机制知识点 第三章

第三章机械加工与装配工艺规程制定
1.机械制造工艺过程：直接变原材料为零件的过程与产品装配的过程。

2.机械加工工艺过程：用机械加工的方法（包括钳工的手工操作），按规定的顺序把毛坯
（包括轧制材料）变成零件的全过程。

3.工序：工序是工艺过程的基本单元。

是指一个工人（或者一组工人）在一个工作地点（一
般是指一台机床）对一个工件（对多轴机床来说是对多个工件）所连续完成的那一部分工艺过程。

4.安装：一个工序有时在零件的几次装夹下完成，这时，在零件每装夹一次下所完成的那
部分工作成为一次安装。

5.工位：在多轴机床上或者在带有转位夹具的机床上加工时，工件在机床上所占有的一个
位置上所完成的那部分工作成为一个工位。

6.工步：工步是构成工序的基本单元。

是指在加工表面、切削刀具、和切削用量都不变的
情况下所连续完成的那一部分工作。

7.走刀：有些工步由于余量太大，或由于其他原因，需要同一刀具在相同转速和进给量下
（切削深度可能不同）对同一表面进行多次切削，这时，刀具在加工表面上对工件每一次切削所完成的那一部分工作成为一次走刀。

8.加工工艺规程：工程技术人员结合实际制定出一个最佳的加工工艺过程，而且用一个文
件加以规定，将合理的工艺过程和操作方法，按照一定的格式写成文件，用来指导生产，这个文件就叫做加工工艺规程。

9.单件小批生产：工厂产品品种不固定，每一品种的产品数量很少，工厂大多数工作地点
的加工对象经常地改变，如重型机械厂，修船造船厂。

10.中批生产：工厂产品类型基本固定，数量少品种多，需要周期性轮换生产，工厂的大多
数工作地点的加工对象周期性地变换，如各种机械制造厂。

11.大批大量生产：工厂的产品品种已经固定，每种产品数量很多，工厂内大多数工作地点
的加工对象固定不变，如汽车厂，拖拉机厂等。

12.装夹：在机床上进行加工时，必须先把工件安装在准确的加工位置上，并将其可靠地固
定，以确保工件在加工过程中不发生位置的变化，才能保证加工出的表面达到对定的加工要求，工件从定位到夹紧的整个过程叫做装夹。

13.基准：确定零件或部件上某些点线面位置时所选作参照系的那些点线面。

14.设计基准：在设计时或在设计图纸上确定零件位置或者零件上某一点线面位置的那些点
线面成为设计基准。

加工基准：在加工时，确定零件位置或零件上某一点线面位置的那些点线面成为加工基准。

装配基准：在装配时，确定零件位置的点线面称为装配基准。

检查基准：在检查时，确定零件位置或者零件上被检查表面的位置的点线面称为检查基准。

工序基准：在工序图上确定零件位置或者零件上某一表面位置的点线面称为工序基准。

15. 粗基准：以毛坯表面作为基准者称为粗基准；
精基准：以加工过的表面作为基准者称为精基准。

16.基本基准：凡基准面原来就是零件主要表面者，称为基本基准；
辅助基准：凡基准面是为了加工工艺而特意制作的，或者为了工艺需要特意提高了精度等级要求者，称为辅助基准。

17.经济加工精度:在正常的机床、刀具、工人等工作条件下，以最有利的消耗成本所能达
到的加工精度。

18.加工余量：加工表面为了达到所需要的精度和表面质量而应切除的金属层厚度，即加工
前后的尺寸之差。

工序加工余量：某一表面在一道工序中所切除的金属层厚度，即该工序加工前后的尺寸之差。

总加工余量：零件从毛坯变成成品的整个加工过程中某一表面所切除的金属层总厚度，即零件上同一表面毛坯尺寸与图纸尺寸之差。

19.尺寸链：由相互关联的按一定顺序首尾相接构成封闭形式的一组尺寸称为尺寸链。

20.工艺尺寸链：在单个零件的加工过程中，由相互关联的尺寸形成的尺寸链，称为工艺尺
寸链。

装配尺寸链：在装配关系中用以表示装配关系及精度的封闭尺寸链，称为装配尺寸链。

21.环：列入工艺尺寸链中的每一个尺寸称为工艺尺寸链的环。

22.封闭环：尺寸链中在加工过程的最后间接获得的尺寸（环）称为封闭环。

组成环：尺寸链中直接获得的并对封闭环又影响的尺寸换都成为组成环。

增环：由于其变动引起封闭环同向变动的组成环称为增环。

减环：由于其变动引起封闭环反向变动的组成环称为减环。

23.生产效率：工人在单位时间内所加工的合格产品数量或者工人用于加工单件产品的劳动
时间。

24.时间定额（工时定额）:完成某一工序所规定的工时。

25.单件时间;完成零件某一工序所用的时间。

26.劳动生产率：单位时间内工人的平均生产量或者创造的价值。

27.零件装配：将各种零件装配成合件、组件、部件的过程。

28.总装：将部件组件等最后总装为整个产品的过程。

29.合件：由若干零件永久连接（铆、焊）而成活连接后再经加工而成。

组件：一个或几个合件和几个零件的组合。

部件：一个或几个组件、合件和零件的组合。

产品：由部件、合件、组件、零件组合装配而成。

30.装配精度一般包括：
相互位置精度：产品中相关零件部件间的距离精度和相互位置精度；
相对运动精度：相对运动的零部件间在运动方向和相对运动速度上的精度；
相互配合精度:配合表面的配合质量（间隙或过盈量）和接触质量（接触表面尺寸）。

互换装配法
31.完全互换法：即使用装配尺寸链的极值解法。

装配时零件完全实现互换，不需要经过任
何选择、修配和调节就能达到规定的装配精度。

优点：装配工作简单、生产率高，不需要很高的工人技术水平，便于组织流水生产线和自动生产线，备件问题容易解决，维修方便。

缺点：当装配精度要求较高，组成环数目较多时，对组成环的公差要求太严，因而增加了制造的困难。

32.不完全互换法(部分互换法)：即使用装配尺寸链的概率解法。

特点：零件规定的公差比完全互换法所规定的大，有利于经济加工，装配过程一样简单、方便，有极小的可能出现废品，用于组成环多的场合。

33.选择装配法：加工时将零件的加工精度降到经济可行的程度，在装配时对零件进行选择，
选择合适的零件进行装配，以保证规定的装配精度要求。

直接选配法：由装配工人根据手的感觉、凭经验来挑选合适的零件。

分组选配法（分组互换法）：将相配的两零件都按其尺寸度量结果进行分组，分别标以不同的颜色或分放在不同的容器中，装配时大对大、小对小、相同颜色的进行装配。

复合选配法：将直接选配法与分组选配法复合，零件预先度量分组，装配时分组装配，但在组内根据工人的经验可以选择。

应用场合：在大批大量生产情况下，对于装配精度要求很高的场合，如应用互换法进行装配，对组成环的要求太高，给加工造成了很大的困难。

34.修配装配法：用钳工或者机械加工的方法修整产品尺寸链中某个相关零件的尺寸以获得
规定的装配精度的方法。

应用场合：在成批生产或者单件小批生产中，对于装配精度要求较高，组成环数目较多，当用互换法装配时对组成环的公差要求太严，难于制造时，用修配装配法。

35.修配环：采用修配装配法时，各组成环的尺寸公差均按经济精度制造，选出其中一环在
装配时进行修配，以达到规定的装配精度，这个选出来要进行修配的环称为修配环。

36.调节装配法：装配时用一个可调节尺寸的零件来补偿装配累计误差。

补偿原理有两种：
一是调节补偿件在机器中的位置，称为可动补偿件调节法；二是增加一个一定尺寸的零件，称为固定补偿件调节法。

原理部分
1.制定工艺规程的原则：
保证质量、提高效率、降低成本。

三者的关系是：在保证质量的前提下，最大限度地提高生产率，满足生产要求；尽可能地节约耗费，减少投资，降低制造成本。

其中保证质量是基本原则。

2.毛坯的选择原则：
1)零件的生产纲领；产量较大时选择精度和生产率较高的毛坯制造方法，如模锻
型材，产量较小时选用自由锻造或者手工造型的毛坯。

2)零件的结构形状和外形尺寸；
3)零件的材料和材料的性能要求；如铸铁和青铜应选择铸件毛坯；钢质零件在形
状不复杂，形状要求不高时选用型材；中庸钢质零件选用锻件毛坯。

4)现有的生产条件。

3.粗基准的选择原则：
1)相互位置要求原则；如果必须保证工件上加工表面与不加工表面的兴华为之要
求，则以该不加工表面作为粗基准，如果零件上又很多不加工表面，则以其中
与加工面的位置精度要求最高的表面作为粗基准。

2)余量均匀原则；如果工件必须保证其重要加工表面的加工余量均匀时，则应选
择该表面作为粗基准。

3)选择粗基准时，必须考虑定位准确，夹紧可靠，以及夹具结构简单，操作方便。

4)不重复使用粗基准原则；如果已经能使用精基准定位时，一般就不重复使用粗
基准。

4.精基准的选择：
1)基准重合原则：尽量选择设计基准作为精基准；
2)最短路线原则：当选用设计基准作为精基准有困难时，可以采用非设计基准作
为精基准，但应尽量减少基准转换的次数，以减少基准不重合误差；
3)基准统一原则：当工件以某一精基准定位，能够方便地加工所有（或大多数）
其他各表面时，应尽早地将这一基准面加工出来，并达到一定的精度，以后各
工序都以它为基准。

4)所选择的精基准，应能保证工件定位准确、夹紧可靠，并有合适的定位夹紧机
构。

6.加工阶段的划分：
1)粗加工阶段：目的是高效率地取出各加工表面上的大部分余量，并为半精加工
提供基准；
2)半精加工阶段：目的是完成次要表面的加工，并为主要表面的加工做好准备；
3)精加工阶段：目的是保证工件的尺寸精度、形状精度、位置精度及表面粗糙度；
4)光整加工阶段：目的是降低表面粗糙度以及提高表面层的机械物理精度。

7.划分加工阶段的目的：
1)保证加工质量：粗加工时切削力大，发热大，因此受力变形和受热变形都大。

另外由于工件切除表面一层金属，是内应力重新分布，也将产生变形，如果粗
加工精加工混在一起，会破坏已精加工表面的精度；
2)合理使用设备：粗加工在精度低的机床上加工，采用大功率，充分发挥设备潜
力；精加工在精度较高的机床上加工，有利于保持机床精度。

同时有利于合理
配置操作工人等级；
3)粗加工阶段可以及时发现毛坯缺陷，确定后续工序是否进行，以免浪费精加工
工时；
4)适应热处理的需要；
8.安排工序顺序的原则：
1)先粗后精，粗精分开；
2)先加工平面后加工孔；
3)先主要面后次要面；
4)有些零件的精加工工序必须在装配（总成）以后进行。

9.工序分散与工序集中
工序分散是整个工艺安排工序数较多，每道工序的加工内容较少；
工序集中是整个工艺安排工序数较少，每道工序的加工内容较多。

工序分散特点：
1)机床、刀具、夹具等工艺装备简单，维修方便，生产准备时间较短，工人较易
掌握，适合于产品经常变换；
2)有利于选择最合适的切削用量，减少机动时间；
3)工艺路线长，设备及工人数量多，生产面积大；生产周期长，运输量大。

工序分散特点：
1)专用设备和工艺装备数量多且复杂，维修麻烦，生产准备时间较长，对工人要
求较高，产品变换困难；
2)采用高生产率的专用设备和工艺设备，减少工件安装的次数，且每次安装后可
以加工许多表面，有利于保证这些表面的相互位置精度；
3)工艺路线短，设备和工人数量少，生产面积小；生产周期短，运输量小。

10.加工余量的确定因素：
1)前一工序的公差；
2)前一工序所遗留的表面粗糙度值和表面缺陷层深度；
3)前一工序形成的工件空间误差；
4)本工序的安装误差。

11.装配精度与零件精度的关系：
多数装配精度均与和它相关的零件或工件的加工精度有关，而这些零件的加工误差的累积将影响装配精度。

12.分组选配法的要点：
1)两配合件的公差范围应选为相等；
2)分组公差不能随意缩小，分组公差要大于形状误差和表面微观粗糙度之和；
3)要保证零件分组后在装配时各组的数量能够配套。

13.机器结构的装配工艺性：
1)机器结构能够被分解成若干独立的装配单元；
2)装配中的修配工作和机械加工工作应该尽量少；
3)装配和拆卸都很方便。