机械加工工艺路线的拟定需要注意哪些方面？

2025年03月21日 17:15

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网友（1）：

拟订工艺路线是设计工艺规程最为关键的一步，需顺序完成以下几个方面的工作。
1、选择定位基准
定位基准包括粗基准和精基准。粗基准是指用未加工过的毛坯表面做基准。精基准是指用已加工过的表面做基准。
1、粗基准的选择原则：
1）合理分配加工余量的原则
a、应保证各加工表面都有足够的加工余量：如外圆加工以轴线为基准；
b、以加工余量小而均匀的重要表面为粗基准，以保证该表面加工余量分布均匀、表面质量高；如床身加工，先加工床腿再加工导轨面；
2）保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度的原则
一般应以非加工面做为粗基准，这样可以保证不加工表面相对于加工表面具有较为精确的相对位置。当零件上有几个不加工表面时，应选择与加工面相对位置精度要求较高的不加工表面作粗基准。
3）便于装夹的原则：选表面光洁的平面做粗基准，以保证定位准确、夹紧可靠。
4）粗基准一般不得重复使用的原则：在同一尺寸方向上粗基准通常只允许使用一次，这是因为粗基准一般都很粗糙，重复使用同一粗基准所加工的两组表面之间位置误差会相当大，因此，粗基一般不得重复使用。
2、表面加工方法的选择
（1）各种加工方法的经济加工精度和表面粗糙度
不同的加工方法如车、磨、刨、铣、钻、镗等，其用选各不相同，所能达到的精度和表面粗糙度也大不一样。即使是同一种加工方法，在不同的加工条件下所得到的精度和表面粗糙度也大不一样，这是因为在加工过程中，将有各种因素对精度和粗糙度产生影响，如工人的技术水平、切削用量、刀具的刃磨质量、机床的调整质量等等。
某种加工方法的经济加工精度：是指在正常的工作条件下（包括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用）所能达到的加工精度。
（2）加工方法和加工方案的选择
根据加工表面的技术要求，确定加工方法和加工方案；
这种方案必须在保证零件达到图纸要求方面是稳定而可靠的，并在生产率和加工成本方面是最经济合理的。
要考虑被加工材料的性质；
例如，淬火钢用磨削的方法加工；而有色金属则磨削困难,，一般采用金刚镗或高速精密车削的方法进行精加工。
要考虑生产纲领，即考虑生产率和经济性问题。如：大批大量生产应选用高效率的加工方法，采用专用设备。例如，平面和孔可用拉削加工，轴类零件可采用半自动液压仿型车床加工，盘类或套类零件可用单能车床加工等。
应考虑本厂的现有设备和生产条件：即充分利用本厂现有设备和工艺装备。
在选择加工方法时，首先根据零件主要表面的技术要求和工厂具体条件，先选定它的最终工序方法，然后再逐一选定该表面各有关前导工序的加工方法。
3、机床设备与工艺装备的选择
1、所选机床设备的尺寸规格应与工件的形体尺寸相适应；
2、精度等级应与本工序加工要求相适应；
3、电机功率应与本工序加工所需功率相适应；
4、机床设备的自动化程度和生产效率应与工件生产类型相适应。
工艺装备的选择将直接影响工件的加工精度、生产效率和制造成本，应根据不同情况适当选择：
1、在中小批生产条件下，应首先考虑选用通用工艺装备(包括夹具、刀具、量具和辅具)；
2、在大批大量生产中，可根据加工要求设计制造专用工艺装备。
机床设备和工艺装备的选择不仅要考虑设备投资的当前效益，还要考虑产品改型及转产的可能性，应使其具有足够的柔性。
4、加工阶段的划分
1）根据零件的技术要求划分加工阶段。
分以下几个阶段：
粗加工阶段:在此阶段主要是尽量切除大部分余量，主要考虑生产率。
半精加工阶段:在此阶段主要是为主要表面的精加工做准备，并完成次要表面的终加工（钻孔、攻丝、铣键槽等）。
精加工阶段:在此阶段主要是保证各主要表面达到图纸要求，主要任务是保证加工质量。
光整加工阶段:在此阶段主要是为了获得高质量的主要表面和尺寸精度。
2）将零件的加工过程划分为加工阶段的主要目的是：
(1)保证零件加工质量（因为工件有内应力变形、热变形和受力变形，精度、表面质量只能逐步提高，）；
(2)有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理；
(3)有利于合理利用机床设备。
(4)便于穿插热处理工序：穿插热处理工序必须将加工过程划分成几个阶段，否则很难充分发挥热处理的效果。
此外，将工件加工划分为几个阶段，还有利于保护精加工过的表面少受磕碰损坏。
5、工序的划分
在制定工艺过程中，为便于组织生产、安排计划和均衡机床的负荷，常将工艺过程划分为若干个工序。划分工序时有两个不同的原则：即工序的集中和工序的分散。
工序集中原则
按工序集中原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量多些，将许多工序组成一个集中工序。
最大限度的工序集中，就是在一个工序内完成工件所有表面的加工。采用数控机床、加工中心按工序集中原则组织工艺过程，生产适应性反而好，转产相对容易，虽然设备的一次性投资较高，但由于有足够的柔性，仍然受到愈来愈多的重视。
工序分散原则
按工序分散原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量少些。
最大限度的工序分散就是每个工序只包括一个简单工步。:传统的流水线、自动线生产基本是按工序分散原则组织工艺过程的，这种组织方式可以实现高生产率生产，但对产品改型的适应性较差，转产比较困难。
6、工序顺序的安排
1）机械加工工序的安排原则
1、先基准面后其它表面:先把基准面加工出来，再以基准面定位来加工其它表面，以保证加工质量。
2、先粗加工后精加工:即粗加工在前，精加工在后，粗精分开。
3、主要表面后次要表面:如主要表面是指装配表面、工作表面，次要表面是指键糟、联接用的光孔等。
4、先加工平面后加工孔:平面轮廓尺寸较大，平面定位安装稳定，通常均以平面定位来加工孔。
2)热处理工序及表面处理工序的安排：根据热处理的目的，安排热处理在加工过程中的位置。
1、退火：将钢加热到一定的温度，保温一段时间，随后由炉中缓慢冷却的一种热处理工序。其作用是：消除内应力，提高强度和韧性，降低硬度，改善切削加工性。应用：高碳钢采用退火，以降低硬度；放在粗加工前，毛坯制造出来以后。
2、正火：将钢加热到一定温度，保温一段时间后从炉中取出，在空气中冷却的一种热处理工序。注：加热到的一定的温度，其与钢的含C量有关，一般低于固相线200度左右。:其作用是：提高钢的强度和硬度，使工件具有合适的硬度，改善切削加工性。应用：低碳钢采用正火，以提高硬度。放在粗加工前，毛坯制造出来以后。
3、回火：将淬火后的钢加热到一定的温度，保温一段时间，然后置于空气或水中冷却的一种热处理的方法。:其作用是：稳定组织、消除内应力、降低脆性。
4、调质处理（淬火后再高温回火）：其作用：是获得细致均匀的组织，提高零件的综合机械性能。:应用：安排在粗加工后，半精加工前。常用于中碳钢和合金钢。
5、时效处理：其作用：是消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。:应用：一般安排在毛坯制造出来和粗加工后。常用于大而复杂的铸件。
6、淬火：将钢加热到一定的温度，保温一段时间，然后在冷却介质中迅速冷却，以获得高硬度组织的一种热处理工艺。:其作用是：提高零件的硬度。应用：一般安排在磨削前。
7、渗碳处理：提高工件表面的硬度和耐磨性，可安排在半精加工之前或之后进行。
8、为提高工件表面耐磨性、耐蚀性安排的热处理工序以及以装饰为目的而安排的热处理工序，例如镀铬、镀锌、发兰等，一般都安排在工艺过程最后阶段进行。
3)检验工序的安排，为保证零件制造质量，防止产生废品，需在下列场合安排检验工序：
1、粗加工全部结束之后；
2、送往外车间加工的前后；
3、工时较长和重要工序的前后；
4、最终加工之后。
除了安排几何尺寸检验工序之外，有的零件还要安排探伤、密封、称重、平衡等检验工序。
4)其它工序的安排
1、零件表层或内腔的毛刺对机器装配质量影响甚大，切削加工之后，应安排去毛刺工序。
2、零件在进入装配之前，一般都应安排清洗工序。工件内孔、箱体内腔易存留切屑，研磨、珩磨等光整加工工序之后，微小磨粒易附着在工件表面上，要注意清洗。
3、在用磁力夹紧工件的工序之后，要安排去磁工序，不让带有剩磁的工件进入装配线。

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