【文章內(nèi)容簡介】 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，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到圖樣要求的精度。 加工順序的確定1．機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。這是因為平面定位比較穩(wěn)定可靠，故對于箱體、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行；時效處理用以消除毛坯制造和機械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力；為了提高零件的強度，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行；對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行；表面裝飾性發(fā)藍(lán)、鍍層處理，應(yīng)安排在全部機械加工完后進行。3．輔助工序的安排（1）檢驗工序。為了確保工件的加工質(zhì)量，應(yīng)合理安排檢驗工序。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)安排檢驗工序。（2）劃線工序。在單件、小批生產(chǎn)中，對一些形狀復(fù)雜的鑄件，為了在機械加工中安裝方便，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)部有時會留下毛刺，它們將會影響裝配質(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，在制定工藝路線時，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① 可減少工件的裝夾次數(shù)。在一次裝夾下即可把各個表面全部加工出來，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 可減少機床數(shù)量和占地面積，同時便于采用高效率機床加工，有利于提高生產(chǎn)率。③ 簡化了生產(chǎn)組織計劃與調(diào)度工作。因為工序少、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，機床調(diào)整、維修費時，投資大，產(chǎn)品轉(zhuǎn)型困難。工序分散的優(yōu)點與不足正好與上述相反。其優(yōu)點是工序包含的內(nèi)容少，設(shè)備工裝簡單、維修方便，對工人的技術(shù)水平要求較低，在加工時可采用合理的切削用量，更換產(chǎn)品容易；缺點是工藝路線較長。2．工序集中與工序分散的實際應(yīng)用在擬定工藝路線時，工序集中或分散影響整個工藝路線的工序數(shù)目。具體選擇時，依據(jù)如下。（1）生產(chǎn)類型。對于單件、小批生產(chǎn)，為簡化生產(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)場數(shù)控機床不足時，為便于裝夾、加工檢驗，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，以減少安裝與搬運次數(shù)。為了使用自動機床，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，可采用工序分散的原則；生產(chǎn)現(xiàn)場多數(shù)為數(shù)控機床和加工中心，此時應(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，加工這些表面易采用工序集中的方案。 工序內(nèi)容的擬定 機床工藝裝備的選擇1．機床的選擇 根據(jù)零件加工的每一道工序選擇機床時，應(yīng)堅持下列幾項原則。① 機床的加工規(guī)格范圍應(yīng)與零件的形狀、尺寸相適應(yīng)。② 機床的加工精度必須與被加工零件的精度等級相適應(yīng)。尺寸精度高、表面粗糙度要求小的零件應(yīng)選精度高的機床；反之，選精度低的機床。③ 機床的生產(chǎn)率應(yīng)與工件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。單件小批生產(chǎn)以選用通用機床為宜，成批大量生產(chǎn)以選用專用機床、組合機床、自動機床、數(shù)控機床為宜。④ 機床的選擇應(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)控機床和加工中心，這樣一方面精度容易保證；另一方面會減少大量工藝裝備的設(shè)計。2．工藝裝備的選擇工藝裝備的選擇主要是對夾具、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)計制造專用夾具，這對保證加工精度、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，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—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，一般選用YG類硬質(zhì)合金；加工鋼料時，一般選用YT類硬質(zhì)合金。工件的形狀和尺寸不同時，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，首先要考慮所要檢驗工件的精度，以便正確地反映工件的實際加工情況。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，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，有時也采用自動檢驗量具以提高生產(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，一是浪費材料，二是增加機械加工的勞動量，從而使生產(chǎn)率下降，產(chǎn)品成本增高；反之，若余量過小，一方面提高了對毛坯的要求使加工困難，另一方面會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，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)計工藝過程時，應(yīng)根據(jù)各工序的性質(zhì)來確定工序余量，進而求出各工序尺寸。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，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，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位置，依次也應(yīng)計在工序余量內(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，即分析計算法、經(jīng)驗估算法和查表修正法。① 分析計算法。通過分析影響工序余量的因素，并逐一計算確定加工余量。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)驗估算法。這種方法是依靠工藝人員的經(jīng)驗采用類比法來確定工序余量，雖然比較簡便，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。這種方法簡便、準(zhǔn)確、應(yīng)用廣泛。但需注意的是，各種手冊所提供的數(shù)據(jù)對軸和孔一類的對稱表面是雙邊余量，非對稱表面則是單邊余量。2．工序尺寸的計算在一般情況下，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)濟加工精度來確定，并按“入體原則”進行標(biāo)注。【例21】 某箱體零件外形尺寸為500mm180。400mm180。350mm,其上有一孔，設(shè)計尺寸為mm，孔長45mm。已知其加工工藝為粗鏜—半精鏜—精鏜—鉸孔（用浮動鏜刀塊），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