糙度的要求,可采用此工艺路线,即在精磨以后增加一道光整加工工序。常用的光整加工方法有研磨、砂带磨削、低粗糙度磨削、超精加工以及抛光等。
??4. 粗车-半精车-精车-金刚石车 此加工路线主要适用于工件材料不宜采用磨削加工的高精度外圆表面,如铜、铝等有色金属及其合金以及非金属材料的零件表面。 ???????????????????????? ??? ?
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图5-16 外圆表面的典型加工工艺路线
3.典型表面的加工路线(续)
孔的加工路线
??图5-17是典型的孔的加工路线框图。可把它归纳为以下四条基本的加工路线:??? ??1) 钻(粗镗)-粗拉-精拉 此加工路线多用于大批量生产中加工盘套类零件的圆孔、单键孔和花键孔。加工出的孔的尺寸精度可达IT7,且加工质量稳定,生产效率高。当工件上无铸出或锻出的毛坯孔时,第一道工序安排钻孔;若有毛坯孔,则安排粗镗孔;如毛坯孔的精度好,也可直接拉孔。
??2) 钻-扩-铰 此工艺路线主要用于直径D<φ50mm的中小孔加工,是一条应用最为广泛的加工路线,在各种生产类型中都有应用。加工后孔的尺寸精度通常达IT6~8,表面粗糙度Ra 0.8~3.2μm。若尺寸﹑形状精度和粗糙度要求还要高,可在机铰后安排一次手铰。由于铰削加工对孔的位置误差的纠正能力差,因此孔的位置精度主要由钻-扩来保证;位置精度要求高的孔不宜采用此加工方案。
??3) 钻(粗镗)-半精镗-精镗-浮动镗(或金刚镗) 这也是一条应用非常广泛的加工路线,在各种生产类型中都有应用。用于加工未经淬火的黑色金属及有色金属等材料的高精度孔和孔系(IT5~7级,Ra0.16~1.25μm)。与钻-扩-铰工艺路线不同的是: 1.所能加工的孔径范围大,一般孔径D≥φ18mm即可采用装夹式镗刀镗孔; 2.加工出孔的位置精度高,如金刚镗多轴镗孔,孔距公差可控制在±0.005~±0.01mm,常用于加工位置精度要求高的孔或孔系,如连杆大小头孔,机床主轴箱孔系等。
??4) 钻(粗镗)-半精镗-粗磨-精磨-研磨(或珩磨) 这条工艺路线用于黑色金属特别是淬硬零件的高精度的孔加工。其中研磨孔的原理和工艺与前述外圆研磨相同,只是此时研具是一圆棒。
图5-17 孔的典型加工工艺路线
4.典型表面的加工路线(续)??
平面加工路线
??图5-18为常见平面加工路线框图,可概括为五条基本工艺路线:
??1) 粗铣-半精铣-精铣-高速精铣 铣削是平面加工中用得最多的方法。若采用高速精铣作为终加工,不但可达到较高的精度,而且可获得较高的生产效率。高速精铣的工艺特点是:高速(Vc= 200~300m/min),小进给(f = 0.03~0.10 mm / Z),小吃深(ap<2 mm=,其精度和效率,主要取决于铣床的精度和铣刀的材料﹑结构和精度,以及工艺系统的刚度。 ??2) 粗刨-半精刨-精刨-宽刀精刨或刮研 此工艺路线以刨削加工为主。通常,刨削的生产率较铣削低,但机床运动精度易于保证刨刀的刃磨和调整也较方便,故在单件小批生产﹑特别在重型机械生产中还应用较多。
??宽刀精刨可以达到较高的精度和较低的表面粗糙度,在大平面精加工中用以代替刮研。 ??刮研是获得精密平面的传统加工方法,由于其生产率低,劳动强度大,已逐渐被其它机械加工方法代替,但在单件小批生产中仍普遍采用。
??3) 粗铣(刨)-半精铣(刨)-粗磨-精磨-研磨﹑精密磨﹑砂带磨或抛光 此工艺路线主要用于淬硬表面或高精度表面的加工,淬火工序可安排在半精铣(刨)之后。
??4) 粗拉-精拉 这是一条适合于大批量生产的加工路线,主要特点是生产率高,特别是对台阶面或有沟槽的表面,优点更为突出。如发动机缸体的底平面﹑曲轴轴瓦的半圆孔及分界面,都是一次拉削完成的。由于拉削设备和拉刀价格昂贵,因此只有在大批量生产中使用才经济。
??5) 粗车-半精车-精车-金刚石车 此加工路线主要用于有色金属零件的平面加工,这些零件有时就是外圆或内孔的端面。如果是黑色金属,则在精车以后安排精磨﹑砂带磨等工序。
图5-18 平面加工路线
5. 加工阶段的划分
加工阶段的划分
??为了保证零件的加工质量﹑生产效率和经济性,通常在安排工艺路线时,将其划分成几个阶段。对于一般精度零件,可划分成粗加工﹑半精加工和精加工三个阶段。对精度要求高和特别高的零件,还需安排精密加工(含光整加工)和超精密加工阶段。各阶段的主要任务是:
??1)粗加工阶段 主要去除各加工表面的大部分余量,并加工出精基准。
??2)半精加工阶段 减少粗加工阶段留下的误差,使加工面达到一定的精度,为精加工做好准备,并完成一些精度要求不高表面的加工。
??3)精加工阶段 主要是保证零件的尺寸﹑形状﹑位置精度及表面粗糙度,这是相当关键的加工阶段。大多数表面至此加工完毕,也为少数需要进行精密加工或光整加工的表面做好准备。
??4)精密和超精密加工阶段 精密和超精密加工采用一些高精度的加工方法,如精密磨削﹑珩磨﹑研磨﹑金刚石车削等,进一步提高表面的尺寸、形状精度,降低表面粗糙度,最终达到图纸的精度要求。详见7.2节。
划分加工阶段的好处
??1)有利于保证零件的加工质量。?
??2)便于及时发现毛坯的缺陷,可以避免以后精加工的经济损失。 ??3)可以合理安排加工设备和操作工人,有利于延长精加工设备的寿命。 ??4)便于组织生产。
6. 加工顺序的安排
机械加工工序顺序的安排原则
??在安排加工顺序时一般应遵循以下原则:
??1) 先基准面后其它 应首先安排被选作精基准的表面的加工,再以加工出的精基准为定位基准,安排其它表面的加工。该原则还有另外一层意思,是指精加工前应先修一下精基准。
例如,精度要求高的轴类零件,第一道加工工序就是以外圆面为粗基准加工两端面及顶尖孔,再以顶尖孔定位完成各表面的粗加工;精加工开始前首先要修整顶尖孔,以提高轴在精加工时的定位精度,然后再安排各外圆面的精加工。
??2) 先粗后精 这是指先安排各表面粗加工,后安排精加工。
??3) 先主后次 主要表面一般指零件上的设计基准面和重要工作面。这些表面是决定零件质量的主要因素,对其进行加工是工艺过程的主要内容,因而在确定加工顺序时,要首先考虑加工主要表面的工序安排,以保证主要表面的加工精度。在安排好主要表面加工顺序后,常常从加工的方便与经济角度出发,安排次要表面的加工。例如,图5.5所示的车床主轴箱体工艺路线,在加工作为定位基准的工艺孔时,可以同时方便地加工出箱体顶面上所有紧固孔,故将这些紧固孔安排在加工工艺孔的工序中进行加工。此外,次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求,常常要求在主要表面加工后,以主要表面定位进行加工。
7. 加工顺序的安排(续)
热处理和表面处理工序的安排
??1)为改善材料切削性能而进行的热处理工序(如退火、正火等),应安排在切削加工之前进行。
??2)为消除内应力而进行的热处理工序(如退火、人工时效等),最好安排在粗加工之后,精加工之前进行;有时也可安排在切削加工之前进行。
??3)为改善工件材料的力学物理性质而进行的热处理工序(如调质、淬火等)通常安排在粗加工后、精加工前进行。其中渗碳淬火一般安排在切削加工后,磨削加工前进行。而表面淬火和渗氮等变形小的热处理工序,允许安排在精加工后进行。
??4)为了提高零件表面耐磨性或耐蚀性而进行的热处理工序以及以装饰为目的的热处理工序或表面处理工序(如镀铬、镀锌、氧化、煮黑等)一般放在工艺过程的最后。
检验工序的安排
??在工艺规程中,应在下列情况下安排常规检验工序: