常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)-數(shù)控加工工藝(編輯修改稿)
2025-12-29 00:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 零件會(huì)產(chǎn)生較大的變形。而且經(jīng)過(guò)粗加工后零件的內(nèi)應(yīng)力要重新分布，也會(huì)使零件發(fā)生變形。如果不劃分加工階段而連續(xù)加工，就無(wú)法避免和修正上述原因所引起的加工誤差。加工階段劃分后，粗加工造成的誤差，通過(guò)半精加工和精加工 可以得到修正，并逐步提高零件的加工精度和表面質(zhì)量，保證了零件的加工要求。 （ 2）合理使用機(jī)床設(shè)備的需要 粗加工一般要求功率大，剛性好，生產(chǎn)率 8 高而精度不高的機(jī)床設(shè)備。而精加工需采用精度高的機(jī)床設(shè)備，劃分加工階段后就可以充分發(fā)揮粗、精加工設(shè)備各自性能的特點(diǎn)，避免以粗干精，做到合理使用設(shè)備。這樣不但提高了粗加工的生產(chǎn)效率，而且也有利于保持精加工設(shè)備的精度和使用壽命。 （ 3）及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷 毛坯上的各種缺陷（如氣孔、砂眼、夾渣或加工余量不足等），在粗加工后即可被發(fā)現(xiàn)，便于及時(shí)修補(bǔ)或決定報(bào)廢，以免繼續(xù)加工后 造成工時(shí)和加工費(fèi)用的浪費(fèi)。 （ 4）便于安排熱處理 熱處理工序使加工過(guò)程劃分成幾個(gè)階段，如精密主軸在粗加工后進(jìn)行去除應(yīng)力的人工時(shí)效處理，半精加工后進(jìn)行淬火，精加工后進(jìn)行低溫回火和冰冷處理，最后再進(jìn)行光整加工。這幾次熱處理就把整個(gè)加工過(guò)程劃分為粗加工 —— 半精加工 —— 精加工 —— 光整加工階段。 在零件工藝路線擬訂時(shí)，一般應(yīng)遵守劃分加工階段這一原則，但具體應(yīng)用時(shí)還要根據(jù)零件的情況靈活處理，例如對(duì)于精度和表面質(zhì)量要求較低而工件剛性足夠，毛坯精度較高，加工余量小的工件，可不劃分加工階段。又如對(duì)一些剛性好的重型零件，由 于裝夾吊運(yùn)很費(fèi)時(shí)，也往往不劃分加工階段而在一次安裝中完成粗精加工。 還需指出的是，將工藝過(guò)程劃分成幾個(gè)加工階段是對(duì)整個(gè)加工過(guò)程而言的，不能單純從某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)來(lái)判斷。例如工件的定位基準(zhǔn)，在半精加工階段甚至在粗加工階段就需要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段中安排某些鉆孔之類(lèi)的粗加工工序也是常有的。 三、 工序的劃分 工序集中就是零件的加工集中在少數(shù)工序內(nèi)完成，而每一道工序的加工內(nèi)容卻比較多；工序分散則相反，整個(gè)工藝過(guò)程中工序數(shù)量多，而每一道工序的加工內(nèi)容則比較少。 (一 ) 工序集中的特點(diǎn) 9 有利于采用高生產(chǎn)率的專(zhuān)用設(shè)備和工藝裝備，如采用多刀多刃、多軸機(jī)床、數(shù)控機(jī)床和加工中心等，從而大大提高生產(chǎn)率。 減少了工序數(shù)目，縮短了工藝路線，從而簡(jiǎn)化了生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作。 減少了設(shè)備數(shù)量，相應(yīng)地減少了操作工人和生產(chǎn)面積。 減少了工件安裝次數(shù)，不僅縮短了輔助時(shí)間，而且在一次安裝下能加工較多的表面，也易于保證這些表面的相對(duì)位置精度。 專(zhuān)用設(shè)備和工藝裝置復(fù)雜，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作和投資都比較大，尤其是轉(zhuǎn)換新產(chǎn)品比較困難。（二）工序分散特點(diǎn) 設(shè)備和工藝裝備結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，對(duì)工人的技術(shù)水平 要求低。 可采用最有利的切削用量，減少機(jī)動(dòng)時(shí)間。 容易適應(yīng)生產(chǎn)產(chǎn)品的變換。 設(shè)備數(shù)量多，操作工人多，占用生產(chǎn)面積大。 工序集中和工序分散各有特點(diǎn)；在擬訂工藝路線時(shí)，工序是集中還是分散，即工序數(shù)量是多還是少，主要取決于生產(chǎn)規(guī)模和零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求。在一般情況下，單件小批生產(chǎn)時(shí)，多將工序集中。大批量生產(chǎn)時(shí)，既可采用多刀、多軸等高效率機(jī)床將工序集中，也可將工序分散后組織流水線生產(chǎn)；目前的發(fā)展趨勢(shì)是傾向于工序集中。 （三）工序順序的安排 機(jī)械加工工序的安排 （ 1）基準(zhǔn)先行 零件加工一般多 從精基準(zhǔn)的加工開(kāi)始，再以精基準(zhǔn)定位加工其它表面。因此，選作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)安排在工藝過(guò)程起始工序先進(jìn)行加工，以便為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn) 。例如軸類(lèi)零件先加工兩端中心孔，然后再以中心孔作為精基準(zhǔn)，粗、精加工所有外圓表面。齒輪加工則先加工內(nèi)孔及基準(zhǔn)端面，再以?xún)?nèi)孔及端面作為精基準(zhǔn)，粗、精加工齒形表面。 10 （ 2）先粗后精 精基準(zhǔn)加工好以后，整個(gè)零件的加工工序，應(yīng)是粗加工工序在前，相繼為半精加工、精加工及光整加工。按先粗后精的原則先加工精度要求較高的主要表面，即先粗加工再半精加工各主要表面，最后再進(jìn)行精加工和光整加工。在 對(duì)重要表面精加工之前，有時(shí)需對(duì)精基準(zhǔn)進(jìn)行修整，以利于保證重要表面的加工精度，如主軸的高精度磨削時(shí)，精磨和超精磨削前都須研磨中心孔；精密齒輪磨齒前，也要對(duì)內(nèi)孔進(jìn)行磨削加工。 （ 3）先主后次 根據(jù)零件的功用和技術(shù)要求。先將零件的主要表面和次要表面分開(kāi)，然后先安排主要表面的加工，再把次要表面的加工工序插入其中。次要表面一般指鍵槽、螺孔、銷(xiāo)孔等表面。這些表面一般都與主要表面有一定的相對(duì)位置要求，應(yīng)以主要表面作為基準(zhǔn)進(jìn)行次要表面加工，所以次要表面的加工一般放在主要表面的半精加工以后，精加工以前一次加工結(jié)束。也有放在 最后加工的，但此時(shí)應(yīng)注意不要碰傷已加工好的主要表面。 （ 4）先面后孔 對(duì)于箱體、底座、支架等類(lèi)零件，平面的輪廓尺寸較大，用它作為精基準(zhǔn)加工孔，比較穩(wěn)定可靠，也容易加工，有利于保證孔的精度。如果先加工孔，再以孔為基準(zhǔn)加工平面，則比較困難，加工質(zhì)量也受影響。 熱處理工序的安排 熱處理可用來(lái)提高材料的力學(xué)性能，改善工件材料的加工性能和消除內(nèi)應(yīng)力，其安排主要是根據(jù)工件的材料和熱處理的目的來(lái)進(jìn)行。 （ 1）正火、退火 正火和退火是為了改善切削加工性能和消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力。如含碳量大于 %的低碳鋼和低碳合金鋼 ，為降低硬度便于切削，常采用退火；含碳量低于 %的低碳鋼和低碳合金鋼為避免硬度過(guò)低切削時(shí)粘刀，一般采用正火以提高硬度；退火和正火常安排在毛坯制造之后粗加工之前。 （ 2）調(diào)質(zhì) 調(diào)質(zhì)處理即淬火后的高溫回火，能獲得均勻細(xì)致的索氏體組織，為以后表面淬火和滲氮作組織準(zhǔn)備，常安排在粗加工之后半精加工之前進(jìn)行。 （ 3）時(shí)效處理 時(shí)效處理主要用于消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng) 11 力。常安排在粗加工之后進(jìn)行。對(duì)于加工精度要求不高的工件，也可放在粗加工之前進(jìn)行。 （ 4）淬火 淬火處理的目的主要是提高零件材料的硬度和耐 磨性。淬火工序一般安排在半精加工與精加工之間進(jìn)行，因淬火后工件硬度很高，且有一定變形，需再進(jìn)行磨削或研磨加工，以修正熱處理工序產(chǎn)生的變形。在淬火工序之前需將銑鍵槽、車(chē)螺紋、鉆螺紋底孔、攻螺紋等次要表面的加工進(jìn)行完畢，以防止零件淬硬后不能加工。 （ 5）滲碳淬火 滲碳淬火適用于低碳鋼和低碳合金鋼，其目的是使零件表層含碳量增加，經(jīng)淬火后使表層獲得高的硬度和耐磨性，而芯部仍保持其較高的韌性。由于滲碳淬火變形大，且滲碳層深度一般為 ~2 mm 之間，因此滲碳淬火工序一般安排在半精加工與精加工之間。 （ 6）滲氮處理 滲氮是使氮原子滲入金屬表面而獲得一層含氮化合物的處理方法。滲氮層可以提高零件表面的硬度，耐磨性，疲勞強(qiáng)度和抗蝕性。由于滲氮處理溫度較低，變形小，且滲氮層較薄（在 ~ ），因此常安排在精加工之間進(jìn)行。為減小滲氮變形，在切削加工之后一般需進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。 檢驗(yàn)工序的安排 檢驗(yàn)工序一般安排在粗加工后，精加工前；送往外車(chē)間前后；重要工序和工時(shí)長(zhǎng)的工序前后；零件加工結(jié)束后，入庫(kù)前。 其它工序的安排 （ 1）表面強(qiáng)化工序 如滾壓、噴丸處理等，一般安排在工藝過(guò)程的最后。 （ 2）表面處理工序 如發(fā)藍(lán)、電鍍等一般安排在工藝過(guò)程的最后。 （ 3）探傷工序 如 X 射線檢查、超聲波探傷等多用于零件
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