机械加工工艺过程的概念
机械制造工艺学概念
1,将原材料转变为成品的全过程称为生产过程。
2.机器的生产过程中，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。
3.将铸、锻件毛坯或钢材经机械加工方法，改变它们的形状、尺寸、表面质量，使其成为合格零件的过程，称为机械加工工艺过程。
4，机器产品在计划期内应生产的产品产量和进度计划称为该产品的生产纲领。
5，根据作用的不同，基准可分为设计基准和工艺基准两大类。
6，工艺基准包括工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。
7，工件在机床上或夹具中进行加工时，用作定位的基准，称为定位基准。
8，将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程称为装夹。
9，根据工件加工的不同技术要求，采取先定位后夹紧或在夹紧过程中同时实现定位的两种方式。
10，重复定位的后果是使工件定位不稳定，破坏一批工件位置的一致性，使工件或定位元件在夹紧力作用下产生变形，甚至使部分工件不能进行装夹。
11，平面定位的定位元件是：支承钉或支承板。
12，由于自位支承在结构上是活动或浮动的，虽然它们与工件定位表面可能是两点或三点接触，但实质只能起到一个定位支承点的作用。
13，工件装夹中，常用与圆孔表面的定位元件有定位销、刚性心轴和小锥度心轴。
14，长定位销限制四个不定度，短定位销则限制两个不定度。
15，定位误差,由基准位置误差和基准不重合误差两部分组成，但并不是在任何情况下这两部分都存在。
16，正确确定夹紧力，主要是正确确定夹紧力的方向、作用点和大小。
17，夹紧力的方向：1，垂直于主要定位基准面；2，有利于减小夹紧力；18，夹紧力的而大小必须适当，夹紧力过小，工件在夹具中的位置可能在加工过程中产生变动，破坏原有的定位。
夹紧力过大，不但会使工件和夹具产生过大的变形，对加工质量不利，而且还将造成人力、物力的浪费。
19，夹具中常用的夹紧机构有斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构、圆偏心夹紧机构，定心对中夹紧机构及联动夹紧机构。
20，定心对中常用机构：三爪卡盘。
第7章机械加工工艺规程制订
二、定位基准的选择
粗基准：毛坯上未加工的表面作定位基 准的为粗基准 。 精基准：经过机械加工的表面作定位基 准的为精基准。 选择顺序：先选择精基准定位把工件加 工到设计要求，然后考虑选择粗基准定 位，把用作精密基准的表面加工出来。
1.粗基准的选择原则
1）对于有不加工表面的工件，为保证 不加工表面与加工表面之间的相对位置 要求，一般应选择不加工表面为粗基准。
外圆表面加工方案
1）粗车-半精车-精车 ——软 2）粗车-半精车-粗磨-精磨 ——软、硬 3）粗车-半精车-精车-精细车（金刚车） ——有色金属
孔加工方案
1）钻-（扩）-粗铰-精铰：非旋转体上小孔 2）钻-（扩）-拉 ：大批量 3）粗镗-半精镗-精镗 ： 箱体上孔 4）粗镗-半精镗-粗磨-精磨：淬硬
3、机械加工工艺过程卡
3、机械加工工序卡
五、制定工艺规程的原则与步骤
1.原则 ：保质、高效、低耗。 2.步骤： 1）分析零件图和产品装配图。 2）选择毛坯。 3）选择定位基准。 4）拟定工艺路线。 5）确定加工余量和工序尺寸。
五、制定工艺规程的原则与步骤
1.原则 ：保质、高效、低耗。 2.步骤： 6）确定切削用量和工时定额。 7）确定个工序的设备及刀具、夹具、量具 和辅助工具。 8）填写个工序的技术要求及检验方法。 9）填写工艺文件。
1.粗基准的选择原则
(2)如果要保证某加工表面（相对重要 表面）切除的余量均匀，应选该表面作 粗基准 。
1.粗基准的选择原则
(3）为保证各加工表面都有足够的加工 余量，应选择毛坯余量小的表面作粗基 准。
1.粗基准的选择原则
(4)选作粗基准的表面，应尽可能平整， 不能有飞边、浇注系统、冒口或其它缺 陷，以便使工件定位可靠，夹紧方便。 (5)同一尺寸方向上的粗基准表面只能 使用一次。
第1章 机械制造的工艺过程
2．机械加工工艺系统的基本概念
如果以一个零件的机械加工工艺过程作为一个系统来考察，则可认为机床、
刀具、夹具与工件四个要素组成一个机械加工工艺系统。该系统的整体目的 是在不同条件下能适应环境，保质、保量、经济地完成零件的加工要求。 作为一个系统，必须从组成该系统的机床-刀具-夹具-工件这四个要素的整 体出发，分析与研究各种有关问题，才可能实现该系统的工艺最佳加工方 案。
机械加工工艺过程的组成
图1—2所示为螺钉机械加工工艺过程的组成。
三、基准的概念及分类
---基准：
是在确定零件上其他面、线或点的位置准确度时所依据的该零件上的
面、线或点。在计算和度量某些面、线、点的位置尺寸时，基准就是 计算和度量的起点。
在机械加工过程中，按不同要求选择哪些面、线或点作为基准，是直
若在装配时也是作为装配基准的精基准，如图1-4b的内孔F和端面
E。 ---辅助精基准： 若在装配和使用时没有用处者的精基准，如图l-5b的内止口F和底端 面 E。
(3)度量基准
指用以度量加工表面位置的基准。在工件进行加工或加工完毕进行检
验时，用到度量基准。
如图1-6所示，图
1-6a为零件简图， 图1-6b为加工一个 孔的工序简图，图 1-6c和d表示检验 已加工孔位置的 两种方法，其工序 基准和度量基准是 不一致的。
基准，也称制造基准。
按用途不同，工艺基准又可分为工序基准、定位基准、度量基准及装
配基准。
(1)工序基准
工序基准也称原始基准，是在工序卡片(或其他工艺文件)上用以确
定被加工表面位置的基准。确定被加工表面位置的尺寸称为工序尺 寸，工序尺寸的起点就是工序基准。
工序基是其主机厂和外协件工厂的生产
机械加工工艺讲解
工件材料 B、刀具材料 C、刀具几何参数 D、切削用量 、 、 、 （4）在切削用量中，对刀具磨损影响最大的是切削速度 ）在切削用量中， （5）根据实践可知，影响刀具积屑瘤最主要的因素是切削速度 ）根据实践可知， 刀具的刃磨 刀具刃磨的基本要求 （1）对刀面的要求 （2）对刀刃的要求 （3）对刀具角度的要求 ） ） ） 车刀、麻花钻大都用手工方法刃磨。 刀的刃磨方法 车刀、麻花钻大都用手工方法刃磨。其余刀具的 刃磨一般都是在万能工具磨床上进行的。 刃磨一般都是在万能工具磨床上进行的。 刃磨硬质合金刀头应选用中硬砂轮。 刃磨硬质合金刀头应选用中硬砂轮。
7
典型工艺卡片—具有相似结构和工艺特征的一组零、 典型工艺卡片 具有相似结构和工艺特征的一组零、部件所通用的工艺 具有相似结构和工艺特征的一组零 卡片。 卡片。 典型工序卡片—具有相似结构和工艺特征的一组零、 典型工序卡片 具有相似结构和工艺特征的一组零、部件所通用的工序 具有相似结构和工艺特征的一组零 卡片。 卡片。 调整卡片—对自动、半自动机床或某些齿轮加工机床等进行调整用的一 调整卡片 对自动、 对自动 种工艺文件。 种工艺文件。 工艺守则—某一专业工种所通用的一种基本操作规程。 工艺守则 某一专业工种所通用的一种基本操作规程。 某一专业工种所通用的一种基本操作规程 工艺附图—附在工艺规程上用以说明产品或零、 工艺附图 附在工艺规程上用以说明产品或零、部件加工或装配的简图 附在工艺规程上用以说明产品或零 或图表。 或图表。 毛坯图—供制造毛坯用的，表明毛坯材料、形状、 毛坯图 供制造毛坯用的，表明毛坯材料、形状、尺寸和技术要求的图 供制造毛坯用的 样。
4
基本时间—直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置，表面状态 或材料性质等工艺过程所消耗的时间。 辅助时间—为实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作所消耗的时 间。
机械产品生产过程 是指从原材料开始到成品出厂的全部劳动过程
1机械产品生产过程是指从原材料开始到成品出厂的全部劳动过程机械加工工艺过程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。
机械加工工艺过程由若干个工序组成。
工序又可分为安装、工位、工步和走刀。
工序：一个工人在一个工作地点对一个工件连续完成的那一部分工艺过程。
机械加工工艺系统：零件进行机械加工时，必须具备一定的条件，既要有一个系统来支持。
机械加工工艺系统的物质分系统是由工件、机床、工具和夹具组成。
企业根据市场需求和自身的生产能力决定生产计划。
再生产期内，应当生产的产品产量和进度计划称为生产纲领。
各种生产类型都朝着生产过程柔性化的方向发展装夹有两个含义即定位和夹紧装夹主要有：夹具中装夹直接找正装夹划线找正装夹从设计和工艺两大方面分析，基准可分为设计基础和工艺基准零件在加工工艺过程中所用的基准称为工艺基准。
2零件的加工质量包括零件的机械加工精度和加工表面质量。
机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数与物理几何参数的符合程度。
加工误差是指加工后零件的实际几何参数对理性几何参数的偏离程度。
零件的加工精度包括尺寸精度形状精度和位置精度。
对加工精度影响最大的那个方向即通过切削刃的加工表面的法向称为误差的敏感方向。
引起机床误差的原因是机床的制造误差、安装误差和磨损。
主轴回转轴线的运动误差可以分解为径向圆跳动、轴向圆跳动和倾角摆动。
提高主轴回转精度的措施：（1）提高主轴部件的制造精度（2）对滚动轴承进行预紧（3）使主轴的回转误差不反应到工件上减少传动链传动误差的措施：1传动件数越少传动链越短2传动比小特别是传动链末端传动副的传动比小3传动链中各传动件的加工、装配误差对传动精度均有影响4采用校正装置刀具尺寸磨损的过程分为三个阶段初期磨损正常磨损急剧磨损提高工艺系统中薄弱环节的刚度是最重要的措施热总是由高温处向低温处传递热的传递方式有三种导热传热对流传热和辐射传热引起工艺系统变形的热源可分为内部热源和外部热源切削热是切削加工过程中最主要的热源单位时间内散出的热量与从热源传入的热量趋于相等这时工艺系统就达到了热平衡物体达到热平衡后，各点温度将不再随时间变化，而只是其坐标位置的函数这种温度场称为稳态温度场根据加工一批工件时误差出现的规律，加工误差可分为两种1系统误差2随机误差保证和提高加工精度的途径误差预防误差补偿误差预防技术1合理采用先进工艺与设备这是保证加工精度最基本的方法2直接减少原始误差即查明影响加工精度的主要原始误差后对其直接进行消除和减少3转移原始误差把影响加工精度的原始误差转移到不影响加工精度的方向或其他零部件上。
机械加工工艺基本知识
●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
床身加工的粗基准
（2）精基准的选择原则 ●基准重合原则：设计基准与定位基准重合。 尽可能选用设计基准作为定位基准，这样可 避免因定位基准与设计基准不重合而引起的 定位误差，以保证加工面与设计基准间的位 置精度。
表面强化工艺
•
表面产生残余压应力和冷作硬化层，改善表面质量。
• 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
为保证尺寸B、W、H、L，必须限定的自由度有
xyz x y z
不完全定位
y y
x x
为保证尺寸B、W、H，必须限定的自由度有
xz xyz
超定位
前后顶尖定位限定的自由度
xy zx z
用较短的卡爪定位限定的自由度
xz
y
x
7.2.2 工件的安装方式
（1）直接安装 直接找正装夹或划线找正装夹。适用于单
<5
<10
<100
5~100
10~200
100~500
100~300 200~500 500~5000
300~1000 500~5000 5000~50000
大量生产50000
各种生产类型的工艺特征
单件生产 成批生产
大量生产
机床设 通用设备 通用的和部分 广泛使用高效专用
备
专用的
四、缸体
汽车制造工艺学复习资料 (1)
汽车制造工艺学----整编：杨继源第一章汽车制造工艺过程中的基本概念一、名词解释1、机械加工工艺过程：在机床设备上利用切削刀具或其它工具易用机械力将毛坯或工件加工成零件的过程。
P22、工序：一个或一组工人在一个机床设备上对同一个或同时对几个工件所连续完成那一部分工艺过程。
P43、安装：同一道工序中，零件在加工位置上装夹一次所完成的那一部分工序。
P44、工位：零件在每个位置上完成的那一部分加工过程。
P45、工步：再一次安装中，在加工表面、加工刀具、切屑用量不变的情况下，所连续完成的那一部分工艺过程。
P46、加工经济精度：是指某种加工方法在正常生产条件下不延长加工时间所能保证的公差等级和表面粗糙度。
P87、生产纲领：企业在计划期内应生产的汽车产品的产量和进度计划。
P8二、问答题1、汽车零件切削加工时零件尺寸的获得方法有哪几种？p5答：①试切法适用于单件货几件工件的加工；②静调整法适合产量较大的场合广泛用于半自动机床和自动线上的生产；③定尺寸刀具法适用于孔沟槽等表面的加工适用于各种产量的场合；④主动及自动测量控制法产量大的汽车制造企业。
2、汽车零件切削加工时零件形状的获得方法有哪几种？p6答：①轨迹法用于产量较大较大工件形状较为复杂的零件形状的切削加工；②成型刀具法生产率高；③包络法。
3.汽车零件表面的尺寸公差与表面粗糙度具有何种关系？P8答：一般被加工表面的尺寸公差值小表面粗糙度值也一定较小。
但是有些被加工表面要求的表面糙度值较小不一定尺寸公差值也必须小。
例如抗腐蚀的零件表面具有高疲劳强度的零件表面都规定较小的表面粗糙度值但表面尺寸公差值却可以稍大些。
第二章工件的装夹和机床夹具一、名词解释1、定位：通常将确定工件在机床上或机床夹具中占有正确位置的过程。
P112、夹紧：工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。
P113、装夹：将工件在机床上或机床夹具中定位、夹紧的过程。
P114、过定位：几个定位支承点，同时限制同一个自由度的定位。
机械加工工艺基础知识讲解
（4）生产系统
以整个机械制造厂为整体，为了最有
效地经营，获得最高经济效益，一方面把 原材料供应、毛坯制造、机械加工、热处 理、装配、检验与试车、油漆、包装、运 输、保管等因素作为基本物质因素来考虑； 另一方面把技术情报、经营管理、劳动力 调配、资源和能源利用、环境保护、市场 动态、经营政策、社会问题和国际因素等 信息作为影响系统效果更重要的要素来考 虑。
1．生产过程
❖ 工业产品的生产过程：是指由原材料到成品之 间的各个相互联系的劳动过程的总和。
❖ （1）生产技术准备过程
❖ （2）生产工艺过程 ❖ 主要包括
❖ （3）辅助生产过程
❖ （4）生产服务过程
❖ （1）生产技术准备过程 包括产品投产前的市 场调查分析，产品研制，技术鉴定等。
❖ （2）生产工艺过程 包括毛坯制造，零件加工， 部件和产品装配、调试、油漆和包装等。
❖ 1．获得尺寸精度的方法
❖ 机械加工中获得工件尺寸精度的方法，主要 有以下几种：
❖ （1）试切法
❖ 试切法：先试切出很小部分加工表面，测量 试切所得的尺寸，按照加工要求适当调刀具 切削刃相对工件的位置，再试切，再测量， 如此经过两三次试切和测量，当被加工尺寸 达到要求后，再切削整个待加工表面。
❖ 试切法通过“试切－测量－调整－再试切”， 反复进行直到达到要求的尺寸精度为止。例 如，箱体孔系的试镗加工。
的，从而节约安装时间使生产率可以大提高。
❖ （4）工步
❖ 在加工表面、切削刀具、切削速度 和进给量不变的条件下，连续完成的那 一部分工序内容称为工步。生产中也常 称为“进给”。
❖ 为了提高生产率，用几把刀具同时加工 几个加工表面的工步，称为复合工步， 也可以看作一个工步。
机械制造基础-第17章工艺过程
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表1 生产类型和生产纲领的关系
同种零件的年产量/件 生产类型 单件生产 成 批 生 产 小批生产 中批生产 大批生产
重型（30kg以上） 中型（4～30kg）轻型（4kg以下） 5以下 5～100 100～300 300～1000 1000以上 10以下 10～200 200～500 500～5000 5000以上 100以下 100～500 500～5000 5000～50000 50000以上
2、加工顺序的安排 在选定各表面的加工方法及定位基准之后， 即可安排各加工工序的先后顺序。 加工顺序包括切削加工、热处理和辅助工序。 切削加工顺序的安排：
① 粗、精分开，先粗后精的原则； ② 先主后次的原则：先加工主要表面（工作表面、装配基面等） ③ 基面领先原则：各工序加工时，应首先加工定位基准面 *单件小批按工序集中原则，大批量按工序分散原则
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上海大学机自学院 热处理顺序的安排：
① 预备热处理：完全退火、球化退火、正火等改善切削性能的 热处理安排在切削之前进行，调质一般安排在 粗、精加工之间进行。 ② 最终热处理：淬火+低（中）温回火、渗碳、渗氮等通常安排 在工艺过程的后期，磨削之前
辅助工序的安排：
Z
X 、 Y
②此种定位方式不能保证孔加工的 精度。一是因为“过定位”，可能 在夹紧后引起连杆底面接触不良 或连杆变形；二是因为“欠定位” 即 未被限制，会影响钻孔精度。
③改进：一是将长柱销改为短销， 二是连杆大端的外侧增设一个止动销 实现完全定位。
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机械制造工艺答案
习题一1.什么叫生产过程、工艺过程、工艺规程？答：生产过程：指从原材料开始到成品出厂的全部劳动过程。
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。
机械加工工艺规程：规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行，认真贯彻的纪律性文件。
2. 某机床厂生产CA6140卧式车床2000台，已知机床主轴的备品率为15%，机械加工废品率为5%。
试计算主轴的年生产纲领，并说明属于何种生产类型，若一年按12个月计算，试计算每月的生产批量。
N=Qn（1+α+β）N=2000（1+15%+5%）=2400（台）2400÷12=200（台）属成批生产类型。
3. 何谓生产纲领？如何划分生产类型？答：生产纲领是包括废品率和备品率在内的年产量。
应根据生产纲领的多少来划分生产类型。
4. 某厂年产4105型柴油机2000台，已知连杆的备品率为5%，机械加工废品率为1%，试计算连杆的年生产纲领，并说明其生产类型的工艺特点。
N=Qn（1+α+β）N=2000×4（1+5%+1%）=8480（台）属成批生产类型。
5. 工件的装夹方式有哪几种？试述它们的特点和应用场合。
答：1.夹具中装夹；2.直接找正装夹；3.划线找正装夹。
直接找正装夹的定位精度与所用量具的精度和操作者的技术水平有关，找正所需的时间长，结果也不稳定，只适用于单件小批生产。
划线找正装夹受到划线精度的限制，定位精度比较低，多用于批量较小、毛坯精度较低以及大型零件的粗加工中。
使用夹具装夹时，工件在夹具中迅速而正确地定位与夹紧，不需找正就能保证工件与机床、刀具间的正确位置。
这种方式生产率高、定位精度好，广泛用于成批生产和单件小批生产的关键工序中。
6. “工件夹紧后，位置不动了，其所有自由度就都能被限制了”，这种说法对吗？为什么？答：不对。