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1、机械加工工艺基本知识newmaker一、生产过程与工艺过程专咫产品的生产过程是指把原材料变为成品的全过程。机械产品的生产过程通常包含：1 .生产与技术的准备如工艺设计与专用工艺装备的设计与制造、生产计划的编制、生产资料的准备等；2 .毛坯的制造如铸造、锻造、冲压等；3 .零件的加工切削加工、热处理、表面处理等：4 .产品的装配如总装、部装、调试检验与油漆等；5 .生产的服务如原材料、外购件与工具的供应、运输、保管等；在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置与性质等，使其成为成品或者半成品的过程，称之工艺过程。如毛坯的制造、机械加工、热处理、装配等均为工艺过程。工艺过程中，若用机械加工的方
2、法直接改变生产对象的形状、尺寸与表面质量，使之成为合格零件的工艺过程，称之机械加工工艺过程。同样，将加工好的零件装配成机器使之达到所要求的装配精度并获得预定技术性能的工艺过程，称之装配工艺过程。机械加工工艺过程与装配工艺过程是机械制造工艺学研究的两项要紧内容。二、机械加工工艺过程的构成机械加工工艺过程是由一个或者若干个顺序排列的工序构成的，而工序又可分为若干个安装、工位、工步与走刀。（一）工序工序是指一个或者一组工人，在一个工作地对一个或者同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺内容。区分工序的要紧根据，是工作地（或者设备）是否变动与完成的那部分工艺内容是否连续。图3-1所示的圆盘零件，单件小批
3、生产时其加工工艺过程如表3-1所示；成批生产时其加工工艺过程如表3-2所示。20表3-1圆盘零件单件小批机械加工工艺过程XJT工序名称工装工步工序内容设备（用三爪自定，Cz卡盘夹紧毛珏小端外囱）1车大港城面I2车大婚外国至IOO3钻20孔1隼削4倒角车床II567（工件调头，用三爪自定心卡盘夹索毛坯大港外囱）年小雉墙面，保证尺寸35m车小端外图至中48,保证尺寸20M倒角（用夹具装夹工件）2钻削I1依次加工三个87L粘床2在夹具中修去孔口的椎边及毛剌表3-2圆盘零件成批机械加工工艺过程比号工序名称工装工”工序内容设备I车削I1234（用三爪自定心卡盘夫索毛坯小瑞外因）车大靖德面车大端外囹至IO
4、O钻20孔倒角车床2车削II23（以大端面及深胎心轴）年小端端面，保证尺寸35M车小端外囱至48,保证尺寸20倒角车乐3钻削I1（钻床夹具）钻孔3-48钻床4WII修孔口的锐边及至剌铳刀铳刀a）同时车夕隔和倒角（b）同时播IJ两凸台面图3-2复合工步图3-3多工位加工工位-装卸工件；工位口-钻孔;工位III-扩孔；工位IV一皎孔三、工件的夹紧（一）工作夹紧概述如上所述，工件在加工前需要定位与夹紧。这是两项十分重要的工作。关于定位在后面章节中全面论述，本节对工件在机床上或者夹具中的夹紧作一概略说明。夹紧的目的是防止工件在切削力、重力、惯性力等的作用下发生位移或者振动，以免破坏工件的定位。因此正确
5、设计的夹紧机构应满足下列基本要求：1 .夹紧应不破坏工件的正确定位；2 .夹紧装置应有足够的刚性；3 .夹紧时不应破坏工件表面，不应使工件产生超过同意范围的变形；4 .能用较小的夹紧力获得所需的夹紧效果；5 .工艺性好，在保证生产率的前提下结构应简单，便于制造、维修与操作。手动夹紧机构应具有自锁性能。（二）工件夹紧力三要素的确定根据上述的基本要求，正确确定夹紧力三要素（方向、作用点、大小）是一个不容忽视的问题。1 .夹紧力方向的确定（1）夹紧力的方向不应破坏工件定位。图3-4a为不正确的夹紧方案，夹紧力有向上的分力FW,使工件离开原先的正确定位位置。而图b为正确的夹紧方案。（2）夹紧力方向应指
6、向要紧定位表面。2 .夹紧力作用点的确定（1）夹紧力的作用点应落在支承范围内。图3-5所示的夹紧力的作用点落到了定位元件的支承范围之外，夹紧时将破坏正确位置，因而是不正确的。图3T夹紧力作用点的位置不正确（3）夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。图3-6a薄壁套筒的轴向刚性比径向刚性好，用卡爪径向夹紧时工件变形大，若沿轴向施加夹紧力，变形就会小得多。夹紧图3-6b所示的薄壁箱体时，夹紧力不应作用在箱体的顶面，而应作用在刚性较好的凸边上。或者如图3-6c所示改为三点夹紧，改变着力点的位置，以减少夹紧变形。（a）b图3-6夹紧力作用点与夹紧变形的关系（3）夹紧力的作用点应靠近工件的加工部位。图
7、3-7所示，夹紧力远离加工部位，因此应在加工部位加上辅助夹紧机构，以防止加工时发生振动，影响加工质景与安全。图3Y增设轴助支承和辅助夹萦力工件：2-辅助支承；3退刀3 .夹紧力大小的估算加工过程中，工件受到切削力、离心力、惯性力及重力等的作用，理论上夹紧力的作用应与上述力（力矩）的作用相平衡。但是切削力的大小与方向在加工过程中是变化的，因此夹紧力的大小只能进行粗略的估算。估算的方法：（1）找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力。（2）为了简便，只考虑要紧因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。（3）根据工件状态，列出力（力矩）的平衡方程式，解出夹紧力的大小，还应适当考虑安
8、全系数。如需进行夹紧力估算可参阅有关资料。四、机械加工生产类型及特点（一）生产纲领企业在计划期内生产的产品的数量与进度计划称之生产纲领。零件的年生产纲领可按下式计算:N=Q（1+以%+8%）式中N零件的年生产纲领（件/年）；Q产品的年生产纲领（台/年）；n每台产品中该零件的数量（件/台）；a%备品的百分率；b%废品的百分率。生产纲领的大小对生产组织形式与零件加工过程起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化与自动化与程度,决定了所应选用的工艺方法与工艺装备。（二）生产类型及工艺特点企业（或者车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类称之生产类型。生产类型通常可分为：单件生产、成批生产、大量生
9、产三种类型。1 .单件生产单件生产的基本特点是：生产的产品种类繁多，每种产品的产量很少，而且很少重复生产。比如重型机械产品制造与新产品试制等都属于单件生产。2 .成批生产成批生产的基本特点是：分批地生产相同的产品，生产呈周期性重复。如机床制造、电机制造等属于成批生产。成批生产又可按其批量大小分为小批生产、中批生产、大批生产三种类型。其中，小批生产与大批生产的工艺特点分别与单件生产与大量生产的工艺特点类似：中批生产的工艺特点介于小批生产与大批生产之间。3 .大量生产大量生产的基本特点是：产量大、品种少，大多数工作地长期重复地进行某个零件的某一道工序的加工。比如，汽车、拖拉机、轴承等的制造都属于大
10、量生产。生产类型的划分除了与生产纲领有关外，还应考虑产品的大小及复杂程度。表3-3所列为生产类型与生产纲领的关系，可供确定生产类型时参考。表3-3生产纲领与生产类型的关系事件的年生产$瞄（件厂生产类空重量零件中空零件较量零件单件生产5101000500050000工艺特征生产类空件小量中批大批大量零件的互换性用修配法，怕工修配，缺乏互换性大部分具有互换性。装配精度要求高时，灵活应用分组裳配法，同时还保曾某些修配法具有广泛的互换性少数装配精度较高处，采用分整袋配法和利整法毛坯的的健方法与加工余量木模手工制造或自由雷造。毛坯精度低，加工余量大部分采用金就模待造或模候。毛坯精度和加工余篇中等广泛采用
11、全属模机器造蹙、横怅或其他高效方法。毛坯精虞高，加工余量小机乐设备及其布置形式通用机床。按机床类别采用机群式布置部分通用机床和高效机床。技工件类别分工段排列设备广泛来用高效专用机床及自动机乐。按海水续和自碱排剂设备工艺X装大多采用通用夹具、标准附件、通用刀具和万勺施具。维划绣和欢切法达到精度要求广泛来用夹具,部分靠技正装夹，达到精度要求。较多采用专用刀具和量具广泛采用专用高效夹具、复合刀具、专用鬟具或自动检给袋置。靠调整法达到精度要求对工人技术要求锯技术水平较高的工人懵一定技术水平的工人对调赘工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求较低工艺文件有工艺it程卡，关健工艺要讲卡有工艺过程卡关懂整件要工ff卡有工艺过程卡和工序卡，关贸工序要调整卡和检睑卡财较高中等
