1、热能与动力机械制造工艺学 1.生产过程生产过程 指把原材料转变为成品的全过程。指把原材料转变为成品的全过程。机械工厂的生产过程一般包括原材料的验收、保机械工厂的生产过程一般包括原材料的验收、保管、运输，生产技术准备，毛坯制造，零件加工（含管、运输，生产技术准备，毛坯制造，零件加工（含热处理），产品装配，检验以及涂装等。热处理），产品装配，检验以及涂装等。一、生产过程和工艺过程一、生产过程和工艺过程2.工艺过程工艺过程 把生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相把生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和物理、力学性能等，使其成为成品或半成对位置和物理、力学性能等，使其成为成品或半成品的过程称
2、为工艺过程。品的过程称为工艺过程。工艺过程可根据其具体工作内容分为铸造、锻造、冲工艺过程可根据其具体工作内容分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、表面处理、装配等不同的压、焊接、机械加工、热处理、表面处理、装配等不同的工艺过程。工艺过程。一个或一组工人在一个一个或一组工人在一个工作地点工作地点，对一个或同时对几个，对一个或同时对几个工件所工件所连续连续完成的那部分工艺过程叫工序。完成的那部分工艺过程叫工序。例如下图例如下图二、机械加工工艺过程及其组成二、机械加工工艺过程及其组成 机械加工工艺过程机械加工工艺过程是指用机械加工方法（主要是切削加工是指用机械加工方法（主要是切削加工方法）逐
3、步改变毛坯的形态（形状、尺寸以及表面质量），使方法）逐步改变毛坯的形态（形状、尺寸以及表面质量），使其成为合格零件所进行的全部过程。它一般由工序、工步、走其成为合格零件所进行的全部过程。它一般由工序、工步、走刀等不同层次的单元所组成。刀等不同层次的单元所组成。1.工工 序序 小轴零件小轴零件 工件在机床或夹具中定位并夹紧的过程称为安装。工件在机床或夹具中定位并夹紧的过程称为安装。2.安安 装装3.工工 位位 工件在一次安装后，工件与夹具或设备的可动工件在一次安装后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对于刀具或设备的固定部分所占据的每部分一起相对于刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置上所完成的那
4、一部分工艺过程称为工位。一个位置上所完成的那一部分工艺过程称为工位。如下图所示如下图所示为了减少工件的安为了减少工件的安装次数装次数,提高生产提高生产效率，常采用多工效率，常采用多工位夹具或多轴（或位夹具或多轴（或多工位）机床，使多工位）机床，使工件在一次安装后工件在一次安装后先后经过若干个不先后经过若干个不同位置顺次进行加同位置顺次进行加工。工。4.工步与复合工步工步与复合工步 在在加工表面、切削刀具加工表面、切削刀具和和切削用量切削用量（仅指转速和（仅指转速和进给量）都不变的情况下，所连续完成的那部分工艺进给量）都不变的情况下，所连续完成的那部分工艺过程，称为一个工步。例图过程，称为一个工
5、步。例图a、图、图b所示所示 有时为了提高生产效率，经常把几个待加工表面有时为了提高生产效率，经常把几个待加工表面用几把刀具同时进行加工，这可看作为一个工步，并用几把刀具同时进行加工，这可看作为一个工步，并称为复合工步，如图称为复合工步，如图c所示。所示。图图b 转塔自动车床的不同工步转塔自动车床的不同工步 图图c 复合工步复合工步图图a 底座零件底孔加工工序底座零件底孔加工工序5.走走 刀刀 在一个工步内，有些表面由于加工余量太大，或在一个工步内，有些表面由于加工余量太大，或由于其它原因，需用同一把刀具以及同一切削用量对由于其它原因，需用同一把刀具以及同一切削用量对同一表面进行多次切削。这样
6、同一表面进行多次切削。这样刀具对工件的每一次切刀具对工件的每一次切削就称为一次走刀削就称为一次走刀。如下图所示的零件加工。如下图所示的零件加工。以棒料制造阶梯轴以棒料制造阶梯轴 机械加工过程中经常用到基准的概念并进行机械加工过程中经常用到基准的概念并进行各类基准之间的相互换算。各类基准之间的相互换算。基准基准是在确定零件上其他面、线或点的位置是在确定零件上其他面、线或点的位置准确度时所依据的该零件上的面、线或点。在计准确度时所依据的该零件上的面、线或点。在计算和度量某些面、线、点的位置尺寸时，基准就算和度量某些面、线、点的位置尺寸时，基准就是计算和度量的起点。是计算和度量的起点。在机械加工过程
7、中，按不同要求选择哪些面、在机械加工过程中，按不同要求选择哪些面、线或点作为基准，是直接影响工件表面之间相互线或点作为基准，是直接影响工件表面之间相互位置精度的主要因素之一，从而间接影响产品设位置精度的主要因素之一，从而间接影响产品设计的精度相功能。计的精度相功能。三、基准的概念及分类三、基准的概念及分类基准的分类如下基准的分类如下：1设计基准设计基准 它是设计零件图样时用以确定其他面、线它是设计零件图样时用以确定其他面、线或点的位置所依据的基准。或点的位置所依据的基准。设计人员从零件在产品中的工作条件和性设计人员从零件在产品中的工作条件和性能要求出发，在零件图样上用位置尺寸或相互能要求出发，
8、在零件图样上用位置尺寸或相互位置关系位置关系(如平行度、垂直度、同轴度等如平行度、垂直度、同轴度等)确定确定各表面的相对位置。各表面的相对位置。2工艺基准工艺基准 在制造过程在制造过程(包括加工、度量和装配包括加工、度量和装配)中中采用的各种基准，总称工艺基准，也称制采用的各种基准，总称工艺基准，也称制造基准。造基准。按用途不同，工艺基准又可分为按用途不同，工艺基准又可分为工序工序基准基准、定位基准定位基准、度量基准度量基准及及装配基准装配基准。(1)工序基准工序基准 工序基准也称原始基准，是在工序卡片工序基准也称原始基准，是在工序卡片(或其他工或其他工艺文件艺文件)上用以确定被加工表面位置的
9、基准。上用以确定被加工表面位置的基准。确定被加工表面位置的尺寸称为工序尺寸，工序尺确定被加工表面位置的尺寸称为工序尺寸，工序尺寸的起点就是工序基准。寸的起点就是工序基准。(2)定位基准定位基准 定位基准是工件在夹具上定位基准是工件在夹具上(或直接在机床上或直接在机床上)定位时，定位时，用以使工件在工序尺寸方向上相对于刀具得到确定位置用以使工件在工序尺寸方向上相对于刀具得到确定位置的基准。的基准。(3)度量基准度量基准 指用以度量加工表面位置的基准。指用以度量加工表面位置的基准。在工件进行加工或加工完毕进行检验时，用到度在工件进行加工或加工完毕进行检验时，用到度量基准。量基准。(4)装配基准装配
10、基准 指当零件装配成部件和机器时，用以确定零、部指当零件装配成部件和机器时，用以确定零、部件在机器中位置的基准。件在机器中位置的基准。作为工艺基准的点、线、面，在工件上有时并不一定具体作为工艺基准的点、线、面，在工件上有时并不一定具体存在存在(如轴线、基准中心平面如轴线、基准中心平面)，而常由具体的表面体现，该表，而常由具体的表面体现，该表面称为面称为基面基面。如图所示，齿轮孔的内表面可为齿轮的定位基面、度量基如图所示，齿轮孔的内表面可为齿轮的定位基面、度量基面和装配基面，它所体现的基准是孔的轴线。面和装配基面，它所体现的基准是孔的轴线。同一表面由于所起作用不同，基准的类型名称也同一表面由于所
11、起作用不同，基准的类型名称也不相同。不同基准重合在一起的情况称为不相同。不同基准重合在一起的情况称为基准重合基准重合。各种基准，在可能情况下应尽量做到重合。各种基准，在可能情况下应尽量做到重合。例如例如 (1)设计零件图样时，应尽量以装配基准作为设计设计零件图样时，应尽量以装配基准作为设计基准，这样可直接保证装配精度；基准，这样可直接保证装配精度；(2)在制定工艺规程时，应尽量以设计基准作为工在制定工艺规程时，应尽量以设计基准作为工序基准，或以工序基准作为定位基准和度量基推。这序基准，或以工序基准作为定位基准和度量基推。这是由于基准统一可减少换算误差，保证零件的精度。是由于基准统一可减少换算误
12、差，保证零件的精度。四、机械加工系统的概念四、机械加工系统的概念 如果以一个零件的机械加工工艺过程作为一如果以一个零件的机械加工工艺过程作为一个系统来考察，则可认为个系统来考察，则可认为机床机床、刀具刀具、夹具夹具与与工工件件四个要素组成四个要素组成一个机械加工工艺系统一个机械加工工艺系统。该系统的整体目的是在不同条件下能适应环该系统的整体目的是在不同条件下能适应环境，保质、保量、经济地完成零件的加工要求。境，保质、保量、经济地完成零件的加工要求。五、生产纲领和生产类型五、生产纲领和生产类型生产类型是指产品生产的专业化程度，可按产品的年生生产类型是指产品生产的专业化程度，可按产品的年生产纲领来
13、划分。产纲领来划分。生产纲领生产纲领 N N=QnQn(1+(1+a a)(1+)(1+b b)式中式中 Q Q产品的年产量；产品的年产量；n n单台产品中该零件的数量；单台产品中该零件的数量；a a备品率，以百分数计；备品率，以百分数计；b b备品率，以百分数计。备品率，以百分数计。根据生产纲领和产品本身的大小及结构复杂性，产品的根据生产纲领和产品本身的大小及结构复杂性，产品的制造可分为三种生产类型制造可分为三种生产类型三种生产类型：三种生产类型：1 1、单件生产、单件生产2 2、成批生产、成批生产3 3、大量生产、大量生产 单个地生产不同结构尺寸的产品，且很少重复的单个地生产不同结构尺寸的产品，且很少重复的生产。如重型机械、大型船舶制造、新产品试制等。生产。如重型机械、大型船舶制造、新产品试制等。成批地制造相同产品，且周期性地重复生产，如机成批地制造相同产品，且周期性地重复生产，如机床制造等。根据产品特征及批量大小，又分为小批、中床制造等。根据产品特征及批量大小，又分为小批、中批和大批生产三种。批和大批生产三种。产品数量很大，大多数工作地一直按照一定的节拍进产品数量很大，大多数工作地一直按照一定的节拍进行同一种零件的某一道工序的加工，称为大量生产。如行同一种零件的某一道工序的加工，称为大量生产。如自行车、洗衣机、汽车等生产。自行车、洗衣机、汽车等生产。
