现代制造系统_机械制造过程基础知识
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准（包括工序基准、定位基准、装配基准和测量基准）的 含义及其相互之间的关系；掌握装夹的概念及三种装夹方 法的特点。
2.3.1 基准
基准的概念：将用来确定加工对象上几何要素间的几何关
系所依据的那些点、线、面称为基准。
基准的分类：按照其作用的不同，基准可分为设计基准和
工艺基准两大类。
(1)设计基准
如图2-8示 。
• 工序基准的选择应主要考虑如下两个方
面的问题： ① 尽可能用设计基准作工序基准。
当采用设计基准为工序基准有困难时， 可另选工序基准，但必须可靠地保证零 件的设计尺寸和技术要求。
② 所选工序基准应尽可能用于工 件的定位和工序尺寸的检查。
(2)工艺基准
2）定位基准
定位基准是加工中用作定位的基准。
定位基准可进一步分为粗基准、精基准和附加基准。 粗基准 使用未经机械加工的表面作定位基
按照此定义，带回转刀架的机床（如转塔车床）或带自动换 刀装置的机床（如加工中心），当更换不同刀具时，即使 加工表面不变，也属不同工步。
在一个工步内，若有几把刀具同时加工几个不同表面，称此 工步为复合工步。采用复合工步可以提高生产效率。
• 走刀 每次工作进给所完成的工步称为一次
走刀。
2.1.3 机械装配工艺过程
所连续完成的那一部分装配工作。
• 装配工步是装配工序的组成部分，在装配工步中，
装配对象、装配工具和装配方法均不改变。图2-6所 示为一钻夹具的装配过程 。
2.1.4 生产类型及其工艺特点
• 生产纲领
期内应当生产的产品数量称为生产纲领。计划期通常为一
年，零件的年生产纲领N按下式计算：
N = Q n（1+α% +β% ）
准，称为粗基准。 精基准 使用已经机械加工ຫໍສະໝຸດ Baidu表面作定位基
准，称为精基准。 附加基准 仅仅是为了机械加工工艺需要设
计的定位基准，称为附加基准。如轴类零件的两顶 尖孔、小刀架上的工艺凸台。
(2)工艺基准
3）测量基准 零件测量时所采用的基准，称为测量基准。
4）装配基准 装配时用来确定零件或部件在机器中的相对 位置所采用的基准，称为装配基准。
图中所示的箱体零件，顶面B的设计基准为底面A（尺寸H）； 孔I的设计基准为底面A与角尺面C（尺寸X1、Y1）； 孔Ⅱ的设计基准为底面A和孔I的中心（尺寸Y2、R1）； 孔Ⅲ的设计基准为孔I与孔Ⅱ的中心（尺寸R2、R3）。
设计人员是从零件的工作性能要求出发而确定设计基准的。
图中孔I与孔Ⅱ、孔Ⅲ之间，孔Ⅱ与孔Ⅲ之间均有齿轮啮合传动 关系。
为保证齿侧啮合间隙量，孔Ⅱ采用了孔I中心作设计基准，孔Ⅲ 采用了孔I与孔Ⅱ的中心作为的设计基准。
(2)工艺基准
工艺基准是指在工艺过程中所采用的基
准。
根据其作用不同，工艺基准又可分为：工 序基准、定位基准、测量基 准与装配基准。
• 1）工序基准 工序基准是在工序图上用来确定本
道工序所加工的表面加工后位置尺寸和 位置关系的基准。
第2章 机械制造过程基础知识
学习指南 机械制造工艺方法与工艺过程
机械加工方法 基准与装夹
机械加工工艺系统 成组技术基本原理 零件结构工艺性
学习指南
• 学习本章内容，在了解机械加工方法和机械
加工装备的同时，应深入理解有关机械加工 的基本概念和基本原理，如基准的概念，工 件的定位原理等。
2.1 机械制造工艺方法与工艺过程
• 机械加工工艺过程的组成
由按一定的顺序排列的若干个工序组成，
而每一个工序又可细分为安装、工位、 工步及走刀等。
工序 • 工序 指由一个或一组工人在同一台机床或
同一个工作地，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。
工作地、工人、工件与连续作业构成了工
序的四个要素，若其中任一要素发生变更， 则构成了另一道工序。 一个工艺过程需要包括哪些工序，是由被 加工零件的结构复杂程度、加工精度要求 及生产类型所决定的 。
• 如图2.1所示。
单件生产加工工艺过程
大批量生产加工工艺过程
安装与工位
• 安装 工件每经一次装夹后所完成的那部分工序称为安装。
如表2-2中的第2、3及5工序中，须经过两次安装才能完成其工 序的全部内容。
• 工位 当采用多工位夹具或多轴（多工位）机床时，使工件
在一次安装中先后经过若干个不同位置顺次进行加工。则工 件在机床上占据每一个位置所完成的那部分工序称为工位。
如果一个工序只有一次安装，该安装又只有一个工位，则工序 内容就是安装内容，同时也是工位内容。
图2-4是通过立轴式回转工作台使工件变换加工位置的例子。在该例中，有 4个工位，可在一次安装中实现钻孔、扩孔和绞孔加工。
工步与走刀 • 工步 是指在加工表面不变、切削刀具不变
的情况下所连续完成的那部分工序内容。
• 学习要点:了解机械制造工艺方法，熟悉
机械加工工艺过程，理解工序、安装、工 位、工步及走刀的含义。
• 工艺是指制造产品的技巧、方法和程序。
2.1.2 机械加工工艺过程及其组成
• 机械加工工艺过程的定义
采用机械加工方法直接改变毛坯的形状、 尺寸、各表面间相互位置及表面质量，
使之成为合格零件的过程，称为机械 加工工艺过程。
如，齿轮和轴的装配，齿轮的装配基准为齿轮内孔和端面。
装配基准一般与零件的主要设计基准相一致。
2.3.2 工件的装夹
装夹的概念
后才能进行加工。
装夹应实现两个方面的任务：定位与夹紧。 1）定位 使工件在机床上或夹具中占有某一个正确的位
置。
2）夹紧 对工件施加一定的外力，使工件在加工过程中
保持定位后的正确位置不变动。
• 机械装配过程是指将组成机器的全部零、部件按一
定的精度要求和技术条件连接与固定在一起，构成合 格机械产品的过程。
• 机械装配工作包括：套装、组装、部装、总装、调
试、检验、平衡、试车、涂装与包装等工作。
• 机械装配过程由一系列的工序、工步和操作组成。 • 装配工序是指在一个工作地点，由一个或一组工人
（2-1）
式中 Q-产品年产量（件/年）；
n-每台产品中该零件数量（件/台）；
α-备品率；
β-废品率。
• 生产类型
主要根据产品的生产纲领，并考虑产品的体积、重量和其 他特征，生产类型一般可分成：单件小批量生产、成批生 产和大批大量生产。
2.3 基准与装夹
学习要点：掌握基准的概念，深刻理解设计基准、工艺基
2.3.1 基准
基准的概念：将用来确定加工对象上几何要素间的几何关
系所依据的那些点、线、面称为基准。
基准的分类：按照其作用的不同，基准可分为设计基准和
工艺基准两大类。
(1)设计基准
如图2-8示 。
• 工序基准的选择应主要考虑如下两个方
面的问题： ① 尽可能用设计基准作工序基准。
当采用设计基准为工序基准有困难时， 可另选工序基准，但必须可靠地保证零 件的设计尺寸和技术要求。
② 所选工序基准应尽可能用于工 件的定位和工序尺寸的检查。
(2)工艺基准
2）定位基准
定位基准是加工中用作定位的基准。
定位基准可进一步分为粗基准、精基准和附加基准。 粗基准 使用未经机械加工的表面作定位基
按照此定义，带回转刀架的机床（如转塔车床）或带自动换 刀装置的机床（如加工中心），当更换不同刀具时，即使 加工表面不变，也属不同工步。
在一个工步内，若有几把刀具同时加工几个不同表面，称此 工步为复合工步。采用复合工步可以提高生产效率。
• 走刀 每次工作进给所完成的工步称为一次
走刀。
2.1.3 机械装配工艺过程
所连续完成的那一部分装配工作。
• 装配工步是装配工序的组成部分，在装配工步中，
装配对象、装配工具和装配方法均不改变。图2-6所 示为一钻夹具的装配过程 。
2.1.4 生产类型及其工艺特点
• 生产纲领
期内应当生产的产品数量称为生产纲领。计划期通常为一
年，零件的年生产纲领N按下式计算：
N = Q n（1+α% +β% ）
准，称为粗基准。 精基准 使用已经机械加工ຫໍສະໝຸດ Baidu表面作定位基
准，称为精基准。 附加基准 仅仅是为了机械加工工艺需要设
计的定位基准，称为附加基准。如轴类零件的两顶 尖孔、小刀架上的工艺凸台。
(2)工艺基准
3）测量基准 零件测量时所采用的基准，称为测量基准。
4）装配基准 装配时用来确定零件或部件在机器中的相对 位置所采用的基准，称为装配基准。
图中所示的箱体零件，顶面B的设计基准为底面A（尺寸H）； 孔I的设计基准为底面A与角尺面C（尺寸X1、Y1）； 孔Ⅱ的设计基准为底面A和孔I的中心（尺寸Y2、R1）； 孔Ⅲ的设计基准为孔I与孔Ⅱ的中心（尺寸R2、R3）。
设计人员是从零件的工作性能要求出发而确定设计基准的。
图中孔I与孔Ⅱ、孔Ⅲ之间，孔Ⅱ与孔Ⅲ之间均有齿轮啮合传动 关系。
为保证齿侧啮合间隙量，孔Ⅱ采用了孔I中心作设计基准，孔Ⅲ 采用了孔I与孔Ⅱ的中心作为的设计基准。
(2)工艺基准
工艺基准是指在工艺过程中所采用的基
准。
根据其作用不同，工艺基准又可分为：工 序基准、定位基准、测量基 准与装配基准。
• 1）工序基准 工序基准是在工序图上用来确定本
道工序所加工的表面加工后位置尺寸和 位置关系的基准。
第2章 机械制造过程基础知识
学习指南 机械制造工艺方法与工艺过程
机械加工方法 基准与装夹
机械加工工艺系统 成组技术基本原理 零件结构工艺性
学习指南
• 学习本章内容，在了解机械加工方法和机械
加工装备的同时，应深入理解有关机械加工 的基本概念和基本原理，如基准的概念，工 件的定位原理等。
2.1 机械制造工艺方法与工艺过程
• 机械加工工艺过程的组成
由按一定的顺序排列的若干个工序组成，
而每一个工序又可细分为安装、工位、 工步及走刀等。
工序 • 工序 指由一个或一组工人在同一台机床或
同一个工作地，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。
工作地、工人、工件与连续作业构成了工
序的四个要素，若其中任一要素发生变更， 则构成了另一道工序。 一个工艺过程需要包括哪些工序，是由被 加工零件的结构复杂程度、加工精度要求 及生产类型所决定的 。
• 如图2.1所示。
单件生产加工工艺过程
大批量生产加工工艺过程
安装与工位
• 安装 工件每经一次装夹后所完成的那部分工序称为安装。
如表2-2中的第2、3及5工序中，须经过两次安装才能完成其工 序的全部内容。
• 工位 当采用多工位夹具或多轴（多工位）机床时，使工件
在一次安装中先后经过若干个不同位置顺次进行加工。则工 件在机床上占据每一个位置所完成的那部分工序称为工位。
如果一个工序只有一次安装，该安装又只有一个工位，则工序 内容就是安装内容，同时也是工位内容。
图2-4是通过立轴式回转工作台使工件变换加工位置的例子。在该例中，有 4个工位，可在一次安装中实现钻孔、扩孔和绞孔加工。
工步与走刀 • 工步 是指在加工表面不变、切削刀具不变
的情况下所连续完成的那部分工序内容。
• 学习要点:了解机械制造工艺方法，熟悉
机械加工工艺过程，理解工序、安装、工 位、工步及走刀的含义。
• 工艺是指制造产品的技巧、方法和程序。
2.1.2 机械加工工艺过程及其组成
• 机械加工工艺过程的定义
采用机械加工方法直接改变毛坯的形状、 尺寸、各表面间相互位置及表面质量，
使之成为合格零件的过程，称为机械 加工工艺过程。
如，齿轮和轴的装配，齿轮的装配基准为齿轮内孔和端面。
装配基准一般与零件的主要设计基准相一致。
2.3.2 工件的装夹
装夹的概念
后才能进行加工。
装夹应实现两个方面的任务：定位与夹紧。 1）定位 使工件在机床上或夹具中占有某一个正确的位
置。
2）夹紧 对工件施加一定的外力，使工件在加工过程中
保持定位后的正确位置不变动。
• 机械装配过程是指将组成机器的全部零、部件按一
定的精度要求和技术条件连接与固定在一起，构成合 格机械产品的过程。
• 机械装配工作包括：套装、组装、部装、总装、调
试、检验、平衡、试车、涂装与包装等工作。
• 机械装配过程由一系列的工序、工步和操作组成。 • 装配工序是指在一个工作地点，由一个或一组工人
（2-1）
式中 Q-产品年产量（件/年）；
n-每台产品中该零件数量（件/台）；
α-备品率；
β-废品率。
• 生产类型
主要根据产品的生产纲领，并考虑产品的体积、重量和其 他特征，生产类型一般可分成：单件小批量生产、成批生 产和大批大量生产。
2.3 基准与装夹
学习要点：掌握基准的概念，深刻理解设计基准、工艺基