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1、第一章 零件机械加工基本概念工序：是指一个(或一组)工人，在一台机床上(或一个工作地点)，对一个(或一组)工件，连续进行的全部工作。其中，工人、地点、工件、连续作业四个要素中，任意变更一个时，就算另一道工序。工步：是指当加工表面，刀具切削用量中的转速和进给量均保持不变时，所完成的那一部分工作。走刀：当加工表面，刀具，切削用量中的转速和进给均保持不变时，切去一层金属所完成的那部分工作。安装：本意是指定位和夹紧的行为。这里是指工件在一次安装后所完成的那一部分工艺过程。工位：特指工件安装在转位夹具上，工件一次安装后，随夹具回转，要停在若干位置上接受加工，这每一加工位置所完成的那部分工艺过程，就称为一
2、个工位。 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 。生产类型是指企业(或车间、工段、班组、工作地)生产专业化程度的分类。 单件生产、大量生产、成批生产。获得形状精度的方法依靠刀尖的运动轨迹，获得形状精度的方法称为刀尖轨迹法。 刀具按照仿形装置进给对工件进行加工的方法称为仿形法。 利用成形刀具对工件进行加工的方法称为成形法。 利用工件和刀具作展成切削运动进行加工的方法称为展成法。 获得尺寸精度的方法 通过试切测量调整再试切，反复进行到被中工尺寸达到要求为止的加工方法称为试切法。 先调整好刀具和工件在机床上的相对位置，并在一批零件的加工过程中保持这个位置不变，以保证工件被加工尺寸的
3、方法称为调整法。 用刀具的相应尺寸来保证工件被加工部位尺寸的方法称为定尺寸刀具法。 在加工过程中，边加工测量加工尺寸，并将所测结果与设计要求的尺寸比较后，或使机床继续工作，或使机床停止工作，这就称为主动测量法。自动控制法是把测量、进给装置和控制系统组成一个自动加工系统，加工过程依靠系统自动完成的。获得位置要求(位置尺寸和位置精度)的方法 用夹具装夹 。找正装夹 。找正是用工具(和仪表)根据工件上有关基准，找出工件在加工(或装配)时的正确位置的过程。用找正方法装夹工件称为找正装夹。有：1) 划线找正装夹 此法是用划针根据毛坯或半成品上所划的线为基准找正它在机床上正确位置的一种装夹方法。 2) 直
4、接找正装夹 此法是用划针和百分表或目测直接在机床上找正工件位置的装夹方法。 经济精度是指：应用完好的机床设备、适当质量的夹具和标准刀具、由一定熟练程度的工人操作，按照标准的切削用量和工时定额，所得到的某种加工方法的精度。 选择某一主要工序加工用的机床时，应参考以下原则：1. 机床的生产率与加工零件的生产纲领相适应；2. 机床的功率、刚性和机动范围等应与最有利的切削用量相适应；3. 要保证该工序所要求的加工精度和表面粗糙度；4. 机床工作区域的尺寸应与工件的轮廓尺寸相适应；5. 机床的价值应与生产类型相适应；6. 尽量选用国产机床和考虑设计或仿造新机床的可能性等。机械加工工艺过程的拟订零件图分析
5、零件的表面按其工作性质可分为两类： (1)主要表面或工作表面； (2)自由表面。 对零件进行工艺审查的内容，其中包括技术要求的合理性及零件结构的工艺性。1、检查零件图纸的正确性和完整性1). 有足够数量的投影图和剖面图；2). 有全部必要的标注和正确的尺寸；3). 加工表面的粗糙度、尺寸公差和配合；4). 零件材料的牌号、硬度和热处理方面的资料；5). 每一零件的重量；6). 每台产品所需该种零件的数量；7). 必要的技术条件，如几何形状误差、相互位置精度等等。2、分析零件图的技术条件1) 加工表面的尺寸精度；2) 加工表面的几何形状精度；3) 各加工表面之间的相互位置精度；4) 表面层的物理
6、机械性能和表面粗糙度；5) 热处理及其它方面的要求等。 3、审查零件的选用材料 1)材料的来源及其经济性；2)对材料提出的热处理要求，应符合该厂热处理车间的具体条件；3)加工方法、切削刀具和切削用量的选择等。 4、分析研究零件的结构工艺性(1) 加工方便：1) 刀具容易接近工件；2) 减少和统一零件的尺寸种类，并选用标准的尺寸和公差；3) 简化加工表面的形状和减少加工表面的面积。(2) 提高零件的刚度零件的刚度在机械加工时具有十分重要的意义；刚度高的零件不仅容易保证加工精度和正确的几何形状，而且能够承受较大的切削力，因此可以采用较大的切削用量，提高劳动生产率。(3) 保证刀具正常工作1) 某些
7、零件的结构应有退刀槽；2) 力求避免钻头轴线与孔的入口或出口面倾斜而形成单刃切削，导致钻头引偏；3) 避免深孔加工等。5、此外，还要考虑到加工各个表面时所需要的刀具、量具和夹具的供应情况。 工艺资料收集 1 切削刀具、夹具和量具的图册 夹具图册 切削刀具图册(1) 生产的性质、(2) 机床的型式、(3) 加工的方法、(4) 被加工零件的尺寸和外形、(5) 加工的质量指标、(6) 加工的精度要求、(7) 工件的材质、(8) 切削刀具的材料等。 量具图册 (1) 所要求的测量精度、(2) 生产的性质、(3) 被测量表面的尺寸、(4) 被测量表面的质量等。 2切削用量手册及有关定额资料 确定毛坯 1
8、) 零件的几何形状和尺寸；2) 对零件材料所要求的技术条件(化学成分、机械性能、结构和纤维分布情形)；3) 零件制造的全部最低费用；4) 为现有工厂设计工艺规程时，要掌握毛坯车间的设备、工具和工人技术等级；5) 准备新毛坯制造过程所需要的时间和过程等。 定位基准的选择 1.基准的概念 基准就是零件上用来确定其他点、线、面的位置的那些点、线、面。基准分为设计基准和工艺基准两大类。 1)设计基准是在零件图上用来确定其他点、线、面的位置的基准。 2)工艺基准是在加工及装配过程中使用的基准。 a)定位基准是在加工中使工件在机床或夹具上占有正确位置所采用的基准。 b)度量基准是在检验时使用的基准。 c)
9、装配基准是在装配时用来确定零件或部件在产品中的位置所采用的基准。 在分析基准问题时，必须注意下列几点1)作为基准的点、线、面在工件上不一定具体存在(例如，孔的中心、轴心线、基准中心平面等)，而常由某些具体的表面来体现。这些表面就可称为基面。 2)作为基准，可以是没有面积的点和线，及很小的面；但是代表这种基准的点和线的工件上具体的基面总是有一定面积的。 3)上面所分析的都是尺寸关系的基准问题。表面位置精度(平行度、垂直度等)的关系也是一样。基准的选择 基准的选择实际上就是基面的选择问题。 使用毛坯的表面来定位，这种定位基面就称为粗基面(或毛基面)。 采用已经切削加工过的表面作为定位基面，这种定位
10、基面就称为精基面(或光基面)。 工件上没有能作为定位其面用的恰当的表面，这时就有必要在工件上专门加工出定位基面，这种基面称为辅助基面。选择基面时，需要同时考虑三个问题：1) 用哪一个表面作为加工时的精基面，使整个机械加工工艺过程能顺利地进行？2) 为加工上述精基面，应采用哪一个表面作为粗基面？3) 是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用第二个精基面？在选择基面时有两个要求：1) 各加工表面有足够的加工余量(至少不留下黑斑)，不加工表面的尺寸、位置符合图纸要求，对一面要加工、一面不加工的壁，要有足够的厚度。(2) 定位基面有足够大的接触面积和分布面积。接触面积大就能承受大的切削力；分布面积大
11、可使定位稳定可靠。在必要时，可在工件上增加工艺搭子或在夹具上增加辅助支承选择精基面的原则是： (1) 应尽可能选用设计基准作为定位基准。这称为基准重合原则。特别在最后精加工时，为保证精度，更应该注意这个原则。 (2) 应尽可能选择统一的定位基准加工各表面，以保证各表面间的位置精度。这称为统一基准原则。 (3) 有时还要遵循互为基准、反复加工。这称为互为基准原则 (4) 有些精加工工序要求加工余量小而均匀，以保证加工质量和提高生产率，这时就以加工面本身作为精基面。这称为自为基准原则选择粗基面的原则是：1) 如果必须首先保证工件某重要表面的余量均匀，就应该选择该表面作为粗基面。2) 如果必须首先保
12、证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，则应以不加工表面作为粗基面，如果工件上有好几个不需加工的表面，则应以其中与加工表面的位置精度要求较高的表面为粗基面。 3) 应该用毛坯制造中尺寸和位置比较可靠、平整光洁的表面作为粗基面，使加工后各加工表面对各不加工表面的尺寸精度、位置精度更容易符合图纸要求。应该注意：由于粗基面的定位精度很低，所以粗基面在同一尺寸方向上通常只允许使用一次。工艺过程的阶段划分当零件加工精度、表面粗糙度和技术条件要求较高时，通常不可能在一个工序中完成所需要的全部加工工作，而要把主要表面的加工过程划分为几个阶段： 1).粗加工阶段主要是切除表面较多的加工余量；2).半精加工
13、阶段为主要表面的精加工作好准备。此外，在半精加工阶段中，还可插入一些次要表面的终加工工作；3).精加工阶段主要使各主要加工表面达到规定的尺寸精度、位置精度和表面粗糙度要求；4).光整加工阶段主要使某些特别重要的表面达到极高的表面质量(粗糙度和表面层物理机械性能)。工艺过程要划分几个阶段的理由如下：1).粗加工阶段切除较多的加工余量，所以粗加工阶段的切削力、夹紧力、切削热较大，容易引起工件的弹性变形，有时甚至产生塑性变形。这样，粗加工阶段不可能达到高的精度和表面粗糙度。2).具有残余应力的毛坯工件，粗加工以后，由于内应力重新分布，也会引起变形。所以必须通过半精加工和精加工等各道工序，逐渐减少加工
14、余量，逐步提高加工精度和表面粗糙度，最后达到规定的技术要求。3).粗加工后可及早发现毛坯的缺陷，及时进行处理。4).划分加工阶段，把粗糙度要求高的表面加工工序放在工艺过程的末了，以免在安装和运输中，损坏已加工好的表面。5).划分加工阶段，可合理的使用机床设备，发挥它们各自应有的效能。如粗加工阶段宜采用高生产率机床。精加工则在精密机床上进行。这可发挥各种设备的效能，也易保持精密机床的寿命。6).有些工件，在加工工艺过程中须插入热处理工序，而热处理引起的工件变形，必须由以后的加工阶段来修正。工序集中与分散 将工件的加工内容集中在少数几道工序里完成，这就是“工序集中” ；将加工内容分散在较多的工序去
15、完成，每道工序的内容简单，这就是“工序分散” 。工序集中的特点：1).可采用高效的专用机床和工艺装备，从而提高劳动生产率；2).减少了设备的数量，相应地减少了操作工的数量和生产面积；3).减少了工序数目，缩短了工艺路线，简化了生产计划工作；4).减少了工件的安装次数，不仅有利于提高生产率，而且减少了安装误差，提高了加工精度；5).专用机床和工艺装备比较复杂和贵重，调整时需要技术高的工人，并且耗费时间。 工序分散的特点是： 1).采用比较简单的机床和工艺装备，调整容易，对工人技术水平要求也低；2).容易适应生产对象的变更；3).生产准备部门的工作量小；4).设备数量多，工人数量相应地增加，生产面积也相应的增多；5).在加工过程中零件的装夹次数较多，这样不仅影响零件的加工精度，也增加了辅助时间。 工序的安排 1).加工顺序的安排在安排切削加工顺序时，需遵守以下原则：(1).先粗后精:先安排粗加工，中间安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。在安排粗加工序时应考虑到精基准表面的加工应放在工艺路线的前头(2).先主后次:先安排主要表面的加工，后安排次要表面的加工。这里所谓主要表面，
