【文章內(nèi)容簡介】 執(zhí)行； 45調(diào)質(zhì)處理 HB180220； 銳角倒鈍，表面不得磕碰劃劃。 確定零件的生產(chǎn)類型 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小及產(chǎn)品品種的多少，企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）的生產(chǎn)專業(yè)化程度可分為三種生產(chǎn)類型。 （ 1）單件生產(chǎn)。每種產(chǎn)品的產(chǎn)量很少，生產(chǎn)的產(chǎn)品種類繁多，而且很少重復生產(chǎn)。例如重型機械產(chǎn)品制造和新產(chǎn)品試制等都屬于單件生產(chǎn)。 （ 2）成批生產(chǎn)。分批的生產(chǎn)相同的產(chǎn)品，生產(chǎn)呈周期性重復。如機床制造、電機制造等屬于成批生產(chǎn)。成批生產(chǎn)按其批量大小又可分為小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)、大批生產(chǎn)三種類型。其中，小批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)的工藝特點分別與單件生產(chǎn)和大量生產(chǎn)的工藝特點類似。 （ 3）大量生產(chǎn)。產(chǎn)量大、品種少，大多數(shù)工作地長期重復的進行某個零件的某一道工序的加工。例如汽車、拖拉機、軸承等的制造都屬于大量生產(chǎn)。 生產(chǎn)類型的劃分除了與生產(chǎn)綱領(lǐng)有關(guān)外，還應考慮產(chǎn)品的大小及復雜程度。 表 21 生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系 生產(chǎn)類型 零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng) （件） 無錫工藝職業(yè)技術(shù)學院 17 重型零 件 中型零件 輕型零件 單件生產(chǎn) 小批生產(chǎn) 中批生產(chǎn) 大批生產(chǎn) 大量生產(chǎn) ﹤ 5 5～ 100 100～ 300 300～ 1000 ﹥ 1000 ﹤ 10 10～ 200 200～ 500 500～ 5000 ﹥ 5000 ﹤ 100 100～ 500 500～ 5000 500～ 50000 ﹥ 50000 毛坯的選擇 毛坯種類的選擇不僅影響毛坯的制造工藝及費用，而且也與零件的機械加工工藝和加工質(zhì)量秘密相關(guān)。 常見的毛坯種類 常見的毛坯種類有以下幾種： 鑄件。對形狀較復雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。 鍛件。鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學性能好，常用于受力復雜的重要鋼制零件。 型材。型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。 焊接件。焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機試制。 其他毛坯。其他毛坯包括沖壓件、粉末冶金件、冷擠件、塑料壓制件等。 毛坯選擇的原則 選擇毛坯時應該考慮如下幾個方面的因素： 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)。大量生產(chǎn)的零件應選擇精度和生產(chǎn)率高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂貴費用可由材料消耗的減少和機械加工費用的降低來補償。 零件材料的工藝性。例如，材料為鑄鐵或青銅等的零件應選擇鑄造毛坯；鋼質(zhì)零件當形狀不復雜、力學性能要求又不太高時，可選用型材；重要的鋼質(zhì)零件，為保證其力學性能，應選擇鍛造件毛坯。 零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。形狀復雜的毛坯一般采用鑄造方法制造，薄壁零件不宜用砂型鑄造。 現(xiàn)有的生產(chǎn)條件。選擇毛坯時，還要考慮現(xiàn)有的毛坯制造水平，設備條件以及外協(xié)的無錫工藝職業(yè)技術(shù)學院 18 可能性和經(jīng)濟性等。 裝夾方案的確 定 一、定位基準的選擇 選擇工件上的哪些表面作為定位基準，是制訂工藝規(guī)程的一個十分重要的問題。在最初的工序中，只能用工件上未經(jīng)加工的毛坯表面作為定位基準，這種定位基準稱為粗基準。在以后的工序中，則采用已經(jīng)加工過的表面作為定位基準，稱為精基準。 粗基準的選擇原則 （ 1）余量均勻原則。在很多的工件上有一些重要的表面，加工這些表面時希望它們被切去均勻的余量。余量均勻則加工時的切削力和工藝系統(tǒng)的彈性變形也就比較均勻，不易發(fā)生振動，同時能保留毛坯制造時獲得較好的表面力學性能，有利于獲得規(guī)定的形狀精度和表面粗糙度。 （ 2）保證不加工面位置正確的原則。工件上若有一些不加工的表面，它們與加工面之間也要求有一個正確的位置關(guān)系，這些位置關(guān)系有時并不直接標注在圖樣上，但是經(jīng)過分析從圖畫上可以看出來，如果再會影響到零件的美觀甚至零件的使用性能。 （ 3）粗基準只能有效使用一次的原則。因為粗基準本身都是未經(jīng)機械加工的毛坯表面，其精度和表面粗糙度都較差，如果在某一個（或幾個）自由度上重復使用粗基準，則不能保證兩次裝夾下工件與機床、刀具的相對位置一致，因而使得兩次裝夾下加工出來的表面之間位置精度降低。 （ 4）粗基準平整光潔，定位可靠的原 則。粗基準雖然是毛坯表面，但應當盡量平整、光潔、無飛邊，不應當選毛坯分型面或分模面所在的表面為粗基準。 精基準的選擇原則 （ 1）“基準重合”原則。為了較容易地獲得加工表面對其設計基準的相對位置精度要求，應選擇加工表面的設計基準為其定位基準，這一原則稱為“基準重合”原則。 （ 2）“基準統(tǒng)一”原則。當工件以某一組精基準定位可以比較方便地加工其他表面時，應盡可能在多數(shù)工序中采用此組精基準定位，這就是“基準統(tǒng)一”原則。 （ 3）“自為基準”原則。當工件精加工或光整加工工序要求余量盡可能小而均勻時，應選擇加工表面本身作為定位基準，這就是“自為基準”原則。 （ 4）“互為基準”原則。為了獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，可采用互為基準反復加工的原則。 無錫工藝職業(yè)技術(shù)學院 19 二、夾具的選擇 在選擇夾具的時候有兩個基本的要求。一是：要保證夾具的坐標方向與機床的坐標方向相對的固定；二是：要協(xié)調(diào)零件和機床坐標系的尺寸關(guān)系。 當零件加工批量不大時，應盡量采用組合夾具、可調(diào)試夾具及其它通用夾具，來縮短生產(chǎn)準備時間、節(jié)省生產(chǎn)費用。在成批量生產(chǎn)時，采用專用夾具，來提高效 率。在選擇夾具時還要保證零件的裝卸要快速、方便、可靠。夾具上各部件應不妨礙機床對零件各表面的加工。 制定 配合件各個部分零件 的工藝路線 確定各表面的加工方法 擬定工藝路線是指擬定零件各工序加工內(nèi)容和工序的先后順序。其中主要任務是首先確定各個加工表面的加工方案，然后確定加工順序，最后根據(jù)工序集中或分散原則，確定工序數(shù)目和加工內(nèi)容。 表 22 配合件各個部分 的加工工藝路線 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 定位基準 10 鍛造 10 20 熱處理 人工時效 30 劃線 劃線 40 銑削 粗銑削外輪廓，至尺寸 90*90 下表面 50 粗銑削 粗銑削 圓柱毛坯為正方形 ，保證 正方形邊長為 90 下表面 60 精銑削 精銑，保證與中心軸線的對稱度公差為 下表面 無錫工藝職業(yè)技術(shù)學院 20 70 粗銑削 銑削下表面保證總厚度為 30mm 上表面 80 精銑削 銑削下表面保證與上表面的平行度要求與零件總厚度 上表面 90 銑削 銑削凹臺，保證尺寸為 13mm 上表面 100 銑削 粗精銑削最上層，保證尺寸形狀要求 上表面 110 銑 削 粗精銑削最上層，保證 凹臺 尺寸形狀要求 上 表面 120 銑 削 粗精銑削 凹臺 ，保證凹臺上表面 82176。斜度尺寸形狀要求 上 表面 130 鉆削 鉆削 Φ 10 的 通 孔 上 表面 140 鉆削 鉆削 Φ 26 的 鏜 孔 上表面 150 鉆削 鉆削四個扇形通槽 凹臺上表面 160 銑削 粗精銑削最 下 層，保證尺寸形狀要求 下表面 無錫工藝職業(yè)技術(shù)學院 21 170 銑削 粗精銑削最 下 層，保證 兩個對稱的扇形凹臺 尺寸形狀要求 下表面 180 鉆削 鉆 削最 下 層 的倒角 ，保證 2x45176。尺寸形狀要求 下表面 190 終檢 按圖樣技術(shù)要求全部檢驗 200 入庫 二、工藝階段的劃分 工藝過程的四個加工階段 （ 1）粗加工階段。主要切除各表面上的大部分加工余量，使毛坯形狀和尺寸接近于成品。 （ 2）半精加工階段。完成次要表面的加工，并為主要表面的精加工做準備， （ 3）精加工階段。保證主要表面達到圖樣要求。 （ 4）光整加工階段。對表面粗糙度及加工精度要求高的表面，還需要進行光整 加工。 加工順序的安排 （ 1）先粗后精。零件的加工一般應劃分加工階段，先進行粗加工，然后進行半精加工，最后是精加工和光整加工，應將粗、精加工分開進行。 （ 2）先主后次。先考慮主要表面的加工，后考慮次要表面的加工。因為主要表面加工容易出廢品，應放在前階段進行，以減少工時的浪費。 （ 3）先面后孔。先加工平面，后加工孔。因為平面一般面積較大，輪廓平整，先加工好平面，便于加工孔時的定位安裝，利于保證孔與平面的位置精度，同時也給孔的加工帶來了方便。 （ 4）基準先行。用做精基準的表面，要首先加工出來。 三、熱處理工序的安排 熱處理的目的是提高材料的力學性能，消除殘余應力和改善金屬的切削加工性。按照無錫工藝職業(yè)技術(shù)學院 22 熱處理不同的目的，熱處理工藝可分為兩大類：預備熱處理和最終熱處理。 （ 1）預 備熱處理。預備熱處理的目的是改善加工性能，消除內(nèi)應力和為最終熱處理準備良好的金相組織。其熱處理工藝有退火、正火、時效、調(diào)制等。 1）退火和正火。退火和正火用于經(jīng)過熱加工的毛坯。含碳質(zhì)量分數(shù)大于 ％的碳鋼和合金鋼，為降低其硬度易于切削，常采用退火處理；含碳質(zhì)量分數(shù)低于 ％的碳鋼和合金鋼，為避免其硬度過低切削時粘刀，而采用正火處理。退火和正火尚能細化晶粒、均勻組織，為以后的熱處理做準備。退火和正火常安排在毛坯制造之后、粗加工之前進行。 2）時效處理。時效處理主要用于消除毛坯制造和機械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應力。 為避免過多運輸工作量，對于一般精度的零件，在精加工之前安排一次時效處理即可。但精度要求較高的零件（如坐標鏜床的箱體等），應安排兩次或數(shù)次時效處理工序。簡單零件一般可不進行時效處理。 除鑄件外，對于一些剛性較差的精密零件（如精密絲杠），為消除加工中產(chǎn)生的內(nèi)應力，穩(wěn)定零件的加工精度，常在粗加工、半精加工之間安排多次時效處理。 3）調(diào)制。調(diào)質(zhì)即是在淬火后進行高溫回火處理，它能獲得均勻細致的回火索氏 體組織，為以后的表面淬火和滲碳處理時減少變形做準備，因此調(diào)制也可作為預備熱處理。 由于調(diào)制后零件的綜合力學性能較好， 對某些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可作為最終熱處理工序。 （ 2）最終熱處理。最終熱處理的目的是提高硬度，耐磨性和強度等力學性能。 1）淬火。淬火有表面淬火和整體淬火。其中表面淬火因為變形、氧化及脫碳較小而應用較廣，而且表面淬火還具有外部強度高、耐磨性好，而內(nèi)部保持良好的韌性、抗沖壓力強的優(yōu)點。為提高表面淬火零件的機械性能，常需要進行調(diào)質(zhì)或正火等熱處理作為預備熱處理。其一般工藝路線為：下料→鍛造→正火（退火）→粗加工→調(diào)質(zhì)→半精加工→表面淬火→精加工。 2）滲碳淬火。滲碳淬火適用于低碳鋼和低合金鋼，先提高零 件表層的含碳量，經(jīng)淬火后使表層獲得高的硬度，而心部仍保持一定強度和較高的韌性和脆性。由于滲碳淬火變形大，且滲碳深度一般在 ～ 2mm 之間，所以滲碳工序一般安排在半精加工和精加工之間。其工藝路線一般為：下料→鍛造→正火→粗、半精加工→滲碳淬火→精加工。 3）滲氮處理。滲氮是使氮原子滲入金屬表層獲得一層含氮化合物的處理方法，滲氮工序應盡量靠后安排。 無錫工藝職業(yè)技術(shù)學院 23 第三章 數(shù)控加工程序的編制 數(shù)控加工概述 數(shù)控加工就是將加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)輸入到機床，機床的控制系統(tǒng)對輸入信息進行運算與控制，并不斷地向直接指揮機床運動的機電功能轉(zhuǎn)換部件 — 機床的伺服機構(gòu)發(fā)送脈沖信號，伺服機構(gòu)對脈沖信號進行轉(zhuǎn)換與放大處理，然后由傳動機構(gòu)驅(qū)動機床，從而加工零件。所以，數(shù)控加工的關(guān)鍵就是加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)的獲取，即數(shù)控編程。數(shù)控加工一般包括以下幾個內(nèi)容： （ 1）對圖紙進行分析，確定需要數(shù)控加工的部分。 （ 2）利用 CAXA 軟件對零件進行造型。 （ 3）根據(jù)加工條件，選擇合適的加工參數(shù)，生成加工軌跡。 （ 4）生成 G 代碼。 （ 5）傳給機床加工。 加工參數(shù)設置 起始點 通過輸入或者單擊“拾取點”按鈕來確定刀具起始坐標。 2 注意事項 計算軌跡時默認地以全局刀具起始點作為刀具起始點，計算完畢后，可以對該軌跡的刀具起始點進行修改。 刀具參數(shù) 刀具庫中存放定義的不同的刀具，包括鉆頭、銑刀等，使用的時候可以很方便地從刀具庫中取出所需的刀具。 無錫工藝職業(yè)技術(shù)學院 24 切削用量 根據(jù)加工工藝設置的切削用量，以實現(xiàn)預定的工藝要求及加工軌跡。 （ 1）主軸轉(zhuǎn)速，設定主軸轉(zhuǎn)速的大小。 （ 2）慢速下刀速度，設定慢速下刀軌跡段的進給速度的大小。 （ 3）切入切出連接速度，設定切入軌跡段，切出軌跡段，連接軌跡段，接近軌跡段，返回軌跡段的進給速度的大小。 （ 4）切削速度，設定切削軌跡段的進給速度的大小。 （ 5）退刀速度，設定退刀軌跡段的進給速度的大 無錫工藝職業(yè)技術(shù)學院 25 無錫工藝職業(yè)技術(shù)學院 26 生成 G 代碼 O1200 N10 G90 G54 G0 S500 M03 N14 Z10. N16 G1 Z0. F300 N18 N20 N22 N24 N26 N2