【文章內(nèi)容簡介】 可靠方便,一般應(yīng)遵循以下原則:1)基準(zhǔn)重合原則:,則尺寸c的加工誤差Tc不僅包含本工序的加工誤差Δj,則可消除基準(zhǔn)不重合誤差.(沿用吳拓主編《機械制造工程》(第2版)機械工業(yè)出版社2005年9月圖38)圖113 基準(zhǔn)不重合誤差示例(沿用吳拓主編《機械制造工程》(第2版)機械工業(yè)出版社2005年9月圖39)圖114 基準(zhǔn)重合工件安裝示意圖2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則:,可以簡化工藝規(guī)程的制定,減少夾具數(shù)量,節(jié)約了夾具設(shè)計和制造費用。同時由于減少了基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換,即符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則.3)互為基準(zhǔn)原則:即對工件上兩個相互位置精度要求比較高的表面進行加工時,可以利用兩個表面互相作為基準(zhǔn),反復(fù)進行加工,為保證套類零件內(nèi)外圓柱面較高的同軸度要求,可先以孔為定位基準(zhǔn)加工外圓,再以外圓為定位基準(zhǔn)加工內(nèi)孔,這樣反復(fù)多次,就可使兩者的同軸度達到很高要求.4)自為基準(zhǔn)原則:即某些加工表面加工余量小而均勻時,在導(dǎo)軌磨床上磨削床身導(dǎo)軌面時,就是以導(dǎo)軌面本身為基準(zhǔn),用百分表來找正定位的.圖115 自為基準(zhǔn)實例5)準(zhǔn)確可靠原則:即所選基準(zhǔn)應(yīng)保證工件定位準(zhǔn)確,安裝可靠。夾具設(shè)計簡單,操作方便.粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)遵循以下原則:1)為了保證重要加工表面加工余量均勻,應(yīng)選擇重要加工表面作為粗基準(zhǔn).2)為了保證非加工表面與加工表面之間的相對位置精度要求,應(yīng)選擇非加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果零件上同時具有多個非加工面時,應(yīng)選擇與加工面位置精度要求最高的非加工表面作為粗基準(zhǔn).3)有多個表面需要一次加工時,應(yīng)選擇精度要求最高,或者加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn).4)粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上通常只允許使用一次.5)選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整光潔,有一定面積,無飛邊,澆口,冒口,以保證定位穩(wěn)定,夾緊可靠.無論是粗基準(zhǔn)還是精基準(zhǔn)的選擇,上述原則都不可能同時滿足,有時甚至互相矛盾,因此選擇基準(zhǔn)時,必須具體情況具體分析,權(quán)衡利弊,保證零件的主要設(shè)計要求.第六節(jié) 工藝路線的擬訂擬定工藝路線是制訂工藝規(guī)程的關(guān)鍵一步,它不僅影響零件的加工質(zhì)量和效率,而且影響設(shè)備投資,生產(chǎn)成本,在首先選擇好定位基準(zhǔn)后,緊接著需要考慮如下幾方面的問題.一,表面加工方法的選擇表面加工方法的選擇,一般先根據(jù)表面精度和粗糙度要求選擇最終加工方法,既要保證零件表面的質(zhì)量,又要爭取高生產(chǎn)效率,同時還應(yīng)考慮以下因素:1)首先應(yīng)根據(jù)每個加工表面的技術(shù)要求,確定加工方法和分幾次加工.2),不要盲目采用高的加工精度和小的表面粗糙度的加工方法,以免增加生產(chǎn)成本,浪費設(shè)備資源.3),淬火鋼精加工應(yīng)采用磨床加工,但有色金屬的精加工為避免磨削時堵塞砂輪,則應(yīng)采用金剛鏜或高速精細(xì)車削等.4),對于IT7級精度的孔,采用鏜,鉸,大孔時宜選擇鏜削,小孔時則宜選擇鉸孔.5),應(yīng)采用生產(chǎn)率高,則只能采用通用設(shè)備和工藝裝備以及一般的加工方法.6)還應(yīng)考慮本企業(yè)的現(xiàn)有設(shè)備情況和技術(shù)條件以及充分利用新工藝,節(jié)約資源,發(fā)揮群眾的創(chuàng)造性,挖掘企業(yè)潛力。同時應(yīng)重視新技術(shù),新工藝,設(shè)法提高企業(yè)的工藝水平.7),表面力學(xué)性能要求等.二,加工階段的劃分為了保證零件的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備,人力,零件往往不可能在一個工序內(nèi)完成全部加工工作,而必須將整個加工過程劃分為粗加工,半精加工和精加工三大階段.粗加工階段的任務(wù)是高效地切除各加工表面的大部分余量,使毛坯在形狀和尺寸上接近成品。半精加工階段的任務(wù)是消除粗加工留下的誤差,為主要表面的精加工做準(zhǔn)備,并完成一些次要表面的加工。精加工階段的任務(wù)是從工件上切除少量余量,對零件上精度和表面粗糙度要求特別高的表面還應(yīng)在精加工后增加光整加工,稱為光整加工階段.劃分加工階段的主要原因有:⑴ 保證零件加工質(zhì)量 粗加工時切除的金屬層較厚,會產(chǎn)生較大的切削力和切削熱,所需的夾緊力也較大,因而工件會產(chǎn)生較大的彈性變形和熱變形。另外,粗加工后由于內(nèi)應(yīng)力重新分布,粗加工造成的誤差將通過半精加工和精加工予以糾正.⑵ 有利于合理使用設(shè)備 粗加工時可使用功率大,剛度好而精度較低的高效率機床,又避免了以粗干精,延長了高精度機床的使用壽命.⑶ 便于及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷 由于粗加工切除了各表面的大部分余量,毛坯的缺陷如氣孔,砂眼,余量不足等可及早被發(fā)現(xiàn),及時修補或報廢,從而避免繼續(xù)加工而造成的浪費.⑷ 避免損傷已加工表面 將精加工安排在最后,可以保護精加工表面在加工過程中少受損傷或不受損傷.⑸ 便于安排必要的熱處理工序 劃分階段后,在適當(dāng)?shù)臅r機在機械加工過程中插入熱處理,可使冷,熱工序配合得更好,避免因熱處理帶來的變形.值得指出的是,對那些加工質(zhì)量不高,剛性較好,毛坯精度較高,加工余量小的工件,也可不劃分或少劃分加工階段。對于一些剛性好的重型零件,由于裝夾,運輸費時,也常在一次裝夾中完成粗,精加工,為了彌補不劃分加工階段引起的缺陷,可在粗加工之后松開工件,讓工件的變形得到恢復(fù),稍留間隔后用較小的夾緊力重新夾緊工件再進行精加工.三,加工順序的安排復(fù)雜零件的機械加工要經(jīng)過切削加工,熱處理和輔助工序,在擬定工藝路線時必須將三者統(tǒng)籌考慮,合理安排順序.切削工序安排的總原則是:前期工序必須為后續(xù)工序創(chuàng)造條件,:⑴ 基準(zhǔn)先行 零件加工一開始,總是先加工精基準(zhǔn),對于箱體零件,一般是以主要孔為粗基準(zhǔn)加工平面,再以平面為精基準(zhǔn)加工孔系。對于軸類零件,一般是以外圓為粗基準(zhǔn)加工中心孔,再以中心孔為精基準(zhǔn)加工外圓,則應(yīng)該按照基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的順序和逐步提高加工精度的原則來安排基面和主要表面的加工.⑵ 先主后次 零件的主要表面一般都是加工精度或表面質(zhì)量要求比較高的表面,它們的加工質(zhì)量好壞對整個零件的質(zhì)量影響很大,其加工工序往往也比較多,因此應(yīng)先安排主要表面的加工,工作表面等視為主要表面,而將鍵槽,緊固用的光孔和螺孔等視為次要表面.3)先粗后精 一個零件通常由多個表面組成,應(yīng)先集中安排各表面的粗加工,中間根據(jù)需要依次安排半精加工,為了減小因粗加工引起的變形對精加工的影響,通常粗,精加工不應(yīng)連續(xù)進行,而應(yīng)分階段,間隔適當(dāng)時間進行.4)先面后孔 對于箱體,支架和連桿等工件,面積大,先加工平面再以平面定位加工孔,既能保證加工時孔有穩(wěn)定可靠的定位基準(zhǔn),又有利于保證孔與平面間的位置精度要求.熱處理工序在工藝路線中的安排,一般可分為:1)預(yù)備熱處理 預(yù)備熱處理的目的是消除毛坯制造過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,改善金屬材料的切削加工性能,退火,正火等,一般安排在粗加工前,可改善材料的切削加工性能。安排在粗加工后,有利于消除殘余內(nèi)應(yīng)力.2)最終熱處理 最終熱處理的目的是提高金屬材料的力學(xué)性能,滲碳淬火回火,滲氮等,對于僅僅要求改善力學(xué)性能的工件,有時正火,半精加工之后,如滲碳淬火,調(diào)質(zhì)等,應(yīng)安排在精加工前進行,以便在精加工時糾正熱處理的變形。變形較小的熱處理,如滲氮等,則可安排在精加工之后進行.3)時效處理 時效處理的目的是消除內(nèi)應(yīng)力,。人工時效是指將鑄件以50 ~100℃/h的速度加熱到500 ~550℃,保溫小時或更久,然后以20 ~50℃/h的速度隨爐冷卻。冰冷處理是指將零件置于0 ~80℃之間的某種氣體中停留1~,精加工之前。對于精度要求較高的零件可在半精加工之后再安排一次時效處理。冰冷處理一般安排在回火處理之后或者精加工之后或者工藝過程的最后.4)表面處理 為了表面防腐或表面裝飾,是指將鋼件放入一定溫度的堿性溶液中,~,依處理條件的不同,該氧化膜呈現(xiàn)亮藍色直至亮黑色,.輔助工序包括工件的檢驗,去毛刺,清洗,安排不當(dāng)或遺漏,會給后續(xù)工序和裝配帶來困難,未去毛刺的零件裝配到產(chǎn)品中會影響裝配精度或危及工人安全,機器運行一段時間后,毛刺變成碎屑后混入潤滑油中,將影響機器的使用壽命。用磁力夾緊過的零件如果不安排去磁,則可能將微細(xì)切屑帶入產(chǎn)品中,也必然會嚴(yán)重影響機器的使用壽命,必須十分重視輔助工序的安排.檢驗是最主要的輔助工序,:1)粗加工階段結(jié)束后。2)轉(zhuǎn)換車間的前后,特別是進入熱處理工序的前后。3)重要工序之前或加工工時較長的工序前后。4)特種性能檢驗,如磁力探傷,密封性檢驗等之前。5)全部加工工序結(jié)束之后.四,工序的集中與分散擬定工藝路線時,選定了各表面的加工工序和劃分加工階段之后,它和設(shè)備類型的選擇密切相關(guān).:采用技術(shù)措施集中的機械集中,如采用多刀,多刃,多軸或數(shù)控機床加工等。采用人為組織措施集中的組織集中,如普通車床的順序加工.,有時甚至每道工序只有一個工步.⑴ 工序集中的特點:1)采用高效率的專用設(shè)備和工藝裝備,生產(chǎn)效率高。.2)減少了裝夾次數(shù),易于保證各表面間的相互位置精度,還能縮短輔助時間。3)工序數(shù)目少,機床數(shù)量,操作工人數(shù)量和生產(chǎn)面積都可減少,節(jié)省人力,物力,還可簡化生產(chǎn)計劃和組織工作。4)工序集中通常需要采用專用設(shè)備和工藝裝備,使得投資大,設(shè)備和工藝裝備的調(diào)整,維修較為困難,生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大,轉(zhuǎn)換新產(chǎn)品較麻煩.⑵ 工藝分散的特點:1)設(shè)備和工藝裝備簡單,調(diào)整方便,工人便于掌握,容易適應(yīng)產(chǎn)品的變換。2)可以采用最合理的切削用量,減少基本時間.3)對操作工人的技術(shù)水平要求較低。4)設(shè)備和工藝裝備數(shù)量多,操作工人多,生產(chǎn)占地面積大.工序集中與分散各有特點,應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)類型,零件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求,為簡化生產(chǎn)計劃,多將工序適當(dāng)集中,使各通用機床完成更多表面的加工,以減少工序數(shù)目。而批量較大時就可采用多刀,現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展多趨向于工序集中.工序集中與工序分散各有利弊,如何選擇,應(yīng)根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模,產(chǎn)品的生產(chǎn)類型,現(xiàn)有的生產(chǎn)條件,零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求,各工序的生產(chǎn)節(jié)拍,進行綜合分析后選定.一般說來,單件小批生產(chǎn)采用組織集中,以便簡化生產(chǎn)組織工作。大批大量生產(chǎn)可采用較復(fù)雜的機械集中。對于結(jié)構(gòu)簡單的產(chǎn)品,可采用工序分散的原則。批量生產(chǎn)應(yīng)盡可能采用高效機床,為了減少裝卸運輸工作量,工序應(yīng)適當(dāng)集中。而對于剛性較差且精度高的精密工件,先進制造技術(shù)的發(fā)展,目前的發(fā)展趨勢是傾向于工序集中.第七節(jié) 工序內(nèi)容的設(shè)計一,設(shè)備及工藝裝備的選擇確定了工序集中或工序分散的原則后,則宜選用高效自動加工設(shè)備。若采用工序分散,選擇設(shè)備時還應(yīng)考慮:1)機床精度與工件精度相適應(yīng)。2)機床規(guī)格與工件的外形尺寸相適應(yīng)。3)選擇的機床應(yīng)與現(xiàn)有加工條件相適應(yīng),如設(shè)備負(fù)荷的平衡狀況等。4)如果沒有現(xiàn)成設(shè)備供選用,經(jīng)過方案的技術(shù)經(jīng)濟分析后,也可提出專用設(shè)備的設(shè)計任務(wù)書或改裝舊設(shè)備. 工藝裝備選擇的合理與否,將直接影響工件的加工精度,具體加工條件,工件結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求等選擇工藝裝備.⑴ 夾具的選擇 單件,小批生產(chǎn)應(yīng)首先采用各種通用夾具和機床附件,如卡盤,機床用平口虎鉗,分度頭等