第11章机械制造过程

1、第11章 第11章 机械制造过程概述11.1 机械制造过程11.1.1 生产过程和工艺过程1生产过程机械产品的生产过程是将原料转变为成品的全过程，它一般包括原材料的运输和保管、生产技术准备、毛坯制造、机械加工、热处理、产品的装配、机器的质量检验和调试、喷漆包装等工作。 第11章 2工艺过程工艺过程是指生产过程中直接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。 工艺过程是生产过程的主要组成部分，其中零件的机械加工是采用合理有序安排的各种加工方法逐步地改变毛坯的形状、尺寸和表面质量使其成为合格零件的过程，这一过程称为机械加工工艺过程。部件和产品的装配是采用按一定顺序布置

2、的各种装配工艺方法，把组成产品的全部零部件按设计要求正确地结合在一起、形成产品的过程，这就是机械装配工艺过程。11.1.2 机械加工工艺过程的组成机械加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成，而工序又可分为安装、工位、工步和行程。1工序一个或一组工人，在一个工作地点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，称为工序。工序是构成工艺过程和制定生产计划的基本单元。划分工序的主要依据是设备（或工作地点）是否变动和加工是否连续，若改变其中任意一个就构成另一个工序。 第11章 工序是组成工艺过程的基本单位，也是生产计划的基本单元。由工序数知道工作面积的大小、工人人数和设备数量，所以工序

3、是非常重要的，是工厂设计中的重要资料。第11章 2安装在一个加工工序中，有时需要对零件进行一次或多次装夹才能完成加工，工件经一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装。 图11.3 多工位加工3工位为了减少工件的安装次数，常采用各种回转工作台、回转夹具或移动夹具，使工件在一次安装中，先后处于几个不同的位置进行加工，这样，不仅缩短了装夹工件的时间，而且提高了生产效率。为完成一定的工序内容，一次装夹工件后，工件与夹具或机床的可动部分相对刀具或机床的固定部分所占据的每一个位置，称为工位。4工步在加工表面和加工刀具都不变的情况下，所连续完成的那一部分工序称为工步。一个工序可以包括一个或多个工步。5行程（走

4、刀）在一个工步中，由于余量较大或其他原因，需要用同一把刀具对同一表面进行多次切削，这样，刀具对工件每切削一次就称为一次行程（走刀）。 第11章 11.2 生产纲领、生产类型及其工艺特征各种机械产品的结构、技术要求不同，但其制造工艺则存在着很多共同的特征，这些共同的特征取决于企业的生产类型，而生产类型又由生产纲领决定。11.2.1 生产纲领生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。计划期常定为一年，所以生产纲领也称为年产量。零件的生产纲领要计入备品和废品的数量，可按下式计算：第11章 11.2.2 生产类型根据生产钢领的大小和产品品种的多少，一般生产类型分为三种类型。1单件生产产品

5、的品种繁多，而每个品种数量较少，各工作地加工对象很少有重复生产。2大量生产产品的品种少，产量大，大多数工作地点长期进行某种零件的某道工序的重复加工。 3成批生产一年中分批轮流地制造若干种不同的产品，每种产品有一定的数量，生产对象周期性地重复。各种生产类型的生产纲领及工艺特点如表11-3所示。第11章 第11章 11.2 工件的定位、安装与基准11.2.1 工件的定位工件在加工之前，相对于机床或刀具需占有准确的位置，这个过程称为定位。1六点定位原理2完全定位与不完全定位工件定位时应限制的自由度数，完全由工件在该工序的加工要求所决定。 第11章 当工件的六个自由度全部被限制时，该定位称为完全定位；

6、当限制的自由度数少于六个时，则称为不完全定位。第11章 第11章 3欠定位与过定位根据工件加工要求必须限制的自由度没有得到限制的定位，称为欠定位。欠定位是不允许的。如果工件的某一自由度同时被两个或两个以上的支承点限制的定位，称为过定位或重复定位。过定位是否允许，应根据具体情况分析。 第11章 11.2.2 工件的安装工件定位以后，为保持加工过程中工件正确定位，防止切削力和工件或夹具的离心力破坏工件的准确定位，还需要将工件压紧，此过程称为夹紧。工件从定位到夹紧的过程称为安装，定位和夹紧是同时进行的。一般把工件的安装方式概括为以下三种形式，即直接找正法、划线找正法和使用专用夹具法。1直接找正法应用

7、直接找正法时，如使用精密的量具，技术熟练的工人，安装精度可达0.010.005mm。但要求工件上有可供直接找正且精度较高的加工表面，同时又受工人经验及技术水平的影响，故直接找正法一般安装精度不高（0.10.5mm），且找正时间比加工时间长，生产效率不高，此种方法只适用于单件小批生产中。2划线找正法划线找正法是指工件安装时依据事先在工件上划好的找正线进行找正的方法。 第11章 这种找正方法需要事先在工件上划线，即增加了划线工序，安装精度不高，且受工人技术熟练程度影响；另外，由于线条具有一定宽度，一般安装精度仅在0.3lmm左右，所以划线找正只适用单件小批生产。在成批生产中，对形状复杂或尺寸较大的

8、工件，也常采用划线法找正。3专用夹具法以上介绍的两种安装方法共同的缺点是安装精度不高，所以在成批生产或大量生产中广泛采用专用夹具进行安装。使用专用夹具时，由于采用了专用的定位元件和夹紧装置，可以快速定位和夹紧，且保证安装精度。11.2.3 基准所谓基准是指零件上用以确定其他点、线、面的位置所依据的那些点、线、面。基准按其作用的不同可分为设计基准和工艺基准两大类，前者用在产品零件的设计图上，后者用在机械制造的工艺过程中。第11章 11.2.3.1 设计基准设计基准是在零件设计图纸上，用以确定其他点、线、面位置所依据的基准。 11.2.3.2 工艺基准工艺基准是在工艺过程中所采用的基准。工艺基准按

9、其作用的不同又可分为工序基准、定位基准、测量基准和装配基准。现分别说明如下。1工序基准在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，称为工序基准。 2定位基准在加工中用于工件定位的基准，称为定位基准。 3测量基准在加工中或加工后用来测量工件的形状、位置和尺寸误差，测量时所采用的基准，称为测量基准。 4装配基准在机器装配时，用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准，称为装配基准。 第11章 11.4 获得加工精度的方法机械零件的加工精度包括尺寸精度、形状精度、位置精度和表面质量。在实际生产中获得加工精度的方法不仅由生产类型决定，同时也受到生产条件和工人技术水平的影响。

10、下面介绍获得加工精度的一般方法。11.4.1 获得零件尺寸精度的方法获得零件尺寸精度的方法有以下四种。1试切法它是在机床上通过试切测量调整再试切这样反复进行的过程来获得尺寸精度的方法。2定尺寸刀具法用刀具的相应尺寸来保证被加工零件尺寸精度的方法。 3调整法在加工前按工件规定的尺寸要求，预先调整好机床、夹具、刀具与工件的相对位置，并保证在此位置不变的条件下，对一批工件进行机械加工的方法。 4自动控制法在加工过程中，用测量装置、送给装置和控制系统组成一个自动加工的循环过程，使该加工过程中的尺寸测量、刀具补偿调整和切削加工等一系列工作自动完成，从而自动获得尺寸精度的方法。第11章 11.4.2 获得

11、零件形状精度的方法1轨迹法它是依靠刀具与工件的相对运动轨迹获得工件加工表面形状精度的方法。2展成法它是指刀具的切削刃与工件加工表面连续保持一定的相互位置和相对运动关系时，刀刃的一系列包络线构成加工表面形状的方法。 3成形法它是采用成形刀具相对工件加工表面的运动，直接获得加工表面轮廓的方法。 4仿形法它是刀具按照仿形装置进给对工件进行加工的方法。 5数控法它是将有关操作程序的各种指令，以数控代码形式记录在控制介质上，送入数控装置，然后发出指令信号，通过伺服系统操作机床完成零件加工的方法。 第11章 11.4.3 获得零件相互位置精度的方法零件表面的相互位置精度，主要由机床精度、夹具精度和工件的安装精度来保证。而安装质量的高与