机械加工工艺基本知识（续）
机械加工工艺基本知识（续）
三、 工件的夹紧
（一）工作夹紧概述
如上所述，工件在加工前需要定位和夹紧。这是两项十分重要的工作。关于定位在后面章节中详细论述，本节对工件在机床上或夹具中的夹紧作一概略说明。
夹紧的目的是防止工件在切削力、重力、惯性力等的作用下发生位移或振动，以免破坏工件的定位。因此正确设计的夹紧机构应满足下列基本要求：
1 ．夹紧应不破坏工件的正确定位；
2 ．夹紧装置应有足够的刚性；
3 ．夹紧时不应破坏工件表面，不应使工件产生超过允许范围的变形；
4 ．能用较小的夹紧力获得所需的夹紧效果；
5 ．工艺性好，在保证生产率的前提下结构应简单，便于制造、维修和操作。手动夹紧机构应具有自锁性能。
（二）工件夹紧力三要素的确定
根据上述的基本要求，正确确定夹紧力三要素（方向、作用点、大小）是一个不容忽视的问题。
1 ．夹紧力方向的确定
(1) 夹紧力的方向不应破坏工件定位。
图 3-4a为不正确的夹紧方案，夹紧力有向上的分力 F W ，使工件离开原来的正确 定位位置。而图 b 为正确的夹紧方案。
（ 2 ） 夹紧力方向应指向主要定位表面。
2 ．夹紧力作用点的确定
（ 1 ）夹紧力的作用点应落在支承范围内。
图 3-5 所示的夹紧力的作用点落到了定位元件的支承范围之外，夹紧时将破坏正确位置，因而是不正确的。
(3) 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。
图 3-6a 薄壁套筒的轴向刚性比径向刚性好，用卡爪径向夹紧时工件变形大，若沿轴向施加夹紧力，变形就会小得多。夹紧图 3-6b 所示的薄壁箱体时，夹紧力不应作用在箱体的顶面，而应作用在刚性较好的凸边上。或如图 3-6c 所示改为三点夹紧，改变着力点的位置，以减少夹紧变形。
（ 3 ）夹紧力的作用点应靠近工件的加工部位。
图 3-7 所示，夹紧力远离加工部位，因此应在加工部位加上辅助夹紧机构，以防止加工时发生振动，影响加工质量和安全。
3 ．夹紧力大小的估算
加工过程中，工件受到切削力、离心力、惯性力及重力等的作用，理论上夹紧力的作用应与上述力（力矩）的作用相平衡。但是切削力的大小和方向在加工过程中是变化的，因此夹紧力的大小只能进行粗略的估算。估算的方法：
（ 1 ） 找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力。
（ 2 ） 为了简便，只考虑主要因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。
（ 3 ） 根据工件状态，列出力（力矩）的平衡方程式，解出夹紧力的大小 ，还应适当考虑安全系数。
如需进行夹紧力估算可参阅有关资料。
四、机械加工生产类型及特点
（一）生产纲领
企业在计划期内生产的产品的数量和进度计划称为生产纲领。零件的年生产纲领可按下式计算：
N = Qn ( 1+ a% + b%)
式中 N ——零件的年生产纲领（件 / 年）；
Q ——产品的年生产纲领（台 / 年）；
n ——每台产品中该零件的数量（件 / 台）；
a% —备品的百分率；
b% —废品的百分率。
生产纲领的大小对生产组织形式和零件加工过程起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化和程度，决定了所应选用的工艺方法和工艺装备。
（二）生产类型及工艺特点
企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类称为生产类型。生产类型一般可分为：单件生产、成批生产、大量生产三种类型。
1 ．单件生产
单件生产的基本特点是：生产的产品种类繁多，每种产品的产量很少，而且很少重复生产。例如重型机械产品制造和新产品试制等都属于单件生产。
2 ．成批生产
成批生产的基本特点是：分批地生产相同的产品，生产呈周期性重复。如机床制造、电机制造等属于成批生产。成批生产又可按其批量大小分为小批生产、中批生产、大批生产三种类型。其中，小批生产和大批生产的工艺特点分别与单件生产和大量生产的工艺特点类似；中批生产的工艺特点介于小批生产和大批生产之间。
3 ．大量生产
大量生产的基本特点是：产量大、品种少，大多数工作地长期重复地进行某个零件的某一道工序的加工。例如，汽车、拖拉机、轴承等的制造都属于大量生产。
生产类型的划分除了与生产纲领有关外，还应考虑产品的大小及复杂程度。
生产类型不同，产品制造的工艺方法、所用的设备和工艺装备以及生产的组织形式等均不同。大批大量生产应尽可能采用高效率的设备和工艺方法，以提高生产率；单件小批生产应采用通用设备和工艺装备，也可采用先进的数控机床，以降低生产成本。各类生产类型的工艺特点可参考表 3-4 。
表 3-4 各种生产类型的工艺特征
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