机械制造工艺

机械制造工艺学
第一章机械加工工艺规程的编制
第一节概述
机械制造工艺学确实是以机械制造生产中的工艺技术问题为研究对象的一门技术科学。

由于生产中工艺问题涉及面极广，机械制造工艺学一样仅讨论机械加工和装配方面的工艺问题。

一、什么叫机械制造工艺
把某种材料按必然的方式和程序、参数或数值、（几何尺寸）加工成一种零件或部件的进程称为工艺。

机加工：车、铣、刨、磨、镗、钻等
加工方式：锻造：自由锻造、模锻等
铸造：砂型铸造、周密铸造等构成工艺的三个基本要素
加工顺序：工艺线路或工艺流程
加工参数：进给量、尺寸、光洁度、硬度等零件要通过毛坯制造、机械加工、热处置等时期，才能变成成品，它通过的整个线路称为工艺线路或工艺流程。

工艺确实是制造产品的方式。

机械制造工艺进程一样指机械加工工艺进程和产品的装配工艺进程。

二、编制或设计工艺永久遵循的原那么
不断追求高质量、高效率、低本钱，同时降低工人的劳动强度，制造平安良好的工作环境。

从本单位实际情形动身，充分利用现有设备，挖掘企业潜力，结合具体生产条件，采纳国内外先进技术，调整好生产率与经济性的关系，可遵循“质量第一、效益优先、效率争先”这一大体法那么，统筹兼顾，处置好这些矛盾。

三、生产进程
将原材料转变成成品的全进程称为生产进程。

（1）产品投入前的生产技术预备工作
产品实验研究和设计、工艺设计和专用工艺装备的设计及制造、各类生产资料和生产组
织等方面的预备工作。

（2）毛坯制造
毛坯的锻造、铸造和冲压等。

（3）零件的加工进程
机械加工、特种加工、焊接、热处置和表面处置。

（4）产品的装配进程
部件装配、总装配、查验和调试等。

（5）各类生产效劳活动
原材料、半成品、工具的供给、运输、保管和产品的油漆和包装等。

从上述进程能够看出，机械产品的生产进程是相当复杂的，为了便于组织生产和提高劳动生产率，现代机械工业的进展要求组织专业化生产，即一种产品的生产是分散在假设干个工厂进行的，如此各有关工厂的生产进程就比较简单，有利于保证质量、提高生产率和降低本钱。

四、工艺进程及其组成
生产进程中为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进程称为工艺进程。

1．工序
工序是一个或一组工人。

在一个工作地址对同一个或同时对几个工件进行加工所持续完成的那一部份工艺进程。

它不仅是组成工艺进程的大体单元，也是制订劳动定额、配备工人、安排作业打算和进行质量查验的大体单元。

区分工序的要紧依据是工作地（或设备）是不是变更，零件加工的工作地变更后，即组成另一工序。

以图1-1阶梯轴的机械加工工艺进程为例，依照其生产的数量的不同，其加工工艺及工序的划分也不同。

表1-1所示为单件小批生产时的工艺及工序；表1-2所示为大量大量生产时的工艺及工序划分。

图1-1 阶梯轴简图
表1-1 阶梯轴加工工艺进程（单件小批生产）
表1-1 阶梯轴加工工艺进程（大批生产）
工序号工序内容设备1铣两端面、钻中心孔铣、钻联合机床
2粗车外圆车床
3精车外圆、切退刀槽、倒角车床
4铣键槽铣床
5磨外圆磨床
6去毛刺钳工台
2．工步与走刀
工步是在加工表面和加工工具不变的情形下，所持续完成的那一部份工序。

（1）当工件在一次装夹后持续进行假设干相同的工步时，常填写为一个工步，如图1-2所示。

图1-2 具有四个相同孔的工件
（2）复合工步
用几把刀具或复合刀具，同时加工同一工件上的几个表面，称为复合工步。

在工艺文件上，复合工步应视为一个工步。

如图1-4所示是用钻头和车刀同时加工内孔和外圆的复合工步。

如图1-5所示是用复合中心钻钻孔、锪锥面的复合工步。

图1-4 多刀加工
图1-5 钻孔、锪锥面复合工步
5．进给（或走刀）
刀具从被加工表面每切下一层金属层即称为一次走刀。

一个工步可能只一次走刀，也可能要几回走刀。

2．安装
（1）夹紧
工件在加工之前，应使其在机床上（或夹具中）处于一个正确的位置并将其夹紧。

（2）装夹
工件具有正确位置及夹紧的进程称为装夹。

（3）安装
工件经一次装夹后所完成的那一部份工序称为安装。

在工序中应尽可能减少装夹次数。

3．工位
为了完成必然的工序部份，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部份一路，相关于刀具或设备的固定部份所占据的每一个位置称为工位。

图1-2所示是利用全能分度头使工件依次处于工位Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ来完成对凸模槽的铣削加工。

1—分度头 2—三爪自定心卡盘 3—工件 4—铣刀 5—尾座
图1-2 多工位加工
三、生产纲领和生产类型
1．生产纲领
企业在打算内应生产的产品量（年产量）和进度打算称为生产纲领。

年产量计算公式：
N=Q×n(1+a%+b%)
式中 N—零件的生产纲领（件／年）；
Q—产品的年产量（台／年）；
n—每台产品中，该零件的数量（件／台）；
a%—备品率；
b%—废品率
2．生产类型的确信
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。

生产纲领不同，生产规模也不同，依照投入生产的批量或生产的持续性，可分为三种生产类型：（1）单件生产
产品品种繁多，每种产品仅生产一件或数件，工作地的加工对象常常改变。

如重型机械制造、专用设备制造及新产品试制等。

（2）批量生产（或成批生产）
产品品种多，同一产品有必然的数量，制造进程有必然的重复性。

如：机床制造确实是比较典型的成批生产。

一次投入或生产的同一产品（或零件）的数量称为生产批量。

可分为：
小批量生产：工艺进程的特点接近单件生产；
大量量生产：工艺进程的特点接近大量生产；
中批量生产：工艺进程的特点介于单件小批生产与大量大量生产之间。

（3）大量生产
产品数量专门大，产品品种单一而固定，工作地长期进行一个零件某道工序的加工。

如：汽车、拖沓机、轴承等的制造一般是以大量生产的方式进行。

各类生产类型的工艺特点见表1-2。

表1-2 各类生产类型的工艺特点
生产类型对工厂的生产进程和生产组织起决定性的作用。

其划分要紧取决于产品的复杂程度及生产纲领的大小。

表1-3所列是按产品年产量划分的生产类型。

表1-3 生产纲领与生产类型的关系
四、工艺规程
规定产品或零部件制造工艺进程和操作方式等的工艺文件称为工艺规程。

一样应包括下述内容：零件的加工工艺线路，各工序的具体加工内容，切削用量、工时定额和所采纳的设
备和工艺装备等。

1．工艺规程的作用
（1）是指导生产的重要技术文件
（2）是生产组织和生产治理工作的大体依据
（3）是新建或扩建工厂或车间的大体资料
制定工艺规程的大体原那么：
保证以最低的生产本钱和最高的生产效率，靠得住地加工出符号设计图样要求的产品。

2．工艺规程的种类
（1）机械加工工艺进程卡片
要紧用于单件小批生产和中批生产的零件。

其格式见表1-4。

表1-4 机械加工工艺进程卡片
（2）机械加工工序卡片
用于大量、大量生产中的加工零件，中批生产和单件小批生产中的某些复杂零件。

其格式见表1-5。

表1-5 机械加工工序卡片
3．对工艺规程的要求
（1）生产质量的靠得住性
（2）工艺技术的先进性
（3）经济性
（4）有良好的劳动条件
4．编制工艺规程的步骤
（1）研究产品的装配图和零件图进行工艺分析
（2）确信生产类型
（3）确信毛坯
（4）拟订工艺线路
（5）确信各工序的加工余量，计算工序尺寸及其公差
（6）选择各工序利用的机床设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。

（7）确信切削用量及时刻定额。

（8）填写工艺文件。