机械加工工艺过程组成

工艺过程可以分为工序。

工序细分为安装、工步、走刀等，它们的层次关系大致如下。

1. 工序

工序是一个或一组工人，在相同的工作地对同一个或同时对几个工件连续完成的那一部分工艺过程。

零件的机械加工过程就是该零件加工工序的序列。

工序是工艺过程的基本单元，也是生产计划、成本核算的基本单元。

例如，单件生产图示的阶梯轴时，其加工过程可以由两个工序组成，见表3；

 

表3 单件生产的工艺过程                       

工序	工序内容	机床	夹具
1	车大端面，车大外圆及倒角。调头安装，车小端面，车小外圆及倒角	车床	三爪自定心卡盘
2	铣平面、去毛刺	铣床	平口钳

 

小批生产图示的阶梯轴时，该阶梯轴的加工过程可以由三个工序组成，见表4；

表4 小批生产的工艺过程                               

工序	工序内容	机床	夹具
1	车大端面，打中心孔。调头安装，车小端面，打中心孔	车床	三爪自定心卡盘
2	车大外圆及倒角。调头安装，车小外圆及倒角	车床	专用夹具
3	铣平面、去毛刺	铣床	平口钳

    

 大批量生产图示的阶梯轴时，该阶梯轴的加工过程可以分为五个工序，见表5。 

 表5 大批大量生产的工艺过程                                               

工序	工序内容	机床	夹具
1	同时铣两端面；同时打两中心孔	组合机床	多工位专用夹具
2	车大外圆及倒角	车床	专用夹具
3	车小外圆及倒角	车床	专用夹具
4	铣平面	铣床	专用夹具
5	去毛刺	钳工台

 

2. 安装

安装指在一道工序中，工件经一次定位夹紧后所完成的那一部分工序内容。

安装概念原指工件在机床上的固定与夹紧，在机械制造工艺学中，安装概念被赋予新的内涵，其内容是一部分工序内容。

表3 中工序1是两次安装。

表4 中工序1 和2 都是两个安装。

表5中各工序都是一个安装。

在大批大量生产中，减少工序中安装数目，将增加工件每次装夹中完成的加工内容，有助于提高和保证加工精度；增加工序中安装数目，将简化工件每次装夹中完成的加工内容，可以提高机械加工的专业化分工，以提高生产率。

3. 工位

在工艺过程的一个安装中，通过分度（或移动）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一部分安装内容称为工位。

在机械制造工艺学中，工位概念是机床夹具的工位概念的转义，专指在某工位上完成的工艺过程，其内容是一部分工序内容。

多工位加工的例子。

依次顺时针旋转，夹具具有四个工位，在每一个工位完成一定的工序内容：工位Ⅰ处，装夹与卸下工件；工位Ⅱ处钻孔；工位Ⅲ处扩孔；工位Ⅳ处绞孔。

这是一个安装包含四个工位的例子。

4. 工步

工步是指在加工表面、刀具和切削用量（不包括背吃刀量）均保持不变的情况下所完成的那一部分工序内容。

加工表面、刀具和切削用量（切削速度和进给量）构成工步三要素。三要素之中任一要素发生变化，则变为另一工步。

例如，表4中工序1可以划分为四个工步。工步1用弯头车刀车削大端面；

工步2用中心钻打大端面中心孔；

工步3用弯头车刀车削小端面；

工步4用中心钻打小端面中心孔。

在多刀车床、转塔车床的加工经常出现用几把刀具同时分别加工几个表面的工步，这种工步称为复合工步。在工艺文件上，复合工步也被视为一个工步。如图复合工步是用一把车刀和一个钻头同时加工外圆和孔。

表5的工序1中，组合机床安装两个铣刀和两个中心钻，该工序划分为两个复合工步。工步1，同时铣削两端面；工步2，同时打两端面中心孔。

5. 走刀

在一个工步内，因加工余量较大，需用同一刀具、在同一转速及进给量的情况下对同一表面进行多次切削，每次切削称为一次走刀。

下面加工包含两个工步，第1工步只有一个工步Ⅰ；第2工步则包含走刀Ⅱ和走刀Ⅲ。

走刀是构成机械加工过程的最小单元。