【文章內(nèi)容簡介】 表，確定該零件的生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。 零件的材料在產(chǎn)品設(shè)計時已經(jīng)確定，在制定零件機械加工工藝規(guī)程時，毛坯的選擇主要是選定毛坯的制造方法。機械加工 中毛坯的中毛坯的種類很多，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件及焊接組合見等，同一毛坯可能有不同的制造方法。最長見的毛坯是鑄件和鍛件。 提高毛坯的制造質(zhì)量，可以減少機械加工勞動量，降低機械加工成本，但往往會增加毛坯的制造成本。一般地，選擇毛坯的制造方法應(yīng)考慮如下幾個因素： 1）材料的工藝性能； 2） 毛坯的尺寸、形狀和精度要求； 3）零件的生產(chǎn)類型； 4)采用新材料、新工藝、新技術(shù)的可能性。 由于 箱體所采用的材料為 HT200， 按照 毛坯的制造方法應(yīng)與材料的制造工藝相適應(yīng) ，且箱體結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故 HT200 材料適合用鑄 造獲得毛坯。 又由于 毛坯的制造方法應(yīng)與生產(chǎn)類型 相對應(yīng)，故 本零件為大量生產(chǎn)，故采用金屬模鑄造。 工藝路線的制定原則 工藝路線的擬定包括：定位基準的選擇；各表面加工方法的去頂；加工階段的劃分；工序集中程度的確定；工序順序的安排。 定位基準選擇原則 擬定路線的第一步是選擇定位基準。為使所選的定位基準能保證整個機械加工工藝過程順利進行，通常應(yīng)先考慮如何選擇精基準來加工各個表面，然后考慮如何選擇粗基準把作為精基準的表面先加工出來。 精基準選擇原則 選擇精基準是應(yīng)重點考慮如何減少工件 的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結(jié)構(gòu)簡單，工件裝夾方便。因此，選擇精基準一般應(yīng)遵循下列原則： （ 1）基準重合原則 應(yīng)盡可能選擇被加工表面的設(shè)計基準為精基準，也就是說應(yīng)盡量使定位基準與設(shè)計基準相重合。這樣可避免由于基準不重合而產(chǎn)生的定位誤差。 8 （ 2）基準統(tǒng)一原則 采用基準統(tǒng)一原則可以避免基準轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的誤差；可以減少夾具數(shù)量和簡化夾具設(shè)計；可以減少裝夾次數(shù)，便于工序集中，簡化工藝過程，提高效率。 (3) 互為基準原則 對于某些位置精度要求很高的表面，常采用互為基準反復(fù)加工的方法來保證其位置精度。 （ 4） 自為基準原則 有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，在加工時就應(yīng)盡量選擇加工表面本身作為精基準。 （ 5）便于裝夾原則 應(yīng)選定位可靠、裝夾方便的表面作基準。所選的精基準應(yīng)該是精度較高、表面粗糙度較小、支撐面積較大的表面。 粗基準選擇原則 選擇粗基準主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準，以便為后續(xù)工序提供精基準。粗基準的選擇對保證加工余量的均勻分配和加工面與非加工面（作為粗基準的非加工面）的位置關(guān)系具有重要影響。因此，在選擇粗基準時，一般應(yīng)遵循下列原則： （ 1）保證相互位置要求原則 對于同時具 有加工表面與不加工表面的工件，為了保證不加工表面與加工表面之間的位置要求，應(yīng)選擇不加工表面作為粗基準。如果零件上有多個不加工表面，則應(yīng)以其中與不加工表面相互位置要求較高的表面作粗基準。 （ 2）保證加工表面加工余量合理分配的原則 如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準。 （ 3）便于工件裝夾原則 選擇粗基準應(yīng)使定位準確、夾緊可靠、夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。故要求選用的粗基準盡可能平整、光潔，且有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆、冒口或其他缺陷。 （ 4）粗基準在同一尺 寸方向上只允許使用一次的原則 因為粗基準本身是毛坯面，精度和表面粗糙度均較差，若在兩次裝夾中重復(fù)使用同一粗基準。就會造成相當大的定位誤差。 加工階段的劃分 對于那些加工質(zhì)量要求較高或較復(fù)雜的零件，通常將整個工藝路線劃分為以下幾個階段： (1) 粗加工階段 —— 主要任務(wù)是切除各表面上的大部分余量，其關(guān)鍵問題是提高生產(chǎn)率。 (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 —— 保證各主要表面達到圖樣要求，其主要問題是如何保證加工質(zhì)量。 (4) 光整加工 階段 —— 對于表面粗糙度要求很細和尺寸精度要求很高的表面，還需要進行光整加工階段。這個階段的主要目的是提高表面質(zhì)量，一般不能用于提高形狀精度和位置精度。常用的加工方法有金剛車 (鏜 )、研磨、珩磨、超精加工、鏡面磨、拋光及無屑 9 加工等。 劃分加工階段的原因： (1) 保證加工質(zhì)量 粗加工時，由于加工余量大，所受的切削力、夾緊力也大，將引起較大的變形，如果不劃分階段連續(xù)進行粗精加工，上述變形來不及恢復(fù)，將影響加工精度。所以，需要劃分加工階段，使粗加工產(chǎn)生的誤差和變形，通過半精加工和精加工予以糾正，并逐步提高零件的精 度和表面質(zhì)量。 (2) 合理使用設(shè)備 粗加工要求采用剛性好、效率高而精度較低的機床，精加工則要求機床精度高。劃分加工階段后，可避免以精干粗，可以充分發(fā)揮機床的性能，延長使用壽命。 (3) 便于安排熱處理工序，使冷熱加工工序配合的更好 粗加工后，一般要安排去應(yīng)力的時效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。精加工前要安排淬火等最終熱處理，其變形可以通過精加工予以消除。 (4)有利于及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷 (如鑄件的砂眼氣孔等 ) 粗加工時去除了加工表面的大部分余量，若發(fā)現(xiàn)了毛坯缺陷，及時予以報廢，以免繼續(xù)加工造成工時的浪費。 應(yīng)當指出：加工階段的劃分不是絕對的，必須根據(jù)工件的加工精度要求和工件的剛性來決定。一般說來，工件精度要求越高、剛性越差，劃分階段應(yīng)越細；當工件批量小、精度要求不太高、工件剛性較好時也可以不分或少分階段；重型零件由于輸送及裝夾困難，一般在一次裝夾下完成粗精加工，為了彌補不分階段帶來的弊端，常常在粗加工工步后松開工件，然后以較小的夾緊力重新夾緊，再繼續(xù)進行精加工工步。 工序安排原則 工序集中 原則 就是將零件的加工集中在少數(shù)幾道工序中完成，每道工序加工內(nèi)容多，工藝路線短。其主要特點是： （ 1） 可以采用 高效機床和工藝裝備，生產(chǎn)率高； （ 2） 減少了設(shè)備數(shù)量以及操作工人人數(shù)和占地面積，節(jié)省人力、物力； （ 3） 減少了工件安裝次數(shù)，利于保證表面間的位置精度； （ 4） 采用的工裝設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整維修較困難，生產(chǎn)準備工作量大。 工序分散就是將零件的加工分散到很多道工序內(nèi)完成，每道工序加工的內(nèi)容少，工藝路線很長。其主要特點是： （ 1） 設(shè)備和工藝裝備比較簡單，便于調(diào)整，容易適應(yīng)產(chǎn)品的變換； （ 2） 對工人的技術(shù)要求較低； （ 3） 可以采用最合理的切削用量，減少機動時間； （ 4） 所需設(shè)備和工藝裝備的數(shù)目多，操作工人多，占地面積 大。 在擬定工藝路線時，工序集中或分散的程度，主要取決于生產(chǎn)規(guī)模、零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求，有時，還要考慮各工序生產(chǎn)節(jié)拍的一致性。一般情況下，單件小批生產(chǎn)時， 10 只能工序集中，在一臺普通機床上加工出盡量多的表面；大批大量生產(chǎn)時，既可以采用多刀、多軸等高效、自動機床，將工序集中，也可以將工序分散后組織流水生產(chǎn)。批量生產(chǎn)應(yīng)盡可能采用效率較高的半自動機床，使工序適當集中，從而有效地提高生產(chǎn)率。 對于重型零件，為了減少工件裝卸和運輸?shù)膭趧恿?，工序?yīng)適當集中；對于剛性差且精度高的精密工件，則工序應(yīng)適當分散。 加工階段劃分 加工工序規(guī)劃是指整個工藝過程而言的，不能以某一工序的性質(zhì)和某一表面的加工來判斷。例如有些定位基準面，在半精加工階段甚至在粗加工階段中就需加工得很準確。有時為了避免尺寸鏈換算，在精加工階段中，也可以安排某些次要表面的半精加工。當確定了零件表面的加工方法和加工階段后，就可以將同一加工階段中各表面的加工組合成若干個工步。 在數(shù)控機床上加工的零件，一般按工序集中的原則劃分工序，劃分的方法有以下幾種： （ 1）按所使用刀具劃分 以同一把刀具完成的工藝過程作為一道工序，這種劃分方法適用于工件的待加工表 面較多的情形。加工中心常采用這種方法完成。 （ 2）按工件安裝次數(shù)劃分 以零件一次裝夾能夠完成的工藝過程作為一道工序。這種方法適合于加工內(nèi)容不多的零件，在保證零件加工質(zhì)量的前提下，一次裝夾完成全部的加工內(nèi)容。 （ 3）按粗精加工劃分 將粗加工中完成的那一部分工藝過程作為一道工序，將精加工中完成的那一部分工藝過程作為另一道工序。這種劃分方法適用于零件有強度和硬度要求，需要進行熱處理或零件精度要求較高，需要有效去除內(nèi)應(yīng)力，以及零件加工后變形較大，需要按粗、精加工階段進行劃分的零件加工。 （ 4）按加工部位劃分 將完成相同型面的那一部分工藝過程作為一道工序。對于加工表面多而且比較復(fù)雜的零件，應(yīng)合理安排數(shù)控加工、熱處理和輔助工序的順序，并解決好工序間的銜接問題。 零件是由多個表面構(gòu)成的，這些表面有自己的精度要求，各表面之間也有相應(yīng)的精度要求。為了達到零件的設(shè)計精度要求，加工順序安排應(yīng)遵循一定的原則。 （ 1）先粗后精原則 各表面的加工順序按照粗加工、半精加工、精加工和光整加工的順序進行，目的是逐步提高零件加工表面的精度和表面質(zhì)量。 如果零件的全部表面均由數(shù)控機床加工，工序安排一般按粗加工、半精加工、精加工的順序進行 ，即粗加工全部完成后再進行半精加工和精加工。粗加工時可快速去除大部分加工余量，再依次精加工各個表面，這樣可提高生產(chǎn)效率，又可保證零件的加工精度和表面粗糙度。該方法適用于位置精度要求較高的加工表面。這并不是絕對的，如對于一些尺寸精度要求較高的加工表面，考慮到零件的剛度、變形及尺寸精度等要求，也可以考慮這些加工表面分別按粗加工、半精加工、精加工的順序完成。對于精度要求較高的加工表 11 面，在粗、精加工工序之間，零件最好擱置一段時間，使粗加工后的零件表面應(yīng)力得到完全釋放，減小零件表面的應(yīng)力變形程度，這樣有利于提高零件的 加工精度。 （ 2）基準面先加工原則 加工一開始，總是把用作精加工基準的表面加工出來，因為定位基準的表面精確，裝夾誤差就小，所以任何零件的加工過程，總是先對定位基準面進行粗加工和半精加工，必要時還要進行精加工，例如，軸類零件總是對定位基準面進行粗加工和半精加工，再進行精加工。例如軸類零件總是先加工中心孔，再以中心孔面和定位孔為精基準加工孔系和其他表面。如果精基準面不止一個，則應(yīng)該按照基準轉(zhuǎn)換的順序和逐步提高加工精度的原則來安排基準面的加工。 （ 3）先面后孔原則 對于箱體類、支架類、機體類等零件，平面輪廓尺 寸較大，用平面定位比較穩(wěn)定可靠，故應(yīng)先加工平面，后加工孔。這樣，不僅使后續(xù)的加工有一個穩(wěn)定可靠的平面作為定位基準面，而且在平整的表面上加工孔，加工變得容易一些，也有利于提高孔的加工精度。通常，可按零件的加工部位劃分工序，一般先加工簡單的幾何形狀，后加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，后加工精度較高的部位；先加工平面，后加工孔。 （ 4）先內(nèi)后外原則 對于精密套筒，其外圓與孔的同軸度要求較高，一般采用先孔后外圓的原則，即先以外圓作為定位基準加工孔，再以精度較高的孔作為定位基準加工外圓，這樣可以保證外圓和 孔之間具有較高的同軸度要求，而且使用的夾具結(jié)構(gòu)也很簡單。 （ 5）減少換刀次數(shù)的原則 在數(shù)控加工中，應(yīng)盡可能按刀具進入加工位置的順序安排加工 順序。 工藝路線的擬定是制定工藝過程的總體布局，其主要任務(wù)是選擇各個表面的加工方法和加工方案，確定各個表面的加工順序以及整個過程中工序數(shù)目的多少等。關(guān)于 ZS1105柴油機箱體 制造 加工工藝路線 選取如下 方案 : 工序 1 鑄造 工序 2 時效 工序 3 涂漆 工序 4 粗銑 上、下端面 工序 5 粗 銑 前、后 端 面 工序 6 粗銑 左、右 端面 工序 7 精銑 上、下 端面 工序 8 精銑 前、后 端面 工序 9 精銑左、右端面 12 工序 10 粗 鏜 前 、 后 、左 面孔 （ φ 188H7 并倒角 、 φ 130K7 并倒角 、 2 φ 62M φ 35H φ 37H7 并倒角、 φ 47H7 并倒角 ， φ 120H φ 122H φ 128H10） 工序 11 鉆 精鉸前端面孔 2 φ 5N7 工序 12 半 精 鏜 前 、 后 、左 面孔 （ φ 188H7 并倒角 、 φ 130K7 并倒角 、 2 φ 62Mφ 35H φ 37H7 并倒角、 φ 47H7 并倒角， φ 120H φ 122H φ 128H10） 工序 13 精 鏜 前 、 后 、左 面孔 （ φ 188H7 并倒角 、 φ 130K7 并倒角 、 2 φ 62M φ35H φ 37H7 并倒角、 φ 47H7 并倒角， φ 120H φ 122H φ 128H10） 工序 14 鉆 上、下、右 端面的各螺紋孔 工序 15 鉆 前、后、左 端面的各螺紋孔 工序 16 精鉸左端面孔 4 M20 螺紋攻絲前的孔 工序 17 鉆孔 — 擴孔 — 精鉸左端面孔 2φ 16H8 工序 18 攻上、下、右 端面的各螺紋 工序 19 攻前、后、左 端面的各螺紋 工序 20 清洗 工序 21 終檢 采用 本方案 主要考慮到以下幾點 : (1)嚴格按照加工工藝原則 — “先基準后其它原則、先面后孔原則、先粗后精原則、先主后次原則 ”。 粗 加工、精加工嚴格區(qū)分 ， 孔和螺紋的加工分