机械加工工艺编制项目教程 教学课件 ppt 作者 金捷 项目六　连杆零件加工（）

1、,学习目标,了解检验方法与检具,会分析连杆类零件,会设计连杆类零件加工用夹具,会合理确定连杆类零件的加工工艺,会编制连杆类零件的工艺文件,会合理选用刀具、机床,会根据工艺文件组织工艺实施,会选择工序基准及确定工件装夹方法,项目六 连杆零件加工,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,1工序基准的选择,工序基准选择原则如下： （1）对于设计基准尚未最后加工完毕的中间工序，应选各工序的定位基准作为工序基准和测量基准； （2）在各表面的最后精加工时，当定位基准与设计基准重合时，选重合基准作为工序基准和测量基准；,当定位基准与设计基准不重合时，工序基准的选择应注意： 1）选设计基准作为工序基准时，对工序尺寸的检验就是对设计尺寸的检验，可有利于减少检验工作量； 2）当本工序中位置精度由夹具保证而不需进行试切、调整的情况下，应使工序基准与设计基准重合；在要按工序尺寸进行试切、调整的情况下，选工序基准与定位基准重合，可简化刀具位置的调整量； 3）对一次安装下所加工出来的各个表面，各加工面之间的工序尺寸应选与设计尺寸一致。,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,2工件装夹,划线找正装夹 精度不高，效率低，多

2、用于形状复杂的铸件,直接找正装夹 精度高，效率低，对工人技术水平高,为了加工出符合规定技术要求的表面，必须在加工前将工件装夹在机床上或解决中。,实现工件的定位与夹紧,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,直接找正安装,划线找正安装,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,夹具装夹 精度和效率均高，广泛采用,图 工件在夹具上装夹（滚齿夹具）,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,1）主要功能,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,3）机床夹具在机械加工中的作用,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,液压三爪卡盘：用于回转工件的自动装卡,四爪单动卡盘：用于非回转体或偏心件的装卡,万向平口钳,通用夹具,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,连杆加工专用夹具：该夹具靠工作台T形槽和夹具体上定位键确定其在数控铣床上的位置，并用T形螺栓紧固。,专用夹具,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,3工件定位,1）工件定位基本原理,工件在空间的自由度,任务一 选择工序基准及工件装

3、夹方法,1)在底面布置3个不共线的约束点，限制 ；,2）在YOZ平面布置两个约束点，限制 ；,3）在XOZ平面布置一个约束点，限制 。,1）工件定位基本原理,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,与理论力学、机构学自由度概念差别 位置不定度 夹紧与定位概念分开 工件、夹具是弹性体,三点注意：,“点”的含义 对自由度的限制，与实际接触点不同,“定位”的含义,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,工件的6个自由度均被限制，称为完全定位。工件6个自由度中有1个或几个自由度未被限制，称为不完全定位。,不完全定位主要有两种情况： 工件本身相对于某个点、线是完全对称的，则工件绕此点、线旋转的自由度无法被限制（即使被限制也无意义）。例如球体绕过球心轴线的转动，圆柱体绕自身轴线的转动等。 工件加工要求不需要限制某一个或某几个自由度。如加工平板上表面，要求保证平板厚度及与下平面的平行度，则只需限制 3 个自由度就够了。,完全定位与不完全定位,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,案例:分析下列加工要求该限制哪些自由度,工件本身相对于某个点、线是完全对称的，则工件绕此点、线旋转的自由度无法被限制（即使被限制也无

4、意义）。例如球体绕过球心轴线的转动，圆柱体绕自身轴线的转动等。,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,工件加工时必须限制的自由度未被完全限制，称为欠定位。欠定位不能保证工件的正确安装，因而是不允许的。,欠定位,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,过定位,过定位工件某一个自由度（或某几个自由度）被两个（或两个以上）约束点约束，称为过定位。,过定位是否允许，要视具体情况而定： 1）如果工件的定位面经过机械加工，且形状、尺寸、位置精度均较高，则过定位是允许的。有时还是必要的，因为合理的过定位不仅不会影响加工精度，还会起到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性的作用。 2）反之，如果工件的定位面是毛坯面，或虽经过机械加工，但加工精度不高，这时过定位一般是不允许的，因为它可能造成定位不准确，或定位不稳定，或发生定位干涉等情况。,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,过定位分析（桌子与三角架）,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,连杆的过定位分析,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,过定位的合理性分析,在某些条件下，过定位的现象不仅允许，而且是必要的。此时应当采取适当的措施提高定位基准之间及定位元件之间的位

5、置精度，以免产生干涉。 如车削细长轴时，工件装夹在两顶尖间，已经限制了所必须限制的五个自由度（除了绕其轴线旋转的自由度以外），但为了增加工件的刚性，常采用跟刀架，这就重复限制了除工件轴线方向以外的两个移动自由度，出现了过定位现象。此时应仔细调整跟刀架，使它的中心尽量与顶尖的中心一致。,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,跟刀架,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,定位元件的主要技术要求和常用材料 要求一定的：定位精度、粗糙度值、耐磨性、硬度和刚度。 常用的材料： 低碳钢 如20钢或20Cr钢，工件表面经渗碳淬火，深度0.81.2mm左右，硬度HRC5565。 高碳钢 如T7、T8、T10等，淬硬至HRC5565。 此外也有用中碳钢 如45钢，淬硬至HRC4348。,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,1）以平面定位,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,(a)平顶支承钉，适用于己加工表面的定位；,（1）支承钉 多用于以平面作定位基准时的定位元件。,(b) 圆顶支承钉，适用于毛坯面定位，以减小装夹误差，但支撑钉容易磨损和压伤工件基准面；,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,(c) 花纹顶面

6、支撑钉，用于工件的侧面定位，增大摩擦系数，但清除切屑不方便，不易用在水平面定位；,(d) 带衬套支撑钉，批量大、磨损快时使用，便于拆卸。,支撑钉与夹具体的配合可用H7/r6或H7/n6。,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,（2）支承板 一般用作精基准面较大时的定位元件。,（a）平板式支承板，结构简单、紧凑，但不易清除落入沉头螺钉孔内的碎屑；,(b) 台阶式支承板，装夹螺钉的平面低于支承面35mm，克服了不易清屑的缺点，但结构不紧凑；,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,（c）斜糟式支承板，在支承面上开两个斜糟为固定螺钉用，使清屑容易又结构紧凑。,不论采用支承钉或支承板作为定位元件，装人夹具体后，为使各支承面在一个水平面内，应再修磨一次。,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,支承钉定位情况,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,支承板定位情况,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,（3）可调支承钉：主要用于粗基准定位，当毛坯的尺寸及形状变化较大时，为了适应各批毛坯表面位置的变化，需采用可调支承进行定位。,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,（4）提高平面支承刚度的方法,A、辅助支承,任务一

7、 选择工序基准及工件装夹方法,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,辅助支承的运用1,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,提高夹具工作的稳定性 1-工件 2-短定位销 3-支承块 4-辅助支承,辅助支承的运用2：,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,B、浮动支承：支承本身可随工件定位基准面的变化而自动适应，一般只限制一个自由度，即一点定位。,由于工件定位表面有几何形状误差，或当定位表面是断续表面、阶梯表面时，采用浮动支承可以增加与工件的接触点，提高刚度，又可避免过定位。,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,2）以圆柱面定位,定位元件,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,（1）V型块,V型块结构形式,a） b) c) d),结构尺寸已标准化，斜面夹角有6090120,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,V型块定位情况,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,对中性好，能使工件的定位基准轴线在V形块两斜面的对称平面上，而不受定位基准直径误差的影响，并且安装方便。可用于粗、精基准。,活动V型块,固定V型块,用于定位夹紧机构中，起消除一个自由度的作用。,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,活动V型块

8、应用实例,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,（2）定位套,定位套结构,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,（3）支承板,支承板对工件外圆表面的定位,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,3）以圆柱孔定位,（1）圆柱孔定位的特点：属于中心定位，定位面为圆柱孔，定位基准为中心轴线（中心要素），通常要求内孔基准面有较高的精度。,（2）定位元件：圆柱销、圆锥销和心轴。,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,A 型圆柱销,（1）圆柱销,图(a)、 (b)、(c) 固定式定位销，结构简单，采用H7/r6与夹具体直接配合；,图 (d) 带村套的可换式定位销，用于大批量生产，因工件装卸次数频繁，定位销易磨损，采用此结构便于更换，衬套外径与夹具体配合采用H7/n6，而内径与定位销的配合采用H7/h6或H7/g6；,任务一 选择工序基准及工件装夹方法, 圆柱销的定位情况,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,圆柱销的定位情况,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,（2）圆锥销,在加工套筒类工件时，也常用锥形定位销，所示， (b)用于粗基准， (a)用于精基准。,任务一 选择工序基准及工件装夹方法, 圆锥销的定位

9、情况,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,（3）心轴,心轴常用于套类、盘类零件的车削、磨削和齿轮加工中，以保证加工面（或齿轮分度圆）对内孔的同铀度公差。心轴是夹具中一种结构较紧凑的单元体，心轴以柄部或中心孔与机床连接。心轴在定位过程中一般限制工件四个自由度。 心轴的专业化程度很高，许多工厂都制订了自己的标准，如磨床、车床、滚齿、插齿、刨齿、磨齿等心轴的标准。,任务一 选择工序基准及工件装夹方法, 心轴的结构,心轴结构示意图 a）磨床心轴； b）车床心轴； c）滚齿心轴；d）插齿心轴； e）磨齿心轴； f）刨齿心轴,任务一 选择工序基准及工件装夹方法, 心轴的定位情况,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,4）以锥面定位,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,5）工件的组合定位,1）组合定位应考虑的问题 （1）合理选择定位元件，实现工件的正确定位。 （2）按基准重合原则选择定位基准。 （3）定位元件限制的自由度方向会发生变化。 （4）选择定位元件时，应考虑加工精度的要求。,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,2）一面两孔定位,连杆盖工序图,（1）定位方式,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,（2）菱形销的设计,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,设计示例,连杆盖工序图,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,3）一平面和与其垂直的两外圆柱面组合,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,4）一孔和一平行于孔中心线的平面组合,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,实例二,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,实样,任务一 选择工序基准及工件装夹方法,3、定位误差的分析与计算,1）定位误差的定义,由定位引起的同一批工件的工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量，称为定位误差，以

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