机械加工工艺的组成与流程

零件的机械加工工艺过程是比较复杂的，往往是根据零件的不同结构、不同材料、不同技术要求，采用不同的加工方法、加工设备、加工刀具等，并通过一系列的加工步骤，才能完成由毛坯到零件的转变过程。机械加工工艺过程是由一个或若干个按顺序排列的工序组成。每个工序又可依次细分为安装、工位、工步和走刀。

（一）工序

图2-7　阶梯小轴

工序是指一个或一组工人，在一个工作地点对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。工序是组成工艺过程的基本单元，也是生产计划、成本核算、配备工人和进行质量检验的基本单元。划分工序的依据是工作地点是否变化和工作是否连续。图2-7所示的阶梯小轴，当采用大批量生产时，其工艺过程可划分为表2-3所列的五个工序。因为在车完一批工件的大端外圆和倒角后，再车小端外圆和倒角，对每个工件来讲，两端的加工已不连续，故分为两个工序。如果生产批量较小，车完一个工件的大端外圆和倒角后，立即掉头车小端外圆和倒角，在同一台机床上连续完成大、小端外圆加工，工序2和工序3可合并为一个工序。

表2-3　阶梯小轴的工序

（二）安装

工件在机床上或夹具中定位并夹紧的整个过程叫做安装。在一道工序中，有时需要多次安装工件。如表2-3中，若工序2和工序3合并为一个工序，则需要进行两次安装：先装夹工件一端，车端面、大端外圆及倒角，称为安装1；再掉头装夹工件，车另一端面、小端外圆和倒角，称为安装2。若二个工序不合并，则每个工序只安装一次，称一次安装。

（三）工位

为完成一定的工序内容，一次安装工件后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置，称为工位。一个工序中，工件可占据一个位置，也可占据多个位置。如图2-4b所示，铣削平面，工件在加工中只占据一个固定位置，加工中只有一个工位。如图2-8所示，为完成一个工序中的装卸工件、钻孔、扩孔和铰孔四部分工作内容，利用回转工作台在一次安装中，工件在夹具中相对刀具占据四个工位。显然，采用多工位加工可以减少安装次数，减少多次安装带来的安装误差及辅助时间，提高生产率。

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图2-　8多工位加工

工位Ⅰ—装卸工件　工位Ⅱ—钻孔工位Ⅲ—扩孔　工位Ⅳ—铰孔

（四）工步

工步是划分工序的单元。在一个工序中，工步是在加工表面（或装配时的连接表面）和加工（或装配）工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。加工表面和加工工具两个要素中有一个发生变化就是另一个工步。一个工序可以包括几个工步，也可以只有一个工步。如表2-3中的工序2，包括车端面、车外圆、倒角三个工步；工序4，用键槽铣刀铣槽时，就只有一个工步。对于在一次安装中连续加工的若干相同工步，如图2-9所示零件上钻削四个φ15mm孔，在工艺文件上可写成一个工步，即钻4×φ15mm孔。

用几把刀具同时切削工件的几个表面时，也把它作为一个工步，称为复合工步。图2-10是复合工步的例子。

图2-9　钻四个相同孔的工步

图2-10　复合工步

（五）走刀

在一个工步内，如果要切除的金属层很厚，需要对同一表面进行多次切削，这样，刀具对工件的每一次切削就称为一次走刀。一个工步可包括一次或几次走刀。