第三章工藝規程設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 除不宜用于有色金屬外，主要適用于淬火鋼件的加工6粗車—半精車—粗磨—精磨IT6～7～7粗車—半精車—粗磨—精磨—超精磨IT5～8粗車—半精車—精車—金剛石車IT6～7～主要用于有色金屬9粗車—半精車—粗磨—精磨—鏡面磨IT5以上～主要用于高精度要求的鋼件加工10粗車—半精車—精車—精磨—研磨IT5以上～11粗車—半精車—精車—精磨—粗研—拋光IT5以上～隨著生產技術的發展，工藝水平的提高，同一種加工方法所能達到的精度和表面質量也會相應提高。例如，但在采取適當措施提高磨床精度、抗振性和改進磨削工藝后，～。用金剛石車削，也能獲得Ra≤。另外，在大批量生產中，為了保證高的生產率和高的成品率，常把原來能加工較小表面粗糙度值的方法用于加工表面粗糙度值要求較大的表面。例：。 內孔表面加工方案及其經濟精度序號加工方案經濟精度公差等級表面粗糙度Ra（um）適用范圍1鉆IT11～13≥加工未淬火鋼及鑄鐵的實心毛坯，也可用于加工有色金屬（所得表面粗糙度Ra值稍大）2鉆—擴IT10～11～3鉆—擴—鉸IT8～9～4鉆—擴—粗鉸—精鉸IT7～5鉆—鉸IT8～10～6鉆—粗鉸—精鉸IT7～8～7鉆—（擴）—拉IT7～9～大批量生產8粗鏜（或擴孔）IT11～13～除淬火鋼外的各種鋼材，毛坯上已有鑄出或鍛出孔9粗鏜（擴）—半精鏜（精擴）IT8～9～10粗鏜（擴）—半精鏜（精擴）—精鏜（鉸）IT7～8～11粗鏜（擴）—半精鏜（精擴）—精鏜—浮動鏜IT6～7～12粗鏜（擴）—半精鏜—磨IT7～8～主要用于淬火鋼，不宜用于有色金屬。13粗鏜（擴）—半精鏜—粗磨—精磨IT6～7～14粗磨—半精磨—精磨—金剛鏜IT6～7～主要用于有色金屬。15鉆—（擴）—粗鉸—精鉸—珩磨IT6～7～精度要求很高的孔，若以研磨代替珩磨，精度可達IT6以上，～0. 01。16鉆—（擴）—拉—珩磨IT6～7～17粗鏜—半精鏜—精鏜—珩磨IT6～7～（2）工件材料的性質及熱處理例如，鋼淬火后應用磨削方法加工，不能用鏜削或鉸削；而有色金屬則不能用磨削，應采用金剛鏜削或高速精細車削的方法進行精加工。（3）工件的結構和尺寸例如，對于回轉體類零件的孔的加工常用用車削或磨削，而箱體類零件的孔，一般采用鉸削或鏜削，孔徑小時，宜采用鉸削，孔徑大時，用鏜削。 平面加工方案及其經濟精度序號加工方案經濟精度公差等級表面粗糙度Ra（um）適用范圍1粗車IT11～13～50適用于工件的端面加工2粗車—半精車IT8～10～3粗車—半精車—精車IT7～8～4粗車—半精車—磨IT6～8～5粗刨（或粗銑）IT11～13～25除不宜用于有色金屬外，主要適用于淬火鋼件的加工6粗刨（或粗銑）—半精刨（或半精銑）—粗磨—精磨IT5～7～7粗車—半精車—粗磨—精磨—超精磨IT5～8粗車—半精車—精車—金剛石車IT5～6～主要用于有色金屬9粗車—半精車—粗磨—精磨—鏡面磨IT5以上～主要用于高精度要求的鋼件加工10粗車—半精車—精車—精磨—研磨IT5以上～11粗車—半精車—精車—精磨—研磨—拋光IT5以上～ 軸線平行的孔的位置精度（經濟精度）加工方法定位工具兩孔軸線間的距離誤差或從孔軸線到平面的距離誤差加工方法定位工具兩孔軸線間的距離誤差或從孔軸線到平面的距離誤差立鉆或搖臂鉆上鉆孔用鉆模～ 臥式鏜床上鏜孔 用鏜模～按劃線～按定位樣板～立鉆或搖臂鉆上鏜孔用鏜模～按定位器的指示讀數～車床上鏜孔按劃線～用塊規～用帶有滑座的角尺～用游標尺～坐標鏜床上鏜孔用光學儀器～用內徑規或用塞尺～金剛鏜床上鏜孔～用程序控制的坐標裝置～多軸組合機床上鏜孔用鏜模～按劃線～（4）結合生產類型考慮生產率和經濟性大批量生產，應采用高效的先進工藝，如平面和孔采用拉削代替普通的銑、刨和鏜孔。甚至大批大量生產中可以從根本上改變毛坯的形態，大大減少切削加工的工作量。例如，用粉末冶金來制造油泵齒輪、用失蠟鑄造柴油機上的小零件等。在單件小批生產中，常采用通用設備、通用工藝裝備及一般的加工方法，避免盲目地采用高效加工方法和專用設備而造成經濟損失。（5）現有生產條件充分利用現有設備，挖掘企業潛力，發揮工人的積極性和創造性，也考慮不斷改進現有的加工方法和設備，采用新技術和提高工藝水平，還考慮設備負荷的平衡。有時，還應考慮一些其他因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求、工件重量等。例如，某一孔的加工精度為IT7級，～，：①鉆—擴—鉸—精鉸；②粗鏜—半精鏜—精鏜；③粗鏜—半精鏜—粗磨—精磨；④ 鉆—（擴）—拉。方案①用得最多，在大批大量生產中常用在自動機床或組合機床上，在成批生產中常用在立鉆、搖壁鉆、六角車床等連續進行各個工步加工的機床上。該方案一般用于加工小于30mm的孔徑，工件材料為未淬火鋼或鑄鐵，不適于加工大孔徑，否則刀具過于笨重。方案②用于加工毛坯本身有鑄出或鍛出的孔，但其直徑不宜太小，否則因鏜桿太細容易發生變形而影響加工精度，箱體零件的孔加工常用這種加工方案。方案③適用于淬火的工件。方案④適用于成批或大量生產的中小型零件，其材料為未淬火鋼、鑄鐵及有色金屬，且要求軸向剛性較好。2．加工階段的劃分對于加工精度要求較高和粗糙度值要求較低的零件，通常將工藝過程劃分為粗加工、半精加工、精加工三個階段，當加工精度和表面質量要求特別高時，還應增加光整加工和超精密加工階段。粗加工階段：這是加工的開始階段，在這階段中應盡快切除零件各個表面的大部分加工余量。這個階段的主要問題是如何獲得高的生產率。半精加工階段：這個階段繼續減少加工余量，為主要表面的精加工作準備，同時完成一些次要表面的加工，如鉆孔、攻絲、銑鍵槽等。精加工階段：本階段的任務是使各主要表面達到圖紙要求的加工精度。光整加工和超精密階段：該階段是對要求特別高的零件增設的加工階段，主要是為了降低表面粗糙度值，進一步提高尺寸精度。將工藝過程劃分粗、精加工階段的原因是：（1）保證加工質量工件在粗加工時切除的余量大，產生的切削力和切削熱也大，同時需要的夾緊力也較大，因而造成工件受力變形和熱變形。另外，經過粗加工后工件的內應力要重新分布，也會使工件發生變形。若不分階段連續進行加工，就無法避免和消除上述原因所引起的加工誤差。劃分加工階段后，粗加工造成的誤差，可以通過半精加工和精加工得以修正，并逐步提高零件的加工精度和表面質量。（2）合理使用設備 粗加工階段可以使用功率大、剛性好、精度低、效率高的機床；精加工階段則要求使用精度高的機床。這樣各得其所，有利于充分發揮粗加工機床的動力，又有利于長期保持精加工機床的精度。（3）便于安排熱處理工序 劃分加工階段可以在各個階段中插入必要的熱處理工序，使冷熱加工配合得更好。實際上，加工中常常是以熱處理作為加工分階段的界線。如在粗加工之后進行去除內應力的時效處理，在半精加工后進行淬火處理等。（4）便于及時發現毛坯缺陷，保護精加工表面 在粗加工階段，由于切除的金屬余量大，可以及早發現毛坯的缺陷（夾渣、氣孔、砂眼等），便于及時修補或決定報廢，避免繼續加工而造成工時和費用的浪費。而精加工表面安排在后面加工，可保護其不受損壞。當然，加工階段的劃分不是絕對的，例如加工重型零件時，由于裝夾吊運不方便，一般不劃分加工階段，在一次安裝中完成全部粗加工和精加工。為提高加工的精度，可在粗加工后松開工件，讓其充分變形，再用較小的力夾緊工件進行精加工，以保證零件的加工質量。另外，如果工件的加工質量要求不高、工件的剛度足夠、毛坯的質量較好而切除的余量不多，則可不必劃分加工階段。應當指出，加工階段的劃分是針對零件加工的整個過程而言，是針對主要加工表面而劃分的，而不能從某一表面的加工或某一工序的性質來判斷。例如，工件的定位基準，在半精加工甚至粗加工階段就應加工得很精確，而某些鉆小孔的粗加工工序，又常常安排在精加工階段。3．工序集中與工序分散在選定了各表面的加工方法和劃分加工階段之后，還要將工藝過程劃分為若干工序。劃分工序時有兩個不同的方法，即工序的集中和工序的分散。 工序集中就是將工件的加工集中在少數幾道工序內完成，此時工藝路線短，工序數目少，每道工序加工的內容多。工序集中的工藝特點是減少了工件裝夾次數，在一次安裝中加工出多個表面，有利于提高表面間的相互位置精度，減少工序間運輸，縮短生產周期，減少設備數量，相應地減少操作工人和生產面積。工序集中有利于采用高生產率的先進或專用設備、工藝裝備，提高加工精度和生產率，但設備的一次性投資大，工藝裝備復雜。工序分散就是將工件的加工內容分散在較多的工序內完成，此時工藝路線長，工序數目多，每道工序加工的內容少。工序分散的工藝特點是設備、工裝比較簡單，調整、維護方便，生產準備工作量少；每道工序的加工內容少，便于選擇最合理的切削用量；設備數量多，操作人員多，占用生產面積大，組織管理工作量大。工序集中和分散的程度應根據生產規模、零件的結構特點、技術要求和設備等具體生產條件綜合考慮后確定。例如在單件小批生產中，一般采用通用設備和工藝專備，盡可能在一臺機床上完成較多的表面加工，尤其是對重型零件的加工，為減少裝夾和往返搬運的次數，多采用工序集中的原則，主要是為了便于組織管理。在大批、大量生產中，常采用高效率的設備和工藝裝備，如多刀自動機床、組合機床及專用機床等，使工序集中，以便提高生產率和保證加工質量。但有些工件（如活塞、連桿等）可采用效率高、結構簡單的專用機床和工藝裝備，按工序分散原則進行生產，這樣容易保證加工質量和使各工序的時間趨于平衡，便于組織流水線、自動線生產，提高生產率。面對多品種、中小批量的生產趨勢，也多采用工序集中原則，選擇數控機床、加工中心等高效、自動化設備，使一臺設備完成盡可能多的表面加工。由于工序集中的優點較多，現代生產的發展趨于工序集中。4．工序順序的安排（1）機械加工順序的安排工件各表面的機械加工順序，一般按照下述原則安排：1）先基準后其它 被選定的零件的精基準表面應先加工，并應加工到足夠的精度和表面粗糙度，以便定位可靠且使其他表面能達到一定的精度。例如軸類零件先加工中心孔，齒輪零件應先加工孔和基準端面等。2）先粗后精 零件表面加工一般都需要分階段進行，應先安排各表面的粗加工，其次安排半精加工，最后安排主要表面的精加工和光整加工。3）先主后次、穿插進行 根據零件功用和技術要求，往往先將零件各表面分為主要表面和次要表面，然后先著重考慮主要表面的加工順序，再把次要表面適當穿插在主要表面的加工工序之間。由于次要表面的精度不高，一般在粗加工和半精加工階段即可完成，但對于那些同主要表面相對位置關系密切的次要表面，通常多安排在精加工之后加工。如箱體零件上重要孔周圍的緊固螺紋孔，安排在重要孔精加工后進行鉆孔和攻螺紋。 4）先面后孔 對于底座、箱體、支架及連桿類零件應先加工平面，后加工內孔，因為平面一般面積較大，輪廓平整，先加工好平面，便于加工孔時定位安裝，有利于保證孔與平面的位置精度，同時也給孔加工帶來方便，使刀具的初始工作條件得到改善。綜合以上原則，常見的機械加工順序為：定位基準的加工→主要表面的粗加工→次要表面加工→主要表面的半精加工→次要表面加工→修基準→主要表面的精加工。以上是安排機械加工工序順序的一些基本原則。實際工作時，為了縮短工件在車間內的運輸距離，考慮加工順序時，還應考慮車間設備布置情況，盡量減少工件往返流動。（2）熱處理工序的安排工藝過程中的熱處理按其目的，大致可分為預備熱處理和最終熱處理兩大類，前者可以改善材料切削加工性能，消除內應力和為最終熱處理做準備；后者可使材料獲得所需要的組織結構，提高零件材料的硬度、耐磨性和強度等性能。1）預備熱處理正火和退火可以消除毛坯制造時產生的內應力、穩定金屬組織和改善金屬的切削性能，一般安排在粗加工之前。%的碳鋼和合金鋼，為降低金屬的硬度易于切削，常采用退火處理；%的碳鋼和合金鋼，為避免硬度過低造成切削時粘刀，常采用正火處理。鑄鐵件一般采用退火處理，鍛件一般采用正火處理。時效處理主要用于消除毛坯制造和機械加工過程中產生的內應力，一般安排在粗加工前后進行。例如對于大而復雜的鑄件，為了盡量減少由于內應力引起的變形，常常在粗加工前采用自然時效，粗加工后進行人工時效。而對于精度高，剛性差的零件（如精密絲桿）為消除內應力、穩定精度，常在粗加工、半精加工、精加工之間安排多次時效處理。調質處理可以改善材料的綜合機械性能，獲得均勻細致的索氏體組織，為表面淬火和氮化處理作組織準備。對硬度和耐磨性要求不高的零件，調質處理可作為最終熱處理工序。調質處理一般安排在粗加工之后，半精加工之前。2）最終熱處理淬火處理或滲碳淬火處理，可以提高零件表面的硬度和耐磨性，常需預先進行正火及調質處理。淬火處理一般安排在精加工或磨削之前進行，當用高頻淬火時也可安排在最終工序。滲碳淬火處理適用于低碳鋼和低碳合金鋼，其目的是使零件表層含碳量增加，經淬火后方可使表層獲得高的硬度和耐磨性，而心部仍可保持一定的強度和較高的韌性和塑性。滲碳淬火一般安排在半精加工之后進行。滲氮處理是使氮原子滲入金屬表面而獲得一層含氮化合物的處理方法。滲氮可以提高零件表面的硬度、耐磨性、疲勞強度和抗蝕性。由于滲氮處理溫度較低，變形小，且滲氮層較薄（