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工艺技术培训 一、 工艺规程1. 什么是工艺？工艺就是制造产品的方法。是关于把原材料加工为产品或生产资料的最经济的方法和过程的科学。2.工艺文件 工艺文件是指导工人操作和用于生产、工艺管理等的各种技术文件。3.工艺规程 把工艺过程的各项内容按一定的格式用文件的形式固定下来，便成为工艺规程。4.生产过程 机械产品的生产过程是指将原材料转变为产品的全过程。它包括原材料的运输与保管、生产的准备工作、毛坯的制造、零件的机械加工和热处理、机器的调试和检验、机器的油漆和包装等。5.工艺过程 在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程，称为工艺过程。而其它过程称为辅助过程。 工艺过程又可分为铸造、锻压、焊接、机械加工、热处理和装配等工艺过程。辅助过程是将原材料（或半成品）改变成为成品（或半成品）间接有关的过程，例如，运输、保管、机床修理、设计与制造工艺装备等。二、 机械加工工艺过程的组成 组成机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又是由安装、工步和走刀等组成的。1. 工序：工序是组成工艺过程的基本单元。工序是指一个或一组工人，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部分工艺过程。通常就把仅列出主要工序名称的简略工艺过程简称为工艺路线。2. 安装：工件经一次装夹后所完成的那一部分工序，称为安装。3. 工位：为了完成一定的工序内容，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分一起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。4. 工步： 是在加工表面不变，切削工具不变，切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工艺过程。5. 走刀： 是切削工具在零件加工表面上，切削一次所完成的那部分工艺过程。三、 定位基准的选择1. 基准的概念及其分类零件是由若干表面组成的，它们之间有一定的相互位置和距离尺寸的要求。在加工过程中，也必须相应地以某个或某几个表面为依据来加工其它表面，以保证零件图上所规定的要求。1）.基准： 基准就是零件上用来确定其他点、线、面的位置的那些点、线、面。它可分为设计基准和工艺基准两大类。 2）. 设计基准 是在零件图上用来确定其它点、线、面的位置的基准。 3）.工艺基准 在工艺过程中所采用的基准称为工艺基准。按作用不同分为装配基准、测量基准、工序基准和定位基准。 a）. 装配基准 装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所依据的基准，称为装配基准。b）. 测量基准 测量时所采用的基准，称为测量基准。c）. 工序基准 在工序图上用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准，称为工序基准。D）. 定位基准 在加工中用作定位的基准，称为定位基准。2. 定位基准的选择 定位基准有精基准与粗基准之分。在加工的第一道工序中，只能用毛坯上未经加工的表面作定位基准，则该面称为粗基准。用加工过的表面作定位基准，称为精基准。（1）.粗基准的选择：选择粗基准时主要应考虑两个问题：一是保证各重要加工面都有足够的加工余量；二是保证加工面与不加工面之间的相互位置精度。 粗基准的选择应考虑下列原则：a）.对于同时具有加工面与不加工面的零件，为了保证不加工面与加工面之间的相互位置要求，一般应选择不加工面作粗基准。如果零件上有多个不加工面，则应以其中与加工面相互位置精度要求较高的表面作粗基准。b) .对于具有较多加工面的零件，选则粗基准时，应考虑合理地分配各加工表面的加工余量。在余量分配上应考虑下列两点： 第一点，应保证各加工面都有足够的加工余量。为满足这个要求，应选择毛坯余量最小的表面作粗加工基准。 第二点，对于零件上的某些重要表面（如导轨面和重要孔等），应尽可能使其加工余量均匀，则应选择重要表面本身作粗基准。c) . 选作粗基准的表面，应该平整光洁，不能有飞边、浇口、冒口或其它缺陷，以便保证定位准确及夹紧可靠。d）.粗基准应避免重复使用。在同一尺寸方向上通常只允许使用一次。因此粗基准本身是毛面，一般来说表面粗糙，形状误差大。如果第二次安装仍以该基准定位，被加工零件将不可能再次占据第一次安装时的位置，则必然产生误差。 在上述粗基准选择的四个原则中，常常不能全部满足，实际应用时往往出现相互矛盾的情况，这就要求综合考虑，分清主次，解决主要矛盾。（2）.精基准的选择：精基准的选择应从保证零件的加工精度出发，同时考虑安装准确、可靠和方便，以及夹具结构简单。选择精基准一般遵循下列原则：a) .“基准重合”原则:应尽可能选用设计基准作定位基准，这样可以避免由于基准不重合而引起的定位误差。 在实际生产中，经常会遇到基准不重合的情况，这是由于实际设计基准定位有困难或使夹具结构变得复杂的缘故。这时，不得不采用非设计基准作定位基准，因此会产生基准不重合的误差。b) .“基准统一”原则：应尽可能选用统一的定位基准加工工件上的各个表面，即遵循“基准统一”原则。这样可以较好的保证各加工表面之间的位置精度。例如，轴类零件的加工，一般都采用两个顶尖孔作精基准；圆盘类零件的加工，通常采用孔和端面作精基准等。c) .“自为基准”原则：当某些精加工工序要求加工余量小而均匀时，常以加工面本身作定位基准，称为“自为基准 ”。d) .“互为基准”原则：为了使加工面间有较高的位置精度，有时可采用互为基准反复加工的方法。e) .所选精基准应能保证零件定位稳定、夹紧可靠和夹具结构简单、操作方便。因此，精基准应选择尺寸精度与形状精度较高、表面粗糙度较小、面积较大的表面。四、工艺路线 工艺路线的主要工作是：选择定位基准，选定各表面的加工方法，安排工序的先后顺序，确定工序的集中于分散程度等。基准的选择如前所述，其它部分分析如下：1. 表面的加工方法的选择在选定零件的工艺路线时，首先要确定各个表面的加工方法。选择加工方法时需要考虑下列各因素：（1） 应选择相应的能获得经济精度的加工方法。加工精度为IT7级、表面粗糙度为R0.4的外圆柱表面，通过精心车削是可以达到加工要求的，但不如磨削经济。各种加工方法所能达到的经济加工精度和表面粗糙度，可参看有关手册。（2） 要考虑工件材料的性质。例如，淬火钢应采用磨床加工，但有色金属宜采用金刚镗或高速精细车削加工。（3） 要考虑工件的结构形状和尺寸的大小。例如，对于IT7级精度的孔，采用镗削、铰削、拉削和磨削均可达到要求。但箱体上的孔，一般不宜选择拉孔和磨孔，而宜选择镗孔或铰孔，孔径大时选镗孔，孔径小时选铰孔。（4） 要考虑生产率和经济性的要求。大批量生产时，应采用高效率的先进工艺，而在单件或小批量生产时，则不能盲目地采用高效率的加工方法及专用设备，避免造成经济上的巨大损失。（5） 要考虑工厂或车间的现有设备情况和技术条件。应该充分利用现有设备，挖掘企业潜力，发挥职工的积极性和创造性。2. 切削加工顺序的安排：（1） 加工阶段的划分：应是先粗后精。当零件加工精度要求较高时，一般都要经过粗加工、半精加工和精加工三个阶段。如果零件精度要求特别高或表面粗糙度要求特别低时，还要经过光整加工阶段。 各个加工阶段的主要任务是：a) 粗加工阶段：高效的切除各加工表面上的大部分余量，使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品；b) 半精加工阶段：消除粗加工后留下的误差，使工件达到一定的精度，为精加工作准备，并完成一些次要表面的加工；c) 精加工阶段：保证各主要表面达到图纸规定的质量要求；d) 光整加工阶段：用于加工精度要求IT5以上，表面粗糙度要求达到R0.4以下的零件。其主要任务是减小表面粗糙度或进一步提高尺寸精度及形状精度，一般不能纠正各表面间的相互位置误差。划分加工阶段的主要目的是：a) 保证加工质量。在粗加工阶段中切除的金属层较厚，切削力和切削热都比较大，所需的夹紧力也大，因而工件会产生较大的弹性变形和热变形。此外，从加工表面切除一层金属后，残存在工件中的内应力要重新分布，也会使工件变形。如果工艺过程不划分阶段，把各个表面的粗、精加工混在一起交错进行，那么安排在前面的精加工工序得到的精度，必然会被后续的粗加工工序所破坏。加工过程划分阶段以后，粗加工工序造成的加工误差，可通过半精加工和精加工予以修正，使加工质量得到保证。b) 有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理。粗加工各表面后，由于切除了各加工表面的大部分余量，可及早发现毛坯的缺陷（如气孔、砂眼、裂纹和余量不够等），以便及时报废或修补，以免浪费精加工工时和制造费用。此外，精加工工序安排在后，可避免精加工后的表面受到损伤。c) 粗、精加工分开，可以合理地使用设备。在精密机床上进行精加工，由于切削力小，有利于长期保持机床的精度。粗加工机床只进行粗加工，可采用功率大，刚度大和精度较低的机床以提高生产率。 应当注意，加工阶段的划分并不是绝对的。对于刚性好、加工精度要求不高或余量不大的工件就不必要划分加工阶段了。有些精度要求不太高的重型件，由于运输安装费事，一般也不划分加工阶段，而是在一次安装下完成全部粗加工表面和精加工任务。为减少夹紧变形对加工精度的影响，可在粗加工后松开夹紧机构，然后用较小的夹紧力重新夹紧工件，继续进行精加工。（2） 先基面后其它：选作精基准的表面应安排在工艺过程一开始就进行加工，以便为后续工序的加工提供精基准。（3） 先面后孔：对于箱体、支架等类零件，平面的轮廓尺寸较大，用它定位比较稳定，一般孔的深度尺寸标注是以平面为基准的。故应先加工平面，然后以平面定位加工孔。（4） 先主后次：先加工零件的主要工作表面及装配基准面，然后加工次要表面。这是由于次要表面的加工工作量一般都比较小，而且它们又往往和主要表面有位置精度的要求。因此，一般都安排在主要表面的加工之后，最终精加工或光整加工之前进行。（5） 辅助工序的安排：辅助工序包括检验、去毛刺、平衡及清洗工序等。其中，检验工序是主要的辅助工序，它是保证产品质量的主要措施。除了各工序的操作者自检外，下列场合还应安排检验工序： a) 粗加工阶段结束之后；b) 重要工序之后；c) 零件从一个车间转到另一个车间时；d) 特种性能（磁力探伤、密封性等）检验之前；e) 零件全部加工结束之后（进行最终检验）。3. 工序的集中与分散 一个工件的加工是由许多工步组成的。如何把这些工步组织成工序，是制定工艺过程时要考虑的一个问题。在一般情况下，根据工步本身的性质（例如，车外圆、铣平面等），粗精加工阶段的划分、定位基准的选择和转换等，就把这些 集中成若干个工序，在若干台机床上进行。在确定工艺过程的工序数时，可采用工序集中或工序分散的原则。工序分撒的特点是：（1） 机床、刀具、夹具等结构简单、调整方便；（2） 生产准备工作量小，改变生产对象容易，生产适应性好；（3） 可以选用最有利的切削用量；（4） 工序数目多，设备数量多，相应地增加了操作者的人数和生产面积。工艺路线长，每一工序加工内容少。工序集中的特点是：（1） 有利于采用高效专用机床和工艺装备，生产效率高；（2） 使工序数目减少，工艺路线缩短，简化了生产计划