机械加工工艺过程的组成

一．机械加工工艺过程的组成

1.工序——工人，在工作地对工件所连续完成的工艺过程。

2．安装——经一次装夹后所完成的工序内容

装夹——定位——加工前工件在机床或夹具上占据一正确的位置

夹紧——使正确位置不发生变化

增加安装误差

增加装夹时间——应尽量减少安装次数

3．工位——工件与工装可动部分相对工装固定部分所占的位置

多工位加工——提高生产率、保证加工面间的相互位置精度

4．工步——加工表面和加工工具不变条件下所完成的工艺过程

一次安装中连续进行的若干相同的工步→1个工步

用几把不同刀具或复合刀具加工→复合工步

5．走刀——每进行一次切削——1次走刀

二．工艺规程

1．工艺规程的作用——①指导生产

②组织生产和管理生产

③新建、扩建或改建工厂及车间

2．工艺规程的设计原则——①技术上的先进性

②经济上的合理性

③良好的劳动条件

§机械加工工艺规程设计

一．零件的工艺分析

1．零件技术要求分析

①加工表面的尺寸精度

②主要加工表面的形状精度

③主要加工表面之间的相互位置精度

④各加工表面粗糙度以及表面质量方面的其他要求

⑤热处理要求及其它技术要求（如动平衡等）。

1）零件的视图、技术要求是否齐全——主要技术要求和加工关键

2）零件图所规定的加工要求是否合理

3）零件的选材是否恰当，热处理要求是否合理

2．零件结构及其工艺性分析

①结构组成——内外圆柱面、圆锥面、平面、螺旋面、齿形面、成形面

②结构组合——轴类、套筒类、盘环类、叉架类、箱体类

★分析刚度及其方向

③结构工艺性——保证使用要求的前提下，能否以高生产率和低成本制造二．毛坯的选择

1．毛坯种类的选择

铸件、锻件、焊接件、型材、冲压件、粉末冶金件和工程塑料件

2．确定毛坯的形状和尺寸——尽量与零件接近

毛坯加工余量——毛坯制造尺寸与零件相应尺寸的差值——加工总余量

毛坯公差——毛坯制造尺寸的公差

①为工件安装稳定，有些毛坯需工艺凸台

②为加工方便，一些零件作整体毛坯——半圆形零件→合成整圆

小零件（垫圈）→合成1件

3．选择毛坯时应考虑的问题

①零件的材料及力学性能要求——铸铁、有色金属→铸

重要件→锻

②零件的结构形状与尺寸——复杂件→铸

小台阶轴→棒料，大台阶轴→锻

③生产纲领的大小——大批量→先进方法

④现有生产条件

⑤采用新工艺、新技术、新材料

三．定位基准选择

1．基准的概念——确定其他点、线、面的位置所依据的点、线、面

(1)设计基准——零件图上的基准——尺寸→尺寸线的起点

相互位置→基准符号

(2)工艺基准——工艺中用的基准——①工序基准

②定位基准

③测量基准

④装配基准

2.定位基准的选择——毛坯面定位→粗基准

已加工面定位→精基准

(1)精基准的选择——可靠保证主要加工表面间的相互位置精度

1）基准重合原则——选设计基准为定位基准

2）基准统一原则——尽可能在多数工序中用一组精基准定位

3）定位稳定准确，简单方便的原则——选面大、精度高的面为精基准

4）互为基准原则——为加工余量均匀，位置精度高——反复加工

5）自为基准原则——要求余量小而均匀——选加工面本身为精基准

●辅助基准——人为制造的基准——工艺需要而作的工艺凸台、中心孔

提高精度——一面两孔定位

(2)粗基准选择——可靠方便地加工精基准

1）保证不加工面与加工面间的位置关系——选择不加工面作粗基准

2）定位稳定可靠，简单方便——选大面、平整面，无缺陷

3）合理分配各面加工余量——①应保证各加工面有足够的余量

②某些重要面使其加工余量均匀

4）同一方向上的粗基准原则上只允许使用一次

●基准选择——具体情况具体分析，综合考虑，灵活运用，正确选择

【例】选择支架零件的精基准和粗基准

◆零件分析——加工面——底面、顶面、φ16H7孔、2-φ10孔、直槽、圆弧槽主要加工要求——φ16H7、对称度0.1、32±0.1、28±0.1

◆基准分析——底面——顶面、φ16H7孔高度方向的设计基准

φ16H7孔轴线——直槽、圆弧槽、2-φ10孔的设计基准。

◆精基准选择：

底面——限制3个自由度（、、）

①基准重合（底面是顶面、φ16H7孔高度方向的设计基准）

②基准统一（在大多数工序中使用）

③定位稳定可靠、夹具结构简单（定位面积大且平整）。

φ16H7孔——限制2个自由度（、）

①基准重合（直槽、圆弧槽、2-φ10孔的设计基准）

②基准统一（在大多数工序中使用）

③定位稳定可靠，夹具结构简单。

左边φ10孔——限制1个自由度（）

①基准重合（与φ16H7中心连线是直槽、圆槽、右φ10夹角的设计基准）

②基准统一（在大多数工序中使用）

③定位稳定可靠，离φ16H7中心远，转角误差小，夹具结构简单

◆粗基准的选择：

φ40外圆——限制4个自由度（、、、）

①保证加工面与不加工面间的位置关系（φ16H7与外圆壁厚均匀）

②定位稳定可靠、夹紧方便（定位面平整光洁、可用三爪卡盘装夹）

K面——限制1个自由度（）

①保证加工面与不加工面间的位置关系（保证尺寸12）

②定位方便（直接靠在三爪卡盘卡爪上）。

左边R10外缘——限制1个自由度（）

①保证加工面与不加工面间的位置关系（φ10孔中心与外圆对称）

四．工艺路线的拟订

1．表面加工方法和加工方案的选择

（1）加工面的技术要求——经济精度——正常工作条件下所达到的加工精度（2）工件材料的性质及热处理

（3）工件的形状和尺寸

（4）结合生产类型考虑生产率和经济性

（5）现有生产条件

2．加工阶段的划分

粗加工阶段——尽快切除余量——高生产率

半精加工阶段——继续减少加工余量，为精加工作准备，次要面加工

精加工阶段——达到要求的加工精度和表面粗糙度

光整加工和超精密阶段——降低表面粗糙度值

原因：①保证加工质量

②合理使用设备

③便于安排热处理

④及时发现毛坯缺陷，保护精加工表面

★加工阶段划分——针对零件加工的整个过程、针对主要加工面

3．工序集中与工序分散

工序集中——工序少，内容多

——装夹次数少，位置精度高，设备数量少，工人少

工序分散——工序多，内容少