1、定位基准的选择
在工艺规程设计中,正确选择定位基准(zhǔn),对保证零件加工要求、合理安排加工顺序有着至关重要的影响。
定位基准有精基准与粗基准之分(fèn),用毛坯上未经加工的表面作为(wéi)定位基准,这种定位基准称为粗基准。用加工(gōng)过的表面作定位基准,这种(zhǒng)定(dìng)位基准成为(wéi)精基准。
在选(xuǎn)择定位(wèi)基准时往往先(xiān)根(gēn)据零件的加(jiā)工要求选择精基(jī)准(zhǔn),由工艺路线向前反推,最后考虑选用(yòng)哪一组表面作为粗基准才能把精基(jī)准加工出来。
(1)精基准的选择原则
选择精基准一般应遵循以下几项原则:
①基准重合原则:应尽可能选择被加工表(biǎo)面的设计基准作为精(jīng)基准(zhǔn),这样可以避免(miǎn)由于基准不(bú)重合引起的(de)定位误差(chà)。
②统一基准原则:应尽可能选择用同一组精基准加工工件上(shàng)尽可能多的表面,以保证各加(jiā)工表面之间的相对位置精(jīng)度。
③互为基准原则:当工件(jiàn)上两个加(jiā)工表面之间的位置精度要求比较高时,可以采用(yòng)两(liǎng)个加工表面互为基(jī)准反复加工的方法。
④自为基准原则(zé):一些表面的精加工工序,要求加工余量小而均匀,常以加工表面自身作为精基准(zhǔn)。
上述四(sì)项选择精基准(zhǔn)的原则,有时(shí)不可能同时满足,应根据实际条件决定取舍。
(2)粗基准的选择原则
①工件加工的第(dì)一道工(gōng)序要用(yòng)粗基准(zhǔn),粗基准选择得正确与否,不但与第一道工序的加工有关,而且还将(jiāng)对工件加工的全过程产生(shēng)重大影响。
②合理分配加工余量的原则:从保证重要(yào)表面加工(gōng)余量(liàng)均匀考虑,应选择重要表面作粗基准。
③便于装(zhuāng)夹(jiá)的原则:为使(shǐ)工件(jiàn)定位(wèi)稳定,夹紧可靠(kào),要求所选用的粗基准尽可能平整、光洁,不允许有锻造飞边、铸造浇冒口切痕或其它缺陷,并有足够的支承面积。
④粗(cū)基准一般不得重(chóng)复使用的原则。
上述(shù)4项(xiàng)选择粗基准的原则,有时不能同时兼顾,只能根据主次决择。
2、表面加工方法(fǎ)的选择
机器零件的结构形状都是由一些最基本的几何表面组成的,机器零件(jiàn)的加工过程就是获得这些几何表面的过程。同(tóng)一种表面可以选用各种不同的加工方法,但每种加工(gōng)方法所能获得的加工质量、所(suǒ)用加工时间和费用却(què)是各不相(xiàng)同的。
工程技术人员的任务,就(jiù)是要根据具(jù)体加工条件(jiàn)选用(yòng)最适当(dāng)的加工方法,保证加工出合乎图纸要求的机器零件(jiàn)。
在选择加工方(fāng)法时,一般总是(shì)首先根(gēn)据零件主要表面的(de)技术要求和工(gōng)厂具体条件,先选定它的最终工序加工方(fāng)法(fǎ),然后再逐一选定该表面各有(yǒu)关前道(dào)工(gōng)序的加工方法(fǎ)。
零(líng)件的加工表面都有一定的加工要求,一般都不可能通过一次加工就(jiù)能达到要求(qiú),而是要(yào)通过(guò)多次加工(gōng)(即多道工(gōng)序)才能逐步达到要求(qiú)。
确定加工方法的步骤可概括如下,在分析研(yán)究零件图的基础上:
①首先要根据每个加工表面的技(jì)术要求,确定加工方法及加工方案。
②确定加工(gōng)方法时要考虑被加(jiā)工材料的性质。
③确定加工方法要(yào)考(kǎo)虑到生产(chǎn)类型,即要考虑生产率何经济性的问题。大批大量可采用专用高效(xiào)率的(de)设备,单件小批(pī)生产通(tōng)常采用通用(yòng)设(shè)备和工艺装备。
④确定加工方法要(yào)考虑本厂(本车(chē)间)的(de)现有设备和技术条(tiáo)件,应该(gāi)充分利用现有设备,挖掘企业(yè)潜力。
3、加工阶段的划分
当(dāng)零件的加(jiā)工质量要求较(jiào)高时,一(yī)般都要经过不同的加工阶段,逐步达到加(jiā)工要求,即所(suǒ)谓的“渐(jiàn)精(jīng)”原则。一般(bān)要经过粗(cū)加(jiā)工、半精加工和精加工等三个(gè)阶段,如果零件的加工精度要求特(tè)别高、表面粗糙度要求特别小时,还要(yào)经过光整(zhěng)加工阶段。
各个(gè)加工阶段的主要(yào)任务概述(shù)如下:
①粗加工阶段:高(gāo)效地切除(chú)加工表面(miàn)上的(de)大部分余量,使毛(máo)坯在(zài)形状和尺寸上接近零件成品。
②半精加工阶段:切除粗加工后留下的(de)误差,使被加(jiā)工工件达到一定精度,为(wéi)精加工作准备,并完成一些次要表面的加工。
③精加工阶段:保证(zhèng)各主要表面达到零件图规定的加工质量要求。
④光整加工(gōng)阶段 主要任务(wù)是降低表面粗(cū)糙度或进一步提高尺寸精度和形状精度,但一般不能纠正表面间(jiān)位置误差。
划分(fèn)加工阶段的主(zhǔ)要目的是(shì):
①保(bǎo)证零件加工质量:划分(fèn)阶段以后(hòu),粗加工阶段造成的(de)加工误差,可以通过半精加工和精加工阶段予(yǔ)以逐步修正,零件的加工质量容易得到保证。
②有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理。
③有利于合理利用机床设备。
④为了在机械加工工(gōng)序中插入必要的热处理工序,同时使热处理发挥充分的效果(guǒ),这就自然(rán)的把机械加工(gōng)工艺过程划分为几个阶段,并且每个阶段各有其(qí)特点及应该达到(dào)的目的(de)。
此外,将工件加工划分为几个阶段,还有利于保护精加工过的表面少受磕碰、切屑滑伤等损坏。
将工艺过程划分成几个阶段是对整个加工过程而言的,不能拘泥于某一表面的(de)加工。划分加工阶段并不是绝对(duì)的。
4、工序的集中与分散
确定加工方法之后,就要根据(jù)零(líng)件的生产类型和工厂 (车间)具体条件(jiàn)确(què)定工艺(yì)过程的(de)工序数。
确定零件加工过程(chéng)工序数有两种不同的原则,一种是工序集中原则,另一种是工序分散原则。
按工序集中原则组织工艺过程(chéng)的特点是:
①有利于采用自动(dòng)化程度较高的高效机床和工艺装备,生(shēng)产(chǎn)效率高;
②工序数少,设备数(shù)少(shǎo),可相应(yīng)减少操作工人数和生产面积;
③工件的装夹次(cì)数(shù)少,不但可缩短辅助时间,而且由于在一(yī)次装夹中加工了许多(duō)表面,有利于保证各加工表面之间的相互位置精度要求。
按工序分散原则组织工艺(yì)过程,就是使(shǐ)每个工序所包括的加工内容尽量少些,其极端情况(kuàng)是每个工序(xù)只包括一个简单(dān)工步。
按工序分散(sàn)原则组织(zhī)工艺过程的特点是:
①所用机床和工艺装备简单,易于调整对刀;
②对操作工人的技术水平要求不高;
③工序(xù)数多,设备(bèi)数多,操作工人多,生产占用面积大。
5、工序顺序的安排
(1)机械加工工序的安排
一般遵循以(yǐ)下几个原则(zé):
①先加工定位基准面,再加工其它表面;
②先加工主要表面,后加工次要表面;
③先安排粗加工工序,后安(ān)排(pái)精加工工序;
④先(xiān)加(jiā)工平面,后加工孔。
(2))热处理工序及表(biǎo)面处理工序的安排
为改善工件材料切削性能安排的热处理工序,例如退火、正火、调质等,应在切削加工(gōng)之前进行。
为消除工件内应力安排的热处理工序,例如(rú)人工(gōng)时效、退火(huǒ)等,最好安排在粗(cū)加工阶段(duàn)之后进行。
为改(gǎi)善工(gōng)件材料机械性能的(de)热处理工序,例如淬火、渗碳淬火等,一般都安排(pái)在半精加工和精加工之间进(jìn)行。
为提高工件表面耐磨性、耐(nài)蚀性安排的热处理工序以及以装饰为目(mù)的而安排的热处理工序,例镀铬、镀锌、发兰等,一般都安排在工艺过程最后阶段进行(háng)。
(3)其它(tā)工序的安排
为保证零件制造质量,防止产生废品,需在下列场合安(ān)排检验工序:
①粗加工全(quán)部结束之后;
②送往外车间加工的前后;
③工时较长和重要工(gōng)序的前后;
④最终加工之后。
6、机床设备与工艺(yì)装备的选择
正确选择机床设备很重要,它不但直接影响工件的加工质量,而且(qiě)还(hái)影响工件的加工效(xiào)率和制造成本(běn)。所选机床设备的尺寸规格(gé)应与工件的形状尺寸相(xiàng)适应,精(jīng)度等级应与本工序加工要求相适应,电机功率应与本工(gōng)序(xù)加工所需功率相适应,机床设备的(de)自动化程度(dù)和生产效率应与(yǔ)工件生产(chǎn)类型相适应。
选用机床设备应立足于国(guó)内,必须进口的机床设备,须经充分论证(zhèng),多方对比,合理的分析其经(jīng)济性,不能盲目引进。
如果工件尺寸太(tài)大(或太小)或工件的加工精度要求过高,没有现成的(de)设备可供选择时,可以考虑采用自制专用机床。可根据工序加工要(yào)求提(tí)出专用机床设计任务书;机(jī)床设计任务书应附有与该工序加工有关的一切必要的数据资(zī)料,包括工序尺(chǐ)寸公差及(jí)技术条件,工(gōng)件的装夹方式,工序(xù)加工所用切削用量、工时定额、切削力、切削功(gōng)率以及机床的总体布置形式等。
工(gōng)艺装备的选择将直接(jiē)影响工件的加工精度、生产效率和制造成本(běn),应根(gēn)据不同情况适当选择。在中小批生产条件下,应首先考虑选用通用工艺装备;在大(dà)批大量生产中,可根据(jù)加(jiā)工要求设计制造专用工艺装备。
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