机械制造工艺学 第一章 机械加工工艺规程设计1.ppt

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1、加工余量的确定第第1 1章章 机械加工工艺规程设计机械加工工艺规程设计本章要点定位基准的选择工艺路线拟订基本概念工艺过程经济分析工艺尺寸链工艺文件的填写1机械制造工艺学机械制造工艺学第第一一章章 机械加工机械加工工艺规程设计工艺规程设计Machining Process Planning1.1 基本基本概念概念Basic Concept21.1.1工艺过程与工艺系统工艺过程与工艺系统uu 机械产品生产过程机械产品生产过程 指从原材料开始到成品出厂的全部劳动过程指从原材料开始到成品出厂的全部劳动过程 主要包括主要包括v（1）生产技术准备过程v（2）生产工艺过程v（3）辅助生产过程v（4）生产服务

2、过程31.1.1工艺过程与工艺系统工艺过程与工艺系统uu 机械产品生产过程机械产品生产过程 生生产产技技术术准准备备过过程程包包括括产产品品投投产产前前的的市市场场调调查查分分析析，产产品品研研制制，技术鉴定等。技术鉴定等。直直接接生生产产过过程程（工工艺艺过过程程）包包括括毛毛坯坯的的制制造造、零零件件的的机机械械加加工工和和热热处理、机器的装配、检验、测试和油漆等主要劳动过程。处理、机器的装配、检验、测试和油漆等主要劳动过程。辅辅助助生生产产过过程程 包包括括专专用用工工具具、夹夹具具、量量具具和和辅辅具具的的制制造造、机机器器的的包包装装、工工件件和和成成品品的的储储存存和和运运输输、加

3、加工工设设备备的的维维修修，以以及及动动力力（电电、压压缩空气、液压等）供应等辅助劳动过程。缩空气、液压等）供应等辅助劳动过程。生生产产服服务务过过程程 包包括括原原材材料料采采购购运运输输、保保管管、供供应应及及产产品品包包装装、销销售售等。等。生生产产过过程程可可以以由由一一个个车车间间或或一一个个工工厂厂完完成成，也也可可以以由由多多个个工工厂厂协协作作完成完成 41.1.1工艺过程与工艺系统工艺过程与工艺系统零件进行机械加工时，必须具备一定的条件，即要有一个系统来支持，零件进行机械加工时，必须具备一定的条件，即要有一个系统来支持，称之为机械制造工艺系统。通常，一个系统是由物质分系统、能

4、量分系称之为机械制造工艺系统。通常，一个系统是由物质分系统、能量分系统和信息分系统所组成。统和信息分系统所组成。机械制造机械制造工艺系统工艺系统的物质分系统（系统硬件）由工件、机床、工具和的物质分系统（系统硬件）由工件、机床、工具和夹具所组成。夹具所组成。机械制造工艺系统的信息分系统（系统软件）包括加工方法、工艺过机械制造工艺系统的信息分系统（系统软件）包括加工方法、工艺过程、数控程序等。工艺系统软件是对工艺系统硬件的必要支持。程、数控程序等。工艺系统软件是对工艺系统硬件的必要支持。能量分系统是指动力供应。能量分系统是指动力供应。研究机械制造工艺系统的组成及其内在的规律，其目的是为了使工艺研究

5、机械制造工艺系统的组成及其内在的规律，其目的是为了使工艺系统的软、硬件有机地结合起来，以达到工艺过程最佳化的目标。系统的软、硬件有机地结合起来，以达到工艺过程最佳化的目标。uu机械加工系统机械加工系统机械加工系统机械加工系统5工工 件件刀刀 具具辅 具机机 床床机 床 夹 具定位夹紧元件夹 具 体连接元件对刀引导相对运动uu机械制造工艺系统的组成机械制造工艺系统的组成机械制造工艺系统的组成机械制造工艺系统的组成1.1.1工艺过程与工艺系统工艺过程与工艺系统61.1.1工艺过程与工艺系统工艺过程与工艺系统工艺：工艺：就是制造产品的方法。就是制造产品的方法。是是机机械械产产品品直直接接生生产产过过

6、程程的的一一部部分分，传传统统上上是是指指采采用用金金属属切切削削刀刀具具或或磨磨具具来来加加工工零零件件，使使之之达达到到所所要要求求的的形形状状、尺尺寸寸、表表面面粗粗糙糙度度和和力力学学物物理理性性能能、成成为为合合格格零零件件的的生生产产过程过程 现现在在是是指指各各种种加加工工方方法法除除切切削削和和磨磨削削外外，还还包包括括其其它它加加工工方方法法，如如电电加加工工、超超声声加加工工、电电子子束束加加工工、离离子子束束加工、激光束加工，以及化学加工等加工、激光束加工，以及化学加工等 机械加工工艺过程概念机械加工工艺过程概念7p 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，技术人

7、员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称文件就称工艺规程工艺规程。为了便于工艺规程的编制、执行和生产组织管理，需要为了便于工艺规程的编制、执行和生产组织管理，需要把工艺过程划分为不同层次的单元。它们是把工艺过程划分为不同层次的单元。它们是工工序、安装、序、安装、工位、工步和走刀。工位、工步和走刀。其中其中工序是工艺过程中的基本单元工序是工艺过程中的基本单元。零件的机械加工工艺过程由若干个工序组成。零件的机械加工工艺过程由若干个工序组成。在一个在一个工序工序中可能包含有一个或几个中可能包

8、含有一个或几个安装，安装，每一个每一个安装安装可能包含一个或几个可能包含一个或几个工位工位，每一个每一个工位工位可能包含一个或几个可能包含一个或几个工步工步，每一个每一个工步工步可能包括一个或几个可能包括一个或几个走刀走刀。机械加工工艺过程组成机械加工工艺过程组成1.1.1工艺过程与工艺系统工艺过程与工艺系统8 工工序序是是指指由由一一个个或或一一组组工工人人在在同同一一台台机机床床或或同同一一个个工工作作地地，对对一一个个或或同同时时对对几几个个工工件件所所连连续续完完成成的的那那一一部部分分机机械械加工工艺过程。加工工艺过程。划分工序的划分工序的依据依据是是工作地点是否变化和工作过程是否连

9、续。工作地点是否变化和工作过程是否连续。例如：在车床上加工一批轴，既可以对每一根轴例如：在车床上加工一批轴，既可以对每一根轴连续地连续地进进行粗加工和精加工，也可以先对整批轴进行粗加工，然后再行粗加工和精加工，也可以先对整批轴进行粗加工，然后再依次对它们进行精加工。依次对它们进行精加工。在第一种情形下，加工只包括一个工序；在第一种情形下，加工只包括一个工序；在第二种情形下，由于加工过程的连续性中断，虽然加工在第二种情形下，由于加工过程的连续性中断，虽然加工是在同一台机床上进行的，但却成为两个工序。是在同一台机床上进行的，但却成为两个工序。p 工序是组成工艺过程的基本单元，是生产计划的基本单工序

10、是组成工艺过程的基本单元，是生产计划的基本单元。元。机械加工工艺过程组成机械加工工艺过程组成1.1.1工艺过程与工艺系统工艺过程与工艺系统9例：例：表7-1单件小批生产的工艺过程工序号工序内容设备1车一端面，钻中心孔*；调头，车另一端面，钻中心孔车床I2车大外圆及倒角；调头，车小外圆、切槽及倒角车床II3铣键槽、去毛刺铣床表1-2大批大量生产的工艺过程工序号工序内容设备1铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中心孔机床2车大外圆及倒角车床I3车小外圆、切槽及倒角车床II4铣键槽专用铣床 5去毛刺钳工台图11阶梯轴讨论：讨论：生产规模不同，生产规模不同，工序的划分不一样。工序的划分不一样。1.1.1工

11、艺过程与工艺系统工艺过程与工艺系统10安装安装 在机械加工工序中，使工件在机床上或在夹具中占据在机械加工工序中，使工件在机床上或在夹具中占据某一正确位置并被夹紧的过程，称为某一正确位置并被夹紧的过程，称为装夹装夹。有时，工件在。有时，工件在机床上需经过多次装夹才能完成一个工序的工作内容。机床上需经过多次装夹才能完成一个工序的工作内容。安装安装在一道工序中，工件每经一次装夹后所完成在一道工序中，工件每经一次装夹后所完成在一道工序中，工件每经一次装夹后所完成在一道工序中，工件每经一次装夹后所完成的那部分工序称为安装。的那部分工序称为安装。的那部分工序称为安装。的那部分工序称为安装。例如，在车床上加

12、工轴，先从一端加工出部分表面，例如，在车床上加工轴，先从一端加工出部分表面，然后调头再加工另一端，这时的工序内容就包括两个安装。然后调头再加工另一端，这时的工序内容就包括两个安装。1.1.1工艺过程与工艺系统工艺过程与工艺系统11例：例：车床II车大外圆及倒角；调头，车小外圆、切槽及倒角2铣床铣键槽、去毛刺3车床I车一端面，钻中心孔*；调头，车另一端面，钻中心孔1设备工序内容工序号表7-1单件小批生产的工艺过程表7-2大批大量生产的工艺过程工序号工序内容设备1铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中心孔机床2车大外圆及倒角车床I3车小外圆、切槽及倒角车床II4铣键槽专用铣床 5去毛刺钳工台图71阶梯

13、轴两次两次两次两次一次一次一次一次一次一次一次一次一次一次讨论：讨论：安装次数多好还是少好？安装次数多好还是少好？1.1.1工艺过程与工艺系统工艺过程与工艺系统12多工位加工1：装卸工件2：钻孔3：扩孔4：绞孔flash工工位位采采用用转转位位（或或移移位位）夹夹具具、回回转转工工作作台台或或在在多多轴轴机机床床上上加加工工时时，工工件件在在机机床床上上一一次次装装夹夹后后，要要经经过过若若干干个个位位置置依依次次进进行行加加工工，工工件件在在机机床床上上所所占占据据的的每每一一个个位位置置上上所所完完成成的的那那一部分工序就称为一部分工序就称为工位工位。简简单单来来说说，工工件件在在机机床床

14、上上占占据据每每一一个个位位置置所所完完成成的的那那部部分分工工序称为工位。序称为工位。1.1.1工艺过程与工艺系统工艺过程与工艺系统工件夹具回转部分夹具固定部分分度机构13工工步步指指在在加加工工表表面面不不变变、切切削削刀刀具具和和切切削削用用量量（仅仅指转速和进给量）指转速和进给量）不变不变的情况下所的情况下所连续完成连续完成的那部分工序。的那部分工序。在在一一个个工工步步内内，为为了了提提高高生生产产率率，用用几几把把刀刀具具同同时时加加工工几个不同表面，称此工步为复合工步。几个不同表面，称此工步为复合工步。a）立轴转塔车床的一个复合工步b）钻孔、扩孔复合工步复合工步1.1.1工艺过程

15、与工艺系统工艺过程与工艺系统1.1.1工艺过程与工艺系统工艺过程与工艺系统14 转塔自动车床的不同工步转塔自动车床的不同工步 复合工步复合工步 底座零件底孔加工工序底座零件底孔加工工序1.1.1工艺过程与工艺系统工艺过程与工艺系统15例：例：表7-1单件小批生产的工艺过程工序号工序内容设备1车一端面，钻中心孔*；调头，车另一端面，钻中心孔车床I2车大外圆及倒角；调头，车小外圆、切槽及倒角车床II3铣键槽、去毛刺铣床表7-2大批大量生产的工艺过程工序号工序内容设备1铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中心孔机床2车大外圆及倒角车床I3车小外圆、切槽及倒角车床II4铣键槽专用铣床 5去毛刺钳工台图71

16、阶梯轴四个四个五个五个一个一个两个两个三个三个两个两个一个一个1.1.1工艺过程与工艺系统工艺过程与工艺系统16 走走刀刀同同一一加加工工表表面面加加工工余余量量较较大大，可可以以分分作作几几次次工工作进给，每次工作进给所完成的工步称为一次走刀。作进给，每次工作进给所完成的工步称为一次走刀。例例如如轴轴类类零零件件如如果果要要切切去去的的金金属属层层很很厚厚，则则需需分分几几次次切切削削，这这时时每每切切削削一一次次就就称称为为一一次次走走刀刀。因因此此在在切切削削速速度度和和进给量不变的前提下刀具完成一次进给运动称为一次走刀。进给量不变的前提下刀具完成一次进给运动称为一次走刀。1.1.1工艺

17、过程与工艺系统工艺过程与工艺系统以棒料制造阶梯轴以棒料制造阶梯轴17v下图是一个带半封闭键槽阶梯轴两种生产类型的工艺过下图是一个带半封闭键槽阶梯轴两种生产类型的工艺过程实例，从中可看出各自的工序、安装、工位、工步、程实例，从中可看出各自的工序、安装、工位、工步、走刀之间的关系。走刀之间的关系。18由若干个顺序排列的工序由若干个顺序排列的工序组成的，而工序又可分为组成的，而工序又可分为安装、工位、工步和走刀。安装、工位、工步和走刀。基本概念基本概念一个（或一组）一个（或一组）工人，在一个工工人，在一个工作地（或一台机作地（或一台机床）上对一个床）上对一个（或同时对几个（或同时对几个工件）连续完成

18、工件）连续完成的那一部分工艺的那一部分工艺过程称为工序。过程称为工序。安装是指工件安装是指工件经过一次装夹经过一次装夹后所完成的那后所完成的那部分工序内容。部分工序内容。工艺过程工艺过程的组成的组成工序工序安装安装1.1.1工艺过程与工艺系统工艺过程与工艺系统19基本概念基本概念在加工表面、切削刀具、切削速度和进在加工表面、切削刀具、切削速度和进给量不变的条件下，连续完成的那一部给量不变的条件下，连续完成的那一部分工序内容称为工步。分工序内容称为工步。工件相对于机床或刀具每占据一工件相对于机床或刀具每占据一个加工位置所完成的那部分工序个加工位置所完成的那部分工序内容，称为工位。内容，称为工位。

19、加工刀具在加工表面上加工一次所加工刀具在加工表面上加工一次所完成的工步部分称为走刀。完成的工步部分称为走刀。工步工步工位工位走刀走刀1.1.1工艺过程与工艺系统工艺过程与工艺系统20掌握内容工序、安装、工位、工工序、安装、工位、工步和走刀的概念和应用。步和走刀的概念和应用。1.1.2 生产类型及工艺特点生产类型及工艺特点 生生产产纲纲领领在在计计划划期期内内，应应当当生生产产的的产产品品产产量量和和进进度度计划计划 年生产纲领年生产纲领式中N年生产纲领（件/年）；Q 产品年产量（台/年）；m 每台产品中该零件数量（件/台）；备品率；废品率。年年生生产产纲纲领领是是设设计计或或修修改改工工艺艺规

20、规程程的的重重要要依依据据，是是车车间间（或工段）设计的基本文件（或工段）设计的基本文件221.1.2 生产类型及工艺特点生产类型及工艺特点 生产批量生产批量一次投入戓产出的同一产品或零件的数量一次投入戓产出的同一产品或零件的数量式中n 每批中的零件数量；N 年生产纲领规定的零件数量；A 零件应该储备的天数；F 一年中工作日天数。确定生产批量考虑因素确定生产批量考虑因素l l 满足市场需求（当前需求及可预见未来需求）满足市场需求（当前需求及可预见未来需求）l l 便于生产组织与安排，保证多品种产品均衡生产便于生产组织与安排，保证多品种产品均衡生产l l 产品的制造工作量：大型产品，批量可少些产

21、品的制造工作量：大型产品，批量可少些l l 资金投入：批量小，次数多，有利于资金周转资金投入：批量小，次数多，有利于资金周转l l 制造效率和成本：批量大，可采用先进、专用高效工装制造效率和成本：批量大，可采用先进、专用高效工装231.1.2 生产类型及工艺特点生产类型及工艺特点 零件年生产纲领（件/年）重型机械 中型机械 轻型机械单件生产小批量生产中批量生产大批量生产大量生产5510010030030010001000生产类型202020020050050050005000100100500500500050005000050000生产类型单件生产批量生产大量生产小批量生产中批量生产大批量生

22、产单件小批生产中批生产大批大量生产uu 生生产产类类型型划划分分 根根据据产产品品投投入入生生产产的的连连续续性性，可可大大致致分分为为三三种种不不同同的的生生产类型。产类型。uu 生产类型规范生产类型规范241.单单 件件 生生 产产 产品品种不固定，每一品种的产品品种不固定，每一品种的产品数量很少，大多数工作地点的产品数量很少，大多数工作地点的加工对象经常改变。例如，重型机加工对象经常改变。例如，重型机械、造船业等一般属于单件生产。械、造船业等一般属于单件生产。2.大大 量量 生生 产产 产品品种固定，每种产品数产品品种固定，每种产品数量很大，大多数工作地点的加工量很大，大多数工作地点的加

23、工的对象固定不变。例如，汽车、的对象固定不变。例如，汽车、轴承制造等一般属于大量生产轴承制造等一般属于大量生产。1.1.2 生产类型及工艺特点生产类型及工艺特点253.成批生产成批生产 产品品种基本固定，产品品种基本固定，但数量少，品种较多，但数量少，品种较多，需要周期性地轮换生产，需要周期性地轮换生产，大多数工作地点的加工大多数工作地点的加工对象是周期性的变换。对象是周期性的变换。1.1.2 生产类型及工艺特点生产类型及工艺特点261.1.2 生产类型及工艺特点生产类型及工艺特点 生产类型单件小批生产 中批生产 大批大量生产加工对象毛坯制造方法及加工余量机床及布置形式夹具刀具和量具装夹方法装

24、配方法工人技术水平生产率成本工艺文件经常变换木模手工造型，自由锻，毛坯精度低，加工余量大通用机床，机群式排列布置通用夹具，组合夹具通用刀具和量具画线找正，通用夹具配置，调整法，修配法高 低高简单工艺过程卡周期性变换部分金属膜、锻模，毛坯精度中等，加工余量中等部分通用、部分专用机床机群式或生产线排列布置专用夹具，可调整夹具刀具和量具部分通用、部分专用部分画线找正，通用或专用夹具少量配置，多数互换装配中中中详细工艺过程卡，关键工序工序卡相对固定不变金属膜、模锻，毛坯精度高，加工余量小专用高效机床，流水线或自动线排列布置专用、高效夹具专用、高效刀具和量具专用、高效夹具互换装配法低高低详细工艺过程卡，

25、工序卡项目uu 不同不同生产类型工艺特点生产类型工艺特点27节节 拍拍 节拍是指生产每节拍是指生产每一个零件所规定的时一个零件所规定的时间指标。间指标。1.1.2 生产类型及工艺特点生产类型及工艺特点281.1.3 基准基准基准基准确定加工对象上几何要素间几何关系所依据的那些点、确定加工对象上几何要素间几何关系所依据的那些点、线、面称为基准。线、面称为基准。设计基准设计基准在设计图样上在设计图样上所采用的基准所采用的基准 定位支座零件291.1.3 基准基准工艺基准工艺基准在工艺过程中所采用的基准。又可分为：工序基准、定在工艺过程中所采用的基准。又可分为：工序基准、定位基准、测量基准与装配基准

26、。位基准、测量基准与装配基准。支座零件第1工序（车削）301.1.3 基准基准支座零件第2工序（钻孔）311.1.3 基准基准支座零件第3工序（钻、锪4分布孔）321.1.3 基准基准支座零件第4工序（磨内孔、端面）支座零件第5工序（磨外圆、台阶面）331.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得尺寸精度的方法获得尺寸精度的方法 机械加工中获得工件尺寸精度的方法，机械加工中获得工件尺寸精度的方法，主要有以下几种：主要有以下几种：n试切法试切法n调整法调整法n定尺寸法定尺寸法n主动测量法主动测量法n自动控制法自动控制法341.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方

27、法u 获得尺寸精度的方法获得尺寸精度的方法n试切法试切法试切法：试切法：先试切出很小部分加工表面，测量试切先试切出很小部分加工表面，测量试切所得的尺寸，按照加工要求适当调刀具切削刃相所得的尺寸，按照加工要求适当调刀具切削刃相对工件的位置，再试切，再测量，如此经过两三对工件的位置，再试切，再测量，如此经过两三次试切和测量，当被加工尺寸达到要求后，再切次试切和测量，当被加工尺寸达到要求后，再切削整个待加工表面。削整个待加工表面。试切法通过试切法通过“试切测量调整再试切试切测量调整再试切”，反，反复进行直到达到要求的尺寸精度为止。例如，箱复进行直到达到要求的尺寸精度为止。例如，箱体孔系的试镗加工。体

28、孔系的试镗加工。351.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得尺寸精度的方法获得尺寸精度的方法n试切法试切法作为试切法的一种类型作为试切法的一种类型配作配作，它是以已，它是以已加工件为基准，加工与其相配的另加工件为基准，加工与其相配的另工件，工件，或将两个（或两个以上）工件组合在一起或将两个（或两个以上）工件组合在一起进行加工的方法。配作中最终被加工尺寸进行加工的方法。配作中最终被加工尺寸达到的要求是以与已加工件的配合要求为达到的要求是以与已加工件的配合要求为准的。准的。（工装、模具制作，产品装配）（工装、模具制作，产品装配）361.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得

29、加工精度的方法u 获得尺寸精度的方法获得尺寸精度的方法试切法的特点：试切法的特点：优点：优点：试切法达到的精度可能很高，它试切法达到的精度可能很高，它不需要复杂的装置。不需要复杂的装置。缺点：缺点：这种方法费时（需作多次调整、这种方法费时（需作多次调整、试切、测量、计算），效率低，依赖工人试切、测量、计算），效率低，依赖工人的技术水平和计量器具的精度，质量不稳的技术水平和计量器具的精度，质量不稳定，所以只用于单件小批生产。定，所以只用于单件小批生产。371.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得尺寸精度的方法获得尺寸精度的方法n调整法调整法预先预先用样件或标准件用样件或标

30、准件调整好机床、夹具、刀具和调整好机床、夹具、刀具和工件的准确相对位置工件的准确相对位置，用以保证工件的尺寸精度。，用以保证工件的尺寸精度。因为尺寸事先调整到位，所以加工时，不用再试因为尺寸事先调整到位，所以加工时，不用再试切，尺寸自动获得，并在一批零件加工过程中保切，尺寸自动获得，并在一批零件加工过程中保持不变，这就是持不变，这就是调整法。调整法。例如，采用铣床夹具时，刀具的位置靠例如，采用铣床夹具时，刀具的位置靠对刀对刀块块确定。确定。调整法的实质是调整法的实质是利用机床上的定程装置利用机床上的定程装置或对刀装置或预先整好的刀架，或对刀装置或预先整好的刀架，使刀具相对于机使刀具相对于机床或

31、夹具达到一定的位置精度床或夹具达到一定的位置精度，然后加工一批工，然后加工一批工件。件。381.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得尺寸精度的方法获得尺寸精度的方法n调整法调整法在机床上在机床上按照刻度盘进刀按照刻度盘进刀然后切削，也是调整法然后切削，也是调整法的一种。这种方法需要先按试切法决定刻度盘上的一种。这种方法需要先按试切法决定刻度盘上的刻度。大批量生产中，多用定程挡块、样件、的刻度。大批量生产中，多用定程挡块、样件、样板等对刀装置进行调整。样板等对刀装置进行调整。调整法的特点：调整法的特点：优点优点：调整法比试切法的加工精度稳定性好，有调整法比试切法的加工精度

32、稳定性好，有较高的生产率，对机床操作工的要求不高。较高的生产率，对机床操作工的要求不高。缺点：缺点：对机床调整工的要求高，常用于成批生产对机床调整工的要求高，常用于成批生产和大量生产和大量生产391.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得尺寸精度的方法获得尺寸精度的方法n定尺寸刀具法定尺寸刀具法用刀具的相应尺寸来保证工件被加工部位尺寸的用刀具的相应尺寸来保证工件被加工部位尺寸的方法称为定尺寸法。它是方法称为定尺寸法。它是利用标准尺寸的刀具加利用标准尺寸的刀具加工工，加工面的尺寸由刀具尺寸决定。即用具有一，加工面的尺寸由刀具尺寸决定。即用具有一定的尺寸精度的刀具（如铰刀、扩

33、孔钻、钻头等）定的尺寸精度的刀具（如铰刀、扩孔钻、钻头等）来保证工件被加工部位（如孔）的精度。来保证工件被加工部位（如孔）的精度。定尺寸法定尺寸法 特点：操作方便，生产率较高，加工精特点：操作方便，生产率较高，加工精度比较稳定，几乎与工人的技术水平无关，生产度比较稳定，几乎与工人的技术水平无关，生产率较高，在各种类型的生产中广泛应用。例如钻率较高，在各种类型的生产中广泛应用。例如钻孔、铰孔等。孔、铰孔等。401.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得尺寸精度的方法获得尺寸精度的方法n主动测量法主动测量法在加工过程中，在加工过程中，边加工边测量加工尺寸边加工边测量加工尺寸，

34、并，并将所测结果与设计要求的尺寸比较后，或将所测结果与设计要求的尺寸比较后，或使机床继续工作，或使机床停止工作，这使机床继续工作，或使机床停止工作，这就是主动测量法。就是主动测量法。主动测量法特点：质量稳定、生产率高，是主动测量法特点：质量稳定、生产率高，是发展方向。发展方向。411.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得尺寸精度的方法获得尺寸精度的方法n自动控制法自动控制法这种方法是由这种方法是由测量装置、进给装置和控制系统测量装置、进给装置和控制系统等等组成。它是把测量、进给装置和控制系统组成一组成。它是把测量、进给装置和控制系统组成一个自动加工系统，加工过程依靠系统

35、自动完成。个自动加工系统，加工过程依靠系统自动完成。尺寸测量、刀具补偿调整和切削加工以及机床停尺寸测量、刀具补偿调整和切削加工以及机床停车等一系列工作自动完成，自动达到所要求的尺车等一系列工作自动完成，自动达到所要求的尺寸精度寸精度例如：在数控机床上加工时，零件就是通过程序例如：在数控机床上加工时，零件就是通过程序的各种指令控制加工顺序和加工精度。的各种指令控制加工顺序和加工精度。421.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得尺寸精度的方法获得尺寸精度的方法自动控制的具体方法有：自动控制的具体方法有：自动测量自动测量 即机床上有自动测量工件尺寸的装置，即机床上有自动测量工

36、件尺寸的装置，在工件达到要求的尺寸时，测量装置即发出指令在工件达到要求的尺寸时，测量装置即发出指令使机床自动退刀并停止工作。使机床自动退刀并停止工作。数字控制数字控制 即机床中有控制刀架或工作台精确移动即机床中有控制刀架或工作台精确移动的伺服电动机、滚动丝杠螺母副及整套数字控制的伺服电动机、滚动丝杠螺母副及整套数字控制装置，尺寸的获得（刀架的移动或工作台的移动）装置，尺寸的获得（刀架的移动或工作台的移动）由预先编制好的程序通过计算机数字控制装置自由预先编制好的程序通过计算机数字控制装置自动控制。动控制。自动控制法的特点：加工的质量稳定、生产率高、自动控制法的特点：加工的质量稳定、生产率高、加工

37、柔性好、能适应多品种生产，是目前机械制加工柔性好、能适应多品种生产，是目前机械制造的发展方向和计算机辅助制造（造的发展方向和计算机辅助制造（CAM）的基础。）的基础。431.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得形状精度的方法获得形状精度的方法p零件表面的成形零件表面的成形零件的表面通常是以一条线为母线，沿另零件的表面通常是以一条线为母线，沿另一条线（称导线）为轨迹运动而形成的。一条线（称导线）为轨迹运动而形成的。形成工件上各种表面的母线和导线统称为形成工件上各种表面的母线和导线统称为发生线。发生线。母线和导线可以互换，称为可逆表面。母线和导线可以互换，称为可逆表面。母线

38、和导线可以不能互换，称为非可逆表母线和导线可以不能互换，称为非可逆表面。面。441.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法p例如例如 插齿刀插削直齿圆柱齿轮插齿刀插削直齿圆柱齿轮直线齿长（母线）直线齿长（母线）：靠插齿刀作往复直线运动形：靠插齿刀作往复直线运动形成成轨迹法轨迹法渐开线齿形（导线）渐开线齿形（导线）：由插齿刀作展成运动形成：由插齿刀作展成运动形成展成法展成法451.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得形状精度的方法获得形状精度的方法 机械加工中获得工件形状精度的方法，机械加工中获得工件形状精度的方法，也就是也就是形成发生线的方法，主要有以下几

39、主要有以下几种：种：n轨迹法轨迹法n成形法成形法n相切法相切法n展成法（范成法）展成法（范成法）461.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得形状精度的方法获得形状精度的方法n轨迹法轨迹法轨迹法也称刀尖轨迹法，轨迹法也称刀尖轨迹法，依靠依靠刀尖的运动轨迹刀尖的运动轨迹获得获得形状精度的方法称为轨迹形状精度的方法称为轨迹法。即让刀具相对于工件法。即让刀具相对于工件作有规律的运动，以其刀作有规律的运动，以其刀尖轨迹获得所要求的表面尖轨迹获得所要求的表面几何形状。几何形状。刀尖的运动轨迹取决于刀具和工件的相对成形运刀尖的运动轨迹取决于刀具和工件的相对成形运动，动，因而所获得的形

40、状精度取决于成形运动的精度。因而所获得的形状精度取决于成形运动的精度。数控车床、普通车削、刨削等均属轨迹法。数控车床、普通车削、刨削等均属轨迹法。图右上所示为车圆锥面。图右上所示为车圆锥面。471.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得形状精度的方法获得形状精度的方法n成形法成形法 利用利用成形刀具成形刀具对工对工件进行加工的方法称为件进行加工的方法称为成形法。即用成形刀具成形法。即用成形刀具取代普通刀具，成形刀取代普通刀具，成形刀具的切削刃就是工件外具的切削刃就是工件外形。形。成形刀具替代一个成形刀具替代一个成形运动。成形运动。成形法可以成形法可以 简化机床或切削运动，

41、提高生产率。简化机床或切削运动，提高生产率。成形法所获得成形法所获得的形状精度取决于成形刀具的形状精度和其他成形的形状精度取决于成形刀具的形状精度和其他成形运动的精度。运动的精度。上图所示为用成形法车球面。上图所示为用成形法车球面。481.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得形状精度的方法获得形状精度的方法n相切法相切法利用刀具利用刀具边旋转边作轨迹运动边旋转边作轨迹运动对工件进行加对工件进行加工的方法称为相切法。如铣刀、砂轮等旋工的方法称为相切法。如铣刀、砂轮等旋转刀具加工工件时，切削点运动轨迹的转刀具加工工件时，切削点运动轨迹的包包络线络线形成工件表面的方法。形成工

42、件表面的方法。相切法所获得相切法所获得的形状精度的形状精度主要取决于刀具中心按轨迹运主要取决于刀具中心按轨迹运动的精度。动的精度。491.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得形状精度的方法获得形状精度的方法n展成法（范成法）展成法（范成法）利用工件和刀具作利用工件和刀具作展成切削运动展成切削运动进行加工的进行加工的方法称为展成法。展成法所得被加工表面方法称为展成法。展成法所得被加工表面是切削刃和工件作展成运动过程中所形成是切削刃和工件作展成运动过程中所形成的包络面，切削刃形状必须是被加工面的的包络面，切削刃形状必须是被加工面的共轭曲线。它所获得的精度取决于切削刃共轭曲线

43、。它所获得的精度取决于切削刃的形状和展成运动的精度等。的形状和展成运动的精度等。501.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得形状精度的方法获得形状精度的方法展成法的用途展成法的用途：适用于各种齿轮齿廓、花键键齿、蜗轮轮齿等表适用于各种齿轮齿廓、花键键齿、蜗轮轮齿等表面的加工。面的加工。展成法的特点：展成法的特点：刀刃的形状刀刃的形状与所需表面几何形状与所需表面几何形状不同。例如齿轮加工，刀为直线（滚刀、齿条刀）不同。例如齿轮加工，刀为直线（滚刀、齿条刀），而加工表面为渐开线。展成法形成的，而加工表面为渐开线。展成法形成的渐开线渐开线是是滚刀与工件按严格速比转动时，刀刃的

44、一系列切滚刀与工件按严格速比转动时，刀刃的一系列切削位置的包络线。削位置的包络线。511.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法521.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得位置精度的方法获得位置精度的方法-工件装夹方法 机械加工中获得工件位置精度的方法，机械加工中获得工件位置精度的方法，主要有以下几种：主要有以下几种：l一次安装法一次安装法l多次安装法多次安装法直接安装法直接安装法找正安装法找正安装法夹具安装法夹具安装法划线找正安装划线找正安装直接找正安装直接找正安装531.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得位置精度的方法获得位置

45、精度的方法l一次安装法一次安装法有位置精度要求的零件的各有关表面是在有位置精度要求的零件的各有关表面是在工件同一次安装中完成并保证的工件同一次安装中完成并保证的，如轴类，如轴类零件外圆与端面的垂直度，箱体孔系中各零件外圆与端面的垂直度，箱体孔系中各孔之间的平行度、垂直度、同一轴线上各孔之间的平行度、垂直度、同一轴线上各孔的同轴度等。孔的同轴度等。一次安装法一般是用夹具装夹实现的。夹具一次安装法一般是用夹具装夹实现的。夹具是用以装夹工件（和引导刀具）的装置。是用以装夹工件（和引导刀具）的装置。541.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得位置精度的方法获得位置精度的方法l多

46、次安装法多次安装法 零件有关表面的位置精度是零件有关表面的位置精度是加工表面与工件定加工表面与工件定位基准面位基准面之间的位置精度决定的。如轴类零件键之间的位置精度决定的。如轴类零件键槽对外圆之对称度，箱体平面与平面之间的平行槽对外圆之对称度，箱体平面与平面之间的平行度、垂直度等。度、垂直度等。根据工件安装方式不同又分为根据工件安装方式不同又分为直接安装法直接安装法、找找正安装法正安装法和和夹具安装法夹具安装法。551.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得位置精度的方法获得位置精度的方法直接安装法：直接安装法：工件工件直接安装在机床直接安装在机床上，上，从而保证加工表从

47、而保证加工表面与定位基准面之间面与定位基准面之间的精度。例如，在车的精度。例如，在车床上加工与外圆同轴床上加工与外圆同轴的内孔，可用三爪卡的内孔，可用三爪卡盘直接安装工件，如盘直接安装工件，如右图所示。右图所示。561.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得位置精度的方法获得位置精度的方法找正安装法找正安装法找正是用工具（和仪表）根据工件找正是用工具（和仪表）根据工件上有关基准，上有关基准，找出工件在划线、加工找出工件在划线、加工（或装配）时的正确位置的过程（或装配）时的正确位置的过程。用。用找正方法装夹工件称为找正安装。通找正方法装夹工件称为找正安装。通过找正保证加工表

48、面与定位基准面之过找正保证加工表面与定位基准面之间的精度。间的精度。571.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得位置精度的方法获得位置精度的方法划线找正安装：划线找正安装：是用是用划针划针根据毛坯或半成品根据毛坯或半成品上所划的线为基准找正它在上所划的线为基准找正它在机床上正确位置的一种安装机床上正确位置的一种安装方法。方法。右图所示的车床床身毛坯，为保证床身各加工面和非右图所示的车床床身毛坯，为保证床身各加工面和非加工面的位置，然后在龙门刨床工作台上用可调支承加工面的位置，然后在龙门刨床工作台上用可调支承支起床身毛坯，用支起床身毛坯，用划针划针按线找正并夹紧，再对床身

49、底按线找正并夹紧，再对床身底平面进行粗刨。平面进行粗刨。由于划线既费时，又需技术水平高的划线工，划线找由于划线既费时，又需技术水平高的划线工，划线找正的定位精度也不高，所以划线找正安装正的定位精度也不高，所以划线找正安装只用在批量只用在批量不大、形状复杂而笨重的工件不大、形状复杂而笨重的工件，或毛坯的尺寸公差很，或毛坯的尺寸公差很大而无法采用夹具装夹的工件。大而无法采用夹具装夹的工件。581.1.4 工件获得加工精度的方法工件获得加工精度的方法u 获得位置精度的方法获得位置精度的方法直接找正安装直接找正安装是用划针和百分表或通过目是用划针和百分表或通过目 测直接在机床上找正工件位测直接在机床上

50、找正工件位 置的装夹方法。置的装夹方法。右图所示是用四爪单动卡盘右图所示是用四爪单动卡盘 装夹套筒，先用百分表按工装夹套筒，先用百分表按工 件外圆件外圆A进行找正后，再夹紧工件进行外圆进行找正后，再夹紧工件进行外圆B的车的车削，以保证削，以保证 套筒的套筒的A、B圆柱面的同轴度。圆柱面的同轴度。此法的生产率较低，对工人的技术水平要求高，此法的生产率较低，对工人的技术水平要求高，所以一般只用于所以一般只用于单件小批单件小批生产中。若工人的技术生产中。若工人的技术水平高，且能采用较精确的工具和量具，那么直水平高，且能采用较精确的工具和量具，那么直接找正安装也能获得较高的定位精度。接找正安装也能获得