机械加工工艺过程的组成和特征
机械制造工艺学复习资料
第一章˙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。
（P7）˙机械加工工艺过程由若干个工序组成。
每个工序又可依次细分为安装、工位、工步和走刀。
˙工序三条件：一个(或一组)工人在一个工作地点对一个（或同时对几个）工作对象（工件）连续完成的那一部分工艺过程。
˙安装：如果在一个工序中需要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成的那部分工序内容称为一个安装。
˙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，则把为一个加工位置上的安装内容称为工位。
˙工步：加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工位内容，称为一个工步。
˙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。
˙零件进行机械加工时，必须具备一定的条件，即要有一个系统来支持，称之为机械制造工艺系统。
（P10）˙在计划期内，应当生产的产品产量和进度计划称为生产纲领。
（P11）˙生产批量是指一次投入或产出的同一产品或零件的数量。
˙装夹又称安装，包括定位和夹紧两项内容。
装夹方式：1.夹具中装夹 2.直接找正装夹 3.划线找正装夹（P13）˙采用6个按一定规则布置的约束点来限制工件的6个自由度，实现完全定位，称之为六点定位原理。
（P15）˙完全定位工件的6个自由度均被限制，称为完全定位。
（P17）˙不完全定位工件6个自由度中有1个或几个自由度未被限制，称为不完全定位。
˙工件应该完全定位还是不完全定位由工件的加工要求和自身形状决定。
˙欠定位：在加工时根据被加工面的尺寸、形状和位置要求，应限制的自由度未被限制，即约束点不足，这样的情况称为欠定位。
欠定位的情况下是不能保证加工要求的，因此是绝对不能允许的。
不完全定位不一定就是欠定位，不完全定位应注意可能会有欠定位。
机械加工工艺过程的组成
机械加工工艺过程的组成机械加工是制造业中最常见和重要的一种制造方法。
在进行机械加工时，需要经历一系列的工艺过程。
本文将介绍机械加工工艺过程的组成，并对每个过程进行详细的说明。
1. 加工准备阶段在进行机械加工前，需要进行加工准备阶段。
这个阶段对于整个加工过程的顺利进行非常重要。
以下是加工准备阶段的组成：1.1 设计工艺路线在机械加工前，首先需要确定加工的工艺路线。
这需要根据零件的要求和加工设备的能力来进行设计。
工艺路线包括确定加工顺序、加工方法和加工工具等。
1.2 编制工艺卡编制工艺卡是指将加工工艺路线详细记录下来，以便加工人员进行操作。
工艺卡一般包括工艺路线、加工顺序、工艺参数和加工工具等信息。
1.3 准备加工设备和工具在进行机械加工前，需要准备好相应的加工设备和工具。
这包括机床、刀具、测量工具等。
加工设备和工具的选择应根据加工要求和加工质量来确定。
1.4 安装夹具夹具是进行机械加工的重要装置。
在进行机械加工前，需要根据零件的形状和加工要求来选择合适的夹具，并将零件固定在夹具上，以保证加工的精度和稳定性。
机械加工过程一般由多个加工工序组成。
每个加工工序都有特定的加工内容和加工方法。
以下是常见的加工工序：2.1 粗加工粗加工是加工工序中的第一道工序，主要是将工件的形状和尺寸快速粗加工到近似的形状。
粗加工一般采用高速大进给率的切削方式，以提高加工效率。
精加工是将粗加工的工件进一步加工到要求的尺寸和表面质量。
精加工一般采用低速小进给率的切削方式，以提高加工精度。
2.3 热处理热处理是一种通过对材料进行加热和冷却来改变其组织和性能的加工工序。
常见的热处理方法包括淬火、回火、退火等。
2.4 表面处理表面处理是对工件表面进行物理或化学处理，以提高其表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性等。
常见的表面处理方法包括镀层、喷涂和抛光等。
2.5 组装组装是将多个零件通过一定的连接方式组合在一起，形成一个完整的产品。
组装工序通常包括装配、焊接、铆接等。
机械加工工艺基本知识
1.3.1 基准的种类
设计基准： 设计图样上所采用的基准
基 准
工艺基准
工序基准： 在工序图上用以指定加工表面位置的基准 定位基准： 在加工中用做定位的基准 测量基准： 在工件上用以测量已加工表面位置的基准
装配基准： 装配时用以确定零件在产品中位置的基准
1.3.2 定位基准及其选择 作为定位基准的点或线，总是以具体表面 来体现的，这种表面就称为定位基准面。例如， 轴类零件与盘套类零件，当定位基准均为轴线 时，定位基准面却分别是中心孔和内孔。
• １）喷丸
•
小直径钢丸高速喷射冲击工件表面。
• ２）滚压
•
用滚珠或滚柱冲压，无刃铰刀，无刃拉刀，挤压丝锥等。
• ３）碾光
•
金刚石滚轮
• ４）高能处理
•
激光
Q &A
提问答疑
五、连杆
1. 加工精度高的部位：大小头孔 、两端面、大头接合面。
2. 常用定位原则：互为基准（两 端面；大小头孔）
3. 主要机加工工序：基准先行、 先粗后精、先主后次、先面后孔。
1.6 特种加工
电火花（成形与穿孔）加工原理: 利用脉 冲放电对导电材料的腐蚀作用去除材料，以 获得一定形状和尺寸的一种加工方法。
定位基准分为粗基准和精基准。 粗基准指作为定位基准的是未加工过的毛 坯表面。 精基准指作为定位基准的是加工过的表面。 （1）粗基准的选择原则： ●选择不要求加工 的表面作为粗基准
●选择加工余量最小的表面作为粗基准 ●选择平整、面积足够大、装夹稳定的表面作 粗基准 ●粗基准一般只在第一道工序中使用，以后应 尽量避免重复使用
α：备品百分率 β：废品百分率
（2）生产类型
单件生产 成批生产 大量生产
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2．定位基准的分类
粗基准——在最初的切削工序中，只能使用毛 坯上未经加工的表面来定位，也称作毛基准 。
精基准——在后序的各工序中，采用已加工表 面作为定位基准表面。
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3．粗基准的选择
（1）对于不需加工全部表面的零件，应采用始终不 加工的表面作为粗基准。
选择不加工表面作粗基准
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用相互位置精度要求高的不加工表面作粗基准
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2．划分加工阶段的作用
有利于消除或减小变形对加工精度的影响。 可尽早发现毛坯的缺陷。 有利于合理地选择和使用设备。 有种于合理组织生产和工艺布置。
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三、工序的集中与分散
工序集中——在一道工序中尽可能多地包含加工内 容，而使工艺过程中总的工序数目减少。集中到极限时， 工艺过程只有一道工序，这道工序就能把工件加工到图 样规定的要求。
第一节 机械加工工艺过程的组成和特征
一、生产过程与工艺过程
1．生产过程
生产过程——将原材料转变为成品的全过程。
2．工艺过程
工艺过程——在生产过程中，直接改变原材料（或毛坯） 形状、尺寸和性能，使之变为成品或半成品的过程。
1
（1）工序 工序——一个或一组工人，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。 工序是工艺过程的基本组成部分。
二、加工阶段的划分
粗加工阶段：切除工件各加工表面的大部分余量。在 粗加工阶段，主要的问题是如何提高生产率。
半精加工阶段：达到一定的准确度要求，完成次要表 面的最终加工，并为主要表面的精加工作好准备。
精加工阶段：完成各主要表面的最终加工，使工件的 加工精度和加工表面质量达到图样规定的要求。
4．精基准的选择
基准重合原则 基准统一原则 互为基准原则 自为基准原则 基准不重合误
什么是机械加工工艺过程
1．什么是机械加工工艺过程？答：机械加工工艺过程是指用机械加工的方法按规定的顺序把毛坯变成零件的全部过程。
2.工艺过程的基本单元是什么？如何划分？答：工序是组成工艺过程的基本单元。
工序又可分为安装、工位、工步和走刀。
3.什么是工序，安装，工步，工位和走刀？答：工序是指一个（或一组）工人在同一个工作地对一个（或同时对几个）工件连续完成的那一部分工艺过程。
安装是指在一道工序中工件经一次装夹后所完成的那部分工序内容。
工位是指工件在机床上占据每一个位置所完成的加工工步是指在加工表面、刀具和切削速度和进给量均保持不变的情况下完成的部分内容。
走刀是指刀具在加工表面上切削一次所完成的内容。
走刀是构成工艺过程的最小单元。
4.机械加工工艺规程制定的指导思想？答：保证质量，提高效率，降低成本。
尽量减少工人的劳动强度。
在保证质量的前提下，最大限度的提高生产率，满足生产要求，尽可能节约耗费，减少投资，降低制造成本。
6.什么是机械加工的工艺规程?它的作用特点是什么？工艺规程设计的原则和步骤有哪些？答：机械加工的工艺规程是机械制造厂最重要的文件之一。
蒋工艺规程内容填入一定的格式的卡片。
即成生产准备和施工依据的工艺文件。
设计原则：1）以保证零件加工质量，达到设计图纸规定的各项技术要求为前提。
2）工艺过程有较高的生产效率和较低的成本。
3）充分考虑和利用现有生产条件，尽可能作到平衡生产4）尽量减轻工人劳动强度，保证安全生产，创造良好、文明劳动条件。
5）积极采用先进技术和工艺，减少材料和能源消耗，并应符合环保要求。
设计步骤：1）．阅读装配图和零件图2）．工艺审查审查图纸上的尺寸、视图和技术要求是否完整、正确、统一，分析主要技术要求是否合理、适当，审查零件结构工艺性。
3）．熟悉或确定毛坯确定毛坯的依据是零件在产品中的作用、零件本身的结构特征与外形尺寸、零件生产批量等。
7.何为零件的结构工艺性？零件的结构工艺性：零件制造、装配和维修的可行性和经济性。
机械加工工艺过程的基础知识
>1000
>5000
>50000
各种生产类型的特征和要求：
单件、小批生产 机床设备 夹具 刀具和量具 毛坯 成批生产 大批大量生产 通用（万能）的设 通用和部分专用设 广泛使用高效专用 备 备 设备 通用夹具 广泛使用专用夹具 广泛使用高效专用 夹具
一般刀具和通用量 部分的采用专用刀 广泛采用高效率专 具 具和量具 用刀具和量具 木模手工造型和自 部分的采用机器造 机器造型、压力铸 由锻造 型和模锻 造、模锻、滚锻等
1 2
⑵ 工艺基准： 在工艺过程中所依据的基准。 定位基准：在加工过程中，用作工件定位的基准。
装配基准： 装配时，用来确定零件、部件在产品中 的相对位置所依据的基准。 测量基准：测量工件被加工表面尺寸和相 互位置所依据的基准。
2. 定位基准的选择 1) 工件的六点定位原理
xoy： x y yoz： x z xoz：y
一、生产过程和工艺过程
1. 生产过程
由原材料制成各种零件，并装配成机器的全过程。
包括：原材料的运输、保管，生产准备、毛坯制造、 机械加工、装配、检验、试车、油漆、包装等。
2. 工艺过程
在生产过程中，直接改变原材料的（毛坯）的形状、 尺寸、性能，使之变为成品的过程。
工艺过程具体可分为：
铸造、压力加工、焊接、机械加工、热处理、特种加工、 电镀、涂覆、装配等工艺过程。 3. 机械加工工艺过程的组成 1) 工序 一个（一组）工人，在同一工作地点（同一 机床），对一个（一组）零件所连续完成的 那部分工艺过程。
2) 专用夹具 为某一特定零件的特定工序专门设计和制造的夹具。
所以：定位精度高，生产率高，适用于大批量生产。
3) 其它夹具 可调夹具；组合夹具；随行夹具等。
机械加工工艺过程基本概念
机械加工工艺过程基本概念一、工艺过程的基本概念1.生产过程和工艺过程生产过程：由原材料制成各种零件并装配成机器的全过程。
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.工艺过程：在生产过程中，直接改变生产对象的形状、尺寸、表面质量、性质及相对位置等，使其成为成品或半成品的过程。
如毛坯的制造(包括铸造工艺、锻压工艺、焊接工艺等)、机械加工、热处理和装配等。
工艺过程是生产过程的核心组成部分。
机械加工工艺过程：采用机械加工的方法按一定顺序直接改变毛坯的形状、尺寸及表面质量，使其成为合格零件的工艺过程.它是生产过程的重要内容。
2。
机械加工工艺过程的组成零件的机械加工工艺过程由许多工序组合而成，每个工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀。
(1)工序工序是机械加工工艺过程的基本单元，是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1—36所示的阶梯轴，因不同的生产批量,就有不同的工艺过程及工序,如表1—4与表1-5所列。
图1—36 阶梯轴表1—4 单件生产阶梯轴的工艺过程表1-5 大批量生产阶梯轴的工艺过程（2)安装工件每经一次装夹后所完成的那部分工序在一道工序中,工件在加工位置上至少要装夹一次，但有的工件也可能会装夹几次。
如表1-5中的第2、3及5工序，须调头经过两次安装才能完成其工序的全部内容。
应尽可能减少装夹次数，多一次装夹就多一次安装误差，又增加了装卸辅助时间.（3）工位工件在机床上占据每一个位置所完成的那部分工序为减少装夹次数,常采用多工位夹具或多轴(多工位）机床，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。
机械制造工艺学
1.生产过程：指从原材料开始到成品出厂的全部劳动过程。
2.系统属性：集合性、关联性、目的性、环境适应性。
3.机械加工工艺系统的组成：机床、夹具、刀具、工件。
4.机械加工工艺过程：指采用金属切削工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。
5.工序：一个（或一组）工人在一个工作地点对一个（或同时对几个）工件连续完成的那一部分工艺过程。
分为安装、工位、工步、走刀6.安装：在一个工序中需要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成的那一部分工序内容称为一个安装。
7.工位：在工件的一次安装中通过分度（或位移）装置，使工件相对于机床床身变换加工位置，则把每一个加工位置上的安装内容称为工位。
8.工步：加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工位内容称为一个工步。
9.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。
10.多工位加工的好处：①减少工件的安装次数②减少辅助时间，缩短工时，提高效率。
③可实现加工时间与辅助时间重叠。
11.生产纲领：在计划期内，应当生产的产品产量和进度计划。
12.生产批量：指一次投入或产出的同一产品或零件的数量。
13.生产类型可按大量生产、成批生产、单件生产三种生产类型来分类。
14.工件在机床或夹具中的装夹方法有三种：直接找正装夹（比较经济，定位精度不易保证，生产率低，仅适用于单件小批量生产）；划线找正装夹（生产效率低，精度不高，适用于单件中小批生产中的复杂铸件或铸件精度较低的粗加工工序）；夹具装夹（生产率高，易于保证加工精度要求，操作简单方便，效率高，适用于大批量生产，形状复杂件）。
15.六点定位原理：采用六个按一定规则布置的约束点来限制工件的六个自由度，实现完全定位。
16.工件装夹(安装)：即定位和加紧。
17.定位：在进行机加工前，使工件在机床或夹具上，占据某一正确位置的过程。
18.夹紧：工件定位后，通过一定的机构给工件施以一定的力，避免工件因受切削力或重力等力的作用而改变原有的位置。
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一个
表12-2 大批大量生产的工艺过程
工序号 图7–1 阶梯轴 1 2 3 4 工 序 内 容 铣两端面，钻两端中心孔* 车大外圆及倒角 设备 铣端面钻中 心孔机床 车床 I 车床II 专个 一个 铣键槽
去毛刺
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钳工台
一次
铣床
表12-2 大批大量生产的工艺过程
工序号 图7–1 阶梯轴 1 2 工 序 内 容 铣两端面，钻两端中心孔* 车大外圆及倒角 设备 铣端面钻中 心孔机床 车床 I 车床II 专用铣床
讨论： 安装次数多 好还是少好？
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一次
一次 车小外圆、切槽及倒角 一次 铣键槽 一次
去毛刺
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钳工台
一、机械加工工艺过程的组成和特征
工位
例：
工件 机床夹具回转部分 夹具固定部分
分度机构
图12–3 多工位加工 （在立轴式回转工作台上对孔的加工）
一、机械加工工艺过程的组成和特征
工步
例：
图12-4 含有六个相同加工表面的工步
图12-5 铣台阶的复合工步
例： 工序号
1 2 3
表12-1 单件小批生产的工艺过程 工 序 内 容 设备 车一端面，钻中心孔*；四个 车床I 调头，车另一端面，钻中心孔 车大外圆及倒角；调头，车 小外圆、切槽及倒角 五个 铣键槽、去毛刺 车床II 铣床
讨论：生产 规模不同，机 床的选择不同， 工序的划分是 否相同？
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去毛刺
钳工台
安装
例： 工序号
1 2 3
表12-1 单件小批生产的工艺过程 工 序 内 容 设备
两次 车床I 车一端面，钻中心孔*； 调头，车另一端面，钻中心孔
车大外圆及倒角；调头，车 车床II 小外圆、切槽及倒角 两次 铣键槽、去毛刺
第一节 机械加工工艺过程的概念
工序
例： 工序号
1 2 3
表12-1 单件小批生产的工艺过程 工 序 内 容 车一端面，钻中心孔*； 调头，车另一端面，钻中心孔 车大外圆及倒角；调头，车 小外圆、切槽及倒角 铣键槽、去毛刺 设备 车床I 车床II 铣床
表12-2 大批大量生产的工艺过程
工序号 图7–1 阶梯轴 1 2 3 4 工 序 内 容 铣两端面，钻两端中心孔* 车大外圆及倒角 车小外圆、切槽及倒角 铣键槽 设备 铣端面钻中 心孔机床 车床 I 车床II 专用铣床