机械工艺加工路线的拟订探析

机械工艺加工路线的拟订探析

袁明杰

（荆州技师学院，荆州434020）

摘要：加工路线是指产品或零部件在生产过程中，由毛坯准备到成品包装入库，经过企业各有关部门或工序的先后顺序。，本文对加工工艺路线拟订时，应着重考虑零件经过的加工阶段、加工方法、热处理工序等方面进行了阐述，以便拟订最佳方案。

关键词：机械工艺；加工路线；拟订

零件拟订加工工艺路线时必须确保零件的全部技术要求、高生产效率、低生产成本和好的劳动生产条件。另外，拟订零件加工工艺路线，首先要区分被加工零件的生产方式是属于哪一种生产类型。

1.加工阶段划分的意义

拟订结构复杂、精度要求高的零件的加工工艺路线时，应将零件的粗、精加工分开进行，即把机械加工工艺过程划分为几个阶段，以便更好地安排零件加工的顺序。

粗加工阶段的主要任务是切除各加工表面上的大部分加工余量，主要问题是如何获得高的生产率；半精加工阶段是介于粗加工和精加工之间的切削加工过程，主要为工件的重要表面的精加工作准备，如达到必要的加工精度和留一定的精加工余量，同时完成一些次要表面的终加工；精加工阶段是使工件的各主要表面达到图样规定的质量要求；光整加工或超精加工阶段这是对要求特别高的工件采取的加工方法。其主要目的是提高表面尺寸精度、获得较低的表面粗糙度及使表面强化，一般不用以纠正表面几何形状误差和相对位置误差。

划分加工阶段有利于保证加工质量，这是由于工件在粗加工阶段切除的余量较多，因而会产生较大的切削力和切削热，所需的夹紧力也较大。因此工件会产生较大的变形，致使工件加工误差较大，而且经过粗加工后，工件的内因力还要重新分布，也会使工件产生变形。如果不划分加工阶段而连续进行加工，就无法避免和修正由于上述原因引起的加工误差。划分加工阶段后，粗加工阶段留下的误差，通过半精加工和精加工以及工序间的去应力热处理来逐步修正、缩小。另外，也有利于合理使用设备粗加工要求机床功率较大、刚性较好、生产效率高，对其精度要求则不高。精加工时则应选用精度较高的机床，以保证工件的精度要求。划分加工阶段以后就可以充分发挥粗、精加工设备的特长，也有利于保持高精度机床精度的稳定性。同时也有利于充分发挥技术工人的操作技能划分了粗、精加工阶段后，可以把技术水平一般的工人安排在精度较低的机床上进行粗加工，而把技术水平高的工人安排在高精度机床上进行精加工。再者更有利于安排热处理工序，为了充分发挥热处理作用以及满足工件热处理要求，在机械加工工序间常常安排必要的热处理工序。例如，对一些精度要求较高的工件，粗加工后，安排去应力的时效处理，可以减少内应力变形对加工精度的影响；对于要求淬火的工件，在粗加工后安排调质处理，在半精加工后安排表面淬火。这样即可以便于前面工序的加工，又可以在以后的精加工中修正淬火变形，从而保证工件的加工精度。当然也有利于及早发现毛坯缺陷，毛坯的各种缺陷，如气孔、砂眼、夹渣及加工余量不足等，一般在粗加工后即可发现，便于及时修补或决定是否报废，以免继续加工造成工时和其他费用的损失。

2.零件的加工顺序

机械加工工艺过程由一个或若干个顺序排列的工序组成，毛坯依次通过这些工序逐步变为机器零件，而每一个工序又可以细分为若干个安装、工位、工步和走刀。一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。区分工序的主要依据是设备（或工作地）是否变动和完成的那一部分工艺内容是否连续。工件在加工之前，在机床或夹具上占据一正确位置称为定位；然后再予以夹紧的过程称为装夹；工件（或装配单元）经一次装夹后所完成的那一部分工序称为安装。在一道工序中，工件可能只需一次安装，也可能需几次安装。一般地说，工件在加工过程中，应尽量减少安装的次数，以减少安装误差和辅助时间。

为了完成一定的工序内容，一次装夹工件后，工件（或装配单元）与夹具或设备的可动部分，一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置，称为工位。在一道工序内，常常需要使用不同的工具对不同的表面进行加工，为了便于分析和描述工序的内容，工序还可以进一步划分工步。工步是指加工表面（或装配时的连接表面）和加工（或装配）工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工序。一道工序可以包括几个工步，也可以只包括一个工步。构成工步的任何一个因素（加工表面、刀具）改变后，一般就为另一工步了。但对于那些在一次安装中连续进行的若干相同工步。为了提高生产效率，用几把刀具同时加工几个表面的工步称为复合工步。在工艺文件上，复合工步应视为一个工步。在一个工步内，若被加工表面需要切去的金属层很厚，则要分几次切削，那么每进行一次切削就是一次走刀（即一次工作行程）。一个工步可包括一次或几次走刀。

3.机械加工工序的安排

在划分了加工阶段，确定了工序集中与分散方法后，便可以着手安排零件的机械加工工序。安排零件表面的加工工序时，通常应遵循以下几个原则：

（1）先主后次根据零件的功用和技术要求，分清零件的主要表面和次要表面。主要表面系指装配基准面、重要工作表面和精度要求较高的表面等；次要表面是指光孔、螺孔、未标注公差表面及其他非工作表面等。

（2）先基面后其他应先加工出选定的后续工序的精基准，如外圆、内孔、中心孔等。如在加工轴类零件时应先钻中心孔，加工盘类零件时应先加工外圆与端面。

（3）先粗后精在加工工件时，一般先粗加工，再进行半精加工和精加工。

（4）先面后孔为了保证加工孔的稳定可靠性，应先加工孔的端面，后加工孔。对于热处理工序的安排，是由热处理的目的及其方法决定的，并与零件的材料有关。热处理总的目的是用以改善材料的力学性能、消除残余应力和改善金属的加工性能。