机械加工工艺过程及组成要素

机械加工工艺就是用切削的方法改变毛坯的形状尺寸和材料的物理机械性质，成为具有所需的一定精度、表面粗糙度等的零件。机械加工工艺过程由一个或若干个顺次排列的工序组成，每一个工序又可分为若干个安装、工位和工步。

1.工序

工序是一个（或一组）工人，在一台机床（或其他设备及工作地）上，对一个（或同时对几个）工件所连续完成的那部分工艺过程。

区分工序的主要依据是工人、工件及工作地（或设备）是否变动，只要工人、工件及工作地（或设备）有一个发生变动，即构成另一个工序。例如图2-1所示的阶梯轴，当单件小批生产时，其加工工艺及工序划分如表2-1所示；当中批生产时，其工序划分如表2-2所示。

工序不仅是制定工艺过程的基本单元，也是制定劳动定额、配备工人、安排作业计划和进行质量检验的基本单元。

图2-1　阶梯轴简图

表2-1　阶梯轴加工工艺过程（单件小批产品）

2.工步

在一个工序中，往往需要采用不同的刀具和切削用量，对不同的表面进行加工。为了便于分析和描述工序的内容，工序还可以进一步划分工步。工步是指加工表面、切削工具和切削用量中的切削速度与进给量均不变条件下所完成的那部分工艺过程。一个工序可包括几个工步，也可只包括一个工步。例如，在表2-2的工序2中，包括有粗、精车各外圆表面及切槽等工步，而工序3当采用键槽铣刀铣键槽时，就只包括一个工步。

表2-2　阶梯轴加工工艺过程（中批生产）

构成工步的任一因素（加工表面、刀具或切削用量中的切削速度和进给量）改变后，一般即变为另一工步。但是对于那些在一次安装中连续进行的若干个相同的工步，为简化工序内容的叙述，通常多看作一个工步。例如图2-2所示零件上四个φ15mm孔的钻削，可写成一个工步——钻4-φ15mm孔。

为了提高生产率，用几把刀具同时加工几个表面的工步，称为复合工步（见图2-3）。在工艺文件上，复合工步应视为一个工步。

图2-2　包括四个相同表面加工的工步

图2-3　复合工步(www.xing528.com)

3.走刀

在一个工步内，若被加工表面需切去的金属很厚，需要分几次切削，则每进行一次切削就是一次走刀。一个工步可包括一次或几次走刀，走刀是构成工艺过程的最小单元。

4.安装

工件在加工之前，在机床或夹具上先占据一正确的位置（定位），然后再予以夹紧的过程称为安装。在一个工序内，工件的加工可能只需要安装一次，也可能需要安装几次。例如，表2-2的工序3，一次安装即铣出键槽，而工序2中，为了车削全部外圆表面则最少需两次安装。工件加工中应尽量减少安装次数，因为多一次安装就多一次误差，而且还增加了安装工件的辅助时间。

图2-4　多工位加工

5.工位

为了减少工件安装的次数，常采用各种回转工作台、回转夹具或移位夹具，使工件在一次安装中先后处于几个不同位置进行加工。此时，工件在机床上占据的每一个加工位置称为工位。图2-4所示为一种用回转工作台在一次安装中顺序完成装卸工件、钻孔、扩孔和铰孔四个工位加工的实例。