第2章 机械加工工艺规程解析

夹具用一个支承点限制工件的一个自由度，用合 理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件 在夹具中的位置完全确定。这就是六点定位原则。
2.4 定位基准的选择
图2 -8 工件定位时支承点的分布
2.4 定位基准的选择
2.工件的定位方式
（1）完全定位： 工件的六个支承点全部被限制， 工件在空间占有完全确定的惟一位置，称完 全定位。 （2）不完全定位： 有些工件，根据加工要求，并 不需要限制其全部自由度。 （3）欠定位： 工件的实际定位所限制的自由度数 少于按其加工要求所必须限制的自由度数目。 欠定位的结果将会导致工件应该被限制的自 由度不被限制的不合理现象，在夹具中的位 置不能满足加工要求。
2.2 零件的工艺分析
2.2.2 零件的结构工艺性分析
1.工件应便于机床或夹具上装夹，并尽量减少装夹次数。 2.刀具易于接近加工部位，便于进刀、退刀、越程和测量， 以及便于观察切削情况等。 3.尽量减少刀具调整和走刀次数。 4.尽量减少加工面积及空行程，提高生产率。 5.便于采用标准刀具，尽可能减少刀具种类。 6.尽量减少工件和刀具的受力变形。 7.改善加工条件，便于加工，必要时应便于采用多刀、多 件加工。 8.有适宜的定位基准、且定位基准至加工面的标柱尺寸应 便于测量。
(2) 制定工艺规程的主要依据(原始资料)
2.1 机械加工概述
(3) 制定工艺规程的步聚： ①分析研究产品的装配图和零件图。 ②确定生产类型。 ③确定毛坯的种类和尺寸。 ④选择定位基准和主要表面加工方法、拟定零件 加工工艺路线。 ⑤确定工序尺寸及公差。 ⑥选择机床、工艺装备及确定时间定额。 ⑦填写工艺文件。
（4）过定位（重复定位）：是指定位时几个 定位支承点重复限制工件的同 一个自由度。
图2 -11 工件过定位及改进措施
2.4 定位基准的选择
2.4.3 定位基准的选择
1. 精基准的选择
(1) 基准重合原则 设计基准为定位基准。
(2) 基准统一原则 采用同一组基准来加工工件的多个表面。 (3) 自为基准原则 以加工表面本身作为定位基准称为自为 基准原则。 (4) 互为基准原则 用两个表面互相作为基准，反复进行加 工，以保证位置精度要求。
2.3 毛坯的选择
2.3.2 选择毛坯时应考虑的因素 1.零件的材料及力学性能要求 2.零件的结构形状和尺寸 3.生产纲领的大小 4.现有生产条件 5.充分考虑利用好技术、新工艺、新材料 的可能性
2.3 毛坯的选择
2.3.3 毛坯形状与尺寸的确定
毛坯尺寸和零件图上的设计尺寸之差称为加工余量， 又叫毛坯余量。毛坯尺寸的公差、毛坯余量的大小同毛坯 的制造方法有关。 毛坯余量确定后，将毛坯余量附加在零件相应的加工 表面上，即可大致确定毛坯的形状和尺寸，此外还要考虑 毛坯制造、机械加工及热处理等许多工艺因素。 从机械加工工艺角度确定毛坯形状和尺寸时应注意： ⑴ 工艺凸台 ⑵ 一坯多件 ⑶ 组合毛坯
• 教学难点：
– 机加工工艺规程的组成； – 工序、工步的划分。
2.1 机械加工概述
2.1.1 生产过程和工艺过程 1. 生产过程
2.1 机械加工概述
2. 工艺过程 工艺过程就是指改变生产对象的形状、 尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品的过程。 机械加工工艺过程是指利用机械加工 的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表 面质量，使其成为成品或半成品的过程。
成批生产
周期性改变 部分铸件用金属模，部分锻件 采用模锻。毛坯精度中等，加 工余量中等
大量生产
固定不变 铸件广泛采用金属模机器造型。 锻件广泛采用模锻以及其他高 生产率的毛坯制造方法。毛坯 精度高，加工余量小 广泛采用高生产率的专用机床 及自动机床。按流水线形式排 列布置
加工对象
3. 各 种 生 产 类 型 的 工 艺 特 征
2.1 机械加工概述
2.1.2 工艺过程的组成 1.工序
工序是一个（或一组）工人，在一个工作地对同一 个（或同时对几个）工件进行加工所连续完成的那部分工 艺过程 。工序是组成工艺过程的基本单元，也是生产计 划的基本单元。
2.安装
工件加工前，使其在机床或夹具中占据一正确而固定 位置的过程为安装。在一个工序中，工件可能安装一次， 也可能安装几次。
2.2 零件的工艺分析
作
业
1. 零件的结构工艺性分析一般涉及哪些方面的内容?
如果要在斜面上钻孔如何解决?
2. 为什么机器底座一般都设计出凸台?
2.3 毛坯的选择
• 教学重点：
– 掌握工件毛坯的种类； – 掌握选择毛坯时应该老店考虑的因素； – 掌握毛坯尺寸和形状的确定方法。
• 教学难点：
– 选择毛坯时考虑的因素和毛坯形状及尺寸的确 定。
2.3 毛坯的选择
2.3.1 毛坯的种类
1.铸件 适用于各种性状复杂的零件，铸件材料有铸铁、铸 钢及钢等有色金属。 2.锻件 自由锻件毛坯精度低、加工余量大、生产率低，适 用于单件小批量生产以及大型零件毛坯。模锻件毛 坯精度高、加工余量小、生产率高，适用于中批以 上生产的中小型毛坯。常用的锻件材料为中、低碳 钢及低合金钢。 3.轧制件 主要包括各种热轧和冷轧圆钢、方钢、六角钢、 八角钢等型材，热轧毛坯精度较低，冷轧毛坯精度 较高。 4.焊接件 是将型材或板料等焊接成所需的毛坯，简单方便， 但需经过时效处理消除应力后才能进行机械加工。 5.其他毛坯 如冲压件、粉末冶金和塑料压制件等。
2.4 定位基准的选择
2.4.1 基准的概念及其分类
x
2.4 定位基准的选择
2.4.2 工件定位的基本原理
1. 六点定位原则
工件定位的实质，就是使工件在夹具中占有某一个 正确的加工位置。一个空间处于自由状态的刚体，具 有六个自由度。要使工件在夹具中占有正确的位置， 就是要对工件的 六个自由度加以 必要的限制——即约束。
需要技术熟练的操作工人
工艺文件 零件的互换性
有简单的工艺过程卡片
广泛采用钳工修配
零件大部分有互换性，少数用 钳工修配
中等 中等
零件全部有互换性，某些配合 要求很高的零件采用分组互换
高 低
生产率 单件加工成本
低 高
2.1 机械加工概述
2.1.4 工艺规程
工艺规程是规定产品或零部件制造工艺过程和 操作方法等的工艺文件。
5.走刀
走刀是切削工具在加工表面上切削一次所完成的那部 分工艺过程。在一个工步中，当加工表面上需要切除的材 料较厚，无法一次全部切除掉，需分几次切除，则每切去 一层材料称为一次走刀。
2.1 机械加工概述
多工位加工和复合工步：
图2-2 多工位加工
图2-3 复合工步
2.1 机械加工概述
2.1.3 生产纲领和生产类型 1. 生产纲领
• 教学难点：
– 零件的结构工艺性分析
2.2 零件的工艺分析
2.2.1 零件的技术要求分析 零件的技术要求分析包括以下几个方面： 1.加工表面的尺寸精度和性状精度。 2.各加工表面之间以及加工表面和不加工表面之 间的相互位置精度。 3.加工表面粗糙度以及表面质量方面的其他要求。 4.热处理及其他要求，如动平衡、配适切削等。
2.1 机械加工概述
3.工位
为了减少安装次数，常采用回转工作台，回转夹具或 移动夹具等多工位夹具，使工件在一次安装中先后处于几 个不同的位置进行加工。此时，工件在机床上占据的每一 个加工位置称为工位。
4.工步
在加工表面，切削刀具和切削用量（不包括切削深度） 不变的条件下，所连续完成的那一部分工序称为工步。
(2)成批生产
成批生产指一年中分批轮流生产几种不同的产品，每种产 品均有一定的数量，工作地的加工对象周期性地重复。
(3)大量生产
大量生产的产量很大，大多数工作地点长期只进行某一工 序的生产。
2.1 机械加工概述
类型 特点
单件生产
经常改变 铸件用木模，手工造型；锻件 用自由锻。毛坯精度底，加工 余量大
2.1 机械加工概述
2.1 机械加工概述
作
业
2-1什么是生产过程？什么是工艺过程？二者有什么关系？ 2-2举例说明工序、安装、工位、工步及走刀的概念。 2-3什么是生产纲领？有哪几种生产类型？ 2-4什么是工艺规程？简述工艺规程制定的步骤。
2.2 零件的工艺分析
• 教学重点：
– 掌握零件工艺分析所包含的内容； – 掌握零件技术要求分析和结构工艺分析所包含 的内容。
第2章 机械加工工艺规程
本章要点:
• • • • • 生产过程的概念 定位基准的选择 工艺规程的制订 工序尺寸的确定 尺寸链的确定及计算
2.1 机械加工概述•来自教学重点：– 掌握生产过程的概念及组成； – 掌握机加工工艺过程的组成和相关概念； – 掌握生产纲领的计算方法和各生产类型的分类； – 掌握工艺规程的作用。
广泛采用专用夹具，部分靠划 线进行加工 较多采用专用刀具和专用量 具
操作工人需要有一定的技术熟 练程度 有较详细的工艺规程，对重要 零件需编制工序卡片
广泛采用先进高效夹具，靠夹 具及调整法达到加工要求 广泛采用高生产率的刀具和量 具
对操作工人的技术要求较底， 对调整工人的技术要求较高 有详细编制的工艺文件
生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和 进度计划，因计划期常常定为1年，所以也称为年产量。
零件的生产纲领要记入备品和废品的数量 ：
N Qn 1 a% b%
2.1 机械加工概述
2. 生产类型
(1)单件生产
单件生产的基本特点是生产的产品种类很多，每种产品制 造一个或少数几个，而且很少重复生产。例如重型机器制 造，专用设备制造和新产品试制等。
作
业
1. 机械加工中常用的毛坯有哪几种？如何选用？
2. 什么是组合毛坯?
2.4 定位基准的选择
• 教学重点：