1、动车组制造工艺14车辆制造过程及特点车辆制造过程及特点 制造过程制造过程 材料预处理材料预处理 部件制造部件制造 钢结构总组装钢结构总组装 客车组装客车组装 转向架制造及组装转向架制造及组装 落车交验落车交验 制造特点制造特点 涉及的工艺方法多涉及的工艺方法多 板材冲压和焊接加工多板材冲压和焊接加工多 大量采用工艺装备大量采用工艺装备第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工5第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工第一节第一节 机械加工工艺规程的制订机械加工工艺规程的制订6第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工一、基本知识一、基本知识（一）生产过程：
2、把原材料（半成品）转变为成品（一）生产过程：把原材料（半成品）转变为成品的全部过程的全部过程 ，包括：，包括： 生产与技术的准备生产与技术的准备 机械制造工艺过程机械制造工艺过程 生产的服务生产的服务 毛坯的制造毛坯的制造零件的加工零件的加工 产品的装配等产品的装配等7第一章第一章 转向架零件的机械加工转向架零件的机械加工生产过程生产过程生产生产服务服务生产与技生产与技术准备术准备机械制造机械制造工艺过程工艺过程毛坯制毛坯制造工艺造工艺过程过程机械加工机械加工工艺过程工艺过程热处理工热处理工艺过程艺过程装配工装配工艺过程艺过程工序工序1工序工序2安装安装1 安装安装2工位工位1工步工步1原材料
3、、原材料、外购件外购件和工具和工具的供应、的供应、运输、运输、保管等保管等 工艺设计和工艺设计和专用工艺装专用工艺装备的设计和备的设计和制造、生产制造、生产计划的编制，计划的编制，生产资料的生产资料的准备准备 走刀走刀1原原材材料料成成品品8第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工（二）工艺：工艺是使各种原材料、半成品成为（二）工艺：工艺是使各种原材料、半成品成为产品的方法和过程。产品的方法和过程。 （三）工艺过程：是指在生产过程中改变生产对（三）工艺过程：是指在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过
4、程。为成品或半成品的过程。 毛坯的制造工艺过程毛坯的制造工艺过程 机械加工工艺过程机械加工工艺过程 热处理工艺过程热处理工艺过程 装配工艺过程装配工艺过程 9第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工（四）工艺装备：是指产品制造过程中所用的各种（四）工艺装备：是指产品制造过程中所用的各种工具，包括刀具、夹具、模具、量具、检具、工具，包括刀具、夹具、模具、量具、检具、辅具、钳工工具和工位工具等。辅具、钳工工具和工位工具等。（五）工艺流程：产品和零部件在生产过程中，由（五）工艺流程：产品和零部件在生产过程中，由毛坯准备到成品包装入库，经过企业各有关部毛坯准备到成品包装入库，经过企业各有
5、关部门或工序的先后顺序，亦称为工艺路线。门或工序的先后顺序，亦称为工艺路线。（六）机械加工工艺过程：用机械加工的方法直接（六）机械加工工艺过程：用机械加工的方法直接改变毛坯形状、尺寸和机械性能等，使之变为改变毛坯形状、尺寸和机械性能等，使之变为合格零件的过程。合格零件的过程。10第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工（七）工艺规程：是规定工艺过程、内容及其操作（七）工艺规程：是规定工艺过程、内容及其操作等要求，用以指导实际生产的文件。等要求，用以指导实际生产的文件。 11第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工（八）计算机辅助工艺设计（八）计算机辅助工艺设计CAP
6、P 是利用计算机辅助进行零件加工工艺规程制订是利用计算机辅助进行零件加工工艺规程制订的方法与技术。其内容包括：的方法与技术。其内容包括：制定工艺路线制定工艺路线 工艺尺寸确定工艺尺寸确定 工艺参数决策工艺参数决策 工时定额计算工时定额计算 工序卡的输出工序卡的输出 12第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工（九）（九） 生产纲领与生产类型生产纲领与生产类型企业在计划期内（每年）生产的产品的数量和企业在计划期内（每年）生产的产品的数量和进度计划称为生产纲领。进度计划称为生产纲领。 企业企业 （或车间、工段、班组、工作地）生产专（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类称为
7、生产类型。业化程度的分类称为生产类型。单件生产：单个的生产不同结构和不同尺寸的产品单件生产：单个的生产不同结构和不同尺寸的产品成批生产：一年中分批、分期地制造同一产品成批生产：一年中分批、分期地制造同一产品 大量生产：全年中重复制造同一产品大量生产：全年中重复制造同一产品 13第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工各种生产类型的规范各种生产类型的规范生产类型生产类型零件的年生产纲领（件零件的年生产纲领（件/ /年）年）重型机械重型机械中型机械中型机械小型机械小型机械单件生产单件生产55件件2020件件10010001000件件50005000件件5000050000件件14工艺
8、过程特点工艺过程特点生产类型生产类型单件生产单件生产成批生产成批生产大批量生产大批量生产工件的互换性工件的互换性 没有互换性，广泛没有互换性，广泛用钳工修配用钳工修配 大部分有互换性，少大部分有互换性，少数用钳工修配数用钳工修配 全部有互换性全部有互换性毛坯的制造方法毛坯的制造方法及加工余量及加工余量 铸件用木模手工造铸件用木模手工造型；锻件用自由锻。型；锻件用自由锻。毛坯精度低毛坯精度低 部分铸件用金属模；部分铸件用金属模；部分锻件用模锻。毛坯部分锻件用模锻。毛坯精度中等精度中等 铸件广泛采用金属模机器铸件广泛采用金属模机器造型，锻件广泛采用模锻，造型，锻件广泛采用模锻，坯精度高。坯精度高。
9、机床设备机床设备 通用机床或数控机床通用机床或数控机床 通用机床或专用机床通用机床或专用机床 专用机床专用机床工件的互换性工件的互换性 没有互换性，广泛没有互换性，广泛用钳工修配用钳工修配 大部分有互换性，少大部分有互换性，少数用钳工修配数用钳工修配 全部有互换性法全部有互换性法夹具夹具 靠划线及试切法达靠划线及试切法达到精度要求到精度要求 广泛采用夹具广泛采用夹具 广泛采用高生产率夹具广泛采用高生产率夹具刀具与量具刀具与量具 采用通用刀具和万采用通用刀具和万能量具能量具 可以采用专用刀具及可以采用专用刀具及专用量具或三座标测量专用量具或三座标测量机机广泛采用高生产率刀具和量具广泛采用高生产率
10、刀具和量具对工人的要求对工人的要求 需要技术熟练的工人需要技术熟练的工人 需要一定熟练程度的需要一定熟练程度的工人和编程技术人员工人和编程技术人员 对操作工人的技术要求较低对操作工人的技术要求较低工艺规程工艺规程 有简单的工艺路线卡有简单的工艺路线卡 有工艺规程，对关键有工艺规程，对关键零件有详细的工艺规程零件有详细的工艺规程 有详细的工艺规程有详细的工艺规程各种生产类型与工艺过程的关系各种生产类型与工艺过程的关系15第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工二、机械加工工艺过程的组成二、机械加工工艺过程的组成16第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工 工序：是指一
11、个或一组工人，在一个工作地点工序：是指一个或一组工人，在一个工作地点对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。分工艺过程。17第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工 安装与工位安装与工位 安装：是指工件（或装配单元）经一次装夹后所安装：是指工件（或装配单元）经一次装夹后所完成的那一部分工艺内容完成的那一部分工艺内容 工位：是指一次装夹工件后，工件（或装配单元）工位：是指一次装夹工件后，工件（或装配单元）与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备固与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备固定部分所占据的每一个位置定部分所占据的每一个
12、位置装卸装卸扩扩铰铰钻钻18第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工工步：是指当加工表面、切削刀具、切削速工步：是指当加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的那部分度和进给量都不变的情况下所完成的那部分工序。工序。 为了提高生产率，常常用几把刀具同时为了提高生产率，常常用几把刀具同时加工几个表面，这样的工步称为加工几个表面，这样的工步称为复合工步复合工步 19第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工走刀：走刀（又称工作行程）是指刀具相对走刀：走刀（又称工作行程）是指刀具相对工件加工表面进行一次切削所完成的那部分工件加工表面进行一次切削所完成的那部分
13、工作。每个工步可包括一次走刀或几次走刀工作。每个工步可包括一次走刀或几次走刀 20第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工三、机械加工工艺规程的作用及原则三、机械加工工艺规程的作用及原则（一）作用：（一）作用：是指导生产的主要技术文件，是指挥现场生是指导生产的主要技术文件，是指挥现场生产的依据产的依据 是生产组织和管理工作的基本依据。是生产组织和管理工作的基本依据。 1. 是新建或改（扩）建工厂或车间的基本资料。是新建或改（扩）建工厂或车间的基本资料。21第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工（二）制订原则：（二）制订原则： 技术上的先进性技术上的先进性 要了解国
14、内外本行业的工艺技术的发展水平，通过必要的工要了解国内外本行业的工艺技术的发展水平，通过必要的工艺试验，积极采用先进的工艺和工艺装备艺试验，积极采用先进的工艺和工艺装备 经济上的合理性经济上的合理性 在一定的生产条件下，可能会出现几种能保证零件技术要求在一定的生产条件下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，选择经济上最合理的的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，选择经济上最合理的方案，使产品的能源、材料消耗和生产成本最低方案，使产品的能源、材料消耗和生产成本最低 有良好的劳动条件有良好的劳动条件 要注意保证工人操作时有良好而安全的劳动条件。因此，在要注意保证工
15、人操作时有良好而安全的劳动条件。因此，在工艺方案上要注意采用机械化或自动化措施，以减轻工共繁杂的工艺方案上要注意采用机械化或自动化措施，以减轻工共繁杂的体力劳动体力劳动 22第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工四、机械加工工艺规程的类型四、机械加工工艺规程的类型1. 工艺过程卡片：是以工艺过程卡片：是以工序工序为单位说明一个零件为单位说明一个零件全部全部加工过加工过程的工艺卡片。程的工艺卡片。 23第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工工艺卡：它是以工艺卡：它是以工序工序为单位，详细说明零件的机械加工为单位，详细说明零件的机械加工工艺过程，其内容介于工艺过程卡
16、片和工序卡片之间工艺过程，其内容介于工艺过程卡片和工序卡片之间 24第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工工序卡：用来具体指导工人操作的一种最详细的工艺文件，工序卡：用来具体指导工人操作的一种最详细的工艺文件，卡片上要画出工序简图，注明该工序的加工表面及应达到卡片上要画出工序简图，注明该工序的加工表面及应达到的尺寸精度和粗糙度要求、工件的安装方式、切削用量、的尺寸精度和粗糙度要求、工件的安装方式、切削用量、工装设备等内容工装设备等内容 25五、机械加工工艺规程制订的依据及步骤五、机械加工工艺规程制订的依据及步骤（一）制订工艺规程的依据：（一）制订工艺规程的依据：1. 产品图样及
17、技术条件产品图样及技术条件 如产品的装配图及零件图。如产品的装配图及零件图。2. 产品的工艺方案产品的工艺方案 如产品验收质量标准、毛坯资料等。如产品验收质量标准、毛坯资料等。3. 产品零部件工艺路线表或车间分工明细表，以了解产品零部件工艺路线表或车间分工明细表，以了解 产品及企业的管理情况。产品及企业的管理情况。4. 产品的生产纲领（年产量），以便确定生产类型。产品的生产纲领（年产量），以便确定生产类型。第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工265. 本企业的生产条件本企业的生产条件 为了制订的工艺规程切实可行，一定要了解和熟悉本为了制订的工艺规程切实可行，一定要了解和熟悉本
18、企业的生产条件。如毛坯的生产能力、工人的技术企业的生产条件。如毛坯的生产能力、工人的技术水平以及专用设备与工艺装备的制造能力、企业现水平以及专用设备与工艺装备的制造能力、企业现有设备状况等。有设备状况等。 6. 有关工艺标准有关工艺标准 如各种工艺手册和图表，还应熟悉本企业的各种企如各种工艺手册和图表，还应熟悉本企业的各种企业标准和行业标准。业标准和行业标准。7. 有关设备及工艺装备和资料。有关设备及工艺装备和资料。 第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工27（二）制订工艺规程的步骤：（二）制订工艺规程的步骤：计算零件的生产纲领、确定生产类型；计算零件的生产纲领、确定生产类型；
19、分析产品装配图样和零件图样：主要包括零件的加工工艺分析产品装配图样和零件图样：主要包括零件的加工工艺性、装配工艺性、主要加工表面及技术要求，了解零件在性、装配工艺性、主要加工表面及技术要求，了解零件在产品中的功用；产品中的功用； 确定毛坯的类型、结构形状、制造方法等；确定毛坯的类型、结构形状、制造方法等；1. 拟订工艺路线：包括选择定位基准、确定各表面的加工方拟订工艺路线：包括选择定位基准、确定各表面的加工方法、划分加工阶段、确定工序的集中和分散的程度、合理法、划分加工阶段、确定工序的集中和分散的程度、合理安排加工顺序等；安排加工顺序等； 第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工
20、28确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差；确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差；选择设备及工艺装备；选择设备及工艺装备；确定切削用量及计算时间定额；确定切削用量及计算时间定额；填写工艺文件。填写工艺文件。第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工29六、制订工艺规程主要解决的问题六、制订工艺规程主要解决的问题（一）零件的工艺分析（一）零件的工艺分析 1. 分析研究产品的零件图样和装配图样分析研究产品的零件图样和装配图样 第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工粗糙度改为粗糙度改为R12.5R12.5材质由材质由T8AT8A改为改为20Cr20Cr并渗碳处理并渗
21、碳处理30机械加工对零件结构的要求机械加工对零件结构的要求 （1）便于装夹）便于装夹 （2）便于加工）便于加工 第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工31零件机械加工工艺性实例零件机械加工工艺性实例 32（3）便于数控机床加工）便于数控机床加工 编程方便与否。编程方便与否。 零件的外形、内腔最好采用统一的几何类型或尺寸，这样可零件的外形、内腔最好采用统一的几何类型或尺寸，这样可以减少换刀次数，还有可能应用控制程序或专用程序以缩短以减少换刀次数，还有可能应用控制程序或专用程序以缩短程序长度。程序长度。第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工刀具的直径太小刀具的直径太
22、小避免用球头刀具避免用球头刀具 33 有的数控机床有对称加工的功能，对于一些对称性零，有的数控机床有对称加工的功能，对于一些对称性零，只需编其半边的程序，这样可以节省许多编程时间。只需编其半边的程序，这样可以节省许多编程时间。（4）便于测量）便于测量 第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工基准面积太小基准面积太小34装配和维修对零件结构工艺性的要求装配和维修对零件结构工艺性的要求 第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工无透气孔无透气孔轴肩部位轴肩部位两个基准面两个基准面装配空间小装配空间小35以下装配存在的问题是什么以下装配存在的问题是什么?第一章第一章 动车组
23、转向架机械加工动车组转向架机械加工36技术要求分析技术要求分析 （1）加工表面的形状精度（包括形状尺寸精度和形状公）加工表面的形状精度（包括形状尺寸精度和形状公差）；差）；（2）主要加工表面之间的相互位置精度（包括距离尺寸）主要加工表面之间的相互位置精度（包括距离尺寸 精度和位置公差）；精度和位置公差）；（3）加工表面的粗糙度及其它方面的表面质量要求；）加工表面的粗糙度及其它方面的表面质量要求；（4）热处理及其它要求。）热处理及其它要求。第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工37（二）毛坯选择（二）毛坯选择 1. 常见的毛坯种类：常见的毛坯种类：（1）铸造毛坯）铸造毛坯（2）锻
24、造毛坯）锻造毛坯（3）型材）型材（4）焊接件）焊接件（5）其它毛坯）其它毛坯第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工38 2. 毛坯选择原则毛坯选择原则（1）零件的生产纲领）零件的生产纲领 大量生产的零件应选择精度和生产率高的毛坯制造大量生产的零件应选择精度和生产率高的毛坯制造方法。如铸件采用金属模机器造型或精密铸造；锻方法。如铸件采用金属模机器造型或精密铸造；锻件采用模锻、精锻；选用冷拉和冷轧型材。件采用模锻、精锻；选用冷拉和冷轧型材。 单件小批生产时应选择精度和生产率较低的毛坯制单件小批生产时应选择精度和生产率较低的毛坯制造方法。造方法。 第一章第一章 动车组转向架机械加工动
25、车组转向架机械加工39（2）零件材料的工艺性）零件材料的工艺性材料为铸铁或青铜等的零件应选择铸造毛坯；材料为铸铁或青铜等的零件应选择铸造毛坯；钢质零件当形状不复杂，力学性能要求又不太高钢质零件当形状不复杂，力学性能要求又不太高时，可选用型材；时，可选用型材；重要的钢质零件，为保证其力学性能，应选择锻重要的钢质零件，为保证其力学性能，应选择锻造件毛坯。造件毛坯。 第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工40（3）零件的结构形状和尺寸）零件的结构形状和尺寸 形状复杂的毛坯，一般采用铸造方法制造，薄壁零形状复杂的毛坯，一般采用铸造方法制造，薄壁零件不宜用砂型铸造。件不宜用砂型铸造。 一
26、般用途的阶梯轴，如各段直径相差不大，可选用一般用途的阶梯轴，如各段直径相差不大，可选用圆棒料；圆棒料； 如果各段直径相差较大，为减少材料消耗和机械加如果各段直径相差较大，为减少材料消耗和机械加工的劳动量，则宜采用锻造毛坯；工的劳动量，则宜采用锻造毛坯； 尺寸大的零件一般选择自由锻造；尺寸大的零件一般选择自由锻造； 中小型零件可考虑选择模锻件。中小型零件可考虑选择模锻件。 第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工41（4）现有的生产条件）现有的生产条件 选择毛坯时，要考虑本厂的毛坯制造水平、设备选择毛坯时，要考虑本厂的毛坯制造水平、设备条件以及外协的可能性和经济性等。条件以及外协的
27、可能性和经济性等。 （5）新技术的应用）新技术的应用 如精铸、精锻、冷挤压、粉末冶金和工程塑料等如精铸、精锻、冷挤压、粉末冶金和工程塑料等在机械中的应用日益增加。采用这些方法大大减少了在机械中的应用日益增加。采用这些方法大大减少了机械加工量，有时甚至可以不再进行机械加工就能达机械加工量，有时甚至可以不再进行机械加工就能达到加工要求，其经济效益非常显著。到加工要求，其经济效益非常显著。 第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工42 3. 毛坯的形状及尺寸毛坯的形状及尺寸 毛坯的形状和尺寸的确定，除了将毛坯余量附在毛坯的形状和尺寸的确定，除了将毛坯余量附在零件相应的加工表面上之外，有
28、时还要考虑到毛坯的零件相应的加工表面上之外，有时还要考虑到毛坯的制造、机械加工及热处理等工艺因素的影响。在这种制造、机械加工及热处理等工艺因素的影响。在这种情况下，毛坯的形状可能与工件的形状有所不同。情况下，毛坯的形状可能与工件的形状有所不同。第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工43 例如：为了加工时安装方便，有的铸件毛坯需要例如：为了加工时安装方便，有的铸件毛坯需要铸出必要的工艺凸台。铸出必要的工艺凸台。 第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工44 又如：为了提高生产率和加工过程中便于装夹，又如：为了提高生产率和加工过程中便于装夹，可以将一些小零件多件合成一
29、个毛坯可以将一些小零件多件合成一个毛坯 第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工滑键滑键零件零件及毛坯及毛坯 垫圈的整体毛坯及加工垫圈的整体毛坯及加工 45（三）基准与工件定位（三）基准与工件定位 1. 基准及其分类基准及其分类 所谓所谓基准基准是用来确定生产对象上几何要素间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。的几何关系所依据的那些点、线、面。 基准根据功用不同可分为基准根据功用不同可分为设计基准设计基准和和工艺基工艺基准准两大类。两大类。 第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工46（1） 设计基准：是指设计图样上采用的基准。作为设计基
30、准设计基准：是指设计图样上采用的基准。作为设计基准的点、线、面在工件上有时不一定具体存在，例如表面的的点、线、面在工件上有时不一定具体存在，例如表面的几何中心、对称线、对称面等，而常常由某些具体表面来几何中心、对称线、对称面等，而常常由某些具体表面来体现体现 ，这些具体表面称为基面。，这些具体表面称为基面。 第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工47（2）工艺基准）工艺基准 是在机械加工工艺过程中用来确定本工序的是在机械加工工艺过程中用来确定本工序的加工表面加工后尺寸、形状、位置的基准。工艺加工表面加工后尺寸、形状、位置的基准。工艺基准的分类如下：基准的分类如下：第一章第一章
31、动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工工工序序基基准准装装配配基基准准测测量量基基准准辅辅助助基基准准精精基基准准粗粗基基准准定定位位基基准准工工艺艺基基准准48定位基准：在加工中用作定位的基准称为定位定位基准：在加工中用作定位的基准称为定位基准。基准。测量基准：测量时采用的基准。测量基准：测量时采用的基准。装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置时所用的基准中相对位置时所用的基准。工序基准：在工序图上用来确定本工序的加工工序基准：在工序图上用来确定本工序的加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。表面加工后的尺寸、形状、位置的基准。第一章第一
32、章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工492. 2. 工件定位及要求工件定位及要求（1 1）工件定位的概念）工件定位的概念机床、夹具、刀具和工件组成了一个工艺系统。机床、夹具、刀具和工件组成了一个工艺系统。工件加工面的相互位置精度是由工艺系统间的正工件加工面的相互位置精度是由工艺系统间的正确位置关系来保证的。确位置关系来保证的。工件在工艺系统中的正确位置，即是工件的定位。工件在工艺系统中的正确位置，即是工件的定位。 第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工50（2）工件定位的要求）工件定位的要求 为了保证加工面与其设计基准间的位置公差，工为了保证加工面与其设计基准间的位置公
33、差，工件定位时应使加工表面的设计基准相对于件定位时应使加工表面的设计基准相对于机床机床占占据一正确的位置据一正确的位置 第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工51 为了保证加工面与其设计基准间的距离尺寸精度，为了保证加工面与其设计基准间的距离尺寸精度，工件定位时，应使加工面的设计基准相对于工件定位时，应使加工面的设计基准相对于刀具刀具有一正确的位置有一正确的位置 表面间距离尺寸精度的获得方法表面间距离尺寸精度的获得方法 试切法：通过试切测量加工尺寸调整刀试切法：通过试切测量加工尺寸调整刀具位置试切的反复过程来获得距离尺寸精具位置试切的反复过程来获得距离尺寸精度度 调整法调整法：
34、第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工52 调整法调整法：加工前按规定的尺寸调整好刀具与加工前按规定的尺寸调整好刀具与工件相对位置及进给行程，从而保证在加工工件相对位置及进给行程，从而保证在加工时自动获得所需距离尺寸精度的加工方法时自动获得所需距离尺寸精度的加工方法 第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工1- 挡铁；挡铁；2，3，4- 定位元件；定位元件；5- 导向元件导向元件53 基准的选择原则（补充）基准的选择原则（补充） 基准重合原则：用设计基准作为定位基准基准重合原则：用设计基准作为定位基准 基准统一原则：尽可能采用统一的定位基基准统一原则：尽可能采用统
35、一的定位基准加工零件的各个表面准加工零件的各个表面 基准可靠原则：应保证工件安装稳定可靠基准可靠原则：应保证工件安装稳定可靠 互为基准、反复加工原则互为基准、反复加工原则第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工54 工件定位的方法工件定位的方法（1）直接找正法定位：直接找正法定位是利用）直接找正法定位：直接找正法定位是利用百分表、划针或目测等方法在机床上直接找百分表、划针或目测等方法在机床上直接找正工件加工面的设计基准使其获得正确位置正工件加工面的设计基准使其获得正确位置的定位方法。的定位方法。第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工55（2）划线找正法定位：划线找
36、正法定位是在机）划线找正法定位：划线找正法定位是在机床上使用划针按毛坯或半成品上待加工处预床上使用划针按毛坯或半成品上待加工处预先划出的线段找正工件，使其获得正确的位先划出的线段找正工件，使其获得正确的位置的定位方法。置的定位方法。第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工56（3）使用夹具定位：夹具定位即是直接利用夹）使用夹具定位：夹具定位即是直接利用夹具上的定位元件使工件获得正确位置的定位具上的定位元件使工件获得正确位置的定位方法。方法。第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工1-夹具体；夹具体；2-定位键；定位键；3-V形块；形块；4-支承；支承；5-对刀块；对
37、刀块；6-塞尺塞尺57第二节第二节 夹具设计基础夹具设计基础一、工件在夹具中的定位一、工件在夹具中的定位二、机床夹具二、机床夹具 三、装配焊接夹具三、装配焊接夹具第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工58一、工件在夹具中的定位一、工件在夹具中的定位夹具：在机械加工中用以迅速装夹工件，使机夹具：在机械加工中用以迅速装夹工件，使机床、刀具、工件相互保持正确位置的装置。床、刀具、工件相互保持正确位置的装置。定位：工件加工时，必须要保证工件相对于夹定位：工件加工时，必须要保证工件相对于夹具的正确几何位置关系，这一操作过程称为定具的正确几何位置关系，这一操作过程称为定位。位。第一章第一章
38、 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工59（一）工件的定位原理（一）工件的定位原理工件可以看作是一个自由刚体，它在空间直工件可以看作是一个自由刚体，它在空间直角坐标系中有六个自由度。角坐标系中有六个自由度。限制工件的六个自由度，以保证工件在夹具限制工件的六个自由度，以保证工件在夹具中的正确位置。中的正确位置。六点定位原则：工件在夹具中的定位通常用六点定位原则：工件在夹具中的定位通常用六个支承点来实现。六个支承点来实现。第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工60第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工主要支承面主要支承面限制限制Z平移平移XY转动转动导向面导向面
39、限制限制X平移平移Z 转动转动止推面止推面限制限制Y平移平移61（二）（二） 工件在夹具中的定位方式工件在夹具中的定位方式完全定位：完全定位：工件的六个自由度均被夹具定位元件所限工件的六个自由度均被夹具定位元件所限制，使工件在夹具中处于完全确定的位置。制，使工件在夹具中处于完全确定的位置。1.不完全定位：不完全定位：根据工件加工精度要求不需限制的自由根据工件加工精度要求不需限制的自由度没有被夹具定位元件限制或没有被全部限制的定位。度没有被夹具定位元件限制或没有被全部限制的定位。第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工62欠定位：欠定位：根据工件加工精度要求需要限制的根据工件加工精
40、度要求需要限制的自由度没有得到完全限制的定位。自由度没有得到完全限制的定位。过定位：过定位：定位元件的一组限位面重复限制工定位元件的一组限位面重复限制工件的同一个自由度的定位。件的同一个自由度的定位。 第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工63（三）定位误差（三）定位误差 由定位引起的同一批工件的设计基准在加工尺由定位引起的同一批工件的设计基准在加工尺寸方向上的最大变动量，称为寸方向上的最大变动量，称为定位误差定位误差。造成定。造成定位误差的原因有两个：位误差的原因有两个： 由于定位基准与设计基准不重合，称为基准由于定位基准与设计基准不重合，称为基准不重合误差；不重合误差； 由
41、于定位副制造误差而引起定位基准的位移，由于定位副制造误差而引起定位基准的位移，称为基准位移误差。称为基准位移误差。 第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工641. 基准不重合误差（基准不重合误差（B） 在调整法加工一批工件中，由于工序基准与调刀在调整法加工一批工件中，由于工序基准与调刀基准不重合，而导致工序基准有可能产生的最大位置基准不重合，而导致工序基准有可能产生的最大位置变化量称为基准不重合误差，用符号变化量称为基准不重合误差，用符号“B”表示表示 。第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工Cdw2652. 基准位移误差（基准位移误差（Y） 调整法加工一批工件
42、中，由于定位副制造误差和两调整法加工一批工件中，由于定位副制造误差和两者的配合间隙，使工件定位基准相对其理想位置发生位者的配合间隙，使工件定位基准相对其理想位置发生位置移动，其有可能产生的最大位置移动量就称为基准位置移动，其有可能产生的最大位置移动量就称为基准位移误差，用符号移误差，用符号“Y”表示表示 。（1）工件以平面定位）工件以平面定位 工件以平面为定位基准时，若平面为粗糙表面则计工件以平面为定位基准时，若平面为粗糙表面则计算其定位误差没有意义；若平面为已加工表面则其与定算其定位误差没有意义；若平面为已加工表面则其与定位基准面的配合较好，误差很小，可以忽略不计。即工位基准面的配合较好，误
43、差很小，可以忽略不计。即工件以平面定位时，件以平面定位时，Y=0。第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工66（2）工件以圆孔定位）工件以圆孔定位 设工件的圆孔为设工件的圆孔为 ,定位件的定位件的轴径尺寸为轴径尺寸为 。由于定位副配合。由于定位副配合间隙的影响，会使工件上圆孔中心线间隙的影响，会使工件上圆孔中心线(定位基准定位基准)的位置发生偏移，当孔的的位置发生偏移，当孔的尺寸为最大值，轴径尺寸为最小值时，尺寸为最大值，轴径尺寸为最小值时，其中心的可能偏移量即基准位移误差其中心的可能偏移量即基准位移误差Y最大。最大。 第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工min
44、maxminminmax XdDddDDdDYDD00dd67 若不计若不计 V形块的制造误差，形块的制造误差，由于工件基准面的形状和尺寸误由于工件基准面的形状和尺寸误差，工件的定位基准会在对称面差，工件的定位基准会在对称面上产生偏移，在上产生偏移，在Z向的基准位移量向的基准位移量可由下式计算可由下式计算: 第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工（3）工件以外圆柱面在）工件以外圆柱面在V形块上定位形块上定位)2sin(1221dOOY68二、机床夹具二、机床夹具（一）（一） 机床夹具的概念机床夹具的概念 机械加工中用以迅速装夹工件，使机床、刀具、机械加工中用以迅速装夹工件，使机
45、床、刀具、工件相互保持正确位置的装置。工件相互保持正确位置的装置。（二）（二） 机床夹具的分类（按用途分机床夹具的分类（按用途分5类）类） 通用夹具：通用夹具：已经标准化的，在一定范围内无需已经标准化的，在一定范围内无需调整或稍加调整就可用于装夹不同工件的夹具，调整或稍加调整就可用于装夹不同工件的夹具，如三爪卡盘等。如三爪卡盘等。 专用夹具：专用夹具：针对某一工件的某一固定工序而专针对某一工件的某一固定工序而专门设计的夹具。门设计的夹具。第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工69 成组可调夹具：成组可调夹具：将零件按形状，尺寸和工艺特征等将零件按形状，尺寸和工艺特征等进行分组，
46、为每一组设计一套可调整的进行分组，为每一组设计一套可调整的“专用夹专用夹具具”，可调整或更换部分元件。如带各种钳口的虎，可调整或更换部分元件。如带各种钳口的虎钳等。钳等。 组合夹具：组合夹具：是一种由预先制造好的通用标准部件经是一种由预先制造好的通用标准部件经组装而成的夹具组装而成的夹具 。适用于单件、多品种小批量生。适用于单件、多品种小批量生产或产品试制中使用。产或产品试制中使用。 随行夹具：随行夹具：是一种在自动线或柔性制造系统中使用是一种在自动线或柔性制造系统中使用的夹具的夹具 。第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工70第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械
47、加工（三）（三） 机床夹具的组成（机床夹具的组成（P27） 定位元件（定位元件（1） 夹紧装置（夹紧装置（2，3） 对刀或导向元件（对刀或导向元件（6） 夹具体（夹具体（5） 安装元件（安装元件（4）1-1-定位元件；定位元件；2-2-夹紧元件；夹紧元件；3-3-螺钉；螺钉；4-4-定位键；定位键；5-5-夹具体；夹具体；6-6-对刀块对刀块 71（四）机床夹具设计要点（四）机床夹具设计要点 1. 对机床夹具的基本要求对机床夹具的基本要求（1）稳定地保证工件的加工精度；）稳定地保证工件的加工精度；（2）提高机械加工的劳动生产率；）提高机械加工的劳动生产率；（3）结构简单，有良好的结构工艺性和劳
48、动条件；）结构简单，有良好的结构工艺性和劳动条件；（4）应能降低工件的制造成本。）应能降低工件的制造成本。 第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工72第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工2. 定位元件和方法的选择定位元件和方法的选择（1 1）确定工件上必须限制的自由度）确定工件上必须限制的自由度（2 2）确定支承形式）确定支承形式（3 3）定位要稳定可靠，定位元件的分布应使切）定位要稳定可靠，定位元件的分布应使切削力、夹紧力、工件重力的合力落在支承削力、夹紧力、工件重力的合力落在支承点上或几个支承点中间点上或几个支承点中间（4 4）定位元件要有较高的精度、足够
49、的强度和）定位元件要有较高的精度、足够的强度和刚度，以及高耐磨性刚度，以及高耐磨性73第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工（5）定位元件要便于更换、修理和调试）定位元件要便于更换、修理和调试（6）定位元件工作表面尺寸尽量小些，与工件）定位元件工作表面尺寸尽量小些，与工件定位基准接触良好定位基准接触良好（7）采用标准化元件）采用标准化元件74第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工3. 夹紧机构的组成及要求夹紧机构的组成及要求（1）夹紧机构的组成）夹紧机构的组成 动力装置：气缸、油缸、电磁阀动力装置：气缸、油缸、电磁阀 夹紧元件：直接夹紧工件的元件夹紧元件：直接夹
50、紧工件的元件 中间机构：动力装置与夹紧元件之间的传力机构中间机构：动力装置与夹紧元件之间的传力机构75第一章第一章 动车组转向架机械加工动车组转向架机械加工（2）对夹紧装置的基本要求）对夹紧装置的基本要求 夹紧力不应破坏工件的正确定位；夹紧力不应破坏工件的正确定位； 夹紧装置要有足够的夹紧行程，以满足工件装夹紧装置要有足够的夹紧行程，以满足工件装卸空间的需要；卸空间的需要； 夹紧时不应破坏工件表面，不应使工件超过允夹紧时不应破坏工件表面，不应使工件超过允许范围的变形；许范围的变形； 能用较小的夹紧力获得所需的夹紧效果；能用较小的夹紧力获得所需的夹紧效果； 工艺性好，在保证生产率的前提下结构应简
