1、第11章 第11章 機械制造過程概述11.1 機械制造過程11.1.1 生產(chǎn)過程和工藝過程1生產(chǎn)過程機械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是將原料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程，它一般包括原材料的運輸和保管、生產(chǎn)技術(shù)準備、毛坯制造、機械加工、熱處理、產(chǎn)品的裝配、機器的質(zhì)量檢驗和調(diào)試、噴漆包裝等工作。 第11章 2工藝過程工藝過程是指生產(chǎn)過程中直接改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的過程。 工藝過程是生產(chǎn)過程的主要組成部分，其中零件的機械加工是采用合理有序安排的各種加工方法逐步地改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量使其成為合格零件的過程，這一過程稱為機械加工工藝過程。部件和產(chǎn)品的裝配是采用按一定順序布置

2、的各種裝配工藝方法，把組成產(chǎn)品的全部零部件按設(shè)計要求正確地結(jié)合在一起、形成產(chǎn)品的過程，這就是機械裝配工藝過程。11.1.2 機械加工工藝過程的組成機械加工工藝過程是由一個或若干個順序排列的工序組成，而工序又可分為安裝、工位、工步和行程。1工序一個或一組工人，在一個工作地點對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程，稱為工序。工序是構(gòu)成工藝過程和制定生產(chǎn)計劃的基本單元。劃分工序的主要依據(jù)是設(shè)備（或工作地點）是否變動和加工是否連續(xù)，若改變其中任意一個就構(gòu)成另一個工序。 第11章 工序是組成工藝過程的基本單位，也是生產(chǎn)計劃的基本單元。由工序數(shù)知道工作面積的大小、工人人數(shù)和設(shè)備數(shù)量，所以工序

3、是非常重要的，是工廠設(shè)計中的重要資料。第11章 2安裝在一個加工工序中，有時需要對零件進行一次或多次裝夾才能完成加工，工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序稱為安裝。 圖11.3 多工位加工3工位為了減少工件的安裝次數(shù)，常采用各種回轉(zhuǎn)工作臺、回轉(zhuǎn)夾具或移動夾具，使工件在一次安裝中，先后處于幾個不同的位置進行加工，這樣，不僅縮短了裝夾工件的時間，而且提高了生產(chǎn)效率。為完成一定的工序內(nèi)容，一次裝夾工件后，工件與夾具或機床的可動部分相對刀具或機床的固定部分所占據(jù)的每一個位置，稱為工位。4工步在加工表面和加工刀具都不變的情況下，所連續(xù)完成的那一部分工序稱為工步。一個工序可以包括一個或多個工步。5行程（走

4、刀）在一個工步中，由于余量較大或其他原因，需要用同一把刀具對同一表面進行多次切削，這樣，刀具對工件每切削一次就稱為一次行程（走刀）。 第11章 11.2 生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型及其工藝特征各種機械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求不同，但其制造工藝則存在著很多共同的特征，這些共同的特征取決于企業(yè)的生產(chǎn)類型，而生產(chǎn)類型又由生產(chǎn)綱領(lǐng)決定。11.2.1 生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。計劃期常定為一年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)也稱為年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)要計入備品和廢品的數(shù)量，可按下式計算：第11章 11.2.2 生產(chǎn)類型根據(jù)生產(chǎn)鋼領(lǐng)的大小和產(chǎn)品品種的多少，一般生產(chǎn)類型分為三種類型。1單件生產(chǎn)產(chǎn)品

5、的品種繁多，而每個品種數(shù)量較少，各工作地加工對象很少有重復(fù)生產(chǎn)。2大量生產(chǎn)產(chǎn)品的品種少，產(chǎn)量大，大多數(shù)工作地點長期進行某種零件的某道工序的重復(fù)加工。 3成批生產(chǎn)一年中分批輪流地制造若干種不同的產(chǎn)品，每種產(chǎn)品有一定的數(shù)量，生產(chǎn)對象周期性地重復(fù)。各種生產(chǎn)類型的生產(chǎn)綱領(lǐng)及工藝特點如表11-3所示。第11章 第11章 11.2 工件的定位、安裝與基準11.2.1 工件的定位工件在加工之前，相對于機床或刀具需占有準確的位置，這個過程稱為定位。1六點定位原理2完全定位與不完全定位工件定位時應(yīng)限制的自由度數(shù)，完全由工件在該工序的加工要求所決定。 第11章 當工件的六個自由度全部被限制時，該定位稱為完全定位；

6、當限制的自由度數(shù)少于六個時，則稱為不完全定位。第11章 第11章 3欠定位與過定位根據(jù)工件加工要求必須限制的自由度沒有得到限制的定位，稱為欠定位。欠定位是不允許的。如果工件的某一自由度同時被兩個或兩個以上的支承點限制的定位，稱為過定位或重復(fù)定位。過定位是否允許，應(yīng)根據(jù)具體情況分析。 第11章 11.2.2 工件的安裝工件定位以后，為保持加工過程中工件正確定位，防止切削力和工件或夾具的離心力破壞工件的準確定位，還需要將工件壓緊，此過程稱為夾緊。工件從定位到夾緊的過程稱為安裝，定位和夾緊是同時進行的。一般把工件的安裝方式概括為以下三種形式，即直接找正法、劃線找正法和使用專用夾具法。1直接找正法應(yīng)用

7、直接找正法時，如使用精密的量具，技術(shù)熟練的工人，安裝精度可達0.010.005mm。但要求工件上有可供直接找正且精度較高的加工表面，同時又受工人經(jīng)驗及技術(shù)水平的影響，故直接找正法一般安裝精度不高（0.10.5mm），且找正時間比加工時間長，生產(chǎn)效率不高，此種方法只適用于單件小批生產(chǎn)中。2劃線找正法劃線找正法是指工件安裝時依據(jù)事先在工件上劃好的找正線進行找正的方法。 第11章 這種找正方法需要事先在工件上劃線，即增加了劃線工序，安裝精度不高，且受工人技術(shù)熟練程度影響；另外，由于線條具有一定寬度，一般安裝精度僅在0.3lmm左右，所以劃線找正只適用單件小批生產(chǎn)。在成批生產(chǎn)中，對形狀復(fù)雜或尺寸較大的

8、工件，也常采用劃線法找正。3專用夾具法以上介紹的兩種安裝方法共同的缺點是安裝精度不高，所以在成批生產(chǎn)或大量生產(chǎn)中廣泛采用專用夾具進行安裝。使用專用夾具時，由于采用了專用的定位元件和夾緊裝置，可以快速定位和夾緊，且保證安裝精度。11.2.3 基準所謂基準是指零件上用以確定其他點、線、面的位置所依據(jù)的那些點、線、面?；鶞拾雌渥饔玫牟煌煞譃樵O(shè)計基準和工藝基準兩大類，前者用在產(chǎn)品零件的設(shè)計圖上，后者用在機械制造的工藝過程中。第11章 11.2.3.1 設(shè)計基準設(shè)計基準是在零件設(shè)計圖紙上，用以確定其他點、線、面位置所依據(jù)的基準。 11.2.3.2 工藝基準工藝基準是在工藝過程中所采用的基準。工藝基準按

9、其作用的不同又可分為工序基準、定位基準、測量基準和裝配基準?，F(xiàn)分別說明如下。1工序基準在工序圖上用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準，稱為工序基準。 2定位基準在加工中用于工件定位的基準，稱為定位基準。 3測量基準在加工中或加工后用來測量工件的形狀、位置和尺寸誤差，測量時所采用的基準，稱為測量基準。 4裝配基準在機器裝配時，用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準，稱為裝配基準。 第11章 11.4 獲得加工精度的方法機械零件的加工精度包括尺寸精度、形狀精度、位置精度和表面質(zhì)量。在實際生產(chǎn)中獲得加工精度的方法不僅由生產(chǎn)類型決定，同時也受到生產(chǎn)條件和工人技術(shù)水平的影響。

10、下面介紹獲得加工精度的一般方法。11.4.1 獲得零件尺寸精度的方法獲得零件尺寸精度的方法有以下四種。1試切法它是在機床上通過試切測量調(diào)整再試切這樣反復(fù)進行的過程來獲得尺寸精度的方法。2定尺寸刀具法用刀具的相應(yīng)尺寸來保證被加工零件尺寸精度的方法。 3調(diào)整法在加工前按工件規(guī)定的尺寸要求，預(yù)先調(diào)整好機床、夾具、刀具與工件的相對位置，并保證在此位置不變的條件下，對一批工件進行機械加工的方法。 4自動控制法在加工過程中，用測量裝置、送給裝置和控制系統(tǒng)組成一個自動加工的循環(huán)過程，使該加工過程中的尺寸測量、刀具補償調(diào)整和切削加工等一系列工作自動完成，從而自動獲得尺寸精度的方法。第11章 11.4.2 獲得

11、零件形狀精度的方法1軌跡法它是依靠刀具與工件的相對運動軌跡獲得工件加工表面形狀精度的方法。2展成法它是指刀具的切削刃與工件加工表面連續(xù)保持一定的相互位置和相對運動關(guān)系時，刀刃的一系列包絡(luò)線構(gòu)成加工表面形狀的方法。 3成形法它是采用成形刀具相對工件加工表面的運動，直接獲得加工表面輪廓的方法。 4仿形法它是刀具按照仿形裝置進給對工件進行加工的方法。 5數(shù)控法它是將有關(guān)操作程序的各種指令，以數(shù)控代碼形式記錄在控制介質(zhì)上，送入數(shù)控裝置，然后發(fā)出指令信號，通過伺服系統(tǒng)操作機床完成零件加工的方法。 第11章 11.4.3 獲得零件相互位置精度的方法零件表面的相互位置精度，主要由機床精度、夾具精度和工件的安裝精度來保證。而安裝質(zhì)量的高與低，將直接影響零件的加工精度。獲得零件相互位置精度的方法有下面兩種。1同次安裝獲得法零件上有相互位置精度要求的相關(guān)表面的加工，安排在工件的一次裝夾中進行。從而保證其相互位置精度。2多次安裝獲得法當工件需要經(jīng)過多次裝夾加工時，有關(guān)表面的位置精度可采用適當?shù)难b夾方法（如找正法或用夾具）獲得，即通過加工表面與定位基準面的位置精度，來保證工