机械加工技术第三章

第三章机械加工工艺规程的制定§3-1基本概念一．生产过程与工艺过程（一）生产过程从原材料到机械产品出厂的全部劳动过程。

包括：1）生产技术准备过程2）毛坯的制造3）零件的机械加工及热处理4）产品的装配、检验、试车、油漆、包装等。

5）产品的辅助劳动过程直接生产过程被加工对象的尺寸、形状或性能、位置产生一定的变化。

如：零件的机械加工、热处理、装配等。

间接生产过程：不使加工对象产生直接变化。

如：工装夹具的制造、工件的运输、设备的维护等。

（二）机械加工工艺过程是生产过程的一部分，是对零件采用各种加工方法，直接用于改变毛坯的形状、尺寸、表面粗糙度以及力学物理性能，使之成为合格零件的全部劳动过程。

工艺：使各种原材料、半成品成为成品的方法和过程工艺过程：在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品和半成品的过程。

二．机械加工工艺过程的组成1.工序一个或一组工人，在一台机床或一个工作地点对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。

划分工序的主要依据：工作地点是否改变和加工是否连续完成。

同一零件，同样的加工内容可以有不同的工序安排。

如图所示的阶梯轴的加工：加工内容：1．加工小端面 2.小端面钻中心孔3．加工大端面 4.大端面钻中心孔5．车大端外圆 6.对大端倒角7．车小端外圆8.对小端倒角9．精车外圆10．铣键槽11.去毛刺工序1：加工内容1到9——车床工序2：加工内容10、11——铣床（手工去毛刺）工序1：加工内容1、2、7、8—加工小端工序2：加工内容3、4、5、6—加工大端工序3：加工内容9工序4：加工内容10、11 第三种工序安排：工序1：加工内容：1、2、3、4—铣两端面打中心孔工序2：加工内容：5、6、7、8—仿形车外圆、倒角工序3：加工内容：9—精车外圆工序4：加工内容：1—铣键槽工序5：加工内容：11—去毛刺2、安装如果在一个工序中要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成的那部分加工内容称为一个安装。

第3章工艺规程设计3.1概述3.1.1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的。

每一个工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀。

1.工序工序是指一个或一组工人，在一个工作地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。

划分工序的依据是“三不变，一连续”。

工人（操作者）、工作地（机床）和工件（加工对象）三个要素中任一要素的变更即构成新的工序；连续是指工序内对一个工件的加工内容必须连续完成，否则即构成另一工序。

例如图3.1所示的阶梯轴，当单件小批生产时，其加工工艺及工序划分如表3.1所示。

当中批生产时，其工序划分如表3.2所示。

工序是工艺过程的基本单元，又是生产计划和成本核算的基本单元。

图3.1 阶梯轴简图表3.1 阶梯轴加工工艺过程（单件小批生产）表3.2 阶梯轴加工工艺（中批生产）2.安装工件在加工之前，在机床或夹具上先占据一正确的位置（定位），然后再予以夹紧的过程称为装夹。

工件（或装配单元）经一次装夹后所完成的那部分工序内容称为安装。

在一道工序中，工件可能只装夹一次，也可能装夹几次，例如表3.2中，工序30中一次安装即可加工出键槽，而工序20中，为了车出全部外圆至少需要两次安装。

安装次数多，既增加安装误差又增加装夹辅助时间。

故加工中应尽可能减少安装次数。

3.工位为减少工序中的装夹次数，常常采用各种移动或转动工作台、回转夹具或移位夹具，使工件在一次安装中可先后在机床上占有不同的位置进行连续加工。

为了完成一定的工序内容，一次装夹工件后，工件（或装配单元）与夹具或设备的可动部分相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。

如图3.2所示，在三轴钻床上利用回转工作台在一次安装中可连续完成每个工件的装卸、钻孔、扩孔和铰孔四个工位的加工。

采用多工位加工，可以提高生产率和保证加工表面间的相互位置精度。

图3.2 多工位加工工位Ⅰ—装卸工件工位Ⅱ—钻孔工位Ⅲ—扩孔工位Ⅳ—铰孔4.工步与走刀在一个工序内，往往需要采用不同的工具对不同的表面进行加工。

第三章机械加工与装配工艺规程制定1、什么是机械加工工艺过程？答：用机械的加工方法（包括钳工的手工操作）按规定的顺序把毛坯（包括轧制材料）变成零件的全部过程。

2、工艺过程的基本单元是什么？如何划分？答：工序是工艺过程的基本单元。

工艺过程可分为工序、安装、工位、工步和走刀。

3、什么是工序、安装、工步、工位和走刀？答：1、工序指的是一个工人（或一组工人）在一个工作地点（一般是指一台机床）对一个工件（对多轴机床来说是同时对几个工件）所连续完成的那一部分工艺过程。

2、一个工序有时在零件的几次装夹下完成，这时在零件每装夹一次下所完成的那部分工作称为一次安装。

3、在多轴机床上或在带有转位夹具的机床上加工时，工件在机床上所占有的一个位置上所完成的那部分工作称为一个工位。

4、在加工表面、切削刀具和切削用量（对车削来说，指主轴转速和车刀进给量，不包括切深，对其他加工也类似）都不变的情况下所连续完成的那一部分工作。

5、刀具在加工表面上对工件每一次切削所完成的那一部分工作称为一次走刀。

4、机械加工工艺规程制订的指导思想？答：保证质量、提高效率、降低成本。

三者关系是，在保证质量的前提下，最大限度的提高生产率，满足生产量要求；尽可能地节约耗费、减少投资、降低制造成本。

5、不同生产类型的工艺过程的特点是什么？答：企业生产专业化程度的分类称为生产类型，机械制造业一般有三种生产类型，即大量生产、成批生产和单件生产。

单件小批生产中，要能适应各种经常变化的加工对象，广泛使用万能机床、通用夹具、通用刀具和万能量具，一般采用较低精度的毛坯大批大量生产下，广泛使用各种高效率的、自动化程度高、专用的机床、夹具、刀具和量具，一般尽可能使用精度较高的毛坯。

6、什么是机械加工工艺规程？它的作用是什么？工艺规程的设计的原则和步骤有哪些？答：将合理的工艺过程和操作方法，按照一定的格式写成文件，用来指导生产，这个工艺文件就叫做加工工艺规程。

工艺规程的作用：(1) 工艺规程是组织生产的指导性文件。

机械加工技术（二）（机械加工技术专业思考题解答）第三章机床1、何谓工艺系统答：在机械加工过程中，由机床—夹具—刀具—工件组成的系统，称为工艺系统。

工艺系统中的每一环节都对保证零件加工质量具有至关重要的作用。

2、机床必须具备的运动有哪些答：为实现切削加工要求，机床必须具备一下两项运动：（1）切削运动即为表面成形运动，它通过主运动和进给运动的不同组合，已形成各种不同形状的表面。

（2）辅助运动即运动的快速进退、送夹料、转位分度等运动，其主要作用是减轻劳动强度，缩短辅助时间，提高劳动效率。

3、机床一般是由那三大部分组成的它们各有何种功能答：机床一般是由执行件、动力源和传动装置三大部分组成的；它们各自的功能如下：（1）执行件即执行机床运动的部件，如主轴、刀架及工作台等；（2）动力源即为执行件提供动力的装置。

如三相异步交流电动机、伺服电机等；（3）传动装置即传递运动的装置。

如带轮、链轮、齿轮等装置。

4、何谓传动链它分为哪两类，是如何定义的答：在机床上为了得到所需要的运动，通常用一系列的传动件把执行件和动力源或把两个执行件之间联系起来，这种传动联系称为传动链。

传动链可分为两大类，其定义如下：一是外联系传动件其是相互独立的运动分量，它不要求动力源于执行件之间有严格的传动比关系。

二是内联系传动件其是相互制约的运动分量，因而传动链所联系的执行件之间的相对速度（及位移）有严格的要求，用来保证复合运动的正确轨迹。

5、何谓传动比写出其基本算式。

答：机床的传动比是指传动副的从动件转速与主动件转速之比，用n表示。

对于带传动，由于主动轮和从动轮在同一时间内转过的弧长理论上是相等的，故有 πD 1n 1=πD 2n 2得 2112n D u n D == 式中：1n 主动带轮的转速，r/min 2n 从动带轮的转速，r/min1D 主动带轮的直径，mm ； 2D 从动带轮的直径，mm ；对齿轮传动，由于主动轮和从动轮在同一时间内转过的齿数是相等的，故有 n 1Z 1=n 2Z 2得 2112n Z u n Z == 式中：Z 1主动齿轮齿数； Z 2从动齿轮齿数；6、何谓机床传动系统图，其作用是什么答：机床传动系统图是指按照国家标准规定的图形符号画出机床各个传动链的综合简图。

《机械制造技术基础》部分习题参考解答第三章机械制造中的加工方法及装备3-1 表面发生线的形成方法有哪几种？答：(p69—70）表面发生线的形成方法有轨迹法、成形法、相切法、展成法。

具体参见第二版教材p69图3-2。

3—2 试以外圆磨床为例分析机床的哪些运动是主运动，哪些运动是进给运动？答：如图3-20（p87),外圆磨削砂轮旋转n c是主运动，工件旋转n w、砂轮的横向移动f r、工作台往复运动f a均为进给运动。

3—3机床有哪些基本组成部分？试分析其主要功用.答:（p70-71）基本组成部分动力源、运动执行机构、传动机构、控制系统和伺服系统、支承系统。

动力源为机床运动提供动力；运动执行机构产生主运动和进给运动；传动机构建立从动力源到执行机构之间的联系；控制和伺服系统发出指令控制机床运动;支承系统为上述部分提供安装的基础和支承结构.3-4什么是外联系传动链？什么是内联系传动链？各有何特点？答：外联系传动链：机床动力源和运动执行机构之间的传动联系。

如铣床、钻床传动链；内联系传动链：执行件和执行件之间的传动联系。

如车螺纹、滚齿的传动链.外联系传动链两端没有严格的传动关系，而内联系传动链两端有严格的传动关系或相对运动要求。

3—5 试分析提高车削生产率的途径和方法.答:(p76）提高切削速度；采用强力切削，提高f、a p；采用多刀加工的方法。

3—6 车刀有哪几种？试简述各种车刀的结构特征及加工范围.答:（p77）外圆车刀(左、右偏刀、弯头车刀、直头车刀等)，内、外螺纹车刀，切断刀或切槽刀，内孔车刀（通孔、盲孔车刀、）端面车刀、成形车刀等。

顾名思义，外圆车刀主要是切削外圆表面；螺纹车刀用于切削各种螺纹；切断或切槽车刀用于切断或切槽;内孔车刀用于车削内孔;端面车刀切断面；成形车刀用于加工成形表面。

3—7试述CA6140型卧式车床主传动链的传动路线.答：（p82）CA6140型卧式车床主传动链的传动路线:3-8 CA6140型卧式车床中主轴在主轴箱中是如何支承的? 三爪自定心卡盘是怎样装到车床主轴上去的?答：（p83—84）3-9CA6140型卧式车床是怎样通过双向多片摩擦离合器实现主轴正传、反转和制动的?答:如教材图3-17和3—18所示，操纵手柄向上,通过连杆、扇形齿块和齿条带动滑套8向右滑移,拨动摆杆10使拉杆向左，压紧左边正向旋转摩擦片，主轴实现正转；若操纵手柄向下,通过连杆、扇形齿块和齿条带动滑套8向左滑移,拨动摆杆10使拉杆向右，压紧右边反向旋转摩擦片，主轴反转。

第三章 常用机械加工方法及其装备机械零件结构形状多种多样，零件表面的成形方法亦很多，但机械加工方法以其具有的高精度、高生产率及其良好的经济性等特点广泛应用于机械零件的加工。

零件表面的成形依赖于加工设备、刀具、夹具所组成的工艺系统所创设的加工环境来完成，零件表面形式不同，所需设备的结构布局及其所提供的运动不同，刀具材料、结构及其参数不同，夹具的构造不同，即所组成的工艺系统不同，同时也形成不同的加工方法。

生产中为完成零件表面加工的方法很多，本章主要对生产中常用的加工方法作应用范围与特点、设备与工装结构及应用特点等方面的介绍。

第一节 车削及其装备一、车削加工车削加工是机械加工方法中应用最广泛的方法之一，主要用于回转体零件上回转面的加工，如各轴类、盘套类零件上的内外圆柱面、圆锥面、台阶面及各种成形回转面等。

采用特殊的装置或技术后，利用车削还可以加工非圆零件表面，如凸轮、端面螺纹等；借助于标准或专用夹具，在车床上还可完成非回转零件上的回转表面的加工。

车削加工的主要工艺类型如图3-1所示。

图3-1 车削加工的主要工艺类型车削加工时，以主轴带动工件的旋转做主运动，以刀具的直线运动为进给运动。

车削螺纹表面时，需要机床实现复合运动──螺旋运动。

车削加工是在由车床、车刀、车床夹具和工件共同构成的车削工艺系统中完成的。

根据所用机床精度不同，所用刀具材料及其结构参数不同及所采用工艺参数不同，能达到的加工精度及表面粗糙度不同，因此，车削一般可以为粗车、半精车、精车等。

如在普通精度的卧式车床上，加工外圆柱表面，可达IT7~IT6级精度，表面粗糙度达Ra1.6~0.8μm；在精密和高精密机床上，利用合适的工具及合理的工艺参数，还可完成对高精度零件（如计算机硬盘的盘基）的超精加工。

二、车床车床是完成车削加工必备的加工设备。

它为车削加工提供特定的位置（刀具、工件相对位置）环境及所需运动及动力。

由于大多数机械零件上都具有回转面，加之机床较广的通用性，所以，车床的应用极为广泛，在金属切削机床中占有比重最大，约为机床总数的20%～35%。