机械加工工艺过程和装配工艺学研究的两项主要内容

产品的生产过程是指将原材料转变为成品的整个过程。 机械产品的生产过程一般包括：

1. 生产和技术准备，如工艺设计和专用工艺设备的设计制造、生产计划的编制、生产材料的准备等；

2. 铸造、锻造、冲压等毛坯制造；

3． 零件加工、切削加工、热处理、表面处理等；

4、总装、部分组装、调试检验、喷漆等产品装配；

5、原材料、外购件、工具等的供应、运输、储存等生产服务；

在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质，使之成为成品或半成品的过程称为工序。 如毛坯制造、机械加工、热处理、装配等都是工艺流程。

在加工过程中，如果通过机械加工方法直接改变生产物体的形状、尺寸和表面质量，使其成为合格的零件，则称为机械加工过程。 同样，将加工好的零件装配到机器中，以达到所要求的装配精度并获得预定技术性能的过程称为装配过程。

机械加工工艺和装配工艺是机械制造技术研究的两个主要内容。

2、机械加工工艺的组成

机械加工过程由一个或多个顺序工序组成，该过程可分为若干装置、工作站、工序和刀具路径。

(一)流程

工序是指一个工人或一组工人在工作场所对一个或多个工件连续完成的过程的一部分。

区分工序的主要依据是工作场所（或设备）是否发生变化以及工序内容已完成的部分是否连续。

对于图3-1所示的盘类零件，单件小批量生产的加工工艺见表3-1； 批量生产时，加工工艺见表3-2。

表3-1 盘类零件单件、小批量加工工艺

员工ID

进程名称

工作服

工作步骤

处理内容

设备

转动

（用三爪自定心卡盘夹紧毛坯小端外圆）

汽车大端面

小车大端外圆应Φ100

钻Φ20孔

倒角

车床

二

（工件翻转，用三爪自定心卡盘夹紧毛坯大端外圆）

汽车小端，保证尺寸35mm

小车小端外径Φ48，保证尺寸20mm

倒角

钻孔

（用夹具夹紧工件）

依次加工三个Φ8孔

去除夹具开口处的锋利边缘和毛刺

钻床

表3-2 盘类零件批量加工工艺

员工ID

进程名称

工作服

工作步骤

处理内容

设备

转动

（用三爪自定心卡盘夹紧毛坯小端外圆）

汽车大端面

小车大端外圆应Φ100

钻Φ20孔

倒角

车床

转动

（大端面、扩胎芯轴）

汽车小端，保证尺寸35mm

小车小端外径Φ48，保证尺寸20mm

倒角

车床

钻孔

（钻床夹具）

钻孔3-Φ8

钻床

夹钳

修复孔的锋利边缘和毛刺

从表3-1可以看出，该零件的机械加工分为车削和钻孔两种工序。 因为操作人员、机床和加工连续性都发生了变化。 在车削工序中，虽然包含多个加工面和多种加工方法（如车削、钻孔等），但划分工序的要素没有改变，因此属于同一工序。 表3-2分为四个进程。 虽然工序1和工序2都是车削，但由于加工连续性发生了变化，所以应该是两个工序； 同样，由于使用的设备和工作地点发生了变化，也应采用修复孔口处锐边和毛刺的工艺4。 作为另一个进程。

工序既是组成工序的基本单位，又是设定时间定额、配备工人、安排作业、进行质量检验的基本单位。

(2) 工作步骤和刀具路径

为了便于对流程内容的分析和描述机械工艺技术，可以将流程进一步划分为步骤。

工艺步骤是指在加工表面（或装配时的连接面）和加工（或装配）工具保持不变的情况下连续完成的工艺过程的一部分。 一个过程可以包括多个步骤或仅一个步骤。 如表3-1中流程1。 安装一进行扩大端面加工、外圆车削、Φ20孔钻孔、倒角。 由于加工表面和所用工具的不同，它构成了四个工作步骤。

一般来说，构成一个工序的任何要素（加工表面、刀具和加工连续性）发生变化后，就成为另一个工序。 但是，以下情况应被视为工作步骤：

1. 在一次装夹中连续进行的几个相同的工步应视为一个工步。 如图3-1所示，在零件上钻了3个φ8孔。 可以用作工作步骤。 即钻头3-φ8。

2. 为了提高生产率，有时会使用多个刀具同时加工多个表面。 这也应该被视为一个工作步骤，称为复合工作步骤。 其处理方案如图3-2所示。

在一个工序中，如果从待加工表面去除的金属层很厚，需要多次切削，那么每次切削就是一次刀具走刀。 一个加工步骤可以由一个刀具路径或多个刀具路径组成。

(3)安装及工作站

加工前，工件首先在机床或夹具上占据正确的位置（定位），然后装夹。 这个过程称为夹紧。 工件（或装配单元）一次装夹后完成的过程部分称为安装。 一个进程中可以有一个或多个安装。 在表3-1中，进程1有两个安装，进程2有一个安装。 工件加工时应尽量减少装夹次数，因为多装一次就会导致多一次装夹误差并增加辅助时间。 因此机械工艺技术，生产中常用各种转台、旋转夹具或移动夹具，使工件一次装夹后，即可在不同位置进行加工。 为了完成一定的工艺内容，工件被装夹一次后，工件（或装配单元）连同夹具或设备的可动部分所占据的各个位置，相对于刀具或设备的固定部分设备称为站。

图3-3所示为利用回转工作台依次完成装卸工件、钻孔、铰孔、一次装夹后铰孔的四工位加工示例。

3、工件的装夹

(1) 工件夹紧概要

如上所述，加工前需要对工件进行定位和装夹。 这是两项非常重要的任务。 定位将在后面的章节中详细讨论。 本节概述了工件在机床或夹具上的夹紧。

装夹的目的是防止工件在切削力、重力、惯性力等作用下发生移位或振动，以免破坏工件的定位。 因此，正确设计的夹紧机构应满足以下基本要求：

1. 装夹不应破坏工件的正确定位；

2. 夹紧装置应有足够的刚性；

3． 装夹时，不得损伤工件表面，工件变形不得超出允许范围；

4、用较小的夹紧力即可获得所需的夹紧效果；

5、工艺性好，在保证生产率的同时应结构简单，便于制造、维护和操作。 手动夹紧机构应具有自锁性能。