机械加工工艺过程教学内容

第一章机械加工工艺规程设计

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。它体现了生产规模的大小、工艺水平的高低和解决各种工艺问题的方法和手段。

第一节基本概念

一．机械产品生产过程与机械加工工艺过程

（一）生产过程

从原材料到机械产品出厂的全部劳动过程。包括：

1）毛坯的制造

2）原材料的运输和保存

3）生产准备和技术准备

4）零件的机械加工及热处理

5）产品的装配、检验、试车、油漆、包装等。

直接生产过程：

被加工对象的尺寸、形状或性能、位置产生一定的变化。如：零件的机械加工、热处理、装配等。

间接生产过程：

不使加工对象产生直接变化。如：工装夹具的制造、工件的运输、设备的维护等。

（二）机械加工工艺过程

是生产过程的一部分，是对零件采用各种加工方法，直接用于改变毛坯的形状、尺寸、表面粗糙度以及力学物理性能，使之成为合格零件的全部劳动过程。

工艺：使各种原材料、半成品成为成品的方法和过程

工艺过程：在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品和半成品的过程。

二．机械加工工艺过程的组成

1．工序

一个或一组工人，在一台机床或一个工作地点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。

划分工序的主要依据：工作地点是否改变和加工是否连续完成。

同一零件，同样的加工内容可以有不同的工序安排。

如图1-1所示的阶梯轴的加工：

加工内容：

1．加工小端面2。小端面钻中心孔

图1-1 阶梯轴

3．加工大端面4。大端面钻中心孔

5．车大端外圆6。对大端倒角

7．车小端外圆8。对小端倒角

9．精车外圆

10．铣键槽11。去毛刺

工序方案1：

工序1：加工内容1到9——车床

工序2：加工内容10、11——铣床（手工去毛刺）

工序方案2：

工序1：加工内容1、2、7、8—加工小端

工序2：加工内容3、4、5、6—加工大端

工序3：加工内容9 工序4：加工内容10、11

工序方案3：

工序1：加工内容：1、2、3、4—铣两端面打中心孔

工序2：加工内容：5、6、7、8—仿形车外圆、倒角

工序3：加工内容：9—精车外圆

工序4：加工内容：1—铣键槽

工序5：加工内容：11—去毛刺

2．安装

如果在一个工序中要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成的那部分加工内容称为一个安装。

如图1-2为上例第一种工序安排中包含的安装：

图1-2 工序和安装

3．工位

在工件的一次安装中，通过分度（或移位）装置，使工件相对于机床床身变换加工位置，我们把每一个加工位置上的安装内容称为工位。一个安装中可能只有一个工位，也可能有几个工位。

如图1-3为一回转工作台加工孔，钻、扩、铰各为一个加工内容，装夹一次产生一个合格的零件。

该加工共有4个工位：装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔，用于依次装夹中

4、工步 指在加工表面不变、切削刀具不变、切削用量不变的情况下所完成的工位内

容，称为一个工步。

如上述第二种工序安排，工序1、2各有4个工步

注意：

1）组成工步的任一因素（刀具、切削用量，加工表面）改变后为另一工步。

2）连续进行的若干相同的工步，为简化工艺，习惯看作为一个工步。如一个个加工4-φ10的孔。

3）复合工步

为提高生产率，经常把几个带加工表面，用几把刀具同时进行加工，或采用复合刀具加工表面，采用复合刀具和多刀加工的工步称为复合工步。 图1-3 多工位回转工作

台

5、走刀

切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容，称为一次走刀。一个工步可以包括一次或数次走刀。

三．生产类型与机械加工工艺规程

（一）机械加工工艺规程

把比较合理的机械加工工艺过程确定下来，成为施工依据的文件。也就是把工艺过程和操作方法按一定的格式用文件的形式规定下来，成为工艺规程。机械加工的工艺规程的详细程度与生产类型有关，不同的生产类型是由产品的年生产纲领即年产量区别。

（二）生产纲领和生产批量

1．生产纲领：

企业在计划期内，应生产的产品产量和进度计划称为生产纲领，计划期为一年的生产纲领成为年生产纲领。

2．年生产纲领

N=Qn(1+a)(1+b)

Q：产品的年产量（台/年）

n：每台产品中该零件的数量（件/台）

a：备品百分率

b：废品百分率

3．生产批量：

一次投入或产出的同一产品（或零件）的数量

考虑因素：

1）资金周转要快

2）零件加工、调整费用要少

3）保证装配和销售必要的储备量

计算公式： n ：每批中零件数量

N ：年生产纲领中规定的零件数量

A ：零件应储备的天数

F ：一年中工作日天数。

4．生产类型

1）按企业生产专业化程度划分：

（1）大量生产：

同一产品的数量很大，大多数工作地点经常重复的进行同一零件的同一道工序的加工。

（2）成批生产（大批、中批、小批）：

一年中分批的制造相同的产品，制造过程有一定的重复性。

（3）单件：

单个生产不同结构和不同尺寸的产品。很少重复。

2）从工艺角度划分：

单件小批生产

中批生产

大批大量生产

3）各种生产类型的工艺特征，如表1-1所示： 表1-1 各种生产类型的工艺特点

工艺特征 单件小批量

中批生产 大批大量 毛坯 自由锻、木模手工

造型；精度低、余量大 模锻、金属模； 精度和余量中等

模锻、机器造型； 精度高，余量小 机床 通用机床，

机群式布置 通用机床，部分专机，

按零件类别分工段排列

自动机床，专用机床 生产流水线排列 工装 通用工装 专用工装 高效专用工装

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NA n