机械加工工艺过程的基本概念

检 按图纸要求检验
基准
轴线 （外 圆） 轴线
轴线
设备 车床 车床 铣床
磨床
设备 车床
车床 铣床 磨床
大批量生产：
工艺内容 工序 安装 工步
加工内容
1 1 1 ①车端面；②打中心孔。
①粗车、半精车Φ40外圆；②粗车、半精 2 1 5 车Φ35外圆；③粗车、半精车Φ25外圆；
④切槽； ⑤倒角。
3
1
4
①粗车、半精车Φ32外圆；②粗车、半精 车Φ20外圆；③切槽；④倒角。
4 1 1 ① 铣键槽
①粗车、半精车Φ40外圆；②粗车、 2 2 9 ④切槽； ⑤倒角；
⑥粗车、半精车Φ32外圆； ⑦粗车、半精 车Φ20外圆； ⑧切槽；⑨倒角。
3 1 1 ① 铣键槽
41
打毛刺
5
2
3
①粗磨、精磨Φ35外圆；②粗磨、精磨 Φ25外圆；③调头粗磨、精磨Φ20外圆；
根据对各表面的具体要求，可采用如下的加工方案： 粗车——半精车——热处理——粗磨——精磨 轴上的键槽可在立铣床上铣出。
3. 基准的选择 为了保证各配合表面的位置精度，选择轴线（轴两端的 中心孔）为粗、精基准。 4. 工艺过程
工序号
1
2
3 4 5 6 7 8
单件、小批量生产：
工序 名称
加工内容
①车端面；②打中心孔；
一、对加工零件进行工艺分析
1. 检查零件的图纸是否完整正确； 2. 审查零件材料的选择是否恰当； 3. 审查零件的结构工艺性； 4. 分析零件的技术要求；
二、选择毛坯
1. 确定毛坯的种类； 毛坯 — 锻件、铸件、型材、焊接件等。 2. 确定毛坯的形状；
三、确定加工余量
加工余量：为了得到一个合格的零件，必须从毛坯上切去 的那层金属。
粗车：3~5mm
加工外圆面： 精车：1~1.6mm 粗磨：0.3~0.5mm
磨削 精磨：0.1mm以下
确定加工余量的方法： 1) 估算法
仅适用单件、小批量生产。
2) 查表法
适用一般的加工生产。应用最广泛。
3) 计算法
适用大批量生产和自动机床及数控机床加工。
四、定位基准的选择
1. 基准的概念及分类； 1) 基准
划分加工阶段的目的：
⑴ 保证加工质量； ⑵ 及早发现毛坯的缺陷； ⑶ 合理使用设备 ⑷ 便于组织生产。
3. 加工顺序的安排
1) 切削加工工序的安排 ⑴ 先粗后精； ⑵ 先基准后其它； ⑶ 先主后次； ⑷ 先面后孔。 2) 热处理工序的安排
⑴ 预备热处理：安排在机械加工之前。 ⑵ 最终热处理：安排在半精加工之后，磨削加工之前。 ⑶ 时效热处理 ：安排在粗加工之后。
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) 安装 工件在一次装夹中所完成的那部分工艺过程。
3) 工步 加工表面、刀具、进给量、转速不变的条件下，所连 续完成的那部分工艺过程。
单件、小批量生产：
工艺内容 工序 安装 工步
加工内容
①车端面；②打中心孔； 1 2 4 ③调头，车另一断面；④打中心孔。
51
打毛刺
6 2 3 ①磨外圆；②磨外圆；③调头磨外圆；
设备 铣床
车床 铣床 磨床
二、生产纲领和生产类型
1. 生产纲领
生产纲领 — 产品的年产量。
N QC (1 a% b%)
生产纲领
备品 每台产品中该零件的数量
产品的年产量
废品率
2. 生产类型
1) 单件生产 单个的制造某一种零件，很少重复、甚至不重复生产。 如：大型机械、试制品、修配件等。 2) 成批生产 成批的制造某一相同的零件，每隔一定时间又重复生产。
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） 粗基准的选择 粗基准 — 没有经过切削加工就被用作定位基准的表面。 ① 保证各重要加工表面都有足够的加工余量 ② 保证加工表面与非加工表面之间的相互位置精度 ⑴ 选取非加工表面为粗基准；
⑵选取与加工表面相互位置精度高的表面为粗基准；
车 ③调头，车另一断面；④打中心孔。
①粗车、半精车Φ 40外圆；②粗车、半精车Φ 35外圆；
车
③粗车、半精车Φ 25外圆； ④切槽； ⑤倒角； ⑥粗车、半精车Φ 32外圆； ⑦粗车、半精车Φ 20外圆；
⑧切槽；⑨倒角。
铣 ① 铣键槽
打毛刺
热 淬火回火至HRC40~50
钳 修研中心孔 磨 ①磨Φ 35外圆；②磨Φ 25外圆；③调头磨Φ 20外圆；
1. 零件各主要部分的技术要求
1）在

35
0 0.017
的轴段上装滑动齿轮，并开有键槽；
2）20 0.07 和 25 0.07的两段为轴颈，支承于箱体的
轴承孔中；
3）表面粗糙度值Ra均为0.8 μm；
4）工件材料为45钢，淬火硬度为40~50。
2. 工艺分析
该零件各的配合表面本身均有一定的精度（相当于IT7）和 粗糙度要求。
3) 检验工序的安排 ⑴ 零件从一个车间送往另一个车间的前后； ⑵ 零件粗加工阶段结束之后； ⑶ 重要工序加工的前后； ⑷ 零件全部加工结束之后。
六、机床与工艺装备的选择
1. 机床的选择 ⑴ 机床的精度应与工序要求的精度相适应； ⑵ 机床的生产率应与该零件生产类型相适应； ⑶ 机床的加工尺寸范围应与零件的外形尺寸相适应； ⑷ 应符合本厂现有的实际情况。
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
小批生产： 中批生产： 大批生产： 3) 大量生产
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。
生产类型的划分：
生产类型
同一零件的年产量（件）
重型
中型
小型
单件生产
成 小批生产
批 生
中批生产
产 大批生产
<5
5~100 100~300 300~1000
<10
10~200 200~500 500~5000
毛坯尺寸与零件图的相应设计尺寸之差 — 加工总余量 相邻两道工序的工序尺寸之差 — 工序余量
总余量 =工序余量之和
目的：为了切除上一道工序所留下来的加工误差和表面缺陷，
从而提高工件的加工精度、减小表面粗糙度。
① 与生产类型有关
余量的大小
② 与生产方法有关 ③ 与零件的形状和尺寸有关 ④ 与工序有关
尽可能选用设计基准为定位基准。可以避免由于基准不重 合而引起的定位误差。
⑵ “基准同一”原则； ⑶ “互为基准”原则；
1、2 — 轴颈 3、4 — 锥孔
⑷ 选精基准的表面应能保证零件定位准确、夹紧可靠。
五、工艺路线的拟定
1. 确定加工方案
加工一个直径φ25H7表面粗糙度Ra0.8μm的孔。 可有四种加工方案：
§1 机械加工工艺过程的基本概念
工艺是指制造产品的技巧、方法和程序。机械制造过程中， 凡是直接改变零件形状、尺寸、相对位置和性能等，使其成 为成品或半成品的过程，称为机械制造工艺过程。它通常包 括零件的制造与机器的装配两部分。
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。
具
具和量具
用刀具和量具
毛坯
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
对工人的技术要求
高
一般
操作工— 低 调整工— 高
§2 工件工艺规程的制定
为了保证产品质量、提高生产效率和经济效益，须根据 具体生产条件拟定合理的工艺过程，用图表（或 文字）的 形式写成文件 — 工艺规程。
<100
100~500 500~5000 5000~50000
大量生产
>1000
>5000
>50000
各种生产类型的特征和要求：
单件、小批生产
成批生产
大批大量生产
机床设备
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
夹具
通用夹具
广泛使用专用夹具
广泛使用高效专用 夹具
刀具和量具
一般刀具和通用量 部分的采用专用刀 广泛采用高效率专
a.钻孔-扩孔-粗绞-精绞； b.钻孔-粗镗-半精镗-磨削； c.钻孔-粗镗-半精镗-精镗-精细镗； d.钻-粗拉-精拉。 应根据零件加工表面的特点和产量等条件，确定采用其 中一种加工方案。
2. 加工阶段的划分； ⑴ 粗加工阶段：切除各加工表面上的大部分余量，并做 出精基准。 生产率 ⑵ 半精加工阶段 ：减小粗加工留下的误差，为主要表面 的精加工作好准备，并完成一些次要表面的加工。 ⑶ 精加工阶段 ：保证各主要表面达到图纸规定的要求。 ⑷ 光整加工阶段 ：进一步减小表面粗糙度、提高精度。
⑶若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀， 则应选择该表面为粗基准。
⑷ 选作粗基准的表面应尽量平整、光洁，不应有飞边、 浇口、冒口及其它缺陷，以便定位准确、夹紧可靠。
⑸ 在同一尺寸方向上，粗基准只允许使用一次。 （2） 精基准的选择
精基准 —经过切削加工才用作定位基准的表面。 ⑴ “基准”重合原则；
2. 工艺装备的选择 ⑴ 夹具的选择； ⑵ 刀具的选择； ⑶ 量具的选择；
七、工艺文件的编制