第2章 数控加工工艺基础 2.1基本概念 2.1.1生产过程和工艺过程 (1)生产过程 机械产品制造时，由原材料到该机械产品出厂的全部 劳动过程，称为生产过程。 机械产品的生产过程包括以下几个部分： ①生产的准备工作，如产品的开发设计和工艺设计， 专用装备的设计与制造，各种生产的组织及其其他生产所 需物资的准备工作。 ②原材料及半成品的运输与保管。 ③毛坯的制造过程，如铸造、锻造和冲压等
第2章 数控加工工艺基础 2.1 基本概念 2.1.1 生产过程和工艺过程 (1)生产过程 机械产品制造时，由原材料到该机械产品出厂的全部 劳动过程，称为生产过程。 机械产品的生产过程包括以下几个部分: ① 生产的准备工作，如产品的开发设计和工艺设计， 专用装备的设计与制造，各种生产的组织及其其他生产所 需物资的准备工作。 ② 原材料及半成品的运输与保管。 ③ 毛坯的制造过程，如铸造、锻造和冲压等
④零件的各种加工过程，如机械加工、焊接、热处理和 表面处理等。 ⑤部件和产品的装配过程，包括组装、部装等。 ⑥产品的检验、调试、油漆和包装等。 (2)工艺过程 改变对象的形状、尺寸、相对位置和性质，使其成为成 品或半成品的过程，称为工艺过程。工艺过程是生产过程的 主体，包括机械加工工艺过程、热处理工艺过程和装配工艺 过程等。 ①工序一个或一组工人，在一个工作地对一个或同时 对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。划 分工序的依据是工作地是否发生变化和工作是否连续。 ②工步在加工表面（或装配时连接面）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内容，称为工 步。划分工步的依据是加工表面和工具是否变化
④ 零件的各种加工过程，如机械加工、焊接、热处理和 表面处理等。 ⑤ 部件和产品的装配过程，包括组装、部装等。 ⑥ 产品的检验、调试、油漆和包装等。 （2）工艺过程 改变对象的形状、尺寸、相对位置和性质，使其成为成 品或半成品的过程，称为工艺过程。工艺过程是生产过程的 主体，包括机械加工工艺过程、热处理工艺过程和装配工艺 过程等。 ① 工序 一个或一组工人，在一个工作地对一个或同时 对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。划 分工序的依据是工作地是否发生变化和工作是否连续。 ② 工步 在加工表面(或装配时连接面)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内容,称为工 步。划分工步的依据是加工表面和工具是否变化
③进给 在一个工步内，若被加工表面需切除的余 量较大，可分几次切削，每次切削称为一次进给。 ④安装工件经一次装夹后所完成的那一部分工序， 称为安装。在一道工序中，工件可能只需安装一次，也可 能需要安装几次。 ⑤工位 对于回转工作台（或夹具）、移动工作台 (或夹具)，工件一次安装中先后处于几个不同的位置进 行加工，每个位置称为一个工位。 08 08 805 25 35 25 10 图2-1阶梯轴零件
③ 进给 在一个工步内，若被加工表面需切除的余 量较大，可分几次切削，每次切削称为一次进给。 ④ 安装 工件经一次装夹后所完成的那一部分工序， 称为安装。在一道工序中，工件可能只需安装一次，也可 能需要安装几次。 ⑤ 工位 对于回转工作台（或夹具）、移动工作台 （或夹具），工件一次安装中先后处于几个不同的位置进 行加工，每个位置称为一个工位
表2-1单件小批生产工过程 工序号 工岸内容 设备 工序号 工岸内容 设 1 车两端面、帖两装中心孔 车床 3 统健情、去毛钢 统床，铝 2 车外圈，车情和侧角 车床 磨外圆 秀床 表22 大批大量生产工过程+ 工序号 工序内容 设备 工序号 工序内容 设备 两端同时快湖面、粘中心孔 专用机床 5 细工台成专 2 车一增外圈、车槽和倒角 去毛刺 车床 门去毛制机 车另一增外圆，车灌和倒角 车床 6 统继槽 铁宋 警外图 密床 第一工步 第二工步 氟二工步第二次进给 第二工步第一次进给 图2-4阶梯轴的车削进给
2.1.2生产纲领和生产类型 机械产品的制造工艺不仅与产品的结构和技术要 求有很大关系，而且也与企业的生产类型有很大关系， 而企业的生产类型是由企业的生产纲领决定的。 (1)生产纲领 企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划称 为生产纲领.计划期通常为一年，因此生产纲领也常称为 年产量 N=Qm1+a01+ 式中 N一 零件年产量，件/年； Q一产品年产量，台/年； 每台产品中该零件的数量，件/台： 备品率； 一 废品率
2.1.2 生产纲领和生产类型 机械产品的制造工艺不仅与产品的结构和技术要 求有很大关系，而且也与企业的生产类型有很大关系， 而企业的生产类型是由企业的生产纲领决定的。 （1）生产纲领 企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划称 为生产纲领.计划期通常为一年,因此生产纲领也常称为 年产量
(2)生产类型 根据生产钢领的大小和产品品种的多少，机械加工生 产类型可分为：单件生产、大量生产和成批生产三类。 ①单件生产 产品品种多，每一种产品的结构、尺 寸不同且产量少，各个工作地点的加工对象经常改变且很 少重复的生产类型。 ②大量生产产品数量大，大多数工作地点长期按 一定节拍进行某一个零件的某一道工序的加工。 ③成批生产成批生产是指一年中分批轮流的制造 几种不同的产品，每种产品有一定的数量，工作地点的加 工对象同期性地重复
（2）生产类型 根据生产钢领的大小和产品品种的多少，机械加工生 产类型可分为：单件生产、大量生产和成批生产三类。 ① 单件生产 产品品种多，每一种产品的结构、尺 寸不同且产量少，各个工作地点的加工对象经常改变且很 少重复的生产类型。 ② 大量生产 产品数量大，大多数工作地点长期按 一定节拍进行某一个零件的某一道工序的加工。 ③ 成批生产 成批生产是指一年中分批轮流的制造 几种不同的产品，每种产品有一定的数量，工作地点的加 工对象同期性地重复
2.2 数控加工工艺分析 规定零件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件，称 为工艺规程，用于指导生产。数控加工工艺分析包括下理 内容：选择适合数控加工的零件、确定数控加工的内容和 数控加工零件的工艺性分析。 2.2.1加工工艺规程的制订 (1)制订加工工艺规程的作用 ①是指导生产的重要文件； ②是生产组织和生产准备工作的依据； ③是新建和扩建工厂（车间）的技术依据。 (2)工艺规程指定的原则 ①技术上的先进性； ②经济上的合理性； ③良好的劳动条件及避免环境污染。 (3)制订工艺规程的步骤 ①计算年生产纲领，确定生产类型： ②分析零件图及装配图，对零件进行工艺分析；
2．2 数控加工工艺分析 规定零件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件，称 为工艺规程，用于指导生产。数控加工工艺分析包括下理 内容：选择适合数控加工的零件、确定数控加工的内容和 数控加工零件的工艺性分析。 2.2.1 加工工艺规程的制订 （1）制订加工工艺规程的作用 ①是指导生产的重要文件； ②是生产组织和生产准备工作的依据； ③是新建和扩建工厂（车间）的技术依据。 （2）工艺规程指定的原则 ①技术上的先进性； ②经济上的合理性； ③良好的劳动条件及避免环境污染。 （3）制订工艺规程的步骤 ①计算年生产纲领，确定生产类型； ②分析零件图及装配图，对零件进行工艺分析；
③选择毛坯； ④设计工艺路线； ⑤确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差； ⑥确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅 助工具； ⑦确定切削用量及工时定额； ⑧确定各主要工序的技术要求及检验方法； ⑨填写工艺文件。 2.2.2选择适合数控加工的零件 一般可按适应程度将零件分为三类：最适应类（对 于此类零件，首要考虑的是能否加工出来，只要有可能， 应把采用数控加工作为首选方案，而不要过多的考虑生 产率写成本问题)、较适应类（此类零件在分标其可茄 工性的基础上，还要综合考虑生产效率和经济效益， 般情况下可把它们作为数控加工的主要选择对象)
③选择毛坯； ④设计工艺路线； ⑤确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差； ⑥确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅 助工具； ⑦确定切削用量及工时定额； ⑧确定各主要工序的技术要求及检验方法； ⑨填写工艺文件。 2.2.2 选择适合数控加工的零件 一般可按适应程度将零件分为三类：最适应类（对 于此类零件，首要考虑的是能否加工出来，只要有可能， 应把采用数控加工作为首选方案，而不要过多的考虑生 产率与成本问题）、较适应类（此类零件在分析其可加 工性的基础上，还要综合考虑生产效率和经济效益，一 般情况下可把它们作为数控加工的主要选择对象 ）
不适应类（这类零件采用数控加工后，在生产率和经济 性方面一般无明显改善，甚至可能得不偿失，一般不应 该把此类零件作为数控加工的选择对象)。另外，数控 加工零件的选择，还应该结合本单位拥有的数控机床的 具体情况来选择加工对象。 2.2.3确定数控加工的内容 般可按下原则选择数控加工内容。 ①通用机床无法加工的内容应作为优先选择的内容。 ②通用机床难加工，质量也难保证的内容应作为选 择的内容。 ③通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大 的内容，可在数控机床尚存富余能力的基础上进行选择
不适应类（这类零件采用数控加工后，在生产率和经济 性方面一般无明显改善，甚至可能得不偿失，一般不应 该把此类零件作为数控加工的选择对象 ）。另外，数控 加工零件的选择，还应该结合本单位拥有的数控机床的 具体情况来选择加工对象。 2.2.3 确定数控加工的内容 一般可按下原则选择数控加工内容。 ① 通用机床无法加工的内容应作为优先选择的内容。 ② 通用机床难加工，质量也难保证的内容应作为选 择的内容。 ③ 通用机床加工效率低、工人手工操作劳动强度大 的内容，可在数控机床尚存富余能力的基础上进行选择
相比之下，下列内容不宜选择采用数控加工。 ①需要在机床上进行较长时间调整的加工内容，例如以 毛坯的粗基准定位来加工第一个精基准的工序。 ②数控编程取数困难、易于和检验依据发生矛盾的型面、 轮廓。 ③不能在一次安装中完成加工的其他零星加工表面，采 用数控加工又很麻烦，可采用通用机床补加工。 ④加工余量大而又不均匀的粗加工。 此外，选择数控加工的内容时，还应该考虑生产批量、 生产周期、生产成本和工序间周转情况等因素，杜绝把数控 机床当作普通机床来使用。 2.2.4数控加工零件的工艺性分析 在选择并决定数控加工零件及其加工内容后，应对零件 的数控加工工艺性进行全面、认真、仔细的分析。主要内容 包括产品的零件图样分析、结构工艺性分析和零件安装方式 的选择等内容
相比之下，下列内容不宜选择采用数控加工。 ① 需要在机床上进行较长时间调整的加工内容，例如以 毛坯的粗基准定位来加工第一个精基准的工序。 ② 数控编程取数困难、易于和检验依据发生矛盾的型面、 轮廓。 ③ 不能在一次安装中完成加工的其他零星加工表面，采 用数控加工又很麻烦，可采用通用机床补加工。 ④ 加工余量大而又不均匀的粗加工。 此外，选择数控加工的内容时，还应该考虑生产批量、 生产周期、生产成本和工序间周转情况等因素，杜绝把数控 机床当作普通机床来使用。 2.2.4 数控加工零件的工艺性分析 在选择并决定数控加工零件及其加工内容后，应对零件 的数控加工工艺性进行全面、认真、仔细的分析。主要内容 包括产品的零件图样分析、结构工艺性分析和零件安装方式 的选择等内容