6机械加工原理

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1、4机械加工原理工艺过程及其组成我们将原材料经毛坯制造、机械加工、装配而转变为产品的全过程称之为生产过程。一台产品的生产，往往由许多厂家共同完成，尤其是一些大型或大批量的产品，例如一辆汽车的生产覆盖几百家厂家。这样做有利于降低成本，也有利于技术的发展、生产的组织等。整个生产过程中，装配之前的那部分都是针对各个零件单独进行的，我们将这部分生产过程的整个路线称为工艺路线（或工艺流程）。工艺过程的制订和零件加工的车间分工等都是依据工艺路线而进行的。而在生产过程中，直接改变零件形状、尺寸，性质以及零件表面之间或零件与零件之间相对位

2、置等的那部分称为工艺过程，包括零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程。其它如运输、保管、设备维修等属于辅助过程。所谓工艺是指产品的制造方法。本章将讨论机械加工工艺过程制订中的一些问题。针对不同复杂程度的零件，工艺过程也有长有短，为了便于分析，我们将工艺过程分为若干工序。工序是指同一个或一组工人在同一台机床或同一场所，对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。即“三同一，一连续”。可见，工作地、工人、零件和连续作业是构成工序的四个要素，若其中任一要素的变更即构成新的工序。连续作业是指该工序内的全部工

3、作要不间断地连续完成。一个工艺过程需要包括哪些工序，是由被加工零件结构复杂的程度，加工要求及生产类型来决定。阶梯轴阶梯轴单件生产的工艺过程阶梯轴大批大量生产的工艺过程同一工序中有时也可能包含很多的加工内容。为了更明确划分各阶段的加工内容，规定其加工方法，可将一个工序进一步划分为若干个工步。工步是指在加工表面不变、加工工具不变、主要切削用量不变的条件下所连续完成的那一部分工序内容，即所谓“三不变一连续”。走刀有时，同一加工表面往往要用同一工具加工几次才能完成，每次加工所完成的一部分工步称为一个工作行程或走刀。例如车外圆表

4、面，连续车削三次，每次切削其切削用量中仅切削深度这一项逐渐递减，我们将这三次切削作为同一工步，每次切削为一次走刀，即该工步包含三次走刀。安装有些零件加工时，需要经过几次不同的装夹。第一次装夹所用的夹紧面必须经第二次装夹才能得以加工。我们将每次装夹后所完成的那部分工序称为一次安装。如阶梯轴零件，在大批大量生产的工艺过程中，其第２、３和５工序中必须经过两次安装才能完成其工序的全部内容。可见安装是工序的一个部分，但在一个工序中应尽量减少安装次数，以免增加辅助时间及安装误差。工位为了减少工件的安装次数，常采用多工位夹具或多轴

5、（或多工位）机床，使工件在一次安装中先后经过若干个不同位置顺次进行加工。此时工件在机床上占据每一个位置所完成的那一部分工序称为工位。工序、安装、工位、工步与走刀等之间的关系工序、安装、工位、工步与走刀的关系生产类型及其工艺特点生产类型是衡量一个生产单位（企业、车间、班组等）生产某一产品的专业化程度的指标，其实质是某一个产品生产规模的大小。生产类型分类单件小批量生产：单个地或少量重复生产某一产品。常用于新产品试制，专用设备制造，大型、重型机器制造。批量生产：一年中分批制造相同产品。例如一、三季度生产A产品，二、四季

6、度生产B产品。大量生产：长年地重复生产相同产品。例如汽车、拖拉机、发动机及一些通用件，（如轴承）等都以此种生产方式组织生产。不同生产类型的工艺特点不同的生产类型有着不同的工艺特点。下面以单件小批生产和大量生产为比较对象加以说明。（１）工件互换性单件小批生产的产品中，主要零部件一般都是配对制造，没有互换性；大量生产的产品全部零件都有互换性。（2）毛坯的制造方法单件小批生产中铸件采用木模手工造型，锻件使用自由锻，这样可降低模具成本。但毛坯的制造精度低，加工余量大。大量生产广泛采用金属模。虽然模具成本高，但由于毛坯精度高

7、，加工余量小，机械加工成本大大下降。（３）加工设备小批生产常用通用机床、标准附件、通用刀具等。大量生产广泛采用高效率的专用机床、专用夹具、刀具、量具等。这样，虽然专用设备的制造成本高，但机械加工成本由于生产效率的提高而大大下降。（４）工人技术要求小批生产需要技术熟练的工人，通常小批生产工序内容多，工艺过程短，而且由于批量小，产品经常更换，因此要求工人具有较高的技术素质。大量生产由于某一工序常年重复，而且工序内容少，工人只须掌握同一零件的某一道工序的加工。（５）工艺规程小批生产只有简单的工艺路线卡，大量生产则有详细的工艺文

8、件。一方面由于批量小，不宜也无必要化大量人力去准备详细的工艺文件，因此，其加工质量在很大程度上依赖于工人技术。而大量生产则在工艺文件中详细地规定了每一工序、每一工步、每一次走刀的工艺参数、技术要求等，一般只须照工艺文件进行加工，便可保证加工质量。因此对工人的技术要求也较低。工件的定位方法工件在加工前，必须在机床上或夹