第一章 机械制造与工艺过程

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该工序规定的工件上所有的内外表面加工出来。在工序中应尽量减少安装数 量,以减少辅助时间和装夹误差。
机械制造技术基础
1.4.2 安装与工位
➢工位——工件在机床上占据每一个位置所完成的那部分工序 称为工位。
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2
4
1
图2-4 多工位加工
1:装卸工件 2:钻孔 3:扩孔 4:铰孔 19
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1.4.3 工步与走刀
➢ 工件的夹紧:为了确保工件获得的正确位置在加工过程中不被破坏,需要对
工件夹牢紧固,称之为工件的夹紧。
➢ 工件的装夹:完成工件的定位和夹紧的过程称之为工件的装夹。
➢ 定位的任务是使工件相对于机床占据某一正确位置,夹紧的任务是保持工
件的定位不被破坏。
➢ 定位误差与加紧误差:定位过程和夹紧过程都可能使工件偏离所要求的正确
➢ 直接生产过程:与原材料变为成品直接有关的过程,称为直接生产过程,
是生产的主要部分。
➢ 辅助生产过程:与原材料变为产品间接有关的过程,如生产准备、运输、
保管、机床与工艺装备维修等。
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1.1生产与制造
1.1.2 生产过程与种类
➢ 2.生产过程的种类 ➢ 根据被研究的对象和范畴,分为产品生产过程和工厂生产过程。 ➢ (1)产品生产过程 是指围绕着某种完整的产品为对象而展开的生
1.工步 ➢ 一个工序(或一次安装或一个工位)中可能需要加工若干个表面;也可能只
加工一个表面,但却要用若干把不同的刀具轮流加工;或只用一把刀具但却 要在加工表面上切多次,而每次切削所选用的切削用量不全相同。
➢ 工步是在加工表面、切削刀具和切削用量(仅指机床主轴转速和进给量)都
不变的情况下所完成的那一部分工序内容。上述三个要素中(指加工表面、 切削刀具和切削用量)只要有一个要素改变了,就不能认为是同一个工步。
➢由于零件结构和加工表面的多样性、生产设备加工范围的局限性、零件精
度要求及产量的不同,通常零件的加工过程是由若干个顺次排列的工序组成
的。毛坯依次通过这些工序的加工而变成零件。
0.8
0.8
0.8
φ25±0.07
其余 3.2 倒角1×45°
φ20±0.07 φ32 φ40
0 -0.017
φ35
2×1 30
➢ 辅助过程:除工艺过程以外的其他生产过程称为辅助过程。 ➢ 工艺过程是生产过程的主要部分。 ➢ 工艺过程又可分为:铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、机械加
工、装配和涂装等工艺过程。
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1.1生产与制造
1.2.1 机械加工工艺过程
➢ 是指采用机械切削加工的方法,直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等,
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1.4 机械加工工艺过程及其组成
➢ 安装——在一道工序中,工件每经一次装夹后所完成的那部分工序内容称
为安装。
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大批量生产工艺过程
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1.4.2 安装与工位
➢ 在同一工序中,工件在工作位置上可能只装夹一次,也可能要装夹几次。 ➢ 安装是工件经一次装夹后所完成的那一部分工序内容。 ➢ 例如,表1-1所列工艺过程的第一道工序,一般都要进行两次装夹,才能把
产过程。它包括工艺过程、检验过程、运输过程、停歇过程、组织管 理过程及自然过程。
➢ 根据职能和功能需求的不同,生产过程可划分为以下四个过程:
➢ 1)技术准备过程 产品设计、工艺设计、工艺装备设计与制造、标准化
工作、生产定额工作、调整劳动组织和设备的平面布置、原材料与协作 件的准备等。
➢ 2)基本生产过程 与构成产品直接有关的生产活动。包括毛坯制造,工
位置,其偏移量称之为定位误差和夹紧误差。
➢ 装夹误差:定位误差和夹紧误差之和称为装夹误差。
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1.3 工件的装夹
1.3.2 工件的装夹方法
➢ 1.找正装夹法:是通过找正工件上的表面或基准线相对于刀具成形运动的准
确位置,来保证加工表面与基准之间位置精度的装夹方法。
➢ 1)直接找正法:是依据工件的表面作为找正基准的装夹方法。一般用百分表、划
使其成为零件的工艺过程。
➢ 工艺过程直接决定零件和机械产品的质量,对产品的成本和生产效率都有较
大影响,是整个工艺过程的重要组成部分。
➢ 注:非常规加工方法也属于加工工艺过程。
1.2.2 机械装配工艺过程
➢ 在机械生产过程中,按照规定的顺序和技术要求,通过改变零件之间的位置
关系和配合状态,实现零件之间的组合和连接,使之称为部件或机器的工艺 过程,称为机械装配工艺过程。
➢ 机械切削加工技术和装配技术是机械制造技术的主体,其占机械制造过程总工作量的
60%以上,大多数机械产品的几何精度和工作精度需要依赖机械加工技术和装配技术 来实现。
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1.1生产与制造
1.1.3 产品制造
➢ 产品制造是指根据市场需求,运用所掌握的知识和技能,进行产品开发和设计,通过
手工过可以利用的客观物质工具与设备,采用有效的方法,将原材料转化为有使用价 值的物质产品并投放市场,通过多渠道获取产品的市场评价的完整的循环过程。
➢ 1.生产过程 ➢ 是指从原材料投入到转变为成品的整个过程中全部劳动的总和。主要包
括以下内容:1)原材料、半成品的运输和保管。2)生产和技术准备工 作(产品设计开发,工艺设计及工艺装备制造)。3)毛坯制造。4)零 部件的加工、热处理等工作。5)部件和产品的装配、调整工作。6)产 品检验。7)产品的涂装和保管。8)售后服务以及各个过程的组织管理 等职能部门的全部劳动环节。Leabharlann Baidu
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走刀
➢在一个工步内,如果要切掉的金属层很厚,可分几次切。 ➢因加工余量较大,需用同一刀具、以同一转速及进给量对同一表面进行多次 切削,每次切削称为一次走刀。(如图1-5所示第二工步分两次走刀) ➢走刀是构成加工过程的最小单元。
1.5 机械加工工艺系统
1.5.1 工艺装备
机械加工工艺装备通常是指完成机械加工工艺过程所需要的各种机械装备 和辅助工具的总称,它包括专用机床、金属切削机床、金属切削刀具、机 床夹具、模具、测量器具和仪器、检验工具及辅助工具等装备(简称工艺装 备或工装)。
机械制造技术基础 1.1.2 生产过程与种类
1.1生产与制造
➢ (2)工厂生产过程 是指在工厂企业范围内全部生产协调配合的运
行过程。在专业化生产条件下,通常一种产品的生产过程需要若干个 工厂生产过程的协作。
➢ 机械制造厂一般都从其他工厂取得制造机械所需要的原材料、毛坯或
半成品,从原材料、毛坯(或半成品)进厂一直到把成品制造出来的 各有关劳动过程的总和统称为工厂的生产过程。包括原材料的运输保 管、制造毛坯、把毛坯加工成零件、把零件装配成机器、检验、试车 、涂装和包装等。
件的粗、精加工,热处理,表面处理以及整机的装配、检验等。
➢ 3)辅助生产过程 是指为保证基本生产过程的正常进行所必需的各种辅
助生产活动。如机械制造企业中的动力生产、工具制造、设备维修等。 辅助生产过程是整个生产过程不可分割的组成部分。
➢ 4)生产服务过程 供应、运输、仓库管理以及产品销售与售后服务等。
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1.4.3 工步与走刀
➢复合工步——有时为了提高生产效率,机械加工中有时用几把刀具同时分
别加工几个表面的工步,称为复合工步。
➢如图1-4所示为用一把车刀和一个钻头同时加工外圆和孔。在多刀车床、转 塔车床的加工中经常有这种情况。在工艺文件上,复合工步也视为一个工步。
a)立轴转塔车床的一个复合工步
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1.3 工件的装夹
1.3.1 工件的定位与夹紧
➢ 工件:加工过程中的加工对象称之为工件。
➢ 工件的定位:在机床上完成某工序的加工内容时,为使工件在该工序所获得
的加工表面达到规定的尺寸和几何公差要求,工件在加工之前,需要在机床 上确定工件与刀具之间正确的加工位置。使工件在机床或夹具上相对刀具占 据某一正确位置的过程称之为工件的定位。
针或用目测,在机床上直接找正工件,使工件获得正确位置的方法。
直接找正法示例 a)磨内孔时工件的找正 b)刨槽时工件的找正
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1.3 工件的装夹
1.3.2 工件的装夹方法
➢ 1.找正装夹法
➢ 2)划线找正法:当零件形状很复杂时,可先用划针在工件上画出中心线
、对称线或各加工表面的加工位置,然后再按划好的线来找正工件在机床 上的位置的方法。
b)钻孔、扩孔复合工步
图2-5 复合工步
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复合工步
➢ 为简化工艺文件,工艺上把在一次安装中连续进行的若干个相同工步
,习惯上视为一个工步。
➢ 如同一工件上依次钻若干相同直径的孔,4个15 mm孔的钻削,如果照
套工步的定义,势必认为这个钻孔工序包含有4个工步,因而在工艺 文件中的工步内容一栏中就要写上4个相同的工步名称,这是极为繁 琐的,从简化工艺文件考虑,可以把它们看作是一个工步。可写成一 个工步,即4-15孔。
40
2×1
5
50
35
150
图2-3 阶梯轴
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1.4 机械加工工艺过程及其组成
➢ 工序——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机械加工 工艺过程。 ➢工序是组成工艺过程的基本单元,也是制定生产计划和进行成 本核算的基本单元。
➢ 零件的机械加工工艺过程由若干个工序组成。 ➢毛坯依次通过这些工序,被加工成符合图样规定的零件。 ➢一个零件的加工过程需要哪些工序,由被加工零件的复杂 程度、加工精度要求及其产量等因素决定。
➢ 车间的生产过程。
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1.1生产与制造
1.1.3 产品制造
➢ 产品制造是指根据市场需求,运用所掌握的知识和技能,进行产品开发和设计,通过
手工过可以利用的客观物质工具与设备,采用有效的方法,将原材料转化为有使用价 值的物质产品并投放市场,通过多渠道获取产品的市场评价的完整的循环过程。
➢ 1.1.4 制造技术 ➢ 是完成制造活动所需要的一切手段的总和,包括运用一定的知识和技术,操纵可以利
划线找正法示例
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1.3 工件的装夹
1.3.2 工件的装夹方法
➢ 2.夹具装夹法
➢ 是通过夹具来确定工件与刀具切削刃口成行运动之间的准确位置,从
而保证加工表面与定位基准面之间位置精度的定位方法。
➢ 由于装加工件时使用了夹具,故此时影响零件加工表面与基准面之间
位置的主要因素,除了机床的几何精度以外,还有夹具的制造和装夹
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1.1生产与制造
1.1.1 生产的含义
➢ 从系统论的观点出发,生产可定义为:
一个将生产要素转变为产品,并创造效益的输入输出系统。
输入
转变
输出
效益
生产要素
生产对象 生产资料 能源 劳动力 生产信息
生产过程
转变过程 生产率
产品财富
有形 无形
机械制造技术基础 1.1.2 生产过程与种类
1.1生产与制造
精度。
➢ 注意:此种方法能够保证位置精度的前提是:工件首先在夹具中定位
,然后夹具再在机床上定位。
➢ 即工件相对于刀具及机床的位置精度是由夹具来保证的。因此夹具必
须能使一批工件都能在夹具中占据正确的位置,以保证工件相对于刀
具和机床的正确位置。
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夹具示例
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1.4 机械加工工艺过程及其组成
➢ 机械切削加工技术和装配技术是机械制造技术的主体,其占机械制造过程总工作量的
60%以上,大多数机械产品的几何精度和工作精度需要依赖机械加工技术和装配技术 来实现。
机械制造技术基础
1.2 工艺过程
➢ 工艺过程:在机械产品的生产过程中,直接改变或者按照一定的
顺序逐步改变生产对象的尺寸、形状位置、物理化学性能以及相 对位置关系,使其成为成品或半成品的过程,称为工艺过程。
用的物质和工具,采取各种有效的方法等。
➢ 机械制造技术是各种机械制造过程所涉及的技术的总称。包括
➢ 材料成型技术:铸造、焊接、锻造、冲压、注射和热处理等。 ➢ 机械切削加工技术:车削、铣削、磨削、钻削、镗削 ➢ 机械装配技术:互换法、修配法、调整法等各种装配工艺方法。 ➢ 非常规加工技术:电加工、电化学加工、激光加工、超声波加工、3D打印等。
➢ 1.1.4 制造技术 ➢ 是完成制造活动所需要的一切手段的总和,包括运用一定的知识和技术,操纵可以利
用的物质和工具,采取各种有效的方法等。
➢ 机械制造技术是各种机械制造过程所涉及的技术的总称。包括
➢ 材料成型技术:铸造、焊接、锻造、冲压、注射和热处理等。 ➢ 机械切削加工技术:车削、铣削、磨削、钻削、镗削 ➢ 机械装配技术:互换法、修配法、调整法等各种装配工艺方法。 ➢ 非常规加工技术:电加工、电化学加工、激光加工、超声波加工、3D打印等。
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