机械制造工艺42new工艺路线的制定

机械制造工艺学

主讲：胡大超4.2工艺路线的制定1怎样选择基准怎样确定加工方法怎样安排加工顺序以及热处理、检验等其它工序4.2工艺路线的制定2在加工时用于工件定位的基准称为定位基准。分为：

使用未经机械加工外表作为定位基准，称为粗基准为装夹方便或易于实现基准统一，人为地制造一种定位基准，这种基准也称为辅助基准。粗基准使用经过机械加工外表作为定位基准，称为精基准精基准附加基准一、定位基准的选择这种基准不是零件上的工作外表,或是一些次要外表(非配合外表),因工艺上的需要作出或提高它们的精度作定位用,如用作轴类零件定位的顶尖孔,用作壳体类零件定位的工艺孔或工艺凸台等。3(一)粗基准的选择1.粗基准的选择的重要性:将影响到加工面与不加工面的相互位置，或影响到加工余量的分配。直接找正装夹四爪单动卡盘夹紧外圆夹具装夹三爪自定心卡盘夹紧外圆4(1)保证相互位置要求原那么(2)保证加工外表加工余量合理分配原那么(3)便于工件装夹原那么——要求选用的粗基准面尽可能平整、光洁，且有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其它缺陷。也不宜选用铸造分型面作粗基准。(4)粗基准一般不得重复使用原那么2．粗基准选择原那么使工件定位准确、夹紧可靠。上述粗基准的四条原那么，每一原那么都只说明一个方面的问题。在实际应用中，划线装夹有时可以兼顾这四条原那么，而夹具装夹那么不能同时兼顾，这就要根据具体情况，抓住主要矛盾，解决主要问题。5(4)粗基准一般不得重复使用原那么Ø30外圆定位，车端面、钻镗孔Ø30外圆定位，钻3-Ø7孔b)、c)方案重复使用粗基准b)、d)方案好以加工的内孔和端面定位，钻3-Ø7孔8粗基准定位实例，图4-49基准重合原那么:选择设计基准为定位基准；基准统一原那么：多道工序选择同一个定位基准；互为基准原那么：采取两个加工外表互为基准；自为基准原那么：选择加工外表本身；便于装夹原那么：所选精基准应保证定位准确、可靠，夹紧机构简单，操作方便(二)精基准的选择原那么使用已机械加工外表作为定位基准，称为精基准101〕基准重合原那么——选设计基准作定位基准，容易保证加工精度。

当加工外表B、C时,从基准重合原那么出发,应选择外表A(设计基准)为定位基准。11所示零件，欲加工孔3，其设计基准是面2，要求保证尺寸A。122)基准统一原那么——整个工艺过程或有关的几道工序采用同一个〔或一组〕定位基准来定位称基准统一原那么。基准统一原那么容易保证各加工外表的相互位置精度，防止基准变换所产生的误差。如，加工轴类零件时，一般都采用两个顶尖孔作为统一精基准来加工轴类零件上的所有外圆外表和端面，样可以保证各外圆外表间的同轴度和端面对轴心线的垂直度。13例，表4-5当工件以某一外表作精基准定位,可以方便地加工大多数(或全部)其余外表时,应尽早将这个基准面加工出来,并到达一定精度,以后大多数(或全部)工序加工均以它为精基准顶面两个销孔14例，表4-5153〕互为基准原那么——两个被加工外表之间位置精度较高，多以两外表互为基准进行加工。16例，表4-6174〕自为基准原那么——精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀，这时应尽可能用加工外表自身为精基准。18被加工床身1通过楔铁2支承在工作台上，纵向移开工作台时，轻压在被加工导轨面上的百分表指针便给出了被加工导轨面相对于机床导轨的不平行度读数，根据此读数操作工人调整工件1底部的4个楔铁，直至工作台带开工件纵向移动时百分表指针根本不动为止，然后将工件1夹紧在工作台上进行磨削。19图浮动镗刀块1—工件2—镗刀块3—镗杆铰孔、拉孔、研磨、浮动镗刀块镗孔均自为基准，注意：只能提高加工外表的尺寸精度，不能提高外表间的位置精度。图外圆研磨示意图20二、加工经济精度与加工方法的选择(一)加工经济精度图4-7加工误差与成本关系CΔ0AB加工误差（μm）196010-110-210-319202000102101100年代图4-8加工精度与年代的关系一般加工精密加工超精密加工21(二)加工方法的选择零件外表〔平面、外圆、孔、复杂曲面〕零件材料的可加工性能如何所选择的加工方法能否到达零件精度的要求生产率对加工方法有无特殊要求本厂的工艺能力和现有加工设备的加工经济精度如何经济性，加工经济精度选择加工方法应考虑的问题外圆、孔、平面各种加工方法的加工经济度及外表粗糙度见表4-7,8,9；机床精度见表4-10。根据零件的精度要求、现有工艺条件，考虑加工经济精度的因素选择加工方法。22外圆各种加工方法的加工经济度及外表粗糙度见表4-723内孔各种加工方法的加工经济度及外表粗糙度见表4-824平面各种加工方法的加工经济度及外表粗糙度见表4-925普通机床数控机床组合机床高精度机床普通精度机床(三)机床的选择26三、典型外表的加工路线研磨IT5Ra0.008~0.32超精加工IT5Ra0.01~0.32砂带磨IT5Ra0.01～0.16精密磨削IT5Ra0.008~0.08抛光Ra0.008~1.25金刚石车IT5～6Ra0.01~1.25滚压IT6～7Ra0.16~1.25精磨IT6～7Ra0.16~1.25粗磨IT8～9Ra1.25～10半精车IT8～11Ra2.5～12.5粗车IT10～13Ra10～80μm

图4-9外圆外表的典型加工工艺路线精车IT7～8Ra1.25～12.5(一)外圆外表加工路线精铣IT8～9Ra1.25～5μm

半精铣IT10～11Ra6.3～10μm

粗铣IT12～13Ra10～80μm

27零件的外圆外表采用四条根本加工路线：粗车－半精车－精车〔应用最广、精度低〕粗车－半精车－粗磨－精磨〔黑色金属，IT6，Ra0.4um，精度高〕粗车－半精车－精车－金刚石车〔有色金属，精度高〕粗车－半精车－粗磨－精磨－精密加工〔研磨、超精加工、砂带磨、镜面磨或抛光〕〔精度更高〕超精加工是指工件作回转运动，用细磨粒油石作高频短幅振动和送进运动，以很小的压力对工件外表进行加工的一种加工方法。28(二)孔的加工路线推IT6～8Ra0.08~1.25μm

图4-13孔的典型加工工艺路线

珩磨IT5～6Ra0.04~1.25μm

研磨IT5～6Ra0.008~0.63μm

粗镗IT12～13Ra5～20μm

钻IT10～13Ra5～80μm

半精镗IT10～11Ra2.5～10μm

粗拉IT9～10Ra1.25～5μm

扩IT9～13Ra1.25~40μm

精镗IT7～9Ra0.63～5μm粗磨IT9～11Ra1.25～10μm

精拉IT7～9Ra0.16~0.63μm

铰IT6～9Ra0.32~10μm

金刚镗IT5～7Ra0.16~1.25μm

精磨IT7～8Ra0.08~0.63μm

滚压IT6～8Ra0.01~1.25μm

手铰IT5Ra0.08~1.25μm

高速精镗IT6～7Ra0.16¬1.2529孔的四条根本加工路线钻－粗拉－精拉〔大批大量〕钻－扩－铰－手铰〔应用最广，<Ф40中、小孔〕钻或粗镗－半精镗－精镗－浮动镗或金刚镗单件小批箱体孔系加工；位置精度要求高的加工直径>Ф80的孔〔有底孔〕；材料有色金属，镗加工保证精度钻(或粗镗)－粗磨－半精磨－精磨－研磨或珩磨〔中小淬硬孔、高精度〕30(三)平面的加工路线抛光Ra0.008¬1.25研磨IT5～6Ra0.008¬0.63精密磨IT5～6Ra0.04¬0.32半精铣IT8～11Ra2.5¬10精铣IT6～8Ra0.63～5导轨磨IT6Ra0.16¬1.25精磨IT6～8Ra0.16¬1.25宽刀精刨IT6Ra0.16¬1.25粗磨IT8～10Ra1.25¬10精刨IT6～8Ra0.63～5半精刨IT8～11Ra2.5～10半精车IT8～11Ra2.5～10粗铣IT11～13Ra5～20μm

粗刨IT11～13Ra5～20砂带磨IT5～6Ra0.01¬0.32金刚石车IT6Ra0.02¬1.25刮研Ra0.04¬1.25精车IT6～8Ra1.25～5粗车IT12～13Ra10～80精拉IT6～9Ra0.32～2.5粗拉IT10～11Ra5～20高速精铣IT6～7Ra0.16¬1.25图4-7平面典型加工工艺路线

31平面的五条根本加工路线粗铣－半精铣－精铣－高速铣〔铣削应用最多〕粗刨－半精刨－精刨－宽刀精刨、刮研或研磨〔刨削应用较多〕粗铣(刨)－半精铣(刨)－粗磨－精磨－研磨、精密磨、砂带磨或抛光〔用于淬硬零件〕粗拉－精拉〔大批大量〕粗车－半精车－精车－金刚石车〔有色金属〕32加工一个精度等级为IT6、外表粗糙度Ra为0.2μm的钢质外圆外表。最终工序选用精磨其前道工序分别可选为粗车、半精车和粗磨。实例3334基面先行：先加工基准面，再加工其它外表开始安排加工面为基准面；精度高加工，精基准精修轴类零件中心孔；箱体类零件顶面、两销孔2)先面后孔：有两层含义：1〕当零件上有较大的平面可作定位基准时，先将其加工出来，再以面定位，加工孔，可保证定位准确、稳定；2〕在毛坯面上钻孔或镗孔，易使钻头引偏或打刀,先将此面加工好，再加工孔，可防止上述情况的发生。四、工序顺序的安排(一)工序顺序的安排原那么基面先行先面后孔先主后次先粗后精35先主后次：先加工主要外表，后加工次要外表两层含义：1〕先考虑主要外表加工，再安排次要外表加工，次要外表加工常常从加工方便与经济角度出发进行安排2〕次要外表和主要外表之间往往有相互位置要求，常常要求在主要外表加工后，以主要外表定位进行加工轴外圆〔主要外表〕、键槽〔次要外表〕“后加工〞含义4〕先粗后精：先安排粗加工工序，后安排精加工工序精密零件加工，应粗精分开36(二)热处理工序及外表处理工序的安排3738(三)其它工序的安排〔辅助工序〕39五、工序的集中与分散403.工序集中与工序分散的应用

传统的流水线、自动线生产，多采用工序分散的组织形式〔个别工序亦有相对集中的情况〕由于市场需求的多变性，对生产过程的柔性要求越来越高，加之加工中心等先进设备的采用，工序集中将越来越成为生产的主流方式

多品种、中小批量生产，为便于转换和管理,多采用工序集中方式411)粗加工阶段:主要任务是切除各外表上的大局部余量，其关键问题是提高生产率。2)半精加工阶段为主要外表的精加工作好准备工作，即到达一定的加工精度，保证适当的加工余量，并完成一些次要外表的加工。六、加工阶段的划分对于加工精度要求较高的零件一般分为三阶段粗加工阶段半精加工阶段精加工阶段当加工精度和外表质量要求特别高时，可增设光整