机械加工行业工艺流程管理规程

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c.提高工件的刚性
典型结构
图7-22 辅助支承 1—支承 2—螺母 3—手柄 4—弹簧 5—锁紧销
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2)工件以外圆柱面定位
①支承定位
a〕
b〕
图7-23
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c〕
V形定位
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a）
b）
按接触线长短分析圆柱体在形块上定位
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平面：
Z
X
Y
固定V形：X Y
7—夹具体
Φ6H9
L
1
2 3
z
4
5
x
L
6
7
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图7-12 铣轴端槽夹具 1—V形块 2—定位套 4—定位键 5—夹具体
3—手柄 6—对刀块
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一般专用夹具由以下几部分组成： 1) 定位元件； 2) 夹紧装置； 3) 对刀和引导元件； 4) 连接元件； 5) 其它元件和装置； 6) 夹具体。
度的工人。
有简单的工艺路线 卡。
有工艺规程对关 键零件有详细的 工艺规程。
广泛采用高生产率专用夹 具及调整法达到加工精度。
广泛采用高生产率刀具和 量具。 对操作工人的技术要求较 低，对调整工人的技术要 求较高。 有详细的工艺规程。
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续表7-3
特 点 单件生产 生产率 低 成本 高
成批生产 中 中
另一种划分生产类型方法：
1) 单件小批生产 2) 成批生产 3) 大批大量生产
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生产类型的划分方法:
1)生产纲领 2)零件特征(大小,重量)
3)工作地点、每月担负的工序数。 表7-2 生产类型划分方法
生产类型 工作地点每月
产
品
年
产
量
担负的工序数
重型
中型
轻型
零件重大于2000kg 零件重100 ～2000kg 零件重小于100kg
0.8
0.8
0.8
Φ30h6 Φ60h6 Φ30k6 Φ45h6
30
40 30
200
工序号
1
2
3 4 5
工序 名称
工作地点
铣端面打中心孔 车外圆，切槽，倒角
铣键槽 去毛刺 磨外圆
铣端面打中心孔车床 普通车床 立式铣床 钳工台 外圆磨床
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2
① 车一端外圆 Φ 60 ② 车Φ45
③ 车Φ30 ④ 切槽 ⑤倒角
单件生产 不作规定
小批生产 >20～40
中批生产 >10～20
大批生产 >1～10
大量生产
1
<5 5～100 100～300 300～1000
>1000
<20 20～200 200～500 500～5000
>5000
<100 100～500 500～5000 5000～50000
>50000
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7.2.3 机床夹具的基本概念 （1）夹具的分类
1) 按使用范围分 ① 通用夹具 指已经标准化的夹具,适用于不同 工件的装夹。 如三爪卡盘、 四爪卡盘、平口 钳、分度头和回 转工作台等。
使用范围: 广泛用于各种生产类型。
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②专用夹具 为加工某一零件某道工序专门设计具。 使用范围: 成批和大量生产用。
大量生产 高 低
箱体类复 采用成组技 在计算机控制的自动
发 展 杂零件采 术,数控机床 化制造系统中加工,并
趋 势 用加工中 或柔性制造 可能实现在线故障诊
心。
系统等进行 断,自动报警和加工误
加工。
差自动补偿。
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7.2 工件的安装与基准
7.2.1 工件的安装
工件安装的内容: 定位—使工件在加工前在机床或夹具中占
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特点
单件生产
续表7-3
成批生产
大量生产
夹具
刀 具与 量具 对 工人 的要 求
工艺 规程
多用通用夹具,极少 采用专用夹具,靠划 线及试切法达到精 度要求。
广泛采用专用夹 具,部分靠划线法 达到精度要求。
采用通用刀具和万 较多采用专用刀
能量具
具及专用量具。
需要技术熟练的工 需要一定熟练程
人。
M C±Δc
5
A-ΔA
C 2
3
N
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2）定位基准 3）测量基准
加工时确定零件在机床或夹具中 位置所依据的那些点、线、面。
测被加工表面尺寸,位置所依据的 基准。
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4）装配基准
在装配时确定零件位置的点线面，即装
配中用来确定零件部件在机器中位置的
基准。2 3 4
5
图7-10 装配基准 1—齿轮 2—轴 3—轴承 4—螺钉 5—隔圈
（1） 生产纲领
某种产品(零件)的年产量称为该产品(零件)的生产 纲领。 零件的生产纲领：
N = Q n（1+α﹪+β﹪）
式中 N ——零件的生产纲领（件） Q ——产品的年产量（台，辆，部） n ——每台产品中该零件的数量（件/台） α﹪ ——备品率
β﹪——废品率
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（2） 生产类型
可分为三种生产类型 1）单件生产 2）大量生产 3）成批生产 a. 小批生产 b.中批生产 c.大批生产.
③可调夹具 通过少量零件的调整更换就能适应一定 范围零件的加工 。 a、通用可调夹具; b、成组夹具;
使用范围: 中小批量生产。
④组合夹具 是按某一工件的某道工序的加工要求, 由一套事先准备好的通用标准元件和 组件组合而成的夹具。
使用范围：多品种小批量生产及试制产品
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⑤随行夹具 适用于自动线上的一种移动 式夹具,工件安装在随行夹具 上,随行夹具由自动线运输装 置从一个工序运送到另一个 工序,完成全部工序的加工。
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(3) 专用夹具的作用:
1) 保证工件的加工精度, 稳定产品质量; 2) 提高劳动生产率和降低加工成本;
3) 扩大机床使用范围;
4) 减轻劳动强度，改善工人劳动条件。
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7.2.4 工件在夹具中定位及定位误差
（1） 刚体的六个自由度
XY Z XY Z
z
z
z
y
y
y
x
调头
⑥ 车另一端外圆 Φ30
⑦ 切槽 ⑧倒角
普通车床
（2）安装 同一道工序中，工件每装夹一次称为一次安装。 （3） 工步 同一道工序中，当加工表面不变，切削工具
不变， 切削用量（v、f）不变的情况所连续 完成的那部分工序内容。
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4-φ15
图7-2 加工四个相同表面的工步
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图7-3 复合工步
表7-3各种生产类型的工艺过程的主要特点
特 单件生产 点
工 件 一般配对制造缺 的 互 乏互换性广泛用 换 性 钳工修配。
成批生产
大量生产
大部分有互换性 全部有互换性, 有些精度较 少数用钳工修配。 高, 配合件用分组选择装配
法。
毛坯 的制 造方 法及 加工 余量
铸件用木模手工 造型;锻件用自由 锻。毛坯精度低, 加工余量大。
部分铸件用金属 铸件广泛采用金属模机器造 模,部分锻件用模 型；锻件广泛采用模锻,以及 锻。毛坯精度中 其它高生产率的毛坯制造方 等,加工余量中等。法。毛坯精度高,加工余量小。
机床 设备
通用机床,按机床 种类及大小采用 机群式排列。
部分通用机床和 广泛采用高生产率的专用机 部分高生产率机 床及自动机床。按流水线形 床。按加工零件 式排列。 类别分工段排列。
过定位一般不允许, 但有时可增加在加工时的刚性 和加工的稳定性
(2)典型定位方式和定位元件
定位元件的要求: 1) 工作表面精度IT6～IT8 Ra 0.8～0.2μm; 2) 足够的强度与刚度; 3)表面有硬度、耐磨性好, 低碳钢渗碳淬火,中碳钢淬 火HRC58～60 4)结构工艺性好。
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7.1.2 机械加工工艺过程的组成
工序是工艺过程的基本单元。
（1）工序
指一个（或一组）工人，在一个工作 地点(或设备) ,对一个(或同时几个)工 件所连续完成的那一部分工艺过程。
0.8
0.8
0.8
0.8
Φ30h6 Φ60h6 Φ30k6 Φ45h6
30 200
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40 30
0.8
2) 不完全定位(部分定位)
工件有某些自由度根据加
工的技术条件可以不限制,
没有被限制。如上例为通
槽则 X 自由度可以不限
YZ
Z
制，这种定位也是合理的。 Y
Z
Y
X
a)
X
b)
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图7-16 不完全定位
3) 欠定位
工件有某些自由度根据加工技术要求应 该限制而没有被限制。这种定位是不合 理 的, 不能保证加工要求。
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（4） 走刀 在一个工步内，若需切除的金 属层较厚，则需
分几次切削，每一次切削为一次走刀。 （5） 工位 工件在一次安装中，工件在机床上所占据的每一 个加工位置称为一个工位。
Ⅲ
Ⅱ
Ⅳ
图7-4 多工位加工 Ⅰ
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工位Ⅰ--装卸工位 工位Ⅱ--钻孔
工位Ⅲ--扩孔
工位Ⅳ--铰孔
7.1.3 生产类型及其工艺特点
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7.2.2基准及其分类
基准—零件上用来确定其它点、线、面的位置的那些点、 线、面。
基准分类：
（1） 设计基准 零件设计图纸上所使用的基准 。
1
φ
534φ源自φ82返回本章目录
（2） 工艺基准 1）工序基准
即在制造零件和装配机器的过
程中所用的基准。 在工序图,用以标定被加工的表面的 点、线、面。
（1） 生产过程
制造机器时，由原材料到成品之间的所有劳动过程的总和称 为生产过程。包括：
1）原材料的运输和保存； 2）生产准备工作； 3）毛坯制造； 4）零件的机械加工和热处理; 5) 零件装配成机器; 6) 机器的油漆和包装
（2） 工艺过程
直接改变毛坯形状尺寸和表面质量，使之成为成品 的过程 称为工艺过程。
据某一正确位置。 夹紧—保持工件在加工过程中占据正确位
置不变。
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工件安装的三种形式： （1） 直接找正安装
用划针或百分表等直接在机床上找正工件位置。
特点：
1）精度低； 2）效率低； 3）找正时间和精度与工人技术水平有关； 4）适用于单件小批生产; 5)工件定位精度特别高的情况
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4) 重复定位 (过定位,超定位) 工件有某些自由度被两个以上支承点重复限制 。
前后顶夹限制 三爪限制
XY Z
YZ
YZ
图7-17 重复定位
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Z1
2
3
Z1
2
3
X
(b)
1Z
23
用短销 平面 挡销
(a)
Z X Y 短销
X (c)
XY
Z
改长销 X Y X Y
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活动V形：Z
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②定心定位 a.圆孔定位
a
b
图7-26外圆表面的套筒定位
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b.自动定心 三爪卡盘 弹簧夹头
(a) 弹簧夹头
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（2） 划线找正安装
先在毛坯上划线,然后按照划的线来找正安装。 特点：1) 精度低;
2) 增加一道划线工序; 3) 适用于单件小批生产； 4) 适用大型铸、锻件和毛坯制造精度低。
（3）专用夹具安装
工件在夹具中定位并夹紧, 不需要找正。 特点: 1) 定位精度较高、较稳定;
2) 装卸方便、省时, 生产率高 ; 3) 必须有一定的批量。
使用范围: a) 形状复杂的不规则零件； b) 保护基面。
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2) 按使用的机床类型分: 可分钻床夹具、铣床夹具、车床夹具、磨床夹具、
镗床夹具、齿轮夹具等。 3) 按夹具力源分:
手动夹具 机动夹具: 气动夹具、液压夹具、电磁夹具
真空夹具、自夹紧夹具等 。
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(2)专用夹具的组成
图7-11 钻Φ6H9径向孔的钻床夹具 1—快换钻套 2—衬套 3—钻模板 4—开口垫圈 5—螺母 6—定位销
x
x
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(2)工件六点定位原理
XOY 平面三点 限制 X Y Z
XOZ平面两点 限制 Y Z YOZ平面一点 限制 X
保证Z尺寸、 槽 底与底 平面平行。 保证Y尺寸、侧面平行。 保证X尺寸。
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(3) 完全定位与不完全定位
1) 完全定位 工件六个自由度完 全被限制,工件的位置是唯一的。
典型定位元件 1)工件以平面定位
①主要支承 a.固定支承
装配时磨 0.5
H
C×45°
C× 45°
1.0
d
ａ〕
ｂ〕
图7-18 支承钉 a)平头 b)圆头 c)锯齿形
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1 1
C×45°12.5
ｃ〕
H B
H
0.1
L
0.6
P
P
L
L
图7-19 支承板
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P—P
b.可调节支承
1 2
1
1
2
2
图7-20 可调支承 1—可调支承螺钉 2—螺母
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c.自定位支承(浮动支承)
a）
b）
c）
图7-21自位支承
注意：只起一点作用
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②辅助支承
辅助支承不起定位作用 a.起预定位作用
W
辅助支承
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δ
b.提高夹具工作的稳定性
1
4
2
3
辅助支承提高夹具工作的稳定性 1—工件 2—短定位销 3—支承环 4—辅助支承
第7章 机械加工工艺 规程
7.1 机械加工工艺 7过.2程工的件基的本安概念 7.3装机与械基加准工工艺 7.4 规制程定的工制艺定规程要解 7.决5 的工几序个尺主寸要及问题 7其.6公机差械的加确工定的生产
率与经返回济总目性录 分析
7.1 机械加工工艺过程的基本概念
7.1.1 生产过程与工艺过程