02机械制造与夹具教案
机械制造与夹具教案

第4章装配技术教学目标与要求◆掌握装配工艺方法◆了解影响装配精度的因素◆掌握装配尺寸链的解算方法◆能读懂装配工艺系统图教学重点◆装配工艺方法◆影响装配精度的因素◆装配尺寸链的解算方法机械产品的精度要求最终是靠装配实现的。
产品的装配精度、结构和生产类型不同,采用的装配方法也就不同。
装配工艺规程是指导装配生产的主要技术文件,制定装配工艺规程是生产技术准备工作的主要内容之一。
4.1装配工艺规程的设计科学合理的装配工艺规程对保证装配质量、提高装配生产效率、缩短装配周期、减轻工人的劳动强度、减小占地面积和降低生产成本等都有重要的影响。
1.制定装配工艺规程的原则①在保证产品装配质量的前提下,尽可能延长产品的使用寿命。
②合理安排装配工序,减少钳工装配工作量,提高效率,缩短装配周期。
③尽可能减少作业面积。
2.制定装配工艺时所需的原始资料①产品的总装配图、部件装配图和重要的零件图。
②产品的验收标准。
它规定产品主要技术性能的检验、试验工作的内容及方法,是制定装配工艺的主要依据之一。
③产品的生产纲领。
④现有的生产条件,主要包括现有的装配工艺条件、车间的作业面积、工人的技术水平以及时间定额标准等。
3.装配工艺规程的内容制定装配工艺规程包括以下工作。
①产品分析。
根据装配图分析尺寸链,在弄清零部件相对位置和尺寸关系的基础上,根据生产规模合理安排装配顺序和装配方法,编制装配工艺系统图和工艺规程卡片。
②根据生产纲领,选择装配的组织形式。
③选择和设计所需要的工具、夹具和设备。
④规定总装配和部件装配的技术条件和检查方法。
⑤规定合理的运输方式和运输工具。
4.1.1装配工艺方法在长期的生产实践中,人们根据不同的机器、不同的生产类型,创造出许多行之有效的装配方法。
这些方法可归纳为互换法、选配法、修配法和调整法4大类。
1.互换法互换法可以根据互换的程度,分完全互换法和不完全互换法。
(1)完全互换法。
完全互换法就是机器在装配过程中每个待装配零件不需挑选、修配和调整,装配后就能达到装配精度要求的一种装配方法。
(机械制造行业)机械制造与夹具教案

第1章机械制造技术概述教学目标与要求◆了解机械制造技术的发展概况◆了解生产过程与组织方式◆了解并掌握机械加工工艺过程的组成及其概念教学重点◆生产过程与组织方式◆机械加工工艺过程的组成及其概念1.1制造业与制造技术1.1.1制造技术的发展概况国民经济的发展和进步,在很大程度上取决于机械制造技术的水平和发展。
可以看到,当今信息技术的发展,使传统的制造业革新了它原来的面貌,但这决不是削弱了它的重要地位,这一点已为不少国家经济发展的历史所证明。
表1-1机械制造的过去、现在和将来当前,机械制造技术向着以下几个方面不断发展。
机械制造工艺与夹具– 2 –(1)向高柔性化和自动化方向发展。
。
(2)精密加工和超精密加工的应用将日益广泛。
(3)发展高速切削、强力切削。
。
(4)多种加工技术并行发展。
1.1.2 机械制造技术任何产品的制造活动都不是一个单一的过程,它通常包含了从市场调研到售后服务的全过程,并受到多种条件的相互作用,如图1-1所示。
机械制造技术是各种机械制造过程所涉及的技术的总称,它通常包括以下内容。
② 材料(金属与非金属)成型技术 . ② 切削加工技术 ③ 特种加工技术④ 机械装配技术1.2 生产过程与组织方式1.2.1 基本概念1.生产过程产品的制造过程实际上包括了零件加工、部件装配、整机制造等几种方式,通常可以划分为以下几个阶段。
① 生产技术准备过程 ② 毛坯制造阶段 ③ 零件加工过程。
④ 部件与产品的装配过程。
⑤ 生产服务过程生产过程可分为两大类型,一类是直接生产过程,它们直接改变被加工对象的形状、尺寸、性能和相对位置,另一类为辅助生产过程,如技术准备、售后服务等2.生产纲领产品的用途不同决定了产品的市场需求量不同,从而决定了产品有不同的产量,即生产纲领。
这就要求生产组织方式要与产品的产量相适应。
生产纲领是企业在计划期内应当生产的产品产量,即包括备品和废品在内的(年)产量。
N =Qn (1+a )(1+b ) 式中,a —备品率;b —废品率;Q —产品的计划期内产量;图1-1 制造活动过程第1章机械制造技术概述n—每件产品中该种零件的数量;N—零件的计划期内产量。
机械制造工艺与机床夹具教学设计

机械制造工艺与机床夹具教学设计一、背景介绍机械制造工艺是机械制造过程中非常关键的一环。
有了良好的工艺,才能保证机械制品的质量和效益。
而机床夹具作为机械加工中的重要辅助工具,在工艺设计中也起着至关重要的作用。
在机械制造行业中,海量的机械加工工艺和机床夹具知识需要掌握。
因此,教学设计非常重要,能够帮助学生建立对机械加工工艺和机床夹具的深入理解,提高学生的技能水平和理论素养。
二、机床夹具的教学设计1. 设计目标通过机床夹具的教学设计,达到以下目标:•学生能够掌握机床夹具的分类和构造原理;•学生能够了解夹具在加工中的作用;•学生能够学会选择合适的夹具,并设计适当的夹具;•学生能够学习夹具的制造和维护。
2. 教学内容机床夹具的教学内容应包含以下内容:•机床夹具的种类及其基本功能;•机床夹具的基本构造和工作原理;•机床夹具在工艺中的应用;•夹具的设计原则和方法;•夹具制造和维护的工艺技术。
3. 教学方法在教学过程中,应采用多种教学方法,包括:•讲授教学法:通过使用多媒体,图表,视频等形式,讲解机床夹具的分类、构造、制造、维护等方面的知识。
•实验教学法:实验是机床夹具教学的重要组成部分。
在实验室中,学生可以亲手操作夹具,了解夹具在实际工作中的运用。
•项目教学法:通过给学生设计夹具的任务,让他们深入理解夹具的设计制造过程,培养学生的实际创新能力。
三、机械制造工艺的教学设计1. 设计目标通过机械制造工艺的教学设计,达到以下目标:•学生能够掌握机械制造的基本工艺;•学生能够了解加工过程中的注意事项和安全知识;•学生能够学习调试机床,确认加工参数;•学生能够学会设计加工工艺流程。
2. 教学内容机械制造工艺的教学内容应包含以下内容:•机械制造加工基本知识,如回火、淬火、质量检测等;•加工过程中的安全注意事项;•加工过程中的参数确认及调试;•加工工艺流程设计和优化。
3. 教学方法在教学过程中,应采用多种教学方法,包括:•讲授教学法:通过使用多媒体,图表,视频等形式,讲解机床加工的基本工艺知识;•实验教学法:实验是机床加工教学的重要组成部分。
机械制造工艺及夹具

五、进度与时间安排
按照教学计划,本课程设计时间为2周,其进度及 时间大致安排如下: 1、接受任务,明确生产类型,熟悉零件及各种资 料,对零件进行工艺分析, 0.5天; 2、工艺规程编制设计(拟订工艺路线,选择机床 和工艺装备、确定加工余量、工序尺寸、切削用 量、时间定额,填写工序卡片), 3.5天; 3、夹具设计(夹具方案,绘制夹具结构草图、装 配图、夹具主要零件图), 4.5天; 4、撰写说明书, 1天; 5、答辩, 0.5天。
(3)在课程设计中,专用夹具、专用刀具和专用 量具,统一采用以下代号编号方法:
D—刀具,J—夹具,L—量具,C—车床, X——铣床,Z—钻床,B—刨床,T—镗 床, M—磨床 专用工艺装备编号示例如下: CJ—01车床专用夹具1号 ,ZD—02 钻床专 用刀具2号, TL—01镗床专用量具1号。
5、关于工艺文件的填写 (1)工序简图的画法。在机械加工工序卡片上 要求绘出工序简图。 要求: 仅绘出本工序完成后的形状;根据零件加工情 况可选某向视图、剖视图或局部视图,力求简明; 图上工件的位置应是加工时的工作位置,允许不 按比例绘制;本工序的加工表面用粗实现表示, 非加工面用细实线表示;只标注本工序加工面的 尺寸精度、形状精度、相互位置精度、表面粗糙 度和有关技术要求;定位和夹紧应用定位夹紧元 件及装置符号标出,或与定位夹紧符号混合标注; 大而复杂的零件允许另用纸绘出,附在工序卡片 后面。
A
6.3
Rc1/8螺纹量规旋入<=3扣 A M Rz200
3.2
A B
R Rz200 z200
A-A放大
B B M
6. 3
3.2
6.3 所指键槽中心线对A-B孔中 心线转角公差<=2
技术要求: 1、锻造起模斜度不大于7° B-B放大 2、硬度207-241HBW 3、未注圆角半径R3
机械制造工艺与机床夹具第二版教学设计

机械制造工艺与机床夹具第二版教学设计前言机械制造是现代工业制造的重要组成部分,在工业生产中起着不可替代的作用。
机床夹具作为机械制造的重要工具,其作用至关重要。
因此,机械制造工艺与机床夹具的学习和实践是机械工程专业学生不可或缺的一部分。
本文将介绍机械制造工艺与机床夹具课程的教学设计和实施方法。
教学目标本课程旨在使学生掌握以下几个方面的内容:•了解机械制造工艺的基本概念和发展历程;•掌握常见的机床夹具的种类及其使用方法;•熟悉机床夹具的制造工艺和加工过程;•掌握机床夹具选择和设计的基本原则;•增强学生的现场实践操作能力。
教学内容机械制造工艺基础1.机械制造工艺的概念;2.机械制造工艺的分类及其特点;3.机械制造工艺的发展历程;4.计算机辅助制造工艺及其应用。
常见机床夹具1.离心式夹具;2.滑动式夹具;3.摆线钳;4.滚动夹具;5.真空吸盘;6.其他常用夹具。
机床夹具的制造工艺1.机床夹具的材料;2.机床夹具的加工工艺;3.机床夹具的装配调试;4.机床夹具的质量检验。
机床夹具的设计原则1.夹具设计基本原理;2.夹具的选择与设计;3.夹具的经济性分析。
实践操作1.制作夹具零件;2.装配夹具;3.夹具现场实践操作。
教学方法本课程将采用以下几种教学方法:1.讲授式教学:教师通过演示、讲授等方式,系统介绍机械制造工艺与机床夹具的基础知识和操作技能;2.实验教学:学生将在实验室中进行机床夹具的制作、调试和实践操作;3.讨论式教学:教师将会安排小组讨论和课堂讨论,让学生起到主动学习的作用,加强学生的交流与合作能力。
教材选用《机械制造技术》(第三版)ISBN:978-7-302-20405-4考核方式本课程采用综合考核的方式,包括:1.平时成绩:包括课堂表现、实验成绩和作业分等;2.考试成绩:包括期中考试和期末考试。
结语机械制造工艺与机床夹具教学的核心是实践操作。
通过实验教学,学生可以亲身体验机械制造工艺和机床夹具的操作方法,锻炼他们的实践能力和创新思维。
机械制造与夹具教案

第3章典型零件加工实例教学目标与要求◆掌握典型轴、套、箱体类零件加工的工艺特点及工艺规程的编制方法◆了解并掌握轴、套类零件常见加工误差及其调整方法教学重点◆轴、套、箱体类零件加工的工艺特点◆轴、套类零件常见加工误差及其调整方法轴类零件是机器中常见的典型零件之一,其主要功用是支承传动零部件(齿轮、皮带轮、离合器等),传递扭矩和承受载荷。
按其功用可分为主轴、异形轴和其他轴3类。
根据其形状与结构特点可分为光轴、空心轴、半轴、阶梯轴、花键轴、十字轴、偏心轴、曲轴、凸轮轴等,如图3-1所示。
图3-1 轴的种类从轴类零件的结构特征来看,它们大都是长度(L)大于直径(d)的回转体零件,L/d ≤12的轴通称为刚性轴,而L/d>12的轴则称为挠性轴,其被加工表面常有内外圆柱面、内外圆锥面、螺纹、花键、横向孔、键槽、沟槽等。
根据轴类零件的结构特点和精度要求,应选择合理的定位基准和加工方法,对长轴、深孔的加工及热处理要给予足够重视。
3.1轴类零件工艺规程编制3.1.1轴类零件工艺规程编制实例1.减速箱传动轴加工工艺过程阶梯轴是应用最为广泛的轴类零件,其加工工艺也较为典型,反映了轴类零件加工的基本规律。
减速箱传动轴单件小批生产的机械加工工艺过程见表3-1。
从表中可以看出,轴类零件的主要加工方法是车削与外圆磨削。
表3-1减速箱传动轴加工工艺过程续表续表2.传动丝杠加工的工艺过程图3-2所示为一卧式车床丝杠简图,其单件小批量生产的机械加工工艺过程见表3-2。
图3-2 卧式车床丝杠简图表3-2卧式车床丝杠机械加工工艺过程3.空心主轴加工的工艺过程图3-3所示为CA6140卧式车床主轴结构简图,其机械加工工艺过程见表3-3。
图3-3 CA6140卧式车床主轴结构简图表3-3CA6140卧式车床主轴机械加工工艺过程4.曲轴加工的工艺过程图3-4所示为JA31-250发动机曲轴结构简图,其单件小批量生产的机械加工工艺过程见表3-4。
机械制造工艺与机床夹具课程设计

机械制造工艺与机床夹具课程设计一、课程背景机械制造工艺与机床夹具是机械工程专业的重要课程之一,在机械制造和加工领域中起着至关重要的作用。
它是一门综合性较强的课程,涉及机械制造的各个环节,包括产品设计、加工工艺、夹具设计及制造、加工装备的选型等。
本课程的重点在于培养学生熟悉加工流程和加工技术,掌握基本的机床夹具设计和制造方法,熟悉加工过程中的基本工艺和操作,以及加工过程中的质量控制方法。
二、课程目标本课程旨在使学生掌握以下技能:1.理解机械制造过程中的主要工艺流程,包括产品设计、加工工艺、机床夹具设计及制造、加工装备的选型等方面的知识;2.掌握机床夹具的基本原理和设计方法;3.掌握加工中的基本工艺和操作,以及常见的质量控制方法;4.能够独立设计和制造简单的机床夹具,并进行加工实验;5.提高学生的实验能力,加强学生的动手能力和创新思维。
三、课程内容1. 机械制造的基本流程1.产品设计基础知识;2.材料的选用和机加工工艺的选择;3.机械制造的主要工艺流程;4.去毛刺、去毛刀、质量检验、维护和保养。
2. 机床夹具的设计和制造1.机床夹具的基本原理和分类;2.机床夹具的设计和制造流程;3.机床夹具的加工试验。
3. 加工过程中的基本工艺和操作1.机床的基本操作方法;2.切削力和切削热的作用;3.切削润滑剂的使用。
4. 常见的质量控制方法1.检查夹具的准备工作;2.检查加工的成品;3.检查工艺的流程和效果。
四、课程实践本课程的实践环节包括:1.机床夹具的设计和制造实践;2.基本机床的使用和加工实践;3.实际工程案例的分析和研究;4.个人或小组课程设计。
五、考核方式本课程的考核方式主要包括:1.参加理论考试;2.参加设计、制造和加工实验;3.参加课程论文的撰写和评审;4.平时作业和实验的完成情况。
六、总结本文对机械制造工艺与机床夹具课程进行了全面的介绍,包括课程背景、课程目标、教学内容、实践环节和考核方式等方面的内容。
机械制造工艺与机床夹具第二版课程设计

机械制造工艺与机床夹具第二版课程设计一、课程设计背景机械制造工艺与机床夹具是机械制造专业的重要基础课程,是培养机械制造专业学生的核心课程之一。
本课程旨在让学生掌握机械制造工艺的基本概念、原理和方法,了解机床夹具的种类、结构和使用方法,以及掌握机床夹具的设计和制造技术。
本次课程设计旨在通过实际操作,使学生更好地理解机械制造工艺和机床夹具的相关知识,提高他们的实际操作能力和技术水平。
通过本课程设计,学生将能够熟练掌握机床夹具的设计和制造技术,同时本课程设计还将为未来的工作打下基础。
二、课程设计目标1. 学习机械制造的基本概念、原理和方法机械制造是现代制造业的基础,是一种重要的制造技术。
通过本课程设计,学生将学习机械制造的基本概念、原理和方法,并能够运用所学知识进行实践操作。
2. 掌握机床夹具的种类、结构和使用方法机床夹具是机械制造中的重要工具,它能够有效提高工作效率和精度。
通过本课程设计,学生将学习机床夹具的种类、结构和使用方法,并掌握机床夹具的常见故障及解决方法。
3. 掌握机床夹具的设计与制造技术机床夹具的设计与制造技术是机械制造专业学生必须掌握的知识点之一。
通过本课程设计,学生将学习机床夹具的设计与制造技术,并能够在实践操作中灵活应用。
三、课程设计内容1. 学习机械制造的基本概念、原理和方法本部分将包括机械制造的基本概念、原理和方法,如钳工、铣工、车工、剪切和冲压等工艺,并对各种工艺的应用进行详细讲解。
同时,还将对常见的机床进行介绍,包括钻床、铣床、车床等。
2. 掌握机床夹具的种类、结构和使用方法本部分将介绍机床夹具的基本概念、种类、结构和使用方法,以及机床夹具的要素和检测技术。
通过实践操作,学生将能够灵活运用机床夹具进行加工。
3. 掌握机床夹具的设计与制造技术本部分将介绍机床夹具的常见故障及解决方法,以及机床夹具的设计和制造技术。
通过实践操作,学生将能够独立完成机床夹具的图纸设计和制造过程。
四、课程设计成果通过本课程设计,学生将掌握机械制造工艺与机床夹具的相关知识,提高他们的操作技能和实践能力。
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第2章工艺规程设计与制定教学目标与要求◆了解工艺规程制定的原则与步骤◆了解并掌握工件定位基准的选择及其定位◆熟悉并掌握工序加工余量和工序尺寸的确定方法◆掌握典型工艺尺寸链的解算方法教学重点◆工件定位基准的选择及其定位◆工序余量与工序尺寸的确定◆典型工艺尺寸链的解算2.1工艺规程制定的基本原则和步骤1.制定工艺规程的原则制定工艺规程的总体原则是优质、高产、低消耗,即在保证产品质量的前提下,尽可能提高生产率和降低成本。
同时,还应在充分利用本企业现有生产条件的基础上,尽可能采用国内外先进工艺技术和检测技术,在规定的生产批量下采用最经济并能取得最好经济效益的加工方法,此外还应保证工人具有良好而安全的劳动条件。
2.制定工艺规程的原始资料①产品装配图和零件图以及产品验收的质量标准。
②零件的生产纲领及投产批量、生产类型。
③毛坯和半成品的资料、毛坯制造方法、生产能力及供货状态等。
④现场的生产条件,包括工艺装备及专用设备的制造能力、规格性能、工人技术水平及各种工艺资料和相应标准等。
机械制造工艺与夹具⑤国内外同类产品的有关工艺资料等。
3.制定工艺规程的步骤制定工艺规程的主要步骤如下。
①计算零件生产纲领,确定生产类型。
②图样分析,主要进行零件技术要求分析和结构工艺性分析。
③选择毛坯,确定毛坯制造方法。
④拟定工艺路线,选择表面加工方法,划分加工阶段,安排加工顺序等。
⑤确定各工序所用机床及工艺装备。
⑥确定各工序的加工余量及工序尺寸。
⑦确定各工序的切削用量和工时定额。
⑧填写工艺文件,即填写工艺过程卡、工艺卡、工序卡等。
2.2机械零件的结构工艺性分析评价2.2.1概念1.零件表面组成零件的结构千差万别,但都是由一些基本表面和特形表面所组成。
基本表面主要有内外圆柱面、平面等;特形表面主要指成型表面。
2.零件表面组合情况分析对于零件结构分析的另一方面是分析零件表面的组合情况和尺寸大小。
组合情况和尺寸大小的不同,形成了各种零件在结构特点和加工方案选择上的差别。
在机械制造业中,通常按零件结构特点和工艺过程的相似性,将零件大体上分为轴类、箱体类、盘体类等。
3.零件的结构工艺性分析零件结构工艺性是指零件的结构在保证使用要求的前提下,是否能以较高的生产率和最低的成本而方便地制造出来的特性。
许多功能相同而结构不同的零件,它们的加工方法与制造成本往往差别很大,所以应仔细分析零件的结构工艺性。
2.2.2典型实例表2-1列出了常见零件机械加工工艺性对比的示例。
表2-1零件机械加工工艺性对比– 12 –第2章工艺规程设计与制定续表– 13 –机械制造工艺与夹具2.3零件毛坯的选择与确定2.3.1毛坯类型机械制造中常用的毛坯有以下几种。
1.铸件形状复杂的毛坯宜采用铸造方法制造。
目前生产中的铸件大多数是用砂型铸造的,少数尺寸较小的优质铸件可采用特种铸造,如金属型铸造、离心铸造、熔模铸造和压力铸造等。
2.锻件锻件有自由锻和模锻两种。
自由锻件的加工余量大,锻件精度低,生产率不高,要求工人的技术水平较高,适用于单件小批生产。
模锻件的加工余量小,锻件精度高,生产率高,但成本也高,适用于大批大量生产且小型锻件。
3.型材下料件型材下料件是指从各种不同截面形状的热轧和冷拉型材上切下的毛坯件。
如角钢、工字钢、槽钢、圆棒料、钢管、塑钢等。
热轧型材的精度较低,适用于一般零件的毛坯。
冷拉型材的精度较高,多用于毛坯精度要求较高的中小型零件和自动机床上加工零件的毛坯。
型材下料件的表面一般不再加工,但需注意其规格。
4.焊接件焊接件是用焊接的方法将同种材料或不同种材料焊接在一起,从而获得的毛坯,如焊条电弧焊、氩弧焊、气焊等。
焊接方法特别适宜于实现大型毛坯、结构复杂毛坯的制造。
焊接的优点是生产周期短、效率高、成本低,但缺点是焊接变形比较大。
2.3.2毛坯选择的方法在进行毛坯选择时,应考虑下列因素。
1.零件材料的工艺性零件材料的工艺性是指材料的铸造、锻造、切削性和热处理性能等以及零件对材料组织和力学性能的要求,例如材料为铸铁或青铜的零件,应选择铸件毛坯。
– 14 –第2章 工艺规程设计与制定– 15 –2.零件的结构形状与外形尺寸一般用途的阶梯轴,如台阶直径相差不大,单件生产时可用棒料;若台阶直径相差较大,则宜用锻件,以节约材料和减少机械加工量。
大型零件毛坯受设备条件限制,一般只能用自由锻件或砂型铸造件;中小型零件根据需要可选用模锻件或特种铸造件。
3.生产类型大批大量生产时,应选择毛坯精度和生产率均高的先进毛坯制造方法,使毛坯的形状、尺寸尽量接近零件的形状、尺寸,以节约材料,减少机械加工量,由此而节约的费用往往会超出毛坯制造所增加的费用,以获得良好的经济效益。
单件小批生产时,若采用先进的毛坯制造方法,则所节约的材料和机械加工成本,相对于毛坯制造所增加的设备和专用工艺装备费用就得不偿失了,故应选择毛坯精度和生产率均比较低的一般毛坯制造方法,如自由锻和手工砂型铸造等方法。
4.生产条件选择毛坯时,应考虑现有生产条件,如现有毛坯的制造水平和设备情况,外协的可能性等。
在可能时,应尽量组织外协,实现毛坯制造的社会专业化生产,以获得好的经济效益。
5.充分考虑利用新技术、新工艺和新材料随着毛坯制造专业化生产的发展,目前毛坯制造方面的新工艺、新技术和新材料的应用越来越多,精铸、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金和工程塑料的应用日益广泛,这些方法可以大大减少机械加工量,节约材料并有十分显著的经济效益。
2.3.3 毛坯选择实例① 为使工件安装稳定,有些铸件毛坯需要铸出工艺搭子。
工艺搭子在零件加工后应切除。
② 为提高机械加工生产率,对于一些类似图2-1所示须经锻造的小零件,常将若干零件先锻造成一件毛坯,经加工之后再切割分离成单个零件。
机械制造工艺与夹具– 16 –图2-1 滑键的零件图及毛坯图③对于一些垫圈类较小零件,应将多件合成一个毛坯,先加工外圆和切槽,然后再钻孔切割成若干个零件,如图2-2所示。
图2-2 垫圈的整体毛坯及加工2.4工件的定位基准与定位2.4.1定位基准的选择工件在装夹时必须依据一定的基准,否则便无法实现正确定位与夹紧,为此先讨论基准的概念。
1.基准的概念在零件的设计与制造过程中,确定生产对象上的某些点、线、面的位置时所依据的那些点、线、面就是基准。
按照作用的不同,基准可分为设计基准和工艺基准2大类。
(1)设计基准。
就是设计工作图上所采用的基准。
如齿轮的内孔、外圆与分度圆的设计基准是齿轮的轴线,两端面可以互为基准。
(2)工艺基准。
就是加工或装配过程中所采用的基准。
它又分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。
①工序基准:工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状和位置的基准。
②定位基准:就是在加工中用作定位的基准。
③测量基准:就是测量时所采用的基准。
④装配基准:装配时用来确定零件或部件间相互位置所选用的基准。
本节仅重点介绍定位基准。
第2章 工艺规程设计与制定– 17 –2.定位基准的选择定位基准分为精基准和粗基准。
(1)粗基准的选择。
在起始工序中,只能选用未经加工过的毛坯表面作为定位基准,这种基准称为粗基准。
粗基准在同一方向只允许使用一次。
粗基准的选择,主要考虑如何保证加工表面与不加工表面之间的位置和尺寸要求,加工表面的加工余量是否均匀和足够,以及减少装夹次数等。
选择粗基准时应坚持如下原则。
① 如果零件上有一个不需要加工的表面,在该表面能够被利用的情况下,应尽量选择该表面作为粗基准。
② 如果零件上有几个不需要加工的表面,应选择其中与加工表面有较高位置精度要求的不加工表面作为第1次装夹的粗基准。
③ 如果零件上所有表面都需要机械加工,则应选择加工余量最小的毛坯表面作为粗基准。
④ 同一尺寸方向上,粗基准只能使用一次。
⑤ 粗基准要选择平整、面积大的表面。
如图2-3所示,内孔和端面需要加工,外圆表面不需要加工。
铸造时内孔B 与外圆A 之间有偏心。
为保证加工后零件的壁厚均匀,即内、外圆同心度好,应以不加工表面A 作为粗基准来加工内孔B (采用三爪卡盘夹持外圆);若以内孔B 作为粗基准(用四爪卡盘夹持外圆,然后按内孔找正定位),则加工后内孔与外圆不同轴,壁厚必然不均匀。
如图2-4所示的机床床身,要求导轨面应有较好的耐磨性,以保持其导向精度。
由于铸造时的浇注位置(床身导轨面朝下)决定了导轨面处的金属组织均匀而致密,为此,应选择导轨面作为粗基准,先加工床腿底面,如图2-4(a )所示;然后再以床腿底面为基准加工导轨面,如图2-4(b )所示,这样就能保证导轨面的加工余量小而均匀。
如图2-5所示,以表面B 为粗基准加工表面A 之后,若仍以表面B 为粗基准来加工表面C ,由于作为粗基准的毛坯表面一般精度比较低,两次装夹会出现较大误差,故不能保证工件轴心线在前后两次装夹中位置的一致性,则必然导致加工后的表面A 与C 之间产生较大的同轴度误差。
图2-3 粗基准选择示例机械制造工艺与夹具– 18 –图2-4 机床床身加工的粗基准选择图2-5 粗基准重复使用示例(2)精基准的选择。
用加工过的表面作为定位基准,便称为精基准。
选择精基准时应坚持以下5个原则。
①基准重合原则:以设计基准为定位基准,可避免基准不重合误差,用调整法加工零件时,如果基准不重合,将出现基准不重合误差。
所谓调整法,是指预先调整好刀具与机床的相对位置,并在一批零件的加工过程中保持这种相对位置不变的加工方法。
与之相对应的是试切法加工,即试切—测量—调整—再试切,循环反复直至达到零件尺寸要求。
试切法适用于单件小批生产下的逐个零件的加工。
②基准统一原则:选用统一的定位基准来加工工件上的各个加工表面,以避免基准转换而带来的误差,它有利于保证各表面的位置精度,可简化工艺规程和夹具的设计与制造,缩短生产准备周期。
典型的基准统一原则主要体现在轴类零件、盘类零件和箱体类零件。
轴的精基准为轴两端的中心孔;齿轮是典型的盘类零件,常以中心孔及—个端面为精基准;而箱体类零件常以一个平面及平面上2个定位用的工艺孔为精基准。
③自为基准原则:当某些精加工表面要求加工余量小而均匀时,可选择该加工表面本身作为定位基准,以提高加工面本身的精度和表面质量。
图2-4所示的机床床身零件在最后精磨床身导轨面时,经常在磨头上装上百分表,床身置于可调支承上,以导轨面本身为基准进行找正定位,来保证导轨面与磨床工作台平行,然后进行磨削加工,这样可使磨削余量小而均匀,以利于提高导轨面的加工质量与磨削生产率。
自为基准原则在生产中有着较多的运用,如拉孔、浮动铰孔、珩磨孔以及攻螺纹等,这些都是以加工面本身作为定位基准的实例。
④互为基准原则:若工件上存在2个相互位置精度有要求的表面时,那么在加工中让这2个表面互相作为定位基准,反复加工另一个面,便称为互为基准原则。