7-2工艺路线的拟定

第第七七章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定第一节第一节工艺路线的拟定工艺路线的拟定 一、定位基准的选择一、定位基准的选择定位基准定位基准粗基准粗基准精基准精基准用毛坯表面作用毛坯表面作的定位基准的定位基准用已经加工过用已经加工过的表面作的定的表面作的定位基准位基准一、定位基准的选择一、定位基准的选择1.精基准的选择选择精基准时，应从整个工艺过程选择精基准时，应从整个工艺过程来考虑，如何保证工件的尺寸精度和来考虑，如何保证工件的尺寸精度和位置精度，并使工件装夹方便可靠。位置精度，并使工件装夹方便可靠。1 1.精基准的选择1)“基准重合基准重合”原则原则应尽量选择被加工表面的设应尽量选择被加工表面的设计基准作为精基准，这样可以计基准作为精基准，这样可以避免基准不重合而引起的定位避免基准不重合而引起的定位误差。误差。1 1.精基准的选择1)“基准重合基准重合”原则原则图7-8车床床头箱1 1.精基准的选择2)“基准统一基准统一”原则原则 应选择各加工表面都能共同使用的定位应选择各加工表面都能共同使用的定位基准作为精基准。这样，便于保证各加工基准作为精基准。这样，便于保证各加工表面间的相互位置精度，避免基准转换所表面间的相互位置精度，避免基准转换所产生的定位误差，并简化夹具的设计和制产生的定位误差，并简化夹具的设计和制造工作。造工作。1 1.精基准的选择2)“基准统一基准统一”原则原则 图7-9柴油机机体1 1.精基准的选择3)“互为基准互为基准”原则原则 当两个表面相互位置精度要求很高，当两个表面相互位置精度要求很高，可以采取互为精基准的原则，反复多可以采取互为精基准的原则，反复多次进行精加工。次进行精加工。1 1.精基准的选择4)“自为基准自为基准”原则原则 在有些精加工或光整加工工序中，在有些精加工或光整加工工序中，要求余量尽量小而均匀，在加工时就要求余量尽量小而均匀，在加工时就尽量选择加工表面本身作为基准。尽量选择加工表面本身作为基准。1 1.精基准的选择4)“自为基准自为基准”原则原则 图7-10在自为基准条件下磨削车床床身导轨面2 2.精基准的选择5)一定要保证工件定位准确，夹紧稳定一定要保证工件定位准确，夹紧稳定可靠，夹具结构简单，工人操作简便。可靠，夹具结构简单，工人操作简便。2 2.粗基准的选择图7-11床身加工粗基准的两种方案比较1)若工件必须首先保证某重要表面的加工余量若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应选择该表面为粗基准。均匀，则应选择该表面为粗基准。2 2.粗基准的选择1)若工件必须首先保证某重要表面的加工余量若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应选择该表面为粗基准。均匀，则应选择该表面为粗基准。图7-11床身加工粗基准的两种方案比较2 2.粗基准的选择2)在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件的所有表面都要加工，则应以加工余下，若零件的所有表面都要加工，则应以加工余量最小的表面作为粗基准。量最小的表面作为粗基准。图7-12阶梯轴粗基准的选择图7-13以不加工表面为粗基准2 2.粗基准的选择3)3)在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件有的表面不需要加工，则应以不加工表面中与加零件有的表面不需要加工，则应以不加工表面中与加工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准。工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准。2 2.粗基准的选择4)4)选作粗基准的表面，应尽可能平整和光洁，不选作粗基准的表面，应尽可能平整和光洁，不能有飞边、浇口、冒口及其它缺陷，以便定位能有飞边、浇口、冒口及其它缺陷，以便定位准确、装夹可靠。准确、装夹可靠。2 2.粗基准的选择5)5)一般只使用毛坯表面作一次粗基准，以后不再一般只使用毛坯表面作一次粗基准，以后不再重复使用。重复使用。二、加工方法的选择二、加工方法的选择选择加工方法应考虑的因素：1）各加工表面所要达到的加工技术要求；）各加工表面所要达到的加工技术要求；2）工件所用材料的性质、硬度和毛坯的质量；）工件所用材料的性质、硬度和毛坯的质量；3）零件的结构形状和加工表面的尺寸；）零件的结构形状和加工表面的尺寸；4）生产类型；）生产类型；5）车间现有设备情况；）车间现有设备情况；6）各各种种加加工工方方法法所所能能达达到到的的经经济济精精度度和和表表面面粗粗糙糙度等。度等。加工方法选择的原则加工方法选择的原则1.所选的最终加工方法的经济精度及表面粗糙度要与加工表面的精度和表面粗糙度要求相适应 P298 表8-6（内孔加工）P286 表8-3（外圆加工）P172 图5-2（平面加工）二、加工方法的选择二、加工方法的选择2.所选加工方法要能保证加工表面的几何形状精度和表面相互位置精度要求 P229 表7-7 表7-8 表7-9二、加工方法的选择二、加工方法的选择3.所选加工方法要与零件的结构、加工表面的特点和材料等因素相适应 二、加工方法的选择二、加工方法的选择4.所选加工方法要与企业的生产类型相适应 二、加工方法的选择二、加工方法的选择5.加工方法要与工厂现有生产条件相适应 三、加工阶段的划分三、加工阶段的划分1.粗加工阶段2.半精加工阶段3.精加工阶段4.光整加工阶段划分加工阶段的原因有：划分加工阶段的原因有：1 1）为了保证加工质量。为了保证加工质量。2 2）可以及早发现毛坯缺陷，以便及时报废可以及早发现毛坯缺陷，以便及时报废或修补，避免继续加工造成浪费。或修补，避免继续加工造成浪费。3 3）可以合理使用机床设备。可以合理使用机床设备。四、工序内容的合理安排四、工序内容的合理安排1.工序集中 如果如果在每道工序中所安排的加工内容多，在每道工序中所安排的加工内容多，则一个零件的加工就集中在少数几道工序则一个零件的加工就集中在少数几道工序里完成，这样，工艺路线短，工序少，称里完成，这样，工艺路线短，工序少，称为工序集中。为工序集中。四、工序内容的合理安排四、工序内容的合理安排2.工序分散 如果如果在每道工序中所安排的加工内容少，在每道工序中所安排的加工内容少，把零件的加工内容分散在很多工序里完成，把零件的加工内容分散在很多工序里完成，则工艺路线长，工序多，称为工序分散。则工艺路线长，工序多，称为工序分散。四、工序内容的合理安排四、工序内容的合理安排工序集中的特点：1)1)在工件的一次装夹中，可以加工多个在工件的一次装夹中，可以加工多个表面。这样，可以减少安装误差，较好地保表面。这样，可以减少安装误差，较好地保证这些表面之间的位置精度；同时可以减少证这些表面之间的位置精度；同时可以减少装夹工件的次数和辅助时间。装夹工件的次数和辅助时间。2)2)可以减少机床的数量，并相应地减少可以减少机床的数量，并相应地减少操作工人，节省车间面积，简化生产计划和操作工人，节省车间面积，简化生产计划和生产组织工作。生产组织工作。3 3）由于要完成多种加工，机床结构复杂、精由于要完成多种加工，机床结构复杂、精度高、度高、成本也高。成本也高。四、工序内容的合理安排四、工序内容的合理安排工序分散的特点：1)1)机床设备、工装、夹具等工艺装备机床设备、工装、夹具等工艺装备的结构比较简单，调整比较容易，能的结构比较简单，调整比较容易，能较快地更换、生产不同的产品。较快地更换、生产不同的产品。2)2)对工人的技术水平要求较低对工人的技术水平要求较低。五、安排加工顺序的原则五、安排加工顺序的原则1.机械加工工序的安排1 1）先基面后其它）先基面后其它 2 2）先主后次）先主后次 3 3）先粗后精）先粗后精 4 4）先面后孔）先面后孔五、安排加工顺序的原则五、安排加工顺序的原则2.热处理工序的安排1 1）预备热处理预备热处理：为了改善工件材料机械性能和切削加：为了改善工件材料机械性能和切削加工性能的热处理（正火、退火、调质），应安排工性能的热处理（正火、退火、调质），应安排在在粗加工以前或粗加工以后，半精加工之前进行粗加工以前或粗加工以后，半精加工之前进行；2 2）时效处理时效处理：为了消除工件内应力的热处理，安排：为了消除工件内应力的热处理，安排在在粗加工以后，精加工以前进行粗加工以后，精加工以前进行；3 3）最终热处理最终热处理：为了提高工件表面硬度的淬硬处理，：为了提高工件表面硬度的淬硬处理，一般都安排一般都安排在半精加工之后，磨削等精加工之前进在半精加工之后，磨削等精加工之前进行行；五、安排加工顺序的原则五、安排加工顺序的原则2.热处理工序的安排4 4）当工件需要）当工件需要渗碳淬火渗碳淬火时，由于高温渗碳会使工件产生时，由于高温渗碳会使工件产生较大的变形，故常较大的变形，故常将渗碳工序放在次要表面加工之前将渗碳工序放在次要表面加工之前进行，待次要表面加工完毕之后再进行淬火，进行，待次要表面加工完毕之后再进行淬火，以减少以减少次要表面的位置误差；次要表面的位置误差；5 5）氮化、氰化氮化、氰化等热处理工序，可根据零件的加工要求安等热处理工序，可根据零件的加工要求安排排在粗、精磨之间或精磨之后进行；在粗、精磨之间或精磨之后进行；6 6）表面装饰性）表面装饰性镀层、发兰、发黑镀层、发兰、发黑处理，一般都安排处理，一般都安排在机在机械加工完毕之后进行。械加工完毕之后进行。五、安排加工顺序的原则五、安排加工顺序的原则3.辅助工序的安排 如：检验工序 动平衡 去磁 去毛刺 倒钝锐角边六、拟定工艺路线举例六、拟定工艺路线举例 例：例：图图7-14所示方头小轴，中批生产，材料为所示方头小轴，中批生产，材料为20Cr，要求要求 12h7 mm段渗碳（深段渗碳（深0.8mm1.1mm），），淬火硬淬火硬度为度为50 HRC 55 HRC，试拟定其工艺路线试拟定其工艺路线。图7-14方头小轴六、拟定工艺路线举例六、拟定工艺路线举例1.1.分析零件图分析零件图;2.加工方法加工方法;3.拟订工艺路线拟订工艺路线。图7-14方头小轴 表7-10方头小轴制造工艺路线下料：20Cr钢棒22mm470mm若干段粗加工1车车右端面及右端外圆，留磨余量每面0.2mm(7mm不车)，按长度切断，每段切留余量(23)mm。2车夹右端柱段，车左端面，留余量2mm；车左端外圆至20mm。3检验4渗碳半精加工5车夹左端20mm段，车右端面，留余量1mm，打中心孔；车7mm、12mm圆柱段。6车夹12部分，车左端面至尺寸，打中心孔。7铣铣削17mm17mm方头。8检验9淬火HRC=5060。精加工10研中心孔粗糙度Ra0.4m11磨磨12h7mm外圆，达到图纸要求。12检验13清洗、油封、包装