1、车辆修造工艺与装备车辆修造工艺与装备普通高等教育“十二五”国家级规划教材第一章第一章一、基本概念 机械生产过程是指将原材料转变为成品的全部过程。它包括：毛坯制造、零件机械加工和热处理、机器的装配、成品油漆、质量检验主要生产过程以及工具、量具、夹具制造、材料与半成品的运输、存储、设备维修、动力供应等辅助生产过程。工艺：就是产品的制造方法和过程的总称。第一章第一章 转向架零件的机械加工转向架零件的机械加工第一节第一节 机械加工工艺基础机械加工工艺基础工艺过程是指生产过程中对改变材料性质、零件形状、尺寸、相对位置关系以及机器外观变化有直接关系的那部分生产过程，统称为机械制造工艺过程或简称工艺过程。工
2、艺过程根据所完成的任务不同，又可分为铸造、锻造、焊接、机械加工、热处理、表面处理和装配等工艺过程。将毛坯用金属切削机床加工成机械零件的全过程称为机械加工工艺过程。第一节第一节 机械加工工艺基础机械加工工艺基础（一）机械加工工艺的基本概念工艺路线：就是产品或零件在生产过程中，由毛坯准备到成品包装入库，经过企业有各关部门和工序的先后顺序称为工艺路线或工艺流程。指导工人操作以及用于生产、工艺管理的各种技术文件称为工艺文件。用以指导生产的全套工艺文件称为工艺规程。第一节第一节 机械加工工艺基础机械加工工艺基础编制各种工艺文件和设计工艺装备等的过程称为工艺设计。工艺准备：包括产品投产前对产品图纸的审查和
3、工艺性分析；拟定工艺方案；编制各种工艺文件；设计制造和调整工艺设备；设计合理的生产组织形式等等。为了达到预期的技术指标，工艺过程中所需选用或控制的有关量称为工艺参数。第一节第一节 机械加工工艺基础机械加工工艺基础产品制造过程中所用的各种工具、包括刀具、夹具、模具、量具、检具、辅具、钳工工具和工位器具等称工艺装备。（二）机械加工工艺过程的组成工艺过程一般分为工序、安装或工位、工步、走刀等。工序：指一个或一组工人，在同一台设备或同一个工作地点，对一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分加工工作称工序。第一节第一节 机械加工工艺基础机械加工工艺基础安装：指在同一道工序中工件级一次装夹后所完成的那一部
4、分工序。工位：指在一道工序中，当工件装夹在移位工作台或回转夹具上，作若干次工作位置的改变，则工件每占据一个位置所完成的那一部分工序，称一个工位。工步：在一个安装或工位中，加工表面、切削刀具及切削用量（指主轴转速和进给量）均不变的情况下，所连续完成的那一部分工作叫一个工步。第一节第一节 机械加工工艺基础机械加工工艺基础工步是组成工艺过程最基本的单元。走刀：在一个工步中若加工余量大，要分几次切削、每次切削就是一次走刀。走刀是工艺过程的最小单元。（三）工件在机床上的装夹定位方法工件在机床上装夹过程包括定位和夹紧两方面的内容。第一节第一节 机械加工工艺基础机械加工工艺基础工件在装夹时是定位方法：1、直
5、接找正定位装夹2、按划线找正装夹3、用夹具定位装夹（四）工件加工尺寸获得的方法1、试切法2、定尺寸刀具法3、调整法第一节第一节 机械加工工艺基础机械加工工艺基础4、自动获得尺寸法自动测量方式数字控制方式（五）生产类型与工艺过程的关系某产品的年产量称为该产品生产纲领NQ n(1+a%+b%)单件生产 成批生产 大量生产 第一节第一节 机械加工工艺基础机械加工工艺基础二、机械加工精度（一）加工精度的基本概念零件的机械加工质量包括加工精度和表面质量两个方面。加工精度的加工误差的一个问题的两种提法。零件的加工精度包括以下三个方面：尺寸精度 形状精度 位置精度通常，零件的形状误差应限制在相应尺寸公差的第
6、一节第一节 机械加工工艺基础机械加工工艺基础1/31/2以内，其位置误差应限制在有关尺寸公差的2/35/6以内，形状误差不应超过相应表面间的位置公差。（二）影响加工精度的因素在机械加工时，机床、夹具、刀具和工件构成一个完整的系统，称之为工艺系统。影响工件加工误差的工艺系统误差称为“原始误差”，主要包括以下内容：第一节第一节 机械加工工艺基础机械加工工艺基础（1）加工原理误差（2）工件的装夹误差（3）测量误差（4）调整误差（5）夹具的制造、安装误差与磨损（6）刀具的制造误差与磨损（7）工件毛坯误差（8）机床误差第一节第一节 机械加工工艺基础机械加工工艺基础（9）工艺系统受力变形影响工艺系统刚度的
7、主要因素有：系统内各个零件自身刚度系统内零件间的接触刚度系统内活动连接件间的间隙工件自由刚度刀具、夹具刚度刀具的工作位置（10）工艺系统受热变形（11）残余应力重新分布引起的变形第一节第一节 机械加工工艺基础机械加工工艺基础（三）机械加工的经济精度机械加工时，每种机床上所达到的加工精度越高，则所耗费的工时就越多，成本就越高。每种机床在正常生产条件下能经济地达到的加工精度是有一定范围的，这个精度范围就是这种加工方法的经济精度。第一节第一节 机械加工工艺基础机械加工工艺基础三、机械加工表面质量（一）表面质量的含义加工后的表面质量也称表面完整性和表面状态。包括两个方面内容：1、加工表面粗糙度和波度2
8、、加工表面层的物理机械性能第一节第一节 机械加工工艺基础机械加工工艺基础（二）表面质量对零件使用性能的影响（1）表面粗糙度越低，零件的耐磨性越好（2）对零件配合精度的影响（3）对零件耐疲劳强度的影响（4）对零件耐腐蚀性的影响（5）对零件接触刚度的影响第一节第一节 机械加工工艺基础机械加工工艺基础（三）提高表面质量的工艺途经1、合理选择刀具的几何参数和刀具材料2、合理选择切削用量四、机械加工劳动生产率及其提高的工艺措施（一）时间定额的概念T定额T单件+T准终/n T基本+T辅助+T服务+T休息+T准终/n第一节第一节 机械加工工艺基础机械加工工艺基础(二)提高劳动生产率的工艺措施1、缩短基本时间
9、2、缩短辅助时间五、机械加工工艺过程的经济分析（技术经济学）（一）机械加工工艺过程的经济（二）机械加工工艺成本的组成（三）工艺过程方案的经济比较 第一节第一节 机械加工工艺基础机械加工工艺基础用表格的形式将机械加工工艺过程的内容规定下来，成为生产的指导性技术文件，就是机械加工工艺规程，简称工艺规程。一、制订机械加工工艺规程的原始资料与步骤（一）制订机械加工工艺规程的原始资料（1）产品图、零件图和技术要求（2）生产纲领（3）生产条件和生产设备的有关资料第二节第二节 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定（4）其它有关资料（二）制订机械加工工艺规程的步骤1、分析加工零件的图纸及结构的工艺性2
10、、选择毛坯3、拟定工艺路线（工艺过程）4、工序设计5、编制工艺文件第二节第二节 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定二制订工艺规程时要解决的几个主要问题（一）零件工艺分析1、检查零件图纸的正确性和完整性2、分析零件工作图的技术要求3、审查零件的选用材料4、分析零件结构的工艺性机械加工对零件结构一般应注意以下几点：工件要便于装夹和减少装夹次数第二节第二节 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定减少刀具的调整和走刀次数采用标准刀具，减少刀具的种类减少刀具空行程避免内凹表面及内表面的加工加工时便于进刀、退刀和测量减少加工表面和缩小加工表面面积增强刀具的刚度与耐用度保证零件加工时的必要刚
11、度第二节第二节 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定（二）毛坯的选择影响毛坯选择的因素有：生产纲领、工件结构形状和尺寸、零件的机械性能要求、本厂现有设备和技术水平。（三）机械加工工艺路线的拟定1、定位基准的选择（1）基准的概念基准：就是根据的意思，在零件图上或实际零件第二节第二节 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定上用来确定其他点、线、面的位置的那些点、线、面，就称为基准。按基准的作用不同又分为设计基准和工艺基准两大类。设计基准：在产品图或零件图上用以确定其他点、线、面的位置所依据的基准，即标注设计尺寸的起点，称为设计基准。设计基准是由设计者根据该零件在产品结构中的作用来决定
12、的。第二节第二节 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定工艺基准：在加工、测量、装配等工艺过程中所采用的各种基准，总称为工艺基准。工艺基准按用途不同又可分为：A、定位基准定位基准面可分为粗基准面；精基准面；辅助基准面。B、度量基准C、装配基准第二节第二节 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定（2）定位基准的选择精基准的选择（一般应考虑的原则）A、应尽量选择零件上的设计基准作为定位基准，这称为基准重合原则。B、尽可能采用统一的定位基准加工零件各表面，以保证表面间的位置精度，这称为基准统一原则。C、所选的精基准，应能保证工件安装稳定可靠，这称为基准可靠原则。第二节第二节 机械加工工艺
13、规程的制定机械加工工艺规程的制定D、某些精加工工序，要求加工余量小而均匀，则可选被加工面本身作为精基准；有时还要互为基准，反复加工；这称为自为基准或互为基准原则。粗基准的选择（一般原则）A、如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求时，则应以不加工表面作为粗基准B、工件所有表面均需加工时，应选余量最小和毛坯公差最小的表面作粗基面第二节第二节 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定C、选作粗基面的表面应尽可能平整光滑，并避开浇口、冒口和分模面等凸起处，以便定位准确，夹紧可靠D、粗基面在同一尺寸方向上只能使用一次，一般只在第一工序中使用，尽量避免重复使用。2、工艺路线的拟定在拟
14、定工艺路线时要考虑以下几个方面：（1）加工方法的选择（2）加工阶段的划分第二节第二节 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定（3）工序的集中与分散（4）加工顺序的安排（四）机械加工工序设计1、机床和工艺装备的选择2、加工余量的选择（目前决定加工余量最常用的方法是查表法和经验法）3、确定工序尺寸及其公差（1）工艺基准与设计基准重合时工序尺寸及其公差的第二节第二节 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定确定（2）工艺基准与设计基准不重合时工序尺寸及其公差的确定工艺基准与设计基准重合时的尺寸换算，将零件的设计尺寸换算为工序尺寸。工艺尺寸链的计算方法，封闭环的公差等于各组成环公差之和。工艺基准与设计基准不重合时的尺寸换算第二节第二节 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定4、切削用量的选择在实际工作中，当切削用量受刀具耐用度的限制时，应首先选取大的切削深度t,其次选取大的走刀量s，最后在条件的许可时，再尽量选取大的切削速度v。其有用是影响刀具耐用度最小的是t,其次是s，最大是v。三、工艺文件的编制工艺文件没有统一的标准格式，一般有以下四种：（1）工艺过程卡片（工艺路线卡片）第二节第二节 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定（2）工序卡片（操作卡片）（3）综合卡片（4）调整卡片及技术检验卡片第二节第二节 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定
