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1、课题十三课题十三 零件工艺路线的拟定零件工艺路线的拟定 工艺路线工艺路线：从毛坯到成品的加工顺序。：从毛坯到成品的加工顺序。内容内容：定位基准选择；定位基准选择；各表面加工方法选择；各表面加工方法选择；加工阶段的划分；加工阶段的划分；加工顺序的安排；加工顺序的安排；热处理工序与辅助工序的安排；热处理工序与辅助工序的安排；工序集中和分散；工序集中和分散；设备及工装选择。设备及工装选择。影响影响：加工质量；加工质量；效率；效率；工人劳动强度；工人劳动强度；设备投资；设备投资；车间面积；车间面积；生产成本生产成本。就是为零件上每一个有质量要求的表面选择一就是为零件上每一个有质量要求的表面选择一套合理
2、的加工方法。套合理的加工方法。1.加工方法的选择加工方法的选择方法方法：一般先根据表面的加工精度和粗糙度要求一般先根据表面的加工精度和粗糙度要求 选定最终加工方法，然后再确定精加工前选定最终加工方法，然后再确定精加工前 准备工序的加工方法，即确定加工方案。准备工序的加工方法，即确定加工方案。加工方法所能达到的加工经济精度加工方法所能达到的加工经济精度 经济精度指在正常的加工条件下经济精度指在正常的加工条件下(采用符合质量的标准设备、工艺装备采用符合质量的标准设备、工艺装备和具有标准技术等级的工人，不延长加工时间和具有标准技术等级的工人，不延长加工时间)所能保证的加工精度。相应的所能保证的加工精
3、度。相应的粗糙度称为经济表面粗糙度。粗糙度称为经济表面粗糙度。表表3-113-13分别列出了外圆、内孔和平面的加工方案及经济精度，供分别列出了外圆、内孔和平面的加工方案及经济精度，供选择加工方法时参考。选择加工方法时参考。考虑因素：考虑因素：工件材料的性质工件材料的性质 工件的结构和尺寸工件的结构和尺寸 生产类型生产类型具体生产条件具体生产条件表表3-11 3-11 外圆表面加工方案外圆表面加工方案序序号号加加 工工 方方 案案经济精经济精度级度级表面粗糙度表面粗糙度Ra值值m适适 用用 范范 围围1粗车粗车IT11以以下下5012.5适用于淬火钢以适用于淬火钢以外的各种金属外的各种金属2粗车
4、一半精车粗车一半精车IT8106.33.23粗车一半精车一精车粗车一半精车一精车IT781.60.84粗车一半精车一精车一滚压（或抛光）粗车一半精车一精车一滚压（或抛光）IT780.20.0255粗车一半精车一磨削粗车一半精车一磨削IT780.80.4主要用于淬火钢，主要用于淬火钢，也可用于未淬火也可用于未淬火钢，但不宜加工钢，但不宜加工有色金属有色金属6粗车一半精车一粗磨一精磨粗车一半精车一粗磨一精磨IT670.40.17粗车一半精车一粗磨一精磨一超精加工（或粗车一半精车一粗磨一精磨一超精加工（或轮式超精磨）轮式超精磨）IT50.1Rz0.18粗车一半精车一精车一金刚石车粗车一半精车一精车一
5、金刚石车IT670.40.025主要用于要求较主要用于要求较高的有色金属加高的有色金属加工工9粗车一半精车一粗磨一精磨一超精磨或镜面粗车一半精车一粗磨一精磨一超精磨或镜面磨磨IT5以上以上0.025Rz0.05极高精度的外圆极高精度的外圆加工加工10粗车一半精车一粗磨一精磨一研磨粗车一半精车一粗磨一精磨一研磨IT5以上以上0.1Rz0.05表表3-12 孔加工方案孔加工方案 序号序号加加 工工 方方 案案经济精度经济精度级级表面粗糙度表面粗糙度Ra值值/m适适 用用 范范 围围1钻钻IT111212.5加工未淬火钢及铸铁的实心加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可用于加工有色金毛坯，也可用于加工有
6、色金属（但表面粗糙度稍大，孔属（但表面粗糙度稍大，孔径小于径小于1520)2钻钻铰铰IT93.21.63钻钻铰铰精铰精铰IT781.60.84钻钻扩扩IT101112.56.3同上，但孔径大于同上，但孔径大于15205钻钻扩扩铰铰IT893.21.66钻钻扩扩粗铰粗铰精铰精铰IT71.60.87钻钻扩扩机铰机铰手铰手铰IT670.40.18钻钻扩扩拉拉IT791.60.1大批大量生产（精度由拉刀大批大量生产（精度由拉刀的精度而定）的精度而定）9粗镗（或扩孔）粗镗（或扩孔）IT111212.56.3除淬火钢外各种材料，毛坯除淬火钢外各种材料，毛坯有铸出孔或锻出孔有铸出孔或锻出孔10粗镗（粗扩）粗
7、镗（粗扩）半精镗（精扩）半精镗（精扩）IT893.21.611粗镗（扩）粗镗（扩）半精镗（精扩）半精镗（精扩）精镗（铰）精镗（铰）IT781.60.812粗镗（扩）粗镗（扩）半精镗（精扩）半精镗（精扩）精镗精镗浮动镗刀精镗浮动镗刀精镗IT670.80.413粗镗（扩）粗镗（扩）半精镗半精镗磨孔磨孔IT780.80.2主要用于淬火钢也可用于未主要用于淬火钢也可用于未淬火钢，但不宜用于有色淬火钢，但不宜用于有色金属金属14粗镗（扩）粗镗（扩）半精镗半精镗粗磨粗磨精磨精磨IT670.20.115粗镗粗镗半精镗半精镗精镗精镗金钢镗金钢镗IT670.40.05主要用于精度要求高的有色主要用于精度要求高的
8、有色金属加工金属加工16钻钻（扩）（扩）粗铰粗铰精铰精铰珩磨；钻珩磨；钻（扩）（扩）拉拉珩磨；粗镗珩磨；粗镗半精镗半精镗精镗精镗珩磨珩磨IT670.20.025精度要求很高的孔精度要求很高的孔17以研磨代替上述方案中的珩磨以研磨代替上述方案中的珩磨IT6级以上级以上表表3-13 平面加工方案平面加工方案 序序号号加加 工工 方方 案案经济精度经济精度级级表面粗糙度表面粗糙度Ra值值/m适适 用用 范范 围围1粗车粗车半精车半精车IT96.33.22粗车粗车半精车半精车精车精车IT7IT81.60.8端面端面3粗车粗车半精车半精车磨削磨削IT8IT90.80.24粗刨（或粗铣）粗刨（或粗铣）精刨
9、（或精铣）精刨（或精铣）IT8IT96.31.6一般不淬硬平面（端铣表一般不淬硬平面（端铣表面粗糙度较细）面粗糙度较细）5粗刨（或粗铣）粗刨（或粗铣）精刨（或精铣）精刨（或精铣）刮研刮研IT6IT70.80.1精度要求较高的不淬硬平精度要求较高的不淬硬平面；批量较大时宜采用宽面；批量较大时宜采用宽刃精刨方案刃精刨方案6以宽刃刨削代替上述方案刮研以宽刃刨削代替上述方案刮研IT70.80.27粗刨（或粗铣）粗刨（或粗铣）精刨（或精铣）精刨（或精铣）磨削磨削IT70.80.2精度要求高的淬硬平面或精度要求高的淬硬平面或不淬硬平面不淬硬平面8粗刨（或粗铣）粗刨（或粗铣）精刨（或精铣）精刨（或精铣）粗磨
10、粗磨精磨精磨IT6IT70.40.029粗铣粗铣拉拉IT7IT90.80.2大量生产，较小的平面大量生产，较小的平面（精度视拉刀精度而定）（精度视拉刀精度而定）10粗铣粗铣精铣精铣磨削磨削研磨研磨IT6级以上级以上0.1Rz0.05高精度平面高精度平面（1）加工阶段的分类）加工阶段的分类2.加工阶段的划分加工阶段的划分工艺过程划分为四个加工阶段：粗粗加加工工阶阶段段切切除除各各表表面面大大部部分分余余量量；考考虑虑劳劳动效率动效率半半精精加加工工阶阶段段完完成成次次要要表表面面的的加加工工；为为精精加加工作准备工作准备精加工阶段精加工阶段保证达到图纸要求。保证达到图纸要求。光整加工阶段光整加工
11、阶段提高尺寸精度，降低粗糙度提高尺寸精度，降低粗糙度保证加工质量保证加工质量（粗粗加加工工切切削削力力、切切削削热热、夹夹紧紧力力、变变形形都都大大，不不可能达到高精度）可能达到高精度）合理利用机床设备合理利用机床设备合理安排热处理和检验工序合理安排热处理和检验工序及时发现毛坯缺陷，及时修补或报废及时发现毛坯缺陷，及时修补或报废精加工应放在最后，避免损伤已加工表面精加工应放在最后，避免损伤已加工表面（2）划分加工阶段的原因：）划分加工阶段的原因：（1）切削加工顺序的安排）切削加工顺序的安排3.加工顺序的安排加工顺序的安排切削加工安排顺序四原则：基准先行基准先行（便于定位）先粗后精先粗后精（防止
12、变形）先主后次先主后次（避免浪费）先面后孔先面后孔（保证孔的位置精度）复杂工件的机械加工工艺路线通常要经过切削复杂工件的机械加工工艺路线通常要经过切削加工、热处理和辅助工序。加工、热处理和辅助工序。热处理可以提高材料的力学性能，改善金属的切削热处理可以提高材料的力学性能，改善金属的切削性能以及消除残余应力。在制订工艺路线时，应根据零性能以及消除残余应力。在制订工艺路线时，应根据零件的技术要求和材料的性质，合理地安排热处理工序。件的技术要求和材料的性质，合理地安排热处理工序。按照热处理的目的，按照热处理的目的，可分为可分为预备热处理预备热处理和和最终热处理最终热处理。（2）热处理工序的安排）热处
13、理工序的安排正火、退火正火、退火 目的目的：消除内应力、改善加工性能，为最终热处理作准：消除内应力、改善加工性能，为最终热处理作准 备。备。安排安排：在粗加工之前，有时也安排在粗加工之后。：在粗加工之前，有时也安排在粗加工之后。时效处理时效处理 目的目的：以消除内应力、减少工件变形。：以消除内应力、减少工件变形。安排安排：在粗加工之前后，对于精密零件，要进行多次时：在粗加工之前后，对于精密零件，要进行多次时 效处理。效处理。1)预备热处理预备热处理调质调质 目的目的：消除内应力、改善加工性能并能获得较好的综：消除内应力、改善加工性能并能获得较好的综 合力学性能。合力学性能。安排安排：在粗加工之
14、后进行。对一些性能要求不高的零：在粗加工之后进行。对一些性能要求不高的零 件，调质也常作为最终热处理。件，调质也常作为最终热处理。常用的有常用的有：淬火、渗碳淬火、渗氮等。：淬火、渗碳淬火、渗氮等。目的目的：提高零件的硬度和耐磨性。：提高零件的硬度和耐磨性。安排安排：在精加工：在精加工(磨削磨削)之前进行，其中渗氮由于热处之前进行，其中渗氮由于热处 理温度较低，零件变形很小，也可以安排在精理温度较低，零件变形很小，也可以安排在精 加工之后。加工之后。2)最终热处理最终热处理常用的有常用的有：检验检验 表面强化表面强化 去毛刺去毛刺 倒棱倒棱 清洗清洗 防锈防锈 正确地安排辅助工序是十分重要的。
15、如果安排不正确地安排辅助工序是十分重要的。如果安排不当或遗漏，将会给后续工序和装配带来困难，甚至影当或遗漏，将会给后续工序和装配带来困难，甚至影响产品的质量，所以必须给予重视。响产品的质量，所以必须给予重视。（3）辅助工序的安排）辅助工序的安排检验是主要的辅助工序，一般安排在：检验是主要的辅助工序，一般安排在：粗加工之后，精加工之前粗加工之后，精加工之前重要工序前后重要工序前后零件转换车间前零件转换车间前特殊性能检验前（如磁力探伤）特殊性能检验前（如磁力探伤）零件全部加工完毕，入库之前零件全部加工完毕，入库之前4.工序的集中与分散工序的集中与分散拟拟定定工工艺艺路路线线时时，选选定定了了各各表
16、表面面的的加加工工工工序序和和划划分分加加工工阶阶段段之之后后，就就可可以以将将同同一一阶阶段段中中的各加工表面组合成若干工序。的各加工表面组合成若干工序。l工序集中即即将将工工件件的的加加工工，集集中中在在少少数数几道工序内完成几道工序内完成工序集中的特点：采用高效专用设备及工装，生产效率高采用高效专用设备及工装，生产效率高减少设备数量，相应减少操作工人和生产面积减少设备数量，相应减少操作工人和生产面积减少工序数目，简化生产计划减少工序数目，简化生产计划减少安装次数，缩短辅助时间，保证位置精度减少安装次数，缩短辅助时间，保证位置精度缩短加工时间，减少运输工作量，缩短生产周期缩短加工时间，减少
17、运输工作量，缩短生产周期设备结构复杂，投资大，调整、维修困难，转换产设备结构复杂，投资大，调整、维修困难，转换产品费时品费时l 工序分散即将工件的加工，分散在较多的工即将工件的加工，分散在较多的工 序内完成序内完成工序分散的特点：设备简单，调整、维修方便设备简单，调整、维修方便对工人技术要求低，培训时间短对工人技术要求低，培训时间短生产准备量小，易于平衡工序时间生产准备量小，易于平衡工序时间可采用合理的切削用量，缩短基本时间可采用合理的切削用量，缩短基本时间易更换产品易更换产品设备数量多，操作工人多，占地面积大设备数量多，操作工人多，占地面积大 工序集中与工序分散各有利弊，选用时应考虑生产工序
18、集中与工序分散各有利弊，选用时应考虑生产类型、现有生产条件、工件结构特点和技术要求等因素，类型、现有生产条件、工件结构特点和技术要求等因素，使制订的工艺路线适当地集中，合理地分散。使制订的工艺路线适当地集中，合理地分散。一般情况一般情况下，单件小批生产时多将工序集中；大批大量生即可采下，单件小批生产时多将工序集中；大批大量生即可采用多刀、多轴等高效率机床将工序集中，也可将工序分用多刀、多轴等高效率机床将工序集中，也可将工序分散后组织流水线生产；成批生产多采用效率较高的机床，散后组织流水线生产；成批生产多采用效率较高的机床，使工序适当集中。使工序适当集中。随着数控技术的普及，多品种中小批随着数控技术的普及，多品种中小批量生产中，越来越多地使用数控机床，从发展趋势来看，量生产中，越来越多地使用数控机床，从发展趋势来看，倾向于采用工序集中的方法来组织生产。倾向于采用工序集中的方法来组织生产。