零件机械加工的工艺路线是指零件生产过程中,由毛坯到成品所经过的工序先后顺序。在拟定工艺路线时,除了首先考虑定位基准的选择外,还应当考虑各表面加工方法的选择,工序集中与分散的程度,加工阶段的划分和工序先后顺序的安排等问题。目前还没有一套通用而完整的工艺路线拟定方法,只总结出一些综合性原则,在具体运用这些原则时,要根据具体条件综合分析。拟定工艺路线的基本过程见图4-28所示。
表面加工方法的选择,就是为零件上每一个有质量要求的表面选择一套合理的加工方法。在选择时,一般先根据表面的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准备工序的加工方法,即确定加工方案。由于获得同一精度和粗糙度的加工方法往往有几种,在选择时除了考虑生产率要求和经济效益外,还应考虑下列因素:
(1) 工件材料的性质
例如,淬硬钢零件的精加工要用磨削的方法;有色金属零件的精加工应采用精细车或精细镗等加工方法,而不应采用磨削。
(2) 工件的结构和尺寸
例如,对于IT7级精度的孔采用拉削、铰削、镗削和磨削等加工方法都可。但是箱体上的孔一般不用拉或磨,而常常采用铰孔和镗孔,直径大于60㎜的孔不宜采用钻、扩、铰。
图4-28 工艺路线拟定的基本过程
(3) 生产类型
选择加工方法要与生产类型相适应。大批大量生产应选用生产率
高和质量稳定的加工方法。例如,平面和孔采用拉削加工。单件小批生产则采用刨削、铣削平面和钻、扩、铰孔。又如为保证质量可靠和稳定,保证较高的成品率,在大批大量生产中采用珩磨和超精加工工艺加工较精密零件。
(4) 具体生产条件
应充分利用现有设备和工艺手段,不断引进新技术,对老设备进行技术改造,挖掘企业潜力,提高工艺水平。
表4-1~4-4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。
表4-1 外圆表面加工方案
序号
加 工 方 案
经济精度级
表面粗糙度Ra值/μm
适 用 范 围
1
粗车
IT11以下
50~12.5
适用于淬火钢以外的各种金属
2
粗车一半精车
IT8~10
6.3~3.2
3
粗车一半精车一精车
IT7~8
1.6~0.8
4
粗车一半精车一精车一滚压(或抛光)
IT7~8
0.2~0.025
5
粗车一半精车一磨削
IT7~8
0.8~0.4
主要用于淬火钢,也可用于未淬火钢,但不宜加工有色金属
6
粗车一半精车一粗磨一精磨
IT6~7
0.4~0.1
7
粗车一半精车一粗磨一精磨一超精加工(或轮式超精磨)
IT5
0.1~Rz0.1
8
粗车一半精车一精车一金刚石车
IT6~7
0.4~0.025
主要用于要求较高的有色金属加工
9
粗车一半精车一粗磨一精磨一超精磨或镜面磨
IT5以上
0.025~Rz0.05
极高精度的外圆加工
10
粗车一半精车一粗磨一精磨一研磨
IT5以上
0.1~Rz0.05
表4-2 孔加工方案
序号
加 工 方 案
经济精度级
表面粗糙度Ra值/μm
适 用 范 围
1
钻
IT11~12
12.5
加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯,也可用于加工有色金属(但表面粗糙度稍大,孔径小于15~20㎜)
2
钻—铰
IT9
3.2~1.6
3
钻—铰—精铰
IT7~8
1.6~0.8
4
钻—扩
IT10~11
12.5~6.3
同上,但孔径大于15~20㎜
5
钻—扩—铰
IT8~9
3.2~1.6
6
钻—扩—粗铰—精铰
IT7
1.6~0.8
7
钻—扩—机铰—手铰
IT6~7
0.4~0.1
8
钻—扩—拉
IT7~9
1.6~0.1
大批大量生产(精度由拉刀的精度而定)
9
粗镗(或扩孔)
IT11~12
12.5~6.3
除淬火钢外各种材料,毛坯有铸出孔或锻出孔
10
粗镗(粗扩)—半精镗(精扩)
IT8~9
3.2~1.6
11
粗镗(扩)—半精镗(精扩)—精镗(铰)
IT7~8
1.6~0.8
12
粗镗(扩)—半精镗(精扩)—精镗—浮动镗刀精镗
IT6~7
0.8~0.4
13
粗镗(扩)—半精镗—磨孔
IT7~8
0. 8~0. 2
主要用于淬火钢也可用于未淬火钢,但不宜用于有色
金属
14
粗镗(扩)—半精镗—粗磨—精磨
IT6~7
0.2~0.1
15
粗镗—半精镗—精镗—金钢镗
IT6~7
0.4~0.05
主要用于精度要求高的有色金属加工
16
钻—(扩)—粗铰—精铰—珩磨;钻—(扩)—拉
—珩磨;粗镗—半精镗—精镗—珩磨
IT6~7
0.2~0.025
精度要求很高的孔
17
以研磨代替上述方案中的珩磨
IT6级以上
表4-3 平面加工方案
序号
加 工 方 案
经济精度级
表面粗糙度Ra值/μm
适 用 范 围
1
粗车—半精车
IT9
6.3~3.2
2
粗车—半精车—精车
IT7~IT8
1.6~0.8
端面
3
粗车—半精车—磨削
IT8~IT9
0.8~0.2
4
粗刨(或粗铣)—精刨(或精铣)
IT8~IT9
6.3~1.6
一般不淬硬平面(端铣表面粗糙度较细)
5
粗刨(或粗铣)—精刨(或精铣)—刮研
IT6~IT7
0. 8~0. 1
精度要求较高的不淬硬平面;批量较大时宜采用宽刃精刨方案
6
以宽刃刨削代替上述方案刮研
IT7
0.8~0.2
7
粗刨(或粗铣)—精刨(或精铣)—磨削
IT7
0.8~0.2
精度要求高的淬硬平面或不淬硬平面
8
粗刨(或粗铣)—精刨(或精铣)—粗磨—精磨
IT6~IT7
0.4~0.02
9
粗铣—拉
IT7~IT9
0.8~0.2
大量生产,较小的平面(精度视拉刀精度而定)
10
粗铣—精铣—磨削—研磨
IT6级以上
0. 1~Rz0. 05
高精度平面
表4-4 各种加工方法的经济精度和表面粗糙度(中批生产)
被加工表面
加工方法
经济精度IT
表面粗糙度Ra(μm)
外圆和端面
粗 车
半 精 车
精 车
粗 磨
精 磨
研 磨
超精加工
精细车(金刚车)
11~13
8~11
7~9
8~11
6~8
5
5
5~6
50~12.5
6.3~3.2
3.2~1.6
3.2~0.8
0.8~0.2
0.2~0.012
0.2~0.012
0.8~0.05
孔
钻 孔
铸锻孔的粗扩(镗)
精 扩
粗 铰
精 铰
半 精 镗
精 镗(浮动镗)
精细镗(金刚镗)
粗 磨
精 磨
研 磨
珩 磨
拉 孔
11~13
11~13
9~11
8~9
6~7
9~11
7~9
6~7
9~11
7~9
6
6~7
7~9
50~6.3
50~12.5
6.3~3.2
6.3~1.6
3.2~0.8
6.3~3.2
3.2~0.8
0.8~0.1
6.3~3.2
1.6~0.4
0.2~0.012
0.4~0.1
1.6~0.8
平面
粗刨、粗铣
半精刨、半精铣
精刨、精铣
拉 削
粗 磨
精 磨
研 磨
11~13
8~11
6~8
7~8
8~11
6~8
5~6
50~12.5
6.3~3. 2
3.2~0.8
1.6~0.8
6.3~1.6
0.8~0.2
0.2~0.012


