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学习情境4异形类零件机械加工工序卡片返回任务连杆的机械加工工艺规程制定下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定给定任务：某企业生产的连杆组件及其零件分别如图4-1～图4-3所示。生产批量为小批，试编制其机械加工工艺规程。图4-1连杆组件下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定给定任务：图4-2连杆上盖零件图下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定给定任务：图4-3连杆体下一页返回任务分析：任务连杆的机械加工工艺规程制定1.零件图样分析1）该连杆为整体模锻成形。在加工中先将连杆切开，再重新组装，镗削大头孔。其外形可不再加工。2）连杆大头孔圆柱度公差为0.005mm。3）连杆大、小头孔平行度公差为0.06/100mm。4）连杆大头孔两侧面对大头孔中心线的垂直度公差为0.1/100mm。5）连杆体分割面、连杆上盖分割面对连接连杆螺钉孔的垂直度公差为0.25/100mm。6）连杆体分割面、连杆上盖分割面对大头孔轴线位置度公差为0.125mm。下一页返回任务分析：任务连杆的机械加工工艺规程制定7）连杆体、连杆上盖对大头孔中心线的对称度公差为0.25mm。8）热处理28~32HRC。9）材料45。2.工艺分析1）连杆毛坯为模锻件，外形不需要加工，但划线时要照顾毛坯尺寸，保证加工余量，如果单件生产，也可采用自由锻造毛坯，但对连杆外型要进行加工。2）该工艺过程适用于小批连杆的生产加工。3）铣连杆两大平面时应多翻转几次，以消除平面翘曲。4）连杆大头平面可以磨削加工，也可采用精铣加工。下一页返回任务分析：任务连杆的机械加工工艺规程制定5）单件加工连杆螺钉孔可采用钻、扩、铰方法。6）加工钢连杆螺钉孔平面时，采用粗精分开加工，以保证精度。必要时可刮研。7）连杆大头孔圆柱度的检验，用杠杆百分表，在大头孔内分三个断面测量其内径，每个断面测量两个方向，三个断面测量的最大值与最小值之差的一半即为圆柱度。8）连杆体，连杆上盖对大头孔中心线的对称度的检验，采用专用检具以分割面为定位基准分别测量连杆体、连杆上盖两个半圆的半径值，其差为对称度误差。9）检验连杆大、小头孔的平行度时，将连杆大、小头孔穿入专用心轴，在平台上用等高V形块支撑连杆大头孔心轴，测量小头孔心轴在最高位置时两端的差值，其差值的一半即为平行度误差。下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定知识准备：一、机床夹具的基本知识1、夹具：在机械制造的各类工序（例如机械加工、焊接、装配、检验等工序）中，用以装夹工件的工艺装备，统称为夹具。2、机床夹具：在金属切削机床上所使用的用以装夹工件的工艺装备统称为机床夹具。3、机床夹具对工件装夹的含义（1）定位：使工件在夹具中占有正确位置的动作过程，称为工件在夹具中的定位。（2）夹紧：能使工件在加工过程中始终保持其正确位置稳定不变的动作过程，称为对工件的夹紧。下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定1、机床夹具的作用(1）保证工件的加工精度，稳定整批工件的加工质量。（2）提高劳动生产率：依靠夹具所设置的专门定位元件和高效夹紧装置，可以快速而准确地完成工件在加工工位上的定位和夹紧，可以采用较大的切削用量和同时采用多把刀具来进行切削加工，使得切削效率显著提高。下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定（3）扩大机床的使用范围：某些夹具实质上是对机床进行了部分改造（4）降低生产成本：图4-5在车床上镗阶梯孔示意图1－三爪卡盘2－镗杆3－夹具4－床鞍5－尾座下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定（1）按使用范围分类1）通用夹具：结构、尺寸已标准化，而且具有一定通用性的夹具2、机床夹具的分类特点是加工精度不很高,生产率较低,可以装夹一定尺寸范围内的多种工件,使用范围广.用于单件小批量生产.下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定三爪卡盘四爪卡盘万向平口钳回转工作台分度头下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定2）专用夹具：专为某一工件的某道工序设计制造的夹县，称为专用夹具。可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计周期较长，投资较大，当产品变更时，夹具将无法再使用而报废。下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定3）可调夹具：加工形状相似、尺寸相近的多种工件时，只需更换或调整夹具上的个别元件或部件便可使用的夹具在多品种，中、小批量生产中使用4）组合夹具：采用标准的组合夹具元件、部件组装而成的夹具5）拼装夹具用专门的标准化、系列化的拼装夹具零部件拼装而成的夹具，称为拼装夹具。它具有组合夹具的优点，但比组合夹具精度高、效率高、结构紧凑。在单件，中、小批量生产和数控加工中，是一种较经济的夹具．组合夹具实例任务连杆的机械加工工艺规程制定下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定（2）按机床分类1）车床夹具2）铣床夹具3）钻床夹具4）磨床夹具5）数控机床夹具6）镗床夹具下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定（3）按动力源分类1）手动夹具2）气动夹具3）液动夹具4）电磁夹具5）真空夹具液压夹具气动虎钳下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定（1）定位元件确定工件在夹具中正确位置的元件．定位元件的定位精度直接影响工件的加工精度（2）夹紧装置确保工件在加工过程中不因受外力作用而破坏其已占据的正确位置2、机床夹具的组成图4-7后盖钻夹具1－钻套2－钻模板3－夹具体4－支承板5－圆柱销6－开口垫圈7－螺母8－螺杆9－菱形销图4-6后盖零件钻径向孔工序图下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定（3）连接元件保证夹具与机床间相对位置（4）对刀与导向装置确定、引导刀具的正确位置（5）夹具体连接夹具各组成部分，使之成为一个整体的基础件（6）其它件分度装置、靠模装置、上下料装置、工业机器人、顶出器和平衡块等。图4-7后盖钻夹具1－钻套2－钻模板3－夹具体4－支承板5－圆柱销6－开口垫圈7－螺母8－螺杆9－菱形销图4-6后盖零件钻径向孔工序图下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定如图表示了几种夹具元件的关系机床工件刀具连接元件定位元件夹紧元件导引元件其他元件夹具体夹具1．工件通过定位元件在夹具上占有一个正确的位置2．工件通过夹紧元件保证加工过程中始终保持原有的正确位置3．夹具通过对刀元件相对刀具保持正确位置4．夹具通过连接元件，相对于机床保持一个正确位置5．夹具通过其他装置，完成其他要求6．夹具体把上述的几种元件组合成一个整体。下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定二、定位原理和定位元件1、六点定位原理（1）工件以平面定位（2）工件以圆柱孔定位（3）工件以外圆柱面定位2、定位方式3、常用的定位元件下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定定位的目的是使工件在夹具中相对于机床、刀具占有确定的正确位置，并且应用夹具定位工件，还能使同一批工件在夹具中的加工位置一致性好。在夹具设计中，定位方案不合理，工件的加工精度就无法保证。工件定位方案的确定是夹具设计中首先要解决的问题。下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定1、六点定位原理（1）自由刚体：在空间占有任意位置的物体，工件在未放入夹具前可以看作自由刚体（2）六个自由度：工件放入三个互相垂直的平面内，就有6个自由度，如图所示沿x轴移动自由度沿y轴移动自由度沿z轴移动自由度沿x轴转动自由度沿y轴转动自由度沿z轴转动自由度下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定——夹紧与定位概念分开两点注意：“点”的含义——对自由度的限制，与实际接触点不同下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定六点定位原理XZY定义：在夹具中采用合理布置的6个定位支承点与工件的定位基准面相接触，来限制工件的6个自由度，使工件在夹具中保持唯一确定的位置，就称为六点定位原理，简称“六点定则”。xy下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定（1）定位支承点必须与工件的定位基准始终贴紧接触。一旦分离，定位支承点就失去了限制工件自由度的作用。（2）合理设置定位支承点的数量和分布情况。工件在定位时需要限制的自由度数目以及究竟是哪几个自由度，完全由工件该工序的加工要求所决定，应该根据实际情况进行具体分析，应用六点定位原理时，应注意下列几点：下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定（3）主要定位面的选择设置3个定位支承点的平面限制一个移动自由度和两个转动自由度，称为主要定位面。工件上选作主要定位的表面面积尽可能大些，而3个定位支承点的分布应尽量彼此远离和分散，绝对不能分布在一条直线上，以承受较大外力作用，提高定位稳定性。下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定（4）导向定位面的选择设置两个定位支承点的平面限制两个自由度，称为导向定位面。工件上选作导向定位的表面应力求面积狭而长，而两个定位支承点的分布在平面纵长方向上应尽量彼此远离，绝对不能分布在平面窄短方向上，以使导向作用更好，提高定位稳定性。（5）止推定位面或防转定位面选择设置一个定位支承点的平面限制一个自由度，称为止推定位面或防转定位面。究竟是止推作用还是防转作用，要根据这个定位支承点所限制的自由度是移动的还是转动的而定。（6）一个定位支承点只能限制一个自由度。下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定•限制自由度的选择：•工件定位时，影响加工要求的自由度必须限制•不影响加工要求的自由度，是否要限制，应视具体情况而定。•定位方式：按照限制工件的自由度的情况，定位方式可分为•完全定位、•不完全定位、•欠定位•重复定位四种。2、定位方式下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定工件的6个自由度均被限制，称为完全定位。（1）完全定位xyzxyz加工要求：1.尺寸A2.尺寸B3.尺寸L4.槽侧面与N面的平行度5.槽底面与M面的平行度限制的自由度：下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定（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称为不完全定位。不完全定位不等于定位不完全。在工件定位时，以下几种情况允许不完全定位：A、加工通孔或通槽时，沿贯通轴的移动自由度可不限制。加工要求(通孔)：1.尺寸B2.尺寸L3.孔轴线与底面的垂直度xyxyz下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定（2）不完全定位B、工件是轴对称时，绕对称轴的转动自由度可不限制。加工要求(通孔和不同通孔)：1.孔与外圆柱面的同轴度2.孔轴线与底面的垂直度xyxyxyxyz通孔：不通孔：下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定（2）不完全定位C、加工贯通的平面时，除可不限制沿两个贯通轴的移动自由度外，还可不限制绕垂直加工面的轴的转动自由度。加工要求：1.尺寸A2.加工面与底面的平行度xyz下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定3、欠定位按照加工要求应限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位。确定工件在夹具中的定位方案时，欠定位是绝不允许发生的，因为欠定位不能保证工件的加工要求。欠定位示例XZYa）b）BBB下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定4、重复定位（过定位）两个及以上定位元件限制工件上的相同自由度时，被称为重复定位。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，是不允许的。可用重复定位：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。下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定重复定位分析（桌子与三角架）过定位分析下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定重复定位不是绝对不允许，要由具体情况决定。下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定•1）对定位元件的基本要求•（1）足够的强度和刚度•定位元件不仅限制工件的自由度，还支承工件，承受夹紧力和切削力的作用。因此，应有足够的强度和刚度，以免使用中变形或损坏。•（2）足够的精度•由于工件的定位是通过定位副的配合（或接触）实现的。定位元件上定位基面的精度直接影响工件的定位精度。因此，定位基面应有足够的精度，以适应工件的加工要求。三、定位元件下一页返回任务连杆的机械加工工艺规程制定•（3）耐磨性好•工件的