零件加工工藝路線擬訂淺析

毛江華

摘要：工藝路線是指零部件在生產(chǎn)過程的重要加工指標(biāo)。零件加工時，擬訂出合理的加工工藝路線，應(yīng)著重考慮零件的加工階段、加工方法等，并根據(jù)不同的加工條件選擇最佳方案，以達(dá)到滿足加工生產(chǎn)的要求和質(zhì)量保證。

關(guān)鍵詞：零件加工；工藝路線；擬訂

中圖分類號：TH162 文獻(xiàn)識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）013-000-01

擬訂零件加工工藝路線時必須確保零件的全部技術(shù)要求、高生產(chǎn)效率、低生產(chǎn)成本和好的勞動生產(chǎn)條件。另外，擬訂零件加工工藝路線，首先要區(qū)分被加工零件的生產(chǎn)方式是屬于哪一種生產(chǎn)類型。單件生產(chǎn)不具備重復(fù)性，或者說是一次性的，因?yàn)槊糠N產(chǎn)品僅只制造一個或少數(shù)幾個；成批生產(chǎn)具有周期性，是一個周期生產(chǎn)后，進(jìn)入另一周期重復(fù)地，生產(chǎn)與上一周期同一批次的零件；大量生產(chǎn)具有長期性和單一性，且產(chǎn)品產(chǎn)量大，品種較少。

一、劃分加工階段

擬訂結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高的零件的加工工藝路線時，應(yīng)將零件的粗、精加工分開進(jìn)行，即把機(jī)械加工工藝過程劃分為幾個階段，以便更好地安排合理的加工工藝路線。

一般情況下，機(jī)械加工工藝過程分為粗加工、半精加工、精加工和光整或超精加工四個加工階段。

快速地切除零件上各加工表面上的大部分加工余量，是粗加工階段的重要表現(xiàn)形式。而對于半精加工階段，主要為工件的重要表面的精加工作準(zhǔn)備，它是介于粗加工和精加工之間的切削加工過程，加工后要為精加工階段留一定的精加工余量，另外也是為修正粗加工后加工表面與形體所引起的各種誤差，為精加工作準(zhǔn)備；精加工階段一般來說是零件終加工階段，是加工完成并修正各主要表面，以達(dá)到零件圖樣所規(guī)定的技術(shù)與質(zhì)量要求，從而成為合格產(chǎn)品；但對于要求特別高的工件，常常采用光整或超精加工，以進(jìn)一步提高零件的表面尺寸精度和其他技術(shù)質(zhì)量要求。

二、劃分加工階段的意義

由于工件在粗加工階段切除的余量較多，所以其加工過程中切削力也較大，并因些產(chǎn)生大量的切削熱，因而需要較好的夾緊方式和較大的夾緊力，這樣工件在中工過程中產(chǎn)生的變形也較大，致使工件加工誤差較大，而且經(jīng)過粗加工后，工件的內(nèi)因力還要重新分布，也會使工件產(chǎn)生變形。如果不劃分加工階段而連續(xù)進(jìn)行加工，就無法避免和修正由于上述原因引起的加工質(zhì)量缺陷。當(dāng)采用不同的加工階段進(jìn)行加工時，下一道加工階段會對上次加工階段中生產(chǎn)的加工誤差進(jìn)行修正處理，通過后一道加工階段以及工序間的加工方法來逐步修正、縮小所產(chǎn)生的質(zhì)缺陷。

劃分了粗、精加工階段后，可以把技術(shù)水平一般的工人安排在精度較低的機(jī)床上進(jìn)行粗加工，而把技術(shù)水平高的工人安排在高精度機(jī)床上進(jìn)行精加工。

為了充分發(fā)揮熱處理作用以及滿足工件熱處理要求，在機(jī)械加工工序間常常安排必要的熱處理工序。例如，對一些精度要求較高的工件，粗加工后，安排去應(yīng)力的時效處理，可以減少內(nèi)應(yīng)力變形對加工精度的影響；對于要求淬火的工件，在粗加工后安排調(diào)質(zhì)處理，在半精加工后安排表面淬火。這樣即可以便于前面工序的加工，又可以在以后的精加工中修正淬火變形，從而保證工件的加工精度。

三、工序集中與分散

機(jī)械加工工藝過程由一個或若干個順序排列的工序組成，加工過程就是按這個工藝路線，采用合理的方法將毛坯加工成產(chǎn)品零件，在這個工藝路線中，每一個加工階段中的工序又可以細(xì)分為很多個如安裝、工位、工步和走刀的工步。實(shí)際生產(chǎn)中，根據(jù)加工條件的不同和加工生產(chǎn)的特點(diǎn)，一道工序可包含幾個工步，也可只有一個工步。

1.工序集中的特點(diǎn)

生產(chǎn)加工過程中，為保證零件表面的相互位置精度，減少因多次裝夾所造成的質(zhì)量誤差與生產(chǎn)周期，經(jīng)常采用多刀、多刃、多軸機(jī)床、組合機(jī)床、數(shù)控機(jī)床和加工中心等高效工藝裝備，以達(dá)到能在一次裝夾中加工完成零件的多個表面，從而進(jìn)一步縮短生產(chǎn)工藝路線，這對設(shè)備、技術(shù)人員以及生產(chǎn)計劃和管理工作帶來了極大的方便。

由于采用專用設(shè)備和高效工藝裝備，使投資增大，設(shè)備調(diào)整和維修復(fù)雜生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量增大。另外，也由于一道工序加工表面較多，對機(jī)床的精度要求較全面，而且很難為每個加工表面都選擇合適的切削用量。但提高了操作技術(shù)人員的操作技術(shù)水平和對加工過程產(chǎn)生中對產(chǎn)生問題的應(yīng)變能力要求。

2.工序分散的特點(diǎn)

為減少每道工序所包含的工作量，并保證生產(chǎn)加工質(zhì)量和操作工藝技術(shù)，生產(chǎn)過程中將工件的加工分散在較多的工序中進(jìn)行是工序分散的基本特點(diǎn)。

工序分散易平衡工序時間，易于更換產(chǎn)品，對工件的裝卸、切削和測量等過程易于實(shí)現(xiàn)自動化。有條件為每一工步選擇合適的切削用量，減少基本時間。同時操作過程簡化，對工人的技術(shù)熟練程度和應(yīng)變能力要求較低。

工序集中和分散是擬定工藝路線的兩個不同原則，各有其利弊，具體選用哪個原則，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特征和技術(shù)要求、現(xiàn)有生產(chǎn)條件、企業(yè)能力等諸因素進(jìn)行綜合分析比較，擇優(yōu)選用。

例如單件小批量生產(chǎn)，由于使用通用機(jī)床、通用夾具和量具，一般采用工序集中的方法。對于重型工件，為了減少調(diào)運(yùn)、裝卸的勞動量，則工序應(yīng)適當(dāng)集中。大批、大量生產(chǎn)的產(chǎn)品，可以采用高效專用設(shè)備，應(yīng)使工序集中。但對一些產(chǎn)品固定且大批量生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡單的產(chǎn)品（如軸承）有條件采用各種專用機(jī)床和專用夾具、量具，則常采用工序分散的原則。當(dāng)選用數(shù)控機(jī)床時，一般采用工序集中的原則。

四、機(jī)械加工工序的安排

在劃分了加工階段，確定了工序集中與分散方法后，便可以著手安排零件的機(jī)械加工工序。

安排零件表面的加工工序時，先要先主后次，即分清零件的主、次要表面后，重點(diǎn)考慮主要表面的加工順序，以確保主要表面的最終加工。按照先主后次的原則，安排機(jī)械加工的工序。其次先基面后其他，再次先粗后精，最后先面后孔。