機械加工工藝路線的擬定

李國棟

(黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司)

機械加工工藝路線的擬定

李國棟

(黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司)

介紹了表面加工方法和加工方案的選擇，以及零件表面加工順序的確定。

機械加工;工藝路線;擬定

1 表面加工方法和加工方案的選擇

在擬定零件的工藝路線時，首先要確定各個表面的加工方法和加工方案。表面加工方法和方案的選擇，應同時滿足加工質量、生產率和經濟性等方面的要求。

表面加工方法的選擇，首先要保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同一精度以表面粗糙度的加工方法往往有若干種，實際選擇時還要結合零件的結構形狀、尺寸大小以及材料和熱處理的要求全面考慮。例如對于IT7級精度的孔，采用鏜削、鉸削、拉削和磨削均可達到要求，但箱體上的孔，一般不宜選擇拉孔和磨孔，而常選擇鏜孔或鉸孔;孔徑大時選鏜孔，孔徑小時取鉸孔。對于一些需要經淬火的零件，熱處理后應選擇磨孔;對于有色金屬的零件，為避免磨削時堵塞砂輪，則應選擇高速鏜孔。

表面加工方法的選擇，除了首先保證質量要求外，還須考慮生產率和經濟性的要求。大批大量生產時，應盡量采用高效率的先進工藝方法，如拉削內孔與平面、同時加工幾個表面的組合銑削或磨削等。這些方法都能大幅度的提高生產率，取得很大的經濟效果。但是在年產量不大的生產條件下，如盲目采用高效率加工方法及專用設備，則會因設備利用率不高，造成經濟上的較大損失。此外，任何一種加工方法，可以獲得加工精度和表面質量均有一個相當大的范圍，但只有在一定的精度范圍內才是經濟的，這種一定范圍的加工精度即為該種加工方法的經濟精度。選擇加工方法時，應根據(jù)工件的精度要求選擇與經濟精度相適應的加工方法。例如對于IT7、表面粗糙Rа值為0.4μM的外圓，通過精心車削雖也可以達到要求，但在經濟上就不及磨削合理。表面加工方法的選擇還要考慮現(xiàn)場的實際情況，如設備的精度狀況、設備的負荷以及工藝設備和工人技術水平等。

2 零件表面加工順序的確定

2.1 工藝過程劃分階段原則

對于加工質量要求較高的零件，工藝過程應分階段進行施工。機械加工工藝過程一般可以分為以下幾個階段。

半精加工階段：完成一些次要表面的加工，并為主要表面的精加工作好準備(如精加工前必要性的精度和加工余量等)。

精加工階段：保證各主要表面達到規(guī)定的質量要求。

當有些零件具有很高的精度和很細的表面粗糙度要求時，尚需增添光整加工階段，其主要任務是提高尺寸精度和降低表面的粗糙度。

工藝過程分階段的主要原因是以下幾方面。

(1)保證加工質量。

工件粗加工時切除金屬較多，產生較大的切削力和切削熱，同時也需要較大的夾緊力，而且粗加工后內應力要重新分布。在這些力和熱的作用下，工件會發(fā)生較大的變形。如果不分階段的連續(xù)進行粗精加工，就無法避免上述原因所引起的加工誤差。加工過程劃分階段后，粗加工造成的加工誤差，通過半精加工和精加工即可得到糾正，并逐步提高了零件的加工精度和降低了表面粗糙度，保證了零件加工質量的要求。

加工過程劃分階段后，粗加工可采用功率大、剛度好和精度較低的高效率機訂以提高生產率，精加工則可采用高精度機訂以確保零件的精度要求，這樣即充分發(fā)揮了設備的各自特點，也做到了設備的合理使用。

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(2)便于安排熱處理工序，使冷熱加工工序配合的更好。例如，對一些精密零件，粗加工后安排去應力的時效處理，可減少內應力變形對精加工的影響;半精加工后安排淬火不僅容易滿足零件性能要求，而且淬火引起的變形又可通過精加工工序予以消除。

此外，粗、精加工分開后，毛坯的缺陷在粗加工即可及時發(fā)現(xiàn)，及時決定修補或報廢，以免對應報廢的零件繼續(xù)進行精加工而浪費工時和其它制造經費。精加工安排后面，還可保護其不受損傷。

2.2 工序的集中與分散

工序集中和工序分散是擬定工序路線時確定工序數(shù)目的兩個不同的原則。

工序集中是零件的加工集中在少數(shù)工序內完成，而每一工序的加工內容卻比較多。工序分散則相反，整個工藝過程工序數(shù)量多，而每一工序的加工內容則比較少。

工序集中有以下特點。

(1)有利于采用高生產率的專用設備和工藝設備，可大大提高勞動生產率。

(2)減少了工序數(shù)目，縮短了工藝路線，從而簡化了生產計劃和生產組織工作。

(3)減少了設備數(shù)量，相應的減少了操作工人和生產面積。

(4)減少了工件安裝次數(shù)，不僅縮短了輔助時間，而且由于一次安裝加工較多的表面，也易于保證這些表面的相對位置精度。

(5)專用設備和工藝設備較復雜，生產準備工作和投資都比較大，轉換新產品比較困難。

工序分散的特點。

(1)設備和工藝裝備比較簡單，調整方便，生產工人便于掌握，容易適應產品的轉換。

(2)可以采用最合理的切削用量，減少機動時間。

(3)設備數(shù)目多，操作工人多，生產面積大。

2.3 機械加工工序的安排

在安排加工順序時，應注意以下幾點。

(1)根據(jù)零件的功用和技術要求：先將零件的主、次要表面區(qū)分開，然后著重考慮主要表面的加工順序。

(2)當零件需要分階段進行加工時，先安排各表面的粗加工，中間安排半精加工，最后安排主要表面的精加工和光整加工。

(3)零件加工一般多從精基準的加工開始，然后以精基準定位加工其他主、次要表面。

(4)為了縮短工件在車間內的運輸距離，避免工件的往返流動，加工順序應考慮車間設備的布置情況。

U415.5

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2011-07-19