第一章機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2

1.4

工藝路線制定DeterminetheMachiningRoute第一章機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)MachiningProcessPlanning1在加工時(shí)用于工件定位的基準(zhǔn)稱(chēng)為定位基準(zhǔn)。又可進(jìn)一步分為：1.4.1定位基準(zhǔn)選擇使用未經(jīng)機(jī)械加工表面作為定位基準(zhǔn)，稱(chēng)為粗基準(zhǔn)。零件上根據(jù)機(jī)械加工工藝需要而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的定位基準(zhǔn)。如用作軸類(lèi)零件定位的頂尖孔，用作殼體類(lèi)零件定位的工藝孔或工藝凸臺(tái)等。定位基準(zhǔn)概念使用經(jīng)過(guò)機(jī)械加工表面作為定位基準(zhǔn)，稱(chēng)為精基準(zhǔn)。

精基準(zhǔn)

粗基準(zhǔn)

附加基準(zhǔn)2

工藝凸臺(tái)A向A小刀架上的工藝凸臺(tái)1.4.1定位基準(zhǔn)選擇3

保證相互位置要求原則——如果首先要求保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求，則應(yīng)以不加工面作為粗基準(zhǔn)。

1.4.1定位基準(zhǔn)選擇粗基準(zhǔn)的選擇兩個(gè)出發(fā)點(diǎn)：

a.保證各加工表面有足夠余量。

b.保證不加工表面的尺寸和位置符合圖紙要求。又如圖，若△A>△B，應(yīng)選B面，否則選A面。4

余量均勻分配原則——如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時(shí)，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準(zhǔn)。

a）b）c）粗基準(zhǔn)選擇比較1.4.1定位基準(zhǔn)選擇5余量足夠的原則——若工件上每個(gè)表面都要加工，則應(yīng)以余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證各表面都有足夠余量。

如圖若以大端為粗基準(zhǔn)，由于大小端外圓偏心有5毫米，則上側(cè)單邊為34，下側(cè)單邊為24,加工余量不足。分析：毛坯：?jiǎn)芜?9，零件：?jiǎn)芜?5；由于偏移5，則一邊為24，另一邊為34，24的一邊加工不到。1.4.1定位基準(zhǔn)選擇6階梯軸的加工1.4.1定位基準(zhǔn)選擇7床身粗基準(zhǔn)選擇比較工序1工序1工序2工序2

便于工件裝夾原則——要求選用的粗基準(zhǔn)面盡可能平整、光潔，且有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆、冒口或其它缺陷。也不宜選用鑄造分型面作粗基準(zhǔn)。

粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用原則重復(fù)定位精度低1.4.1定位基準(zhǔn)選擇Flash81.4.1定位基準(zhǔn)選擇a）以不加工外圓面定位加工孔，再以不加工外圓面定位加工螺釘過(guò)孔粗基準(zhǔn)重復(fù)使用錯(cuò)誤示例及改進(jìn)b）以不加工外圓面定位加工孔，再以加工過(guò)的孔定位加工螺釘過(guò)孔9

基準(zhǔn)重合原則——選用被加工面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合誤差。1.4.1定位基準(zhǔn)選擇精基準(zhǔn)的選擇重點(diǎn)考慮：

應(yīng)考慮減少定位誤差，安裝方便準(zhǔn)確；保證加工精度。（1）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合誤差只發(fā)生在用調(diào)整法獲得加工尺寸的情況。（2）基準(zhǔn)不重合誤差值等于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)之間尺寸的變化量。（3）基準(zhǔn)不重合一般發(fā)生在下列情況：①用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)定位不可能或不方便；②在選擇精基準(zhǔn)時(shí)優(yōu)先考慮了基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。（4）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與測(cè)量基準(zhǔn)不重合也會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。（5）基準(zhǔn)不重合誤差不僅指尺寸誤差，而且對(duì)位置誤差也要考慮。10設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（定位基準(zhǔn)）若本道工序的加工精度為δ，則只要δ≤δA2，即可滿(mǎn)足加工要求例：圖示零件加工臺(tái)階面切削平面δ（本道工序加工精度）1.4.1定位基準(zhǔn)選擇11設(shè)計(jì)基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)若要滿(mǎn)足加工精度必須有：－稱(chēng)為基準(zhǔn)不重合誤差1.4.1定位基準(zhǔn)選擇12如圖，加工2、3孔，為了保證尺寸a，應(yīng)如何進(jìn)行定位1.4.1定位基準(zhǔn)選擇12313如圖，圖b方案：夾具簡(jiǎn)單，但孔中心距a難于保證。為保證尺寸a需提高尺寸c的制造精度。圖(c)方案則相反。圖b圖c1.4.1定位基準(zhǔn)選擇14主軸箱零件精基準(zhǔn)選擇

統(tǒng)一基準(zhǔn)原則——當(dāng)工件以某一表面作精基準(zhǔn)定位，可以方便地加工大多數(shù)（或全部）其余表面時(shí)，應(yīng)盡早將這個(gè)基準(zhǔn)面加工出來(lái)，并達(dá)到一定精度，以后大多數(shù)（或全部）工序均以它為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工，可保證各表面間的位置精度。1.4.1定位基準(zhǔn)選擇15以頂面和兩銷(xiāo)孔定位

鏜孔支架置于箱體中部的吊架支承

吊架1.4.1定位基準(zhǔn)選擇16

在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常使用的統(tǒng)一基準(zhǔn)形式有：

1）軸類(lèi)零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)；

2）箱體類(lèi)零件常使用一面兩孔（一個(gè)較大的平面和兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的銷(xiāo)孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)；

3）盤(pán)套類(lèi)零件常使用止口面（一端面和一短圓孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)；

4）套類(lèi)零件用一長(zhǎng)孔和一止推面作統(tǒng)一基準(zhǔn)。

采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則好處：

1）有利于保證各加工表面之間的位置精度；

2）可以簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)，減少工件搬動(dòng)和翻轉(zhuǎn)次數(shù)。★

注意：采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則常常會(huì)帶來(lái)基準(zhǔn)不重合問(wèn)題。此時(shí)，需針對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行具體分析，根據(jù)實(shí)際情況選擇精基準(zhǔn)。當(dāng)采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則無(wú)法保證加工表面的位置精度時(shí)，應(yīng)先用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則進(jìn)行粗、半精加工，最后采用基準(zhǔn)重合原則進(jìn)行精加工。這樣既保證了加工精度，又充分地利用了基準(zhǔn)統(tǒng)一原則的優(yōu)點(diǎn)。1.4.1定位基準(zhǔn)選擇17

互為基準(zhǔn)原則軸徑軸徑錐孔主軸零件精基準(zhǔn)選擇【例】主軸零件精基準(zhǔn)選擇

自為基準(zhǔn)原則

【例】床身導(dǎo)軌面磨削加工）導(dǎo)軌磨削基準(zhǔn)選擇1.4.1定位基準(zhǔn)選擇以齒形表面定位加工1－卡盤(pán)；2－滾柱；3－齒輪18

對(duì)于某些精加工或光整加工工序，因?yàn)檫@些工序要求余量小而均勻，以保證表面加工的質(zhì)量并提高生產(chǎn)率，此時(shí)應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)。如：注意：采用自為基準(zhǔn)僅能提高表面質(zhì)量，不能提高形位精度，該加工表面與其它表面之間形位精度則應(yīng)由先行工序保證。典型的采用自為基準(zhǔn)加工的方法有：珩磨、高速自由鏜等。

自為基準(zhǔn)原則

1.4.1定位基準(zhǔn)選擇19

浮動(dòng)鏜刀塊1—工件2—鏜刀塊3—鏜桿

便于裝夾原則——所選擇的精基準(zhǔn)，應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確、可靠，并盡可能使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。接觸面積和分布面積盡可能大。外圓研磨示意圖【例】鉸孔、拉孔、研磨【例】浮動(dòng)鏜刀塊鏜孔1.4.1定位基準(zhǔn)選擇20

搖桿零件圖φ40φ12H7鑄造圓角R3其余倒角1×45°60±0.059.5φ20H71.63.23.23.21.64018M83.2R12710±0.1ABDC1545【例】選擇圖示搖桿零件的定位基準(zhǔn)。零件材料為HT200，毛坯為鑄件，生產(chǎn)批量：5000件。

1.4.1定位基準(zhǔn)選擇211.4.2加工方法的選擇加工誤差與成本關(guān)系CΔ0AB經(jīng)濟(jì)精度隨年代增長(zhǎng)和技術(shù)進(jìn)步而不斷提高在正常加工條件下（采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備和工藝裝備，使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)工人，不延長(zhǎng)加工時(shí)間），一種加工方法所能保證的加工精度和表面粗糙度（圖中AB段）加工經(jīng)濟(jì)精度加工誤差（μm）196010-110-210-319202000102101100年代加工精度與年代的關(guān)系一般加工精密加工超精密加工221.4.2加工方法的選擇1）零件加工表面的形狀和精度及表面粗糙度要求2）零件材料的加工性3）生產(chǎn)批量和生產(chǎn)節(jié)拍要求4）企業(yè)現(xiàn)有加工設(shè)備和加工能力5）經(jīng)濟(jì)性加工方法選擇

在選擇加工方法時(shí)，首先根據(jù)零件主要表面的技術(shù)要求和工廠具體條件，先選定它的最終工序的加工方法，然后再逐一選定該表面各有關(guān)前導(dǎo)工序的加工方法。

應(yīng)考慮以下因素23同一種表面可以選用各種不同的加工方法加工，但每種加工方法所能獲得的加工質(zhì)量、加工時(shí)間和所花費(fèi)的費(fèi)用卻是各不相同的，具有一定技術(shù)要求的加工表面，一般都不是只通過(guò)一次加工就能達(dá)到圖紙要求的，對(duì)于精密零件的主要表面，往往要通過(guò)多次加工才能逐步達(dá)到加工質(zhì)量要求。工程技術(shù)人員的任務(wù)，就是要根據(jù)具體加工條件(生產(chǎn)類(lèi)型、設(shè)備狀況、工人的技術(shù)水平等)選用最適當(dāng)?shù)募庸し椒ǎ庸こ龇蠄D紙要求的機(jī)器零件。1.4.2加工方法的選擇241.4.2加工方法的選擇

表4-7外圓加工中各種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度及表面粗糙度加工方法加工情況加工經(jīng)濟(jì)精度（IT）表面粗糙度Ra（μm）車(chē)粗車(chē)半精車(chē)精車(chē)金剛石車(chē)（鏡面車(chē)）12～1310～117～85～610～802.5～101.25～50.02～1.25銑粗銑半精銑精銑12～1311～128～910～802.5～101.25～5車(chē)槽一次行程二次行程11～1210～1110～202.5～10外磨粗磨半精磨精磨精密磨（精修整砂輪）鏡面磨8～97～86～75～651.25～100.63～2.50.16～1.250.08～0.320.008～0.08拋光0.008～1.25研磨粗研精研精密研5～6550.16～0.630.04～0.320.008～0.08超精加工精精密550.08～0.320.01～0.16砂帶磨精磨精密磨5～650.02～0.160.01～0.04滾壓6～70.16～1.25注：加工有色金屬時(shí)，表面粗糙度Ra

取小值。251.4.2加工方法的選擇

表4-8孔加工中各種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度及表面粗糙度注：加工有色金屬時(shí)，表面粗糙度Ra

取小值。加工方法加工情況加工經(jīng)濟(jì)精度（IT）表面粗糙度Ra（μm）鉆φ15mm以下φ15mm以上11～1310～125～8020～80擴(kuò)粗?jǐn)U一次擴(kuò)孔（鑄孔或沖孔）精擴(kuò)12～1311～139～115～2010～401.25～10鉸半精鉸精鉸手鉸8～96～751.25～100.32～50.08～1.25拉粗拉一次拉孔（鑄孔或沖孔）精拉9～1010～117～91.25～50.32～2.50.16～0.63鏜粗鏜半精鏜精鏜（浮動(dòng)鏜）金剛鏜12～1310～117～95～75～202.5～100.63～50.16～1.25內(nèi)磨粗磨半精磨精磨精密磨（精修整砂輪）9～119～107～86～71.25～100.32～1.250.08～0.630.04～0.16研磨粗研精研精密研5～6550.16～0.630.04～0.320.008～0.08擠滾珠﹑滾柱擴(kuò)孔器，擠壓頭6～80.01～1.25261.4.2加工方法的選擇

表4-9平面加工中各種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度及表面粗糙度注：加工有色金屬時(shí)，表面粗糙度Ra

取小值。加工方法加工情況加工經(jīng)濟(jì)精度（IT）表面粗糙度Ra（μm）端銑粗銑半精銑精銑11～138～116～85～202.5～100.63～5車(chē)半精車(chē)精車(chē)細(xì)車(chē)（金剛石車(chē))8～116～862.5～101.25～50.02～1.25拉粗拉（鑄造或沖壓表面）精拉10～116～95～200.32～2.5平磨粗磨半精磨精磨精密磨8～108～96～861.25～100.63～2.50.16～1.250.04～0.32刮25×25mm2內(nèi)點(diǎn)數(shù)10～1313～1616～2020～250.32～0.630.16～0.320.08～0.160.04～0.08研磨粗研精研精密研6550.16～0.630.04～0.320.008～0.08砂帶磨精磨精密磨5～650.04～0.320.01～0.04滾壓7～100.16～2.527加工方法機(jī)床加工范圍加工精度粗糙度(Ra)夾具刀具特點(diǎn)車(chē)削車(chē)床內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、螺紋、溝槽、端面、回轉(zhuǎn)成形面IT13~IT612.5~1.6μm三爪自定心卡盤(pán)、四爪單動(dòng)卡盤(pán)、頂尖、心軸、中心架與跟刀架偏刀、彎頭刀、切刀、鏜刀、圓頭刀、螺紋車(chē)刀易于保證工件各加工面的位置精度。切削過(guò)程比較平穩(wěn)。車(chē)刀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，刃磨和裝夾較方便。車(chē)削加工的工件材料種類(lèi)多。銑削銑床平面、斜面、溝槽、成形面IT8~IT76.3~1.6μm平口鉗圓柱銑刀、端銑刀、立銑刀生產(chǎn)效率較高。容易產(chǎn)生震動(dòng)。散熱條件較好。加工成本較高。刨削刨床水平面、垂直面、斜面、溝槽IT9~IT83.2~1.6μm平口鉗、工作臺(tái)、角鐵彎頭刨刀、直頭刨刀刨床的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整、操作方便。生產(chǎn)率一般較低。加工精度中等。磨削外圓磨

床、平面磨床外圓、內(nèi)孔、平面、溝槽、齒形、螺紋IT6~IT50.8~0.2μm外圓磨床：頂尖、卡盤(pán)、心軸平面磨床：電磁吸盤(pán)、平口鉗砂輪加工精度高及表面粗糙度值小。徑向磨削分力較大，易使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生變形，影響加工精度。磨削溫度高。砂輪有自銳作用。常用加工方法一覽表1.4.2加工方法的選擇28加工方法機(jī)床加工范圍加工精度粗糙度(Ra)夾具刀具特點(diǎn)鉆削鉆鉆床在實(shí)體上加工孔IT13~IT1150~12.5μm小型工件：虎鉗大型工件：螺栓圓軸或套筒：V形架+壓緊螺栓成批/大量：鉆模麻花鉆頭1.鉆頭容易引偏2.易出現(xiàn)孔徑擴(kuò)大現(xiàn)象3.排屑、排熱困難。擴(kuò)對(duì)已有孔擴(kuò)大IT10~IT96.3~3.2μm擴(kuò)孔鉆1.導(dǎo)向性能好，切削比較穩(wěn)定，可校正原有孔的軸線歪曲和圓度誤差2.擴(kuò)孔余量小，且排屑容易3.無(wú)橫刃，可以采用較大的進(jìn)給量。鉸對(duì)未淬硬孔精加工IT8~IT71.6~0.4μm鉸刀1.具有校準(zhǔn)部分，起校準(zhǔn)孔徑、修光孔壁的作用2.鉸孔余量小，切削力小，切削速度低，產(chǎn)熱少，工件受力和受熱變形小3.是標(biāo)準(zhǔn)工具4.只能保證孔本身的精度，不能校正軸線偏斜和其他相關(guān)表面位置關(guān)系。鏜孔車(chē)床鏜床銑床對(duì)已有孔擴(kuò)大并達(dá)到精度和表面粗糙度要求IT9~IT71.6~0.8μm箱體孔軸線：1.與底平行：壓板、螺栓2.與底垂直：彎板成批：專(zhuān)用鏜孔夾具鏜刀刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且徑向尺寸可以調(diào)節(jié)，用一把刀具就可以加工直徑不同的孔。能校正原有孔的軸線歪斜及位置誤差。不適宜細(xì)長(zhǎng)孔的加工。鏜孔質(zhì)量取決于機(jī)床精度和工人的技術(shù)水平，對(duì)操作者的技術(shù)要求較高。生產(chǎn)率較低，且不易保證穩(wěn)定的加工精度。常用加工方法一覽表1.4.2加工方法的選擇291.4.2加工方法的選擇機(jī)床選擇

零件加工表面形狀與機(jī)床類(lèi)型相適應(yīng)

零件加工表面尺寸、精度與機(jī)床規(guī)格相適應(yīng)

零件生產(chǎn)類(lèi)型與機(jī)床的生產(chǎn)率相適應(yīng)

零機(jī)床的選擇還應(yīng)與廠內(nèi)現(xiàn)有設(shè)備相適應(yīng)

數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床

產(chǎn)品變換周期短→數(shù)控機(jī)床形狀復(fù)雜、普通機(jī)床加工困難→數(shù)控機(jī)床加工精度要求較高的重要零件→數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品基本不變、大批大量生產(chǎn)→組合機(jī)床30各類(lèi)機(jī)床的工作精度1.4.2加工方法的選擇31各類(lèi)機(jī)床的工作精度1.4.2加工方法的選擇32各類(lèi)機(jī)床的工作精度1.4.2加工方法的選擇33各類(lèi)機(jī)床的工作精度1.4.2加工方法的選擇34外圓表面加工的零件種類(lèi)

軸類(lèi)、套筒類(lèi)、盤(pán)類(lèi)零件外圓表面加工的加工方法車(chē)削、磨削和各種光整加工方法。車(chē)削加工是外圓表面最經(jīng)濟(jì)有效的加工方法，一般適于作為外圓表面粗加工和半進(jìn)精加工方法；磨削加工是外圓表面主要精加工方法，特別適用于各種高硬度和淬火后零件的精加工；光整加工是精加工之后進(jìn)行的超精密加工方法（如滾壓、拋光、研磨、超精加工等），適用于某些精度和表面質(zhì)量要求很高的零件。1.4.3典型表面加工路線外圓表面加工35表1-7外圓加工方法注：加工有色金屬時(shí)，表面粗糙度Ra

取小值。1.4.2加工方法的選擇361.4.3典型表面加工路線超精加工外圓表面加工方法砂帶磨研磨37內(nèi)圓表面加工的特點(diǎn)螺釘、螺栓的緊固孔；套筒、法蘭盤(pán)及齒輪等回轉(zhuǎn)體零件上的孔；箱體類(lèi)零件上的主軸及傳動(dòng)軸的軸承孔；炮筒、空心軸的深孔（一般l/d≥10）；保證零件間配合準(zhǔn)確性的圓錐孔等。一般情況下，加工孔比加工同樣尺寸、精度的外圓表面要困難內(nèi)圓表面的加工條件差，孔加工刀具尺寸受被加工孔本身尺寸的限制，刀具的剛性差，容易產(chǎn)生彎曲變形及振動(dòng)；切削過(guò)程中，孔內(nèi)排屑、散熱、冷卻、潤(rùn)滑條件差。因此，孔的加工精度和表面粗糙度都不容易控制。此外，大部分孔加工刀具為定尺寸刀具，刀具直徑的制造誤差和磨損，將直接影響孔的加工精度。

當(dāng)一個(gè)零件要求內(nèi)圓表面與外圓表面必須保持某種確定關(guān)系時(shí)，一般總是先加工內(nèi)圓表面，然后再以?xún)?nèi)圓表面定位加工外圓表面。1.4.3典型表面加工路線內(nèi)圓表面加工381.4.3典型表面加工路線內(nèi)圓表面的可以在車(chē)、鉆、鏜、拉、磨床上進(jìn)行。常用的加工方法有：鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、拉孔和磨孔等。選擇達(dá)加工法時(shí)，應(yīng)考方慮孔徑大小、深度、精度、工件形狀、尺寸、重量、材料、生產(chǎn)批量及設(shè)備等具體條件。對(duì)于精度要求較高的孔，最后還須經(jīng)珩磨或研磨及滾壓等精密加工。內(nèi)圓表面的加工方法

39內(nèi)圓表面的加工方法

1.4.3典型表面加工路線40內(nèi)圓表面的加工方法

1.4.3典型表面加工路線411.4.2加工方法的選擇42孔加工方法1.4.3典型表面加工路線43珩磨孔加工方法1.4.3典型表面加工路線浮動(dòng)鏜浮動(dòng)鏜刀結(jié)構(gòu)44平面是基礎(chǔ)類(lèi)零件(如箱體、工作臺(tái)、床身及支架等)的主要表面，也是回旋體零件的重要表面之一(如端面、臺(tái)肩面等)。根據(jù)平面所起的作用不同，可以將其分為非結(jié)合面、結(jié)合面導(dǎo)向面測(cè)量工具的工作平面等。平面加工方法1.4.3典型表面加工路線45常用的粗加工方法常用的精加工方法平面的光整加工方法車(chē)平面銑平面刨平面拉平面磨平面寬刃精刨刮研平面研磨平面精密磨削砂帶磨拋光平面的加工方法軸類(lèi)、盤(pán)套類(lèi)零件的端面加工常用在大批量生產(chǎn)1.4.3典型表面加工路線46非結(jié)合面，一般粗銑、粗刨或粗車(chē)。結(jié)合面和重要表面，粗銑——精銑或粗刨——精刨即可，精度要求較高的，需磨削或刮削。盤(pán)類(lèi)零件的結(jié)合面，如各種法蘭盤(pán)的端面及止口，一般采用粗車(chē)——半精車(chē)——精車(chē)。精度較高的板塊狀零件，如定位用的平行墊鐵等，常用粗銑（刨）——精銑（刨）磨削的方案。量塊等高精度的零件尚需研磨。韌性較大的有色金屬件，一般用粗銑—精銑或粗刨—精刨方案。1.4.3典型表面加工路線471.4.3典型表面加工路線48工藝過(guò)程的加工階段劃分

粗加工階段。主要切除各表面上的大部分加工余量，使毛坯形狀和尺寸接近于成品。該階段的特點(diǎn)是適用大功率機(jī)床，選用較大的切削用量，盡可能提高生產(chǎn)率和降低刀具磨損等。半精加工階段。完成次要表面的加工，并為主要表面的精加工做準(zhǔn)備。精加工階段。保證主要表面達(dá)到圖樣要求。光整加工階段。對(duì)表面粗糙度及加工精度要求高的表面，還需進(jìn)行光整加工。這個(gè)階段一般不能用于提高零件的位置精度。注意：加工階段的劃分是就零件加工的整個(gè)過(guò)程而言，不能以某個(gè)表面的加工或某個(gè)工序的性質(zhì)來(lái)判斷。同時(shí)在具體應(yīng)用時(shí)，也不可以絕對(duì)化，對(duì)有些重型零件或余量小、精度不高的零件，則可以在一次裝夾后完成表面的粗精加工。加工階段的劃分1.4.4加工順序的安排49劃分加工階段的原因

有利于保證加工質(zhì)量。工件在粗加工時(shí)，由于加工余量較大，所受的切削力、夾緊力較大，將引起較大的變形及內(nèi)應(yīng)力重新分布。如不分階段進(jìn)行加工，上述變形來(lái)不及恢復(fù)，將影響加工精度。而劃分加工階段后，能逐漸恢復(fù)和修正變形，提高加工質(zhì)量。便于合理使用設(shè)備。粗加工要求采用剛性好，效率高而精度低的機(jī)，精加工則要求機(jī)床精度高。劃分加工階段后，可以避免以精干粗，充分發(fā)揮機(jī)床的性能，延長(zhǎng)機(jī)床的使用壽命。便于安排熱處理工序和檢驗(yàn)工序。如粗加工階段后，一般要安排去應(yīng)力的熱處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。某些零件精加工前要安排淬火等最終熱處理，其變形可通過(guò)精加工予以消除。便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷及避免損傷已加工表面。毛坯經(jīng)粗加工階段后，缺陷即已暴露，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，同時(shí)，精加工工序放在最后，可以避免加工好的表面在搬運(yùn)和夾緊中受損。1.4.4加工順序的安排501.4.6加工階段的劃分

粗加工階段——主要任務(wù)是去除加工面多余的材料

半精加工階段——使加工面達(dá)到一定的加工精度，為精加工作好準(zhǔn)備

精加工階段——使加工面精度和表面粗糙度達(dá)到要求

光整加工階段——對(duì)于特別精密的零件，安排此階段，以確保零件的精度要求有利于保證零件的加工精度；有利于設(shè)備的合理使用和精密機(jī)床的精度保持；有利于人員的合理安排；可及早發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，以減少損失。加工階段的劃分加工階段劃分的意義511.4.4加工順序的安排

先基準(zhǔn)后其他——先加工基準(zhǔn)面，再加工其他表面

先面后孔——有兩層含義：

1）當(dāng)零件上有較大的平面可以作定位基準(zhǔn)時(shí)，先將其加工出來(lái)，再以面定位加工孔，可以保證定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定

2）在毛坯面上鉆孔或鏜孔，容易使鉆頭引偏或打刀，先將此面加工好，再加工孔，則可避免上述情況的發(fā)生

先主后次——也有兩層含義：

1）先考慮主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表面加工常常從加工方便與經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)進(jìn)行安排

2）次要表面和主要表面之間往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位進(jìn)行加工

先粗后精

工藝順序安排原則52

預(yù)備熱處理預(yù)備熱處理的目的改善加工性能;消除內(nèi)應(yīng)力;為最終熱處理準(zhǔn)備良好的金相組織。其熱處理工藝有退火、正火、時(shí)效、調(diào)質(zhì)等。

1.4.4加工順序的安排熱處理和表面處理工序的安排目的：提高材料的機(jī)械性能；消除殘余應(yīng)力；改善金屬的切削加工性。熱處理工藝可分為兩大類(lèi)：預(yù)備熱處理和最終熱處理。531.退火

用于含碳量高于0.5%的碳鋼和合金鋼毛坯，常安排在毛坯制作之后、粗加工之前進(jìn)行。退火的目的：

降低硬度，以利于切削加工；細(xì)化晶粒，改善組織，提高機(jī)械性能；消除內(nèi)應(yīng)力，為下一道熱處理作好準(zhǔn)備；提高金屬材料的塑性、韌性，便于進(jìn)行冷沖壓或冷拉拔加工。退火的缺點(diǎn)：占用設(shè)備；生產(chǎn)率低。1.4.4加工順序的安排返回542.正火用于含碳量低于0.5%的碳鋼和合金鋼毛坯，為避免其硬度過(guò)低切削時(shí)粘刀，而采用正火處理，常安排在毛坯制作之后、粗加工之前進(jìn)行。正火的作用與退火相似，與退火不同之處是：正火是在空氣中冷卻，冷卻速度快，所獲得的組織更細(xì)。正火后的強(qiáng)度、硬度較退火后的稍高，而塑性、韌性則稍低。不占用設(shè)備；生產(chǎn)率高。1.4.4加工順序的安排返回553、時(shí)效處理

為消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力而進(jìn)行的熱處理工序，有自然失效和人工失效兩種。時(shí)效處理工序的安排最好安排在粗加工之后，也可安排在切削加工之前；對(duì)于一般精度的零件，在精加工前安排一次時(shí)效處理即可；精度要求較高的零件，應(yīng)安排兩次或數(shù)次時(shí)效處理工序；簡(jiǎn)單零件一般可以不安排時(shí)效處理；除鑄件外，對(duì)于一些剛性較差的精密零件，為消除加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定零件加工精度，常在粗加工、半精加工之間安排多次實(shí)效處理；有些軸類(lèi)零件在校直工序后也要安排時(shí)效處理。1.4.4加工順序的安排564、調(diào)質(zhì)

即在淬火后進(jìn)行高溫回火處理，通常安排在粗加工之后。作為預(yù)備熱處理：

它能獲得均勻細(xì)致的回火索氏體組織，為以后的表面淬火和滲氮處理時(shí)減少變形做準(zhǔn)備。作為最終熱處理工序用于要求具有較高綜合機(jī)械性能（強(qiáng)度高，韌性好）的重要結(jié)構(gòu)零件，及某些對(duì)硬度和耐磨性要求不高的零件。1.4.4加工順序的安排57目的：提高硬度、耐磨性和強(qiáng)度等力學(xué)性能。最終熱處理工藝有調(diào)質(zhì)、淬火、滲碳淬火、滲氮、表面處理等。工藝順序的安排：通常安排在半精加工后、精加工前進(jìn)行。表面淬火、氮化、氰化等變形小的熱處理工序，可根據(jù)零件的加工要求安排在粗、精磨之間或精磨之后進(jìn)行為了提高零件表面耐磨性或耐蝕性而進(jìn)行的熱處理工序以及以裝飾為目的的熱處理工序或表面處理工序（如鍍鉻、鍍鋅、氧化、煮黑等）一般放在工藝過(guò)程的最后。最終熱處理1.4.4加工順序的安排581.淬火

淬火是將零件加熱到這種金屬的臨界溫度以上30～50℃，經(jīng)保溫一定時(shí)間，隨后在水或油中快速冷卻，以獲得高硬度組織的一種熱處理工藝。淬火的特點(diǎn)：提高金屬材料的強(qiáng)度和硬度，增加耐磨性，塑性、韌性降低；組織不穩(wěn)定，易變形，淬火后應(yīng)進(jìn)行回火，以獲得高強(qiáng)度和一定韌性相配合的性能；淬火有表面淬火和整體淬火。1.4.4加工順序的安排返回59

變形、氧化及脫碳較小而應(yīng)用較廣，具有外部強(qiáng)度高、耐磨性好，而內(nèi)部保持良好的韌性、抗沖擊力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。為提高表面淬火零件的機(jī)械性能，常需進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火等熱處理作為預(yù)備熱處理。一般工藝路線為:

下料→鍛造→正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→半精加工→淬火→精加工。表面淬火1.4.4加工順序的安排60適用于低碳鋼和低合金鋼，該工藝方法先提高零件表面層的含碳量，經(jīng)淬火后使表面獲得高的硬度，而心部仍保持一定的強(qiáng)度和較高的韌性和塑性。滲碳分整體滲碳和局部滲碳，局部滲碳時(shí)對(duì)不滲碳部分要采取防滲措施（鍍銅或鍍防滲材料）。由于滲碳淬火變形大，且滲碳深度一般在0.5～2mm之間，故常將滲碳工序放在次要表面加工之前進(jìn)行，待次要表面加工完畢之后再進(jìn)行淬火，以減少次要表面的位置誤差；其工藝路線一般為：下料→鍛造→正火→粗、半精加工→滲碳淬火→精加工當(dāng)局部滲碳零件的不滲碳部分加大加工余量后，需切除多余的滲碳層時(shí)，切除多余滲碳層的工序應(yīng)安排在滲碳后淬火前。2、滲碳淬火1.4.4加工順序的安排61使氮原子深入金屬表面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；滲氮處理溫度較低、變形小、且滲氮層較?。ㄒ话悴怀^(guò)0.6～0.7mm），滲氮工序應(yīng)盡量靠后安排；為減少滲氮時(shí)的變形，在切削后一般需要進(jìn)行消除應(yīng)力的高溫回火。3、滲氮1.4.4加工順序的安排624.