第4章机械加工工艺规程设计a.ppt

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1、第第4章章机械加工工艺机械加工工艺规程设计规程设计史成坤史成坤2021/9/231北京航空航天大学工程训练中心北京航空航天大学工程训练中心第第4章章 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计工艺过程的基本概念工艺过程的基本概念工艺过程的基本概念工艺过程的基本概念零件结构工艺性分析零件结构工艺性分析零件结构工艺性分析零件结构工艺性分析基准与定位基准与定位基准与定位基准与定位工艺路线的制订工艺路线的制订工艺路线的制订工艺路线的制订加工余量与工序尺寸加工余量与工序尺寸加工余量与工序尺寸加工余量与工序尺寸工艺尺寸链工艺尺寸链工艺尺寸链工艺尺寸链典型零件加工工艺分析典型零件加工工艺分析典型零件加工工艺分

2、析典型零件加工工艺分析2021/9/232一、基本概念一、基本概念生产过程和工艺过程生产过程和工艺过程技术准备过程技术准备过程辅助生产过程辅助生产过程生产服务过程生产服务过程工艺过程工艺过程产品投产前的市场调查、预测、新产品鉴定、工艺设计等工艺装备制造、能源供应、设备维修等 原材料的组织、运输、保管、产品包装等直接改变原材料或半成品的尺寸、尺寸、形状、表面的相互位置、表面粗糙形状、表面的相互位置、表面粗糙度或性能度或性能，使之成为成品的过程 生产过程生产过程生产过程生产过程将原材料或半成品转变成将原材料或半成品转变成为为产品产品所经过的全部过程所经过的全部过程构成构成2021/9/233工工

3、序序工工 步步走走 刀刀安安 装装工工 位位加工工艺过程加工工艺过程2021/9/234连续连续同一个工作地点同一个工作地点工工 序序一个（或一组）工人，在一个（或一组）工人，在同一个工作地点同一个工作地点（或机床）（或机床）对一个对一个（或一组）工件进行加工，所（或一组）工件进行加工，所连续连续完成的那部分工艺过程。完成的那部分工艺过程。工序工种工序内容工作地点（机床）0车车端面，打中心孔，掉头，车端面，打中心孔车床15车粗车各外圆；半精车各外圆，倒角，去毛刺车床210钳划线钳工台思考：u单个零件，同一个人在同一个车床完成前两个工序？u一批零件和单个零件？2021/9/235工序号工序内容设

4、备1车小端面，钻小端中心孔，粗车小端外圆，倒角；大端面，钻大端中心孔，粗车大端外圆，倒角；精车外圆车床2铣键槽，手工去毛刺铣床工序号工序内容设备1 车小端面，钻小端中心孔，粗车小端外圆，倒角车床12 车大端面，钻大端中心孔，粗车大端外圆，倒角车床23精车外圆车床34铣键槽，手工去毛刺铣床同一个零件，同样的加工内同一个零件，同样的加工内容可以有不同的工序安排容可以有不同的工序安排2021/9/236安装安装在同一个工序中，工件每在同一个工序中，工件每定位和夹紧定位和夹紧一次所完成的那部分工一次所完成的那部分工序内容称为一个安装。序内容称为一个安装。一个工序中，工件可安装一次或数次。一个工序中，工

5、件可安装一次或数次。工序工种工序内容工作地点（机床）0车车端面，打中心孔，掉头，车另一端面，打中心孔车床1二次二次安装安装2021/9/237工工 位位相对刀具或设备的固定部分，相对刀具或设备的固定部分，工件工件所占有的每一个加工位置所占有的每一个加工位置称为工位。称为工位。如果一个工序只有一个安装，并且该安装中只有一个工位，如果一个工序只有一个安装，并且该安装中只有一个工位，则工序内容就是则工序内容就是安装安装内容，同时也就是内容，同时也就是工位工位内容。内容。工序工种工序内容工作地点（机床）0车车端面，打中心孔，掉头，车另一端面，打中心孔车床1多工位安装多工位安装一般来说，一次安装对应一个

6、工位一般来说，一次安装对应一个工位2021/9/238工工 步步在一个工序中，当在一个工序中，当工件的加工表面、切削刀具和切削用量工件的加工表面、切削刀具和切削用量中的转速与进给量中的转速与进给量均均保持不变保持不变时所完成的那部分工序时所完成的那部分工序工序工种工序内容工作地点（机床）0车车端面，打中心孔，掉头，车另一端面，打中心孔车床15车粗车各外圆；半精车各外圆，倒角，去毛刺车床210钳划线钳工台工步的基本要素：工步的基本要素：工步的基本要素：工步的基本要素：加工面、刀具、切加工面、刀具、切加工面、刀具、切加工面、刀具、切削用量（削用量（削用量（削用量（不含背吃不含背吃不含背吃不含背吃刀

7、量）刀量）刀量）刀量）均不变均不变均不变均不变几个工步几个工步？2021/9/239 带回转刀架的机床带回转刀架的机床(转塔车床，加工中心转塔车床，加工中心)，回转刀架的一次转位所完成的工，回转刀架的一次转位所完成的工位内容属一个工步；若有多把刀具同时参与切削，该工步称为位内容属一个工步；若有多把刀具同时参与切削，该工步称为复合工步复合工步。立轴转塔车床回转刀架立轴转塔车床回转刀架立轴转塔的一个复合工步立轴转塔的一个复合工步钻孔、扩孔复合工步钻孔、扩孔复合工步组合铣刀铣平面复合工步组合铣刀铣平面复合工步2021/9/2310工工艺艺过过程程走走 刀刀刀具从被加工表面每切去一层余量，就称为一次走

8、刀。刀具从被加工表面每切去一层余量，就称为一次走刀。是构成工步的基本单元，构成工艺过程的最小单元。是构成工步的基本单元，构成工艺过程的最小单元。一个工步可包括一次或数次走刀。当需要切去的金属层很厚一个工步可包括一次或数次走刀。当需要切去的金属层很厚（背吃刀量背吃刀量），不能在一次走刀下切完，则需分几次走刀。），不能在一次走刀下切完，则需分几次走刀。零件的机械加工工艺过程由若干个零件的机械加工工艺过程由若干个工序工序组成；组成；在一个在一个工序工序中可能包含有一个或几个中可能包含有一个或几个安装；安装；每一个每一个安装安装可能包含一个或几个可能包含一个或几个工位；工位；每一个每一个工位工位可能包

9、含一个或几个可能包含一个或几个工步；工步；每一个每一个工步工步可能包括一个或几个可能包括一个或几个走刀走刀。2021/9/23112021/9/2312基本概念基本概念生产类型生产类型每种产品只生产一每种产品只生产一件或几件，而且不件或几件，而且不再重复投产或不定再重复投产或不定期地重复投产。期地重复投产。产品分批进行生产，产品分批进行生产，经过一定时期后，又经过一定时期后，又交替地重复进行。可交替地重复进行。可分为大批、中批、小分为大批、中批、小批生产。批生产。单件生产单件生产单件生产单件生产划分依据划分依据产品的年产量产品的年产量产品的年产量产品的年产量工作地的专业化程度（产品本身的大小和

10、复杂度）工作地的专业化程度（产品本身的大小和复杂度）成批生产成批生产成批生产成批生产大量生产大量生产大量生产大量生产制定生产工艺通常要根据生产类型来进行制定生产工艺通常要根据生产类型来进行长时间内只生产同一长时间内只生产同一种产品，产品应用广种产品，产品应用广泛、产量很大、已经泛、产量很大、已经定型。如螺钉、螺母定型。如螺钉、螺母等标准件等标准件2021/9/2313生产类型零件的年生产纲领/件/年重型机械中型机械轻型机械单件生产小批生产中批生产大批生产大量生产5510010030030010001000202020020050050050005000100100500500500050005

11、000050000按产量划分生产类型按产量划分生产类型2021/9/2314生产类型特点单件生产成批生产大量生产加工对象经常变换周期性变换固定不变机床通用机床通用机床和专用机床专用机床或自动线机床布局机群式布置按零件分类的工段式布置按流水线布置夹具通用夹具或组合夹具必要时采用专用夹具通用或专用夹具广泛使用高效率专用夹具刀具通用刀具通用刀具和专用刀具广泛使用高效率专用刀具量具通用量具通用量具和专用量具广泛使用高效率专用量具毛坯制造方法木模手工造型、自由锻(精度低)手工及部分金属模造型和模锻金属模机器造型，压力铸造，特种铸造，模锻，特制型材(高精度)各种生产类型的工艺特点各种生产类型的工艺特点20

12、21/9/2315生产类型特点单件生产成批生产大量生产安装方法直接或划线找正划线找正和广泛使用夹具不需划线，全部使用夹具装配方法配制件不能互换广泛采用修配法绝大部分完全互换，少量分组或修配完全互换生产周期没有一定周期重复长时间连续生产生产率低一般高成本高一般低生产工人等级高一般低，调整工人技术水平要求高工艺文件简单，一般为加工过程卡片比较详细详细编制2021/9/2316基本概念基本概念机械加工工艺规程机械加工工艺规程工艺规程工艺规程将合理的工艺过程编写成用于将合理的工艺过程编写成用于指导生产指导生产指导生产指导生产的技的技术文件，如工艺路线卡、工艺过程卡、工序术文件，如工艺路线卡、工艺过程卡

13、、工序卡等卡等2021/9/2317制定工艺规程原则与步骤 1.1.原则原则保证加工的零件（产品）达到规定的技术要求。保证加工的零件（产品）达到规定的技术要求。提高生产率、降低成本、改善劳动条件。提高生产率、降低成本、改善劳动条件。充分利用本企业现有生产条件充分利用本企业现有生产条件,尽可能采用国内外先进工尽可能采用国内外先进工艺技术和检验艺技术和检验 。2021/9/23182 2.工艺过程设计的步骤工艺过程设计的步骤仔细阅读零件图；仔细阅读零件图；对零件进行工艺分析对零件进行工艺分析;选择毛坯选择毛坯;确定工件在加工时的基准和定位确定工件在加工时的基准和定位；拟定零件的工艺路线拟定零件的工

14、艺路线;确定各工序的加工余量、工序尺寸及公差；确定各工序的加工余量、工序尺寸及公差；确定各主要工序的技术要求及检验方法；确定各主要工序的技术要求及检验方法；确定各工序的切削用量和工时定额；确定各工序的切削用量和工时定额；(9)(9)填写工艺文件。填写工艺文件。2021/9/2319二、零件结构工艺性分析二、零件结构工艺性分析零件的图纸分析零件的图纸分析零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性分析结构工艺性装配工艺性2021/9/2320零件的图纸分析零件的图纸分析通过图纸了解零件的形状、结构并通过图纸了解零件的形状、结构并检查图纸的完整性和正确性检查图纸的完整性和正确性；分析分析尺寸及其公差、表面

15、粗糙度、几何公差等尺寸及其公差、表面粗糙度、几何公差等技术要求技术要求，审查其合，审查其合理性，必要时应参阅部、组件装配图或总装图理性，必要时应参阅部、组件装配图或总装图耳槽耳槽 Ra3.2改为改为Ra12.52021/9/2321 分析零件材料及热处理分析零件材料及热处理 目的目的：审查零件材料及热处理选用是否合适，了解零件材料加审查零件材料及热处理选用是否合适，了解零件材料加工的难易程度；工的难易程度；黑色金属（淬火钢），Ra=0.8 用磨削 有色金属（铝合金），Ra=0.8 用精车初步考虑热处理工序的安排。初步考虑热处理工序的安排。热处理：如预备热处理 高碳钢 退火；低碳钢 正火；铸铁

16、时效。2021/9/2322找出主要加工表面和某些特殊的工艺要求，找出主要加工表面和某些特殊的工艺要求，分析其可行性，以确分析其可行性，以确保其最终能顺利实现。保其最终能顺利实现。合理的标注尺寸合理的标注尺寸 重要尺寸直接标注重要尺寸直接标注尺寸应便于测量尺寸应便于测量不应封闭不应封闭按加工顺序标注自由尺寸按加工顺序标注自由尺寸非加工表面的位非加工表面的位置尺寸应直接标注置尺寸应直接标注2021/9/2323零件的结构工艺性分析零件的结构工艺性分析 定义定义定义定义：零件结构工艺性零件结构工艺性是指所设计的零件在是指所设计的零件在满足使用要求前提下满足使用要求前提下，其制造、维修的可行性和经济

17、性。其内容包括零件机械加工其制造、维修的可行性和经济性。其内容包括零件机械加工结构工艺性结构工艺性和产品结构和产品结构装配工艺性装配工艺性。零件结构工艺性的好与差是相对的，零件结构工艺性的好与差是相对的，与生产的工艺过程、生产批与生产的工艺过程、生产批量、工艺装备条件和技术水平等因素有关量、工艺装备条件和技术水平等因素有关 学习零件结构工艺性的意义学习零件结构工艺性的意义l了解零件结构工艺性对加工影晌很大，设计零件结构时要充分予以了解零件结构工艺性对加工影晌很大，设计零件结构时要充分予以考虑。考虑。l 碰到结构工艺性不好时会做一般处理碰到结构工艺性不好时会做一般处理：（1）与设计者协商修改原设

18、计；（与设计者协商修改原设计；（2）不能修改时在工艺上想办法。）不能修改时在工艺上想办法。l 结构工艺性随科技发展而变化。结构工艺性随科技发展而变化。2021/9/2324l l 零件的结构尺寸应零件的结构尺寸应标准化标准化，以便采用标准刀具和通用量具，以便采用标准刀具和通用量具l l 零件结构形状应尽量简单和布局合理，零件结构形状应尽量简单和布局合理，方便加工和测量方便加工和测量l l 结构设计方便在夹具中安装、定位和夹紧结构设计方便在夹具中安装、定位和夹紧l l 结构设计便于结构设计便于提高生产率提高生产率、保证加工质量、保证加工质量结构工艺性l l 尽量减少加工表面的数量和面积，合理规定

19、零件的精度和尽量减少加工表面的数量和面积，合理规定零件的精度和表面粗糙度，表面粗糙度，减少切削加工量减少切削加工量l l 零件应具有零件应具有足够的刚度足够的刚度，能承受夹紧力和切削力，能承受夹紧力和切削力2021/9/2325l l 零件的结构尺寸应零件的结构尺寸应标准化标准化，以便采用标准刀具和通用量具，以便采用标准刀具和通用量具D尺寸标准化尺寸标准化采采用用标标准准件件螺纹直径和螺距采用标准值螺纹直径和螺距采用标准值2021/9/2326盲孔的孔底和阶梯孔的过渡部分应设计成与钻头顶角相同的圆锥面盲孔的孔底和阶梯孔的过渡部分应设计成与钻头顶角相同的圆锥面中断的平面或凹槽转角处应有与标准刀具

20、相适应的过渡表面中断的平面或凹槽转角处应有与标准刀具相适应的过渡表面2021/9/2327l l 零件结构形状应尽量简单和布局合理，零件结构形状应尽量简单和布局合理，方便加工和测量方便加工和测量减减少少内内表表面面加加工工量量，内内表表面面加加工工变变为为外外表表面面加加工工2021/9/2328便便于于刀刀具具进进出出尽量采用开口槽尽量采用开口槽保证刀具能正常切入切出保证刀具能正常切入切出2021/9/2329留出必要的退刀槽、空刀槽和越程槽（磨削）留出必要的退刀槽、空刀槽和越程槽（磨削）2021/9/2330练习12021/9/2331保保证证刀刀具具能能有有最最方方便便的的工工作作条条件

21、件孔孔轴轴线线应应与与端端面面垂垂直直细长孔不容易切削细长孔不容易切削2021/9/2332避免弯曲的孔避免弯曲的孔2021/9/2333不不方方便便加加工工的的结结构构可可采采用用组组合合结结构构2021/9/2334l l 尽量减少加工表面的数量和面积，合理规定零件的精度和表尽量减少加工表面的数量和面积，合理规定零件的精度和表面粗糙度，面粗糙度，减少切削加工量减少切削加工量铸出凸台，减少切削量铸出凸台，减少切削量尽量减少精加工表面面积尽量减少精加工表面面积2021/9/2335l l 结构设计方便在夹具中安装、定位和夹紧结构设计方便在夹具中安装、定位和夹紧增加必要的工艺凸台或夹紧边，以利于

22、安装增加必要的工艺凸台或夹紧边，以利于安装2021/9/2336在薄壁工件的装夹位置增加厚度在薄壁工件的装夹位置增加厚度l l 零件应具有零件应具有足够的刚度足够的刚度，能承受夹紧力和切削力，能承受夹紧力和切削力增设加强筋，防止切削变形增设加强筋，防止切削变形2021/9/2337l l 结构设计便于结构设计便于提高生产率提高生产率、保证加工质量、保证加工质量有有相相互互位位置置精精度度要要求求的的表表面面，最最好好在在一一次次安安装装中中加加工工出出来来尽尽量量减减少少安安装装次次数数，节节约约辅辅助助时时间间2021/9/2338尽尽量量减减少少刀刀具具、装装夹夹更更换换及及调调整整的的时

23、时间间尽尽量量减减少少走走刀刀次次数数键键槽槽方方向向应应一一致致，减减少少装装夹夹次次数数2021/9/2339练习22021/9/23402021/9/2341l l 方便装配、维修和拆卸方便装配、维修和拆卸l l 应有正确的应有正确的装配基准装配基准装配工艺性l l 尽量减少装配时修配与机加工尽量减少装配时修配与机加工l l 避免避免过定位过定位2021/9/2342l l 方便装配、维修和拆卸方便装配、维修和拆卸有有配配合合要要求求的的零零件件端端部部应应有有倒倒角角留留出出装装配配工工具具位位置置2021/9/2343轴承内环外径应大于轴肩直径轴承内环外径应大于轴肩直径留留出出装装配

24、配连连接接件件位位置置避避免免圆圆柱柱销销与与盲盲孔孔配配合合避避免免与与轴轴承承配配合合的的轴轴太太长长便便于于拆拆卸卸留留出出装装配配连连接接件件位位置置2021/9/2344l l 避免避免过定位过定位互相配合的零件在同一方向上的接触面只能有一对互相配合的零件在同一方向上的接触面只能有一对l l 应有正确的应有正确的装配基准装配基准用止口做径向装配定位基准用止口做径向装配定位基准2021/9/2345练习32021/9/2346作业：作业：P218 5题题（d,f,g,h,I,j）写出工艺性不）写出工艺性不好的原因，并画出正确的图好的原因，并画出正确的图2021/9/2347三、基准与定

25、位三、基准与定位工件的定位工件的定位2021/9/2348OXYZ在机械加工中，无论采用哪种在机械加工中，无论采用哪种安装方法，都必须使工件在机安装方法，都必须使工件在机床或夹具上正确地定位床或夹具上正确地定位六点定位原则六点定位原则：任何一个未被任何一个未被约束的物体，在空间有六个自约束的物体，在空间有六个自由度。用合理设置的六个支撑由度。用合理设置的六个支撑点来限制工件的六个自由度，点来限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确使工件在夹具中的位置完全确定。定。u说明说明定位支承点是定位元件抽象而来的定位支承点是定位元件抽象而来的定位支承点与工件定位基准面始终保持接触，才能起到限制自

26、由度定位支承点与工件定位基准面始终保持接触，才能起到限制自由度的作用的作用分析定位支承点的作用不考虑力的影响分析定位支承点的作用不考虑力的影响2021/9/2349 常用定位元件所能限制的自由度常用定位元件所能限制的自由度平面支承平面支承支承钉支承钉定位情况定位情况一个支承钉一个支承钉两个支承钉两个支承钉三个支承钉三个支承钉图图 示示限制自由度限制自由度2021/9/2350 支承板支承板定位情况定位情况一块条形一块条形支承板支承板两个条形两个条形支承板支承板一块矩形一块矩形支承板支承板图图 示示限制自由度限制自由度2021/9/2351 心轴心轴定位情况定位情况长圆柱心轴长圆柱心轴短圆柱心轴

27、短圆柱心轴小锥度心轴小锥度心轴图图 示示限制自由度限制自由度孔面支承孔面支承2021/9/2352定位情况定位情况短圆柱销短圆柱销长圆柱销长圆柱销菱菱 形形 销销图图 示示限制自由度限制自由度 圆柱销圆柱销2021/9/2353 V V 形块形块定位情况定位情况1个短个短V形块形块2个短个短V形块形块1个长个长V形块形块图图 示示限限 制制自由度自由度外圆面支承外圆面支承2021/9/2354定位套定位套定位情况定位情况1个短个短定位套定位套2个短个短定位套定位套1个长个长定位套定位套图图 示示限限 制制自由度自由度2021/9/2355完全定位加工沟槽，六加工沟槽，六点完全定位点完全定位不完

28、全定位实际情况，增加定位承受切削力实际情况，增加定位承受切削力2021/9/2356过定位：某些自由度被重复限制，尽量避免欠定位：应该限制的自由度没有完全限制，不允许不允许消除或减少过定位干涉的两种方法消除或减少过定位干涉的两种方法改变定位元件结构，使定位元件重复限制自由度的部分不起定位作用；改变定位元件结构，使定位元件重复限制自由度的部分不起定位作用；提高工件定位基准之间以及定位元件工作表面之间的位置精度。提高工件定位基准之间以及定位元件工作表面之间的位置精度。2021/9/2357组合定位组合定位工件定位面：工件底面工件定位面：工件底面和两销孔；和两销孔；定位元件：平面，一个定位元件：平面

29、，一个短圆柱销（销短圆柱销（销1）和一）和一个削边销（销个削边销（销2）；）；平面限制：平面限制：销销1限制：限制：销销2 与销与销1 联合联合限制：限制：2021/9/2358判断工件自由度的方法：让工件沿着所要判断的方向运动（移动或者转让工件沿着所要判断的方向运动（移动或者转让工件沿着所要判断的方向运动（移动或者转让工件沿着所要判断的方向运动（移动或者转动），如果工件和定位元件仍然在这个方向保持接动），如果工件和定位元件仍然在这个方向保持接动），如果工件和定位元件仍然在这个方向保持接动），如果工件和定位元件仍然在这个方向保持接触，则该方向的自由度没有限制，否则就限制了。触，则该方向的自由度

30、没有限制，否则就限制了。触，则该方向的自由度没有限制，否则就限制了。触，则该方向的自由度没有限制，否则就限制了。先判断没有限制的先判断没有限制的注意组合定位时，注意组合定位时，联合定位联合定位情况情况能判断指定定位元件所限制自由度能判断指定定位元件所限制自由度要求：能够分析元件定位情况，及选择合适的定位元件要求：能够分析元件定位情况，及选择合适的定位元件2021/9/2359练习题练习题：下列定位方案中各定位元件限制了那些自由度？下列定位方案中各定位元件限制了那些自由度？2021/9/2360根据六根据六点定位点定位原理分原理分析右边析右边各定位各定位方案中方案中各个定各个定位元件位元件所消除

31、所消除的自由的自由度度 2021/9/23612021/9/2362零件定位情况如图所示，本工序铣平面零件定位情况如图所示，本工序铣平面C，要求保证尺寸，要求保证尺寸A，且要求，且要求C面垂直于面垂直于B面。试分析：面。试分析：（1）每个定位元件各限制哪几个自由度？每个定位元件各限制哪几个自由度？（2）属何种定位？定位是否合理？若不合理如何修改？属何种定位？定位是否合理？若不合理如何修改？2021/9/2363如图所示为连杆铸件中孔加工的定位方案。铸件两如图所示为连杆铸件中孔加工的定位方案。铸件两端面均已加工过，表面未加工。试分析定位方案中，端面均已加工过，表面未加工。试分析定位方案中，各个定

32、位元件所消除的自由度。如果属于过定位，各个定位元件所消除的自由度。如果属于过定位，请指出可能出现什么不良后果，并提出改进方案。请指出可能出现什么不良后果，并提出改进方案。2021/9/2364三、基准与定位三、基准与定位基基 准准基准基准：用来确定零件（部件）上某些点线面位置：用来确定零件（部件）上某些点线面位置时所依据的点、线、面。时所依据的点、线、面。基基基基准准准准设计基准设计基准设计基准设计基准图纸（工图纸（工图纸（工图纸（工作性能出作性能出作性能出作性能出发）发）发）发）工艺基准工艺基准工艺基准工艺基准制造过程制造过程制造过程制造过程在在在在工序图工序图工序图工序图上用以指定加工表面

33、位置上用以指定加工表面位置上用以指定加工表面位置上用以指定加工表面位置的基准的基准的基准的基准在加工中用做定位的基准（在加工中用做定位的基准（在加工中用做定位的基准（在加工中用做定位的基准（粗基准、粗基准、粗基准、粗基准、精基准、辅助基准精基准、辅助基准精基准、辅助基准精基准、辅助基准）在工件上用以测量已加工表面位置在工件上用以测量已加工表面位置在工件上用以测量已加工表面位置在工件上用以测量已加工表面位置的基准的基准的基准的基准装配时用以确定零件在产品中位置装配时用以确定零件在产品中位置装配时用以确定零件在产品中位置装配时用以确定零件在产品中位置的基准的基准的基准的基准设计图样（零件图）上所采

34、用的基准设计图样（零件图）上所采用的基准设计图样（零件图）上所采用的基准设计图样（零件图）上所采用的基准工序基准工序基准工序基准工序基准定位基准定位基准定位基准定位基准测量基准测量基准测量基准测量基准装配基准装配基准装配基准装配基准2021/9/2365设计基准：设计基准：设计图样设计图样上所采用的基准上所采用的基准（尺寸标注，工（尺寸标注，工作性能出发制定的）作性能出发制定的）轴线轴线o-oo-o是内孔是内孔D D和和40h6的设计基准；的设计基准；端面是端面及台阶面的设计基准；端面是端面及台阶面的设计基准；内孔表面的轴线是外圆表面内孔表面的轴线是外圆表面40h640h6径向径向跳动、跳动、

35、B B端面跳动的设计基准。端面跳动的设计基准。2021/9/2366工艺基准：工艺基准：在在制造零件制造零件和和装配机器装配机器的过程中所使用的基准的过程中所使用的基准装配基准装配基准装配基准装配基准定位基准定位基准定位基准定位基准测量基准测量基准测量基准测量基准工序基准工序基准工序基准工序基准装配装配时，用于确定零件在部时，用于确定零件在部件或产品中位置的基准。件或产品中位置的基准。零件检验时（加工后或加工中）零件检验时（加工后或加工中），用于，用于测量测量被加工表面的尺寸被加工表面的尺寸和位置的基准。和位置的基准。在在工艺文件工艺文件上用以标定被加工表面上用以标定被加工表面位置的基准（定位

36、基准、测量基准）位置的基准（定位基准、测量基准）。工艺工艺工艺工艺基准基准基准基准分类：分类：粗基准、精基准、辅助基准粗基准、精基准、辅助基准加工时，用于加工时，用于工件定位工件定位的基准。的基准。粗基准：未经加工过的基准粗基准：未经加工过的基准精基准：已经加工过的基准精基准：已经加工过的基准辅助基准：非功能所需，为满足工艺需要专门作出的定位基准辅助基准：非功能所需，为满足工艺需要专门作出的定位基准2021/9/2367测量测量定位定位装配装配2021/9/2368 粗基准的选择原则粗基准的选择原则使所有的加工表面都有足够的加工余量，保证各加工表面使所有的加工表面都有足够的加工余量，保证各加工

37、表面对不加工表面具有一定的位置精度。对不加工表面具有一定的位置精度。1.选选不加工不加工的表面做粗基准；的表面做粗基准；如图如图2.选重要表面为粗基准；选重要表面为粗基准；如图如图3.选加工余量小的、较准确的、光洁的、面积较大、选加工余量小的、较准确的、光洁的、面积较大、无毛坯缺陷的表面做粗基准；无毛坯缺陷的表面做粗基准；例如，砂型铸造最底例如，砂型铸造最底面，面，如图如图4.粗基准一般只能使用一次。粗基准一般只能使用一次。注意：注意：a、第一、二道工序一般都是为了加工出精基准；、第一、二道工序一般都是为了加工出精基准；b、在实际应用中，尽量兼顾这四条原则，不能同时兼顾的要根据具体、在实际应用

38、中，尽量兼顾这四条原则，不能同时兼顾的要根据具体情况，抓住主要矛盾，解决问题。情况，抓住主要矛盾，解决问题。基准与定位基准与定位（定位）基准的选择原则（定位）基准的选择原则2021/9/2369不加工表面作为粗基准以不需加工的外圆表面作为基准，保证各加工表面与外以不需加工的外圆表面作为基准，保证各加工表面与外圆表面之间具有较高的同轴度或垂直度，套筒厚度均匀圆表面之间具有较高的同轴度或垂直度，套筒厚度均匀返回2021/9/2370选择重要表面作为粗基准导轨面导轨面底面底面返回2021/9/2371选择加工余量小的面作为粗基准以加工余量最小的面为粗基准，避免余量不足造成废品以加工余量最小的面为粗基

39、准，避免余量不足造成废品返回2021/9/2372对于形位公差精度要求较高的零件，应采用已加工过的表面作为对于形位公差精度要求较高的零件，应采用已加工过的表面作为定位基准。粗基准使用一次后，就应该用精基准定位。定位基准。粗基准使用一次后，就应该用精基准定位。精基准的选择原则精基准的选择原则1.基准重合原则：基准重合原则：尽量选择设计基准作为定位基准尽量选择设计基准作为定位基准设计尺寸被直设计尺寸被直接保证，避免接保证，避免不重合引起的不重合引起的定位误差定位误差图图4-182021/9/23732.基准统一原则：基准统一原则：使尽可能多的表面加工采用同一个精基准，使尽可能多的表面加工采用同一个

40、精基准，减少夹具类型，提高位置精度减少夹具类型，提高位置精度2021/9/23743.互为基准原则：互为基准原则：在需要加工的各表面中，互相以对方为定在需要加工的各表面中，互相以对方为定位基准，反复使用，保证二者的位置精度，位基准，反复使用，保证二者的位置精度，如套筒类零件的如套筒类零件的内孔和外圆有较高同轴度要求时内孔和外圆有较高同轴度要求时。4.自为基准原则：自为基准原则：以加工表面自身作为基准，适用于某些精以加工表面自身作为基准，适用于某些精度要求很高，余量很小并且均匀的表面，度要求很高，余量很小并且均匀的表面，如机床床身的磨削、如机床床身的磨削、光整加工等光整加工等。5.一般要求：一般

41、要求：定位准确、稳定、可靠，并能使夹具结构简单、定位准确、稳定、可靠，并能使夹具结构简单、操作方便。操作方便。2021/9/2375试分析说明图中各零件加工主要表面时定位基准试分析说明图中各零件加工主要表面时定位基准（粗，精基准）应如何选择？（粗，精基准）应如何选择？讨论讨论：选择定位基准是为了保证工件的位置精度，定位基准总是从有位置精度要求的表面开始进行选择2021/9/2376大批量生产下列零件的指定工序时，试大批量生产下列零件的指定工序时，试合理选定其定位基准，并确定采用什么合理选定其定位基准，并确定采用什么定位元件，此元件限制零件的哪几个自定位元件，此元件限制零件的哪几个自由度？由度？

42、（1）在车床上加工中孔在车床上加工中孔d及及E面。面。（2）在立式组合钻床上加工盘形零件在立式组合钻床上加工盘形零件的的2-15孔。孔。分组讨论分组讨论：2021/9/2377三、基准与定位三、基准与定位夹具及装夹夹具及装夹定位与夹紧定位与夹紧使工件占有正确的位置使工件占有正确的位置确保工件位置不变确保工件位置不变2021/9/2378通用夹具通用夹具标准化，能较好地适应工序和工件变换标准化，能较好地适应工序和工件变换 三爪卡盘、四爪卡盘、铣床的平口钳、分度头等 直接安装、直接找正或划线找正直接安装、直接找正或划线找正 主要用于单件小批生产 定位精度低，常用于粗加工夹具夹具能将工件能将工件定位

43、、夹紧定位、夹紧，保证加工过程中工件和刀具，保证加工过程中工件和刀具（机床）间相对位置关系的附加装置。（机床）间相对位置关系的附加装置。2021/9/2379专用夹具专用夹具针对某工件的某工序加工要求专门设计制造针对某工件的某工序加工要求专门设计制造 由定位件、夹紧机构、夹具主体及导向元件等组成 无需找正无需找正 主要用于定型产品或较大的生产批量 例如，定位心轴2021/9/2380组组合合夹夹具具由由一一套套预预先先制制好好的的，不不同同形形状状、不不同同规规格格尺尺寸寸的标准元件和组件组装而成的标准元件和组件组装而成 适用于产品变化较大的小批生产，成批生产 体积和质量大导向元件导向元件支承

44、件支承件定位件定位件固紧件固紧件压紧件压紧件辅助件辅助件基础件基础件例，铣床组合夹具例，铣床组合夹具钻孔组合夹具车床组合夹具2021/9/2381大端面，大端面，短心轴短心轴ZYX夹具定位实例夹具定位实例1-定位心轴定位心轴工件以内孔定位，加工外圆表面，需限制几个自由度？夹具设计如下：夹具设计如下：（快卸）（快卸）思考：采用思考：采用大端面定位大端面定位？2021/9/2382工件的装夹工件的装夹直接找正直接找正小批量小批量定位精度要求高定位精度要求高按划线找正按划线找正小批量、形状复杂的铸件小批量、形状复杂的铸件尺寸、质量很大的铸、锻件尺寸、质量很大的铸、锻件毛坯公差大、粗糙毛坯公差大、粗糙用夹具定位用夹具定位大批量大批量中小尺寸中小尺寸2021/9/2383尺寸精度的获得尺寸精度的获得试切法试切法定尺寸刀具法定尺寸刀具法调整法调整法自动控制法自动控制法形状精度的获得形状精度的获得轨迹法（车削）轨迹法（车削）成形法（铣齿）成形法（铣齿）展成法（滚齿）展成法（滚齿）2021/9/2384