第六章 工艺过程的基本知识
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金属工艺学(邓文英, 郭晓鹏, 邢忠文主编) 06第六章
原则外，还应遵循如下几个原则： 1）基准面先加工 ； 2）主要表面先加工，其他次要表面后加工，但应安 排在主要表面最后精加工或精整加工之前。
（2）划线工序的安排 形状较复杂的铸件、锻件和焊接件等，在单件
小批生产中，为了给安装和加工提供依据，一般在 切削加工之前安排划线工序。
有时为了加工的需要，在切削加工工序之间， 可能还要进行第二次或多次划线。
为了保证精基准的精度，在加工底面和导向面时，以加工 后的顶面为辅助精基准。并且在粗加工和时效之后，又以精加 工后的顶面为精基准，对底面和导向面进行精刨和精细加工（ 刮研），进一步提高精加工阶段定位基准的精度，利于保证加 工精度。
4. 工艺过程
表 6-6 续
表 6-6 续
四、成形零件数控加工工艺
表6-4 单件小批生产轴的工艺过程
工 序 号
工序 名称
工序内容
加工简图
Ⅰ
车
倒头车两端面， 钻中心孔
设备 卧式车床
1.粗车、半精车右端φ40、
φ25外圆、槽和倒角，留
Ⅱ
车
磨削余量1mm; 2. .粗车、半精车左端
φ30、φ25外圆、槽和倒
角，留磨削余量1mm
卧式车床
Ⅲ
铣
粗、精铣键 槽
Ⅳ
热处 理
调质 40~45HRC
在机械加工中，要完全确定工件的
正确位置，必须有六个相应的支承点，
来限定工件的六个自由度，称为工件
的“六点定位原理”。
在Oxy平面上，限制
三个
自由度；在Oxz平面上，限制
两个自由度；在Oyz平面上，限制
一个自由度。
超定位或过定位 前后顶尖已限了制了 五个自由度，而三
爪卡盘又限制了 两个 自由度，在 两个自由 度上，定位点多于一个。
（2）划线工序的安排 形状较复杂的铸件、锻件和焊接件等，在单件
小批生产中，为了给安装和加工提供依据，一般在 切削加工之前安排划线工序。
有时为了加工的需要，在切削加工工序之间， 可能还要进行第二次或多次划线。
为了保证精基准的精度，在加工底面和导向面时，以加工 后的顶面为辅助精基准。并且在粗加工和时效之后，又以精加 工后的顶面为精基准，对底面和导向面进行精刨和精细加工（ 刮研），进一步提高精加工阶段定位基准的精度，利于保证加 工精度。
4. 工艺过程
表 6-6 续
表 6-6 续
四、成形零件数控加工工艺
表6-4 单件小批生产轴的工艺过程
工 序 号
工序 名称
工序内容
加工简图
Ⅰ
车
倒头车两端面， 钻中心孔
设备 卧式车床
1.粗车、半精车右端φ40、
φ25外圆、槽和倒角，留
Ⅱ
车
磨削余量1mm; 2. .粗车、半精车左端
φ30、φ25外圆、槽和倒
角，留磨削余量1mm
卧式车床
Ⅲ
铣
粗、精铣键 槽
Ⅳ
热处 理
调质 40~45HRC
在机械加工中，要完全确定工件的
正确位置，必须有六个相应的支承点，
来限定工件的六个自由度，称为工件
的“六点定位原理”。
在Oxy平面上，限制
三个
自由度；在Oxz平面上，限制
两个自由度；在Oyz平面上，限制
一个自由度。
超定位或过定位 前后顶尖已限了制了 五个自由度，而三
爪卡盘又限制了 两个 自由度，在 两个自由 度上，定位点多于一个。
陶瓷工艺学第六章坯、釉料制备
二、生料釉制备 生料釉制备流程参见P309-310。
三、熔块釉料制备 熔块釉料制备流程参见P311。
第四节 坯釉料制备的主要工序及设备
本节主要内容： 一、原料粉碎 二、筛分 三、除铁 四、泥浆脱水 五、陈腐与练泥
一、原料粉碎
块状的固体物料在机械力的作用下而破碎使块度 或粒度达到要求，这种原料的处理操作，即为原 料粉碎。
坯料制备新工艺： 天然原料加工专业化和质量标准化； 采用喷雾干燥代替压滤脱水； 采用电子计算机配料及控制。
（二）日本的塑性坯料制备 日本对原料要求很严格，非常注重原料的研究工
作，他们认为没有标准化的原料，就谈不上后续 工序的产品品质。所有原料都按标准精制，并分 为高级、中级、低级，按质论价。
（二）注浆坯料的品质要求
①泥浆流动性要好，含水量要少。一般泥浆含水量 在28%~38%，含水量过高，要获得厚度符合要求的 坯体，则泥浆在模型中停留时间过长，并是非可塑性 原料颗粒沉降，致使泥浆分层，造成废品；含水量过 少则难于获得粘度相当低的泥浆，粘稠泥浆流动性差， 不能充分注满到模型中的各部位，易产生废品。
坯料的可塑性主要取决于强可塑性粘土的用量，而 瘠性原料如长石、石英等会降低坯料的可塑性。
2、含水量
坯料的含水量应适宜，分布应均匀。对于大型器 皿，手工成形，水分含量在23%~25%；一般器皿，旋 压成形，水分含量在21%~23%；一般器皿，滚压成形， 水分含量在19%~24%。 3、细度
坯料的细度要求能够通过万孔筛，即筛下的颗粒 粒径均小于0.06mm。生产中以通过万孔筛筛余量来控 制，一般要求筛余在0.2%~1%。坯料达到这样的细度， 具有足够大的总表面积，扩大了颗粒之间的接触面，使 各组分之间达到充分混合，提高混合的均匀度。这样在 成瓷过程中能加快固相反应的速度，降低成瓷温度，提 高瓷质强度，改善瓷的半透明度。细度主要是通过研磨 时间来控制。
焊接工艺(锡焊)
6.2 手工焊接的工艺要求及质量 分析技术
6.3 自动焊接技术
目前常用的自动焊接技术包括： 浸焊 波峰焊接技术 再流焊技术 表面安装技术（SMT）
6.3.1 浸焊
浸焊是指：将插装好元器件的印制电路板浸入有熔融状焊料的锡锅内，一次完成印制电路板上所有焊点的自动焊接过程。 1．浸焊的特点 操作简单，无漏焊现象，生产效率高；但容易造成虚焊等缺陷，需要补焊修正焊点；焊槽温度掌握不当时，会导致印制板起翘、变形，元器件损坏。
2．焊剂(助焊剂)
焊剂是进行锡铅焊接的辅助材料。 焊剂的作用:去除被焊金属表面的氧化物，防止焊接时被焊金属和焊料再次出现氧化，并降低焊料表面的张力，有助于焊接。 常用的助焊剂有： 无机焊剂 有机助焊剂 松香类焊剂：电子产品的焊接中常用。
6.1 焊接的基本知识
6.1.3 锡焊的基本过程
锡焊是使用锡铅合金焊料进行焊接的一种焊接形式。其过程分为下列三个阶段： A．润湿阶段（第一阶段） B．扩散阶段（第二阶段） C．焊点的形成阶段（第三阶段）
6.1 焊接的基本知识
3.1.4 锡焊的基本条件
正确的焊接姿势
一般采用坐姿焊接，工作台和坐椅的高度要合适。 焊接操作者握电烙铁的方法： 反握法：适合于较大功率的电烙铁（>75W）对 大焊点的焊接操作。 正握法：适用于中功率的电烙铁及带弯头的电 烙铁的操作，或直烙铁头在大型机架上的焊接。 笔握法：适用于小功率的电烙铁焊接印制板上 的元器件。
6.2 手工焊接的工艺要求及质量 分析技术
6.2.3 焊点的质量分析
1．对焊点的质量要求 电气接触良好 机械强度可靠 外形美观
6.2 手工焊接的工艺要求及质量 分析技术
2．焊点的常见缺陷及原因分析
虚焊（假焊） 拉尖 桥接 球焊 印制板铜箔起翘、焊盘脱落 导线焊接不当
6.3 自动焊接技术
目前常用的自动焊接技术包括： 浸焊 波峰焊接技术 再流焊技术 表面安装技术（SMT）
6.3.1 浸焊
浸焊是指：将插装好元器件的印制电路板浸入有熔融状焊料的锡锅内，一次完成印制电路板上所有焊点的自动焊接过程。 1．浸焊的特点 操作简单，无漏焊现象，生产效率高；但容易造成虚焊等缺陷，需要补焊修正焊点；焊槽温度掌握不当时，会导致印制板起翘、变形，元器件损坏。
2．焊剂(助焊剂)
焊剂是进行锡铅焊接的辅助材料。 焊剂的作用:去除被焊金属表面的氧化物，防止焊接时被焊金属和焊料再次出现氧化，并降低焊料表面的张力，有助于焊接。 常用的助焊剂有： 无机焊剂 有机助焊剂 松香类焊剂：电子产品的焊接中常用。
6.1 焊接的基本知识
6.1.3 锡焊的基本过程
锡焊是使用锡铅合金焊料进行焊接的一种焊接形式。其过程分为下列三个阶段： A．润湿阶段（第一阶段） B．扩散阶段（第二阶段） C．焊点的形成阶段（第三阶段）
6.1 焊接的基本知识
3.1.4 锡焊的基本条件
正确的焊接姿势
一般采用坐姿焊接，工作台和坐椅的高度要合适。 焊接操作者握电烙铁的方法： 反握法：适合于较大功率的电烙铁（>75W）对 大焊点的焊接操作。 正握法：适用于中功率的电烙铁及带弯头的电 烙铁的操作，或直烙铁头在大型机架上的焊接。 笔握法：适用于小功率的电烙铁焊接印制板上 的元器件。
6.2 手工焊接的工艺要求及质量 分析技术
6.2.3 焊点的质量分析
1．对焊点的质量要求 电气接触良好 机械强度可靠 外形美观
6.2 手工焊接的工艺要求及质量 分析技术
2．焊点的常见缺陷及原因分析
虚焊（假焊） 拉尖 桥接 球焊 印制板铜箔起翘、焊盘脱落 导线焊接不当
第六章 工艺过程的基本知识
3、大量生产 每年的产品数量很大，产品品种单一， 每台设备上经常重复生产某工件的一道工 序，如汽车、拖拉机制造多为大量生产。 一些标准件生产，如轴承、螺栓等也属于 大量生产。 大量生产的组织形式多为流水线或自动 线形式，广泛采用高效率专用设备和工艺 装备，对工人技术水平要求不高。
第二节 工件的安装和夹具
1、直接找正法
如图a所示，在车床上加工偏心轴上与小外圆A同轴的孔。 因工件安装以偏心轴的大外圆B定位，加工孔时，必须保证 加工出孔的中心线与小外圆A的中心线同轴。这样，在定位 时，如图b所示，要用划线盘或百分表直接找正，使偏心轴 小外圆A的中心线与主轴中心线重合，以保证加工孔与偏心 轴小外圆A的同轴度要求。
中型产品
≤10 ＞ 10～50 ＞ 150～500 ＞500 ～5000
重型产品
≤5 ＞ 5～100 ＞100 ～300
大批
＞5000 ～50000
＞300 ～1000
大量生产
＞ ～50000
＞5000
＞1000
1、单件生产 不重复或很少重复生产单个或少量的不同结构 或尺寸的产品，称为单件生产。 单件生产中，因产品种类经常变化，所以多用 通用机床，对工人技术水平要求较高，车间机床 多为机群式排列，以提高适应性。灵活多变为其 工艺特点，如新产品试制等。 2、成批生产 每一计划期内（月或季）投入产品种类较少， 数量较大，每隔一段时间又重复生产称为成批生 产。成批生产又分为小批、中批和大批生产。如 中型内燃机和机床的生产，多为成批生产。
钻四个相同孔的工步
复合工步
为了提高生产率，同时对一个零件的几个表面进 行加工，称为复合工步
（5）走刀
在一个工步中，被加工的某一表面，由 于余量较大或其他原因，在切削用量不变的 条件下，用同一把刀具对它进行多次加工。 刀具对工件的每次加工称为一次走刀。
第六章 工序(过程)能力分析
U L U L
T e 1
或：
C pk = (1 − k ) C p = (1 − k )
C pk T 2eT T − 2e = − = 6S T 6S 6S
T 6S
P2 P1 TL Tm µ TU x
当k≥１，即e≥T/2时， k≥１ (图中 曲线2) 图中， 规定Cpk=0 (图中，曲线2) 不合格品率估计： ●不合格品率估计：
U
解：由题意： 由题意： 计算Cpk
Tm =
TU + T L = 19 . 005 ≠ x = 19 . 0101 2
e = T m − x = 19 .005 − 19 .0101 = 0 .0051 C pk = T − 2 e 0 .07 − 2 × 0 .0051 = ≈ 0 .70 6S 6 × 0 .0143 19 .005 − 19 .0101 k = = 0 .145 0 .07 2 0 .07 = 0 .816 6 × 0 .0143 = (1 − k ) C p = (1 − 0 .145 ) × 0 .816 ≈ 0 .7
二 工序能力指数
1 概念：工序能力指数是衡量工序能力对产品规格要 概念： 求满足程度的数量值， 求满足程度的数量值，记为Cp。通常以规格范围T 通常以规格范围T 与工序能力B的比值来表示。 与工序能力B的比值来表示。即：
Cp = T T T = ≈ B 6σ 6S
T=规格上限TU - 规格下限TL。
表达式： 2 表达式：B=6σ 或 B≈6S 3 影响因素： 影响因素： (1)人——与工序直接有关的操作人员 与工序直接有关的操作人员、 (1)人——与工序直接有关的操作人员、辅助人员 的质量意识和操作技术水平； 的质量意识和操作技术水平； (2)设备——包括设备的精度、工装的精度及其合 (2)设备——包括设备的精度、 设备——包括设备的精度 理性、刀具参数的合理性等； 理性、刀具参数的合理性等； (3)材料——包括原材料 半成品、 材料——包括原材料、 (3)材料——包括原材料、半成品、外协件的质量 及其适用性； 及其适用性； (4)工艺——包括工艺方法及规范 工艺——包括工艺方法及规范、 (4)工艺——包括工艺方法及规范、操作规程的合 理性； 理性； (5)测具——测量方法及测量精度的适应性 测具——测量方法及测量精度的适应性； (5)测具——测量方法及测量精度的适应性； (6)环境——生产环境及劳动条件的适应性 环境——生产环境及劳动条件的适应性。 (6)环境——生产环境及劳动条件的适应性。
T e 1
或：
C pk = (1 − k ) C p = (1 − k )
C pk T 2eT T − 2e = − = 6S T 6S 6S
T 6S
P2 P1 TL Tm µ TU x
当k≥１，即e≥T/2时， k≥１ (图中 曲线2) 图中， 规定Cpk=0 (图中，曲线2) 不合格品率估计： ●不合格品率估计：
U
解：由题意： 由题意： 计算Cpk
Tm =
TU + T L = 19 . 005 ≠ x = 19 . 0101 2
e = T m − x = 19 .005 − 19 .0101 = 0 .0051 C pk = T − 2 e 0 .07 − 2 × 0 .0051 = ≈ 0 .70 6S 6 × 0 .0143 19 .005 − 19 .0101 k = = 0 .145 0 .07 2 0 .07 = 0 .816 6 × 0 .0143 = (1 − k ) C p = (1 − 0 .145 ) × 0 .816 ≈ 0 .7
二 工序能力指数
1 概念：工序能力指数是衡量工序能力对产品规格要 概念： 求满足程度的数量值， 求满足程度的数量值，记为Cp。通常以规格范围T 通常以规格范围T 与工序能力B的比值来表示。 与工序能力B的比值来表示。即：
Cp = T T T = ≈ B 6σ 6S
T=规格上限TU - 规格下限TL。
表达式： 2 表达式：B=6σ 或 B≈6S 3 影响因素： 影响因素： (1)人——与工序直接有关的操作人员 与工序直接有关的操作人员、 (1)人——与工序直接有关的操作人员、辅助人员 的质量意识和操作技术水平； 的质量意识和操作技术水平； (2)设备——包括设备的精度、工装的精度及其合 (2)设备——包括设备的精度、 设备——包括设备的精度 理性、刀具参数的合理性等； 理性、刀具参数的合理性等； (3)材料——包括原材料 半成品、 材料——包括原材料、 (3)材料——包括原材料、半成品、外协件的质量 及其适用性； 及其适用性； (4)工艺——包括工艺方法及规范 工艺——包括工艺方法及规范、 (4)工艺——包括工艺方法及规范、操作规程的合 理性； 理性； (5)测具——测量方法及测量精度的适应性 测具——测量方法及测量精度的适应性； (5)测具——测量方法及测量精度的适应性； (6)环境——生产环境及劳动条件的适应性 环境——生产环境及劳动条件的适应性。 (6)环境——生产环境及劳动条件的适应性。
第六章模锻成形工序分析
在挤压过程中此区金属有两种可能情况：
● 一般情况下此区金属还是可以变形的； ● 如果摩擦阻力很大或此处金属温度降低较大时，此区 成为真正“死区”。
锻造工艺学
解决措施
● 改善润滑条件
挤压成形时，单位压力和摩擦阻力都很大。因此，坯料的软化处理 和良好的润滑在挤压成形中占有非常重要的地位。 对冷挤压而言，为达到充分软化的目的，毛坯必须进行退火处理， 需要进行多次挤压的工件，一般要在各道挤压工序之间进行中间退火。 对于有色金属，如铝合金和黄铜等，要求退火软化后的硬度控制在 70HBS以下，低碳钢则110～130HBS以为宜。 在挤压成形中，良好的润滑可以降低模具与变形金属之间的摩擦 和挤压变形力、减少模具的磨损、延长模具的使用寿命。从变形的角 度来看，合理的润滑可以控制金属的流动，使变形相对均匀，减少由 于不均匀变形产生的附加应力和残余应力从而提高产品的质量。目前， 钢的冷挤压主要采用磷化-皂化处理；硬铝则广泛采用氧化处理和涂覆 脂酸锌粉末的润滑方法。
●模壁与变形金属的摩擦系数
变形金属与模壁的摩擦阻力小， 有利于金属充满模腔
● 模壁斜度：
模壁斜度是为了模锻后锻件 易于取出，但模壁斜度对金属充 填模腔不利
锻造工艺学
1、模膛（模锻件）尺寸和形状的影响
●孔口圆角半径：
孔口圆角半径越小，在孔口处金属质点要拐一个很大 的角度再流入孔内，需消耗较多的能量，不易充满模膛
主要用于形状简单，比较容易充满成形，但由于某些原因变形力 较大，常易产生模锻不足（欠压），模具易磨损的锻件。
锻造工艺学
无飞边模锻
凸凹模间隙方向与模具运动的方向平行，间隙很小，且间隙大小 在变形过程中不变； 易产生毛刺，充不满，变形抗力大，模具易损坏
锻造工艺学
● 一般情况下此区金属还是可以变形的； ● 如果摩擦阻力很大或此处金属温度降低较大时，此区 成为真正“死区”。
锻造工艺学
解决措施
● 改善润滑条件
挤压成形时，单位压力和摩擦阻力都很大。因此，坯料的软化处理 和良好的润滑在挤压成形中占有非常重要的地位。 对冷挤压而言，为达到充分软化的目的，毛坯必须进行退火处理， 需要进行多次挤压的工件，一般要在各道挤压工序之间进行中间退火。 对于有色金属，如铝合金和黄铜等，要求退火软化后的硬度控制在 70HBS以下，低碳钢则110～130HBS以为宜。 在挤压成形中，良好的润滑可以降低模具与变形金属之间的摩擦 和挤压变形力、减少模具的磨损、延长模具的使用寿命。从变形的角 度来看，合理的润滑可以控制金属的流动，使变形相对均匀，减少由 于不均匀变形产生的附加应力和残余应力从而提高产品的质量。目前， 钢的冷挤压主要采用磷化-皂化处理；硬铝则广泛采用氧化处理和涂覆 脂酸锌粉末的润滑方法。
●模壁与变形金属的摩擦系数
变形金属与模壁的摩擦阻力小， 有利于金属充满模腔
● 模壁斜度：
模壁斜度是为了模锻后锻件 易于取出，但模壁斜度对金属充 填模腔不利
锻造工艺学
1、模膛（模锻件）尺寸和形状的影响
●孔口圆角半径：
孔口圆角半径越小，在孔口处金属质点要拐一个很大 的角度再流入孔内，需消耗较多的能量，不易充满模膛
主要用于形状简单，比较容易充满成形，但由于某些原因变形力 较大，常易产生模锻不足（欠压），模具易磨损的锻件。
锻造工艺学
无飞边模锻
凸凹模间隙方向与模具运动的方向平行，间隙很小，且间隙大小 在变形过程中不变； 易产生毛刺，充不满，变形抗力大，模具易损坏
锻造工艺学
第六章 高分子材料及加工工艺
第六章高分子材料及加工工艺思考题2.比较高分子材料与金属材料在性能、加工、应用等方面的区别和联系。
答：高分子材料和金属材料在性能、加工、应用方面有相同点也有不同点，下面我用一张表格来说明这个问题。
5.塑料制品的生产过程是什么？塑料制品成型加工的主要方法有哪些？简述塑料成型加工特点，归纳各类塑料成型方法的优缺点。
答：塑料制品的生产过程：首先将粒状或粉状塑料加入机筒内，并通过螺杆的旋转和机筒外壁加热使塑料成为熔融状态，然后机器进行合模和注射座前移，使喷嘴贴紧模具的浇口道，接着向注射缸通人压力油，使螺杆向前推进，从而以很高的压力和较快的速度将熔料注入温度较低的闭合模具内，经过一定时间和压力保持（又称保压）、冷却，使其固化成型，便可开模取出制品。
其生产原理就是将小分子经聚合反应得到高分子聚合物，然后将其切成粒状或粉末，送到聚合物成型加工工段，加入需要的添加剂，再经过相应的成型加工，生产出塑料制品。
塑料制品成型加工的主要方法、特点及优缺点：除此之外，塑料制品的加工方法还有压延成型，滚塑成型，搪塑成型，铸塑成型，蘸涂成型，流延成型，传递模塑成型和反应注塑成型。
7．分析塑料制品在设计中的特点以及塑料成型与工业设计的关系。
答：随着塑料产品设计和加工工艺的不断发展，在进行产品设计时，设计师和工程师需要考虑到塑料制品在设计中的特点，具体表现为：○1在满足使用要求和性能（如力学强度、电性能、耐化学腐蚀性、尺寸稳定性、耐热性、吸水性等）的前提下，力求塑料产品结构简单、壁厚均匀、连接可靠、安装和使用方便。
○2应尽量使结构合理，便于模具制造和成型工艺的事实，用最简单的工序和设备来完成产品的成型加工。
○3产品要求外形美观，既满足外观又要结构合理。
○4高效率、低消耗，尽量减少产品成型前后的辅助工作量，并避免成型后的二次机械加工。
随着塑料产品设计和加工工艺的不断发展，塑料成型与工业设计有着密不可分的关系。
现代工业产品的造型设计中越来越多地采用塑料材料，其主要原因是塑料可使产品的造型取得良好的艺术效果和经济效果。
机械制造基础第六章 第一、二、三节
（3）便于装夹的原则——为使工件定位稳定，夹紧可靠，要求所选用的粗基 准尽可能平整、光洁、不允许有锻造飞边，铸造浇铸口切痕或其它缺陷，并 有足够的支承面积。 （4）粗基准一般不准重复使用的原则——在同一尺寸方向上粗基准通常只允 许使用一次，这是因为粗基准一般都很粗糙，重复使用同一粗基准所加工的 两组表面之间的位置误差会相当大，因此，粗基准一般不得重复使用。
粗拉 IT9～10 Ra 1.25～5
饺 IT6～9 Ra 0.32~10
精镗 IT7～9 Ra 0.63～5
粗磨 IT9～11 Ra1.25～10
精拉 IT7～9 Ra0.16~0.63
推 IT6～8 Ra0.08~1.25
手饺 IT5
Ra0.08~1.25
精磨 IT7～8 Ra0.08~0.63
3.工艺过程—在生产过程中凡直接改变生产对象的尺寸、形状、性能（包括 物理性能、化学性能、机械性能等）以及相对位置关系的过程，统称为工艺 过程，工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配等工艺 过程。本课程只研究机械加工工艺过程和装配工艺过程。 4．机械制造工艺过程—指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过 程的总和。
（6）选择不同的生产模式和制造技术的准则是什么？过去是——质量、生 产率、成本也称为切削加工的技术指标；现在是——T（交货时间）、Q （质量）、C（成本）、S（服务）
2.生产组织方式（三种）
（1）生产全部零件，并组装整机 特点：1）必须拥有加工所有零件及部装、总装的设备，形成大而全，小 而全的企业。 2）市场一旦有变化适应性差 3）设备负载不平衡，固定资产利用率低。 4）定岗人员忙闲不均，不便管理，难以调动全员积极性。
半精铣 IT8～11 Ra 2.5¬10
粗拉 IT9～10 Ra 1.25～5
饺 IT6～9 Ra 0.32~10
精镗 IT7～9 Ra 0.63～5
粗磨 IT9～11 Ra1.25～10
精拉 IT7～9 Ra0.16~0.63
推 IT6～8 Ra0.08~1.25
手饺 IT5
Ra0.08~1.25
精磨 IT7～8 Ra0.08~0.63
3.工艺过程—在生产过程中凡直接改变生产对象的尺寸、形状、性能（包括 物理性能、化学性能、机械性能等）以及相对位置关系的过程，统称为工艺 过程，工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配等工艺 过程。本课程只研究机械加工工艺过程和装配工艺过程。 4．机械制造工艺过程—指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过 程的总和。
（6）选择不同的生产模式和制造技术的准则是什么？过去是——质量、生 产率、成本也称为切削加工的技术指标；现在是——T（交货时间）、Q （质量）、C（成本）、S（服务）
2.生产组织方式（三种）
（1）生产全部零件，并组装整机 特点：1）必须拥有加工所有零件及部装、总装的设备，形成大而全，小 而全的企业。 2）市场一旦有变化适应性差 3）设备负载不平衡，固定资产利用率低。 4）定岗人员忙闲不均，不便管理，难以调动全员积极性。
半精铣 IT8～11 Ra 2.5¬10
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大端外圆面65+0.045+0.065对孔52-0.01+0.02轴线的 同轴度，以及内端面B对孔52-0.01+0.02轴线的垂直度 要求，可以用在一次安装中车出来保证。本例所要求 的位置精度在一般的卧式车床上加工是可以达到的。 小端外圆面45±0.008对孔52-0.01+0.02轴线的同轴度， 台阶端面C对孔52-0.01+0.02轴线的垂直度，可以在精 车小端时，以孔和与孔在一次安装中车出的大端端面D 定位来保证。这就要用定位精度较高的可胀心轴(如图) 装夹工件。
一、零件的工艺分析 从加工的角度，对零件进行工艺分析，内容如下： (1)检查零件的图纸是否完整和正确 (2)审查零件材料的选择是否恰当 (3)审查零件结构的工艺性
二、毛坯的选择及加工余量的确定
1.加工余量的概念 为了加工出合格的零件，必须从毛坯 上切去的那层材料，称为加工余量。加工余量分为工序余 量和总余量。某工序中所需切除的那层材料，称为该工序 的工序余量。从毛坯到成品总共需要切除的余量，称为总 余量，它等于相应表面各工序余量之和。 2.工序余量的确定 目前，确定加工余量的方法有下几种： (1)估计法 由工人和技术人员根据经验和本厂具体条件， 估计确定各工序余量的大小。 (2)查表法 即根据各种工艺手册中的有关表格，结合具体 的加工要求和条件，确定各工序的加工余量。 (3)计算法析影响余量的因素，列出公式，计算出工序余量 的大小。
四、工艺文件的编制
工艺过程拟定之后，要以图表或文字的形式写成工 艺文件。工艺文件的种类和形式有多种多样，其繁简程 度也有很大不同，要视生产类型而定，通常有如下几种： 1.机械加工工艺过程卡片 用于单件小批生产，格式如图 2.机械加工工序卡片 大批大量生产中，要求工艺文件 更加完整和详细，每个零件的各加工工序都要有工序卡 片。生产管理部门，按零件将工序卡片汇装成册，以便 随时查阅。 3．机械加工工艺(综合)卡片 主要用于成批生产，它比 工艺过程卡片详细，比工序卡片简单且较灵活，是介于 两者之间的一种格式。工艺卡片既要说明工艺路线，又 要说明各工序的主要内容。
生产类型的划分
各种生产类型的要求和特征
第二节 工件的安装和夹具
在进行机械加工时，必须把工件放在机床上，使它在 夹紧之前就占有一个正确的位置，称为定位。在加工过程 中，为了使工件能承受切削力，并保持其正确的位置，还 必须把它压紧或夹牢，称为夹紧。从定位到夹紧的整个过 程，称为安装。 一、工件的安装直 接安装法和利用专用夹具安装法两类。 1.直接安装法 工件直接安放在机床工作台或者通用夹具 (如三爪卡盘、四爪卡盘、平口钳、电磁吸盘等标准附件) 上，有时不另行找正即夹紧 2.利用专用夹具安装法 工件安装在为其加工专门设计和制 造的夹具中，无需进行找正，就可以迅速而可靠地保证工 件对机床和刀具的正确相对位置，并可迅速夹紧。
半联轴器
二、生产类型
某工厂一年制造的合格产品的数量称为生产纲领(即 年产量)。根据产品零件的大小和生产纲领，机械制造生 产一般可以分为三种不同的生产类型： 1.单件生产 单个地制造某一种零件，很少重复，甚至完 全不重复的生产，称为单件生产。 2.成批生产 成批地制造相同的零件，每隔一定时间又重 复进行的生产，称为成批生产。每批所制造的相同零件的 数量，称为批量。根据批量的大小和产品的特征，成批生 产又可分为小批生产、中批生产和大批生产。 3．大量生产 当同一产品的制造数量很多，在大多数工 作地点，经常重复地进行一种零件某一工序的生产，称为 大量生产。
单 件 小 批 生 产 轴 套 的 工 艺 过 程
第四节 典型零件工艺过程
一、轴类零件 以图传动轴的加工为例，说明在单件小批生产中一 般轴类零件的工艺过程。
传 动 轴
1.零件各主要部分的作用及技术要求 (1)在30-0.014020-0.0140 的轴段上装滑动齿轮， 为传递运动和动力开有键槽；24-0.04-0.02和声 22-0.04-0.02的两段为轴颈，支承于箱体的轴承 孔中。表面粗糙度Ra值皆为0.8m。 (2)各圆柱配合表面对轴线的径向圆跳动允差 为0.02mm。 (3)工件材料为45钢，淬火硬度为40～45HRC。
单 件 小 批 生 产 轴 的 工 艺 过 程
二、套类零件
以图示轴套的加工为例，说明在单件小批生产中套 类零件的工艺过程。
轴 套
1.零件的主要技术要求 a. 65+0.045+0.065和45±0.008对52-0.01+0.02 轴线的同轴度允差 0.04； b.端面B和C对52-0.01+0.02 轴线的垂直度允差 0.02mm； c.工件材料为HT200，铸件。 2．工艺分析 该轴套要求较高的表面是孔 52-0.01+0.02 ，外圆面65+0.045+0.065和 45±0.008，以及内端面B和台阶端面C。根据 工件材料性质和具体尺寸精度、粗糙度的要求， 可以采用粗车一精车的工艺来达到。
为了保证产品质量、提高生产效率和经济效益，把根 据具体生产条件拟定的较合理的工艺过程，用图表(或文 字)的形式写成文件，就是工艺规程。它是生产准备、生 产计划、生产组织、实际加工及技术检验等的重要技术文 件，是进行生产活动的基础资料。 根据生产过程中工艺性质的不同，又可以分为毛坯制 造、机械加工、热处理及装配等不同的工艺规程。
三、工艺路线的拟定
拟定工艺路线，就是把加工工件所需的各 个工序按顺序合理地排列出来，它主要包括： 1.确定加工方案 即根据零件每个加工表面(特 别是主要表面)的技术要求，选择较合理的加工 方案(或方法)。 2.安排加工顺序 即较合理地安排切削加工工 序、热处理工序、检验工序和其他辅助工序的 先后次序。(1)切削加工工序的安排(2)划线工序 的安排(3)热处理工序的安排一般可以分为：a. 预备热处理 b.时效处理c.最终热处理 (4)检验工 序的安排
可胀心轴 1.可胀心轴体 2.夹头芯 3.螺杆
3.基准选择 为了给粗车-精车大端时提供一 个精基准，先以工件毛坯大端外圆面作粗基准， 粗车小端外圆面和端面。这样也保证了加工大 端时余量均匀一致。然后，以粗车后的小端外 圆面和台阶端面C为定位基准(精基准)，在一 次安装中加工大端各表面，以保证所要求的位 置精度。精车小端时，则利用可胀心轴，以孔 52-0.01+0.02和大端端面D为定位基准。 4．工艺过程 在单件小批生产中，该轴套的 工艺过程可按如图进行安排。
2．夹具的主要组成部分
图是在轴上钻孔所用的 一种简单的专用夹具。钻孔 时，工件4以外圆面定位在 夹具的长V形块2上，以保证 所钻孔的轴线与工件轴线垂 直相交。轴的端面与夹具上 的挡铁1接触，以保证所钻 孔的轴线与工件端面的距离。 工件在夹具上定位之后，拧 紧夹紧机构3的螺杆，将工 件夹牢，即可开始钻孔。钻 孔时，利用钻套5定位并引 导钻头。
如图零件，其工艺过程可以分为如下三道工序： 工序I：在车床上车外圆，车端面，镗孔和内孔倒 角； 工序Ⅱ：在钻床上钻6个20孔 工序Ⅲ：在插床上插键槽。 在同一道工序中，工件可能要经过几次安装。 如果零件的批量较大，可能将这两次安装中的 加工任务分在两台车床上完成，那就变成了两道工 序。由此可见，零件的工艺过程与其生产类型有
在轴上钻孔的夹具 1.挡铁 2. V形块 3.夹紧机构 4.工件 5.钻套6.夹具体
夹具的主要组成概括为如下几个部分： (1)定位元件 夹具上用来确定工件正确位置的零件
平面定位用的定位元件
定位销
(2)夹紧机构 工件定位后，将其夹紧以承受切削力等 作用的机构。图常用的夹紧机构螺钉压板和偏心压板。
二、夹具简介
夹具是加工工件时，为完成某道工序，用来正确迅速 安装工件的装置。它对保证加工精度、提高生产效率 和减轻工人劳动量有很大作用。 1.夹具的种类 按用途分为两大类： (1)通用夹具 是指加工两种或两种以上工件的同一夹 具，一般已经标准化，不需特殊调整就可以用于加工 不同的工件。它们的适应性较强，对于充分发挥机床 的技术性能、扩大机床的使用范围起着重要作用。 (2)专用夹具 是指为某一零件的加工而专门设计和制 造的夹具，没有通用性。 此外，还可以按夹紧力源的不同，将夹具分成手 动夹具、气动夹具、电动夹具和液压夹具等。
2．工艺分析 根据对各表面的具体要求，可采用如下的加工方案： 粗车一半精车一热处理一粗磨一精磨 轴上的键槽，可以用键槽铣刀在立式铣床上铣出。
3.基准选择 为了保证各配合表面的位置精度，用轴两端 的中心孔作为粗、精加工的定位基准。这样，既符合基准 同一和基准重合的原则，也有利于生产率的提高。为了保 证定位基准的精度和粗糙度，热处理后应修研中心孔。 4.工艺过程 该轴的毛坯用35圆钢料。在单件小批生产 中，其工艺过程可按图安排。
第六章 工艺过程的基本知识
第一节基本概念
一、生产过程和工艺过程 一台机器往往由几十个甚至上千个零件组成，其 生产过程是相当复杂的。Байду номын сангаас原材料制成各种零件并装 配成机器的全过程，称为生产过程，其中包括原材料 的运输、保管、生产准备、制造毛坯、切削加工、装 配、检验及试车、油漆和包装等。 生产过程中，直接改变原材料(或毛坯)的形状、 尺寸或性能，使之变为成品的过程，称为工艺过程。 工序是指在一个工作地点对一个或一组工件所连 续完成的那部分工艺过程。
夹紧机构
(3)导向元件 用来对刀和引导刀具进入正确 加工位置的零件 (4)夹具体和其他部分 夹具体是夹具的基准零 件，用它来连接并固定定位元件、夹紧机构和 导向元件等，使之成为一个整体，并通过它将 夹具安装在机床上。 根据加工工件的要求，有时还在夹具上设 有分度机构、导向键、平衡铁和操作件等。
第三节工艺规程的拟定