《授课教案》第五篇　金属切削成形（切削加工）.doc

第五篇 金属切削成形（切削加工）教案首页课程名称 ：金属材料成形基础 任课教师：徐晓峰第五篇 金属切削加工 计划学时： 18教学目的和要求：本篇主要介绍了金属切削加工基础知识、各种切削加工方法、零件的结构工艺性、工艺过程的基本知识；重点为各种切削加工方法、零件的结构工艺性、工艺过程的基本知识；难点为金属切削加工基础知识、工艺过程的基本知识。学完本篇要求学生了解并掌握液态成形工艺方法的基本原理、各种液态成形工艺方法和零件的结构工艺性和铸造工艺设计。重点：重点为各种切削加工方法、零件的结构工艺性、工艺过程的基本知识。 难点：难点为金属切削加工基础知识、工艺过程的基本知识。思考题：1 何谓切削运动？说明普通车削、铣削、牛头刨削、磨削的主运动和进给运动？2 切削用量包括哪些要素？各要素的大小对加工质量、生产率、加工成本有何影响？3 何谓刀具耐用度？何谓刀具寿命？4 何谓材料的切削加工性？常用哪些方法来改善材料的切削加工性？5 生产类型有哪几种？它对零件的工艺过程有哪些主要影响？6 在设计需切削加工的零件时，对零件结构工艺性应考虑的一般原则有哪些？ 7 机械加工工艺规程的拟定包括哪些内容？8 什么是基准？什么是定位基准？精基准的选择原则包括哪些？第五篇 金属切削加工一、切削加工用刀具从金属材料（毛坯）上切去多余的金属层，获得几何形状、尺寸精度和表面质量都符合要求的零件的生产方法。二、零件的加工质量尺寸精度：IT01、IT0IT6、IT7、IT8IT181. 加工精度： 形状精度：圆柱度、平面度等位置精度：平行度、垂直度、同轴度等表面粗糙度：2. 表面质量： 表面加工硬化的程度和深度表面残余应力的大小和性质第一章 金属切削加工基础知识1 切削加工的运动分析及切削要素一、零件表面的形成平面、外圆面、内圆面（孔）、锥面、曲面（成形面）二、切削运动为了形成零件表面形状，刀具与工件之间的相对运动。1. 主运动：切下切屑最主要的运动。特点：在整个运动系统中 速度最高、消耗的功率最大。主运动只有一个。2. 进给运动：使金属层不断投入切削，加工出完整表面所需的运动。特点：速度低、消耗的功率小。有一个或多个。加工表面待加工表面3. 零件上的三个表面： 已加工表面n待加工表面已加工表面加工表面三、切削要素1. 切削用量三要素1）切削速度（v）m/sf在单位时间内，工件或刀具沿主运动方向的相对位移。旋转运动： （m/s）往复直线运动： （m/s）2）进给量（f） （mm）Krapdmdwfndmdw12ff在单位时间内（主运动的一个循环内），刀具或工件沿进给运动方向的相对位移。单位时间的进给量 进给速度（vf）。 （mm/s）3）切削深度（ap）（mm）（mm）2. 切削层几何参数切削层 指工件上正在被切削刃切削的那一层金属。即两个相邻加工表面之间的那一层金属。1)切削厚度（ac） （mm）acfapKraw两相邻加工表面之间的垂直距离。（mm）2)切削宽度（aw） （mm）沿主刀刃度量的切削层的长度。（mm）3)切削面积（AC） （mm2）（mm2）2 金属切削刀具一、刀具的组成切削部分（刀头）前刀面：切屑流出所经过的表面。主后刀面：刀具上与工件的加工表面相对的表面。副后刀面：刀具上与工件的已加工表面相对的表面。夹持部分（刀体）刀尖主刀刃前刀面副刀刃夹持部分（刀体）切削部分（刀头）主后刀面 副后刀面夹持部分（刀体）切削部分（刀头）前刀面主后刀面副后刀面主刀刃副刀刃刀尖二、刀具材料1. 对刀具材料的基本要求 较高的硬度。一般要求在 HRC 60以上。 有足够的强度和韧性。 有较好的耐磨性。 较高的耐热性。 有较好的工艺性。2. 常用刀具材料 碳素工具钢C= 0.71.4%；T8、T10、T10A、T12等特点：a. 淬火后硬度高；HRC6165b. 价格低；.耐热温度低；250300.淬火后应力、变形大。应用：速度低、形状简单的手动工具。如锉刀、锯条等。 合金工具钢Me1影响切屑变形的因素： 刀具角度： 切削速度： 材料塑性： 刀具与切屑之间的摩擦系数 。 2. 切屑的种类1) 带状切屑特征：内表面光滑，外表面呈毛茸状。形成条件：塑性材料、速度中等、较大的g0 、较小的f 和ap。2) 节状切屑特征：内表面有时有裂纹，外表面呈锯齿状。形成条件：中等硬度的塑性材料、速度较低、较小的g0 、较小的f 和ap。3) 崩碎状切屑特征：不规则的碎块状。形成条件：脆性材料。二、积屑瘤在一定的切削速度下切削塑性材料时，常发现在刀具前刀面上靠近刀刃的部位粘附着一小块很硬的金属称为积屑瘤。oM滞留层1. 积屑瘤的形成1) 积屑瘤的形成过程2) 积屑瘤的形成条件： 工件材料：塑性材料； 切削速度：中等（1050m/min），温度约300； 刀具角度： g0 偏小； 冷却条件：不加切削液。2. 积屑瘤对加工过程的影响有利： 使 g0 增大，使切削过程变得轻快。 可代替主刀刃和前刀面进行切削，保护刀具。所以：粗加工时可以利用。不利： 积屑瘤不稳定，易引起振动，使 Ra 增大。 会引起ap的变化，使加工精度降低。所以：精加工时应尽量避免。3. 积屑瘤的抑制 利用切削液； 控制切削速度； 加大刀具前度 g0 ； 对工件进行正火、调质处理，降低 d、ak。oMF弹、塑F摩1F摩2三、切削力和切削功率1. 切削力刀具切削工件时作用在刀具或工件上的力。1) 切削力的构成 材料的弹性变形和塑性抗力； 切屑、工件表面与刀具的摩擦力。2) 切削力的分解将总切削力Fr沿速度方向、轴向和径向三个相互垂直的发现分解为Fz、Fx、Fy。FrFzFxFyFX、Y 主切削力（切向分力）Fz是Fr在切削速度方向上的分力。主切削力占总切削力的80%90%，消耗的功率占总功率的95%以上。是计算机床动力及主要传动零件强度和刚度的依据。 进给抗力（轴向分力）Fx是Fr在进给方向上的分力。消耗的功率仅占总功率的15%。是设计和计算进给机构零件强度和刚度的依据。 切深抗力（径向分力）Fy是Fr在切削深度方向上的分力。3) 影响切削力的因素 切削用量：ap 、f 增大， Fr越大。工件材料：材料的强度、硬度越高，塑性韧性越好，Fr越大。 刀具角度： 增大 g0 ，Fr 减小；增大kr ，Fy减小、Fz增大。 冷却条件：加切削液，Fr 减小。4) 切削力的估算生产中常用单位切削力p 估算切削力的大小。单位切削力切削单位面积所需要的切削力。单位：N/MM2（N）2. 切削功率（Pm） （W） （W）四、切削热和切削温度1. 切削热的来源与传散1) 切削热的来源a . 切屑变形所产生的热；b . 切屑与前刀面之间的摩擦；c . 工件与后刀面之间的摩擦。2) 切削热的传散： 切屑：5080% 介质：1% 工件：4010% 刀具：93%2. 切削温度及其影响因素切削温度 切削区的平均温度。切削区 切屑、工件、刀具相接触的区域。影响切削温度的因素： 切削用量： 、 、 愈大， 切削温度愈高。但 的影响最大， 次之， 最小。 工件材料：材料的强度、硬度越高，塑性、韧性越好，切削温度越高；材料的导热性愈好，切削温度愈低。 刀具：刀具角度增大 g0 ，切削温度降低；减小kr 、kr，切削温度降低。刀具材料导热性愈好，切削温度愈低。 冷却条件：加切削液，切削温度降低。3. 切削液在切削过程中，正确的选择和使用切削液。对降低切削温度、减小刀具磨损，提高生产率和加工质量有着重要的意义。1) 切削液的作用a . 冷却作用；b . 润滑作用；c . 洗涤与排屑作用；d . 防锈作用。2) 切削液的种类 水溶液：水+防锈剂等；呈透明状。VBKT 乳化液：乳化油+水；呈乳白色。应用最广泛。 切削油：矿物油；润滑作用。3) 切削液的选用粗加工：以冷却为主。如水溶液、低浓度的乳化液等。精加工：以润滑为主。高浓度的乳化液、切削油等。五、刀具磨损和刀具耐用度1. 刀具磨损1) 刀具磨损形式 后刀面磨损：这种磨损一般发生在切削脆性材料或以较小的切削厚度（ac0.5mm）切削塑性材料的条件下。 前后刀面同时磨损：这种磨损一般发生在以中等切削厚（ac=0.10.5mm）切削塑性材料的条件下。由于多数情况下，后刀面都有磨损，它的磨损对加工质量的影响较大，而且测量相对方便，所以一般都用后刀面的磨损高度VB来表示刀具的磨损程度。VBtABC初期磨损阶段正常磨损阶段急剧磨损阶段2) 刀具的磨损过程 初期磨损阶段(OA) : 磨合阶段 正常磨损阶段(AB) ： 急剧磨损阶段(BC) ：所以：应在刀具正常磨损阶段后期，急剧磨损阶段之前刃磨刀具。判断刀具钝化的方法： 观察法： 测定（限定）刀具后刀面的磨损高度VB：精加工：VB = 0.10.3mm粗加工：粗车中碳钢：VB = 0.60.8mm； 粗车合金钢：VB = 0.40.5mm。所以：在数控机车、加工中心得到广泛应用。 规定刀具使用时间： 刀具耐用度。2. 刀具耐用度（T）指刀具由开始切削到磨钝为止的实际切削总时间。刀具在两次刃磨之间的实际切削总时间。如粗加工：硬质合金车刀：T = 60min 高速钢钻头：T = 60120min3.影响刀具磨损与刀具耐用度的因素 切削用量： 、 、 愈大， 刀具磨损加剧。但 的影 响最大 、 次之、 最小。 工件材料：材料的强度、硬度越高，温度越高；材料的导热性愈差，刀具磨损愈快，降低刀具耐用度。 刀具：a）刀具角度增大 g0 、a0，可减小切屑变形、减小摩擦，从而减小刀具磨损，提高刀具耐用度。b）刀具材料：耐磨性、耐热性愈好，刀具耐用度愈高。 冷却条件：合理使用切削液，可降低切削温度降低、减小摩擦，提高刀具耐用度。4 材料的切削加工性材料的切削加工性是指材料被切削加工的难易程度。一、衡量材料切削加工性的指标1.一定刀具耐用度下的切削速度当刀具的耐用度为T时，切削某种材料所允许的切削速度。，材料的切削加工性越好。若T = 60min，则2.相对加工性 kr各种材料的 与45钢（正火态）的 之比值。若把45钢的 作为基准，写为 ： 材料具有良好的切削加工性。 ： 材料的切削加工性较差。常用材料的切削加工性分为八级；P27，表1-11。3.已加工表面质量凡较容易获得好的表面质量的材料，其切削加工性较好；反之则较差。精加工时，常以此为衡量指标。4.切屑的控制或断屑的难易凡切屑较容易控制或易于断屑的材料，其切削加工性较好；反之则较差。在自动机床或自动线上加工时，常以此为衡量指标。5.切削力在相同切削条件下，凡切削力较小的材料，其切削加工性较好；反之则较差。在粗加工中，当机床刚性或动力不足时，常以此为衡量指标。二、影响材料切削加工性的因素1.物理性能材料的导热性愈好、一定刀具耐用度下的切削速度愈高，材料的切削加工性愈好。2.材料的力学性能材料的强度、硬度愈高，切削力愈大，切削温度愈高，刀具磨损加剧， 切削加工性愈差。材料的塑性、韧性愈高，切削时切屑的变形加大，摩擦力提高，切削力愈大，切削温度愈高，刀具磨损加剧， 切削加工性愈差。三、改善材料切削加工性的途径1.调整材料的化学成分在钢中加入 S、Pb 等元素，可有效的改善材料的切削加工性。“易切削钢”2.热处理高碳钢 退火；低碳钢 正火。第二章 切削加工方法1 车削加工车削 用车刀在车床上加工工件的工艺过程。加工精度：IT8IT7，表面粗糙度：Ra=1.66.3um主运动 工件的旋转运动。进给运动 刀具的直线运动。所以：车削加工适宜各种回转体表面的加工。普通车床 适于各种中、小型轴、盘、套类零件的单件、小批量生产。转塔式六角车床 适于加工零件尺寸较小、形状较复杂的中、小型轴、盘、套类零件。立式车床 适于直径较大、长度较短的重型零件。（L/D=0.30.8）数控车床 适于多品种、小批量生产复杂形状的零件。一、工件装夹的方法1.卡盘装夹：适用于L/D 4的工件。2.顶尖装夹：适用于L/D = 410的工件。3.心轴装夹：适用于盘、套类零件的精加工。4.其它附件：跟刀架、中心架、花盘等。二、车削加工的应用1.车外圆面 粗车：精车2.车内园面（车床上镗孔）3.车端面、切槽、切断4.车锥面1) 转动小刀架法：可加工内外圆锥面，且不受工件锥角大小的限制。2) 成形刀法：适于加工锥面较短的内外圆锥面，且不受工件锥角大小的限制。3) 偏移尾架法：可加工较长的锥面，但不能加工锥孔及锥角较大的锥面。4) 靠模尺法：适用于大批量生产，可加工内外锥面。5.车成形面：1) 双手控制法；2) 成形刀法；3) 靠模尺法(轨迹法）6.车螺纹7. 滚花二、车削的工艺特点1. 易于保证各表面的位置精度。2. 加工过程平稳。3. 适合有色零件的精加工。钢铁：粗车 半精车 精车 磨削有色金属：粗车 半精车 精车 精细车4. 刀具简单。2 钻、扩、铰、镗削加工一、钻削加工钻削加工 用钻头在实体零件上加工孔的方法。加工精度：IT13IT11，表面粗糙度：Ra=2512.5um刀具 钻头；设备 钻床（车床、镗床、铣床）钻床：台式钻床；立式钻床；摇臂钻床。 柄部（尾部） 夹持1. 钻头 颈部 连接（过渡）作用 工作部分 导向部分 导向作用 切削部分 担负主要的切削工作2. 钻削用量钻削深度： 进给量 ： 钻削速度 ： 3. 钻削工艺特点1) 钻孔时钻头易产生“引偏” “引偏”方式： 轴线引偏 刀具旋转 钻床上钻孔； 孔径扩大 工件旋转 车床上钻孔。“引偏”原因： 横刃的存在； 钻头的刚性和导向性差。防止“引偏”的措施： 预钻锥形定心坑； 采用钻套导向钻孔； 刃磨时，应尽量使两个主刀刃对称一致。2) 排屑困难： 使工件表面质量降低； 卡死、甚至折断钻头。3) 散热条件差 4. 钻削的应用钻孔主要用于粗加工。如螺钉孔、油孔、内螺纹底孔等。单件、小批生产中、小型工件上的小孔（D13mm），常用台式钻床加工。中、小型工件上较大的孔（D50mm），常用立式钻床加工。大型工件上的孔，则采用摇臂钻床加工。回转体工件上的孔，多在车床上加工。二、扩孔和铰孔1. 扩孔用扩孔钻对工件上已有的孔进行扩大加工。加工精度：IT10IT9，表面粗糙度：Ra=3.21.6um2. 铰孔用绞刀对工件上已有的孔进行精加工。加工精度：IT9IT7，表面粗糙度：Ra=1.60.4um钻扩铰 是非常典型的工艺。钻、扩、铰只能保证孔本身的精度，不易保证孔与孔之间的尺寸精度和位置精度。三、镗削加工用镗刀对已有的孔进行再加工。一般镗孔加工精度：IT8IT7，表面粗糙度：Ra=1.60.8um精细镗加工精度：IT7IT6，表面粗糙度：Ra=0.80.2um回转体零件上的孔在车床上加工；箱体类零件上的孔或孔系在镗床上加工。在镗床上除可加工孔或孔系外，还可加工平面、沟槽、钻、扩铰孔等。3 刨、拉削加工一、刨削加工刨削是平面加工的主要方法之一。加工精度：IT8IT7，表面粗糙度：Ra=6.31.6um 牛头刨床：适于加工中、小型零件。刨床 龙门刨床：适于加工大型零件。插床：主要加工工件内表面，如键槽、花键等1. 刨削的工艺特点：1) 生产率较低； 2) 通用性好。 2. 刨削的应用；主要用于加工平面，也广泛用于加工各种沟槽、成形面等。二、拉削加工用拉刀在拉床加工工件的工艺方法。加工精度：IT8IT7，表面粗糙度：Ra=0.40.8um拉削的特点： 生产率高； 加工范围广； 加工精度高，表面粗糙度低； 拉床结构简单； 拉刀寿命长。4 铣削加工铣削是平面加工的主要方法之一。加工精度：IT8IT7，表面粗糙度：Ra=6.31.6um一、铣削加工设备铣床：龙门铣床；升降台式铣床（立式铣床、卧式铣床）。二、铣削方式周铣 用圆柱铣刀铣平面。端铣 用端铣刀铣平面。1周铣顺铣：在切削部位铣刀的旋转方向与工件的进给方向相同。逆铣：在切削部位铣刀的旋转方向与工件的进给方向相反。 顺铣：刀具寿命长；工件表面质量高；有利于工件的加紧。逆铣：刀具磨损严重；工件表面质量低：不利于工件的加紧。 但由于工作台传动间隙的影响，实际生产中大多使用逆铣。2端铣对称铣：铣刀轴线与工件铣削宽度的对称中心线重合。不对称铣：铣刀轴线与工件铣削宽度的对称中心线不重合。三、铣削的特点1生产率较高；2容易产生振动；3刀齿散热条件好。5 磨削加工用砂轮作为刀具磨削工件的工艺过程。是零件精加工的主要方法之一。砂轮磨粒结合剂空隙工件加工精度：IT7IT6，表面粗糙度：Ra=0.80.2um高精度磨削：表面粗糙度：Ra=0.10.008um一、磨削过程指砂轮表面的磨粒从工件表面切除细微金属层的过程。凸起、锋利的磨粒：起切削作用。切削厚度较大。凸起较小、较钝的磨粒：起刻滑、挤压作用。凹下、更钝的磨粒：起滑擦作用。磨削 切削、刻滑、滑擦三个作用的综合。二、磨削工艺特点1精度高、表面粗糙度低；2磨削温度高；80010003砂轮具有自锐性；4径向分力Fy较大。三、磨削的应用可加工铸铁、碳钢、合金钢等一般结构材料，也能加工高硬度的淬硬钢、硬质合金、陶瓷、玻璃等难切削材料，但不适宜塑性较大的有色金属。磨削加工表面：外圆面、内圆面、平面、各种成形面。1外圆磨削1) 纵磨法 2) 横磨法 3) 深磨法 4) 无心外圆磨 2. 内圆磨削内圆磨与外圆磨相比较： 表面粗糙度大； 三爪卡盘砂轮工件 生产率低。 内圆磨与铰孔和拉孔相比较： 可以加工淬硬工件的孔； 不仅能保证孔本身的尺寸精度和表面质量，还可以提高孔的位置精度和形状精度。 生产率低比铰孔低，比拉孔更低。磨孔一般仅用于淬硬工件孔的精加工。3. 平面磨削周磨：多用于加工质量要求较高的工件。端磨：多用于加工质量要求不高的工件，或代替铣削作为精磨前的预加工。4. 成形面磨削5. 磨削发展简介1）高精度、小粗糙度磨削精密磨削（Ra=0.040.1um）超精磨削（Ra=0.0120.025um）镜面磨削（Ra=0.040.1um）2）高效磨削高速磨削： 强力磨削：以大的磨削深度、小的磨削速度进行磨削。 砂带磨削：以砂带代替砂轮进行磨削。6 光整加工表面粗糙度：Ra=0.025um1. 研磨加工精度：IT6IT5，表面粗糙度：Ra=0.20.012um。主要用于外园面和平面的高精加工。2. 珩磨加工精度：IT6IT5，表面粗糙度：Ra=0.20.012um。主要用于内园面高精加工。第三章 零件表面加工方法的选择1 外圆面的加工外园面的加工方法有：车、磨、研磨外圆面的技术要求：尺寸精度：本身的尺寸精度（直径、长度等）；形状精度：圆度、圆柱度等； 位置精度：同轴度、垂直度等； 表面质量：表面粗糙度等。序号加工方法尺寸公差等级表面粗糙度（Ra）um适用范围1粗车IT13IT115012.5适用各种金属（未淬硬）、非金属材料2粗车半精车IT10IT96.33.23粗车半精车精车IT8IT71.60.84粗车半精车磨削IT7IT60.80.4适用于淬火钢、未淬火钢、铸铁等5粗车半精车粗磨精磨IT6IT50.40.26粗车半精车粗磨精磨研磨IT5IT30.10.0087粗车半精车精车精细车研磨IT13IT115012.5有色金属2 内圆面的加工内园面的加工方法有：钻、扩、铰、车、镗、拉、铣、磨、珩磨。内圆面的技术要求：尺寸精度：本身的尺寸精度（直径、长度等）；形状精度：圆度、圆柱度等； 位置精度：同轴度、垂直度等； 表面质量：表面粗糙度等。序号加工方法尺寸公差等级表面粗糙度（Ra）um适用范围1钻IT13IT115012.5适用各种实体工件2钻扩IT96.33.2f304钻铰IT83.21.6f206钻粗铰精铰IT70.80.4f128粗镗半精镗 淬 粗磨精磨珩磨IT7IT60.40.025已铸出、锻出孔9粗镗半精镗精镗精细镗有色金属3 平面的加工平面的加工方法有：铣、刨、拉、车（端面）、磨、研磨、刮研等。平面的技术要求：形状精度：圆度、圆柱度等； 位置精度：同轴度、垂直度等； 表面质量：表面粗糙度等。序号加工方法尺寸公差等级表面粗糙度（Ra）um适用范围1粗车半精车精车粗车半精车磨削适用回转体零件的端面2粗铣（刨）IT13IT105012.5适用于未淬火钢、铸铁有色金属等3粗铣（刨）精铣（刨）IT9IT86.31.64粗铣（刨）精铣（刨）刮研（宽刀细刨、高速铣削）IT7IT60.80.25粗铣（刨）精铣（刨）粗磨精磨IT6IT50.80.2适用于淬火钢、铸铁等6粗铣（刨）精铣（刨）粗磨精磨研磨IT5IT30.10.0087拉IT8IT71.60.84 成形面的加工成形面的加工方法有：车、铣、刨、拉、磨、研磨等。成形面的技术要求：尺寸精度：本身的尺寸精度（直径、长度等）；形状精度：圆度、圆柱度等； 位置精度：同轴度、垂直度等； 表面质量：表面粗糙度等。成形刀具加工；仿形车、仿形铣、数控机床加工。轨迹法（靠模尺法、范成法）。第四章 零件的结构工艺性1 零件结构工艺性基本概念零件结构工艺性是指这种结构的零件被加工制造的难易程度。是评价零件结构有劣的重要技术指标。工艺性与零件的生产批量及具体生产条件相关。注意：1. 零件的加工精度、表面粗糙度值选择应合理； 2. 加工表面的几何形状应尽可能简单； 3. 便于安装、定位准确、夹紧可靠； 4. 便于加工、易于测量； 5. 提高标准化程度。2 零件结构工艺性实例分析一、工件要便于安装1. 便于装夹2. 减少安装次数二、减小切削面积、简化加工面形状三、便于加工和测量1. 便于进刀和退刀(要有退刀槽或越程槽）2. 便于采用标准刀具加工3. 钻孔时1) 孔与壁应离开一定的距离2) 避免在斜面上钻孔3) 避免弯曲孔4. 镗孔时四、有利于提高生产率1尺寸差别不太大时，零件上的槽宽、圆角半径、孔、螺纹等尺寸应尽可能一致。2. 应尽可能减少机床的调整和走刀次数。3. 便于多件一起加工。第五章 机械加工工艺规程的制定1 概述工艺是指制造产品的技巧、方法和程序。机械制造过程中，凡是直接改变零件形状、尺寸、相对位置和性能等，使其成为成品或半成品的过程，称为机械制造工艺过程。它通常包括零件的制造与机器的装配两部分。一、生产过程和工艺过程1. 生产过程由原材料制成各种零件，并装配成机器的全过程。包括：原材料的运输、保管，生产准备、毛坯制造、机械加工、装配、检验、试车、油漆、包装等。2. 工艺过程在生产过程中，直接改变原材料的（毛坯）的形状、尺寸、性能，使之变为成品的过程。工艺过程具体可分为：铸造、压力加工、焊接、机械加工、热处理、特种加工、电镀、涂覆、装配等工艺过程。3. 工艺过程的组成1) 工序 一个（一组）工人，在同一工作地点（同一机床），对一个（一组）零件所连续完成的那部分工艺过程。2) 安装 工件在一次装夹中所完成的那部分工艺过程。3) 工步 加工表面、刀具、进给量、转速不变的条件下，所连续完成的那部分工艺过程。单件、小批量生产：工艺内容加工内容设备工序安装工步124车端面；打中心孔；调头，车另一断面；打中心孔。车床228车外圆；车外圆；切槽；倒角；车外圆；车外圆；切槽；倒角。车床311 铣键槽铣床41打毛刺523磨外圆；磨外圆；调头磨外圆；磨床二、生产纲领和生产类型1. 生产纲领生产纲领 产品的年产量。生产纲领产品的年产量废品率备品每台产品中该零件的数量2. 生产类型1) 单件生产 单个的制造某一种零件，很少重复、甚至不重复生产。如：大型机械、试制品、修配件等。2) 成批生产 成批的制造某一相同的零件，每隔一定时间又重复生产。又可分为小批生产、中批生产和大批生产。3) 大量生产 在大多数工作地点，经常重复地进行一种零件某一工序的生产。生产类型的划分：生产类型同一零件的年产量（件）重型中型小型单件生产51010005000500002 工件的安装和夹具一、工件的安装1. 直接安装法工件直接安装在机床工作台或通用夹具上。找正比较费时，定位精度的高低主要取决于所有工具或仪表的精度，以及工人的技术水平。所以：定位精度不易保证，生产率低，仅适用于单件小批量生产。2. 利用专用夹具安装法工件安装在为其加工专门设计和制造的夹具上中。所以：定位精度高，生产率高，适用于大批量生产。二、夹具简介夹具是加工工件时，为完成某道工序，用来正确迅速安装工件的装置。1. 夹具的种类1) 通用夹具 已标准化的夹具。如：三爪卡盘、四爪卡盘、平口虎钳等。定位精度不易保证，生产率低，仅适用于单件小批量生产。2) 专用夹具 为某一特定零件的特定工序专门设计和制造的夹具。定位精度高，生产率高，适用于大批量生产。3) 其它夹具 可调夹具；组合夹具；随行夹具等。2. 夹具的组成1) 定位元件及装置 夹具上用来确定工件正确位置的元件及装置。2) 夹紧机构及装置 夹具上工件定位后，将其夹紧以承受切削力等作用的机构或装置。3) 导向及对刀元件 夹具上用来对刀和引导刀具进入正确加工位置的元件。4) 联接元件 夹具上用来确定夹具和机床正确位置的元件。5) 其它元件及装置 分度机构、导向键、平衡块等。6) 夹具体 是夹具的基准零件。3 工艺规程的拟定为了保证产品质量、提高生产效率和经济效益，须根据具体生产条件拟定合理的工艺过程，用图表（或 文字）的形式写成文件 工艺规程。一、对加工零件进行工艺分析1. 检查零件的图纸是否完整正确；2. 审查零件材料的选择是否恰当；3. 审查零件的结构工艺性；4. 分析零件的技术要求；二、选择毛坯1. 确定毛坯的种类毛坯 锻件、铸件、型材、焊接件等。2. 确定毛坯的形状三、确定加工余量加工余量：为了得到一个合格的零件，必须从毛坯上切去的那层金属。毛坯尺寸与零件图的相应设计尺寸之差 加工总余量相邻两道工序的工序尺寸之差 工序余量总余量 =工序余量之和目的：为了切除上一道工序所留下来的加工误差和表面缺陷，从而提高工件的加工精度、减小表面粗糙度。余量的大小与下列因素有关： 与生产类型有关； 与生产方法有关； 与零件的形状和尺寸有关； 与工序有关。确定加工余量的方法：1) 估算法 仅适用单件、小批量生产。2) 查表法 适用一般的加工生产。应用最广泛。3) 计算法 适用大批量生产和自动机床及数控机床加工。四、定位基准的选择1. 基准的概念及分类1) 基准 在产品的设计、制造和装配过程中，在零件图、工艺图和装配图上作为依据的点、线、面。2) 基准的分类 设计基准：在零件图上（设计图样上）所使用的基准。 工艺基准：在工艺过程中所依据的基准。工艺基准又包括：定位基准：在加工过程中，用作工件定位的基准。装配基准：装配时，用来确定零件、部件在产品中的相对位置所依据的基准。测量基准：测量工件被加工表面尺寸和相互位置所依据的基准。2. 定位基准的选择1) 工件的六点定位原理 未受限制的空间刚体有六个自由度。注意： 定位支承点限制工件自由度时，必须使支承点与工件定位基准面始终紧密贴紧。 一个支承点只限制工件的一个自由度，工件的同一自由度只能有一个支承点限制。 夹紧 定位。2）定位现象分析 完全定位 工件在夹具中六个自由度都被限制，工件具有唯一确定的位置。 不完全定位 工件在夹具中被限制的自由度数少于六个，仍能保证加工质量。 欠定位 影响工件加工质量的自由度未被完全限制，工件的质量无法保证。 过定位 夹具中用两个或两个以上 的支承点重复限制工件的某一个自由度。2）定位基准的选择（1） 粗基准的选择 粗基准 没有经过切削加工就被用作定位基准的表面。目的： 保证各重要加工表面都有足够的加工余量； 保证加工表面与非加工表面之间的相互位置精度。粗基准的选择： 选取非加工表面为粗基准； 若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应选择该表面为粗基准。 选取与加工表面相互位置精度高的表面为粗基准； 选作粗基准的表面应尽量平整、光洁，不应有飞边、浇口、冒口及其它缺陷，以