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機械加工工藝基本知識

[來源:天津市天港機械有限公司] | [作者:信息中心] | [日期:09-04-16] | [熱度:]

一、生產過程和工藝過程
  產品的生產過程是指把原材料變為成品的全過程。機械產品的生產過程一般包括:
  1 .生產與技術的準備 如工藝設計和專用工藝裝備的設計和制造、生產計劃的編制、生產資料的準備等;
  2 .毛坯的制造 如鑄造、鍛造、沖壓等;
  3 .零件的加工 切削加工、熱處理、表面處理等;
  4 .產品的裝配 如總裝、部裝、調試檢驗和油漆等;
  5 .生產的服務 如原材料、外購件和工具的供應、運輸、保管等;
  在生產過程中改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等,使其成為成品或半成品的過程,稱為工藝過程。如毛坯的制造、機械加工、熱處理、裝配等均為工藝過程。
  工藝過程中,若用機械加工的方法直接改變生產對象的形狀、尺寸和表面質量,使之成為合格零件的工藝過程,稱為機械加工工藝過程。同樣,將加工好的零件裝配成機器使之達到所要求的裝配精度并獲得預定技術性能的工藝過程,稱為裝配工藝過程。
  機械加工工藝過程和裝配工藝過程是機械制造工藝學研究的兩項主要內容。
  二、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的,而工序又可分為若干個安裝、工位、工步和走刀。
  ( 一 ) 工序
  工序是指一個或一組工人,在一個工作地對一個或同時對幾個工件所連續完成的那一部分工藝內容。
  區分工序的主要依據,是工作地(或設備)是否變動和完成的那部分工藝內容是否連續。
  圖 3-1 所示的圓盤零件,單件小批生產時其加工工藝過程如表 3-1 所示;成批生產時其加工工藝過程如表 3-2 所示。
  表 3-1 圓盤零件單件小批機械加工工藝過程
  工序號
  工序名稱
  工裝
  工步
  工序內容
  設備
  1
  車削
  I
  1
  2
  3
  4
 ?。ㄓ萌ψ远ㄐ目ūP夾緊毛坯小端外圓)
  車大端端面
  車大端外圓至 Φ 100
  鉆 Φ 20孔
  倒角
  車床
  II
  5
  6
  7
 ?。üぜ{頭,用三爪自定心卡盤夾緊毛坯大端外圓)
  車小端端面,保證尺寸 35mm
  車小端外圓至 Φ 48,保證尺寸 20mm
  倒角
  2
  鉆削
  I
  1
  2
 ?。ㄓ脢A具裝夾工件)
  依次加工三個 Φ 8孔
  在夾具中修去孔口的銳邊及毛刺
  鉆床
  表 3-2 圓盤零件成批機械加工工藝過程
  工序號
  工序名稱
  工裝
  工步
  工序內容
  設備
  1
  車削
  I
  1
  2
  3
  4
 ?。ㄓ萌ψ远ㄐ目ūP夾緊毛坯小端外圓)
  車大端端面
  車大端外圓至 Φ 100
  鉆 Φ 20孔
  倒角
  車床
  2
  車削
  I
  1
  2
  3
 ?。ㄒ源蠖嗣婕皾q胎心軸)
  車小端端面,保證尺寸 35mm
  車小端外圓至 Φ 48,保證尺寸 20mm
  倒角
  車床
  3
  鉆削
  I
  1
 ?。ㄣ@床夾具)
  鉆孔 3 - Φ 8
  鉆床
  4
  鉗
  I
  1
  修孔口的銳邊及毛刺
  由表 3-1 可知,該零件的機械加工分車削和鉆削兩道工序。因為兩者的操作工人、機床及加工的連續性均已發生了變化。而在車削加工工序中,雖然含有多個加工表面和多種加工方法(如車、鉆等),但其劃分工序的要素未改變,故屬同一工序。而表 3-2 分為四道工序。雖然工序了 1 和工序 2 同為車削,但由于加工連續性已變化,因此應為兩道工序;同樣工序 4 修孔口銳邊及毛刺,因為使用設備和工作地均已變化,因此也應作為另一道工序。
  工序不僅是組成工藝過程的基本單元,也是制訂時間定額,配備工人,安排作業和進行質量檢驗的基本單元。
 ?。ǘ┕げ脚c走刀
  為了便于分析和描述工序的內容,工序還可以進一步劃分工步。
  工步是指加工表面(或裝配時的連接表面)和加工(或裝配)工具不變的情況下所連續完成的那一部分工序。一個工序可以包括幾個工步,也可以只有一個工步。如表 3-1 中工序 1 。在安裝 Ⅰ中進行車大端面、車外圓、鉆φ 20孔、倒角等加工,由于加工表面和使用刀具的不同,即構成四個工步。
  一般來說,構成工步的任一要素(加工表面、刀具及加工連續性)改變后,即成為另一個工步。但下面指出的情況應視為一個工步:
  1 . 對于那些一次裝夾中連續進行的若干相同的工步應視為一個工步。如圖 3-1零件上三個φ 8孔鉆削??梢宰鳛橐粋€工步。即鉆 3-φ 8。
  2 . 為了提高生產率,有時用幾把刀具同時加工幾個表面,此時也應視為一個工步,稱為復合工步。如圖 3-2的加工方案。
  在一個工步內,若被加工表面切去的金屬層很厚,需分幾次切削,則每進行一次切削就是一次走刀。一個工步可以包括一次走刀或幾次走刀。
 ?。ㄈ┌惭b與工位
  工件在加工前,在機床或夾具上先占據一正確位置(定位),然后再夾緊的過程稱為裝夾。工件(或裝配單元)經一次裝夾后所完成的那一部分工藝內容稱為安裝。在一道工序中可以有一個或多個安裝。表 3-1中工序 1即有兩個安裝,而工序 2有一個安裝。工件加工中應盡量減少裝夾次數,因為多一次裝夾就多一次裝夾誤差,而且增加了輔助時間。因此生產中常用各種回轉工作臺、回轉夾具或移動夾具等,以便在工件一次裝夾后,可使其處于不同的位置加工。為完成一定的工序內容,一次裝夾工件后,工件(或裝配單元)與夾具或設備的可動部分一起相對刀具或設備固定部分所占據的每一個位置,稱為工位。
  三、 工件的夾緊
 ?。ㄒ唬┕ぷ鲓A緊概述
  如上所述,工件在加工前需要定位和夾緊。這是兩項十分重要的工作。關于定位在后面章節中詳細論述,本節對工件在機床上或夾具中的夾緊作一概略說明。
  夾緊的目的是防止工件在切削力、重力、慣性力等的作用下發生位移或振動,以免破壞工件的定位。因此正確設計的夾緊機構應滿足下列基本要求:
  1 .夾緊應不破壞工件的正確定位;
  2 .夾緊裝置應有足夠的剛性;
  3 .夾緊時不應破壞工件表面,不應使工件產生超過允許范圍的變形;
  4 .能用較小的夾緊力獲得所需的夾緊效果;
  5 .工藝性好,在保證生產率的前提下結構應簡單,便于制造、維修和操作。手動夾緊機構應具有自鎖性能。

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