机械加工工艺编制及专用夹具设计

1、机械加工工艺编制及专用夹具设计基础知识1. 工序：一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。2. 工步：当加工表面，加工工具和切削用量中的转速和进给量均保持不变的情况下完成的那一部分工序。3. 零件机构的工艺性：所设计的零件在满足要求的前提下，制造的 可行性和经济性。4. 良好的结构工艺性：在现有工艺条件下既能方便制造，又有较低 的制造成本。5. 主要表面：零件与其他零件相配合的表面或直接参与机器工作的 表面，其余表而均为次要表面。6. 基准：用来确定零件上其他点，线，面之间几何关系的那些点， 线，面等。7. 基准按其作用不同，分为设计基准和工艺基准。8

2、. 工艺基准分为:定位基准，测量基准，装备基准。项目11. 机械加工工艺规程的作用1）机械加工工艺规程是组织车间生产的主要技术文件。2）机械加工工艺规程是生产准备和计划调度的主要依据。3）机械加工工艺规程是新建或扩建工厂，车间的基木技术文件。2. 工序卡中工序简图的画法1）根据到本工序结束为止的工件的实体形状，按投影关系画试 图。2）一般只标注有本工序所形成的尺寸，木工序所加工表而的几何 公差，表面粗糙度等。3）加工部位用粗实线，其他部位用细实线。4）工序图上标明定位，夹紧符号。3. 制定机械加工工艺规程的原则1）目标方面的科学性2）实施方面的可行性3）技术方面的先进性4）劳动方面的安全性项目

3、21. 工序余量：指某一表面在一道工序中切除的金属层厚度。2. 确定加工余量的方法：经验估算法，査表修正法，分析计算法。3. 封闭环：尺寸链中在装配过程或加工过程最后形成的那一环。4. 组成环：尺寸链中对封闭环有影响的全部环。5. 减环与增环的判断方法：画箭头法，公式法。项目31. 孔系分为：平行孔系 同轴孔系 交叉孔系。2. 粗基准:用未加工过的毛坯表而作基准。3. 精基准：用已加工表面作基准。4. 粗基准选择原则：1）如果要求保证工件上某种重要表面的加工余量均匀，则应选用 该表面为粗基准。2）若主要要求保证加工面与不加工面之间的位置要求，则应选择 不加工面为粗基准;如果有好几个不加工而，则

4、应选择其中与 加工面位置要求不高的面作为粗基准；如果每个面都要加工， 则应选择加工余量最小的面作为粗基准。3）作为粗基准的表面，应尽量平整光洁，有一定面积，以使工件 定位可靠，夹紧方便。4）粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次。5. 精基准的选择原则：基准重合原则 基准统一原则（采用两中心 孔定位加工各外圆表而）自为基准原则（导轨面磨削）互为基 准原则（车床主轴要求前后轴径与前锥孔同心）便于装夹原则6. 机械加工顺序的安排原则：基面先行 先粗后精 先主后次先面 后孔7. 加工阶段的划分： 粗加工阶段 半精加工阶段 精加工阶段 精密和超精密加工阶段8. 划分加工阶段的好处：1）有利于保证零件的加工

5、质量。2）便于及时发现毛坯的缺陷，可以避免以后精加工的经济损失。3）可以合理安排加工设备和操作工人，有利于延长精加工设备的 寿命。4）便于组织生产。9. 工序分散：工序数多而各工序的加工内容少。10. 工序集中：工序数少而各工序的加工内容多。11. 工序集中将越来越成为生产的主流方式。12. 加工经济精度：在正常的加工条件下所能保证的加工精度和表而粗糙度。项目41. 加工表面质量：指的是机械加工后零件表而层的几何结构和受加 工过程的影响表面层金属材料与基体材料性质产生变化的情况， 是零件机械加工质量的组成部分之一。2. 影响表而粗糙度的因素。1）切削用量的影响2）刀具材料的影响3）工件材料性能

6、的影响3. 减小进给量f,减小Kr,减小K' r,增大刀尖圆弧半径都可以减小表 面粗糙度值。4. 磨削烧伤的原因-一磨削热。5. 磨削烧伤的分类：回火烧伤 淬火烧伤 退火烧伤。6. 磨削烧伤时，表面会出现黄，褐，紫，青等烧伤色。这些是高温 下产生的氧化膜颜色。7. 机械加工振动：机械加工过程中，在刀具与工件之间常常产生周期性往复运动。&机械加工过程中产生的振动按其产生的原因主要有自由振动，受 迫振动，自激振动。9. 受迫振动是一种由工艺系统内部或外部周期交变的激振力作用下 引起的振动，它是由外界振源补充能量来维持振动的。10. 减小重叠系数円可以提高机床切削的稳定性。项目51.

7、 加工误差：指零件加工后的实际几何参数与理想几何参数之间的 偏差。2. 零件的几何尺寸，几何形状和表而之间的相互位置关系取决于刀 具和工件之间的相对运动关系。3. 加工误差可以分为系统误差和随机误差（偶然误差）。4. 从工艺因素角度来考虑，又可将影响加工精度的因素分为：1）加工原理误差2）工艺系统的几何误差3）工艺系统受力变形，受热变形，受应力作用引起的误差4）测量误差5. 各种因素使工艺系统各环节的运动关系及几何位置相对于理想状 态所产生的偏离称为原始误差。他们使加工后的工件产生的误差 称为加工误差。6. 对加工误差影响最大的方向称为误差敏感方向，影响最小的方向称为非误差敏感方向。7. 机床

8、的成形运动主要包括主轴的回转运动和移动件的直线运动。&机床的儿何误差主要包括主轴的回转运动误差，导轨导向误差和 传动链误差。9. 主轴的回转运动误差及影响因素：1）轴向窜动 它主要影响工件的端面形状和轴向尺寸精度。2）径向跳动 它主要影响加工工件的圆度和圆柱度。3）角度摆动 它对工件的形状精度影响很大，如车外圆时，会 产生锥度。10. 提高主轴回转精度的措施：a）采用高精度的主轴零件b）使主轴回转的误差不反映到工件上11. 导轨在水平而内的误差恰好是车削外圆加工误差的敏感方向。12由于背吃刀量的变化，切削力从最大变到最小，工艺系统的变形 也相应地从最大到最小，加工后的工件具有与毛坯相应

9、的椭圆形 状误差，这个规律就是毛坯误差的复映规律。13. 误差复映系数总是小于1,它与工艺系统的刚度成反比，与切削力的系数成正比。要减小工件的复映误差，可通过增加工艺系统 的刚度或减小径向切削力的系数.14. 在车床上车削短而粗的光轴，由于工件刚度很高，车出工件的形 状为与变形曲线对应的马鞍形。15. 在车削细长轴时，由于工件刚度很低，产生腰鼓形的圆柱度误差。16. 由夹紧力引起的加工误差（用三爪卡盘夹紧薄壁筒车孔，夹紧后工件成三棱形），可以在套筒外面加上一个厚壁的开口过渡套或 釆用专用夹盘。17. 减小工艺系统受力变形的措施：1）提高接触刚度2）设置辅助支承，提高局部刚度3）采用合理的装夹方

10、法4）采用补偿或转移变形的方法18. 工艺系统的热源可分为内部热源（切削热，摩擦热）和外部热源 （环境温度和辐射热等）。项目61. 装配方法：完全互换法不完全互换法 分组法 修配法 调整法项目71. 夹具的作用：1）工件装夹迅速，减少辅助时间2）保证一定的加工精度，特别是相互位置精度3）发挥机床潜力，扩大使用范围4）减轻劳动强度，保证安全生产5）平衡工序时间，便于生产过程自动化2. 机床夹具的组成：定位元件夹紧元件导向元件夹具体3. 夹具的分类：按应用范围：通用夹具专用夹具可调夹具成组夹具组合夹 具1）按动力源：气动夹具液动夹具气液夹具电动夹具电磁夹具 真空夹具离心力夹具2）按使用机床：车床夹

11、具铳床夹具钻床夹具锤床夹具磨床夹 具4. 工件定位的几种情况：1）完全定位：指不重复地限制了工件的6个自由度的定位。（连 杆孔定位）2）不完全定位：根据工件的加工要求，有时并不需要限制工件的 全部自由度。a）球体绕过球心轴线的转动圆柱体绕自身轴线的转动（只需 限制一个自由度）b）加工平板上表面（只需限制3个自由度）3）欠定位：工件加工时必须限制的自由度未被完全限制。4）过定位：工件某一个自由度被重复限制的现象。5. 定位兀件的基本要求：足够的精度 耐磨性好 足够的强度和刚度工艺性好6. 工件以平面定位：1）固定支承：平头支承钉用于精基准定位，球头支承钉用于粗基 准定位，网纹支承钉用于侧面定位（能增大摩擦因素）2）可调支承3）浮动支承4）辅助支承:它不起限制工件自由度的作用。7. 工件以一面两孔定位，是圆柱销与菱形销。8. 夹紧装置的组成：动力源装置传动机构夹紧元件9. 夹紧装置的基本要求：1）夹紧时不能破坏工件在夹具中占有的正确位置2）夹紧力要适当3）夹紧机构的操作应安全，方便，迅速，省力4）结构应尽量简单，制造，维修要方便10. K是安全系数，粗加工时取2.5-3,精加工时取