机械加工工艺过程及组成原理

机械加工工艺过程由若干个工序组成，毛坯依次通过这些工序就成为成品。机械加工中的每一个工序又可依次细分为一个或若干个安装、工位、工步和走刀。

1．工序

机械加工工艺过程中的工序是指一个（或一组）工人在一个工作地点对一个（或同时对几个）工件连续完成的那一部分工艺过程。根据这一定义，只要工人、工作地点、工作对象（工件）之一发生变化或不是连续完成的，则应称为另一个工序。因此，同一个零件，同样的加工内容可以有不同的工序安排。若生产规模不同，则工序的划分及每一道工序所包含的技工内容有所不同。以图2-1 所示的阶梯轴加工为例，在单件小批生产时，其工艺过程如表2-1所示；若成批生产，则其工艺过程如表2-2 所示。

图2-1　阶梯轴

表2-1　单件小批生产阶梯轴的工艺过程

表2-2　成批生产阶梯轴的工艺过程

一般在单件小批生产时，将工艺过程划分到工序，写明工序内容，画出必要的工序图；但在成批生产时，为保证加工质量和生产率，就必须对工艺过程进行更细的划分。

2．安装

如果在一个工序中需要对工件进行几次装夹，则每次装夹下完成的那部分工序内容称为一个安装。例如，表2-3 中的工序1，在一次装夹后尚需有三次掉头装夹，才能完成全部工序内容，因此该工序共有四个安装；表2-1 中工序2 是在一次装夹下完成全部工序内容的，故该工序只有一个安装（表2-3）。

表2-3　工序和安装

特别提示

零件加工过程中，应尽量减少安装次数。因为安装次数太多，往往会降低加工精度和增加工件的装卸时间。

3.工位

在工件的一次安装中，通过分度（或移位）装置，使工件相对于机床床身变换加工位置，则把每一个加工位置上的安装内容称为工位。在一个安装中，可能只有一个工位，也可能需要有几个工位。(www.xing528.com)

图2-2 是通过立轴式回转工作台使工件变换加工位置的例子，在该例中共有六个工位，依次为装卸工件工位、预钻孔工位、钻孔工位、扩孔工位、粗铰孔工位和精铰孔工位，实现了在一次装夹中同时进行钻孔、扩孔和铰孔加工。

图2-2　多工位加工

1—装卸工件工位；2—预钻孔工位；3—钻孔工位；4—扩孔工位；5—粗铰孔工位；6—精铰孔工位

可以看出，如果一个工序只有一个安装，并且该安装中只有—个工位，则工序内容是安装内容，同时也是工位内容。

4.工步

加工表面、切削刀具、切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工位内容，称为一个工步。

按照工步的定义，带回转刀架的机床（转塔车床、加工中心），其回转刀架的一次转位所完成的工位内容应属一个工步，此时若有几把刀具同时参与切削，该工步称为复合工步。图2-3 是立轴转塔车床回转刀架示意图，图2-4 是用该刀架加工齿轮内孔及外圆的一个复合工步。在工艺过程中，复合工步有广泛应用。

图2-3　立轴转塔车床回转刀架示意图

图2-4　立轴转塔车床的一个复合工步

5．走刀

车削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步内容，称为一次走刀。一个工步可包括一次或数次走刀。若需要切去的金属层很厚，不能在一次走刀下切完，则需分几次走刀（图2-5），走刀次数又称行程次数。

图2-5　阶梯轴加工的多次走刀

特别提示

工序是组成工艺过程的基本单元，也是生产计划的基本单元。每个工序中可以一次安装或多次安装，每一个工序包含一个或几个工步，每个工序可以有一个工位或多工位加工，每个工步通常包含一次走刀，也可以包含几次走刀。