【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 階段應(yīng)盡量提高生產(chǎn)率。半精加工階段：完成次要表面的終加工，并為主要表面的精加工作準(zhǔn)備。精加工階段：保證各主要表面達(dá)到圖樣的全部技術(shù)要求，此階段的主要問題是保證加工質(zhì)量。超精加工階段：當(dāng)零件上有要求特別高的表面時(shí)，需在精加工之后再用精密磨削、金剛石車削、金剛鏜、研磨、珩磨、拋光或無屑加工等達(dá)到圖樣要求的精度。 加工順序的確定1．機(jī)械加工順序的安排原則一般原則如下。① 先粗后精。即粗加工—半精加工—精加工，最后安排主要表面的終加工。② 先主后次。零件的主要工作表面、裝配基準(zhǔn)應(yīng)先加工，以便盡快為后續(xù)工序的加工提供精基準(zhǔn)。③ 先面后孔。這是因?yàn)槠矫娑ㄎ槐容^穩(wěn)定可靠，故對(duì)于箱體、支架、連桿等類平面輪廓尺寸較大的零件，一般先加工平面，然后以平面定位再去加工孔。④ 基面先行。在各階段中，先加工基準(zhǔn)面，然后以其定位去加工其他表面。此外，除用作基準(zhǔn)的表面外，精度越高、粗糙度Ra值越小的表面應(yīng)放在后面加工，以防鐵屑等劃傷。2．熱處理工序的安排熱處理工序在工藝路線中的位置安排，主要由零件的材料及熱處理的目的來決定。為了改善工件材料的切削加工性、消除殘余應(yīng)力，正火和退火常安排在粗加工之前；若為最終熱處理作組織準(zhǔn)備，則調(diào)質(zhì)處理一般安排在粗加工與精加工之間進(jìn)行；時(shí)效處理用以消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力；為了提高零件的強(qiáng)度，表面硬度和耐磨性及防腐等，淬火及滲碳淬火（淬火后應(yīng)回火）、氰化、氮化等應(yīng)安排在精加工磨削之前進(jìn)行；對(duì)于某些硬度和耐磨性要求不高的零件，調(diào)質(zhì)處理也可作為最終熱處理，其工序位置應(yīng)安排在精加工之前進(jìn)行；表面裝飾性發(fā)藍(lán)、鍍層處理，應(yīng)安排在全部機(jī)械加工完后進(jìn)行。3．輔助工序的安排（1）檢驗(yàn)工序。為了確保工件的加工質(zhì)量，應(yīng)合理安排檢驗(yàn)工序。通常在重要關(guān)鍵工序前后，各加工階段之間及工藝過程的最后均應(yīng)安排檢驗(yàn)工序。（2）劃線工序。在單件、小批生產(chǎn)中，對(duì)一些形狀復(fù)雜的鑄件，為了在機(jī)械加工中安裝方便，并使工序余量均勻，應(yīng)安排劃線工序。（3）去毛刺和清洗。切削加工后在零件表層或內(nèi)部有時(shí)會(huì)留下毛刺，它們將會(huì)影響裝配質(zhì)量甚至影響產(chǎn)品的性能，應(yīng)專門安排去毛刺工序。工件在裝配前，應(yīng)安排清洗工序。清洗一方面要去掉黏附在工件表面上的砂粒；另一方面要清洗掉易使工件發(fā)生銹蝕的物質(zhì)，例如切削液含有的硫、氯等物質(zhì)。（4）特殊需要的工序。如平衡應(yīng)安排在零件或部件完成后。退磁工序則一般安排在精加工之后、終檢之前。 工序的集中與分散在選定零件各表面的加工方法及加工順序之后，制定工藝路線時(shí)可采用2種完全相反的原則，一是工序集中原則，另一是工序分散原則。所謂工序集中原則，就是每一工序中盡可能包含多的加工內(nèi)容，從而使工序的總數(shù)減少，實(shí)現(xiàn)工序集中；而工序分散原則正好與工序集中原則含義相反。工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，在制定工藝路線時(shí)，究竟采用哪種原則須視具體情況決定。1．工序集中的優(yōu)點(diǎn)① 可減少工件的裝夾次數(shù)。在一次裝夾下即可把各個(gè)表面全部加工出來，有利于保證各表面之間的位置精度和減少裝夾次數(shù)。尤其適合于表面位置精度要求高的工件的加工。② 可減少機(jī)床數(shù)量和占地面積，同時(shí)便于采用高效率機(jī)床加工，有利于提高生產(chǎn)率。③ 簡(jiǎn)化了生產(chǎn)組織計(jì)劃與調(diào)度工作。因?yàn)楣ば蛏?、設(shè)備少、工人少，自然便于生產(chǎn)的組織與管理。工序集中的最大不足之一是不利于劃分加工階段；二是所需設(shè)備與工裝復(fù)雜，機(jī)床調(diào)整、維修費(fèi)時(shí)，投資大，產(chǎn)品轉(zhuǎn)型困難。工序分散的優(yōu)點(diǎn)與不足正好與上述相反。其優(yōu)點(diǎn)是工序包含的內(nèi)容少，設(shè)備工裝簡(jiǎn)單、維修方便，對(duì)工人的技術(shù)水平要求較低，在加工時(shí)可采用合理的切削用量，更換產(chǎn)品容易；缺點(diǎn)是工藝路線較長(zhǎng)。2．工序集中與工序分散的實(shí)際應(yīng)用在擬定工藝路線時(shí)，工序集中或分散影響整個(gè)工藝路線的工序數(shù)目。具體選擇時(shí)，依據(jù)如下。（1）生產(chǎn)類型。對(duì)于單件、小批生產(chǎn)，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程、減少工藝裝備，應(yīng)采用工序集中。尤其數(shù)控機(jī)床和加工中心的廣泛使用，多品種小批量產(chǎn)品幾乎全部采用了工序集中；中批生產(chǎn)或現(xiàn)場(chǎng)數(shù)控機(jī)床不足時(shí)，為便于裝夾、加工檢驗(yàn)，并能合理均衡地組織生產(chǎn)，宜采用工序分散的原則。（2）零件的結(jié)構(gòu)、大小和重量。對(duì)于尺寸和重量大、形狀又復(fù)雜的零件，宜采用工序集中，以減少安裝與搬運(yùn)次數(shù)。為了使用自動(dòng)機(jī)床，中、小尺寸的零件，多數(shù)也采用了工序集中。（3）零件的技術(shù)要求與現(xiàn)場(chǎng)工藝設(shè)備條件。零件上技術(shù)要求高的表面，需采用高精度設(shè)備來保證其質(zhì)量時(shí)，可采用工序分散的原則；生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)多數(shù)為數(shù)控機(jī)床和加工中心，此時(shí)應(yīng)采用工序集中原則；零件上某些表面的位置精度要求高時(shí)，加工這些表面易采用工序集中的方案。 工序內(nèi)容的擬定 機(jī)床工藝裝備的選擇1．機(jī)床的選擇 根據(jù)零件加工的每一道工序選擇機(jī)床時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持下列幾項(xiàng)原則。① 機(jī)床的加工規(guī)格范圍應(yīng)與零件的形狀、尺寸相適應(yīng)。② 機(jī)床的加工精度必須與被加工零件的精度等級(jí)相適應(yīng)。尺寸精度高、表面粗糙度要求小的零件應(yīng)選精度高的機(jī)床；反之，選精度低的機(jī)床。③ 機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與工件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。單件小批生產(chǎn)以選用通用機(jī)床為宜，成批大量生產(chǎn)以選用專用機(jī)床、組合機(jī)床、自動(dòng)機(jī)床、數(shù)控機(jī)床為宜。④ 機(jī)床的選擇應(yīng)與現(xiàn)有生產(chǎn)條件相適應(yīng)。除了新廠投產(chǎn)以外，一般應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，盡量發(fā)揮原有設(shè)備的作用。⑤ 在多品種小批量且工件精度要求高的生產(chǎn)中，應(yīng)優(yōu)先選用數(shù)控機(jī)床和加工中心，這樣一方面精度容易保證；另一方面會(huì)減少大量工藝裝備的設(shè)計(jì)。2．工藝裝備的選擇工藝裝備的選擇主要是對(duì)夾具、刀具和量具的選擇。具體選擇原則如下。（1）夾具的選擇。在單件小批生產(chǎn)中，應(yīng)盡量選用通用夾具或組合夾具，這有利于制造成本的降低；在成批大量生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)加工要求設(shè)計(jì)制造專用夾具，這對(duì)保證加工精度、提高生產(chǎn)效率和降低加工成本是極其重要的。（2）刀具的選擇。在生產(chǎn)中能否合理選用刀具的類型、結(jié)構(gòu)、尺寸和刀片材料等，對(duì)于改善切削加工條件等具有十分重要的意義。具體選擇原則如下。① 單件小批生產(chǎn)，應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)刀具；大批大量生產(chǎn)或按工序集中的原則組織生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)選用專用刀具和復(fù)合刀具等，以獲得高的生產(chǎn)效率。② 不同的工藝方案，要選用不同類型的刀具。例如孔的加工可采用鉆—擴(kuò)—鉸，也可以采用鉆—粗鏜—精鏜等。顯然，工藝方案不同，所選用的刀具類型也就不同。③ 根據(jù)工件的材料和加工性質(zhì)確定刀具的材料。例如車削鑄鐵等脆性材料時(shí)，一般選用YG類硬質(zhì)合金；加工鋼料時(shí)，一般選用YT類硬質(zhì)合金。工件的形狀和尺寸不同時(shí)，就應(yīng)選擇與其相適應(yīng)的刀具結(jié)構(gòu)及尺寸，例如加工梯形槽，就應(yīng)選擇梯形銑刀，加工成形面一般選成形銑刀。（3）量具的選擇。選擇量具時(shí)，首先要考慮所要檢驗(yàn)工件的精度，以便正確地反映工件的實(shí)際加工情況。關(guān)于量具的類型，則主要取決于生產(chǎn)的類型。在單件小批生產(chǎn)時(shí)，廣泛采用通用量具。在大批大量生產(chǎn)中，主要采用專用量具，例如極限量規(guī)等，有時(shí)也采用自動(dòng)檢驗(yàn)量具以提高生產(chǎn)率。 加工余量和工序尺寸的確定加工余量是指在機(jī)械加工過程中從加工表面上切除的金屬層厚度。加工余量的大小直接影響著生產(chǎn)率和加工成本的高低。若毛坯的余量過大，一是浪費(fèi)材料，二是增加機(jī)械加工的勞動(dòng)量，從而使生產(chǎn)率下降，產(chǎn)品成本增高；反之，若余量過小，一方面提高了對(duì)毛坯的要求使加工困難，另一方面會(huì)因余量過小而使安裝困難，甚至造成廢品。1．總加工余量和工序余量（1）總加工余量和工序余量。為了獲得零件上某一表面所要求的精度和表面粗糙度，從毛坯相應(yīng)的表面上切去的全部多余金屬層，便為該表面的總加工余量。在完成一道工序時(shí)，從某一表面上所切去的金屬層即為工序余量，如圖213所示?？偧庸び嗔颗c工序余量的關(guān)系如下： （21）式中，ZS—總加工余量；Zi—工序余量；n —工序數(shù)目。 在設(shè)計(jì)工藝過程時(shí)，應(yīng)根據(jù)各工序的性質(zhì)來確定工序余量，進(jìn)而求出各工序尺寸。但在加工過程中，由于工序尺寸有公差，因此工序余量有最大工序余量和最小工序余量之分，如圖214所示。其最大工序余量Zmax與最小工序余量Zmin計(jì)算如下： （22） （23） 圖213 加工余量與工序余量 圖214 加工余量及公差 （24）式中，Z—工序余量；Li?Li—上、下兩道工序的工序尺寸。Ti?Ti—上、下兩道工序尺寸的公差。（2）影響工序余量的因素。在確定工序余量時(shí)，應(yīng)考慮下列幾方面的因素。① 前道工序的表面質(zhì)量：前一道工序形成的表面粗糙度、輪廓最大高度和表面缺陷層深度，應(yīng)在本工序加工中切除，如圖215所示。② 上道工序尺寸的公差：如圖214加工余量及公差所示，上道工序尺寸公差的大小對(duì)本工序余量有直接的影響，也就是說，上道工序的公差越大，本工序余量變化就越大。③ 前道工序的形狀和位置公差：當(dāng)工件上有些形狀和位置偏差不包括在尺寸公差的范圍內(nèi)時(shí)，這些誤差就必須在本工序的加工中糾正，本工序加工余量中必須包括ea，否則加工后必然為廢品，如圖216所示。 圖215 工件的加工表面層 圖216 軸線彎曲對(duì)加工余量的影響④ 本工序的安裝誤差：安裝誤差包括工件的定位誤差與夾緊誤差，由于這部分誤差要影響被加工表面和刀具的相對(duì)位置，依次也應(yīng)計(jì)在工序余量?jī)?nèi)，如圖217所示。（3）確定工序余量的方法。工序余量確定的方法有3種，即分析計(jì)算法、經(jīng)驗(yàn)估算法和查表修正法。① 分析計(jì)算法。通過分析影響工序余量的因素，并逐一計(jì)算確定加工余量。這種方法雖然考慮問題全面，確定的工序余量比較精確，但由于計(jì)算繁瑣，故一般使用較少，只在大批大量生產(chǎn)中的某些重要工序中應(yīng)用。② 經(jīng)驗(yàn)估算法。這種方法是依靠工藝人員的經(jīng)驗(yàn)采用類比法來確定工序余量，雖然比較簡(jiǎn)便，但精度不高。為防止廢品出現(xiàn)，一般選取較大的工序余量，故此法多用于單件小批量生產(chǎn)。③ 查表修正法。這種方法簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、應(yīng)用廣泛。但需注意的是，各種手冊(cè)所提供的數(shù)據(jù)對(duì)軸和孔一類的對(duì)稱表面是雙邊余量，非對(duì)稱表面則是單邊余量。2．工序尺寸的計(jì)算在一般情況下，加工某表面的最終工序尺寸及公差可直接按零件圖的要求來確定。中間工序尺寸是由零件圖樣尺寸（最終工序尺寸）加上（軸為加）或減去（孔為減）工序余量而得到的。即采用“倒推法”（由后往前推的方法），由零件圖的尺寸一直可推算到毛坯的尺寸。圖218所示為加工外表面時(shí)各工序尺寸之間的關(guān)系，其中L1為最終工序尺寸，L5為毛坯尺寸，LLL4為中間工序尺寸。對(duì)于外表面加工，本工序的尺寸加上本工序的余量即為前一道工序的尺寸，如L2=L1+Z1，L3=L2+Z2= L1+Z1+Z2，…，L5=L4+Z4=L1+Z1+Z2+Z3+Z4。由此可知，某一表面經(jīng)過n1次加工，其工序尺寸為 （n＞1） （25）式中，Ln—工序尺寸；Zi—工序余量。 圖217 裝夾誤差對(duì)加工余量的影響 圖218 各工序尺寸之間的關(guān)系關(guān)于工序尺寸的公差，可根據(jù)加工方法來確定。通常最終工序尺寸的公差為零件圖樣上的設(shè)計(jì)尺寸的公差；而其他中間工序尺寸的公差均按本工序加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度來確定，并按“入體原則”進(jìn)行標(biāo)注?！纠?1】 某箱體零件外形尺寸為500mm180。400mm180。350mm,其上有一孔，設(shè)計(jì)尺寸為mm，孔長(zhǎng)45mm。已知其加工工藝為粗鏜—半精鏜—精鏜—鉸孔（用浮動(dòng)鏜刀塊），試畫出該孔加工余量和工序尺寸分布圖。解：（1）查表，得各工序余量和公差Z鉸= T鉸=Z精鏜=1mm T精鏜=Z半精鏜= T半精鏜=Z粗鏜=？ T精鏜=ZS=Z