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第一节 基本概念
机械制造企业工艺技术人员的一项主要工作内容是制订机械加工工艺, 制订机械加工工艺规程与生产实际密切相关, 这要求工艺规程制订者具备一定的生产实践知识以及专业基础知识。
在实际的生产情形当中, 鉴于零件的结构形状具体状况, 以及几何精度方面要求 , 还有技术条件以及生产数量等方面存有不同, 一个零件常常需要历经一定的加工进程, 以此才能够把它从图样转变成为成品零件。所以 , 机械加工工艺人员只得从工厂现有的生产条件以及零件的生产数量着手 , 依据零件的具体要求 , 在确保加工质量 , 提升生产效率同时降低生产成本的前提条件之下 , 针对零件上的各个加工表面挑选适宜的加工方法 , 合理规划安排加工顺序 , 科学拟定加工工艺过程 , 如此方可获取合格的机械零件。随后是在确定零件加工过程之际应当掌握的一些基本概念。
一 生产过程与工艺过程
1.生产过程和工艺过程的概念
机械产品生产过程, 是把原材料转化为成品的全部劳动过程, 此成品, 或是一台机器, 或是一个部件, 又或是某种零件, 对于机器制造来讲, 生产过程涵盖:
⑴ 原材料,半成品和成品的运输和保存;
⑵ 有生产方面的工作, 还有技术准备方面的工作, 像产品的开发工作, 还有产品的设计工作, 工艺的设计工作, 工艺装备的设计工作, 工艺装备的制造工作, 各种生产资料的准备工作, 以及生产组织工作。
⑶ 毛坯制造和处理;
⑷ 零件的机械加工,热处理及其它表面处理;
⑸ 部件或产品的装配,检验,调试,油漆和包装等.
通过上面的内容能够知道, 那种机械产品的制造过程是极为繁杂的, 它所经过的全部路径被称作工艺路线。
一种过程被称作工艺过程, 其作用是改变生产对象的好些方面, 比如形状、尺寸、相对位置以及性质等, 通过这样的改变让生产对象成为半成品或者成品, 这一过程是生产过程的其中一部分, 工艺过程还能够划分成不同类别, 像毛坯制造工艺过程、机械加工工艺过程、热处理工艺过程以及装配工艺过程等。
用机械加工方法去直接改变毛坯的形状, 这是其一, 用该方法改变毛坯的尺寸, 这是其二, 用此方法改变毛坯的表面质量, 使之转而成为零件或者部件的那一部分生产过程, 被称作机械加工工艺过程, 它涵盖了机械加工工艺过程以及机器装配工艺过程。在本书当中所讲的工艺过程, 全部都是指机械加工工艺过程, 往后简称为工艺过程。
2. 工艺过程的组成
于机械加工工艺过程里, 针对零件的结构特性与技术需求, 需要采用多种多样不同的加工方式与装备, 依照一定的次序逐步依次开展加工, 如此方可达成从毛坯变成零件的整个过程。机械设备加工工艺过程的基本组成单元是工序。而工序又是由安装、工位、工步以及走刀等共同构成的。
把一个或一组工人, 在一个工作地点, 针对同一个或同时针对几个工件进行加工, 且连续完成的那部分工艺过程, 称作工序。从这点定义能知道, 判断是不是同一工序的主要依据是: 工作地点有没有变动, 以及加工是不是连续。
生产规模存在差异, 加工条件有所不同, 那么其工艺过程以及工序的划分也就不一样。图1 – 1所展示的阶梯轴, 依据加工是否具备连续性以及变换机床的情形, 在小批量生产的状况下, 能够划分成表1 – 1所呈现的三道工序；而在大批大量生产时, 就可以划分成表1 – 2所显示的五道工序；在单件生产的时候, 甚至能够划分成表1 – 3所表明的两道工序。
依然采用吴拓担任主编的、由机械工业出版社于2005年9月出版的《机械制造工程》（第2版）里的图3 – 1。
图1-1 阶梯轴
列名一杠一所示的, 其中呈现着小批量生产的工艺过程, 列名一杠二所示的, 其中展现着大批大量生产的工艺过程。
工序号
工 序 内 容
设 备
工序号
工 序 内 容
设 备
车一端面,钻中心孔;调头车另一端面,钻中心孔
车床
铣端面,钻中心孔
中心孔机床
车大端外圆及倒角
车床
车大端外圆及倒角;车小端外圆及倒角
车床
车小端外圆及倒角
车床
铣键槽
立式铣床
铣键槽;去毛刺
铣床
去毛刺
钳工
表1-3 单件生产的工艺过程
工序号
工 序 内 容
设 备
在车的一端的那个面, 进行钻中心孔的操作； 在车的另一端的面, 开展钻中心孔的工作； 对车的大端的外圆以及进行倒角操作； 针对车的小端的外圆以及实施倒角操作。
车床
铣键槽;去毛刺
铣床
⑵ 在进行加工以前, 需要先让工件就位在机床或者夹具里, 使其所处位置恰当无误, 这样的一个过程就被称作是定位, 当工件已经完成定位之后, 要对其加以固定, 能让它在加工期间维持定位时的位置而不再发生变动的此项操作就被叫做夹紧, 把工件每当在机床或者夹具里完成一次定位以及夹紧之后, 所达成的那一部分工序具体内容就被叫做安装, 于一道工序当中, 工件有可能会被安装一次, 也有可能会被安装多次。
⑶ 工位, 是指为了达成一定的工序内容, 在一次安装工件之后, 工件跟夹具或者设备的可动部分一块儿相对刀具或者设备的固定部分所占据的每一个位置。为了削减因多次安装而带来的误差以及时间损失, 加工过程中常常会采用回转工作台、回转夹具或者移动夹具, 从而让工件在一次安装期间, 先后处于几个不一样的位置去进行加工, 这就叫做多工位加工。图1 – 2所展示的是一个利用回转工作台, 在一次安装过程中依次完成装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔这四个工位加工的实例。采用多工位加工方法, 不但能够减少安装次数, 提升加工精度, 还能减轻工人的劳动强度；而且能够使各工位的加工与工件的装卸同时开展, 提高劳动生产率。
图1-2 多工位加工
⑷ 工序能分成若干个工步, 什么样的内容被称作工步呢, 那是当加工的表面保持不变, 并且切削刀具也不改变, 同时, 切削用量裹含着的进给量以及切削速度基本上维持不变的状况下, 所依次连续完成的那部分工序内容, 这才叫做工步。只要以上三个保持不变的因素里有任何一个因素发生了改变, 那就会成为全新的工步。一道工序涵盖着一个或者几个工步。
将连续进行的几个相同工步, 通常看作一个工步, 这是为简化工艺文件, 对于此种工步, 是为简化工艺文件而存在的。常把几个待加工表面用几把刀具同时加工, 以此提高生产率, 由所合并刀具生成的工步呢, 被叫做复合工步的, 像图1 – 3展示的那样去呈现。图1 – 4呈现的立轴转塔车床回转刀架一次转位完工的工位之内容, 应归属于一个工步。工艺规程里, 复合工步也是以一个工步那般来书写, 是有其特定的书写方式的。
继续采用, 吴拓担任主编的、属于第2版的那本《机械制造工程》, 由机械工业出版社出版, 时间是2005年9月, 书里的图3 – 2 , 这样的表述方式啦。
图1-3 复合工步
图1-4 立轴转塔车床回转刀架
⑸走刀, 于一个工步当中, 要是所需切去的金属层十分厚, 那么能够分成几次来切削, 且每实施一次切削即为一次走刀, 一个工步能够涵盖一次或者几次走刀。
二,生产纲领和生产类型
1.生产纲领
生产纲领所指的是, 企业在计划期之内, 应当去生产的产品产量, 以及进度计划, 计划期一般情况下是1年, 故而生产纲领也被称作年产量。
对于零件来讲, 产品的产量除去制造机器所需的数量以外, 还得涵盖一定的备品以及废品, 所以零件的生产纲领要依照以下式子来计算:
N=Qn(1十a%)(1十b%) (1-1)
式中 N——零件的年产量(件/年);
Q——产品的年产量(台/年);
n——每台产品中该零件的数量(件/台);
a%——该零件的备品率;
b%——该零件的废品率.
2.生产类型
所谓生产类型, 乃是针对企业生产专业化程度所作的分类, 人们依据产品的生产纲领，以及投入生产的批量, 能够把生产划分成三种类型, 分别是单件生产, 批量生产以及大量生产。
有一种生产, 它是单个去生产不同结构以及尺寸的产品 , 这种生产很少出现重复的情况甚至根本不重复。像新产品进行试制 , 维修车间里配件的制造 , 还有重型机械制造等 , 这些都属于这种生产类型。它具有这样的特点: 生产出来的产品种类比较多 , 然而同一个产品的产量却非常小 , 工作地点其加工的对象常常发生改变。
对于⑵, 存在大量生产的情况, 即生产同一产品时, 生产数量极大, 多数工作地点常常按照一定的节奏, 反复进行某一零件的某一工序的加工, 像这样的生产就称为大量生产, 比如自行车制造以及一些链条厂、轴承厂等专业化生产就属于此种生产类型, 其具备的特点是, 同一产品产量大, 工作地点较少出现改变, 加工过程不断重复。
⑶ 进行批量生产时, 在一年里会分批轮流去制造几种不一样的产品, 每一种产品都有着一定的数量, 工作的地点其加工对象会周期性地出现重复的情况, 像这样的生产就被称作成批生产, 比如一些通用机器制造工厂, 还有某些农业相关领域。
