机械制造过程与工艺

1. 机械制造过程与工艺

2. 第一节 机械加工过程与工艺规程 • 在实际生产中，由于零件的结构形状、几何精度、技术条件和生产数量等要求不同，一个零件往往要经过一定的加工过程才能将其由图样变成成品零件。机械加工工艺人员必须从工厂现有的生产条件和零件的生产数量出发，根据零件的具体要求，在保证加工质量、提高生产效率和降低生产成本的前提下，对零件上的各加工表面选择适宜的加工方法，合理地安排加工顺序，科学拟定加工工艺过程，才能获得合格的机械零件。

3. 一、生产过程与工艺过程 • 生产过程的概念 • 机械产品制造时，将原材料转变为产品的所有劳动过程 • 对于机器的制造而言，生产过程包括： • 生产技术准备过程 • 毛坯的制造过程 • 零件的机械加工、热处理和其他表面处理 • 产品的装配、调试、检验和油漆 • 原材料和成品的运输与保管

4. 工艺过程的概念 • 工艺过程：在生产过程中，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质，使其成为半成品或成品的过程，亦即生产过程中由毛坯制造起到油漆为止的过程

5. 工艺过程包括： • 毛坯制造过程 • 热处理过程 • 机械加工工艺过程 • 装配工艺过程等

6. 工艺过程的组成 • 工艺过程由一个或若干个顺序排列的工序组成 • 工序：一个（或一组）工人，在一个工作地点（或一台机床上），对同一个零件（或一组零件）进行加工所连续完成的那部分工艺过程 • 划分工序的主要依据是： • 工作地点（或机床）是否改变 • 加工是否连续

8. 安装：加工前，使工件在机床上（或夹具中）定位后（即占据正确位置）然后夹紧的过程安装：加工前，使工件在机床上（或夹具中）定位后（即占据正确位置）然后夹紧的过程 工位：工件在机床上所占据的每一个待加工位置 工步：在一道工序中，当加工表面不变、切削工具不变、切削用量中的进给量和切削速度不变的情况下所完成的那部分工艺过程

9. 工序划分不同，工步可能相同，也可 能不同 对于一次安装中连续进行的若干相同多工位加工的工步，通常算作一个工步 用几把不同刀具或复合刀具同时加工一个零件的几个表面的工步，也看作一个工步，称为复合工步 • 走刀：切削刀具在工件表面上每切削去一层金属所完成的那部分工艺过程 • 一个工步可以包括一次或几次走刀

13. 生产纲领与生产类型 生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划，即一年中制造产品的数量。 零件的生产纲领还应包括备品和废品，可按下式计算： N = Qn(1+a%)(1+b%) 生产类型：企业生产专业化程度的分类

14. 单件生产：单个生产不同结构和尺寸的产品，很少重复甚至不重复单件生产：单个生产不同结构和尺寸的产品，很少重复甚至不重复 特点是：品种多；产量小；工作地点的加工对象经常改变 大量生产：同一产品生产数量很大，大多数工作地点按一定节奏重复进行某一零件的某道工序的加工 特点是：产量大；工作地点的加工对象较少改变；加工过程重复

15. 批量生产：一年中分批轮流制造几种不同的产品，每种产品均有一定的数量，工作地点的加工对象周期性重复批量生产：一年中分批轮流制造几种不同的产品，每种产品均有一定的数量，工作地点的加工对象周期性重复 特点是：有一定的生产数量；加工对象周期性改变；加工过程周期性重复

16. 工艺规程的概念 按一定的格式，用文件的方式规定零件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件，称为机械加工工艺规程 工艺规程的分类 机械加工工艺过程卡 机械加工工艺卡 机械加工工序卡 二、工艺规程概述

20. 工艺规程的作用 它是机械制造厂最主要的技术文件之一，是生产一线的法规性文件。新工艺是衡量生产部门技术力量的标志，是产品设计和技术革新的内容之一 指导生产的主要技术文件 组织和管理生产的基本依据 新建和扩建工厂的基本资料 交流和推广经验的基本文件

21. 制订工艺规程的原则 保证产品质量； 提高劳动生产率； 降低成本； 充分利用本企业现有的生产条件； 采用国内外先进工艺技术； 保证良好的劳动条件。

22. 制订工艺规程的原始资料 产品的整套装配图和零件工作图 产品验收的质量标准 产品的生产纲领和生产类型 现有的生产条件和资料（包括毛坯生产条件、协作关系、工艺装备、工人技术状态等） 工厂的发展前景 国内外的生产技术发展状态等

23. 制订工艺规程的步骤（十大步骤） 分析零件图和产品装配图； 选择毛坯； 拟定工艺路线； 选择定位基准； 确定各工序的设备、工装确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差； 确定各主要工序的技术要求及检验方法； 确定切削用量和工时定额； 进行经济分析，选择最佳方案； 填写工艺文件

24. 零件图的研究和工艺分析 零件图的研究 检查产品图样的完整性和正确性 分析零件材料选择是否恰当 分析零件的技术要求 三、制订工艺规程时要解决的主要问题

25. 零件的结构工艺性分析 零件结构工艺性的主要要求： 零件图的尺寸标注应适应机械加工工艺和检验的要求 尽可能减少机械加工量，提高生产率 提高生产效率，保证产品质量 减少装夹次数，缩短辅助时间 结构应适应刀具要求 保证装配的方便和可拆性

26. 零件的技术要求分析 加工表面的尺寸精度 主要加工表面的形状精度 主要加工表面之间的位置精度 加工表面的粗糙度以及表面质量方面的其它要求 热处理要求 其它要求

27. 毛坯的选择 选择毛坯的基本任务：选定毛坯的制造方法及其制造精度 毛坯的种类： 铸件; 锻件; 冲压件; 压制件; 型材; 焊接件

28. 选择毛坯时应考虑的因素： 零件的材料及机械性能要求 零件的结构形状与尺寸 生产纲领及生产类型 现有生产条件 充分考虑利用新技术、新工艺、新材料的可能性

29. 定位基准的确定 工件加工前，在机床上或夹具中占据某一正确位置的过程称为定位。 为了使定位的工件在切削力的作用下不发生偏移，还需将工件压紧夹牢，这个过程称为夹紧。 定位和夹紧过程的总和称为装夹。

30. 划线找正法 工件的装夹方式 直接找正法 夹具找正法

31. 划线找正法

32. 直接找正法

33. 基准-用来确定生产对象上几何要素间的几 何关系所依据的那些点、线、面。 基准的概念

34. 基 准 设计基准 工艺基准 工序基准 定位基准 测量基准 装配基准 粗基准 精基准 辅加基准 基准的分类

35. 设计基准 在设计过程中使用的、在图纸上标注的尺寸基准称为设计基准，设计基准又分为主要设计基准和辅助设计基准两种。在零件图中起主要作用的基准称主要设计基准，而且在同一尺寸方向上有且只有一个主要基准，设计中常以零件的中心线、对称面、重要轴肩及箱体类零件最大的底面作为主要基准。对一个零件而言，它有长、宽、高三个尺寸方向，所以它有三个主要基准。零件图中除主要基准之外的基准称辅助基准，辅助基准可以没有，也可以有若干个。形象地理解，图纸中两个或两个以上箭头的点、线、面才是基准，而箭头最多的点、线、面就是主要基准，其余的基准则是辅助基准。

36. 工序基准 工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准 工艺基准 定位基准加工中使工件在机床或夹具中占据正确 位置所依据的基准 测量基准工件在加工中或加工后测量时所有的基准 装配基准装配时用以确定零件在部件或产品中的相对位置所采用的基准

37. 定位原理 工件加工前，在机床上或夹具中占据某一正确位置的过程称为定位。 、 自由度：放在空间的物体如果不受任何约束，它可以运动或具有运动的趋势，我们将这种运动或运动趋势称为自由度。直线上的物体具有一个移动自由度，平面上的物体具有两个移动自由度和一个转动自由度，空间内的物体具有三个移动自由度以及三个转动自由度。 、 、 、

38. 自由度概念

39. 六点定位原理

40. 反向判断法，也就是说先看工件哪个方向能动，而并不影响加工要求，则工件这个方向的自由度就不需要限制，其余的自由度则必须限制。

41. 不必限制的自由度示例

42. 因定位结构必须多限制的自由度

43. 完全定位状态 对应定位状态 六点定位规则的 四种定位状态 欠定位状态 重复(过)定位状态

44. 工件欠定位

45. 工件重复定位

46. 基准的选择 以不加工表面即没有经过切削加工就用作定位基准的表面，称为粗基准。 以已加工表面用作定位基准的表面，称为精基准。

47. 1.精基准的选择： 主要应保证加工精度和装夹方便，选择精基准一般应遵循以下原则： 1）基准重合原则 设计(工序)与定位 2）基准统一原则 各工序的基准相同 3）互为基准原则 两表面位置精度高 4）自为基准原则 加工余量小而均匀