機(jī)械加工工藝編制及改進(jìn)探討

1、機(jī)械加工工藝編制及改進(jìn)探討 摘要：本文對機(jī)械加工工藝編制的原則、要求、交工階段的劃分、定位基準(zhǔn)的選擇、注意事項(xiàng)及加工誤差等問題進(jìn)行了分析探討，提出了改進(jìn)建議，供參考。 關(guān)鍵詞：機(jī)械加工工藝；編制；改進(jìn) 中圖分類號：f407.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a 文章編號： 機(jī)械加工工藝是機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的根本保證。零件的質(zhì)量包括零件加工的尺寸精度和表面質(zhì)量等。加工精度是指零件的實(shí)際幾何參數(shù)對理想幾何參數(shù)的符合程度，符合程度越高，加工精度則越高。在一定加工設(shè)備的前提下，制定合理的機(jī)械加工工藝，可以提高零件加工精度，降低廢品率，提高勞動生產(chǎn)率。對于同一種零件，不同的工藝人員制定的工藝路線也不盡相同。工藝人員應(yīng)當(dāng)在多個加

2、工路線中尋找一個較好的方案，以最短的工序和最少的投入加工出合格的零件。 1 編制機(jī)械加工工藝的基本原則 （1）保證產(chǎn)品質(zhì)量。在編制機(jī)械加工工藝時應(yīng)首先保證產(chǎn)品質(zhì)量，即依據(jù)工藝人員所編制的機(jī)械加工工藝進(jìn)行操作，可保證零件加工的尺寸精度和表面質(zhì)量等要求。 （2）提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。在保證零件加工質(zhì)量的前提下，應(yīng)力求提高生產(chǎn)效率。同時要盡量節(jié)約人力物力，最大程度地降低生產(chǎn)成本。 （3）確保安全操作。工藝嚴(yán)格遵循機(jī)械安全操作規(guī)程，保證勞動者的安全。 2 編制機(jī)械加工工藝的基本要求 （1）機(jī)械加工工藝應(yīng)按統(tǒng)一的技術(shù)術(shù)語和格式進(jìn)行編制，內(nèi)容、文字應(yīng)簡潔易懂、準(zhǔn)確無誤。 （2）編制加工工藝時，要根據(jù)

3、零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、精度要求、毛坯狀況、零件質(zhì)量等條件，選擇相應(yīng)的加工設(shè)備。比如對于大型零件，尤其是鑄鍛件，應(yīng)首先估算零件毛坯質(zhì)量，以免超出起重設(shè)備或機(jī)床額定負(fù)荷，影響生產(chǎn)安全。 （3）若需用工裝時，應(yīng)首先考慮采用標(biāo)準(zhǔn)工裝及現(xiàn)有專用工裝，盡量減少采用新設(shè)計(jì)專用工裝。對批量大的零件應(yīng)設(shè)計(jì)專用工裝，以提高生產(chǎn)效率。 3 加工階段的劃分 零件的加工是一個由粗到精的過程，需通過若干工序的加工逐步達(dá)到質(zhì)量要求。對加工精度要求較高的零件，加工過程可劃分為粗加工、半精加工和精加工等階段。各加工階段的基本要求如下。 （1）粗加工階段。去除毛坯黑皮和大部分加工余量，為后序加工提供精準(zhǔn)基面，并留均勻而合適的余量。 （2

4、）半精加工階段。提高精加工所需要的定位基準(zhǔn)的精確性和控制精加工余量，為主要表面的精加工創(chuàng)造條件。 （3）精加工階段。進(jìn)一步改善精度和表面粗糙度等要求較高的表面，使零件的各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到技術(shù)要求。 4 定位基準(zhǔn)的選擇 工件在進(jìn)行機(jī)械加工時，用以確定工件對機(jī)床及刀具相對位置的表面稱為定位基準(zhǔn)。最初工序中所用的定位基準(zhǔn)是毛坯上未經(jīng)加工的表面，稱為粗基準(zhǔn)；在其后各工序加工中所用的定位基準(zhǔn)是已加工的表面，稱為精基準(zhǔn)。 選擇工件的哪些表面作為定位基準(zhǔn)，是編制機(jī)械加工工藝過程中的一個十分重要的問題。定位基準(zhǔn)選擇的是否合理，將直接影響零件加工質(zhì)量和機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，但由于粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的作用不同，兩者的選擇

5、原則也不同。 5 編制工藝應(yīng)注意的事項(xiàng) 工具車間是專為公司加工工裝的專業(yè)化車間，這就決定了工具車間的機(jī)械產(chǎn)品一般都是單件小批量加工，品種規(guī)格繁多，難以形成流水線生產(chǎn)。根據(jù)以上特點(diǎn)，編制零件加工工藝應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。 （1）充分了解車間的生產(chǎn)設(shè)備及加工能力，對常用的設(shè)備參數(shù)應(yīng)該熟記于心。例如：車床的最大回轉(zhuǎn)直徑、磨床工作臺的寬度和長度、主軸通孔等參數(shù)。如圖1a所示的盤類零件，由于車間磨床砂輪尺寸的限制，無法磨削mm尺寸的軸，所以將其設(shè)計(jì)圖改為圖1b所示的工藝圖，即增加108 mm工藝臺階，這樣就可在原磨床上完成磨削尺寸的軸。 圖1 盤類零件 （2）熟知零件結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求及其在產(chǎn)品中的功能及裝配關(guān)系

6、，以確定有效的工藝手段，保證零件的加工質(zhì)量。如圖2a所示錐形零件，在磨削mm內(nèi)孔時，由于該件的外圓是外錐在磨床上無法裝夾，經(jīng)與設(shè)計(jì)人員溝通，在不影響其功能、裝配和強(qiáng)度條件下，設(shè)計(jì)了兩種工藝圖，如圖2b、圖2c所示。其中，圖2b為車工藝臺；圖2c設(shè)置工藝凸臺，在磨削完mm內(nèi)孔后將此工藝凸臺車掉。 圖2 錐形零件工藝圖 （3）整個工藝過程應(yīng)緊緊圍繞零件圖上各要素 的精度一步步由粗到細(xì)地安排，以保證加工出來的零件實(shí)物符合圖紙要求。對于形狀復(fù)雜或者加工精度不易保證的零件可以考慮制作輔助夾具。如圖3a所示，頂尖在線切割時很難保證頂尖直線與定位孔之間的平行度要求，于是設(shè)計(jì)了如圖3b所示的輔助夾具。將頂尖安

7、裝在輔助夾具中，用銷子穿過定位孔可實(shí)現(xiàn)裝夾、定位、防轉(zhuǎn)的功能，順利完成頂尖的加工，從而大大地提高了生產(chǎn)效率、保證了加工質(zhì)量；圖4a為汽車同步器外錐面齒環(huán)摩擦材料粘結(jié)夾具，通過將夾具主體圓錐上的公差轉(zhuǎn)化為高度公差的工藝（如圖4b），來保證加工精度。所編制的加工工藝制造成本低、性價比高，對產(chǎn)品質(zhì)量的保障起了重要作用。 圖3 輔助夾具1 圖4 輔助夾具2 （4）制定的工藝要注意加工成本與方便工人操作。加工成本主要決定于設(shè)計(jì)，但加工工藝的作用也不可忽視。加工方法應(yīng)與加工精度相配比，粗、精加工設(shè)備盡量分開。盡量選用通用刀、量具，大批量的定型零件可設(shè)置少量、簡易工裝，以減少劃線成本；制定的工藝還應(yīng)方便工人

8、操作，零件裝夾方式要使工人操作順手，便于測量。圖5所示為小型薄套筒類零件可一坯多件毛坯下料的工藝圖。 圖5 一坯多件下料工藝圖 （5）制定的工藝可操作性要強(qiáng)。所制定的工藝在生產(chǎn)過程中應(yīng)能順利執(zhí)行，粗、精加工基準(zhǔn)面工序的安排，各工種的確定，除了要按照工藝編制的一般原則外，更重要的是要結(jié)合工廠的設(shè)備能力、工藝裝備、人員素質(zhì)的實(shí)際情況和習(xí)慣作法巧妙地安排。對于工序較為復(fù)雜的大型零件可以先編臨時工藝并進(jìn)行試制、改進(jìn)。如圖6所示的某變速器箱體，經(jīng)試制和改進(jìn)，最終確定了變矩器結(jié)合面的加工由立式車床改為龍門銑床、行星機(jī)構(gòu)安裝孔由立式車床進(jìn)行精加工的工藝，減少了工件周轉(zhuǎn)次數(shù)，提高了加工質(zhì)量和加工效率。 圖6

9、變速器箱體 （6）制定的工藝過程要有利于生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度。工藝人員不但要站在保質(zhì)可行的角度去編制工藝，而且要了解一些生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度方面的情況，使工藝過程合乎生產(chǎn)周期短的原則。這就要求工藝人員做到充分利用人力資源與設(shè)備資源，使零件以少的工序、短的物流路線與生產(chǎn)計(jì)劃拍節(jié)相適應(yīng)，避免零件在車間之間和同工種內(nèi)反復(fù)調(diào)整，浪費(fèi)時間。 6機(jī)械加工工藝技術(shù)與誤差分析 機(jī)械加工生產(chǎn)過程中，由于機(jī)械零件的尺寸、生產(chǎn)類型、技術(shù)要求及形狀等要求不同，一個普通零件通常不是僅在一個車床上加工完成，這就需要經(jīng)過一系列的加工工藝，根據(jù)零件的各項(xiàng)具體要求，選擇合適的機(jī)床與加工方法，正確安排加工工序，將零件一步步加工出來。在機(jī)械加工過程中，由于各項(xiàng)工藝過程的要求不同，這就需要對加工工藝有足夠的正確認(rèn)識。 6.1 機(jī)械加工誤差產(chǎn)生的主要原因 （1）定位誤差。機(jī)械加工定位誤差包括定位副制造不準(zhǔn)確誤差與基準(zhǔn)不重合誤差。在加工零件時，要選擇工件上的幾何要素作為定位基準(zhǔn)，如果設(shè)計(jì)基