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第7章机械加工工艺规程ProcessEngineering

第1节基础概念和术语

一、生产过程和工艺过程

1.生产过程

我们通常所讲生产过程是将原材料或半成品转变为成品所进行全部过程。

任何一个机械全部是由零件、组件、部件装配而成，其制造是一个复杂过程。对一个机械产品来说，要满足和适应市场需求，其设计和制造应分为以下多个阶段，图7-1所表示：

总体设计

总体设计

零部件设计

决定功效

选择材料

决定结构和尺寸

制订技术条件

绘出样图

和尺寸

决定结构

和尺寸

制订技术

条件

绘出样图

零部件设计

决定功效

选择材料

决定结构

和尺寸

制订技术

条件

绘出样图

零部件设计

决定功效

选择材料

决定结构

和尺寸

制订技术

条件

绘出样图零部件设计

决定功效

选择材料

决定结构

和尺寸

制订技术

条件

绘出样图总体设计

零部件设计

决定功效

选择材料

决定结构

和尺寸

制订技术

条件

绘出样图

决定生产方案

制订工艺规程及工艺卡

设计并制造工艺装备

铸件

锻件

冲压件

焊接件

棒料

非金属材料

毛坯

粗加工

精加工

半精加工

热处理及表面处理

外购件

外协件

标准件

组件装配

部件装配

总装配

调试

检测

技术和生产管理（包含检测）依具体要求贯穿全过程

产品设计工艺准备毛坯制造机械加工装配调试

涂装

出厂

图7-1机械产品生产过程

2.工艺过程

图7-5齿轮工艺过程-加工对象性能改变，包含几何形状、硬度、状态、信息量等等。如锻压、铸造、机械加工、冲压、焊接、热处理、表面处理、装配和试车等。所以，具体地说，工艺过程是和改变原材料或半成品使之和成为成品直接相关全部过程。

图7-5齿轮

二、工艺过程组成

机械加工工艺过程是由一系列工序组成，毛坯依次经过这些工序而变为成品。工序是工艺过程基础组成部分。

1工序

在一个工作地点上、对一个工件(或—组工件)进行加工所进行连续工作过程，叫工序。图7—5所表示齿轮，加工数量较少时，可按表7-1分工序，而加工数量较多时，工序划分如表7—2所表示。

工序划分依靠两个基础要素：一是工序中工人、工件和所用机床或工作地点是否改变，；二是加工过程是否连续完成。比如，即使粗加工和精加工全部是在同一机床上进行，假如中间插入其它处理，失去了工序连续性，则应把这两次加工分成两道工序。

表7-1齿轮单件小批生产加工工序

工序号

工序内容

设备

10

粗车大端面、大外圆，钻孔；调头，粗车小端面、小外圆、台阶端面，精车小端面、小外圆、台阶端面，倒角，调头精车大端面、大外圆，精镗孔，倒角

车床

20

磨小端面

磨床

30

滚齿

滚齿机

40

插键槽

插床

50

检验

检验台

表7-2齿轮大批生产加工工序

工序号

工序内容

设备

10

粗车大端面、大外圆，钻孔；内倒角

车床1

20

粗车小端面、小外圆、台阶端面，内倒角

车床2

30

拉孔

拉床

40

精车小端面、小外圆、台阶端面，外倒角

车床3

50

精车大端面、大外圆，钻孔；内倒角

车床4

60

滚齿

滚齿机

70

拉键槽

拉床

90

检验

检验台

图7-6复合工步2．工步

图7-6复合工步

工序可细分为多个工步。当加工表面不变，切削刀具不变，切削用量中切削速度和进给量不变情况下所完成那一部分工艺过程称为工步。车削图7－5所表示齿轮零件加工，在大批量加工时，工序10包含下列4个工步：①粗车大端面、②粗车大外圆，③钻孔；④倒角。

为了简化工艺文件，对于在一次安装中连续进行若干相同工步，常可看为一个工步(称为合并工步)。如用一把钻头连续钻削多个相同尺寸孔。就认为是—个工步，而不看成是多个工步。

为了提升生产效率，用几把不一样刀具或复合刀具同时加工—个工件上多个表面，图7－6所表示，也看成是一个工步，称为复合工步。

图7－7以棒料加工阶梯轴3.走刀

图7－7以棒料加工阶梯轴

在一个工步中，用同一刀具、同一切削用量，对同一表面进行数次切削时，相对被加工表面移动一次，切去一层金属过程，称为走刀，图7－7所表示。一个工步可包含一次或几次走刀。

4.安装

工件在机床或夹具中定位并夹紧过程称为安装。在一个工序内，工件加工可能只需安装一次．也可能需要安装几次。如表7—1中工序40中，一次安装即可拉出键槽。而工序10中，车削全部外圆表面最少需安装二次。

工件加工中应尽可能降低安装次数，因为多一次安装就多一次安装误差，且增加安装工