2.1 熟悉工件定位知识 2.1.1工件装夹概述 1．工件的装夹 在机械加工过程中，为了保证加工精度，在加工前，应确定工件在机床上的位置，并固定好，以接受加工或检测。将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程”，称为装夹。 工件的安装包含了两个方面的内容： 定位确定工件在机床上或夹具中正确位置的过程，称为定位。 夹紧工件定位后将其固定，使其在加工中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。 2．机床夹具 能方便地让工件在机床上定位、夹紧和引导刀具工艺装备，称为夹具。利用夹具定位、夹紧工件，具有操作迅速方便，定位精度较高、稳定，生产率较高的特点。 夹具预先在机床上已调整好位置，工件通过夹具提供的定位装置定位，可在机床确立正确的位置。还可通过夹具上的对刀装置，保证了工件加工表面相对于刀具的正确位置。在使用夹具的情况下，工件与机床、刀具之间的相互位置精度由夹具保证。机床、夹具、刀具和工件所构成的工艺系统在加工中保持正确的位置，从而保证工序的加工精度。 夹具一般由夹具体、定位元件、夹紧装置、对刀或导向装置、连接元件等组成。夹具体是机床夹具的基础；定位元件保证工件在夹具中处于正确的位置；夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢；工件对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置；连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。 2.1.2工件的定位基本原理 1．工件六点定位原理 一个尚未定位的工件，其空间位置是不确定的，均有六个自由度，如图2-1-1a所示，即沿空间坐标轴X、Y、Z三个方向的移动和绕这三个坐标轴的转动分别以、、；和、、表示。 定位，就是限制自由度。 如图2-1-1b所示的长方体工件，欲使其完全定位，可以设置六个固定点，工件的三个面分别与这些点保持接触，在其底面设置三个不共线的点1、2、3（构成一个面），限制工件的三个自由度：、、；侧面设置两个点4、5（成一条线），限制了、两个自由度；端面设置一个点6，限制自由度。于是工件的六个自由度便都被限制了。这些用来限制工件自由度的固定点，称为定位支承点，简称支承点。 用合理分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则，称为六点定位原理。 在应用“六点定位原理”分析工件的定位时，应注意：定位支承点与工件定位基准面接触，才能起到限制工件自由度的作用。一个定位支承点仅限制一个自由度。 2．工件定位中的几种情况 ⑴完全定位 工件的六个自由度全部被限制的定位，称为完全定位。当工件在x、y、z三个坐标方向上均有尺寸要求或位置精度要求时，一般采用这种定位方式。 如图2-1-2所示的工件，要求铣削工件上表面和铣削槽宽为40mm的槽。为了保证上表面与底面的平行度，必须限制、、三个自由度；为了保证槽侧面相对前后对称面的对称度要求，必须限制、两个自由度；由于所铣的槽不是通槽，在X方向上，槽有位置要求，所以必须限制移动的自由度。为此，应对工件采用完全定位的方式，可参考图2-1-1进行六点定位。 ⑵不完全定位
机械制造工艺学课后答 案 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
3－1 在车床上用两顶尖装夹工件车削细长轴时，出现图3－80a、b、c所示误差是什么原因，分别可采用什么办法来减少或消除答： a) 误差原因： 1）由于细长轴工件的刚性差，在加工过程中因受力变形而使加工出的工件呈两端细中间粗的鼓形。随着切削力作用点位置变化，在两端，工件刚度最大，变形最小，切去的金属层厚；中间工件刚度最小，变形最大，切去的金属层薄。 2）误差复映 减小误差的措施： 使用中心架或跟刀架，提高工件的刚度，比如改为反向进给，使工件由轴向受压变为轴向受拉。 b) 误差原因： 1）机床的刚性较差。随着切削力作用点位置变化，在两端，机床变形较大，切去的金属层薄；中间机床变形较小，切去的金属层厚。因此因工件受力变形而使加工出的工件呈两端粗、中间细的鞍形。 2）误差复映 减小误差的措施：
1）提高机床部件的刚度，减小载荷及其变化 2）减小误差复映系数或减小毛坯形状误差 c) 误差原因： 1）机床导轨与主轴不平行 2）主轴回转误差中的倾角摆动 3）尾座偏移（前后顶尖连线与导轨扭曲） 减小误差的措施： 合理选择切削用量和刀具几何参数，并给以充分冷却和润滑，以减少切削热。提高导轨副的导向精度。 3－2 试分析在转塔车床上将车刀垂直安装加工外圆时，影响直径误差的因素中，导轨在垂直面内和水平面内的弯曲，哪个影响大与卧式车床比较有什么不同为什么 解： D:工件直径；ΔDy,ΔDz工件直径误差；Δy:导轨在水平面内的弯曲；Δz：导轨在垂直面内的弯曲； 车刀垂直安装时误差的敏感方向在垂直方向。因此导轨在垂直面内的弯曲对工件直径误差的影响较大
3－1 在车床上用两顶尖装夹工件车削细长轴时，出现图3－80a、b、c所示误差是什么原因，分别可采用什么办法来减少或消除？ 答： a) 误差原因： 1）由于细长轴工件的刚性差，在加工过程中因受力变形而使加工出的工件呈两端细中间粗的鼓形。随着切削力作用点位置变化，在两端，工件刚度最大，变形最小，切去的金属层厚；中间工件刚度最小，变形最大，切去的金属层薄。 2）误差复映 减小误差的措施： 使用中心架或跟刀架，提高工件的刚度，比如改为反向进给，使工件由轴向受压变为轴向受拉。 b) 误差原因： 1）机床的刚性较差。随着切削力作用点位置变化，在两端，机床变形较大，切去的金属层薄；中间机床变形较小，切去的金属层厚。因此因工件受力变形而使加工出的工件呈两端粗、中间细的鞍形。 2）误差复映 减小误差的措施： 1）提高机床部件的刚度，减小载荷及其变化 2）减小误差复映系数或减小毛坯形状误差 c) 误差原因： 1）机床导轨与主轴不平行 2）主轴回转误差中的倾角摆动 3）尾座偏移（前后顶尖连线与导轨扭曲） 减小误差的措施： 合理选择切削用量和刀具几何参数，并给以充分冷却和润滑，以减少切削热。提高导轨副的导向精度。 3－2 试分析在转塔车床上将车刀垂直安装加工外圆时，影响直径误差的因素中，导轨在垂直面内和水平面内的弯曲，哪个影响大？与卧式车床比较有什么不同？为什么？
解： D:工件直径；ΔDy,ΔDz工件直径误差；Δy:导轨在水平面内的弯曲；Δz：导轨在垂直面内的弯曲；车刀垂直安装时误差的敏感方向在垂直方向。因此导轨在垂直面内的弯曲对工件直径误差的影响较大 车刀垂直安装： z方向为误差敏感方向 在卧式车床中： y方向为误差敏感方向
文化理论课教案（首页）共5 页 科目车工 工艺 学 第二章 第2节 课 题 轴类工件 的装夹 授课 日期 月号课时2 授 课方式讲授 作业 题数 3题 作业 时间 45ˊ班级： 教学目的1、掌握轴类工件装夹的四种方法。 2、了解中心孔的形状和作用。 3、了解固定顶尖和活动顶尖的优缺点。 教具 挂图 1、使用中心孔的挂图。 2、使用中心钻的实物。 3、使用固定顶尖和活 动顶尖的挂图和实物。 重点四种不同的轴类工件装夹方法 难 点 四种不同的轴类工件装 夹方法 教学回顾1、车轴类零件时，一般有那几种安装方法。 2、中心孔分为哪四种。 3、前、后顶尖的工作条件有何不同。 4、固定顶尖和活动顶尖的优缺点。 说明本次课将使用中心孔、固定顶尖和活动顶尖的挂图和实物进行讲解，其中用两顶尖装夹轴类工件将结合实操的示范和课本的内容进行分析讲解。要让同学们理解并掌握各种方法的优、缺点和适用性。 审阅签名：
课题: §2.2 轴类工件的装夹 教学回顾及提问： 1、车外圆和端面时，可以使用哪几种车刀。 2、粗车刀和精车刀有哪些要求。 3、切断刀的刀头长度应怎样计算。 4、反切断法有什么好处，使用时应注意什么。 课题引入: 切削加工时，工件必须在机床夹具中定位和夹紧，使它在整个切削过程中始终保持正确的位置。 根据轴类工件的形状、大小和加工数量不同，常用以下几种方法装夹工件。 授课内容： 一、用三爪自定心卡盘（俗称三爪卡盘）装夹 自定心卡盘的三个卡爪是同步运动的，能自动定心，工件装夹后一般不需找正。 优点：自定心卡盘装夹工件方便、省时。 缺点：夹紧力没有单动卡盘大。 适用于装夹外形规则的中、小型工件。 二、用单动卡盘（俗称四爪卡盘）装夹 缺点：卡盘找正比较费时。 优点：夹紧力较大。 适用于装夹大型或形状不规则的工件。 单动卡盘可装成正爪或反爪两种形式，反爪用来装夹直径较大的工件。 三、用两顶尖装夹 对于较长或必须经过多道工序才能完成的轴类工件，为保证每次安装时的精度可用两顶尖装夹工件。 优点：两顶尖装夹工件方便，不需找正，装夹精度高。 缺点：用两顶尖装夹工件，必须先在工件端面钻出中心孔，夹紧力较小。 适用于形位公差要求较高的工件，和大批量生产。 一)、中心孔的形状和作用时间分配和教学方法 5分钟 复习上节课内容和提问 3分钟 8分钟 结合实习课内容进行讲解 8分钟 结合实习课内容进行讲解 8分钟 使用挂图进行讲解
车床工件安装知识简介 在车床上安装工件所用的附件有三爪卡盘、四爪卡盘、顶尖、花盘、心轴、中心架和跟刀架等。安装工件的主要要求是位置准确、装夹牢固。 一、三爪卡盘安装工件 三爪卡盘是车床上应用最广的通用夹具，适合于安装短圆棒料或盘类（直径较大的盘状工件中，可用反三爪夹持）工件，它的结构见示范教具。当转动小伞齿轮时，大锥齿轮便转动，它背面的平面螺纹就使三个卡爪同时向中心靠近或退出，以夹紧不同直径的工件。三爪卡盘装夹方便能自动定心，但其定心准确度不高，约为0.05～0.15mm。工件上同轴度要求较高的表面应在一次装夹中车出。 二、四爪卡盘安装工件 四爪卡盘的结构见直观教具。四爪卡盘有四个互不相关的卡爪，各卡爪的背面有一半瓣内螺纹与一螺杆相啮合。螺杆端部有一方孔，当用卡盘扳手转动某一螺杆时，相应的卡爪即可移动。如将卡爪调转180°安装，即成反爪。 四爪卡盘由于四个卡爪均可独立移动，因此可安装截面为方形、长方形、椭圆以及其它不规则形状的工件。同时，四爪卡盘比三爪卡盘的夹紧力大，所以常用来安装较大的圆形工件。 由于四爪卡盘的四个卡爪是独立移动的，在安装工件时须进行仔细的找正工件，一般用划针盘按工件内外圆表面或预先划出的加工线找正，其定位精度较低，为0.2～0.5mm。用百分表按工件精加工表面找正，其定位精度可达0.02～0.01mm。 三、顶尖安装工件 较长的（长径比L/D=4～10）或加工工序较多的轴类工件，常采用两顶尖安装。工件装夹在前、后顶尖之间，由卡箍（又称鸡心夹头）、
拨盘带动工件旋转，见直观教具。 1.中心孔的作用及结构 中心孔是轴类工件在顶尖上安装的定位基面。中心孔的60°锥孔与顶尖上的60°锥面相配合；里端的小圆孔，为保证锥孔与顶尖锥面配合贴切，并可存储少量润滑油（黄油）。 中心孔常见的有A型和B型。A型中心孔只有60°锥孔。B型中心孔外端的120°锥面又称保护锥面，用以保护60°锥孔的外缘不被碰坏。A型和B型中心孔，分别用相应的中心钻在车床或专用机床上加工。加工中心孔之前应先将轴的端面车平，防止中心钻折断。 2.顶尖的种类 常用顶尖有普通顶尖（死顶尖）和活顶尖两种。普通顶尖刚性好，定心准确。但与工件中心孔之间因产生滑动摩擦而发热过多，容易将中心孔或顶尖“烧坏”，因此，尾架上是死顶尖，则轴的右中心孔应涂上黄油，以减小摩擦。死顶尖适用于低速加工精度要求较高的工件。活顶尖将顶尖与工件中心孔之间的湍动摩擦改成顶尖内部轴承的滚动摩擦，能在很高的转速下正常地工作；但活顶尖存在一定的装配积累误差，以及当滚动轴承磨损后，会使顶尖产生径向摆动，从而降低了加工精度，故一般用于轴的粗车或半精车。 3.顶尖的安装与校正 顶尖尾端锥面的圆锥角较小，所以前、后顶尖是利用尾部锥面分别与主轴锥孔和尾架套筒锥孔的配合而装紧的。因此，安装顶尖时必须先擦净顶尖锥面和锥孔，然后用力推紧。否则，装不正也装不牢。 校正时，将尾架移向主轴箱，使前、后两顶尖接近，检查其轴线是否重合。如不重合，需将尾架体作横向调节，使之符号要求。否则，车削的外圆将成锥面。 在两顶尖上安装轴件，两端是锥面定位，安装工件方便，不需校正，定位精度较高，经过多次调头或装卸，工件的旋转轴线不变，仍
工件装夹 .txt41滴水能穿石，只因为它永远打击同一点。42火柴如果躲避燃烧的痛苦，它的一生都将黯淡无光。 2.1熟悉工件定位知识 2.1.1工件装夹概述 1．工件的装夹 在机械加工过程中，为了保证加工精度，在加工前，应确定工件在机床上的位置，并固定好，以接受加工或检测。将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程”，称为装夹。 工件的安装包含了两个方面的内容： 定位确定工件在机床上或夹具中正确位置的过程，称为定位。 夹紧工件定位后将其固定，使其在加工中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。 2．机床夹具 能方便地让工件在机床上定位、夹紧和引导刀具工艺装备，称为夹具。利用夹具定位、夹紧工件，具有操作迅速方便，定位精度较高、稳定，生产率较高的特点。 夹具预先在机床上已调整好位置，工件通过夹具提供的定位装置定位，可在机床确立正确的位置。还可通过夹具上的对刀装置，保证了工件加工表面相对于刀具的正确位置。在使用夹具的情况下，工件与机床、刀具之间的相互位置精度由夹具保证。机床、夹具、刀具和工件所构成的工艺系统在加工中保持正确的位置，从而保证工序的加工精度。 夹具一般由夹具体、定位元件、夹紧装置、对刀或导向装置、连接元件等组成。夹具体是机床夹具的基础；定位元件保证工件在夹具中处于正确的位
置；夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢；工件对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置；连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。 2.1.2工件的定位基本原理 1．工件六点定位原理 一个尚未定位的工件，其空间位置是不确定的，均有六个自由度，如图2-1-1a所示，即沿空间坐标轴X、Y、Z三个方向的移动和绕这三个坐标轴的转动分别以、、；和、、表示。 定位，就是限制自由度。 如图2-1-1b所示的长方体工件，欲使其完全定位，可以设置六个固定点，工件的三个面分别与这些点保持接触，在其底面设置三个不共线的点 1、2、3（构成一个面），限制工件的三个自由度： 、、；侧面设置两个点 4、5（成一条线），限制了、两个自由度；端面设置一个点6，限制自由度。于是工件的六个自由度便都被限制了。这些用来限制工件自由度的固定点，称为定位支承点，简称支承点。 用合理分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则，称为六点定位原理。 在应用“六点定位原理”分析工件的定位时，应注意： 定位支承点与工件定位基准面接触，才能起到限制工件自由度的作用。一个定位支承点仅限制一个自由度。 2．工件定位中的几种情况 ⑴完全定位 工件的六个自由度全部被限制的定位，称为完全定位。当工件在x、y、z三个坐标方向上均有尺寸要求或位置精度要求时，一般采用这种定位方式。
课题八两顶尖车削轴类工件 一、课题准备 1、 C6136机床、45度90度车刀、A3.15中心钻、0—150mm 游标卡尺、25—50mm外径千分尺，对分夹头。 2、 45号钢直径50x150mm，钻夹头及活络顶尖。 3、轴类零件加工图及评分标准 二、新课入门指导 1、组织教学： 1）学生集中点名。 2）检查学生防护用品的使用，女生要戴工作帽，工作衣穿戴要求领口、袖口扎紧、整齐。 3）注意防护镜的使用。 2、复习提问： 1）用两顶尖装夹工件应注意什么问题？ 3、新课讲解： 1）相关工艺知识： 在两顶尖上车削工件的优点是定心正确可靠，装夹方便，车削的各档外圆之间的同轴度好。 （1）顶尖：它承受工件的重量和切削时的切削力，分： 插入主轴孔内：安装可靠，批量生产工作，硬度好。A、前顶尖{夹在卡盘上：制造方便，定心准确，但硬度差、易磨损、 受冲击后易发生移位。
固定顶尖：定心准确，刚性好，不易产生振动，但切削 时易发热烧坏或使工件热变形。 B、后顶尖{回转顶尖：能承受高速，消除高热，但定心精度和刚 性较差。
（2）工件的装夹和车削 A 、校正尾座锥度（在车削过程中调整） B 、调整尾座距离，以主刀刃超出工件端面略大些为限，尾座套筒不要伸出过长，以防抖动，刚性变差。 C 、工件装鸡心夹头或对分夹头（夹紧工件一端） D 、将工件装夹在两顶尖上（拨杆一端装在前顶尖上） E 、粗车外圆，测量并逐步找正外圆锥度，注意留有足够的精车余量。
（3）千分尺的使用和测量 测量时，千分尺的上下卡脚要在工件的中心点，千分尺要正，松紧适宜。 4、课题安排： （1）两顶车削工件的装夹练习6H （2）校正尾座练习6H （3）两顶尖车削光轴6H （4）两顶尖车削阶台轴6H
工件的装夹 机械制造基础教案 平江县职业技术学校教案教研组:机械教研组授课教师:黄波课程名称机械制造基础课时 2 主要教学内容时间分配 5.1机床夹具概述 5.1.1基准的定义及分类 5.1.2零件的装夹及装夹方式 5.1.3夹具的作用、分类及组成 1、了解及掌握基准的定义及分类 2、掌握零件的装夹及装夹方式教学目的 3、掌握夹具的作用、分类及组成 1、基准的定义、零件的装夹方式 教学重点 2、夹具的作用、分类及组成 教学难点基准的定义、零件的装夹方式 教学方法电子课件使用教具 拟留作业习题2、4、5 授课总结 机械制造基础教案教学内容: 5.1 机床夹具概述 5.1.1 基准的定义及分类 基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。
1. 设计基准是指在设计图样上所采用的基准。 2. 工艺基准是指在加工工艺过程中所采用的基准。 (1)工序基准 是指在工序图上用以确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状及位置的基准。 (2)定位基准 是指在加工中用于工件定位的基 准 (3)测量基准 是指在加工中或加工后对工件进 行测量时所采用的基准。 (4)装配基准 是指在装配时，用来确定零件或部 件在产品中的相对位置所采用的基准。 5.1.2 工件的装夹及装夹方式 在机械加工过程中，为了保证加工精度和提高生产率，必须使工件在机床上或夹具中相对刀具占有正确的位置，这一过程称为定位。工件定位后还需将其固定，使其在加工过程中受各种力的作用能保持定位位置不变的操作，称为夹紧。定位、装夹的过程称为装夹。完成工件装夹的装置称为机床夹具，简称夹具。
1. 直接找正装夹法 是指工件定位时，由操作工人利用百分表、划针等量具(量仪)或目测在机床上直接找正工件上某些有相互位置要求的表面，使工件处于正确的位置，然后夹紧的一种装夹方法。其生产效率低，加工精度取决于工人操作技术水平和所使用量具的精确度，一般用于单件小批量生产中。 2. 划线找正装夹法 是指在工件表面上按图纸要求划出中心线、对称线和各待加工表面的加工位置线，然后在机床上按划好的线找正工件的位置并将工件夹紧的一种装夹方法。其生产效率低，装夹精度也不高，多用于生产批量较小、毛坯精度较低以及大型零件的粗加工中。 3. 夹具装夹法 是指用夹具上的定位元件使工件获得正确位置的一种装夹方法。采用这种方法时，工件定位迅速方便，定位精度高，但需设计、制造专用夹具。夹具装夹法广泛用于大批大量生产中。 机械制造基础教案 5.1.3 夹具的作用、分类及组成 1. 夹具的作用 (1)保证加工精度的稳定。 (2)缩短辅助时间，提高劳动生产率。 (3)扩大了机床的使用范围。 (4)减轻劳动强度，保证安全生产。
江南大学现代远程教育第二阶段测试卷 考试科目:《机械制造技术基础》第四章至第五章（总分100分） 时间：90分钟 __________学习中心（教学点）批次：层次： 专业：学号：身份证号： 姓名：得分： 一、单选题（每小题2分，共计10分） 1．工件定位时，是绝对不允许的。 A．完全定位； B．不完全定位； C．过定位； D．欠定位。 2．磨削光轴时，若磨削条件相同，则材料磨削后的表面粗糙度值较小。 A．20钢； B．45钢； C．铸铁； D．铜。 3．在车床两顶尖间装夹一根光轴进行车削加工，工件的长径比很大，工件刚性很差。这时，由于工艺系统刚度的影响造成的加工误差，使工件呈。 A．中凹马鞍形； B．锥形；C．腰鼓形；D．双曲面形。 4．机械加工中产生高温会引起零件表面层金属的相变，若相变后表面层体积缩小，则将产生。 A．拉应力 B．压应力 C．拉应力、压应力都有 5．加工误差的性质可分为系统性误差和随机性误差，属于随机性误差。 A．刀具磨损； B．工件热变形； C．材料的硬度变化。 二、填空题（每空1分，共计10分） 1．工件以一面两孔定位时，实际上限制了工件的自由度。 2．工件以单一平面定位时，没有误差。 3．试列举出三种随机性误差的项目：(1) ；(2) ；(3) 。 4．误差复映系数反映了误差与误差之间的比例关系。 5．加工表面质量中，对零件疲劳强度影响大的因素是：、和等。 三、名词解释（每小题2分，共计10分） 1．欠定位：
2．误差敏感方向： 3．表面层冷作硬化： 4．基准位移误差： 5．接触刚度： 四、简述题（每小题6分，共计24分） 1．工件在夹具中夹紧时对夹紧力有何要求? 2．常见的定位方式有哪些?(说出五种) 3．什么是磨削中的回火烧伤? 4．什么是机械加工的工艺稳定性?怎样验证工艺稳定性? 五、综合题（共计36分） 1．磨削薄板类零件平面时，工件容易产生中凹翘曲变形现象，试分析其原因何在?（6分）2．图示为工序A与工序B的尺寸分布曲线，试对工序A与工序B的工艺能力进行比较，并说明原因。（6分） 3．根据工件的加工要求，确定工件在夹具中定位时用哪些表面限制哪几个自由度。（12分）1）铣R28圆弧，其余表面均已加工。 2）镗φ30H7孔，A面及2-φ13mm孔均已加工。
练习一1、名词解释 工序 机械加工工艺规程 工位 机械加工工艺过程 安装 工步 工作行程 生产纲领
2、何谓机械加工工艺规程工艺规程在生产中起什么作用 3、试述图4-68（p212）所示零件有哪些结构工艺性问题并提出改进意见。 4、试选择图4-70（p213）中各零件的粗、精基准。（图a为齿轮零件，毛坯为模锻件；图b为液压缸体零件简图，毛坯为铸件；图c为飞轮简图，毛坯为铸件。）
5、何谓加工经济精度选择加工方法时应考虑的主要问题有哪些 6、大批大量生产条件下，加工一批直径为0008.0-20 mm ，长度为58mm 的光轴，其表面粗糙度为R a ﹤，材料为45钢，试安排其工艺路线。 C ） B ）
7、图4-72所示的小轴系大批生产，毛坯为热轧棒料，经过粗车、精车、淬火、粗磨、精磨后达到图样要求。现给出各工序的加工余量及工序尺寸公差如表4-23.毛坯尺寸公差为 1.5 mm。试计算工序尺寸，标注工序尺寸公差，计算精磨工序的最大余量和最小余量。 表4-23 加工余量及工序尺寸公差
8、欲在某工件上加工03 .005.72+φmm 孔，其材料为45钢，加工工序为： 扩孔、粗镗孔、半精镗、精镗孔、精磨孔。已知各工序尺寸及公差如下： 粗磨：03.005.72+φmm ； 粗镗：3.0068+φmm ； 精镗：046.008.71+φmm ； 扩孔：46.0064+φmm ； 半精镗：19.005.70+φmm ； 模锻孔：12-59+φmm 。 试计算各工序加工余量及余量公差。 9、名词解释
尺寸链 基准 定位 工序基准 定位基准 装配基准 封闭环 增环 10、在图4-73所示工件中，mm 20L mm 60L mm 70L 15 .00 30025.0-2025.0-050.0-1+===，，，L 3不便直接测量，试重新给出测量尺寸，并标注该测量尺寸的公差。
华南农业大学期末考试试卷（A卷）答案 2006学年第二学期考试科目：机械制造工艺学 考试类型：（闭卷）考试时间：120 分钟 学号姓名年级专业 04机制（）班 一、选择题（每题1分共15分） 1、辅助支承在使用时是（）。 A、每批工件调整一次 B、每个工件调整一次 C、先调整好以后再把工件放上去定位夹紧 D、不调整 2、在零件选择精基准时，若应选择几个被加工表面（或几道工序）都能使用的 定位基准为精基准称为（）。 A、基准重合 B、互为基准 C、基准统一 D、自为基准 3、四爪单动卡盘属于（）。 A、可调夹具 B、专用夹具 C、通用夹具
4、工件以外圆柱面放在V型块上定位时，定位误差随V型块夹角a增大而（）。 A、增大 B、减少 C、不变 5、在加工表面、刀具和切削用量中的切削速度和进给量都不变的情况下，所连 续完成的那部分工艺过程称为（）。 A、工步 B、工序 C、工位 D、进给 6、工艺系统静误差主要包括（）。 A、工艺系统受力误差 B、工艺系统受热误差 C、机床误差 D、刀具磨损 7、定位误差中包括（）。 A、随机误差 B、调整误差 C、夹紧误差 D、基 准不重合误差和基准位置误差 8、工艺系统的热变形不仅影响加工精度而且影响生产效率，为了保证加工要求必须使机床（）。 A、热平衡后再加工 B、冷却后再测量及精加工 C、热伸长后再调刀 9、在下列条件中，（）是单件生产的工艺特征。 A、广泛使用专用设备 B、有详细的工艺文件 C、使用通用刀具和万能量具 D、广泛采用夹具进行安装定位 10、采用修配法装配时应正确选择（）。 A、封闭环 B、协调环 C、补偿环 D、公共环 11、可获得最高精度的工件装夹方法是（）。
方法对电火花线切割加工影响 线切割加工机床的工作台比较简单,一般在通用夹具上采用压板固定工件,但工件装夹的形式及精度对机床的加工质量及加工范围有着明显的影响,所以在工件装夹上必须注意以下几点: (1)待装夹的工件其基准部位应清洁无毛刺,符合图样要求。对经淬火的工件在穿丝孔或凹模类工件的台阶处,要清除淬火时的渣物及氧化膜表面,否则会影响其与电极丝间的正常放电,甚至卡断电极丝。 (2)装夹工件时,必须保证工件的切割部位位于机床工作台纵向、横向进给的允许范围之内,避免超出极限。同时应考虑切割时电极丝运动空间。要注意不得使工件夹具在加工时与丝架相碰。 (3)装夹位置应有利于工件的找正。 (4)夹具对固定工件的作用力应均匀,不得使工件变形或翘起,以免影响加工精度。 (5)细小、精密、薄壁的工件应先固定在不易变形的辅助小夹具上才能进行装夹,否则无法加工。工件很好地安装在机床工作台后,在进行夹紧前,应先进行工件的平行度校正,即将工件的水平方向调整到指定角度。一般情况下,调整到工件的侧面和机床运动的坐标轴平行即可。 合理选择工件装夹点装夹工件的位置应在工件变形小的地方，一个工件经线切割加工后，质量较大的部分其变形较小，所以装夹位置应处于这部分，同时应靠近工件重心。 以下为一些线切割工作台上的装夹实例，针对不同的工件有效的装夹以提高加工精度及加工效率。 1.技术要求不高的工件装夹宜采用压板、螺钉式的悬臂支撑装夹。这种装夹方式有装夹方便、通用性强的特点。但由于工件单端压紧，另一端悬空，易出现倾斜，致使工件底面与工作台不平行，造成切割表面与工件上、下平面不垂
直而出现垂直度误差。因此只有在工件的技术要求不高或悬臂部分较小的情况下才能采用。 2.较大尺寸工件的装夹宜采用压板、螺钉式的两端支撑装夹 这种装夹方式工件两端都固定在夹具上，避免了悬臂支撑方式易出现倾斜的缺点。装夹支撑稳定，平面定位精度高，工件底面与切割面垂直度好，但因为支撑点跨距较大，对较小的零件不适用。 3.要求较高的工件装夹 对于尺寸较小、切割表面与工件上、下平面垂直度要求又高的工件，悬臂支撑方式保证不了精度，两端支撑方式又因支撑点跨距较大不适用，所以这种工件适宜于用桥式支撑方式装夹。 因而这种装夹方式的特点是通用性强，对大、中、小工件装夹都比较方便。 4.坯料余量小时的装夹在实际生产中，为了节省成本(特别是贵重材料)，经常会碰到加工坯料没有一定的夹持余量。由于坯料重量大，如果采用悬臂支撑方式装夹，往往会使工件造成倾斜，致使工件达不到技术要求。如果采用两端支撑方式装夹，又会因夹持余量不足而使压板挡住切割路线。 5.加工无夹持余量工件的装夹方法有些工件尺寸比较小或者加工范围比较大，夹持余量就极小甚至完全没有夹持余量。那不可能再采用压板、螺钉方式装夹工件 了，这时我们可以改用侧向压紧方法装夹，如图5所示。长方体定位板和压紧螺母都通过压板、螺钉固定在工作台上。长方体定位板的底面和给工件作定位用的侧面都要磨平，并且互相垂直。工件的定位面紧靠定位板的定位侧面，然后旋转压紧螺钉并通过夹板将工件压紧。 这种装夹方法不但不阻碍工件加工又能将工件夹牢。
课时授课教案 / 学年第期课程名称：数控加工工艺 授课班级： 授课时间：第周星期第节 课题：数控车床的工艺特点、工件的装夹 教学目的：掌握数控车削加工对象 理解对刀方法 掌握工件的装夹 重点、难点： 工件的装夹 使用教具：课件 课后作业： 1 课后记录： 年月日 授课主要内容
一、数控车削加工的对象 1．轮廓形状特别复杂或难于控制尺寸的回转体零件因车床数控装置都具有直线和圆弧插补功能，还有部分车床数控装置具有某些非圆曲线插补功能，故能车削由任意直线和平面曲线轮廓组成的形状复杂的回转体零件。 2．精度要求高的零件零件的精度要求主要指尺寸、形状、位置和表面等精度要求，其中的表面精度主要指表面粗糙度。例如：尺寸精度高达0.001mm或更小的零件；圆柱度要求高的圆柱体零件；素线直线度、圆度和倾斜度均要求高的圆锥体零件；以及通过恒线速度切削功能，加工表面精度要求高的各种变径表面类零件等。 3．带特殊螺纹的回转体零件这些零件是指特大螺距、等螺距与变螺距或圆柱与圆锥螺纹面之间作平滑过渡的螺纹零件等。 4．淬硬工件的加工在大型模具加工中，有不少尺寸大而形状复杂的零件。这些零件热处理后的变形量较大，磨削加工有困难，因此可以用陶瓷车刀在数控机床上对淬硬后的零件进行车削加工，以车代磨，提高加工效率。 二、对刀 装刀与对刀是数控机床加工中极其重要并十分棘手的一项基本工作。对刀的好与差，将直接影响到加工程序的编制及零件的尺寸精度。 对刀一般分为手动对刀和自动对刀两大类。目前，绝大多数的数控车床采用手动对刀，其基本方法有：定位对刀法、光学对刀法、ATC对刀法和试切对刀法。在前3种手动对刀方法中，均因可能受到手动和目测等多种误差的影响，其对刀精度十分有限，所以往往通过试切对刀，以得到更加准确和可靠的结果。数控车床常用的试切对刀方法如图所示。 车刀对刀点示意图 （a）X方向对刀；（b）Z方向对刀；（c）两把刀X方向对刀；（d）两把刀Z方向对刀 三、工件的装夹与夹具选择 1．用通用夹具装夹 1）在三爪自定心卡盘上装夹
教师姓名 授课形式讲授授课时数1授课日期年月日授课班级 授课项目及任务名称 第五章车削 第二节工件的装夹方法 教学目标知识目 标 掌握车床附件的各种装夹方法 技能目 标 学会正确快速的在车床上装夹工件。 教学重点车床附件的结构和装夹方法。教学难点车床附件的装夹方法。 教学方法教学手段 借助于多媒体课件和相关动画及视频，详细教授车床附件的结构和功用。教师先通过PPT课件进行理论知识讲解，再利用相关动画和视频进行演示，让学生能够将理论知识转化成实践经验。同时学生根据所学内容，完成知识的积累，为以后的实践实训打下基础。 学时安排1.花盘装夹约5分钟； 2.弯板装夹约5分钟；3.四爪卡盘安装约15分钟；4.中心架安装约5分钟； 5.顶尖安装约15分钟； 教学条件多媒体设备、多媒体课件。 课外作业查阅、收集CA6140车床附件装夹的相关资料。检查方法随堂提问，按效果计平时成绩。 教学后记
授课主要内容 第二节工件的装夹方法 一、用花盘装夹工件 被加工表面回转轴线与基准面互相垂直的复杂工件或形状不规则、无法使用三爪或四爪卡盘状夹的工件，可以在花盘上装夹。 二、用弯板装夹工件 通常弯板可以和花盘一起使用，使用时把弯板用螺钉牢固在花盘上，工件则安装在弯板上。 为防止转动时因重心偏向一边而产生振动，在工件的另一边要加平衡铁。 三、用四爪卡盘安装工件 四个卡爪盘地装夹范围较大，但由于校正比较繁琐，且在装夹偏心工件时，夹紧作用估有所降低，因此一般仅适用于加工偏心距较小、精度要求不高、形状短而大或者形状比较复杂工件的单件偏心。 四、用中心架装夹工件 工件两端为顶尖夹持，中部装有中心架，工件旋转由拨盘、卡箍驱动。 五、顶尖装夹工件 对于较长的、同轴度要求高的且需要调头加工的轴类工件常用两顶尖安装，其装在主轴上的称为前顶尖，装在尾架上的称为后顶尖。
车工：1、车床是利用工件和刀具做相对的切削运动来加工零件的机床。 2、车床型号CW6140，可车削工件最大直径为400mm。 3、（1）主轴箱（变速箱、床头箱）：产生主运动，进行变速、变向、开机、停机（2）进给箱：改变进给量（3）刀架：安装刀具，带动刀具做纵向、横向、斜向的进给运动（4）溜板箱：带动刀具自动进刀（5）尾座：安装刀具，支撑零件（6）床身：支撑机床 4、卧式车床加工范围：车外圆，车端面，车槽和车断，钻顶尖孔，钻孔，车内孔（镗孔），铰孔，车螺纹，车圆锥，车成型面，滚花，绕弹簧，攻螺纹（攻丝，套扣） 5、车床装夹工件方法：（1）三抓卡盘安装：圆形，三边形，六边形（2）四爪卡盘安装：（校正）四方形，椭圆，圆（3）顶尖安装：一夹一顶，两顶尖（4）附件安装：中心架，跟刀架 6、车刀安装时基本要求：（1）必须保证车刀刀尖与主轴的回转中心线等高（2）车刀的刀体与主轴的回转中心线垂直（3）刀头伸出的长度是刀体厚度的1~1.5倍（4）加垫片（2~3片）对齐放刀架（5）检查紧固车刀在工件的加工极限位置是否会发生运动干涉或碰撞 7、车削锥度方法：宽刀刃法，转动小拖板法，偏移尾座法，靠模法 8、车削用量：切削速度、进给量、背吃刀量。 9、刀头部分材料常用高速钢和硬质合金。 10、硬质合金分为钨钴类：型号YG，适于加工铸铁，钨钛钴类：型号YT，适于加工钢。 11、车刀按结构分为整体式（高速钢），焊接式（硬质合金），机夹式 12、外圆车刀分为90°（车台阶轴）,75°（车大件）,60°（倒角）,45°（倒45°角）。 13、车刀组成部分：（1）刀柄（2）刀头（3）前刀面（4）主后刀面（5）副后刀面（6）主切割刃（7）副切割刃（8）刀尖主要角：（1）前角：影响刀具的锋利、切削变形和切削力（2）后角：影响刀具与工件的摩擦和锋利（3）主偏角：影响刀具的受力、散热和车刀的耐用度（4）副偏角：起着修光和已加工表面的摩擦（5）刃倾角：控制切削留向和改变刀尖的密度 14、车刀用途：外圆车刀：车外圆，平端面。端面车刀：平端面，定总长。切槽切断刀：切槽切断。内外螺纹刀：车内外螺纹。内槽刀：车内槽。成形刀：车成形表面。滚花刀：滚花。内孔刀：镗内孔。铰孔刀：铰内孔。镗孔刀：镗内孔。 15、车刀切削部分材料性能：（1）高的硬度（2）高的耐磨性（3）高的热硬性（4）足够的强度韧性（5）较低的工艺性 铣工：1、铣床名称卧式万能升降床，型号X61W。 2、卧式铣床各部分名称：（1）横梁（2）挂架（3）刀杆（4）纵向工作台（5）横向工作台（6）升降台（7）床身 3、铣削工件做直线运动称进给运动，刀具做旋转运动称主运动。 4、铣床工作台有横向、纵向、垂直方向的运动。 5、分度手柄转数n与工件等分数z：n=40/z 6、铣床的种类和加工范围：（1）卧式升降台铣床：普通：平面、斜面、特形面、切断、齿轮、沟槽、T形槽、V形槽、Z形槽、燕尾槽、键槽；万能：同上，多一个螺旋槽。（主轴方向水平放置）（2）立式升降台铣床：零件的内腔（主轴方向垂直放置）（3）插齿机：加工直齿、圆柱齿、双连齿、内足齿（4）滚齿机：加工斜齿、螺旋齿、涡轮齿 7、铣刀的种类和用途：（1）加工平面用铣刀：螺旋圆柱形铣刀，端铣刀。（2）加工沟槽用铣刀：立铣刀、槽铣刀、三面刃铣刀、键槽铣刀、锯片铣刀、T形槽铣刀、燕尾槽铣刀、角度铣刀。（3）加工特形面用铣刀：根据特形面形状专门设计的铣刀。 8、铣刀特点：（1）刀齿多，分布在铣刀的外回转表面及端面上，铣刀的每一个刀齿都相当于一把单刃的车刀。（2）铣刀结构复杂，制造困难，成本高。
第一章工件的装夹---本书重点 工件的装夹指的是工件的定位和夹紧。 定位的任务是：使同一工序中的一批工件都能在夹具中占据正确的位置。 工件位置的正确与否，用加工要求来衡量 夹紧的任务是：使工件在切削力、离心力、惯性力和重力的作用下不离开已经占据的正确位置，以保证机械加工的正常进行。 定位、夹紧装夹在装夹 工件----------→夹具-----→机床<------刀具 §1.1 工件定位的基本原理 一. 六点定则 在空间直角坐标系中，工件可以沿X、Y、Z轴有 不同的位置，称作工件沿X、Y、Z的位置自由度， 用X、Y、Z表示；也可以绕X、Y、Z轴有不同的位 置，称作工件绕X、Y和Z轴的角度自由度，用X、Y、 Z表示。用以描述工件位置不确定性的X、Y、Z和X、 Y、Z，称为工件的六个自由度。 用合理分布的六个支承点限制工件六个自由度的法则，称为六点定则。 XOY面中，1，2，3支撑点：Z,X,Y YOZ 面中，4，5点：X,Z ZOX面中，6点：Y 支承点的分布必须合理:工件底面上的三个支承点应放成三角形，三角形的面积越大，定位越稳。工件侧面上的两个支承点不能垂直放置. 注意： (1).定位就不能脱离，始终保持接触 (2).不考虑受力，受力后不脱离定位面---夹紧的任务 二. 限制工件自由度与加工要求的关系
按照加工要求确定工件必须限制的自由度，在夹具设计中是首先要解决的问题。 加工要求-→工件需要限制的自由度<---→定位元件的选择 表1-2 满足加工要求必须限制的自由度 1.完全定位：工件的六个自由度都限制了的定位称为完全定位。 2.不完全定位：工件被限制的自由度少于六个，但能保证加工要求的定位。 在工件定位时，以下几种情况允许不完全定位： l）加工通孔或通槽时，沿贯通钢的位置自由度可不限制。 2）毛坯（本工序加工前）是轴对称时，绕对称轴的角度自由度可不限制。 3）加工贯通的平面时，除可不限制沿两个贯通轴的位置自由度外，还可不限制绕垂直加工面的轴的角度自由度。 欠定位：按照加工要求应限制的自由度没有被限制的定位----决不允许发生的。 三. 重复定位 不可用重复定位：当工件的一个或几个自由度被重复限制，并对加工产生有害影响的重复定位，称为不可用重复定位，不可用重复定位是不允许的； 可用重复定位：当工件的一个或几个自由度被重复限制，但仍能满足加工要求，即不但不产生有害影响，反而可增加工件装夹刚度的定位，称为可用重 复定位。在生产实际中，可用重复定位被大量采用。 图1－4为插齿时常用的夹具。 避免不可用重复定位的方法是改变定位装置结构。 图1-7是主轴箱孔系加工时的定位简图。 孔系组合夹具元件与元件之间的定位都采用一面两圆柱销定位。 在工件以一面两孔定位时，常用一面一圆柱销及一菱形销的定位装置（简称一面两销定位装置），属完全定位。 在实际生产中，当工件精度不高时，有时也利用重复定位来提高工件的刚度，只要不影响加工要求，就属可用重复定位。
学习情境一：车削加工习题 1-1 什么是车削?其特点是什么? 1-2 车削加工的基本内容是什么? 1-3 常用卧式车床主要部分的名称和作用是什么? 1-4 画出CA6140型卧式车床的传动系统框图。 1-5 车削加工必须具备哪些运动？各有什么特点。 1-6 车削时所形成的三个表面是什么? 1-7 什么是背吃刀量、进给量和切削速度? 1-8 已知工件毛坯直径为mm 80φ的轴，要求一次进给车至mm 73φ，如果选用切削速度 m in /50m v c =，求背吃刀量(p a )及主轴转速（n ）各等于多少? 1-9 在车床上车削mm 60φ的轴。选用主轴转速为min /600r 。如果用相同的切削速度 车削mm 30φ的轴，求主轴的转速是多少? 1-10 某一机床的主传动系统如图所示，各齿轮模数均为3,要求： （1）列出传动路线表达式； （2）分析轴IV 的转速级数； （3）计算轴IV 最大和最小转速。 题1-10 图 1-11 回轮、转塔车床与卧式车床相比有哪些特点? 1-12 立式车床在结构布局上有什么特点?一般适用于加工哪些类型的工件? 1-13 什么叫自动车床?什么叫半自动车床? 1-14 常用车刀有哪几种?用途各是什么? 1-15 用简图说明车刀各部分的名称。 1-16 什么是切削平面、基面和正交平面，.;它们的相互关系是什么? 1-17 车刀切削部分有哪六个主要角度?哪两个派生角度?各有什么作用?分别在哪个平面内测量? 1-18 T8A, W18Cr4V, YT15和YG8各属于何种刀具材料?适于加工何种工件材料？应用于
什么场合？ 1-19 刀具切削部分材料必须具备哪些基本性能? 1-20 常用的车刀材料有哪几类?简述硬质合金车刀的分类和适用加工的材料。 1-21 试画图说明切削过程的二个变形区及各产生何种变形? 1-22 从切屑形成的机理可把切屑分为哪些种?各有何特点?可否相匀_转化? 1-23 以外圆车削为例说明切削合力、分力及切削功率。 1-24 试述各因素如何影响切削力? 1-25 切削热是如何产生与传出的? 1-26 刀具有哪儿种磨损形态?各有什么特征? 1-27 刀具磨损过程可分为几个阶段?各阶段有什么特点? 1-28 何谓刀具磨钝标准?它与刀具耐用度有何关系?磨钝标准制定的原则是什么? 1-29 何谓刀具耐用度?它与刀具寿命有何关系? 1-30 切削用量三要素对刀具耐用度的影响有何不同?为什么? 1-31 切削液的种类、作用和使用时的注意事项各是什么? 1-32 车外圆时，工件转速n＝360r/min，vc＝150m/min，测得此时电动机功率PE＝3Kw，设车床传动效率η＝0.8，试求工件直径dw和Fc。 1-33 常用的外圆车刀有哪些? 1-34 什么叫夹具?分为哪几类? 1-35 专用夹具的作用是什么? 1-36 什么叫基准?分为哪几类? 1-37 什么叫六点定位原理? 1-38 什么叫工件的完全定位、不完全定位、重复定位、欠定位?试举例说明其特点。 1-39 工件以平面定位时，常用哪几种定位元件?各适用于什么场合? 1-40 工件以外圆定位时，常用哪几种定位元件?各适用于什么场合? 1-41 车床上装夹工件常用哪几种方法?各有什么特点? 1-42 使用两顶尖装夹工件时的注意事项是什么? 1-43 前后顶尖的工作条件有何不同?怎样正确使用前、后顶尖? 1-44 外圆的车削步骤是什么? 1-45 车外圆时，产生废品的原因和预防方法是什么? 1-46 车端面时可以选用哪几种车刀?分析各种车刀车端面时的特点以及各适用于什么情况? 1-47 反切法的特点是什么?使用时注意什么? 1-48 切断和车槽时的切削用量怎样选择? 1-49 切断工件的方法有哪几种?其特点有哪些?
中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案 机械制造工艺学 一、填空题： 1.对那些精度要求很高的零件，其加工阶段可以划分为：粗加工阶段，半精加工阶段， ， 。 2.根据工序的定义，只要 、 、工作对象（工件）之一发生变化或对工件加工不是连续完成，则应成为另一个工序。 3.采用转位夹具或转位工作台，可以实现在加工的同时装卸工件，使 时间与 时间重叠，从而提高生产率。 4.尺寸链的特征是关联性和 。 5.拉孔，推孔，珩磨孔， 等都是自为基准加工的典型例子。 6.根据工厂生产专业化程度的不同，生产类型划分为 、 和单件生产三类。 7.某轴尺寸为043 .0018.050+-φmm ，该尺寸按“入体原则”标注为 mm 。 8.工艺基准分为 、 、测量基准和装配基准。 9.机械加工工艺过程由若干个工序组成，每个工序又依次分为安装、 、 和走刀。 10. 传统的流水线、自动线生产多采用 的组织形式，可以实现高生产率生产。 11. 选择粗基准时一般应遵循 、 、粗基准一般不得重复使用原则和便于工件装夹原则。 12. 如图1所示一批工件，钻4—φ15孔时，若先钻1个孔，然后使工件回转90 度钻下一个孔，如此循环操作，直至把4个孔钻完。则该工序中有 个工步， 个工位。 图1 工件 13. 全年工艺成本中，与年产量同步增长的费用称为 ，如材料费、通用机床折旧费等。 14. 精加工阶段的主要任务是 。 15. 为了改善切削性能而进行的热处理工序如 、 、调质等，应安排在切削加工之前。 16.自位支承在定位过程中限制 个自由度。 17.工件装夹中由于 基准和 基准不重合而产生的加工误差，称为基准不重合误差。 18.在简单夹紧机构中， 夹紧机构实现工件定位作用的同时，并将工件夹紧； 夹紧机构动作迅速，操作简便。 19．锥度心轴限制 个自由度，小锥度心轴限制 个自由度。 20.回转式钻模的结构特点是夹具具有 ；盖板式钻模的结构特点是没有 。 21.常用夹紧机构中的 是手动夹紧中应用最广泛的一种夹紧机构。 22.工件以外圆表面定位有两种形式，一种是 定位，一种是 定位。 23.夹紧力的作用方向应有利于工件的准确定位，一般要求主要夹紧力应垂直指向 。 24.铣床夹具的对刀装置主要由 和 组成。 25.零件的加工精度包含三方面的内容：尺寸精度、 和 。
