机械工艺手册_机械制造工艺的技术

机械工艺手册以制造工艺为主线，数据与方法相结合，汇集了我国多年来工艺工作的成就和经验，反映了国内外现代工艺水平及其发展方向。 

机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。

在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等，使其成为成品或者半成品的过程称为工艺过程。它是生产过程的主要部分。工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配等工艺过程，机械制造工艺过程一般是指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程的总和，其他过程则称为辅助过程，例如运输、保管、动力供应、设备维修等。工艺过程又是由一个或若干个顺序排列的工序组成的，一个工序由有若干个工步组成。拟订工艺路线是设计工艺规程最为关键的一步，需顺序完成以下几个方面的工作：

选择定位基准：

定位基准包括粗基准和精基准。粗基准是指用未加工过的毛坯表面做基准。精基准是指用已加工过的表面做基准。粗基准的选择原则：

合理分配加工余量的原则：

a、应保证各加工表面都有足够的加工余量：如外圆加工以轴线为基准；

b、以加工余量小而均匀的重要表面为粗基准，以保证该表面加工余量分布均匀、表面质量高；如床身加工，先加工床腿再加工导轨面；

保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则：

一般应以非加工面做为粗基准，这样可以保证不加工表面相对于加工表面具有较为精确的相对位置。当零件上有几个不加工表面时，应选择与加工面相对位置精度要求较高的不加工表面作粗基准。

便于装夹的原则：选表面光洁的平面做粗基准，以保证定位准确、夹紧可靠。

粗基准一般不得重复使用的原则：在同一尺寸方向上粗基准通常只允许使用一次，这是因为粗基准一般都很粗糙，重复使用同一粗基准所加工的两组表面之间位置误差会相当大，因此，粗基一般不得重复使用。

表面加工方法的选择：

各种加工方法的经济加工精度和表面粗糙度

不同的加工方法如车、磨、刨、铣、钻、镗等，其用选各不相同，所能达到的精度和表面粗糙度也大不一样。即使是同一种加工方法，在不同的加工条件下所得到的精度和表面粗糙度也大不一样，这是因为在加工过程中，将有各种因素对精度和粗糙度产生影响，如工人的技术水平、切削用量、刀具的刃磨质量、机床的调整质量等等。

某种加工方法的经济加工精度：是指在正常的工作条件下（包括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用）所能达到的加工精度。

加工方法和加工方案的选择：

根据加工表面的技术要求，确定加工方法和加工方案；

这种方案必须在保证零件达到图纸要求方面是稳定而可靠的，并在生产率和加工成本方面是最经济合理的。

要考虑被加工材料的性质。例如，淬火钢用磨削的方法加工；而有色金属则磨削困难,，一般采用金刚镗或高速精密车削的方法进行精加工。

要考虑生产纲领，即考虑生产率和经济性问题。如：大批大量生产应选用高效率的加工方法，采用专用设备。例如，平面和孔可用拉削加工，轴类零件可采用半自动液压仿型车床加工，盘类或套类零件可用单能车床加工等。

在选择加工方法时，首先根据零件主要表面的技术要求和工厂具体条件，先选定它的最终工序方法，然后再逐一选定该表面各有关前导工序的加工方法。

机床设备与工艺装备的选择：

所选机床设备的尺寸规格应与工件的形体尺寸相适应；

精度等级应与本工序加工要求相适应；

电机功率应与本工序加工所需功率相适应；

机床设备的自动化程度和生产效率应与工件生产类型相适应。

工艺装备的选择将直接影响工件的加工精度、生产效率和制造成本，应根据不同情况适当选择：

在中小批生产条件下，应首先考虑选用通用工艺装备(包括夹具、刀具、量具和辅具）；

在大批大量生产中，可根据加工要求设计制造专用工艺装备。

机床设备和工艺装备的选择不仅要考虑设备投资的当前效益，还要考虑产品改型及转产的可能性，应使其具有足够的柔性。

加工阶段的划分：

根据零件的技术要求划分加工阶段，分以下几个阶段：

粗加工阶段：在此阶段主要是尽量切除大部分余量，主要考虑生产率。

半精加工阶段：在此阶段主要是为主要表面的精加工做准备，并完成次要表面的终加工（钻孔、攻丝、铣键槽等）。

精加工阶段：在此阶段主要是保证各主要表面达到图纸要求，主要任务是保证加工质量。

光整加工阶段：在此阶段主要是为了获得高质量的主要表面和尺寸精度。

将零件的加工过程划分为加工阶段的主要目的是：

1.保证零件加工质量（因为工件有内应力变形、热变形和受力变形，精度、表面质量只能逐步提高）。

2.有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理。

3.有利于合理利用机床设备。

4.便于穿插热处理工序：穿插热处理工序必须将加工过程划分成几个阶段，否则很难充分发挥热处理的效果。

5、工序的划分

在制定工艺过程中，为便于组织生产、安排计划和均衡机床的负荷，常将工艺过程划分为若干个工序。划分工序时有两个不同的原则：即工序的集中和工序的分散。

工序集中原则：

按工序集中原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量多些，将许多工序组成一个集中工序。

最大限度的工序集中，就是在一个工序内完成工件所有表面的加工。采用数控机床、加工中心按工序集中原则组织工艺过程，生产适应性反而好，转产相对容易，虽然设备的一次性投资较高，但由于有足够的柔性，仍然受到愈来愈多的重视。

工序分散原则：

按工序分散原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量少些。

最大限度的工序分散就是每个工序只包括一个简单工步。：传统的流水线、自动线生产基本是按工序分散原则组织工艺过程的，这种组织方式可以实现高生产率生产，但对产品改型的适应性较差，转产比较困难。

工序顺序的安排

机械加工工序的安排原则：

1、先基准面后其它表面：先把基准面加工出来，再以基准面定位来加工其它表面，以保证加工质量。

2、先粗加工后精加工：即粗加工在前，精加工在后，粗精分开。

3、主要表面后次要表面：如主要表面是指装配表面、工作表面，次要表面是指键糟、联接用的光孔等。

4、先加工平面后加工孔：平面轮廓尺寸较大，平面定位安装稳定，通常均以平面定位来加工孔。

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