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教案(章节备课)
课时：15
章节
第一章 机械加工工艺规程及工件装夹
教学
目标
机械加工工艺过程组成、生产类型和机械加工工艺规程、机械加工工艺规程设计标准及步骤和内容
工件定位及基准、定位基准选择、定位误差计算
夹紧机构及夹紧装置、加工方法确实定、加工次序安排、机床选择、工时定额计算
加工余量概念、加工余量确实定、工序尺寸和公差确实定
直线尺寸链基础计算公式及其在工艺过程中应用
关键
难点
关键：工艺规程编制方法
难点：尺寸链、工序尺寸计算
教学内容

教学方法

教学手段

课时分配
第一章 机械加工工艺规程及工件装夹
第一节 基础概念 2课时
第二节 零件结构工艺性分析 1课时
第三节 毛坯确实定 1课时
第四节 工件定位 4课时
第五节 工件加紧 2课时
第六节 工艺路线确实定 2课时
第七节 加工余量确实定 1课时
第八节 工序尺寸及其公差确实定 2课时

讲授法
章思索题
1、试述设计基准、定位基准、工序基准概念，并举例说明。
2、何谓“六点定位原理”？“不完全定位”和“过定位”，是否均不能采取？为何？
3、什么是可调支承？什么是辅助支承？它们有什么区分？
4、试分析三种基础夹紧机构优缺点。
关键
参考
资料
兰建设主编.机械制造工艺和夹具.北京：机械工业出版社..7
王先逵主编.机械制造工艺学 北京：机械工业出版社.1995
刘守勇主编.机械制造工艺和机床夹具.机械工业出版社.1997.10
备注

教案（课时备课）
第 1 次课 3 课时
课目、课题
第一章 机械加工工艺规程及工件装夹
§1.1 基础概念
§1.2 零件结构工艺性分析
教学目标
和要求
机械加工工艺过程组成、生产类型和机械加工工艺规程、机械加工工艺规程设计标准及步骤和内容
关键
难点
掌握机械加工工艺规程制订基础方法
教学内容

教学方法

教学手段

师生互动

时间分配

板书设计

第一章 机械加工工艺规程及工件装夹
§1.1 基础概念
一、生产过程和工艺过程
二、工艺过程组成
三、生产纲领和生产类型
四、机械加工工艺规程
§1.2 零件结构工艺性分析
一、零件结构工艺性概念
二、合理标注零件尺寸、公差和表面粗糙度
三、零件要素工艺性
四、零件整体结构工艺性

讲授法
作业部署
P74：3、4
关键参
考资料
兰建设主编 机械制造工艺和夹具 北京：机械工业出版社 .7
王先逵主编 《机械制造工艺学》 北京：机械工业出版社 1995
刘守勇主编.机械制造工艺和机床夹具.机械工业出版社.1997.10
课后自我
总结分析

教学过程
教 学 内 容
教学方法

相关说明
课程名称：机制工艺和夹具 考试课 课时：48课时
作业要按时交，平时成绩占30％（包含考勤、作业、期中测验成绩），期末测验占70％

将设计图纸转化成产品，离不开机械制造工艺和夹具
精密加工精度已经达成亚微米级，而超精密加工已经进入0.01级
工艺：使多种原材料、半成品成为产品方法和过程；机械制造工艺：多种机械制造方法和过程总称；夹具：在生产过程中，用来快速、方便、安全地装夹工件工艺装备。
机械制造工艺内容，包含零件毛坯制造、机械加工及热处理和产品装配等；机械制造工艺及夹具课程研究范围关键是零件机械加工及加工过程中工件装夹和产品装配两个方面。
(1)确保和提升产品质量：产品质量包含整台机械装配精度、使用性能、使用寿命和可靠性，和零件加工精度和加工表面质量。
(2)提升劳动生产率：提升劳动生产率方法一是提升切削用量，采取高速切削、高速磨削和重磨削。二是改善工艺方法、发明新工艺。三是提升自动化程度，实现高度自动化。
(3)降低成本：要节省和合理选择原材料，研究新材料；合理使用和改善现有设备，研制新高效设备等。

教学要求：
1)掌握机械制造工艺基础理论(包含定位和基准理论、工艺和装配尺寸链理论、加工精度和误差分析理论、表面质量和机械振动理论等)和夹具设计方法及经典结构，重视建立基础概念和理论具体应用，学会对较复杂零件进行工艺分析和夹具设计方法。
2)含有制订中等复杂零件机械加工工艺规程、设计夹具、制订通常产品装配工艺规程和主管产品工艺初步能力。
3)树立生产制造系统见解，了解现代(优异)制造技术新成就、发展方向和部分关键现代(优异)制造技术，以扩大视野、开阔思绪、提升工艺等制造技术水平和增强人才竞争力及就业能力。

本课程特点和学习方法：
1)实践性强。2)包含面广及内容丰富。3)灵活多变。

教学过程
教 学 内 容
教学方法

讲授新课
第一章 机械加工工艺规程及工件装夹
机械加工工艺规程：是要求产品或零件机械加工工艺过程和操作方法等工艺文件。
机械加工目标是将毛坯加工成符合产品要求零件。通常，毛坯需要经过若干工序才能转化为符合产品要求零件。一个相同结构相同要求机器零件，能够采取多个不一样工艺过程完成，但其中总有一个工艺过程在某一特定条件下是最经济、最合理。
在现有生产条件下，怎样采取经济有效加工方法，合理地安排加工工艺路线以取得符合产品要求零件，这是本章所要处理关键。

第一节 基础概念
一、机械产品生产过程和机械加工工艺过程
机械产品生产过程：是指从原材料或半成品到成品制造出来各相关劳动过程总和。
对机器制造，生产过程关键包含：
⑴生产技术准备工作
⑵毛坯制造
⑶零件机械加工、热处理和其它表面处理
⑷产品装配、调试、检验、油漆和包装等
⑸多种生产服务活动

在机械产品生产过程中，对于那些和原材料变为成品直接相关过程，如毛坯制造、机械加工、热处理和装配等，称为工艺过程。
机械加工工艺过程：是机械产品生产过程一部分，是对机械产品中零件采取多种加工方法直接用于改变毛坯形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能，使之成为合格零件全部劳动过程。

二、机械加工工艺过程组成
机械加工工艺过程由工序组成，工序又分为：安装、工步、工位、走刀。

毛坯－>零件
依据学生车工实习引出加工工艺概念。
教学过程
教 学 内 容
教学方法

1.工序
工序：是指一个（或一组）工人在一个工作地点对一个（或同时多个）工件连续完成那一部分工艺过程。
区分工序关键依据是：工作地点固定和工作连续。
工序是组成工艺过程基础单元，也是制订生产计划、进行经济核实基础单元。
2.安装
工件加工前，使其在机床或夹具中相对刀具占据正确位置并给固定过程，称为装夹。（装夹包含定位和夹紧两过程）
安装是指工件经过一次装夹后所完成那一部分工序。
在一道工序中，工件可能安装一次，也可能需要安装几次。
工件在加工时，应尽可能降低安装次数。因为多一次安装，会增加安装工件时间，也加大加工误差。
3.工位
工位是指在一次装夹中，工件在机床上所占每个位置上所完成那一部分工序。
下图为在三轴钻床上利用回转工作台，按四个工位连续完成每个工件装夹、钻孔、扩孔和铰孔。

多工位连续加工 复合工步
采取多工位加工，可提升生产率和确保被加工表面相互位置精度。
4.工步
当加工表面、切削刀具、切削速度和进给量全部不变情况下所完成那部分工序，称为工步。工步是组成工序基础单元。
为了提升生产率，常常见几把刀具同时加工多个表面，这么工步称为复合工步，如上图所表示。
5.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那部分工作。每个工步可包含一次走刀或几次走刀。

举例：加工一简单轴，经过两种方案，判定它们所用工序，引出工序区分依据。
教学过程

教 学 内 容
教学方法

第一次走刀
第二次走刀

第一工步在，第二工步在

三、生产纲领和生产类型
1．生产纲领
产品（或零件）生产纲领，是指企业在计划期内生产产品产量和进度计划。计划期通常为1年，所以生产纲领也称为年产量。
对于零件而言，产品产量除了制造机器所需要数量之外，还要包含一定备品和废品，所以零件生产纲领应按下式计算：
N＝Qn（1十a％）（1十b％）
举例：让学生判定工步和走刀
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式中 N——零件年产量（件/年）；Q——产品年产量（台/年）；
n——每台产品中该零件数量（件/台）；
a％——该零件备品率；b％——该零件废品率。

2．生产类型
生产类型是指企业生产专业化程度分类。大家根据产品生产纲领、投入生产批量，可将生产分为：单件生产、批量生产和大量生产三种类型。
⑴ 单件生产 单个生产不一样结构和尺寸产品，极少反复甚至不反复，这种生产称为单件生产。
特点：生产产品种类较多，而同一产品产量很小，工作地点、加工对象常常改变。
⑵成批生产 十二个月中分批轮番制造多个不一样产品，每种产品全部有一定数量，工作地点加工对象周期性地反复，这种生产称为成批生产。
特点：产品种类较多，有一定生产数量，加工对象周期性地改变，加工过程周期性地反复。
同一产品（或零件）每批投入生产数量称为批量。依据批量大小又可分为大批生产、中批生产和小批生产。小批量生产工艺特征靠近单件生产，大批量生产工艺特征靠近大量生产，中批生产生产特点介于小批生产和大批生产之间。
⑶大量生产 同一产品生产数量很大，大多数工作地点常常按一定节奏反复进行某一零件某一工序加工，这种生产称为大量生产。
特点：同一产品产量大，工作地点较少改变，加工过程反复。

四、机械加工工艺规程
机械加工工艺规程是将产品或零部件制造工艺过程和操作方法按一定格式固定下来技术文件。它是在具体生产条件下，本着最合理、最经济标准编制而成，经审批后用来指导生产法规性文件。机械加工工艺规程包含零件加工工艺步骤、加工工序内容、切削用量、采取设备及工艺装备、工时定额等。

如新产品试制、维修车间配件制造和重型机械制造等全部属此种生产类型。

如部分通用机械厂、一些农业机械厂、陶瓷机械厂、造纸机械厂、烟草机械厂等生产

如自行车制造和部分链条厂、轴承厂等专业化生产即属此种生产类型。

教学过程
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教学方法

1．工艺规程作用
（1）指导生产关键技术文件：起生产指导作用；
工艺规程是在结合本厂具体情况，总坚固践经验基础上，依据科学理论和必需工艺试验后制订，它反应了加工过程中客观规律，工人必需根据工艺规程进行生产，才能确保产品质量，才能提升生产效率。
（2）是生产组织和生产管理依据：即生产计划、调度、工人操作和质量检验等依据；
工厂进行新产品试制或产品投产时，必需根据工艺规程提供数据进行技术准备和生产准备，方便合理编制生产计划，合理调度原材料、毛坯和设备，立即设计制造工艺装备，科学地进行经济核实和技术考评。
（3）是新建或扩建工厂或车间关键技术资料
依据工艺规程，能够确定生产所需机械设备、技术工人、基建面积和生产资源等。
总而言之，零件机械加工工艺规程是每个机械制造厂或加工车间必不可少技术文件。生产前用它做生产准备，生产中用它做生产指挥，生产后用它做生产检验。

2．工艺规程格式
（1）机械加工工艺过程卡片：
此卡片特点：是以工序为单位，简明说明产品或零、部件加工过程一个工艺文件。这种卡片包含零件各个工序名称、工序内容，经过车间、工段、所用机床、刀具、夹具、量具，工时定额等。它是生产管理关键技术文件。
适用范围：关键用于单件小批生产和生产管理中。
（2）机械加工工艺卡片
它是以工序为单位，具体说明零件机械加工工艺过程,其内容介于工艺过程卡片和工序卡片之间。它用来指导工人进行生产和帮助车间干部和技术人员掌握整个零件加工过程一个关键工艺文件，广泛用于成批生产和单件小批生产中比较关键零件或工序。
（3）机械加工工序卡片：
此卡片特点：在工艺过程卡片基础上按每道工序所编一个工艺文件，关键用来具体指导操作工人进行生产一个工艺文件，通常含有工序简图，并具体记载了该工序加工所需资料，如定位

教学过程
教 学 内 容
教学方法

基准选择、工序尺寸及公差和机床、刀具、夹具、量具、切削用量和工时定额等。
适用范围：关键用于大批大量生产中全部零件，中批生产中关键零件和单件小批生产中关键工序。

3．制订工艺规程步骤
1)分析研究零件图样，了解该零件在产品或部件中作用，找出其要求较高关键表面及关键技术要求，并了解各项技术要求制订依据，审查其结构工艺性。
2)选择和确定毛坯。
3)拟订工艺路线：选择定位基准、确定加工方法、安排加工次序和安排热处理、检验和其它工序等。
4)具体拟订工序具体内容：确定工艺装备，确定各工序技术要求和检验方法，确定各工序加工余量、计算工序尺寸和公差，确定切削用量，确定时间定额。
5)对工艺方案进行技术经济分析。
6)填写工艺文件。

第二节 零件结构工艺性分析
一、零件结构工艺性概念
零件结构工艺性是指所设计零件在能满足使用要求前提下制造可行性和经济性。
它包含零件各个制造过程中工艺性，如铸造、铸造、冲压、焊接、热处理、切掣加于篙手艺性。由此可见，零件结构工艺性包含面很广，含有综合性，必需全方面综合地分析。在制订机械加工工艺规程时，首先要进行零件结构工艺性分析。
零件结构工艺性分析，关键包含零件尺寸和公差标注、零件组成要素和零件整体结构等三方面来叙述。
二、合理标注零件尺寸、公差和表面粗糙度
零件图样上尺寸和公差标注对切削加工工艺性有较大影响，它是零件结构工艺性一个关键内容。
1．根据加工次序标注尺寸，避免多尺寸同时确保
2．由定位基准或调整基准标注尺寸，避免基准不重合误差
3．由形状简单和易靠近轮廓要素为基准标注尺寸，避免尺寸换算

教学过程
教 学 内 容
教学方法

归纳小结
三、零件要素工艺性
零件要素是指组成零件各加工面。显然零件要素工艺性会直接影响零件工艺性。零件要素切削加工工艺性归纳起来有以下三点要求：
1)各要素形状应尽可能简单，面积应尽可能小，规格应尽可能标准和统一。
2)能采取一般设备和标准刀具进行加工：且刀具易进入、退出和顺利经过加工表面。
3)加工面和非加工面应显著分开，加工面之间也应显著分开。

四、零件整体结构工艺性
零件是各要素、各尺寸组成一个整体，所以更应考虑零件整体结构工艺性，具体有以下五点要求：
1)尽可能采取标准件、通用件、借用件和相同件。
2)有便于装夹基准。
3)有位置要求或同方向表面能在一次装夹中加工出来。
4)零件要有足够刚度，便于采取高速和多刀切削。
5)节省材料，减轻重量。

1、生产过程和工艺过程概念
2、工艺过程组成
3、生产纲领和生产类型
4、机械加工工艺规程概念及其作用
5、零件结构工艺性分析

教案（课时备课）
第 2 次课 2 课时
课目、课题
§1.3 毛坯确实定
§1.4 工件定位（一）
教学目标
和要求
工件定位及基准
工件六点定位原理
关键
难点
工件定位及基准
工件六点定位原理
教学内容

教学方法

教学手段

师生互动

时间分配

板书设计

§1.3 毛坯确实定
一、毛坯种类及其选择
二、毛坯选择应考虑原因
三、毛坯形状和尺寸
§1.4 工件定位
一、基准及其分类
二、工件定位方法
三、工件定位基础原理

讲授法
作业部署
P74：6
P75：7
关键参
考资料
兰建设主编 机械制造工艺和夹具 北京：机械工业出版社 .7
王先逵主编 《机械制造工艺学》 北京：机械工业出版社 1995
刘守勇主编.机械制造工艺和机床夹具.机械工业出版社.1997.10
课后自我
总结分析

教学过程
教 学 内 容
教学方法
复习导入

讲授新课
1、生产过程和工艺过程概念
2、工艺过程组成
3、生产纲领概念
4、生产类型有哪多个
5、机械加工工艺规程概念

第三节 毛坯确实定
选择毛坯，关键是确定毛坯种类、制造方法及其制造精度。毛坯形状、尺寸越靠近成品，切削加工余量就越少，从而能够提升材料利用率和生产效率，然而这么往往会使毛坯制造困难，需要采取昂贵毛坯制造设备，从而增加毛坯制造成本。所以选择毛坯时应从机械加工和毛坯制造两方面出发，综合考虑以求最好效果。
一、毛坯种类及其选择
1．机械加工中常见毛坯
（1）铸件：适适用于形状复杂零件毛坯。现在生产中铸件大多数是用砂型铸造，少数尺寸较小优质铸件可采取特种铸造(如金属型铸造，离心铸造和压力铸造等)。
（2）锻件：适适用于强度要求高、形状比较简单零件毛坯，其铸造方法有自由锻和模锻两种
（3）型材：关键经过热轧或冷拉而成。热轧精度低，价格较冷拉廉价，用于通常零件毛坯。冷拉尺寸小，精度高，易于实现自动送料，但价格贵，多用于批量较大且在自动机床上进行加工情形。按其截面形状，型材可分为圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢和其它特殊截面型材。
（4）焊接件：依据需要将型材或钢板焊接而成毛坯件，它制作方便、简单，但需要经过热处理才能进行机械加工。适适用于单件小批生产中制造大型毛坯，其优点是制造简便，加工周期短，毛坯重量轻；缺点是焊接件抗振动性差，机械加工前需经过时效处理以消除内应力。
（5）冲压件：经过冲压设备对薄钢板进行冷冲压加工而得到零件，它能够很靠近成品要求，冲压零件能够作为毛坯，有时还能够直接成为成品。冲压件尺寸精度高。适适用于批量较大而零件厚度较小中小型零件。

教学过程
教 学 内 容
教学方法

（6）冷挤压件：在压力机上经过挤压模掠夺而成。其生产效率高。冷挤压毛坯精度高，表面粗糙度值小，能够不再进行机械加工，但要求材料塑性好，关键为有色金属和塑性好钢材。适适用于大批量生产中制造形状简单小型零件。
（7）粉末冶金件：以金属粉末为原料，在压力机上经过模具压制成型后经高温烧结而成。其生产效率高，零件精度高，表面粗糙度值小，通常可不再进行精加工，但金属粉末成本较高，适适用于大批大量生产中压制形状较简单小型零件。
2．毛坯选择两种不一样方向 一个是使毛坯形状和尺寸尽可能和零件靠近，零件制造大部分劳动量用于毛坯，机械加工多为精加工，劳动量和费用全部比较少；另一个是毛坯形状及尺寸和零件相差较大，机械加工切除较多材料，其劳动量及费用也较大。
二、毛坯选择应考虑原因
1．零件材料及其力学性能 当零件材料选定以后，毛坯类型就大致确定了。比如，材料为铸铁零件，自然应选择铸造毛坯；而对于关键钢质零件，力学性能要求高时，可选择铸造毛坯。
2．零件结构和尺寸 形状复杂毛坯常采取铸件，但对于形状复杂薄壁件，通常不能采取砂型铸造；对于通常见途阶梯轴，假如各段直径相差不大、力学性能要求不高时，可选择棒料做毛坯，倘若各段直径相差较大，为了节省材料，应选择锻件。
3．生产类型 当零件生产批量较大时，应采取精度和生产率全部比较高毛坯制造方法，这时毛坯制造增加费用可由材料花费降低费用和机械加工降低费用来赔偿。
4．现有生产条件 选择毛坯类型时，要结合本企业具体生产条件，如现场毛坯制造实际水平和能力、外协可能性等。
5．充足考虑利用新技术、新工艺和新材料可能性 为了节省材料和能源，降低机械加工余量，提升经济效益，只要有可能，就必需尽可能采取精密铸造、精密铸造、冷挤压、粉末冶金和工程塑料等新工艺、新技术和新材料。

三、毛坯形状和尺寸
经过毛坯精化使毛坯形状和尺寸尽可能和零件靠近，降低机械加工劳动量，努力争取实现少、无切屑加工。
毛坯尺寸和零件尺寸差值称为毛坯加工余量，毛坯尺寸公差称为毛坯公差。

为节省能源和金属材料，伴随毛坯制造专业化生产发展，毛坯制造应逐步沿着前一个方向发展。
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教学方法

第四节 工件定位
工件装夹有两个含义，即定位和夹紧。
定位：是指确定工件在机床或夹具中占有正确位置过程。
夹紧：是指工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变操作。
工件定位是经过定位基准和定位元件紧密贴合接触来实现，这就必需掌握基准概念。而不一样情况下工件定位方法也不一样。
一、基准及其分类
基准是指确定零件上一些点、线、面位置时所依据那些点、线、面，或说是用来确定生产对象上几何要素间几何关系所依据那些点、线、面。
按其作用不一样，基准可分为设计基准和工艺基准两大类。
1．设计基准
设计者在设计零件时，依据零件在装配结构中装配关系和零件本身结构要素之间相互关系，确定标注尺寸（或角度）起始位置。这些尺寸（或角度）起始位置称作设计基准。

2．工艺基准
工艺基准是指在加工或装配过程中所使用基准。工艺基准依据其使用场所不一样，又可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准四种。
⑴ 工序基准 在工序图上，用来确定本工序所加工表面加工后尺寸、形状、位置基准，即工序图上基准。
⑵ 定位基准 在加工时用作定位基准。它是工件上和夹具定位元件直接接触点、线、面。

思索：
让学生回复d1、d2、c三个尺寸设计基准是什么？
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定位基准常见是“面”，所以也称为定位面，常以符号“”表示，其尖端指向定位面。图所表示为加工齿轮时定位基准表示法。
粗基准：没有经过切削加工就被用作定位基准表面。
精基准：经过机械加工定位基准。
⑶ 测量基准 在测量零件已加工表面尺寸和位置时所采取基准。
通常情况下常采取设计基准作为测量基准。
⑷ 装配基准 装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置所采取基准。

二、工件定位方法
依据定位特点不一样，工件在机床上定位通常有三种方法：直接找正法、划线找正法和夹具安装法。
(1)直接找正法：工件定位时，用量具或量仪直接找正工件上某一表面，使工件处于正确位置，称为直接找正装夹。

(2)划线找正法：这种装夹方法是先按加工表面要求在工件上划线，加工时在机床上按线找正以取得工件正确位置。

特点：精度高，生产率低，要求工人水平，单件小批生产。

特点：加工余量均匀

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前两种装夹方法全部属于直接安装法，找正比较费时，定位精度高低关键取决于全部工具或仪表精度，和工人技术水平。
(3)夹具装夹
工件安装在为其加工专门设计和制造夹具上中。
机床夹具是指在机械加工工艺过程中用以装夹工件机床附加装置。常见有通用夹具和专用夹具两种。
特点：定位精度高，生产率高，适适用于大批量生产。
专用夹具装夹：生产率高，不要求工人水平，大批大量生产。

三、工件定位基础原理
1.六点定位原理
未受限制空间刚体有六个自由度。采取6个按一定规则部署约束点，能够限制工件6个自由度，实现完全定位，称为六点定位原理。

2.限制工件自由度和加工要求关系
工件应被限制自由度和工件被加工面位置要求存在对应关系。工件应被限制自由度数目和工件被加工面存在多个方位位置要求有对应关系。
当被加工面只有一个方向位置要求时，需要限制工件三个自由度；当被加工面有两个方向位置要求时，需要限制工件五个自由度；当被加工面有三个方向位置要求时，需要限制工件六个自由度。
完全定位：工件六个自由度全部被限制订位。
不完全定位：工件被限制自由度少于六个，但能满足加工要求定位。
欠定位：依据加工要求应限制自由度没有被限制订位。欠定位是不许可，因为欠定位不能确保工件加工要求。

特点：定位精度不易确保，生产率低，仅适适用于单件小批量生产。

①XOY平面上1、2、3点；限制，，
②XOZ平面上4、5点；限制，
③YOZ平面上6点：限制
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3．正确处理反复定位（过定位）
两个或两个以上定位元件同时限制工件同一个自由度称为反复定位。
过定位是否许可，要视具体情况而定。通常，假如工件定位面经过机械加工，且形状、尺寸、位置精度均较高，则过定位是许可。合理过定位起到加强工艺系统刚度和增加定位稳定性作用。反之，假如工件定位面是毛坯面，或虽经过机械加工，但加工精度不高，这时过定位通常是不许可，因为它可能造成定位不正确，或定位不稳定，或发生定位干涉等情况。过定位在生产中通常不许可。
预防反复定位方法有以下两种。
1)改变定位装置结构
2)提升工件定位基准之间和定位元件之间位置精度

归纳小结
1、基准及其分类
2、工件定位三种方法
3、六点定位原理
4、完全定位、不完全定位、过定位、欠定位

教案（课时备课）
第 3 次课 3 课时
课目、课题
§1.4 工件定位（二）
教学目标
和要求
工件定位方法及定位元件
定位基准选择
定位误差计算
关键
难点
关键：定位基准选择
难点：定位误差计算
教学内容

教学方法

教学手段

师生互动

时间分配

板书设计

§1.4 工件定位
四、工件定位方法及其定位元件
五、定位基准选择
六、定位误差分析和计算

讲授法
作业部署
P75：20、21、22
关键参
考资料
兰建设主编 机械制造工艺和夹具 北京：机械工业出版社 .7
王先逵主编 《机械制造工艺学》 北京：机械工业出版社 1995
刘守勇主编.机械制造工艺和机床夹具.机械工业出版社.1997.10
课后自我
总结分析

教学过程
教 学 内 容
教学方法

复习导入

讲授新课
1、毛坯种类及其选择
2、基准及其分类
3、工件定位三种方法
4、六点定位原理
5、完全定位、不完全定位、过定位、欠定位

第四节 工件定位
四、工件定位方法及其定位元件
在生产实践中，常见定位方法和定位元件关键有以下多个：
1．工件以平面定位
在机械加工中，以平面作为定位基准定位方法是一个常见定位方法。其所用定位元件，依据是否起限制自由度作用、能否调整等情况分为下列数种：
(1)关键支承：限制工件自由度、起定位作用支承。
1)固定支承。固定支承有支承钉和支承板两种类型。

支承钉有3种形式，各用于不一样场所。图a所表示平头支承钉用于工件已加工过平面定位，图b所表示球头支承钉用于工件以毛面定位，图c所表示齿纹头支承钉用于工件侧面定位，它能增大摩擦因数，预防工件滑动。需要更换支承钉应加衬套。
支承板有两种形式，全部可用于工件已加工过平面定位。图d所表示支承板结构简单。但孔边切屑不易清除洁净，故适适用于侧面和顶面定位。图e所表示支承板便于清除切屑，适适用于底面定位。
当要求多个支承钉或支承板在装配后等高时，可采取装配后补充加工方法进行磨削，以确保它们等高要求。
2)可调支承。在工件定位过程中，有些情况下要求支承钉高度定时或不定时调整时，可采取可调支承。

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可调支承用于分批铸造毛坯，其形状尺寸改变较大、而又以粗基准定位场所。
可调支承也可用于同一夹具加工形状相同而尺寸不一样工件。
应该注意，可调支承在一批工件加工前调整一次。在同一批工件加工中，其作用相当于固定支承。所以，可调支承在调整后全部需用锁紧螺母锁紧。
3)自位支承(或称浮动支承)。在工件定位过程中，能自动调整位置支承称为自位支承，或浮动支承。其作用是提升工件装夹刚度和稳定性。
作用仍相当于一个固定支承，只限制一个自由度。因为增加了接触点数，故可提升工件装夹刚度和稳定性，但夹具结构稍复杂。适适用于工件以毛面定位或刚度不足场所。
(2)辅助支承：在工件定位过程中，不限制工件自由度、用于辅助定位支承称为辅助支承。
此支承不起限制自由度作用，也不许可破坏原有定位。
辅助支承有以下多个类型：
1)螺旋式辅助支承。这种支承结构简单，但效率较低。
2)自位式辅助支承
3)推引式辅助支承
4)液压锁紧辅助支承

2.工件以圆柱孔定位
工件以圆柱孔作为定位基准，常见以下定位元件：
(1)定位销(圆柱销)：
(2)定位心轴：间隙配合心轴、过盈配合心轴、花键心轴
(3)圆锥销：
(4)小锥度心轴：

3．工件以外圆柱面定位
工件以外圆柱面定位时，常见以下定位元件：
(1)v形块：工件以外圆柱面定位时，最常见定位元件是V形块，其优点是对中性好。
一个短V形块限制两个自由度；两个短V形块组合或一个长V形块限制四个自由度；浮动式V形块只限制一个自由度。

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v形块既能用于精基面定位，又能用于粗基面定位，既能用于完整圆柱面，也能用于局部圆柱面，而且含有对中性(使工件定位基准总处于V形块两工作表面对称面内)，活动v形块还可兼作夹紧元件。所以，当工件以外圆柱面定位时，V形块是用得最多定位元件。
(2)定位套：工件以外圆柱面在圆孔中定位时，其定位元件常作成钢套。
(3)半圆套：这种定位方法关键用于大型轴类零件及不便于轴向装夹零件。定位基面精度不低于IT8～IT9，半圆套最小内径应取工件定位基面最大直径。
(4)圆锥套：

4．工件以一面两孔定位

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五、定位基准选择
在制订工艺规程时，定位基准选择是否正确，对能否确保零件尺寸精度和相互位置精度要求和零件各表面间加工次序安排有很大影响。
定位基准选择是一个很关键工艺问题。选择定位基准，是从怎样确保工件加工精度要求考虑。
1．粗基准选择
在起始工序中，只能选择未经加工毛坯表面做定位基准，这种基准称为粗基准。选择粗基按时，应关键考虑两个问题：一是确保关键加工面有足够而均匀余量和各待加工表面有足够余量。二是确保加工面和不加工面之间相互位置精度。具体选择标准是：
1)为了确保加工面和不加工面之间位置要求，应选不加工面为粗基准。
当工件上有多个不加工面和加工面之间有位置要求时，则应以其中要求最高不加工面为粗基准。
2)合理分配各加工面余量。在分配余量时应考虑以下两点：
①为了确保各加工面全部有足够加工余量，应选择毛坯余量最小面为粗基准。
②为了确保关键加工面余量均匀，应选关键加工面为粗基准。
3)粗基准应避免反复使用，在同一尺寸方向上(即同一自由度方向上)通常只许可使用一次。
4) 便于工件装夹标准：选表面光洁平面做粗基准，以确保定位正确、夹紧可靠。

2．精基准选择
在最终工序和中间工序，应采取已加工表面定位，这种定位基面称为精基准。选择精基按时，关键是考虑怎样减小工件定位误差、确保工件加工精度、同时也要考虑装夹工件方便、夹具结构简单。选择精基按时通常应遵照下列标准：
(1)基准重合标准：即选择设计基准(或工序基准)作为定位基准，以避免定位基准和设计基准(或工序基准)不重合而引发加工尺寸误差。
（2）基准统一标准：当工件以某一组精基准定位，能够比较方便地加工其它各表面时，则应尽早地把这个基准面加工出来，并达成一定精度，以后工序均以它为精基准加工其它表面。

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（3）自为基准标准
意在降低表面粗糙度，减小加工余量和确保加工余量均匀工序，常以加工面本身为基准进行加工。
（4）互为基准标准
一些位置度要求很高表面，常采取互为基准反复加工措施来达成位置度要求。加工表面和定位表面相互转换标准。通常适适用于精加工和光磨加工中。
（5）便于装夹标准
所选择精基准，应能确保定位正确、可靠，夹紧机构简单，操作方便。

六、定位误差分析和计算
能否确保工件加工精度，取决于刀具和工件之间相互位置关系。这种只和工件定位相关误差，称为定位误差，用△D表示。
一批工件逐一在夹具上定位时，各个工件位置不一致原因有二：一是定位基准和工序基准不重合；二是定位基准位置改变。
(1)基准不重合误差：因为定位基准和工序基准不重合而引发加工尺寸误差，称为基准不重合误差，用△B表示。
(2)基准位移误差：工件在夹具中定位时，因为定位副制造误差和最小配合间隙影响，造成各个工件定位基准位置不一致，从而给加工尺寸造成误差，这个误差称为基准位移误差，用△y表示。

教案（课时备课）
第 4 次课 2 课时
课目、课题
§1.5 工件夹紧
教学目标
和要求
夹紧力方向确实定、夹紧力作用点选择
夹紧机构及夹紧装置
关键
难点
夹紧机构原理
教学内容

教学方法

教学手段

师生互动

时间分配

板书设计

§1.5 工件夹紧
一、夹紧装置组成和基础要求
二、夹紧力确实定
三、基础夹紧机构
四、联动夹紧机构
五、定心夹紧机构
六、气动夹紧装置

讲授法
作业部署
P75：15
P76：28
关键参
考资料
兰建设主编 机械制造工艺和夹具 北京：机械工业出版社 .7
王先逵主编 《机械制造工艺学》 北京：机械工业出版社 1995
刘守勇主编.机械制造工艺和机床夹具.机械工业出版社.1997.10
课后自我
总结分析

教学过程
教 学 内 容
教学方法
复习导入

讲授新课
1、基准及其分类
2、完全定位、不完全定位、过定位、欠定位
3、定位基准选择标准
第五节 工件夹紧
一、夹紧装置组成和基础要求
工件定位后，将工件固定并使其在加工过程中保持定位位置不变装置，称为夹紧装置。
1．夹紧装置组成
夹紧装置组成关键由以下三部分组成。
（1）动力源装置 它是产生夹紧作用力装置。分为手动夹紧和机动夹紧两种。
（2）传力机构 它是介于动力源和夹紧元件之间传输动力机构。传力机构作用是：改变作用力方向；改变作用力大小；含有一定自锁性能，方便在夹紧力一旦消失后，仍能确保整个夹紧系统处于可靠夹紧状态，这一点在手动夹紧时尤为关键。
（3）夹紧元件 它