零件制造工艺过程常识
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• 粗基准
– 第一道切削加工工序所使用的基准 – 不是（粗加工时使用的基准）
• 精基准
– 第一道工序以后使用的基准
（1）粗基准
• 第一道切削加工工序所使用的基准
– 不是（粗加工时使用的基准）
• 第一道工序只能使用未加工表面作基准 • 选择粗基准的基础
– 保证各个加工表面都有足够加工余量 – 保证不加工表面的位置精度
– V型铁、挡块 – 平面用：支承钉、支承板 – 孔用：心轴、定位销
• 每种元件限制的自由度数量不同
– 形状决定的
• 钉（1），板（2），销（4、2、1） • V型铁（4、2），心轴（4、2）
支承钉
• 限制1个自由度
支承板
• 较长时，限制2个自由度
定位销
• 圆柱销：（长销：4，短销或圆锥销：2 ） • 菱形销（削边销）：1 • 一面两销：用于箱体的完全定位
• 外圆、内圆
– 长（4）、短（2）
• 锥面
– 长（5）、短（3）
• 一般判断原则
– 观察小1、长2
定位基准：圆柱（内外圆）
• 长4、短2
定位基准：锥面
• 长5、短3
6、定位基准的选择原则
• 定位基准选择的出发点
– 保证加工精度、提高加工效率 – 从加工精度要求高的表面中选择
V型铁
• 长V型铁（4） • 短V型铁（2）
• 长心轴（4） • 短心轴（2）
心轴
5、基准：工件上定位的几何元素
• 基准
– 零件的设计制造中，用于确定零件上点线面 等几何要素的依据（也是一些点线面）
• 基准的种类
– 设计基准
• 设计时使用的基准
– 工艺基准
• 制造零件或者装配机器时使用 • 定位基准、度量基准、装配基准
设计基准
• 面2、3、孔4的设计 基准是面1
• 孔5的基准是孔4 • 实际上全部都是面1
定位基准
• 观察图示零件
– 加工外圆和端面时的 定位基准
• 孔的轴线
• 定位基准通常都以面 的形式体现
– 轴线－>孔面 – 因此基准面要求有更
高的加工精度
常见定位基准表面确定的自由度
• 平面
– 大平面（3）、小平面（1）、狭长平面（2）
• 其它原则
– 表面光洁、平整、面积足够大、装夹稳固
• 重要常识
– 粗基准只能使用一次
（2）精基准
• 第一道工序后应该使用已加工表面作为 基准：精基准
• 选择的基础
– 保证精度
• 基准重合、基准同一、自为基准、互为基准
– 基准面的精度应该较高
• 选定基准面后，即使该表面设计精度不高，也 应该提高加工精度
二、安装与夹具
• 安装包括的概念
– 定位
• 进行机械加工前，必须将工件放在机床上，使 之在夹紧前占据正确的位置
– 夹紧
• 在加工过程中，为使工件能承受切削力，并使 之保持正确位置，必须将工件压紧夹牢
– 从定位到夹紧的整个过程：安装
1、工件安装的方法
• 工件的安装
– 一般均使用夹具
• 机床上自带的通用夹具、专门制作的专用夹具
检验
机床 车床 外圆磨床
生产类型
• 生产类型
– 零件大小＋生产纲领（年产量） – 单件生产
• 通用机床、工夹量具、工序集中、需要熟练工
– 成批生产
• 专用机床、工夹量具、工序分散、工人技能要求一般
– 大量生产
• 广泛采用专用生产线、重复劳动、工人技能要求不高
• 无论那种批量，均可使用数控机床
– 尽量工序集中
零件制造工艺过程常识
机械制造基础
零件制造工艺过程常识
• 工艺过程的有关概念
– 工艺过程、工序、工步、生产类型
• 安装与夹具
– 基准、六点定位原理、基准选择原则、夹具
• 零件加工工艺制订的有关常识
– 内容、步骤、原则、工艺文件、CAPP
• 简单实例
一、工艺过程的有关概念
• 生产过程
– 机器制造时，由原材料到成品之间各个相互 关联的劳动过程的总和
工艺过程的组成
• 工序
– 三定一连续：
• 定机床、定工件、定工人 • 连续完成的加工内容
• 工序可以细分为工步
• 定刀具或装夹
工序 1
2 3
工序内容 车端面，钻中心孔，粗车各外圆，半精车各外圆，切槽、倒角、 车螺纹 （这里的工序很多－工序集中） 磨Ф30，Ф35，Ф45外圆至尺寸要求，靠磨Ф50台肩面
– 例如，可能包括
• 原材料运输和保管（库存） • 生产准备工作 • 毛坯制造、零件加工和热处理 • 产品装配、调试、检验、油漆、包装
工艺过程
• 工艺过程
– 生产过程的主要部分 – 机械加工工艺过程
• 用机械加工方法直接改变原材料或毛坯形状、 尺寸，使之变成成品
– 装配工艺过程
• 在装配车间将零件装配成机器的过程
• 直接安装
– 使用机床自带的通用夹具安装
• 有时需画线找正位置、费时、适用于单件小批
• 利用专用夹具安装
• 安装迅速可靠、精度高、成本高、批量生产
• 哲学问题？
• 单件小批生产、如果通用夹具不能保证精度或者非常费时， 怎么办？
2、关于专用夹具
导向元件 定位元件
夹紧机构
专用镗模通孔夹具
夹具体和其它部分
基准重合原则
• 考查3种定位基准下尺寸A的公差
– 以M定位 – 以H定位 – 以K定位
• 已知
– M－H的公差
• δc
– H－K的公差
• δB
以M定位
• 考虑基准不重合产生 的误差
• εA＝ δB ＋ δc • 当然，还有这次加工
产生的加工误差
精基准选择的其它原则
• 基准同一原则
– 加工位置精度要求较高的一组表面，尽可能 选择同一个基准定位
– 有利于保证这些表面的相互位置精度
• 自为基准、互为基准 • 精度较高、装夹稳固可靠 • 夹具结构简单、工件安装加工方便
以H定位
粗基准选择原则
• 选择不加工表面
– 保证不加工表面的位 置精度
– 多个不加工表面
• 选择位置精度要求高 的
粗基准选择原则
• 选择要求加工余量均 匀的表面
– 该基准面的加工均匀 – 机床导轨表面要求
• 金相、性能一致 • 去处一层很薄的余量
粗基准选择原则
• 所有表面都要加工时，选择余量和公差 最小的表面，避免出现废品
3、六点定位原理：自由度
• 不受约束的物体
– 六个自由度：三个方向移动、三个方向转动
六点定位原理
• 六点定位原理
– 要完全确定工件位置， 必须有六个相应的支 承点来限制工件的六 个自由度
定位情况
• 完全定位 • 不完全定位 • 超（过）定位 • 欠定位：绝对不允许
4、夹具上的定位元件
• 夹具上用于限制工件自由度的元件
– 第一道切削加工工序所使用的基准 – 不是（粗加工时使用的基准）
• 精基准
– 第一道工序以后使用的基准
（1）粗基准
• 第一道切削加工工序所使用的基准
– 不是（粗加工时使用的基准）
• 第一道工序只能使用未加工表面作基准 • 选择粗基准的基础
– 保证各个加工表面都有足够加工余量 – 保证不加工表面的位置精度
– V型铁、挡块 – 平面用：支承钉、支承板 – 孔用：心轴、定位销
• 每种元件限制的自由度数量不同
– 形状决定的
• 钉（1），板（2），销（4、2、1） • V型铁（4、2），心轴（4、2）
支承钉
• 限制1个自由度
支承板
• 较长时，限制2个自由度
定位销
• 圆柱销：（长销：4，短销或圆锥销：2 ） • 菱形销（削边销）：1 • 一面两销：用于箱体的完全定位
• 外圆、内圆
– 长（4）、短（2）
• 锥面
– 长（5）、短（3）
• 一般判断原则
– 观察小1、长2
定位基准：圆柱（内外圆）
• 长4、短2
定位基准：锥面
• 长5、短3
6、定位基准的选择原则
• 定位基准选择的出发点
– 保证加工精度、提高加工效率 – 从加工精度要求高的表面中选择
V型铁
• 长V型铁（4） • 短V型铁（2）
• 长心轴（4） • 短心轴（2）
心轴
5、基准：工件上定位的几何元素
• 基准
– 零件的设计制造中，用于确定零件上点线面 等几何要素的依据（也是一些点线面）
• 基准的种类
– 设计基准
• 设计时使用的基准
– 工艺基准
• 制造零件或者装配机器时使用 • 定位基准、度量基准、装配基准
设计基准
• 面2、3、孔4的设计 基准是面1
• 孔5的基准是孔4 • 实际上全部都是面1
定位基准
• 观察图示零件
– 加工外圆和端面时的 定位基准
• 孔的轴线
• 定位基准通常都以面 的形式体现
– 轴线－>孔面 – 因此基准面要求有更
高的加工精度
常见定位基准表面确定的自由度
• 平面
– 大平面（3）、小平面（1）、狭长平面（2）
• 其它原则
– 表面光洁、平整、面积足够大、装夹稳固
• 重要常识
– 粗基准只能使用一次
（2）精基准
• 第一道工序后应该使用已加工表面作为 基准：精基准
• 选择的基础
– 保证精度
• 基准重合、基准同一、自为基准、互为基准
– 基准面的精度应该较高
• 选定基准面后，即使该表面设计精度不高，也 应该提高加工精度
二、安装与夹具
• 安装包括的概念
– 定位
• 进行机械加工前，必须将工件放在机床上，使 之在夹紧前占据正确的位置
– 夹紧
• 在加工过程中，为使工件能承受切削力，并使 之保持正确位置，必须将工件压紧夹牢
– 从定位到夹紧的整个过程：安装
1、工件安装的方法
• 工件的安装
– 一般均使用夹具
• 机床上自带的通用夹具、专门制作的专用夹具
检验
机床 车床 外圆磨床
生产类型
• 生产类型
– 零件大小＋生产纲领（年产量） – 单件生产
• 通用机床、工夹量具、工序集中、需要熟练工
– 成批生产
• 专用机床、工夹量具、工序分散、工人技能要求一般
– 大量生产
• 广泛采用专用生产线、重复劳动、工人技能要求不高
• 无论那种批量，均可使用数控机床
– 尽量工序集中
零件制造工艺过程常识
机械制造基础
零件制造工艺过程常识
• 工艺过程的有关概念
– 工艺过程、工序、工步、生产类型
• 安装与夹具
– 基准、六点定位原理、基准选择原则、夹具
• 零件加工工艺制订的有关常识
– 内容、步骤、原则、工艺文件、CAPP
• 简单实例
一、工艺过程的有关概念
• 生产过程
– 机器制造时，由原材料到成品之间各个相互 关联的劳动过程的总和
工艺过程的组成
• 工序
– 三定一连续：
• 定机床、定工件、定工人 • 连续完成的加工内容
• 工序可以细分为工步
• 定刀具或装夹
工序 1
2 3
工序内容 车端面，钻中心孔，粗车各外圆，半精车各外圆，切槽、倒角、 车螺纹 （这里的工序很多－工序集中） 磨Ф30，Ф35，Ф45外圆至尺寸要求，靠磨Ф50台肩面
– 例如，可能包括
• 原材料运输和保管（库存） • 生产准备工作 • 毛坯制造、零件加工和热处理 • 产品装配、调试、检验、油漆、包装
工艺过程
• 工艺过程
– 生产过程的主要部分 – 机械加工工艺过程
• 用机械加工方法直接改变原材料或毛坯形状、 尺寸，使之变成成品
– 装配工艺过程
• 在装配车间将零件装配成机器的过程
• 直接安装
– 使用机床自带的通用夹具安装
• 有时需画线找正位置、费时、适用于单件小批
• 利用专用夹具安装
• 安装迅速可靠、精度高、成本高、批量生产
• 哲学问题？
• 单件小批生产、如果通用夹具不能保证精度或者非常费时， 怎么办？
2、关于专用夹具
导向元件 定位元件
夹紧机构
专用镗模通孔夹具
夹具体和其它部分
基准重合原则
• 考查3种定位基准下尺寸A的公差
– 以M定位 – 以H定位 – 以K定位
• 已知
– M－H的公差
• δc
– H－K的公差
• δB
以M定位
• 考虑基准不重合产生 的误差
• εA＝ δB ＋ δc • 当然，还有这次加工
产生的加工误差
精基准选择的其它原则
• 基准同一原则
– 加工位置精度要求较高的一组表面，尽可能 选择同一个基准定位
– 有利于保证这些表面的相互位置精度
• 自为基准、互为基准 • 精度较高、装夹稳固可靠 • 夹具结构简单、工件安装加工方便
以H定位
粗基准选择原则
• 选择不加工表面
– 保证不加工表面的位 置精度
– 多个不加工表面
• 选择位置精度要求高 的
粗基准选择原则
• 选择要求加工余量均 匀的表面
– 该基准面的加工均匀 – 机床导轨表面要求
• 金相、性能一致 • 去处一层很薄的余量
粗基准选择原则
• 所有表面都要加工时，选择余量和公差 最小的表面，避免出现废品
3、六点定位原理：自由度
• 不受约束的物体
– 六个自由度：三个方向移动、三个方向转动
六点定位原理
• 六点定位原理
– 要完全确定工件位置， 必须有六个相应的支 承点来限制工件的六 个自由度
定位情况
• 完全定位 • 不完全定位 • 超（过）定位 • 欠定位：绝对不允许
4、夹具上的定位元件
• 夹具上用于限制工件自由度的元件