機械制造工藝學工藝規(guī)程設計3

1、李詩龍武漢工業(yè)學院.2010年11月30日 第五節(jié)第五節(jié) 工藝路線的擬定工藝路線的擬定 工藝路線：從毛坯到成品的加工順序。影響加工質(zhì)量、效率、工人勞動強度，設備投資，車間面積，生產(chǎn)成本。內(nèi)容：各表面加工方法選擇，工序集中和分散，加工階段劃分和先后順序安排。一、表面加工方法的選擇一、表面加工方法的選擇（1）盡量采用）盡量采用經(jīng)濟加工精度經(jīng)濟加工精度方案進行加工方案進行加工 零件結(jié)構(gòu)形狀雖多種多樣，但都是由基本表面組合而成。零件結(jié)構(gòu)形狀雖多種多樣，但都是由基本表面組合而成。同一種表面又有不同的加工方案，一般選擇原則如下：同一種表面又有不同的加工方案，一般選擇原則如下：（2）首先考慮主要表面的加工方

2、案）首先考慮主要表面的加工方案 （3 3）確定加工方案時應考慮零件的材料、硬度、）確定加工方案時應考慮零件的材料、硬度、 結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小等。結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小等。 （4）加工方案要和生產(chǎn)類型、生產(chǎn)率的要求相適）加工方案要和生產(chǎn)類型、生產(chǎn)率的要求相適 應，考慮現(xiàn)有技術力量和設備。應，考慮現(xiàn)有技術力量和設備。 加工經(jīng)濟精度是確定加工方法的基本依據(jù)加工經(jīng)濟精度是確定加工方法的基本依據(jù) 加工經(jīng)濟精度：在正常的加工條件下所能保證的加工精度。 采用符合質(zhì)量標準的設備，工藝裝備和標準技術等級的工具，不延長加工時間的條件。 先根據(jù)被加工表面的精度要求，選定最終加工方法，然后再選定精加工前的一系列準備工序的

3、加工方法。零件成本與加工誤差的關系零件成本與加工誤差的關系選擇表面加工方法考慮的因素選擇表面加工方法考慮的因素工件材料的性質(zhì)： 精加工：淬火鋼磨削， 有色金屬精細車（鏜），金剛鏜工件的形狀和尺寸： IT7孔：鏜、鉸、拉、磨； 箱體孔：大孔，鏜。 小孔：鉆、擴、鉸。 孔系加工時，可采用組合銑或磨。生產(chǎn)類型 具體生產(chǎn)條件： 利用現(xiàn)有設備和工藝手段，工人技術水平，挖潛。 重視新工藝、新技術，兼顧設備的負荷平衡。生產(chǎn)類型不同，加工方法也不同生產(chǎn)類型不同，加工方法也不同大批大量生產(chǎn)：高生產(chǎn)率，質(zhì)量穩(wěn)定 平面、孔拉削 軸仿形車 甚至可根本改變毛坯形態(tài)，如粉末、冶金齒輪、精鍛、精鑄 單件小批量生產(chǎn)：通用加工

4、方法 平面刨、銑； 孔鉆、擴、鉸、鏜，數(shù)控機床，加工中心 二、典型表面的加工路線二、典型表面的加工路線由于精度要求高的表面，均須通過粗加工、半精加工及精加工逐步達到，因此，除正確選擇相應的最終方法外，還應確定從毛坯到最終形成的加工方案所組成的整套加工方案。例例外圓加工方案外圓加工方案 序號序號加工方案加工方案尺寸經(jīng)濟精度尺寸經(jīng)濟精度 粗糙度粗糙度Ra不不淬淬火火1粗車粗車IT11以下以下5012.52粗車粗車+半精車半精車IT8IT106.33.23粗車粗車+半精車半精車+精車精車IT7IT81.60.84粗車粗車+半精車半精車+精車精車+滾壓滾壓IT7IT80.20.025淬淬火火5粗粗+半

5、精半精+熱熱+磨磨IT7IT80.80.46粗粗+半精半精+粗磨粗磨+精磨精磨IT6IT70.40.17粗粗+半精車半精車+粗磨粗磨+精磨精磨+超精加工超精加工IT50.1Rz0.1有色有色金屬金屬8粗粗+半精車半精車+精車精車+金剛車金剛車IT6IT70.40.025典型表面（外圓、內(nèi)孔和平面）的加工路線典型表面（外圓、內(nèi)孔和平面）的加工路線 外圓 粗車粗車半精車半精車精車精車 粗車粗車半精車半精車粗磨粗磨精磨精磨內(nèi)孔 鉆鉆擴擴鉸鉸手鉸手鉸 鉆鉆/粗鏜粗鏜半精半精精鏜精鏜浮動鏜浮動鏜/金剛鏜金剛鏜平面 粗銑粗銑半精銑半精銑精銑精銑高速銑高速銑 粗刨粗刨半精刨半精刨精刨精刨寬刀精刨寬刀精刨/刮

6、研刮研/研磨研磨淬火三、加工階段的劃分三、加工階段的劃分 1、劃分加工階段的主要目的、劃分加工階段的主要目的 ：（1）保證加工質(zhì)量）保證加工質(zhì)量 粗加工余量大，較大夾緊力、切削力、切削熱，工件粗加工余量大，較大夾緊力、切削力、切削熱，工件 產(chǎn)生較大變形、殘余應力、缺陷和加工誤差，通過半精產(chǎn)生較大變形、殘余應力、缺陷和加工誤差，通過半精、精加工逐步糾正、精加工逐步糾正（2 2）合理使用設備）合理使用設備人力、技術、資源 有利于按照不同要求選不同精度、剛性、功率的機床有利于按照不同要求選不同精度、剛性、功率的機床（3）便于安排熱處理工序）便于安排熱處理工序 熱處理常穿插在加工階段之間，也便于組織生

7、產(chǎn)熱處理常穿插在加工階段之間，也便于組織生產(chǎn)（4 4）及時發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷）及時發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷 以決定零件的報廢或修補，避免盲目加工造成的浪費以決定零件的報廢或修補，避免盲目加工造成的浪費三、加工階段的劃分三、加工階段的劃分 2、工藝路線按工序性質(zhì)不同而劃分為以下幾個階段：粗加工階段：主要任務是切除大部分加工余量，達到很高生產(chǎn)率。半精加工階段：消除粗加工留下的缺陷，為精加工作準備，并完成次要表面加工。精加工階段：達到加工表面圖紙要求。光整加工階段：加工精度高于IT 6，粗糙度低于0.04 時采用。3、劃分加工階段的主要依據(jù)、劃分加工階段的主要依據(jù) 零件的技術要求；年生產(chǎn)綱領及生產(chǎn)條件。毛坯的情況

8、，粗精分開，有利于發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷。零件的大小，笨重的運輸和安裝都很不方便，粗精放在一起。四、工序集中與工序分散的原則四、工序集中與工序分散的原則確定了加工方法、方案，并且劃分出各加工階段后，零件的加工工步便確定了，下一步應該將各工步組成工序。同一個工件，同樣的加工內(nèi)容，可以安排兩種不同形式的工藝規(guī)程：一種是工序集中，一種是工序分散。 工序集中工序集中 工序集中是使每個工序中包括盡可能多的工步內(nèi)容，使得總工序數(shù)減少。有利于保證加工面間的相互位置精度要求。有利于采用生產(chǎn)率高機床，節(jié)省裝夾工件時間，減少搬動次數(shù)。有利于生產(chǎn)組織管理。 工序集中的特點工序集中的特點 優(yōu)點：能采用高效專用機床及工裝，可大大

9、提高生產(chǎn)率。減少設備數(shù)量和工人數(shù)量及占地面積?？s短工藝路線，使生產(chǎn)計劃和組織工作簡化。運輸路線縮短，加工周期壓縮。安裝次數(shù)減少，易保證相互位置精度。缺點：需購置專用機床和工裝，調(diào)整及修理時需專人保管，生產(chǎn)準備工作量大。工序分散工序分散 工序分散是將工藝路線集中的內(nèi)容分散在更多的工序中去完成，使得工序的工步少、路線長。 工序分散的特點工序分散的特點 優(yōu)點：每臺機床只完成一個或幾個工步，可采用結(jié)構(gòu)簡單的高效機床和工裝，容易調(diào)整，易于平衡工序時間，可組織流水線生產(chǎn)。生產(chǎn)準備工作量少，容易適應同類產(chǎn)品更換。操作工人技術水平要求不高。可以采用最合理的切削用量，減小機動時間。缺點：設備數(shù)量多，操作人員多，

10、生產(chǎn)面積大，加工周期長。工序集中與分散如何使用？工序集中與分散如何使用？ 單件小批生產(chǎn)，盡量采用工序集中，使用通用設備。 加工中心 高效自動化機床大批大量生產(chǎn)，工序應分散。 傳統(tǒng)流水線 自動線工序集中分散各有所長，工序集中優(yōu)點較工序集中分散各有所長，工序集中優(yōu)點較多，現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展趨于工序集中。多，現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展趨于工序集中。五、工序順序如何安排？五、工序順序如何安排？ 1、機加工順序安排應遵守下列原則：先粗后精：按粗加工半精加工精加工光整加工 逐漸逼近逐漸逼近基準先行：工件上的定位精基面，一般在工藝過程一開始應進行粗、精加工，在主要表面的精加工或光整加工之前，還有必要安排其定位精基準的精加工

11、和修復。 獲得精度獲得精度先主后次：精度要求較高的主要表面的粗加工（包括半精加工）一般都安排在次要表面的加工之前，這樣有利于及時發(fā)現(xiàn)原材料缺陷和防止浪費次要表面的加工工時，但重要表面（特別是重要孔）的最終加工應安排在最后。 減少浪費減少浪費先面后孔：一般先安排平面加工，然后安排孔加工，特別是粗加工階段更應如此，有利于提高孔加工刀具的耐用度和保證孔的位置精度。 定位可靠定位可靠 2、常用熱處理工序的安排、常用熱處理工序的安排 毛坯粗加工半精加工精加工粗磨細磨成品退火、正火、時效人工時效調(diào)質(zhì)、退火 高頻淬火、滲碳淬火、整體淬火、去應力處理氮化預 備 熱 處 理最 終 熱 處 理熱處理及表面處理安排

12、熱處理及表面處理安排熱處理方法代號熱處理方法代號（GC423-62）熱處理方法熱處理方法代代號號標注舉例標注舉例熱處理方法熱處理方法代代號號標注舉例標注舉例退火退火正火正火調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)淬火淬火油冷淬火油冷淬火高頻淬火高頻淬火調(diào)質(zhì)高頻淬火調(diào)質(zhì)高頻淬火ThZTCYGT-GT235調(diào)質(zhì)至調(diào)質(zhì)至HB220250C48淬火回火淬火回火HRC4550Y35油冷淬火油冷淬火HRC3040G52高頻淬火高頻淬火HRC5055T-G54調(diào)質(zhì)高頻淬火回火調(diào)質(zhì)高頻淬火回火HRC5258火焰淬火火焰淬火氰化氰化氮化氮化滲碳淬火滲碳淬火滲碳高頻淬火滲碳高頻淬火HQDS-CS-GH54火焰加熱淬火火焰加熱淬火回火回火HRC5

13、2-58Q59氰化淬火回火氰化淬火回火HRC5662D0.3-900氮化深度至氮化深度至0.3mm,硬度大于硬度大于HV850S0.5-C59滲碳層深滲碳層深度度0.5mm,淬火后回火淬火后回火HRC5662S0.8-G59滲碳層深滲碳層深度度0.8mm,高頻淬火回高頻淬火回火火HRC56-623、其他輔助工序的安排、其他輔助工序的安排 1 1）檢驗工序）檢驗工序 （一般性尺寸、形位誤差檢查）防止廢品和浪費。安排在 粗加工結(jié)束后；粗加工結(jié)束后； 重要工序前后；重要工序前后； 轉(zhuǎn)向另車間前后；轉(zhuǎn)向另車間前后； 全部加工結(jié)束后全部加工結(jié)束后2 2）去除毛刺）去除毛刺3 3）特種檢驗）特種檢驗（無損

14、探傷、密封性、平衡試驗、重量） 內(nèi)部質(zhì)量檢查X射線，磁力探傷，超聲波探傷4 4）表面處理）表面處理（表面涂層、鍍層、發(fā)藍）5 5）清洗、退磁、清洗、退磁、防銹防銹 例：齒輪零件圖例：齒輪零件圖加工方法的選擇加工方法的選擇：端面端面A、B(IT11、Ra3.2)：粗車：粗車(IT1213)，半精車，半精車(IT10 11) 外圓（外圓（IT11、Ra3.2）：粗車）：粗車(IT1213)，半精車，半精車(IT1011)內(nèi)孔（內(nèi)孔（IT7、Ra1.6）：）： 鉆、擴、精擴、半精鉸、精鉸鉆、擴、精擴、半精鉸、精鉸齒面（齒面（8-7-7-DC、Ra1.6）：）： 滾齒滾齒鍵槽（鍵槽（IT9、Ra1.6

15、）：）： 粗刨、半精刨、鉗工修粗刨、半精刨、鉗工修R1.6孔孔4-12（Ra1.6）：）： 鉆、半精鉸鉆、半精鉸序號序號工序名稱工序名稱工序內(nèi)容工序內(nèi)容基準基準工裝工裝設備設備1熱處理熱處理正火正火2粗車粗車粗車端面粗車端面A 、外圓、外圓100，鉆孔，鉆孔25,粗車端面粗車端面B端面端面B，外圓，外圓端面端面A，外圓，外圓卡盤卡盤卡尺卡尺車床車床3粗刨粗刨粗刨（插）鍵槽粗刨（插）鍵槽8外圓外圓刨床刨床4鉆孔鉆孔鉆孔鉆孔4-12端面端面A，外圓，外圓鉆床鉆床5半精車半精車半精車端面半精車端面A 、半、半精車外圓精車外圓100、粗擴粗擴25孔孔半精車半精車B面面端面端面B，外圓，外圓端面端面A，外圓，外圓卡盤卡盤卡尺卡尺車床車