第八章机械加工工艺规程的制订3.ppt

第八章第八章机械加工工艺规程制订机械加工工艺规程制订第六节第六节 工艺路线的拟定工艺路线的拟定第七节第七节 加工余量的确定加工余量的确定2021/9/231前面已经介绍了前面已经介绍了定位基本原理和定位基定位基本原理和定位基准的选择原则。重点对加工精度有影响准的选择原则。重点对加工精度有影响的自由度应如何限制进行了分析，详细的自由度应如何限制进行了分析，详细介绍了基准的选择原则。介绍了基准的选择原则。2021/9/232第六节第六节 工艺路线的拟定工艺路线的拟定一、一、加工经济精度加工经济精度 拟定零件的机械加工工艺路线是制定工艺规程的一项重拟定零件的机械加工工艺路线是制定工艺规程的一项重要工作，拟定工艺路线时需要解决的主要问题是要工作，拟定工艺路线时需要解决的主要问题是:二、二、选定各表面的加工方法选定各表面的加工方法；三、三、加工阶段的划分加工阶段的划分；四、四、加工工序的安排加工工序的安排；五、五、确定工序的集中与分散程度确定工序的集中与分散程度2021/9/233一、一、加工经济精度加工经济精度1 1、加工经济精度、加工经济精度 是指在正常的加工条件下（采用符合质量标准的设备和工艺是指在正常的加工条件下（采用符合质量标准的设备和工艺装备，使用标准技术等级的工人、不延长加工时间），一种加装备，使用标准技术等级的工人、不延长加工时间），一种加工方法所能保证的加工精度和表面粗糙度。工方法所能保证的加工精度和表面粗糙度。2 2、加工精度与成本关系、加工精度与成本关系 图中图中为加工误差，表示加工为加工误差，表示加工精度，精度，C C表示加工成本。由图中曲表示加工成本。由图中曲线可知，两者关系的总趋势是加线可知，两者关系的总趋势是加工成本随着加工误差的下降而上工成本随着加工误差的下降而上升，但在不同的误差范围内成本升，但在不同的误差范围内成本上升的比率不同。上升的比率不同。A A点左侧曲线，点左侧曲线，加工误差减少一点，加工成本会加工误差减少一点，加工成本会上升很多；上升很多；2021/9/2342 2、加工精度与成本关系、加工精度与成本关系加工误差减少到一定程度，加工误差减少到一定程度，投入的成本再多，加工误差投入的成本再多，加工误差的下降也微乎其微，这说明的下降也微乎其微，这说明某种加工方法加工精度的提某种加工方法加工精度的提高是有极限的（图中高是有极限的（图中LL）。）。在在B B点右侧，即使加工误差放点右侧，即使加工误差放大许多，成本下降却很少，大许多，成本下降却很少，这说明对于一种加工方法，这说明对于一种加工方法，成本的下降也是有极限的，成本的下降也是有极限的，即有最低成本（图中即有最低成本（图中CLCL）。）。2021/9/2352 2、加工精度与成本关系、加工精度与成本关系只有在曲线的只有在曲线的ABAB段，加工成本段，加工成本随着加工误差的减少而上升的随着加工误差的减少而上升的比率相对稳定。可见，只有当比率相对稳定。可见，只有当加工误差等于曲线加工误差等于曲线ABAB段对应的段对应的误差值时，采用相应的加工方误差值时，采用相应的加工方法加工才是经济的，该误差值法加工才是经济的，该误差值所对应的精度即为该加工方法所对应的精度即为该加工方法的经济精度的经济精度。因此，加工经济精度是指一个精度范围而不是一个值。因此，加工经济精度是指一个精度范围而不是一个值。2021/9/2363 3、加工精度与年代的关系、加工精度与年代的关系上图表示了各种加工方法的经济精度随年代增长和技术进步上图表示了各种加工方法的经济精度随年代增长和技术进步的关系。的关系。各种加工方法所对应的经济加工精度、表面粗糙度及常用各种加工方法所对应的经济加工精度、表面粗糙度及常用机床加工的形位精度可通过查阅相关手册。机床加工的形位精度可通过查阅相关手册。2021/9/2371 1、同种表面多种方法、同种表面多种方法2 2、高质量表面多次加工、高质量表面多次加工3 3、同质量表面多种方案、同质量表面多种方案 因此，表面加工方法的选择，在保证加工质量的前提下，应同时满足因此，表面加工方法的选择，在保证加工质量的前提下，应同时满足生产率和经济性的要求。生产率和经济性的要求。同一种表面可以选用各种不同的加工方法加工。但同一种表面可以选用各种不同的加工方法加工。但每种加工方法所能获得的加工质量、加工时间和所每种加工方法所能获得的加工质量、加工时间和所花费的费用却是各不相同的，工程技术人员的任务，花费的费用却是各不相同的，工程技术人员的任务，就是要根据具体加工条件就是要根据具体加工条件(生产类型、设备状况、工生产类型、设备状况、工人的技术水平等人的技术水平等)选用最适当的加工方法，加工出合选用最适当的加工方法，加工出合乎图纸要求的机器零件。乎图纸要求的机器零件。具有一定技术要求的加工表面，一般都不是只通过一次具有一定技术要求的加工表面，一般都不是只通过一次加工就能达到图纸要求的，对于精密零件的主要表面，往加工就能达到图纸要求的，对于精密零件的主要表面，往往要通过多次加工（采用同种加工方法或多种加工方法）往要通过多次加工（采用同种加工方法或多种加工方法）才能逐步达到加工质量要求。才能逐步达到加工质量要求。同一种表面可以选用各种不同的加工方法加工。但每种加工同一种表面可以选用各种不同的加工方法加工。但每种加工方法所能获得的加工质量、加工时间和所花费的费用却是各方法所能获得的加工质量、加工时间和所花费的费用却是各不相同的，工程技术人员而达到同样加工质量要求的表面，不相同的，工程技术人员而达到同样加工质量要求的表面，其加工过程和最终加工方法可以有多个方案。不同的加工方其加工过程和最终加工方法可以有多个方案。不同的加工方案所达到的经济加工精度、生产率和经济性也是不同的。案所达到的经济加工精度、生产率和经济性也是不同的。二、加工方法的选择二、加工方法的选择2021/9/2384 4、一般选择表面加工方法应注意的问题、一般选择表面加工方法应注意的问题1 1）加工表面的技术要求是决定表面加工方法的首）加工表面的技术要求是决定表面加工方法的首要因素，此外还应包括由于基准不重合而提高对要因素，此外还应包括由于基准不重合而提高对某些表面的加工要求，以及由于被作为精基准而某些表面的加工要求，以及由于被作为精基准而可能对其提出的更高加工要求。当明确了各加工可能对其提出的更高加工要求。当明确了各加工表面的技术要求后，即可根据这些要求按经济精表面的技术要求后，即可根据这些要求按经济精度和经济表面粗糙度选择最合适的加工方法和加度和经济表面粗糙度选择最合适的加工方法和加工方案。工方案。2021/9/2394 4、一般选择表面加工方法应注意的问题、一般选择表面加工方法应注意的问题2 2）加工方法选择的步骤总是首先确定被加工零件主）加工方法选择的步骤总是首先确定被加工零件主要表面的最终加工方法，然后再选择前面一系列的预要表面的最终加工方法，然后再选择前面一系列的预备工序加工方法和顺序。可提出几个方案进行比较，备工序加工方法和顺序。可提出几个方案进行比较，选择其中一个比较合理的方案。选择其中一个比较合理的方案。如如加工一个直径加工一个直径25H725H7和表面粗糙度和表面粗糙度R Ra a0.8m0.8m的孔，的孔，可有四种加工方案：可有四种加工方案：a.a.钻孔钻孔-扩孔扩孔-粗铰粗铰-精铰精铰；b.b.钻钻孔孔-粗镗粗镗-半精镗半精镗-磨削磨削；c.c.钻孔钻孔-粗镗粗镗-半精镗半精镗-精镗精镗-精细镗精细镗；d.d.钻钻-拉拉。再根据零件加工表面的特点和产量等条件，确定采用其中一种加再根据零件加工表面的特点和产量等条件，确定采用其中一种加工方案。主要表面的加工方法选定以后，再选定各次要表面的加工方案。主要表面的加工方法选定以后，再选定各次要表面的加工方法。工方法。2021/9/23103 3）在被加工零件各表面加工方法分别初步选定以后，还应）在被加工零件各表面加工方法分别初步选定以后，还应综合考虑为保证各加工表面位置精度要求而采取的工艺措施。综合考虑为保证各加工表面位置精度要求而采取的工艺措施。例如例如几个同轴度要求较高的外圆或孔，应安排在同一工序的几个同轴度要求较高的外圆或孔，应安排在同一工序的一次装夹中加工，这时就可能要对已选定的加工方法作适当一次装夹中加工，这时就可能要对已选定的加工方法作适当的调整。的调整。4 4）选择加工方法要考虑到生产类型，即考虑生产率和经济）选择加工方法要考虑到生产类型，即考虑生产率和经济性问题，在大批大量生产中，采用高效率的专用机床和组性问题，在大批大量生产中，采用高效率的专用机床和组合机床及先进的加工方法。如加工内孔可采用拉床和拉刀；合机床及先进的加工方法。如加工内孔可采用拉床和拉刀；轴类件加工可采用半自动液压仿形车床。在单件小批生产轴类件加工可采用半自动液压仿形车床。在单件小批生产中，一般采用通用机床和工艺设备进行加工。中，一般采用通用机床和工艺设备进行加工。2021/9/23116 6）选择加工方法还要考虑本厂的现有设备等生产条件。应）选择加工方法还要考虑本厂的现有设备等生产条件。应充分利用现有的设备，也应注意不断对原有设备和工艺技充分利用现有的设备，也应注意不断对原有设备和工艺技术的改造，逐步采用新技术和提高工艺水平术的改造，逐步采用新技术和提高工艺水平7 7）在各表面加工方法选定以后，需要进一步确定这些加）在各表面加工方法选定以后，需要进一步确定这些加工方法在零件加工工艺路线中的顺序及位置，这与加工工方法在零件加工工艺路线中的顺序及位置，这与加工阶段的划分有关阶段的划分有关5 5）选择加工方法应考虑零件结构、加工表面的特点和材料性）选择加工方法应考虑零件结构、加工表面的特点和材料性质等因素。零件结构和表面特点不同，所选择的加工方法也质等因素。零件结构和表面特点不同，所选择的加工方法也不同。如位置精度要求较高的或大直径的孔，最好的加工方不同。如位置精度要求较高的或大直径的孔，最好的加工方法是镗孔。考虑工件材料的选择，对淬硬工件应采用磨削加法是镗孔。考虑工件材料的选择，对淬硬工件应采用磨削加工；但对有色金属件的加工不宜用磨削，一般采用金刚镗或工；但对有色金属件的加工不宜用磨削，一般采用金刚镗或高速精细车削加工高速精细车削加工2021/9/2312 一个零件通常是由许多表面所组成，但各个表面的几何性质不外乎是外一个零件通常是由许多表面所组成，但各个表面的几何性质不外乎是外圆、孔、平面及各种成型表面等。因此，应熟悉和掌握这些典型表面所采圆、孔、平面及各种成型表面等。因此，应熟悉和掌握这些典型表面所采用的典型工艺路线。用的典型工艺路线。三、典型表面的加工路线三、典型表面的加工路线1、外、外圆表面的加工路表面的加工路线2、孔的加工路、孔的加工路线3、平面加工路、平面加工路线2021/9/23132021/9/23141、外、外圆表面的加工路表面的加工路线根据各工序所能达到的精度和粗糙度加工路线可概括成四条基本路线根据各工序所能达到的精度和粗糙度加工路线可概括成四条基本路线1 1）粗车）粗车-半精车半精车-精车精车2 2）粗车）粗车-半精车半精车-粗磨粗磨-精磨精磨3 3）粗车）粗车-半精车半精车-粗磨粗磨-精磨精磨-光整加工光整加工4 4）粗车）粗车-半精车半精车-精车精车-金刚石车金刚石车这是应用最广泛的一条工艺路线。只要工件材料可以进行切削加工，精这是应用最广泛的一条工艺路线。只要工件材料可以进行切削加工，精度要求不高于度要求不高于IT7IT7、粗糙度、粗糙度Ra 0.8mRa 0.8m的零件表面，均可采用此加工的零件表面，均可采用此加工路线。如果精度要求较低，可只取到半精车，甚至只取到粗车。路线。如果精度要求较低，可只取到半精车，甚至只取到粗车。此工艺路线主要用于黑色金属材料，特别是结构钢零件和半精车后有淬此工艺路线主要用于黑色金属材料，特别是结构钢零件和半精车后有淬火要求的零件。表面精度要求不高于火要求的零件。表面精度要求不高于IT6IT6、粗糙度、粗糙度Ra Ra 值不小于值不小于0.16m0.16m的外圆表面，均可安排此工艺路线。的外圆表面，均可安排此工艺路线。采用第二条工艺路线仍不能满足精度、尤其是粗糙度的要求，可采用此工艺采用第二条工艺路线仍不能满足精度、尤其是粗糙度的要求，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、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、超精加工以及砂带磨削、低粗糙度磨削、超精加工以及抛光抛光等。等。此加工路线主要适用于工件材料不宜采用磨削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。及其合金以及非金属材料的零件表面。2021/9/23152、孔的加工路线、孔的加工路线1)1)钻（粗镗）钻（粗镗）-粗拉粗拉-精拉精拉2)2)钻钻-扩扩-铰铰3)3)钻（粗镗）钻（粗镗）-半精镗半精镗-精镗精镗-浮动镗（或金刚镗）浮动镗（或金刚镗）4)4)钻（粗镗）钻（粗镗）-半精镗半精镗-粗磨粗磨-精磨精磨-研磨（或珩磨）研磨（或珩磨）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和花键孔。加工出的孔的尺寸精度可达IT7IT7，且加工质量稳定，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。直接拉孔。此工艺路线主要用于直径此工艺路线主要用于直径D D50mm50mm的中小孔加工，是一条应用的中小孔加工，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尺寸精度通常达IT6IT68 8，表面粗糙度，表面粗糙度Ra 0.8Ra 0.83.2m3.2m。若尺寸。若尺寸形状精度和粗糙度要求还要高，可在铰后安排一次手铰。由于铰形状精度和粗糙度要求还要高，可在铰后安排一次手铰。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钻-扩来保证；位置精度要求高的孔不宜采用此加工方案。扩来保证；位置精度要求高的孔不宜采用此加工方案。这条工艺路线用于黑色金属特别是淬硬零件的高精度的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。是此时研具是一圆棒。这是一条应用非常广泛的加工路线，在各种生产类型中都有这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（度孔和孔系（IT5IT57 7级，级，Ra0.16Ra0.161.25m1.25m）。与钻）。与钻-扩扩-铰工铰工艺路线不同的是：艺路线不同的是：1.1.所能加工的孔径范围大，一般孔径所能加工的孔径范围大，一般孔径D18mmD18mm即可采用装夹式镗刀镗孔；即可采用装夹式镗刀镗孔；2.2.加工出孔的位置精度加工出孔的位置精度高，如金刚镗多轴镗孔，孔距公差可控制在高，如金刚镗多轴镗孔，孔距公差可控制在0.0050.0050.01mm0.01mm，常用于加工位置精度要求高的孔或孔系，如连杆大，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。小头孔，机床主轴箱孔系等。根据各工序所能达到的精度和粗糙度加工路线可概括成四条基本路线根据各工序所能达到的精度和粗糙度加工路线可概括成四条基本路线2021/9/23163、平面加工路线、平面加工路线常见平面加工为五条基本工艺路线常见平面加工为五条基本工艺路线1)1)粗铣粗铣-半精铣半精铣-精铣精铣-高速精铣高速精铣2)2)粗刨粗刨-半精刨半精刨-精刨精刨-宽刀精刨或刮研宽刀精刨或刮研3)3)粗铣（刨）粗铣（刨）-半精铣（刨）半精铣（刨）-粗磨粗磨-精磨精磨-研磨研磨精密磨精密磨砂带磨或抛光砂带磨或抛光4)4)粗拉粗拉-精拉精拉5)5)粗车粗车-半精车半精车-精车精车-金刚石车金刚石车 铣削是平面加工中用得最多的方法。若采用高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且可获得较高的生产效率。高速精铣的工艺特点是：高速（是：高速（V=200V=200300m/min300m/min），小进给（），小进给（f=f=0.030.030.10 mm/Z0.10 mm/Z）,小吃深（小吃深（a ap p2 mm2 mm，其精度，其精度和效率，主要取决于铣床的精度和铣刀的材料和效率，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。结构和精度，以及工艺系统的刚度。此工艺路线以刨削加工为主。通常，刨削的生产率较铣削低，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，故在单件刨刀的刃磨和调整也较方便，故在单件小批生产小批生产特别在重型机械生产中还应用较多。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。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，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。批生产中仍普遍采用。此工艺路线主要用于淬硬表面或高精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度表面的加工，淬火工序可安排在半精铣（刨）之后。铣（刨）之后。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磨砂带磨等工序。砂带磨等工序。这是一条适合于大批量生产的加工路线，主要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面，优点更为突出。如发动机缸体的底平面曲曲轴轴瓦的半圆孔及分界面，都是一次拉削完成的。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。量生产中使用才经济。2021/9/2317三、三、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。时，将其划分成几个阶段。1 1、对于一般精度零件，、对于一般精度零件，划分成粗加工划分成粗加工半精加工和精加工三个阶段半精加工和精加工三个阶段2 2、对精度要求高和特别高的零件、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。还需安排精密加工（含光整加工）和超精密加工阶段。3 3、各阶段的主要任务是、各阶段的主要任务是1 1）粗加工阶段）粗加工阶段2 2）半精加工阶段）半精加工阶段3 3）精加工阶段）精加工阶段4 4）精密和超精密加工阶段）精密和超精密加工阶段主要去除各加工表面的主要去除各加工表面的大部分余量，并加工出大部分余量，并加工出精基准。精基准。减少粗加工阶段留下的误差，减少粗加工阶段留下的误差，使加工面达到一定的精度，为使加工面达到一定的精度，为精加工做好准备，并完成一些精加工做好准备，并完成一些精度要求不高表面的加工。精度要求不高表面的加工。主要是保证零件的尺寸主要是保证零件的尺寸形状形状位置精度及表面粗糙度，这位置精度及表面粗糙度，这是相当关键的加工阶段。大多是相当关键的加工阶段。大多数表面至此加工完毕，也为少数表面至此加工完毕，也为少数需要进行精密加工或光整加数需要进行精密加工或光整加工的表面做好准备。工的表面做好准备。采用一些高精度的加工方法，如采用一些高精度的加工方法，如精密磨削精密磨削珩磨珩磨研磨研磨金刚石车金刚石车削等，进一步提高表面的尺寸、形削等，进一步提高表面的尺寸、形状精度，降低表面粗糙度，最终达状精度，降低表面粗糙度，最终达到图纸的精度要求到图纸的精度要求2021/9/23181 1）有利于保证零件的加工质量。）有利于保证零件的加工质量。4 4、划分加工阶段的意义、划分加工阶段的意义2 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。）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 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）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。的寿命。4 4）便于组织生产。）便于组织生产。5 5）精加工安排在最后，可防止或减少已加工表面的损伤。）精加工安排在最后，可防止或减少已加工表面的损伤。制定工艺路线时，往往要把加工质量要求较高的主要表面的制定工艺路线时，往往要把加工质量要求较高的主要表面的工艺过程，按粗精分开的原则划分为几个阶段，其他加工表面的工艺过程，按粗精分开的原则划分为几个阶段，其他加工表面的工艺过程根据同一原则作相应的划分，并分别安排到由主要表面工艺过程根据同一原则作相应的划分，并分别安排到由主要表面所确定的各个加工阶段中去，这样就可得到由各个加工阶段所组所确定的各个加工阶段中去，这样就可得到由各个加工阶段所组成的、包含零件全部加工内容的整个零件的加工工艺过程。成的、包含零件全部加工内容的整个零件的加工工艺过程。2021/9/2319四、四、加工工序的安排加工工序的安排 复杂零件的机械加工要经过一系列的切削加工、复杂零件的机械加工要经过一系列的切削加工、热处理和辅助工序。因此在拟定工艺路线时，工艺热处理和辅助工序。因此在拟定工艺路线时，工艺人员要全面地把切削加工、热处理和辅助工序三者人员要全面地把切削加工、热处理和辅助工序三者一起加以考虑。一般应遵循以下原则：一起加以考虑。一般应遵循以下原则：1、切削加工工序的安排原则、切削加工工序的安排原则2、热处理工序的安排原则、热处理工序的安排原则3、辅助工序的安排原则、辅助工序的安排原则2021/9/23201、切削加工工序的安排原则、切削加工工序的安排原则先基准面后其它先基准面后其它先粗后精先粗后精先主后次先主后次先面后孔先面后孔安排加工顺序时还要考虑车间设备的布置情况安排加工顺序时还要考虑车间设备的布置情况，当设备呈机群式布置时，当设备呈机群式布置时，应尽量把相同工种的工序安排在一起，避免工件在车间内往返流动。应尽量把相同工种的工序安排在一起，避免工件在车间内往返流动。首先应加工用作精基准的表面，以便为其他表面的加工提供可靠的首先应加工用作精基准的表面，以便为其他表面的加工提供可靠的基准表面，这是确定加工顺序的一个重要原则。也就是说应首先安排基准表面，这是确定加工顺序的一个重要原则。也就是说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。精度，然后再安排各外圆面的精加工。这是指先安排各表面粗加工，后安排精加工。这是指先安排各表面粗加工，后安排精加工。即先考虑主要表面的加工，后考虑次要表面的加工。即先考虑主要表面的加工，后考虑次要表面的加工。主要表面一般指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，车床主轴箱体工艺路线，在加工作为定位基准的要表面的加工。例如，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。位进行加工。是指箱体和支架类零件的加工而言。一般这类零件上既是指箱体和支架类零件的加工而言。一般这类零件上既有平面，又有孔或孔系，这时应先将平面（通常是装配基有平面，又有孔或孔系，这时应先将平面（通常是装配基准）加工出来，再以平面为基准加工孔或孔系。此外，在准）加工出来，再以平面为基准加工孔或孔系。此外，在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀。此时也应毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀。此时也应先加工面，再加工孔，以避免上述情况的发生。先加工面，再加工孔，以避免上述情况的发生。2021/9/23211 1）为改善材料切削性能而进行的热处理工序（如退火、）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。正火等），应安排在切削加工之前进行。2、热处理工序的安排原则、热处理工序的安排原则热处理的目的在于改变工件材料的性能和消除内应力。热处热处理的目的在于改变工件材料的性能和消除内应力。热处理的目的不同，热处理工序的内容及其在工艺过程中所安排理的目的不同，热处理工序的内容及其在工艺过程中所安排的位置不一样。的位置不一样。2 2）为消除内应力而进行的热处理工序（如退火、人工时效）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。也可安排在切削加工之前进行。2021/9/23222、热处理工序的安排原则、热处理工序的安排原则3 3）为改善工件材料的力学物理性质而进行的热处理工序）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（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。氮化处理，主要是为了获得更高安排在精加工后进行。氮化处理，主要是为了获得更高表面硬度和耐磨性，更高的疲劳强度。由于氮化层较薄，表面硬度和耐磨性，更高的疲劳强度。由于氮化层较薄，所以氮化处理后磨削余量不能太大，故一般安排在粗磨所以氮化处理后磨削余量不能太大，故一般安排在粗磨之后、精磨之前进行。为了消除内应力，减小氮化变形，之后、精磨之前进行。为了消除内应力，减小氮化变形，改善加工性能，氮化前应对零件进行调质处理和去内应改善加工性能，氮化前应对零件进行调质处理和去内应力处理。力处理。4 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）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。锌、氧化、煮黑等）一般放在工艺过程的最后。2021/9/23235 5）时效处理）时效处理时效处理有时效处理有人工时效人工时效和和自然时效自然时效两种，目的都是为了消除两种，目的都是为了消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。毛坯制造和机械加工中产生的内应力。（1 1）精度要求一般的铸件，只需进行一次时效处理，安排在）精度要求一般的铸件，只需进行一次时效处理，安排在粗加工后较好，可同时消除铸造和粗加工所产生的应力。粗加工后较好，可同时消除铸造和粗加工所产生的应力。（2 2）精度要求较高的铸件，则应在半精加工之后安排第二次）精度要求较高的铸件，则应在半精加工之后安排第二次时效处理，使精度稳定。时效处理，使精度稳定。（3 3）精度要求很高的精密丝杆、主轴等零件，则应安排多次）精度要求很高的精密丝杆、主轴等零件，则应安排多次时效处理。对于精密丝杠、精密轴承、精密量具及油泵油嘴偶时效处理。对于精密丝杠、精密轴承、精密量具及油泵油嘴偶件等，为了消除残余奥氏体，稳定尺寸，还要采用冰冷处理件等，为了消除残余奥氏体，稳定尺寸，还要采用冰冷处理（冷却到（冷却到-70-70-80-80。C,C,保温保温1 12h2h），一般在回火后进行。），一般在回火后进行。2021/9/23246 6）关于表面处理）关于表面处理 某些零件为了进一步提高表面的抗蚀能力，增加耐磨性某些零件为了进一步提高表面的抗蚀能力，增加耐磨性以及使表面美观光泽，常采用表面处理工序，使零件表面以及使表面美观光泽，常采用表面处理工序，使零件表面覆盖一层金属镀层、非金属涂层和氧化膜等。覆盖一层金属镀层、非金属涂层和氧化膜等。金属镀层表面处理有镀锌、镀镍、镀铜、镀铬及镀金、银等；金属镀层表面处理有镀锌、镀镍、镀铜、镀铬及镀金、银等；非金属涂层表面处理有涂油漆、磷化等；非金属涂层表面处理有涂油漆、磷化等；氧化膜层表面处理有钢的发蓝、发黑、钝化，铝合金的阳极氧氧化膜层表面处理有钢的发蓝、发黑、钝化，铝合金的阳极氧化处理等。化处理等。零件的表面处理工序一般都安排在工艺过程的最后进行。表面零件的表面处理工序一般都安排在工艺过程的最后进行。表面处理对工件表面本身尺寸的改变一般可以不考虑，但精度要求处理对工件表面本身尺寸的改变一般可以不考虑，但精度要求很高的表面应考虑尺寸的增大量。很高的表面应考虑尺寸的增大量。2021/9/23253、辅助工序的安排原则、辅助工序的安排原则辅助工序包括工件的辅助工序包括工件的检验、去毛刺、清洗和涂防锈油检验、去毛刺、清洗和涂防锈油等。等。其中检验工序是主要的辅助工序。其中检验工序是主要的辅助工序。检验工序分加工质量检验和特种检验，它们是保证产品质量检验工序分加工质量检验和特种检验，它们是保证产品质量的有效措施之一，是工艺过程中不可缺少的内容。除了各工的有效措施之一，是工艺过程中不可缺少的内容。除了各工序操作者自检外，下列场合还应考虑单独安排检验工序：序操作者自检外，下列场合还应考虑单独安排检验工序：a.a.零件从一个车间送往另一个车间的前后；零件从一个车间送往另一个车间的前后；b.b.零件粗加工阶段结束之后；零件粗加工阶段结束之后；c.c.重要工序加工的前后；重要工序加工的前后；d.d.零件全部加工结束之后。零件全部加工结束之后。2021/9/23263、辅助工序的安排原则、辅助工序的安排原则 特种检验的种类很多，如用于检查工件内部质量的特种检验的种类很多，如用于检查工件内部质量的X X射线射线检查、超声波探伤检查等，一般安排在工艺过程开始的时候检查、超声波探伤检查等，一般安排在工艺过程开始的时候进行。荧光检查和磁力探伤主要用来检查工件表面质量，通进行。荧光检查和磁力探伤主要用来检查工件表面质量，通常安排在工艺过程的精加工阶段进行。密封性检验、工件的常安排在工艺过程的精加工阶段进行。密封性检验、工件的平衡及重要检测一般都安排在工艺过程的最后进行。平衡及重要检测一般都安排在工艺过程的最后进行。加工顺序的安排是一个比较复杂的问题，影响的因素也比较加工顺序的安排是一个比较复杂的问题，影响的因素也比较多，不是一成不变的，应全面、灵活掌握以上原则，并注意多，不是一成不变的，应全面、灵活掌握以上原则，并注意积累生产实践经验。积累生产实践经验。2021/9/2327四、四、确定工序的集中与分散程度确定工序的集中与分散程度选定了加工方法和划分加工阶段后，就要确定工序的数目和工序内容，选定了加工方法和划分加工阶段后，就要确定工序的数目和工序内容，在确定各工序的具体加工内容时，可有两种设计思路：一种是工序数在确定各工序的具体加工内容时，可有两种设计思路：一种是工序数多而各工序的加工内容少，称之为工序分散；另一种是工序数少而各多而各工序的加工内容少，称之为工序分散；另一种是工序数少而各工序的加工内容多，称之为工序集中。工序的加工内容多，称之为工序集中。1 1、工序集中、工序集中2 2、工序分散、工序分散 就是将工件的加工集中在少数几道工就是将工件的加工集中在少数几道工序内完成，每道工序的加工内容较多。序内完成，每道工序的加工内容较多。由于在每道工序中所安排的加工内容多，由于在每道工序中所安排的加工内容多，则一个零件的加工将集中在少数几道工则一个零件的加工将集中在少数几道工序里完成，这时工艺路线短，工序少。序里完成，这时工艺路线短，工序少。工序集中可分为机械集中和组织集中工序集中可分为机械集中和组织集中机械集中：采用技术上的措施集中，机械集中：采用技术上的措施集中，如采用多刃、多刀和多轴机床、自动机如采用多刃、多刀和多轴机床、自动机床等。床等。组织集中：采用人为的组织措施集中，组织集中：采用人为的组织措施集中，如在普通车床上的顺序加工如在普通车床上的顺序加工 就是将工件的加工，分散在较多的工序内就是将工件的加工，分散在较多的工序内进行，每道工序的加工内容很少，最少时每进行，每道工序的加工内容很少，最少时每道工序仅有一个简单的工步。由于每道工序道工序仅有一个简单的工步。由于每道工序中所安排的加工内容少，则一个零件的加工中所安排的加工内容少，则一个零件的加工就分散在很多工序里完成，这时工艺路线长，就分散在很多工序里完成，这时工艺路线长，工序多。工序多。3 3、工序集中的特点、工序集中的特点4 4、工序分散的特点、工序分散的特点（1 1）采用高效率专用设备和工艺设备，提）采用高效率专用设备和工艺设备，提高生产率、减少机床数量和生产面积。高生产率、减少机床数量和生产面积。（2 2）减少了工序的装夹次数。工件在一次）减少了工序的装夹次数。工件在一次装夹中可加工多个表面，有利于保证这些表装夹中可加工多个表面，有利于保证这些表面之间的相互位置精度。减少装夹次数，也面之间的相互位置精度。减少装夹次数，也可减少装夹所造成的误差。可减少装夹所造成的误差。（3 3）减少工序数目，缩短了工艺路线，也）减少工序数目，缩短了工艺路线，也简化了生产计划和组织工作。简化了生产计划和组织工作。（4 4）专用设备和工艺装备较复杂，故投资）专用设备和工艺装备较复杂，故投资大，调整和维修复杂，生产准备工作量大，大，调整和维修复杂，生产准备工作量大，生产准备周期长