机械制造工艺学教案

二、机械加工工艺过程

机械加工工艺过程是机械产品生产过程的一部分，是直接生产过程，其

原意是指采用金属切削刀具或磨具来加工工件，使之达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能，成为合格零件的生产过程。由于制造技术的不断发展，现在所说的加工方法除切削和磨削外，还包括其他加工方法，如电加工、超声加工、电子束加工、离子束加工、激光束加工，以及化学加工等几乎所有的加工方法。

三、机械加工工艺规程

是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行、认真贯彻的纪律性文件。

四、机械加工工艺过程的组成

图4－2 工艺过程、工序、安装、工位、工步、走刀之间的关系

五、回顾如下几个概念以方便本章的学习

1、工序

一个或一组工人，在一个工作地对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。

工序是组成工艺过程的基本单元。

划分工序的主要依据是工作地是否变动和工作是否连续以及操作者和加工对象是否改变，共四个要素。在加工过程中，只要有其中一个要素发生变化，即换了一个工序。

2、安装

在同一个工序中，工件每定位和夹紧一次所完成的那部分工序内容称

由机械产品的生产过程引出机械加工工艺过程的概念，再到机械加工工艺规程。

正确理解工序、安装、工位、工步、走刀的概念；

理解要点：三定一连续（四要素）

§4－1－2 机械加工工艺规程的格式

卡片形式，我国未作统一的规定，但各机械制造厂使用表格的基本内容是相同的。机械加工工艺规程的详细程度与生产类型、零件的设计精度和工艺过程的自动化程度有关。对应形式见表4－1。具体格式见图4－3、4－4及4－5。

表4－1 机械加工工艺规程格式特点对比

生产类型详细程度备注

机械加工工艺过程卡片单件小批（普通

加工方法）

简单

对于数控工序，

则需作出详细规

定，填写数控加

工工序卡、刀具

卡等必要的与编

程有关的工艺文

件，以利于编程。

机械加工工艺卡

片

中批生产较详细

机械加工工序卡

片

大批大量

（单件小批中技

术要求高的关键

零件的关键工

序）

详细（＋调整卡、

检验卡）

图4－3 机械加工工艺过程卡

知道机械加工

工艺规程的特

点和应用场合

单件小批（普

通加工方法）

图4－4 机械加工工艺卡图4－5 机械加工工序卡中批生产

大批大量（单件小批中技术要求高的关键零件的关键工序）

要求能够正确填写几种卡片的内容

正确项：

b)

d)

f)

h)

j)

图4－6 零件结构工艺性分析

l)

n)

p)

r)

t)

v)

能正确分析常见的零件结构的工艺性优劣；

3、熟悉或确定毛坯

主要依据：零件在产品中的作用和生产纲领，零件的结构特征与外形尺寸，

零件材料工艺特性等。常见的毛坯种类见表4－2。

表4－2 各类毛坯的种类及适用范围

4、选择定位基准（见§4－2—1）；

5、拟定加工路线（见§4－2—3）；

6、确定满足各工序要求的工艺装备；

➢包括机床、夹具、刀具、量具和辅具等；

➢应与生产批量和生产节拍相适应，并充分利用现有条件，以降低生产准备费用；

➢对需要改装或重新设计的专用工艺装备应提出具体设计任务书。

7、确定各主要工序技术要求和检验方法；

8、确定各工序加工余量，计算工序尺寸和公差；

9、确定切削用量；

10、确定时间定额；

11、编制数控加工程序（对于数控加工）；

12、评价工艺路线；

对工艺方案进行技术经济分析，确定最优方案。

13、填写或打印工艺文件；

要求：熟悉

机械加工

工艺规程

设计的步

骤和内容。

§4－2 工艺路线的制订制订工艺路线时需要考虑的主要问题有：

1、如何选择定位基准；

2、怎样确定加工方法；

3、怎样安排加工顺序以及热处理、检验等工序；

§4－2－1 定位基准的选择

一、基本概念

1、基准的定义及分类

1）确定生产对象上几何要素之间的几何关系所依据的那些点、线、面称为基准。基准分类见下图：

图4－7 基准分类图

2）定位基准：在加工时用于工件定位的基准叫定位基准。分：粗基准、精基准和辅助基准。

➢粗基准

使用未经机械加工表面作为定位基准，称为粗基准。

➢精基准

使用经过机械加工表面作为定位基准，称为精基准。

➢辅助基准思考并解决提出的问题；

回忆各基准的定义（上学期教学内容），明确定位机械化在整个基准体系中的地位。

零件上根据机械加工工艺需要而专门设计的定位基准。如用作轴类零件定位的顶尖孔，用作壳体类零件定位的工艺孔或工艺凸台等。

二、定位基准选择的一般原则

1、选最大尺寸的表面为安装面（限3个自由度），选最长距离的表面为导向面（2个自由度），选最小尺寸的表面为支撑面（限1个自由度）。

2、首先考虑保证零件的空间位置精度，再考虑保证尺寸精度。因为在加工中保证空间位置精度有时比保证尺寸精度困难的多。

3、应尽量选择零件的主要表面为定位基准，因为主要表面是决定该零件其他表面的设计基准，也就是主要设计基准。

4、定位基准应有利于夹紧，在加工过程中稳定可靠。

三、粗基准的选择

1、粗基准选择的出发点（见图4－8）

图4－8 两种粗基准选择对比

左a)以外圆1为粗基准：孔的余量不均，加工后壁厚均匀

右b)以内孔3为粗基准：孔的余量均匀，但加工后壁厚不均匀

1－外圆2－加工面3－孔

由此得出结论：粗基准的选择将影响到加工面与不加工面的相互位置（不同轴/偏心），或影响到加工余量的分配（均匀否？）。

2、粗基准的选择原则

（1）保证相互位置要求的原则：如果必须保证工件上加工面与不加工面之间的相互位置要求，则应以不加工面作为粗基准。除了图4－8例子外，图4－9例子同理。补充内容：方便学生的理解！适用于粗基准及精基准，具有通用性！

如何做到以内孔3为定位基准？

四爪单动卡盘/划线找正

分析为什么得到这样的结论？