浅谈加工工艺路线的拟定
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浅谈加工工艺路线的拟定
一般来说,拟定工艺路线的主要内容,除选择定位基准外,一般包括选择各加工表面的加工方法、安排工序的先后顺序等。
它是制定工艺规程的关键。
设计者一般应提出几种方案,通过分析对比,从中选择最佳方案。
关于工艺路线的拟定,目前还没有一套精确的计算方法,而是采用经过生产实践总结出的一些带有经验性和综合型的原则。
在应用这些原则时,要结合自己的实际情况灵活调整应用。
下面分别介绍一下。
表面加工方法的选择
为了正确选择加工方法,应了解各种加工方法的特点和掌握加工精度的概念。
1.加工精度的概念
加工精度是加工后零件表面的实际尺寸、形状、位置三种几何参数与图纸要求的理想几何参数的符合程度。
在加工过程中,影响精度的因素很多。
每种加工方法在不同的工作条件下,所能达到的精度会有所不同。
例如精细地操作,选择较小的切削量,就能得到较高的精度。
也可以
2.选择加工方法是需要考虑的因素
1)工件材料。
依据材料性质决定加工方法。
例如,有色金属的精加工不能使用磨削以免堵塞砂轮,而要用高速精细车或精细镗;淬火钢的精加工则要使用磨削等等。
2)工件的形状和尺寸。
例如,对于公差为IT7的孔采用铰、拉、镗、磨等都可以实现,但是箱体上的孔一般不采用拉或磨,而是常常选择镗孔(大孔)或铰孔(小孔)。
3)生产类型及生产率问题。
选择加工方法要与生产类型相适应。
大批量生产应选生产率高和质量稳定的加工方法。
例如,大批量生产时选用精密毛坯,如用粉末冶金制造液压泵齿轮,精锻锥齿轮,精铸中小零件等,可简化机械加工,在毛坯制造后直接进入磨削加工。
4)充分考虑利用新工艺、新技术的可能性提供工艺水平。
5)特殊要求。
如表面纹路方向的要求,铰削和镗削孔的纹路方向与拉削的纹路方向不同等,应根据设计的特殊要求选择相应的加工方法。
二、加工顺序的安排
机械加工工艺路线一般要经过切削加工、热处理和辅助工序。
因此,在拟定工艺路线时,要充分全面把握切削加工、热处理和辅助工序的关系。
切削加工的工序安排原则
先加工基准面
定为精基准的表面应安排在起始工序先进行加工,以便为后续工序的加工提供精基准。
划分加工阶段
工件的加工质量要求较高时,都应划分阶段。
一般可分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。
加工精度和表面质量要求特别高时,还要增设光整加工和超精密加工阶段。
先面后孔
对于箱体、支架和连杆等工件,应先加工平面后加工孔。
这是因为平面的轮廓平整,安防和定位比较稳定可靠,先加工好平面,就可以以平面定位加工孔,保证平面和孔的位置精度。
此外,由于平面先加工好,也给平面上的孔加工也带来方便,是刀具的初始切削条件得到改善。
次要表面可穿插在工阶段间进行加工
次要表面一般加工量都较少,加工比较方便。
且能有效间隔各加工阶段,消除工件因残余应力的重新分布而变形的影响,在后续工序能有效纠正其变形。
热处理工序的安排
热处理工序是用于提高材料的力学性能、改善金属的加工性能以及消除残余应力。
制定工艺路线时,应根据设计和工艺要求全面考虑。
预备热处理
预备热处理的目的是改善加工性能,为最终热处理做好准备和消除残余应力,如正火、退火和时效处理等。
它应安排在粗加工前、后和需要消除应力处。
放在粗加工前,可改善粗加工时材料的加工性能,并可减少工件更换加工车间的运输量;放在粗加工后,有利于粗加工后参与应力的消除。
调质处理能得到组织均匀细致的回火索氏体,有时可作为预备热处理,安排在粗加工后。
精度要求较高的精密丝杆和主轴等工件,常常安排多次时效处理,以消除残余应力,减少变形。
最终热处理
最终热处理的目的是提高力学性能,如调质、淬火、渗碳淬火、渗氮和液体碳氮共渗等,都属于最终热处理,一般安排在精加工前后。
变形较大的热处理,如渗碳淬火应安排在精加工前进行,以便在精加工磨削时纠正热处理的变形,调质也应安排在精加工前进行。
变形较小的热处理如渗氮等,应安排在精加工后。
表面装饰性镀层和发蓝处理,一般都安排在机械加工完毕后进行。
辅助工序的安排
辅助工序的种类很多,包括检验、去毛刺、倒角、清洗、防锈、去磁、平衡等。
辅助工序也是必备的工序,若安排不当或遗漏,将会给后续工序或装配带来困难,影响产品质量,甚至使机器无法使用。
例如,未去除干净的毛刺将影响装夹精度、测量精度、装配精度以及工人安全;润滑油中未去净的渣滓,将影响机器的使用质量;研磨、珩磨后没清洗的工件会带入残存的砂粒,加剧工件在使用中的磨损;用磁力夹紧的工件没有安排去磁工序,会使带有磁性的工件进入装配线,影响装配质量。
因此,要重视辅助工序的安排。
另外,检验工序更是必不可少的工序。
它对保证质量、防止产生废品起到重要作用。
除了工序中自检外,还需专门安排检验工序;例如,粗加工阶段结束后、重要工序前后、热处理工序前后、全部加工工序完成后等。
有些特殊的检验,如探伤等检查工件的内部质量,一般都安排在精加工阶段。
密封性检验、工件的平衡和重量检验,一般都安排在工艺过程的最后进行。