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畢 業(yè) 設(shè) 計
題 目 閥體的加工工藝設(shè)計和工藝裝備設(shè)計
系 機 電 工 程 系
專 業(yè) 機械制造及自動化
完成日期 2009 年 10 月 30 日
畢業(yè)設(shè)計評分標準
班級
姓名
學(xué)號
考核項目及總分
具體內(nèi)容
分值
評分標準
得分
差
及
中
良
優(yōu)
設(shè)計過程 20
查閱資料及手冊的能力
5
0～2
3
3.5
4.5
5
工作態(tài)度及紀律情況
5
0～2
3
3.5
4.5
5
獨立工作能力
5
0～2
3
3.5
4.5
5
基本概念、基本理論及專業(yè)知識掌握情況
5
0～2
3
3.5
4.5
5
設(shè)計結(jié)果 40
規(guī)定任務(wù)的完成情況
10
0～5
7
8
9
10
說明書質(zhì)量
10
0～5
7
8
9
10
圖紙及技術(shù)文檔的質(zhì)量
15
0～8
10
12
13
15
設(shè)計有無獨到和創(chuàng)新之處
5
0～2
3
3.5
4.5
5
答辯情況 40
對設(shè)計的闡述（自述）
15
0～8
10
12
13
15
回答基本理論和方法
15
0～8
10
12
13
15
回答有關(guān)設(shè)計問題
10
0～5
7
8
9
10
指導(dǎo)老師簽名
總得分
考核小組專家簽名
湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢 業(yè) 設(shè) 計 評 閱 書
學(xué)生姓名 班 級 JZ073
題 目 閥體的加工工藝設(shè)計和工藝裝備設(shè)計
指導(dǎo)教師 職稱(務(wù)) 教 授
1、指導(dǎo)教師評語：
簽名：
年 月 日
2、答辯委員會綜合評語：
經(jīng)畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯委員會綜合評定成績?yōu)椋?
答辯委員會主任(簽字)：
年 月 日 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書
機電工程系
一、設(shè)計課題名稱: 閥體零件加工工藝與工藝裝備設(shè)計
二、指導(dǎo)教師: 朱鵬超
三、設(shè)計要求
1、設(shè)計零件加工工藝。
2、根據(jù)圖紙加工要求設(shè)計指定工序的工藝裝備。
3、結(jié)構(gòu)緊湊，動作平穩(wěn)，定位準確，夾緊可靠，使用安全。
4、保證零件加工精度。
5、全部設(shè)計資料均由計算機完成。
四、設(shè)計依據(jù)
1、零件圖
2、企業(yè)現(xiàn)場加工條件。
五、參考資料
1、《機床夾具設(shè)計》李慶壽主編 機械工業(yè)出版社
2、《機械工程及自動化簡明設(shè)計手冊》機械工業(yè)出版社
3、《夾具設(shè)計手冊》機械工業(yè)出版社
4、《夾具設(shè)計圖冊》機械工業(yè)出版社
5、《機械制造工藝學(xué)》鄭修本 機械工業(yè)出版社
六、設(shè)計內(nèi)容及工作量
(一)設(shè)計內(nèi)容
1．設(shè)計零件加工工藝規(guī)程
①根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型；
②分析被加工零件圖的原始資料，審查、改善零件的結(jié)構(gòu)工藝性，繪制零件圖；
③確定毛坯類型、結(jié)構(gòu)及尺寸，繪制毛坯圖；
④擬定工藝路線，選擇定位基準、夾緊部位和各表面的加工方法；
⑤選擇加工設(shè)備及工藝裝備；
⑥確定工序尺寸及其公差；
⑦確定切削用量及工時定額；
⑧填寫工藝卡片、繪制工序圖。
2．設(shè)計工藝裝備，并并完成非標準零件的設(shè)計
3．撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書
(二)完成工作量
1．零件圖 一套
2．毛坯圖 一張
3．零件加工工藝文件（含工序圖等工藝文件） 一套
4．畢業(yè)設(shè)計說明書（主要包括零件分析，毛坯選擇，加工順序安排，加工路線的擬定，設(shè)備選用、工藝裝備設(shè)計過程、加工質(zhì)量分析及解決方法等） 一份
(三)設(shè)計進度
序號
工作階段
時間（周）
1
調(diào)查研究、搜集和查閱資料
1
2
零件圖的分析及繪制
1
3
機械加工工藝規(guī)程制訂
1
4
某工序工藝裝備設(shè)計并完成整套設(shè)計圖紙
3
5
撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書
1
6
準備答辯和答辯
1
總 計
8
七、說明書的格式和裝訂要求
（一）畢業(yè)設(shè)計封面（全系統(tǒng)一格式）
（二）評分標準（全系統(tǒng)一格式）
（三）畢業(yè)設(shè)計評閱書（全系統(tǒng)一格式）
（四）畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書（指導(dǎo)教師下發(fā)）
（五）目錄
（六）畢業(yè)設(shè)計正文
（七）結(jié)束語
（八）參考文獻
（九）工藝過程卡片、工序卡片
（十）設(shè)計圖紙
注:說明書用A4紙打印或書寫，畢業(yè)設(shè)計正文字數(shù)不少于1.5萬字（含空格）
八、畢業(yè)設(shè)計課題審批表
審批具體意見
審查部門負責人意見
專業(yè)負責人
時 間 年 月 日
學(xué)術(shù)負責人
時 間 年 月 日
湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 閥體零件畢業(yè)設(shè)計
畢 業(yè) 設(shè) 計 內(nèi) 容
計：封 面 張
說明書(論文) 頁
表 格 張
插 圖 幅
附 設(shè) 計 圖 張
完成日期 2009 年 10 月 30 日
目錄
前言…………………………………………………………………………… 1
第1章 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)概述………………………………………………… 2
第2章 零件圖樣分析……………………………………………………… 3
2.1 零件的功用、材料和性能………………………………………… 3
2.2 形體分析…………………………………………………………… 3
2.3 技術(shù)要求分析……………………………………………………… 4
2.4 零件的工藝性分析………………………………………………… 5
第3章 毛坯設(shè)計…………………………………………………………… 7
3.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)…………………………………………………………… 7
3.2 毛坯制造方法……………………………………………………… 7
3.3 毛坯尺寸確定……………………………………………………… 8
3.4 毛坯簡圖…………………………………………………………… 8
第4章 零件加工工藝方案的擬定……………………………………………9
4.1 加工順序的安排……………………………………………………9
4.2 各加工表面加工階段的劃分………………………………………11
4.3 安排加工工藝路線…………………………………………………12
4．4 工藝方案的比較與優(yōu)先………………………………………… 13
第5章 工序設(shè)計…………………………………………………………… 14
5.1 定位基準的選擇……………………………………………………14
5.2 加工設(shè)備的選擇……………………………………………………16
5.3 刀具的選擇…………………………………………………………20
5.4 切削用量的選擇……………………………………………………20
5.5 量具的選擇…………………………………………………………22
5.6 夾具的選擇…………………………………………………………22
5.7 時間定額計算………………………………………………………22
第6章 機床夾具概述……………………………………………………… 24
第7章 工件的定位及定位元件…………………………………………… 26
7.1 工件在夾具中的定位………………………………………………26
7.2 定位誤差分析…………………………………………………………27
第8章工件的夾緊和夾緊裝置……………………………………………………28
8.1 夾緊裝置的組成……………………………………………………… 28
8.2 夾緊力的確定………………………………………………………… 28
第9章 夾具體及分度裝置………………………………………………………30
9.1 夾具體………………………………………………………………… 30
9.2 分度裝置……………………………………………………………… 30
第10章 閥體零件的車床夾具設(shè)計………………………………………… 32
10.1 車床夾具的主要類型……………………………………………… 32
10.2車床夾具的設(shè)計要點……………………………………………… 33
10.3閥體零件的車床專用夾具的加工誤差分析……………………… 34
10.4閥體零件的車床夾具的加工誤差分析…………………………… 35
參考文獻……………………………………………………………………… 37
結(jié)束語………………………………………………………………………… 38
前 言
這次畢業(yè)設(shè)計是機械制造與自動化的一個十分重要的學(xué)習環(huán)節(jié)，是對入學(xué)以來所學(xué)的機械方面的知識進行了一次全面的檢查、鞏固和提高。這次畢業(yè)設(shè)計是應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識與技能去分析和解決生產(chǎn)實際問題的一次綜合訓(xùn)練。把所學(xué)的知識能夠綜合運用到實際零件的加工中。通過本次設(shè)計使我鞏固了已學(xué)的知識，加深了印象，使自己能夠運用所學(xué)的機械加工知識解決一些具體的問題。
此次畢業(yè)設(shè)計涉及的知識面有金屬切削原理、加工工藝、數(shù)值計算、刀具的性能、測量技術(shù)、金屬切削機床、CAD制圖外還涉及到毛坯、金屬材料、公差配合及加工設(shè)備等多方面的知識。
通過這次畢業(yè)設(shè)計我發(fā)現(xiàn)了自己還有許多知識還沒有掌握牢固。但更多的是通過這次設(shè)計使我提高、鞏固、擴大了自己所學(xué)到的理論知識與技能，提高自己設(shè)計計算、制圖、編寫技術(shù)文件的能力‘學(xué)會正確使用技術(shù)資料、標準、手冊等工具書’并在這次設(shè)計中培養(yǎng)了我對機械設(shè)計的獨立工作能力、初步樹立了正確的實際思想，掌握了一定的機械加工設(shè)計方法步驟和思路為以后的學(xué)習和設(shè)計工作打下了良好的基礎(chǔ)。同時，也使我體會到了老師平時對我們的諄諄教導(dǎo)、用心良苦。
由于本人水平有限，設(shè)計還有許多不足之處，希望朱老師給予批評和指正！
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湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 閥體零件畢業(yè)設(shè)計
第1章 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)概述
1. 畢業(yè)設(shè)計的目的
1、培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想，綜合運用本課程及先修課程的理論知識，結(jié)合生產(chǎn)實際知識，訓(xùn)練分析和解決一般工程實際問題的能力，鞏固、加深和擴展有關(guān)機械設(shè)計的知識；
2、通過對油泵蓋加工方案，合理選擇加工機床，正確分析零件尺寸的能力、確定尺寸、選擇材料，叫全面的考慮加工工藝、使用和維護等要求等，學(xué)習機械設(shè)計的一般方法，掌握通用零件、簡單機械設(shè)計的設(shè)計原理和過程，培養(yǎng)學(xué)生初步設(shè)計的能力；
3、進一步訓(xùn)練學(xué)生計算、繪圖、熟悉和運用設(shè)計資料以及使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)、進行經(jīng)驗估算和處理數(shù)據(jù)的能力。
2. 畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)
設(shè)計通常選擇一般用途的較簡單機械為題目，設(shè)計的內(nèi)容包括“零件圖樣分析、毛坯設(shè)計及毛坯圖、工藝設(shè)備的選擇、工藝路線設(shè)計與比較、工序設(shè)計、工序加工程序編制、編寫設(shè)計說明書等。
3 畢業(yè)設(shè)計的要求
在加工時，保證零件加工質(zhì)量；適合一般現(xiàn)場條件，能顯著提高生產(chǎn)效率；降低生產(chǎn)成本，適應(yīng)強；工藝合理，工藝資料齊全，說服力強。
4 畢業(yè)設(shè)計的效果
通過這次設(shè)計，使我們利用所學(xué)知識，解決基本問題，熟悉以前舊知識，應(yīng)運現(xiàn)在新知識，解決實際問題，在原來的基礎(chǔ)上，在上一步新臺階。
5 畢業(yè)設(shè)計的原則
我認為設(shè)計的原則是從準備資料到說明書的結(jié)束，應(yīng)盡量提高生產(chǎn)效率的前提下，降低成本，保證加工質(zhì)量，穩(wěn)定可靠，提高經(jīng)濟效益。
第2章 零件圖樣分析
2.1 零件的功用、材料和性能
該閥體是一個管道控制閥，通過一處外螺紋，一處帶螺紋孔的方形壁與其他物體連接。頂部內(nèi)螺紋是用來安裝控制閥門，利用閥門來控制液體的開關(guān)以及流量的大小。
閥體的材料是灰鑄鐵HT350，其抗拉強度大于350MPa。
灰鑄鐵有很多優(yōu)良性能：
第一，鑄造性能好，灰鑄鐵熔點低、流動性好。
第二，減振性好，石墨割裂了基體，阻止了振動的傳播，并將振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏А?
第三，切削加工性能好，片狀石墨割裂了基體，使切削容易脆斷，且石墨有減振的作用，減少了刀具的磨損。
第四，缺口敏感性低。
2.2 形體分析
此零件是閥體，從零件圖上看，閥體左端通過螺柱和螺母與閥蓋連接，形成球閥容納閥芯的φ43空腔，左端的φ50H11圓柱形槽與閥蓋的圓柱形凸緣相配合；閥體空腔右側(cè)φ35H11圓柱形槽，用來放置球閥關(guān)閉時不泄露流體的密封圈；閥體右端有用于連接系統(tǒng)中管道的外螺紋M36×2，內(nèi)部階梯孔φ28.5 、φ20與空腔相通；在閥體上部的φ36圓柱體中，有φ26、 φ22、φ18的階梯孔與空腔相通，在階梯孔內(nèi)容納閥桿、填料壓緊套；階梯孔頂端90°扇形限位凸塊，用來控制扳手和閥桿的旋轉(zhuǎn)角度。
從尺寸上分析，閥體的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，標注尺寸很多，這里僅分析其中主要尺寸，其余尺寸讀者自行分析。
以閥體水平軸線為徑向（高度方向）尺寸基準，注出水平方向的徑向直徑尺寸φ50、 φ35、φ20和M36×2等。同時還要注出水平軸線到頂端的高度尺寸56。
以閥體垂直孔的軸線為長度方向尺寸基準，注出鉛垂方向的徑向直徑尺寸φ36、M24×1.5、 φ22H11、 φ18H11等。同時還要注出鉛垂孔軸線與左端面的距離21。
以閥體前后對稱面為寬度方向尺寸基準，注出閥體的圓柱體外形尺寸φ55、左端面方形凸緣外形尺寸75×75，以及四個螺孔的定位尺寸φ70。同時還要注出扇形限位塊的角度定位尺寸45°±30'。
2.3 技術(shù)要求分析
尺寸精度：閥體的尺寸精度中Φ50，Φ35的精度為IT7。尺寸41的公差是0.06，精度為IT9。尺寸43的公差是0.039，精度是IT8.尺寸21的公差是0.05，精度是IT9. 尺寸Φ22，Φ20的公差是0.033，精度是IT8. 尺寸5的公差是0.18，精度是IT13. 尺寸Φ18的公差是0.027，精度是IT8. 尺寸56的公差是0.12，精度是IT10.
位置精度:指零件的各表面之間相互位置精度。Φ20和Φ35的同軸度應(yīng)達到設(shè)計要求。四個螺紋孔對Φ35的軸線的位置度也應(yīng)達到設(shè)計要求。
表面粗糙度：零件的各表面的粗糙度應(yīng)達到設(shè)計要求的粗糙度Ra值。
熱處理性能：作用零件的使用要求，其材料性能是很重要，對加工切削也有很大影響。
項目
說明
◎
Φ0.025
A
Φ內(nèi)Φ孔軸線對Φ內(nèi)孔軸線的同軸度公差為Φ0.025
⊥
0.05
A
左端面相對基準AΦ圓柱面其垂直度要求為0.05
⊥
0.02
A
Φ的內(nèi)孔相對基準Φ的起垂直度要求是0.02
Φ0.06
A
被測軸線必須位于直徑為公差值0.06的范圍內(nèi)軸線位于相對于基準AΦ所確定的理想位置上
HT350
材料為灰鑄鐵
2.4 零件的工藝性分析
2.4.1 工藝性分析
零件工藝性是指所設(shè)計的零件能滿足使用要求的前提下制造的可行性和經(jīng)濟性。它包括零件的各個制造工程中的工藝性，有零件結(jié)構(gòu)的鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理、切削加工等工藝性由此可見，零件結(jié)構(gòu)工藝性涉及面很廣，具有綜合性，必須全面綜合地分析。在制定機械加工工藝規(guī)程時，主要進行零件切削加工工藝性分析。
零件結(jié)構(gòu)工藝性分析，可從零件尺寸和公差的標注、零件的組成要素和零件的整體結(jié)構(gòu)等方面來闡述。
2.4.2 零件的工藝性
零件要素是指組成零件的各加工面。顯然零件要素的工藝性會直接影響零件的工藝性。零件要素的切削加工工藝性歸納起來有以下三點要求：
1) 各要素的形狀應(yīng)盡量簡單，面積應(yīng)盡量少，規(guī)格應(yīng)盡量標準和統(tǒng)一。
2) 能采用普通設(shè)備和標準刀具進行加工，且刀具易進入、退出和順利通過加工表面。
3) 加工面與非加工面應(yīng)明顯分開，加工面之間也應(yīng)明顯分開。
2.4.3 零件的加工工藝性分析
此零件是閥體，主要加工面是外圓、內(nèi)孔、端面、階臺孔、內(nèi)螺紋和溝槽等，而且加工的內(nèi)表面比外表面多，就帶來了許多困難：
（1） 孔加工是在零件的內(nèi)部進行，切削情況不易直接用眼睛來觀察；
（2） 切屑不易排出，冷卻液難以注入切削區(qū)域；
（3） 當加工時，壁厚比較薄，加工時容易產(chǎn)生變形；
（4） 內(nèi)孔的測量要比外圓難，尤其是小孔。
就閥體零件來說：
（1）該工件是以左端面和軸線為基準，根據(jù)基面先行的原則，第一道工序應(yīng)以右端面外圓定位加工左端面及內(nèi)孔。
（2）因閥體零件的壁厚較薄，在各道工序夾持工件時應(yīng)注意防止變形。
（3）該工件內(nèi)孔Φ20和Φ35有同軸度要求，所以在加工時Φ20、Φ35應(yīng)在一次裝夾內(nèi)完成加工。
（4）該工件螺紋孔4-M12對Φ35的軸線有位置度要求，所以在加工4-M12螺紋孔時，應(yīng)設(shè)計專用鉆模，才能保證位置度的要求。
第3章 毛坯設(shè)計
3.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)
該零件的年產(chǎn)量是5000件，屬于中批生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率，應(yīng)盡量采用專業(yè)夾具、刀具。
3.2 毛坯制造方法
毛坯的選擇
1）該零件的毛坯選擇HT350鋼，采用鑄造。零件在進行加工銑削時，由于加工過程，使用余量的大小，如何裝夾的問題在設(shè)計毛坯時就要仔細考慮好。否則加工將很難進行，選擇毛坯時應(yīng)考慮一下因素：
2）零件材料的工藝特性，以及零件對材料組織和性能的要求，例如，鑄鐵和青銅不能制造，只能選鑄件；鋼質(zhì)零件的形狀不復(fù)雜，且機械性能要求不高時，可用棒料；零件形狀復(fù)雜，機械性能要求不高時，可用鑄鋼件；機械性能要求高時，宜用鍛造件毛坯。
3）零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸：例如，尺寸較大的毛坯，通常不采用模鍛，壓鑄和精鑄，多數(shù)采用砂型鑄造、自由鍛造及焊接等方法制坯。毛坯應(yīng)有充分、穩(wěn)定的加工余量零件毛坯的制造方法的選擇與加工企業(yè)的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本密切相關(guān)，在選擇毛坯制造方法時應(yīng)根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、毛坯材料、工藝特性、零件形狀、生產(chǎn)條件來確定。
4）根據(jù)以上原則該零件的毛坯制造方法可選擇：砂型鑄造。砂型鑄造的鑄件，按照造型方法的不同，可分為木模手工造型和金屬模造型兩種。木模手工造型的精度低，加工余量大，適合于單件和小批量生產(chǎn)；成批及大量生產(chǎn)時，為提高鑄造的生產(chǎn)效率，減少鑄件的誤差和加工余量，常用金屬模機器造型的鑄件，但其生產(chǎn)費用較高，鑄件的重量和尺寸不能過大。
5）壓力鑄造的鑄件，是將熔融的金屬，在壓鑄機中，以較高的壓力和速度射入金屬型中，并在壓力下結(jié)晶而獲得的此方法制造的鑄件，精度較高，表面粗糙度較細，加工余量小，且可以鑄造較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，但壓力鑄造所使用的設(shè)備和鑄型昂貴，所以，這種鑄造方法主要用于大批大量生產(chǎn)中，生產(chǎn)形狀復(fù)雜，尺寸較小，重量不大的有色金屬鑄件。
6）經(jīng)過比較分析，砂型鑄造較為合適，具體的課選擇疊箱造型，用于零件的批量生產(chǎn)和加工尺寸較小的場合，鑄造的尺寸精度可達到IT8-IT13。
7）加工余量的確定：加工時，如果余量留得過大，不但浪費材料，而且增加機械加工勞動量和生產(chǎn)工時，使生產(chǎn)成本增高，降低生產(chǎn)率，余量留得過小，一方面使毛坯制造困難，另一方面在機械加工時，也常因余量留得過小而使用劃線找正確等方法，不僅增加了生產(chǎn)工時，而且還有可能制造廢品，因此，必須合理的選擇加工余量。
3.3 毛坯尺寸確定
加工表面的余量如下所示：
基本尺寸
加工余量數(shù)值（單邊）
M36×2
2
80
2
56
2
Φ43
4
Φ18
2
Φ20
2
主要毛坯尺寸如圖所示：
基本尺寸
總余量
毛坯尺寸
公差等級IT
M36×2
4
Φ40
11-13
Φ18
4
Φ14
11-13
Φ20
4
Φ16
11-13
43
8
35
11-13
56
2
58
11-13
80
2
84
11-13
3.4 毛坯簡圖（見附圖）
第4章 零件加工工藝方案的擬定
4.1 加工順序的安排
工件的機械加工工藝路線中，要經(jīng)過切削加工、熱處理和輔助工序。因此，在擬定工藝路線時，必須全面地把切削加工、熱處理和輔助工序一起考慮合理安排。
4.1.1 機械加工工序的安排原則
（1）先加工基準面
選擇為精基準的表面，應(yīng)該安排起始工序先進行加工，以便盡快為后續(xù)工序提供精基準。 這有利于保證加工精度。
（2）劃分加工階段
根據(jù)加工質(zhì)量的要求常劃分為粗加工、半精加工、精加工。
由于工件的加工質(zhì)量要求不是很高，所以劃分為粗粗加工、半精加工、精加工三個階段。
（3）先面后孔
對于箱體、支架和連桿等工件，應(yīng)先加工面后加工孔。這是因為平面的輪廓平整，安放和定位比較穩(wěn)定可靠，若先加工好平面，就以平面定位孔，保證平面和孔的位置精度。此外，由于平面先加工好了，給平面上的孔加工也帶來方便，使刀具的初始切削條件能得到改善。
（4）次要表面穿插在各加工階段進行
4.1.2 熱處理工序安排原則
①退火與正火：屬于毛坯預(yù)備性熱處理，應(yīng)安排在機械加工之前進行。
②時效：為了消除殘佘應(yīng)力，對于尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件需在在粗加工前、 后各安排一次時效處理；對于一般鑄件在鑄造后或粗加工后安排一次時效處理；對于精度要求高的鑄件，在半精加工前、后務(wù)必安排一次時效處理；對于精度高、剛度差的零件，在粗車、粗磨半精磨后各需安排一次時效處理。
③淬火：淬火后工件硬度提高且易變形，應(yīng)安排在精加工階段的磨削加工前進行。
④滲碳：滲碳易產(chǎn)生變形，應(yīng)安排在精加工前進行。為控制滲碳層厚度，滲碳前需要安排精加工。
⑤氮化：一般安排在工藝過程的后部、該表面的最終加工之前，氮化處理前應(yīng)調(diào)質(zhì)。
4.1.3 確定工序集中于分散
(1)工序集中
工序集中就是將零件的加工集中在少數(shù)幾道工序中完成，每道工序加工內(nèi)容多，工藝路線短。其主要特點是：
?、倏梢圆捎酶咝C床和工藝裝備，生產(chǎn)率高；
?、跍p少了設(shè)備數(shù)量以及操作工人人數(shù)和占地面積，節(jié)省人力、物力；
?、蹨p少了工件安裝次數(shù)，利于保證表面間的位置精度；
④采用的工裝設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整維修較困難，生產(chǎn)準備工作量大。
(2)工序分散
工序分散就是將零件的加工分散到很多道工序內(nèi)完成，每道工序加工的內(nèi)容少，工藝路線很長。其主要特點是：
?、僭O(shè)備和工藝裝備比較簡單，便于調(diào)整，容易適應(yīng)產(chǎn)品的變換；
②對工人的技術(shù)要求較低；
?、劭梢圆捎米詈侠淼那邢饔昧?，減少機動時間；
?、芩柙O(shè)備和工藝裝備的數(shù)目多，操作工人多，占地面積大。
在擬定工藝路線時，工序集中或分散的程度，主要取決于生產(chǎn)規(guī)模、零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求，有時，還要考慮各工序生產(chǎn)節(jié)拍的一致性。一般情況下，單件小批生產(chǎn)時，只能工序集中，在一臺普通機床上加工出盡量多的表面；大批大量生產(chǎn)時，既可以采用多刀、多軸等高效、自動機床，將工序集中，也可以將工序分散后組織流水生產(chǎn)。批量生產(chǎn)應(yīng)盡可能采用效率較高的半自動機床，使工序適當集中，從而有效地提高生產(chǎn)率。
根據(jù)上述工序安排的原則，可將閥體的加工順序安排如下：
第一步，鑄造毛坯，時效處理；
第二步，平左端面，并加工橫向孔；
第三步，加工縱向孔；
第四步，加工左端面四個螺紋孔；
第五步，加工凸臺；
第六步，檢驗入庫。
4.2 各加工表面加工階段的劃分
在加工過程中，正確選擇加工方法，不但能提高生產(chǎn)效率，而且能降低生產(chǎn)成本。
根據(jù)閥體零件的表面粗糙度值和尺寸公差等級，各加工表面加工階段劃分如下：
加工位置
加工階段劃分
左端面
粗車—半精車—精車
右端面
粗車—半精車—精車
上斷面
粗車—半精車—精車
Φ35孔
粗鏜—半精鏜—精鏜
Φ20孔
鉆—粗鉸—精鉸
Φ50孔
粗鏜—半精鏜—精鏜
Φ43孔
粗鏜—半精鏜—精鏜
M36X2螺紋
粗車螺紋—精車螺紋
Φ28.5孔
粗鏜
Φ18孔
粗鏜—半精鏜—精鏜
Φ22孔
粗鏜—半精鏜—精鏜
Φ24.3槽
粗車
Φ26孔
粗鏜—半精鏜
M24螺紋
粗車螺紋—精車螺紋
4-M12螺紋孔
鉆—攻螺紋
Φ28.5孔
粗車—精車
4.3 安排加工工藝路線
根據(jù)加工順序的安排和表面加工階段的劃分，可將零件的加工工藝路線安排如下：
方案一：
（1）鑄造毛坯
（2）時效處理
（3）車左端面，粗鏜孔Φ35、Φ43、Φ50，鉆Φ20
（4）調(diào)頭，車右端面，粗車、半精車右端外圓表面
（5）調(diào)頭，粗、精鉸孔Φ20，半精、精鏜孔Φ35、Φ43、Φ50
（6）調(diào)頭，精車右端外圓表面，車M36螺紋
（7）平上端面，鏜孔Φ18、Φ22、Φ26，車Φ孔24.3，車M24螺紋
（8）鉆—攻4-M12螺紋
（9）銑凸臺
（10）檢查
（11）包裝入庫
方案二：
（1）鑄造毛坯
（2）時效處理
（3）車左端面，粗、半精、精鏜孔Φ35、Φ43、Φ50；鉆、粗鉸、精鉸Φ20
（4）調(diào)頭，車右端面，車孔Φ28.5；車右端外圓表面，倒角；車M36×2螺紋
（5）車上端面，鏜孔Φ18、Φ22、Φ26，車Φ孔24.3；車M24螺紋
（6）鉆—攻4-M12螺紋
（7）銑凸臺
（8）檢查
（9）包裝入庫
4.4 工藝方案的比較與優(yōu)先
方案一：這套方案的定位基準高，粗，精加工穿插進行。但由于在加工橫向階梯孔時，裝夾次數(shù)很多，這樣務(wù)必會增加加工的安裝誤差，安裝次數(shù)多了，耗費了很多時間，降低了生產(chǎn)效率，且要求工人的技術(shù)等級比較高，經(jīng)濟性不好。因此，這套方案有待改進。
方案二：采用這一方案，一次裝夾中能加工面多，且粗、精加工在一次裝夾中完成，減少了安裝誤差。這樣便于保證工件的加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。同時，也提高了加工的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。這套方案是一套可行的方案。
第5章 工序設(shè)計
5.1 定位基準的選擇
制定工藝規(guī)程時，合理地選擇定位基準，對保證零件加工精度和安排加工順序有很大的影響。用夾具裝夾時，定位基準的選擇還會影響到夾具的結(jié)構(gòu)，因此定位基準的選擇是一個很重要的工藝問題。選擇定位基準時，應(yīng)注意減少裝夾次數(shù)，盡量做到在一次安裝中能把零件上所有要加工表面都加工出來多選擇共建上不需要銑削的平面和孔作定位基準。對薄板件，選擇的定位基準應(yīng)有利于提高工件的剛性，以減少切削變形。定位基準應(yīng)盡量與設(shè)計基準重合，以減少定位誤差對尺寸精度的影響?；鶞适橇慵嫌靡源_定其他點、先、面得為之多一句的點、線、面?；鶞矢鶕?jù)其功能不同可分為設(shè)計基準和工藝基準?；鶞蔬x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高，否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚至會造成零件的大批量報廢，使生產(chǎn)無法進行。
（1）設(shè)計基準 是設(shè)計圖樣上采用的基準。有零件圖分析，該零件的設(shè)計基準為Φ35.
（2）定位基準 加工時，使工件在機床或夾具占據(jù)正確位置所用的基準。就該零件可選擇兩條軸線作為定位基準。在擬定工藝路線時，應(yīng)盡量使工序基準和定位基準重合，減少基準不重合誤差。
5.1.1 粗基準的選擇
（1） 選擇粗基準時，主要考慮兩個問題：一是合理地分配各加工余量；二是保證加工面與不加工面的互相位置關(guān)系。具體選擇時考慮下列原則：
（2）對于具有加工面與非加工面的弓箭，為了保證非加工表面與加工表面之間的位置要求，應(yīng)選擇非加工表面作粗基準。
（3）對于具有較多加工表面的工件，選擇粗基準時，應(yīng)考慮合理分配各表面之間的加工余量。若需要保證各主要加工表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇毛坯余量最小的表面作粗基準。若對于工件上的某些重要表面，為了盡可能使其加工余量均勻，則應(yīng)選擇重要表面作粗基準。
（4）粗基準應(yīng)避免重復(fù)表面使用。在同一尺寸方向上，粗基準通常只允許使用一次，一面產(chǎn)生較大的定位誤差。對于此零件，加工左端面時，選擇右端面作為粗基準。
（5）選作粗基準的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口或飛邊等缺陷，以便定位準確、加緊可靠。
（6）對于工件上的某些重要表面，為何盡可能的使加工余量均勻，應(yīng)選擇重要表面為粗基準。
5.1.2 精基準的選擇
在選擇定位基準時要遵循基準重合，基準統(tǒng)一，自為基準，互為基準保證工件定位精確，加緊可靠，操作方便的原則。
（1）基準重合：采用設(shè)計基準作為定位基準稱為基準重合。為避免基準不重合而引起的基準不重合誤差，保證加工精度應(yīng)遵循基準重合原則。
（2）基準統(tǒng)一：在工件的加工過程中盡可能地采用統(tǒng)一的定位基準，稱為基準統(tǒng)一原則，遵循基準統(tǒng)一原則時，加工面之間的位置精度雖不如基準重合時那樣高，即增加一個由輔助基準到設(shè)計基準之間的不重合誤差，但是仍比基準多次轉(zhuǎn)換時的精度高，因為多次轉(zhuǎn)換基準會有多個基準不重合誤差。
（3）自為基準原則
當表面精加工要求加工余量小而均勻時，選擇加工表面本身為定位基準的原則。
為了使加工面間有較高的位置精度，使加工余量小而均勻，可采用反復(fù)加工、互為基準原則。
該零件在加工內(nèi)孔時，都以下表面為基準，且眾多位置度要求都以它為精基準。這種方法遵從基準統(tǒng)一原則。
工件的定位是通過工件上的定位基準面和夾具上定位元件工作表面之間的配合接觸實現(xiàn)的，一般應(yīng)根據(jù)工件上定位基準面的形狀，選擇相應(yīng)的定位元件，為了保證加工精度。在機床上加工零件時，必須先使工件在機床上占據(jù)一個正確的位置，即定位，然后夾緊。
在銑床加工工件時，工件的定位遵循六點定位原則。在選擇定位基準時，要全面考慮各個工件的加工情況，保證工件定位準確，裝卸方便，能迅速完成工件的定位和夾緊，保證各項加工的精度，應(yīng)盡量選擇工件的設(shè)計基準作為定位基準。
根據(jù)以上原則額圖紙分析，定位基準選擇兩軸線，這樣可以保證位置精度要求。
5.2 加工設(shè)備的選擇
機床設(shè)備的選擇應(yīng)根據(jù)零件的外形結(jié)構(gòu)、外形尺寸、加工技術(shù)要求、生產(chǎn)類型和生產(chǎn)廠家自身的生產(chǎn)條件來確定，在保證加工精度要求和經(jīng)濟效益的前提下選擇合理的機床設(shè)備。
加工設(shè)備的選擇：在選擇機床時，應(yīng)考慮以下幾點：
（1）所選用的機床精度應(yīng)和工件的精度相適用。
（2）所選用的機床技術(shù)規(guī)格應(yīng)與工件的外形尺寸相適應(yīng)，即小零件選用小機床，加工大零件多選用大機床，做到合理選用。
（3）多選用的機床生產(chǎn)效率和自動化程度應(yīng)與零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。通常單件、小批生產(chǎn)選擇工藝范圍較廣的通常機床；而大批量生產(chǎn)時，往往選用生產(chǎn)率和自動化程度較高的專門化或?qū)Ｓ脵C床。
（4）機床的選擇還應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，充分利用現(xiàn)有設(shè)備。
加這一閥體，所選用的設(shè)備有：CA6140、Z3040臺式鉆床、X6132。
根據(jù)該零件的形狀結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求，可選擇以下的機械設(shè)備進行加工。
CA6140型普通車床參數(shù)及配置表
名稱
技術(shù)參數(shù)
工件最大直徑
在床身上
400
在刀架上
210
頂尖間最大距離
650、900、1400、1900
加工螺紋范圍
米制螺紋
1-12
英制螺紋
2-24
模數(shù)螺紋
0.25-3
徑節(jié)螺紋
7-96
主軸
最大通過直徑
48
孔錐度
莫氏6#
正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級數(shù)
24
正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速范圍
10-1400
反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級數(shù)
12
反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速范圍
14-1580
進給量
縱向級數(shù)
64
縱向范圍
0.028-6.33
橫向級數(shù)
64
橫向范圍
0.014-3.16
滑板行程
橫向
320
縱向
650,900,1400,1900
刀架
最大行程
140
最大回轉(zhuǎn)角
±90
刀架支承面到中心高距離
26
刀桿截面
25×25
尾座
頂尖套最大移動量
150
橫向最大移動量
±10
頂尖莫氏錐度
5
電機功率
主電機
7.5
總功率
7.84
外形尺寸
長
2148,2668,3168,3668
寬
1000
高
1267
工作精度
圓度
0.01
圓柱度
200：0.02
平面度
0.02/Φ300
表面粗糙度
1.6-3.2
Z3040型搖臂鉆床參數(shù)及配置表
名稱
技術(shù)參數(shù)
加工最大直徑
40
主軸中心線距立柱距離
350-1600
主軸端面至底座工作面距離
350-1250
主軸最大行程
315
主軸莫氏錐度
4#
主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)
16
主軸轉(zhuǎn)速范圍
25-2000
主軸進給量級數(shù)
16
主軸進給量范圍
0.04-3.2
主軸最大扭轉(zhuǎn)力矩
490
最大進給力
15680
主軸箱最大水平移動距離
1060
橫臂最大升降距離
650
橫臂最大回轉(zhuǎn)角度
360度
電動機總?cè)萘?
6.19
主電動機功率
3
機床重量
3.5
機床外形尺寸：長
2490
寬
1060
高
2645
X6132型銑床參數(shù)及配置表
名稱
技術(shù)參數(shù)
工作臺尺寸（長×寬）
1250×320
工作臺最大行程：縱向
800
橫向
300
垂直
400
工作臺最大回轉(zhuǎn)角度
±45度
T型槽數(shù)
3
主軸回轉(zhuǎn)級數(shù)
18
主軸回轉(zhuǎn)范圍
30-1500
主軸端孔錐度
7：24
主軸孔徑
29
主軸中心線到工作臺面間距離
30-430
主軸中心線到懸梁間距離
155
床身垂直導(dǎo)軌到工作臺面中心距離
215-515
刀桿直徑
27，22，32
進給量范圍：
縱向
10-1000
橫向
10-1000
垂直
3.3-333
快速進給量：
縱向與橫向
2300
垂直
766.6
主傳動電機：
功率
7.5
轉(zhuǎn)速
1450
進給傳動電機
功率
1.5
轉(zhuǎn)速
1410
機床外形尺寸：
長
1831
寬
2064
高
1718
5.3 刀具的選擇
在特定的條件下，選用一把較好的刀具來進行切削加工可以達到優(yōu)質(zhì)、高效、低耗的目的的刀具選用的基本原則：
（1）切削效率高
能在最短的機動時間內(nèi)完成零件的加工。
（2）加工質(zhì)量好
能保證或提高零件的精度和光潔度。
（3）輔助時間少
刃磨方便、耐用。
（4）斷屑性能好
斷屑良好排屑順利。
（5）經(jīng)濟效益高
刀具制造方便成本低，充分利用刀具切削部分材料。
一般情況下，應(yīng)優(yōu)先選用標準刀具（特別是硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具）。硬質(zhì)合金是制造高速切削刀具的主要材料，其硬度高、耐磨性和耐熱性好，具有一定的使用強度，缺點是韌性差，性脆，但這缺點，可通過刃磨合理的幾何參數(shù)來彌補。所以，目前硬質(zhì)合金是一種應(yīng)用廣泛的刀具材料。該零件所用的刀具有：內(nèi)孔車刀（為了減小徑向切削力，防止振動主偏角Kr60-70度，副偏角15-30度之間）、Φ20的鉆頭、45度硬質(zhì)合金車刀、外螺紋車刀、內(nèi)切槽刀、Φ10的鉆頭、立銑刀、機用絲錐等。
5.4 切削用量的選擇
切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速（切削速度）、被吃刀量、進給量和側(cè)吃刀量對于不同的加工方法，需要選擇不同的切削用量。正確地選擇切削用量，對保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，獲得良好的經(jīng)濟效益，都有重大意義。
選擇時，優(yōu)先考慮被吃刀量，然后考慮進給量，最后考慮切削速度。
切削用量主要包括主軸轉(zhuǎn)速、進給速度和切削深度等，切削用量的參數(shù)都應(yīng)在加工程序中反映，、其具體值可根據(jù)所有數(shù)控機床的工藝特性、參考切削用量手冊并結(jié)合實踐確定。
背吃刀量的確定
在機床夾具刀具和零件等的鋼度允許條件下，盡可能選取較大的背吃刀量，以減少走到次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和工藝系統(tǒng)的剛度來確定，粗加工時，除留下精加工、半精加工的余量外，盡可能一次走刀將粗加工余量切除：不能一次切除時，也應(yīng)按先多后少的不等余量發(fā)加工。切除有硬皮的工件或切除不銹鋼等冷硬嚴重的材料時，應(yīng)使切削深度不超過硬皮或冷硬層深度。精加工時，應(yīng)根據(jù)粗加工與表層盡可能大的進給量；最后根據(jù)刀具的耐用度確定最佳的切削速度。
1. 粗加工時切削用量的選擇量或側(cè)吃刀量，其次確定進給速度，最后確定切削速度。
2.精加工時的切削用量的選擇原則。首先根據(jù)粗加工后的余量，定吃刀量：其次根據(jù)加工的表面的粗糙度要求，選取較小的進給量，最后在保證刀具耐用度的前提下，盡可能選取較高的切削速度。從刀具的耐用素出發(fā)，切削用量的選擇方法是：先選取背吃進給速度通常是根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙及刀具和材料進行選擇的。最大進給速度受機床伺服系統(tǒng)性能的限制，并與機床的脈沖當量有關(guān)。
1）當工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進給速度。
2）在切斷、加工深孔或用高速鋼刀加工時，宜選擇較低的進給速度。
3）當加工精度要求較高時，進給速度應(yīng)選小些，常在20-50mm/min
4）進給速度應(yīng)與主軸轉(zhuǎn)速和切削深度相適應(yīng)。
根據(jù)以上原則，該閥體的機械加工切削用量選擇如下：
端面
粗加工
=1～2mm, f=0.08～0.1mm∕r, n=500r∕min
半精加工
=0.2～0.5mm, f=0.08 mm∕r, n=600 r∕min
精加工
=0.1mm, f=0.05 mm∕r, n=900 r∕min
內(nèi)孔
粗加工
=1～2mm， f=150mm∕min, n=500 r∕min
半精加工
=0.2～0.5mm, f=100mm∕min, n=700 r∕min
精加工
=0.1mm, f=75mm∕min, n=800 r∕min
退刀槽
f=100mm∕min， n=350 r∕min
鉆孔
f=0.13～0.15mm∕r， n=1000 r∕min
攻螺紋
v=0.133m∕s, n=150r∕min
車螺紋
f=120mm∕min, n=300 r∕min
5.5 量具的選擇
單件小批量生產(chǎn)選用通用刀具，如游標卡尺、千分尺和百分尺表等：而在大批量生場中，則應(yīng)盡量選擇效率較高的專用量具?？傊x量具的量程和精度要與工件的尺寸和精度相適應(yīng)。測量該零件所選用的量具有：0-150的游標卡尺、百分表等。
5.6 夾具的選擇
對于中批、大批大量生產(chǎn)，為提高勞動生產(chǎn)率而采用高效夾具，小批生產(chǎn)應(yīng)用成組技術(shù)時，可采用可調(diào)夾具和成組夾具。閥體零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件每年，屬于中批生產(chǎn)，而由于結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，用通用夾具，難以保證其加工精度，也不利于裝夾。因此，選用專用夾具生產(chǎn)加工。
在加工縱向孔時，設(shè)計專用車床夾具。
在加工端面螺紋孔時，設(shè)計專用鉆床夾具。
5.7 時間定額計算
時間定額不僅是勞動生產(chǎn)率的指標，也是安排生產(chǎn)計劃、計算生產(chǎn)成本的重要依據(jù)，還是新建或擴建工廠（或車間）時計算設(shè)備和工人數(shù)量的依據(jù)。
為了正確地確定時間定額，通常把工序消耗的時間分為基本時間、鋪、時間、布置工作地時間、休息與生理需要時間、準備和終結(jié)時間組成。根據(jù)經(jīng)驗一般定額時間是基本時間的五倍。因此根據(jù)基本時間計算公式
式中Tb-------基本時間（min）
-------工作行程的計算長度，包括加工表面的長度、刀具切入和切出長度（mm）
Z--------工序余量（mm）
n---------工作的旋轉(zhuǎn)速度（r/min）
f----------刀具的進給量（mm/r）
-------切削深度（mm）
第6章 機床夾具概述
在對工件進行機械加工時，為了保證加工的要求，首先要使工件相對道具及機床有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。因此，在進行機械加工前，先要將工件裝夾好。
6.1機床夾具的組成
1、定位裝置 其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。
2、夾緊裝置 其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力（切削力等）作用時不離開已經(jīng)占據(jù)的正確的正確位置。
3、對刀或?qū)蜓b置 其作用是確定刀具相對定位元件的正確位置。
4、連接原件 其作用是確定夾具在機床上的正確位置。
5、夾具體 夾具體是機床夾具的基礎(chǔ)件，通過它將夾具的所有元件連接成一個整體。
6、其他元件或裝置 是指家家具中因特殊需要而設(shè)置的元件或裝置。根據(jù)加工需要，有些夾具上設(shè)置分度裝置、靠模裝置；為能方便、準確定位，常設(shè)置預(yù)定位裝置；對于大型夾具，常設(shè)置吊裝元件等。
以上各組成部分中，定位元件、夾緊裝置和夾具體是機床夾具的基礎(chǔ)組成部分。
6.2機床的分類
機床夾具種類繁多，可以從不同的角度對機床夾具進行分類。
1、 按夾具的使用特點可分為：通用夾具，專用夾具，可調(diào)夾具，組合夾具，拼裝夾具。
2、 按使用機床可分為：車床夾具，銑床夾具，鉆床夾具，鏜床夾具，齒輪機床夾具，數(shù)控機床夾具，自動機床夾具，自動線隨行夾具以及其他機床夾具。
按夾緊的動力源可分為：手動夾具，氣動夾具，液壓夾具，氣液增力夾具，電磁夾具以及真空夾具等。
6.3工件的裝夾方法
工件裝夾的方法有兩種：
1、 將工件直接裝夾在機床的工作臺或花盤上
2、 將工件裝夾在家具上
采用第一種方法裝夾的效率低，一般要求先按圖紙要求在工件的表面上劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時，用劃針或面分表找正后再夾緊。一般用于單件和小批生產(chǎn)。批量較大時，都采用夾具裝夾工件。
采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點：
a、保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量
b、縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率
c、擴大機床的使用范圍，實現(xiàn)“一機多能”
d、改善工人的勞動條件，降低生產(chǎn)成本
第7章 工件的定位及定位元件
7.1 工件在夾具中的定位
（1）工件的定位的基本原理
l 六點定則
用合理分布的六個支承點限制工件的六個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，稱為“六點定位原則”，簡稱“六點定則”。
六點定則是工件定位的基本法則，用于實際生產(chǎn)時，起支承點作用的是一定形狀的幾何體，這些用來限制工件自由度的幾何體就是定位元件。
l 限制工件自由度與加工要求的關(guān)系
工件定位時，影響加工要求的自由度必須限制；不影響加工要求的自由度，有時要限制，有時可不限制，視具體情況而定。習慣上，工件的六個自由度都限制了的定位稱為完全定位，工件限制的自由度少于六個，但能保證加工要求的定位稱為不完全定位。
在工件定位時，以下情況允許不完全定位：
a． 加工通孔或通槽時，沿貫通軸的位置自由度可不限制。
b． 毛坯（本工序加工前）是軸對稱時，繞對稱軸的角度自由度可不限制。
c． 加工貫通的平面時，除可不限制沿兩個貫通軸的位置自由度外，還可不限制繞垂直加工面的軸的角度自由度。
夾具上的定位元件重復(fù)限制工件的同一個或幾個自由度的定位稱為重復(fù)定位。重復(fù)定位分兩種情況：當工件的一個或幾個自由度被重復(fù)限制，并對加工產(chǎn)生有害影響的重復(fù)定位，稱為不可用重復(fù)定位。它將造成工件定位不穩(wěn)定，降低加工精度，使工件或定位元件產(chǎn)生變形，甚至無法安裝和加工。因此，不可用重復(fù)定位是不允許的。 當工件的一個或幾個自由度被重復(fù)限制，但仍能滿足加工要求，即不但不產(chǎn)生有害影響，反而可增強工件裝夾剛度的定位，稱為可用重復(fù)定位。在生產(chǎn)實際中，可用重復(fù)定位被大量采用。
l 基準、對定位元件的基本要求
a. 定位基準的選擇
定位基準的選擇，應(yīng)盡量使工件的定位基準與工序基準相重合；盡量用精基準作為定位基準；遵守基準統(tǒng)一原則；應(yīng)使工件安裝穩(wěn)定，加工中所引起的變形最小；應(yīng)使工件定位方便，夾緊可靠。
b. 對定位元件的基本要求
足夠的精度、足夠的強度和剛度、耐磨性好、工藝性好、便于清理切削。
（2）工件定位方式及其定位元件
a.工件以平面定位。工件以平面作為定位基準時，所用定位元件一般可分為主要支承和輔助支承。主要支承用來限制工件的自由度，具有獨立定位的作用。輔助支承用來加強工件的支承剛性，不起限制工件自由度的作用。
b.工件以圓柱孔定位。工件以圓柱孔為定位基準，如套類、齒輪、撥叉等。此種定位方式所用的定位元件有圓柱定位銷、定位心軸和圓錐定位銷等。
c.工件以外圓柱面定位。工件以外圓柱面定位時，常用的定位元件有：V形塊、定位套和半圓套。
7.2 定位誤差的分析
造成定位誤差的原因有兩個：一是定位基準與工序基準不重合，由此產(chǎn)生
基準不重合誤差△b；二是定位基準與限制位基準不重合，由此產(chǎn)生基準位移誤
差△y 。
基準不重合誤差△b是一批工件逐個在夾具上定位時，定位基準與工序基準
不重合而造成的加工誤差，其大小為定位尺寸的公差在加工尺寸方向上的投影。
基準位移誤差△y是一批工件逐個在夾具上定位時，定位基準相對于限位基
準的最大變化范圍在加工尺寸方向上的投影。
第8章 工件的夾緊和夾緊裝置
8.1夾緊裝置的組成
(1)夾緊裝置的種類繁多，綜合起來其結(jié)構(gòu)均由兩部分組成。
a. 動力裝置 產(chǎn)生夾緊力。動力裝置是產(chǎn)生原始作用力的裝置。按夾緊力的來源，夾緊分手動夾緊和機動夾緊。手動夾緊是靠人力；機動夾緊是采用動力裝置。常用的動力裝置有液壓裝置、氣動裝置、電磁裝置、電動裝置、氣-液聯(lián)動裝置和真空裝置等。
b. 夾緊裝置 傳遞夾緊力。動力裝置所產(chǎn)生的力或人力要正確地作用到工件上，需有適當?shù)膫鲃訖C構(gòu)。傳遞機構(gòu)是把原動力傳遞給夾緊裝置。它由兩種構(gòu)件組成，一是接受原始作用力的構(gòu)件，二是中間傳力機構(gòu)。
(2)、夾緊裝置的設(shè)計要求
夾緊裝置的設(shè)計和選用是否正確，都保證工件的精度、提高生產(chǎn)率和減輕工人勞動強度有很大的影響。因此，夾緊裝置應(yīng)滿足以下要求：
a. 夾緊過程中，不能破壞工件在定位時所處的正確位置。
b.夾緊力的大小適當。保證工件在整個加工過程中的位置穩(wěn)定不變，夾緊可靠牢固，振動小，又不超出允許的變形。
c.夾緊裝置的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。工件生產(chǎn)批量越大，越應(yīng)設(shè)計較復(fù)雜、效率較高的夾緊裝置。
d.具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。力求簡單，便于制造維修，操作安全方便，并且省力。
8.2 夾緊力的確定
(1) 夾緊力方向的確定
a. 夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面。
b. 夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。
(2) 夾緊力作用點的選擇
a. 夾緊力的作用點應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。
b. 夾緊力的作用點應(yīng)落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形變形對加工精度的影響。
c. 夾緊力的作用點應(yīng)盡量靠近加工表面。
(3)夾緊力大小的估算
理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力的作用平衡而計算出。但實際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計算是個很復(fù)雜的問題，