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加工顺序安排的优化方法

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:主要用于消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。调质处理能消除内应力,改善加工性能并能获得较好的综合力学性能。3)辅助工序的安排辅助工序主要包括检验、去毛刺、清洗、防锈处理等。检验工序是主要的辅助工序。

加工顺序安排的优化方法

1)机械加工顺序的安排

零件被加工表面不仅有自身的精度要求,而且各表面之间还常有一定的位置要求,在零件的加工过程中要注意基准的选择与转换。安排加工顺序应遵循以下原则:

(1)基准先行。用作精基准的表面,要先加工出来,然后以精基准表面定位加工其他表面。在精加工阶段之前,有时还需对精基准进行表面修复,确保定位精度

(2)先粗后精。整个零件的加工工序应是粗加工在先,半精加工次之,最后安排精加工和光整加工。

(3)先主后次。零件的工作表面、装配基面等主要表面应先加工,而键槽、螺孔等往往和主要表面之间有相互位置要求,一般应安排在主要表面之后加工。另一方面,主要表面加工容易出废品,应放在前阶段进行,以减少工时的浪费。

(4)先面后孔。先加工平面,后加工孔。因为箱体、支架等类零件上的平面所占轮廓尺寸较大,用它定位稳定可靠,一般总是先加工出平面,以平面作精基准,然后加工内孔。

2)热处理工序的安排

热处理工序在工艺路线中的安排,主要取决于零件热处理的目的。

(1)预备热处理。包括正火、退火、时效和调质等。这类热处理的目的是改善加工性能,消除内应力和为最终热处理作好组织准备。其工序位置一般安排在粗加工之前。

①正火、退火。经过热加工的毛坯,为改善切削加工性能和消除毛坯内应力,对于含碳量不大于0.45%的钢常进行正火处理,而对于含碳量大于0.45%的钢进行退火处理。

②时效处理。主要用于消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。对形状复杂的铸件,一般在粗加工之后安排一次时效处理;对于精密零件,有时要进行多次时效处理。

③调质处理。调质处理能消除内应力,改善加工性能并能获得较好的综合力学性能。考虑材料的淬透性,一般将其安排在粗加工之后,半精加工之前进行。

(2)最终热处理。常用的有淬火-回火、表面热处理等。主要的目的是赋予零件最终的使用性能或提高零件的硬度和耐磨性,一般将其安排在精加工(磨削)之前进行,或安排在精加工之后,光整加工之前进行。

3)辅助工序的安排

辅助工序主要包括检验、去毛刺、清洗、防锈处理等。

检验工序是主要的辅助工序。按加工阶段可分为首检、巡检和完工检。为了保证产品质量,及时去除废品,防止浪费工时,并使责任分明,检验工序应安排在:①零件粗加工或半精加工结束之后;②重要工序加工前后;③零件从一个车间转到另一车间加工之前,如从钣金车间转机加工车间前,或转热处理车间前等;④零件所有加工工序完成之后。

钳工去毛刺常安排在易产生毛刺的工序之后,检验及热处理工序之前。(www.xing528.com)

清洗一般安排在检验前及主要工序完成后,去除切屑、油污等,并作适当的防锈处理。

防锈处理的方法主要有:①喷漆,一般适用于铸件及车船等防锈要求高的表面;②镀金属层,如镀装饰铬(依次镀铜、镀镍、镀铬)防锈性能好且美观,还有镀锌、镀铜、镀锡等;③发黑、发蓝,常用于机器内部结构件;④涂防锈油,常用于有配合表面及工作条件较好的零件,如机床、柴油机等闭式齿轮和轴等。另外还有在面盆、杯子表面烧涂搪瓷等。

4)工序的集中与分散

确定加工方法和划分加工阶段之后就要划分工序。在零件加工的工步、顺序已经排定后,如何将这些工步组成工序,就需要考虑采用工序集中还是工序分散的方法。

(1)工序集中。就是指零件的加工集中在少数几个工序中完成,每道工序加工的内容较多,工艺路线短。其特点是:

①可以采用高效机床和工艺装备,生产率高;

②减少了设备数量以及操作工人和占地面积,节省人力、物力;

③减少了工件安装次数,有利于保证表面间的位置精度;

④采用的工装设备结构复杂,调整维修较困难,生产准备工作量大。

(2)工序分散。就是指每道工序的加工内容很少,甚至一道工序只含一个工步,工艺路线很长,主要特点是:

①设备和工艺装备比较简单,便于调整,容易适应产品的变换;

②对工人的技术要求较低;

③可以采用最合理的切削用量,减少机动时间;

④所需设备和工艺装备的数目多,操作工人多,占地面积大。

工序集中与工序分散各有优缺点,要根据生产类型、零件的结构特点和技术要求、机床设备等条件进行综合分析,来决定按照哪一种原则安排工艺过程。一般情况下,单件小批量生产时,只能工序集中,在一台普通机床上加工出尽量多的表面;大批量生产时,若采用多刀多轴的自动或半自动高效机床、数控机床等先进设备,按工序集中原则组织生产;若采用传统的流水线、自动线生产,则按工序分散的原则组织生产。

图7-1农用车Ⅲ轴大齿轮加工时,先钻孔、拉孔,符合基准先行原则,预备热处理采用正火以调节硬度,最终热处理采用渗碳淬火,保证齿面硬度在58~62HRC。采用工序分散原则。综上所述,齿轮加工工艺路线如下:

锻造——正火——粗车(又可分为钻孔——粗车大端面、大外圆——粗车小端面——粗车齿宽端面,外协加工)——粗车检验——拉花键孔——半精车大端面、大外圆——半精车小端面——半精车齿宽端面——齿坯检验——滚齿——去毛刺——清洗——剃齿——清洗——检验——渗碳淬火——成品检验——上防锈油、包装、入库。

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