【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 構(gòu)包括夾具上的組件對(duì)刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的干涉。②必須保證最小的夾緊變形。③要求夾具裝卸工件方便，輔助時(shí)間盡量短。數(shù)控加工夾具可使用氣動(dòng)、液壓、電動(dòng)等自動(dòng)夾緊裝置實(shí)現(xiàn)快速夾緊，縮短輔助時(shí)間。④多件同時(shí)裝夾，提高效率。⑤夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單。⑥夾具應(yīng)便于在機(jī)床工作臺(tái)上裝夾。（2）常用夾具：①數(shù)控車床夾具主要有三爪自定心卡盤、四爪單動(dòng)卡盤、花盤等。②數(shù)控銑床、加工中心使用的夾具有平口虎鉗、壓板T形螺釘、彎板、Ｖ形塊等。12答案組合夾具是由可以循環(huán)使用的標(biāo)準(zhǔn)的夾具零部件組裝成容易聯(lián)接和拆卸夾具。組合夾具的柔性大，適于單件小批生產(chǎn)，是一種標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度高的工藝裝備。組合夾具的元件和合件屬于標(biāo)準(zhǔn)零部件，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了專業(yè)化生產(chǎn)，具有精度高、耐磨性好和完全互換性，在生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用很方便。用組合夾具加工的工件，位置精度一般可達(dá)IT8～I(xiàn)T9，如果經(jīng)精確調(diào)整，可以達(dá)到IT7級(jí)。T型槽系組合夾具的元件的分類、功用和組裝如下圖所示：圖385 T形槽系組合夾具組裝圖1—基礎(chǔ)件 2—支承件 3—定位件 4—導(dǎo)向件 5—夾緊件 6—緊固件 7—手柄件 8—分度合件第四章 機(jī)械加工工藝規(guī)程1答案機(jī)械制造工藝是指利用機(jī)械制造方法直接改變?cè)牧系男螤睢⒊叽?、相?duì)位置和表面質(zhì)量等，使其成為制造產(chǎn)品的加工過(guò)程的統(tǒng)稱。生產(chǎn)過(guò)程是將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^(guò)程。工藝過(guò)程是指在生產(chǎn)過(guò)程中直接改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)，使其成為成品或半成品的過(guò)程。工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零件制造工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件。工序是指一個(gè)（或一組）工人在一個(gè)工作地（或一臺(tái)機(jī)床上）對(duì)同一個(gè)（或同時(shí)對(duì)幾個(gè)）工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。工步是指在加工表面（或裝配時(shí)的連接表面）和加工（或裝配）工具不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序。走刀是在一個(gè)工步內(nèi)，如果要切除的金屬層很厚，需要對(duì)同一表面進(jìn)行幾次切削，這時(shí)刀具每切削一次稱作一次走刀。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指在計(jì)劃期內(nèi)企業(yè)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。計(jì)劃期為一年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)也稱年的總生產(chǎn)量。生產(chǎn)類型是企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。一般分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)。生產(chǎn)批量是一次投入或產(chǎn)出的同一產(chǎn)品或零件數(shù)量，簡(jiǎn)稱批量。工序尺寸是指本工序加工后應(yīng)達(dá)到的尺寸。工序余量是指零件加工前后從加工表面切除的材料層厚度。毛坯余量是指各個(gè)工序余量的總和，也就是從毛坯變?yōu)槌善返恼麄€(gè)加工過(guò)程中，某一加工表面上所切除的金屬總厚度。粗基準(zhǔn)是用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)是利用工件上已加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)面。工序集中是將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成。工序分散是將工件的加工分散在較多的工序內(nèi)完成。時(shí)間定額是在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所消耗的時(shí)間。零件結(jié)構(gòu)工藝性是指所設(shè)計(jì)的零件在滿足使用要求的前提下制造的方便性、可行性和經(jīng)濟(jì)性，即零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)方便于加工時(shí)工件的裝夾、對(duì)刀、測(cè)量，可以提高切削效率等。為了多快好省地把所設(shè)計(jì)的零件加工出來(lái)，就必須對(duì)零件的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行詳細(xì)的分析。2 答案生產(chǎn)類型的工藝特點(diǎn)如下表：工 藝 特 點(diǎn)生 產(chǎn) 類 型單件小批生產(chǎn)中 批 生 產(chǎn)大批量生產(chǎn)零件的互換性用修配法，缺乏互換性多數(shù)互換，部分修配全部互換，高精度配合采用分組裝配毛坯情況鍛件自由鍛造，鑄件木工手工造型，毛坯精度低鍛件部分采用模鍛，鑄件部分用金屬模，毛坯精度中等廣泛采用鍛模，機(jī)器造型等高效方法生產(chǎn)毛坯，毛坯精度高機(jī)床設(shè)備及其布置形式通用機(jī)床，機(jī)群式布置，也可用數(shù)控機(jī)床部分通用機(jī)床，部分專用機(jī)床，機(jī)床按零件類別分工段布置廣泛采用自動(dòng)機(jī)床，專用機(jī)床，按流水線、自動(dòng)線排列設(shè)備工藝裝置通用刀具、量具和夾具，或組合夾具，找正后裝夾工件廣泛采用夾具，部分靠找正裝夾工件，較多采用專用量具和刀具高效專用夾具，多用專用刀具，專用量具及自動(dòng)檢測(cè)裝置對(duì)工人的技術(shù)要求需要技術(shù)熟練中等對(duì)調(diào)整工人的技術(shù)水平要求高，對(duì)操作工人技術(shù)水平要求低工藝文件僅要工藝過(guò)程卡工藝過(guò)程卡，關(guān)鍵零件的工序卡詳細(xì)的工藝文件，工藝過(guò)程卡、工序卡、調(diào)整卡等生產(chǎn)率較低中等高加工成本較高中等低3答案（1）保證工件加工表面與不加工表面的相互位置精度，選擇不加工表面作為粗基準(zhǔn)對(duì)于同時(shí)具有加工表面和不加工表面的零件，必須保證其不加工表面與加工表面的相互位置時(shí)，選擇不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果零件上有多個(gè)不加工表面，應(yīng)選擇其中與加工表面相互位置要求高的表面作為粗基準(zhǔn)。圖416所示零件一般要求壁厚均勻，所以加工中的粗基準(zhǔn)選擇方案一是正確的。圖417所示撥桿上有多個(gè)不加工表面，但保證加工f20mm孔與不加工表面f40mm外圓的同軸度（可以保證零件的壁厚均勻）是主要的，因此加工f20mm孔時(shí)應(yīng)選f40mm外圓為粗基準(zhǔn)。 圖416 粗基準(zhǔn)選擇對(duì)加工工件的影響 圖417 撥桿粗基準(zhǔn)的選擇（2）保證重要表面的余量均勻工件必須首先保證某重要表面的余量均勻，選擇該表面為粗基準(zhǔn)。如床身的加工，床身上的導(dǎo)軌面是重要表面，要求導(dǎo)軌面的加工余量均勻。若精磨導(dǎo)軌時(shí)，先以床腳平面作為粗基準(zhǔn)定位，磨削導(dǎo)軌面，如圖418（b）所示，導(dǎo)軌表面上的加工余量不均勻，切去的又太多，會(huì)露出較疏松的、不耐磨的金屬層，達(dá)不到導(dǎo)軌要求的精度和耐磨性。若選擇導(dǎo)軌面為粗基準(zhǔn)定位，先加工床腳底面，然后以床腳底面定位加工導(dǎo)軌面，如圖418（a）所示，這就可以保證導(dǎo)軌面加工余量均勻。圖418 床身的加工（3）選擇余量最小的表面為粗基準(zhǔn)選擇毛坯加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證各加工表面都有足夠加工余量，不至于造成廢品。如圖419所示，加工鑄造或鍛造的軸套，通常加工余量較小，并且孔的加工余量較大，而外圈表面的加工余量較小，這時(shí)就應(yīng)該以外圈表面作為粗基準(zhǔn)來(lái)加工孔。（4）選擇平整光潔的表面作為粗基準(zhǔn)應(yīng)該選擇毛坯上尺寸和位置可靠、平整光潔的表面作為粗基準(zhǔn)，表面不應(yīng)有飛邊、澆口、冒口及其他缺陷，這樣可減少定位誤差，并使工件夾緊可靠。（5）不重復(fù)使用粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上粗基準(zhǔn)只準(zhǔn)使用一次。因?yàn)榇只鶞?zhǔn)是毛坯表面，定位誤差大，兩次以上使用同一粗基準(zhǔn)裝夾，加工出的各表面之間會(huì)有較大的位置誤差。圖420所示零件加工中，如第一次用不加工表面f30mm定位，分別車削f18H7mm和端面；第二次仍用不加工表面f30mm定位，鉆4f8mm孔，則會(huì)使f18H7mm孔的軸線與48mm孔位置即f46mm的中心線之間產(chǎn)生較大的同軸度誤差，有時(shí)可達(dá)2～3mm。因此，這樣的定位方案是錯(cuò)誤的。正確的定位方法應(yīng)以精基準(zhǔn)f18mm孔和端面定位，鉆4f8mm孔。 圖419　軸套內(nèi)孔加工基準(zhǔn)的選擇 圖420 重復(fù)使用粗基準(zhǔn)4答案（1）基準(zhǔn)重合原則應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，這一原則稱為基準(zhǔn)重合原則。用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)可以避免因基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的定位誤差。如圖413（a）、（b）、（c）所示，采用調(diào)整法銑削C面，則工序尺寸c的加工誤差TC不僅包含本工序的加工誤差Dj，而且還包含基準(zhǔn)不重合帶來(lái)的誤差Ta。如果采用圖413（d）所示的方式安裝，則可消除基準(zhǔn)不重合誤差。圖413 基準(zhǔn)重合原則示意圖（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則盡可能采用同一個(gè)定位基準(zhǔn)來(lái)加工工件上的各個(gè)加工表面，這稱為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。例如，一般軸類零件加工的多數(shù)工序以中心孔定位；在圖412活塞加工的工藝過(guò)程中，多數(shù)工序以活塞的止口和端面定位；箱體零件采用一面兩孔定位，齒輪的齒坯和齒形加工多采用齒輪的內(nèi)孔及一端面為定位基準(zhǔn)，均屬于基準(zhǔn)統(tǒng)一原則?；鶞?zhǔn)統(tǒng)一有利于保證工件各加工表面的位置精度，避免或減少因基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換而帶來(lái)的加工誤差。同時(shí)可以簡(jiǎn)化夾具的設(shè)計(jì)和制造。（3）自為基準(zhǔn)原則某些加工表面余量較小而均勻的精加工工序選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，稱為自為基準(zhǔn)原則。如圖414所示，磨削車床導(dǎo)軌面用可調(diào)支承定位床身，在導(dǎo)軌磨床上用百分表找正導(dǎo)軌本身表面作為定位基準(zhǔn)，然后磨削導(dǎo)軌，可以滿足精磨導(dǎo)軌面的余量小且均勻。還有浮動(dòng)鏜刀鏜孔、珩磨孔、拉孔、無(wú)心磨外圓等，也都是自為基準(zhǔn)定位。（4）互為基準(zhǔn)原則某個(gè)工件上有兩個(gè)相互位置精度要求很高的表面，采用工件上的這兩個(gè)表面互相作為定位基準(zhǔn)，反復(fù)進(jìn)行加工，稱為互為基準(zhǔn)?；榛鶞?zhǔn)可使兩個(gè)加工表面間獲得高的相互位置精度，且加工余量小而均勻。如加工精密齒輪中的磨齒工序，先以齒面為基準(zhǔn)定位磨孔，如圖415所示；然后以內(nèi)孔定位，磨齒面，使齒面加工余量均勻，能保證齒面與內(nèi)孔之間的較高的相互位置精度。 圖414 自為基準(zhǔn)原則示意圖 圖415 互為基準(zhǔn)定位的磨齒輪孔 1—推銷 2—鋼球 3—齒輪（5）準(zhǔn)確可靠，便于裝夾的原則：所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件定位準(zhǔn)確，安裝可靠，裝夾方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單適用、操作方便。5答案以f110mm外圓表面A為粗基準(zhǔn)，加工內(nèi)孔。因無(wú)同軸度等公差要求，所以一次裝夾完成全部?jī)?nèi)孔加工。最后進(jìn)行端面加工。6答案如圖445所示，零件毛坯為f35mm棒料，批量生產(chǎn)時(shí)其機(jī)械加工過(guò)程如下所述：在鋸床上切斷下料，車一端面鉆中心孔，調(diào)頭，車另一端面鉆中心孔，在另一臺(tái)車床上將整批工件一端外圓都車至f30mm及f20mm，調(diào)頭再用車刀車削整批工件的f18外圓，又換一臺(tái)車床，倒角，車螺紋。最后在銑床上銑兩平面，轉(zhuǎn)90176。后，銑另外兩平面。制定工藝規(guī)程卡和工序卡參見(jiàn)教材表416。習(xí)題 圖444 端蓋（題45圖） 圖445 軸類零件（題46圖）7答案（1）劃分加工階段的原因：①保證加工質(zhì)量。粗加工時(shí)切除的余量大，切削力和夾緊力大，切削熱多，產(chǎn)生的加工誤差大。兩個(gè)加工階段之間的工件周轉(zhuǎn)期間長(zhǎng)，要有充分的時(shí)間使工件冷卻和內(nèi)應(yīng)力重新分布，可以確保精加工階段糾正粗加工的加工誤差和精加工后質(zhì)量的穩(wěn)定。②合理使用機(jī)床設(shè)備。粗加工可使用功率大、精度較低的機(jī)床，以獲得較大的生產(chǎn)率。精加工切削力小，可使用高精度的機(jī)床加工，既確保加工質(zhì)量，又有利于長(zhǎng)期保護(hù)機(jī)床精度。③充分發(fā)揮熱處理工序的效果。可以在機(jī)械加工工序中插入必要的熱處理工序，使熱處理發(fā)揮充分的效果。如材料預(yù)備熱處理前安排粗加工，有利于消除粗加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，最終熱處理后再安排精加工可以去除淬火后的工件變形。④劃分了加工階段，帶來(lái)了兩個(gè)有利條件：第一是粗加工完各表面后，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，及時(shí)報(bào)廢或修補(bǔ)；第二是精加工表面的工序安排在最后，可保護(hù)已加工表面少受損傷。（2）加工階段的劃分：在加工較高精度的工件時(shí)，如工序數(shù)較多，可把整個(gè)工藝路線分成如下幾個(gè)加工階段。①粗加工階段。高效率地去除各加工表面上的大部分余量。粗加工階段所能達(dá)到的精度較低，表面粗糙度大，主要任務(wù)是如何獲得高的生產(chǎn)率。②半精加工階段。目的是消除主要表面上經(jīng)粗加工后留下的加工誤差，使其達(dá)到一定的精度，為進(jìn)一步精加工做準(zhǔn)備（保證精加工余量），同時(shí)完成一些次要表面的加工（鉆孔、攻螺紋、銑鍵槽等）。③精加工階段。該階段中的加工余量和切削用量都很小，其主要任務(wù)是保證工件的主要表面的尺寸、形狀、位置精度和表面粗糙度。④光整加工階段。對(duì)精度要求高、表面粗糙度要求?。ü畹燃?jí)≤表面粗糙度Ra≤mm）的零件，還要有專門的光整加工階段。包括珩磨、超精加工、鏡面磨削等方法，其加工余量極小，目的是進(jìn)一步提高尺寸精度和減小表面粗糙度，一般不能用于提高形狀精度和位置精度。8答案（1）先粗后精。先安排粗加工工序，中間安排半精加工，最后安排精加工和光整加工工序。（2）先主后次。零件的主要表面是加工精度和表面質(zhì)量要求高的表面，它的工序較多，其加工質(zhì)量對(duì)零件質(zhì)量影響大，因此先加工。一些次要表面如緊固用的螺孔、鍵槽等，可穿插在主要表面加工之間和加工之后進(jìn)行。（3）先基準(zhǔn)，后其他。先用粗基準(zhǔn)定位加工精基準(zhǔn)表面，為其他表面的加工提供可靠的定位基準(zhǔn)，然后再用精基準(zhǔn)定位加工其他表面。如軸類零件一般以中心孔為精基準(zhǔn)，所以先以外圓為粗基準(zhǔn)加工中心孔，然后再以中心孔定位加工外圓柱面。（4）先面后孔。這是上一條原則的特例，因?yàn)閷?duì)于箱體類零件，它的平面的輪廓尺寸大，用平面為精基準(zhǔn)加工孔定位可靠，也容易實(shí)現(xiàn)，而先加工孔、再以內(nèi)孔定位加工平面則比較困難。所以箱體零件一般先以主要孔為粗基準(zhǔn)加工平面，再以平面為精基準(zhǔn)加工孔系。9答案（1）前工序的表面粗糙度高度Ｈa和表面缺陷層厚度Da。為使加工后的表面沒(méi)有前工序留下的加工痕跡，應(yīng)將前工序形成的Ｈa和Ｄa層切除。Ｈa和Ｄa應(yīng)包括在加工余量?jī)?nèi)。（2）前工序的尺寸公差Ta。由于工序尺寸的公差是按“入體原則”標(biāo)注，因此Ta值在工序尺寸的入體方向，如圖423所示，所以公差值Ｔa應(yīng)包括在加工余量?jī)?nèi)。（3）前工序的位置誤差ra。是指不由尺寸公差Ta所控制的形位公差，如采用獨(dú)立原則或最大實(shí)體原則時(shí)，本工序通過(guò)切削加工修正前工序形成的這種誤差，所以ra值應(yīng)包括在加工余量?jī)?nèi)。（4）工序的裝夾誤差eb。用來(lái)補(bǔ)償裝夾誤差對(duì)加工的影響。10答案（1）定位基準(zhǔn)選擇（2）工序的劃分（3）工步的劃分（4）工序順序的安排（5）選擇合理的走刀路線11答案時(shí)間定額是在一定生產(chǎn)條件下，規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所消耗的時(shí)間。它包括下列組成部分：（1）基本時(shí)間Ｔj基本時(shí)間是指直接改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸、形狀、相互位置、表面狀態(tài)或材料性質(zhì)等工藝過(guò)程所消耗的時(shí)間。對(duì)切削加工而言，就是直接用于切除余量所消耗的時(shí)間（包括刀具的切出、切入時(shí)間），可以由計(jì)算確定。（2）輔助時(shí)間Tf輔助時(shí)間是指為實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程所必須進(jìn)行的各種