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1、情境一 轴类零件的机械加工工艺规程设计,第五部分 加工阶段的划分和加工顺序的安排,一、加工阶段的划分,零件的机械加工工艺过程设计其实就是零件的加工步骤安排，需要确定先做什么,后做什么，怎么做. 在各表面加工方法确定之后，怎样安排加工的先后顺序呢？,首先要根据加工的精度划分加工阶段，其次要根据易于保证加工精度的原则安排加工顺序，再要根据加工的机床设备、加工的批量考虑工序的集中与分散。根据以上三步设计安排，就可以较合理地安排好零件的工序了。,一、加工阶段的划分,1、加工阶段划分 按加工的精度高低，加工阶段一般可分为三个阶段：,1）粗加工阶段 主要加工方法有：粗车、粗铣、粗刨、粗镗和钻孔 2）半精加
2、工阶段 主要加工方法有：半精车精车、半精铣精铣、半精刨精刨、半精镗精镗和扩孔、铰孔 3）精加工阶段 主要加工方法是各种类型的磨削，也有宽刃精刨、浮动镗和刮削 如零件的加工精度或表面粗糙度要求高，则还要进行超精加工。 超精加工主要方法有：研磨、抛光、超精磨、珩磨、金刚车、金刚镗。,一、加工阶段的划分,1、加工阶段划分,在不同的加工阶段不仅所选择的机床、切削用量不同，而且所使用的夹具、刀具、检具的精度也是不同的。从粗加工到精加工，机床、夹具、刀具、检具的精度由低到高，切削用量中背吃刀量、走刀量由大到小、切削速度由低到高进行变化。 因此，在不同的加工阶段应选择合适的加工设备。,一、加工阶段的划分,2
3、、划分加工阶段的意义 1）有利于保证加工质量 2）能合理使用设备 3）便于安排热处理工序 4）及时发现毛坯缺陷 5）保护精加工后的高精度表面,3、划分加工阶段的说明 1）加工阶段的划分不是绝对的，有时不划分加工阶段； 2）在加工质量要求不高、工件刚性足够、毛坯质量高、加工余量小时且中间又无热处理安排时，可直接进行磨削加工（如压铸件、冷挤压件）； 3）一些在机床上装夹不方便的零件加工（如重型零件的加工），可采取不分阶段加工或粗加工后在机床上放松一段时间继续夹紧加工的方式。 4）如中间有热处理要求时则必须分开，如粗精加工设备不同时，则也自然分开。,一、加工阶段的划分,4、热处理工序可将加工阶段自然
4、分开 粗加工前可进行下列热处理（预备热处理）：时效处理（铸件）、退火处理（锻钢、铸钢、焊接件、型材等）、正火处理（锻钢、型材等）。 粗加工后（粗车、粗铣、粗刨、粗镗等）：去应力退火处理或调质处理（根据需要）。 半精加工后（精车、精铣、精刨、精镗等）：（最终热处理）淬火处理、表面淬火处理。 所有表面加工后：表面氧化处理、表面镀层。,二、工序的集中与分散,1、工序集中： 按工序集中原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量多些，将许多工序组成一个集中工序。 最大限度的工序集中，就是在一道工序内完成工件所有表面的加工。 工序集中的使用场合： 1）采用数控机床、加工中心加工按工序集中原则组织
5、工艺过程。在一次安装中加工尽量多的表面（指导思想）； 2）单件小批生产按工序集中原则组织工艺过程。一个零件的加工安排尽量少的人去完成（指导思想）。,二、工序的集中与分散,2、工序分散： 按工序分散原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量少些。 最大限度的工序分散就是每个工序只包括一个简单工步。 工序分散的使用场合： 在传统的流水线、自动线上加工零件按工序分散原则组织工艺过程。尽可能使每道工序的加工简单化，以提高加工效率，适用于大批量生产（指导思想）。,三、加工顺序的安排,1、机械加工工序的安排原则 1）先粗后精： 粗加工在前，精加工在后，粗精分开。 2）基准先行： 先把基准面加工出
6、来，再以基准面定位来加工其它表面，以保证加工质量。 3）先主后次： 主要表面是指装配表面、工作表面，次要表面是指键糟、联接用的光孔等。次要表面一般放在主要表面的主要加工结束后，最终精加工之前进行。 4）先面后孔： 平面轮廓尺寸较大，平面定位安装稳定，通常均以平面定位来加工孔。 先面后孔的另一层含义：在从面上加工孔之前，先加工这个面，然后再从加工好的面上钻孔。,三、加工顺序的安排,2、热处理工序的安排,1）退火,应用： 高碳钢采用退火，以降低硬度； 放在粗加工前，毛坯制造出来以后。,2）正火,应用： 低碳钢、中碳钢采用正火，以提高硬度。放在粗加工前，毛坯制造出来以后。,3）调质处理,应用：安排在
7、粗加工后，半精加工前。常用于中碳钢和合金钢。,4）时效处理,应用：一般安排在毛坯制造出来和粗加工后。常用于大而复杂的铸件。,5）淬火,应用：一般安排在磨削前。,6）渗碳处理,可安排在半精加工之前或之后进行。,镀铬、镀锌、发蓝等，一般都安排在工艺过程最后阶段进行。,三、加工顺序的安排,3、检验工序的安排 为保证零件制造质量，防止产生废品，需在下列场合安排检验工序： 1）粗加工全部结束之后； 2）送往外车间加工的前后； 3）工时较长和重要工序的前后； 4）最终加工之后。 除了安排几何尺寸检验工序之外，有的零件还要安排探伤、密封、称重、平衡等检验工序。 说明：以上检验为车间检验人员进行的检验，操作工
8、则应对其加工的每个零件的每道工序的加工质量负责。,三、加工顺序的安排,4、其它工序的安排 1）切削加工之后，应安排去毛刺工序。 2）零件在进入装配之前，一般都应安排清洗工序。 3）在用磁力夹紧工件的工序之后，要安排去磁工序。 4）在铸件成型后要涂防锈漆。,四、锁紧轴加工工艺路线设计,四、锁紧轴加工工艺路线设计,一、零件图分析 1、结构：台阶轴，轴上有两个扁氏，方向一致，其中一个扁氏上有一个孔。 2、精度：最高IT7级精度，表面粗糙度Ra1.6 3、热处理要求：调质处理，发蓝 4、材料：45 二、毛坯选择 根据本零件的结构特点、使用要求及材料牌号，可选择热轧圆钢（型材），供货状态为调质处理，硬度
9、为235HBS。查机械制造工艺设计手册表123（P20），工件直径为20长度为66时，精轧件毛坯直径为22，查表144（P36），得毛坯尺寸为 查表124（P21）得端面加工余量为3，割断刀切割3，因为本零件的长度较短（66），因此可按加工5个工件下料，毛坯总长度（66+3）5+43357mm。,四、锁紧轴加工工艺路线设计,三、拟订加工工艺路线 1、各表面的加工方法： 1）选用车削加工各外圆表面及端面，从粗车到半精车到精车，在普通车床上用三爪卡盘装夹，定位：外圆柱表面。 2）选用铣削加工两端扁氏，从粗铣到精铣，在普通立式铣床上用平口钳装夹。定位： 外圆和左台阶面。 3）选用钻削加工加工孔，从钻到铰，在台钻上用钻模装夹。定位： 轴线、20左端面和扁氏面。 2、根据加工顺序安排原则，将工艺路线安排如下： 1）毛坯外圆找正夹紧，粗精车左端面；粗车、半精车 ; 粗车、半精车20外圆至尺寸；切断。 2）夹 外圆，粗精车右端面，粗精车外圆10至尺寸。 3）夹10外圆，精车 至尺寸，割槽20.5。 4）夹 外圆 ，粗精铣左端扁氏。 5）夹外圆 ，粗精铣右端扁氏。 6）以 外圆、左台阶面及左端扁氏定位，钻、铰孔。 7）热处理：发蓝。 8）检验入库,四、锁紧轴加工工艺路线设计,完成工作页零件的加工工艺过程安排,课后作业： P76：8 P148： 1、8、9,