模具制造工艺学基本理论

第二章机械加工工艺过程

工艺过程:|生产中为改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程为工艺过程。

模具机械加工工艺过程：通过机械加工的方法（切削和磨削）得到成品的工艺过程。

工序指一个或一组工人，在一个固定的工作地点，对同一个或同时对几个工件进行加工所连续完成的那部分工艺过程。工序是组成工艺过程的基本单元。

定位］确定工件在机床或家具中占有正确位置过程。

装夹将工件在机床或夹具中夹紧的过程。

夹紧：工件定位后使其固定，使其保持正确位置不变的操作为夹紧安装工件经过一次装夹后所完成的那一部分工序。

工步在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。

工位：是在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序内容决定工步的两个因素：I加工表面和加工工具。

复合工步：用几把刀具或者用复合刀具，同时加工同一工件上的几个表面

进给（走刀）|:刀具从被加工表面每切下一层金属层称为一次进给（走刀）。进给是构成工艺过程的最小单元。

生产纲领：企业在计划期内应生产的产品量（年产量）和进度计划。

生产类型：企业生产的专业化程度的分类，模具制造可分为三种类型：单件生产，成批生产，大量生产。

基准：是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。工艺规程：规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。

设计基准：在零件设计图样上，用以确定某一要素的设计尺寸和位置所依据的基准工艺基准：零件在加工和装配过程中所使用的基准工序基准：在工序图上，用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状、位置的基准

定位基准：在装夹时，使工件的被加工面相对于机床或夹具具有正确位置（即定位）所采用的基准。测量基准：加工中或加工后，用于测量的基准。

装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。

辅助工序：检验、去毛刺、清洗、涂防锈油等，其中检验是主要的辅助工序检验工序的安排:

粗加工结束后精加工前；一个车间转向另一个车间前后；重要工序加工前后；特种性能的检验（探伤、密封性检测）之前；零件加工完毕，进入装配或成品库之前。

加工总余量：毛坯尺寸与零件设计尺寸之差工序余量：每一工序所切除的金属层厚度工序余量：相邻两工序基本尺寸之差，分为单边余量和双边余量单边余量：零件的非对称表面的加工余量双边余量：零件的对称表面或回转体表面的对称分布的加工余量余量公差：加工余量的变化范围，等于前道工序和本道工序的工序尺寸公差之和工艺尺寸：因加工需要，在工艺附图或工艺规程中所给出的尺寸。它可以是零件的设计尺

寸、设计图上检验的测量尺寸或工艺过程中的工序尺寸等。

工艺尺寸链:在零件加工过程中，将有关尺寸按一定顺序首尾相连列成封闭形式的尺寸组工艺尺寸链的特点：I封闭性和制约性。

尺寸链：在机械装配或加工过程中，由相互连接的尺寸形成圭寸闭的尺寸组为尺寸链。

尺寸链图：将尺寸链中各相应的环按大致比列，用首位相接的平箭头按顺序画出的尺寸图封闭环：在装配中或加工中最后形成的一环。

辅助时间：为实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作所消耗的时间。

作业时间：基本时间和辅助时间之和称为作业时间。基本时间：切除工序余量所消耗的时间。

准备与终结时间：工人为生产一批产品或零部件进行准备和结束工作所消耗的时间

名词解释（汇总）

1车削加工：是在车床上主要对回转面进行的加工。

2铣削加工：可以用来加工平面，沟槽，螺纹，齿轮，及成形表面，特别是复杂的特形面。

3刨削加工：是以单刃刀具，相对于工件做直线往复运动形式的运动，工件作间歇性移动进给的切削方法。

4仿行加工：是以预先制成的靠模为依据，加工时在一定压力作用下，触头与靠

模工作表面紧密接触，并沿其表面移动，通过仿行机构，使刀具作同步仿行动作，从而在零件毛坯上加工出与靠模相同型面的零件。

5仿行铣削：主要用于加工非旋转体的复杂的成型表面的零件。

6 雕刻加工：是对零件，模具型腔表面或型面上的图案花纹，文字和数字的加工。

7 坐标镗床：是一种高精度机床，主要用于各类箱体，缸体和模具上的孔与孔系的精密加工。

8 直线磨削：直线磨削时，砂轮不作行星运动，进给运动为工作台的直线运动。

9 成形砂轮磨削法：把砂轮修整为所需的形状，用来成形砂轮磨削工件，保证工件的尺寸与形状精度

和表面粗糙度。

10 工艺过程: 生产过程中为改变生产对象的形状，尺寸，相对位置和性质等，使其成为成品或半成

品的过程。

11 机械加工工艺过程：采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为

零件的过程称为机械加工工艺过程。

12 工步：在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序内容称为工步。

13 工序：是一个或一组人，在一个工作地，对一个工件所连续完成的那部分机械加工工艺过程。

14 工位：一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分一起相对刀具或设备固定部分所占据的每

一个位置。

15 复合工步：如把几把刀具或复合刀具同时加工一工件上几个表面也可看作一个工步即为复合工

步。

16 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。

17 生产类型：企业生产专业化程度的分类。

18 工艺规程：规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法的工艺文件。

19 零件的工艺性：指所设计的零件在满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性。

20工艺性审查：在机械产品设计中，凡正式用于生产的零件图都必须经过工艺性分析称为工艺性审查。

21 基准：用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。

22 粗基准：机械加工的最初工序只能用工件毛培上未加工表面作定位基准。

23 精基准：用已经加工过的表面作定位基准。

24 加工经济精度：指在正常加工的条件下所能保证的加工精度。

25“三检”：生产者自检，班组长或工段长互检，专职检验员检验。

26 加工余量：是指加工过程中所切去的金属层厚度。

27 工序余量：是相邻两工序的工序尺寸之差。

28 加工总余量：是毛坯尺寸与零件图样的设计尺寸之差。

29 尺寸链：在机器装配或零件加工过程中，由互相连接的尺寸形成封闭的尺寸组。

30“靠火花”磨削：是指磨削端面的一种方法，即将磨床工作台纵向进给，使工件靠到砂轮端面，根据靠去火花的多少凭经验判断大约磨去了多少余量，从而估计能得到多大的工

序尺寸。

31. 仿形铣削：将于工件成形表面形状相同或相似的靠模板与工件固定在工作台上通过靠模触头

与靠模的运动，将运动传递到铣刀，从而进行成形铣削。

32. 坐标磨床：就是精密坐标定位机构与行星高速磨削机构的结合，是依靠三个运动的相互配合以

实现孔的磨削加工。

33. 成形磨削：就是把复杂的成形表面分解成若干个平面、圆柱面等简单的形状，然后分段磨削并

使其连接光滑，圆整达到图样要求。

34. 坐标磨床加工：是在坐标磨床上，利用精密坐标测量装置，对零件的孔及孔系进行高精度的切

削加工。

35. 生产过程：由原材料转化为最终产品的一系列相互关联的劳动过程的总和称为生

产过程。

36. 复合工步：几把刀具或复合刀具同时加工同一个工件上几个表面。

37. 万能夹具：是成形磨床上的主要部件，也是平面磨床使用的成形磨削夹具。

38. 进给：刀具从被加工表面切下一层金属称为一次进给。

39. 零件的技术要求：主要指加工表面的尺寸公差、行为公差、表面粗糙度，材料

及热处理，特种检验等。

40. 工艺过程：生产过程中为改变生产生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，

使其成为

成品或半成品的过程。

41. 基准重合：利用设计基准作为定位基准。

42. 基准统一原则：在加工过程中，利用一个基准同时加工几个表面的过程的定位过程。

43. 自为基准：当某些表面加工要求余量少时，选择加工表面本身作为定位基准称为自

为基准原则。

44. 互为基准原则：为了加工表面有较高的精度，又为了使其加工余量少而均匀，

可采取反复加工，互为基准的原则。

装配及夹具部分名词解释

装配：根据规定的技术要求，将零件结合成组建和部件，并进一步将零件、组件和部件结合成产品的

过程。

组装：零件和零件的组合。部装：零件和组件的结合。

总装：零件、组件和部件结合的过程。机械产品的装配：机械制造的最后一个阶段，它包括装配、调整、检验和试运转等工作连接的方式：可拆卸连接和不可拆卸连接。

可拆卸连接：拆卸时不损坏任何零件，且拆卸后还能重新装在一起。不可拆卸连接：连接后的零件是不可拆卸的，拆卸时会损坏零件。校正：相关零部件相互位置的找正、找平及相应的调整工作。调整：相互位置的具体调节工作，调节零部件的位置精度和运动副的间隙。配作：指配钻、配铰、配刮及配研等。

装配的组织形式：固定式装配和移动式装配。固定式：将产品或部件的全部装配工作安排在一个固定的地点进行。

根据零部件的结构特点，固定式又分为：

(1) 集中固定式；

(2) 分散固定式；

(3) 产品固定式流水装配。

移动式装配：产品按一定顺序从一个位置移到另一个位置，每一个工作位置的工人只完成一个或几个工序的工作。

根据对移动速度的安排可分为：

1) 自由式装配；

2）强制移动式装配装配精度：是装配工艺的质量指标，是制定装配工艺规程的主要依据。包括：几何精度和运动精度

几何精度：指尺寸精度和相对位置精度。尺寸精度包括：配合精度和距离精度。配合精度：配合面之间达到规定的间隙或过盈的要求。距离精度：指零部件间的轴向间隙、轴向距离和轴线距离。

相对位置精度：反映了装配中有关零部件的相互位置和装配的关系，如平行度、垂直度、同轴度和各种跳动。

运动精度：指的是回转精度和传动精度。回转精度：指机器回转部件的经径向跳动和轴向颤动。

传动精度：机器传动件之间的运动关系。装配尺寸链：解决装配精度与零件加工精度的之间关系的有效方法。由相关零件的设计尺寸和相互位置关系所组成的尺寸链称为装配尺寸链。

封闭环的定义：装配过程中最后形成的一环，它的尺寸是由其他环的尺寸来决定的。判别组成环：就是找出相关零件的相关尺寸。

方法：从封闭环出发，按逆时针或顺时针方向依次查找相邻的零件，直至返回封闭环，形成封闭环链。

查找组成环的原则：封闭原则；环数最少原则；精确原则装配方法：互换法；分组法；修配法；调整法。

互换法：完全互换法和大数互换法。互换法：在装配时不经任何修配和调整就能达到的装配精度要求实质是：控制零件的加工误差来保证产品的装配精度。完全互换法：装配时不经任何修配、调整和选择就可达到的精度要求。特点：装配质量稳定；对技术要求低；装配生产率高。分组装配法；将各组成环按公差大小分成若干组，并按相应组进行装配，达到精度要求的。

修配装配法：将尺寸链的各组成环的公差放大，使之能以经济公差制造，封闭环的积累的误差必将超过规定值。

补偿环：预先选定一个组成环，在装配时对该环进行修配、补充加工，使封闭环达到公差要求满足装配要求。

修配法的主要问题是：确定补偿环的尺寸和极限偏差，目的是修配时保证修配量足够修配方法：按件修配；合并加工修配；自身加工修配。

调整装配法：装配时通过加入调整件，改变它的实际尺寸或位置，补偿其它组成环由于公差加大而

产生的累积误差，达到装配精度的要求。

调整方法：可动调整法、固定调整法和误差调整法。

第五章机械加工质量

1. 零件的加工质量：加工质量和表面精度。

2. 机械加工精度：零件的实际几何参数与理想几何参数的符合程度。

3. 加工精度：实际几何参数与理想几何参数的偏差程度。

4. 主轴回转有三种基本形式

1）端面圆跳动

2）径向圆跳动

3）角度摆动

5.合格品：加工误差不超过图形规定的偏差。

6?工艺系统：机械加工中，机床、夹具、刀具及工作组成一个统一体。

7.原始误差：工艺系统各环节间及相对位置偏移产生的误差。

8.加工原理误差：采取了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。

9.机床的几何误差：主要是机床主轴回转误差、机床导轨导向误差和传动链传动误差。

10. 主轴会转误差：指主轴的瞬时回转轴线与理论回转轴线在规定测量平面内的变动量。

11. 工艺系统刚度：工艺系统抵抗弹性变形的能力。

12. 残余应力：在没有外力的作用下或去除外力后工件体内残留的应力。

13. 热变形：机械加工工，工艺系统会受到各种热的影响而产生的变形，这种变形为热变形。

14. 切削热：切削过程中，切削层金属会产生弹性变形，塑性变形以及刀具与工件、切削间的摩擦所产生的。

15. 内部热源：切削热和摩擦热。

16. 外部热源：环境温度变化和热辐射对机床热变形的影响。

17. 温度场：物体中各点温度的分布。

18. 稳态温度场：物体达到平衡后，各点温度将不再随时间而变化，而是其坐标位置的

函数。

19. 不稳态温度场：当物体未达到热平衡时，各点温度不仅是坐标位置函数，也是时间

的函数，这种温度场称为不稳态温度场。

20. 转移原始误差：就是将误差的敏感方向转移到误差的非敏感方向，这样在未减少原

始误差的条件下，可以获得较高的加工精度。

21. 补偿和抵消原始误差：是人为地造成一种新的原始误差，去抵消加工过程中原有的

原始误差，而达到减小加工误差，提高加工精度的目的。

22. 常值系统性误差：在顺序加工一批工件时，误差的大小和方向都保持不变者，称为

常值系统性误差。

23. 变值系统性误差：在顺序加工一批工件时，误差的大小和方向按一定的规律变化者，

称为变值系统性误差。

24. 随机性误差：误差的大小和方向不同且呈无规则变化的称为随机性误差。

25. 直方图分析法：对工序的加工采取抽取有限样品数据进行分析处理，用直方图的形

式表示出来。以分析加工质量及稳定程度的方法。

26. 直方图：以工件尺寸为横坐标，以频率密度为纵坐标的表示该工序加工尺寸的实际

分布图。

27. 工序能力：指工序处于稳定状态时，加工误差正常波动的幅度。

28. 表面残余应力：指去除外部载荷后，工件表层内部残存的并自行

平衡的应力。

29. 三种磨削烧伤：回火烧伤、淬火烧伤、退火烧伤。

30. 滚压加工：利用高硬度的滚轮或滚珠，在常温状态下对工件表面进行挤压，使其

产生塑性变形。经过挤压，使工件表面原有凸峰填充到相邻的凹谷中去，减少表

面粗糙度值，提高了零件的承载能力和疲劳强度。

31. 喷丸加工：是利用大量高速运动的珠丸，打击工件表面，使工件表面产生冷硬层和

残余压应力，以提高零件的疲劳强度和使用寿命。

32. 机械加工中的振动有三类：自由振动、强迫振动、自激振动。

33. 强迫振动：由外界周期性激振力引起和维持的，工艺系统受迫产生的振动。

34. 自激振动：机械加工中，在没有周期性外力作用，由系统本身引起的交变力作用而产

生的周期性振动。