定位基準(zhǔn)的選擇
在工藝規劃設(shè)計中,定位基準的正確選擇對保證零件的加工要求和合理安排加工順序有著至關重要的影響。
定位基準可分為精基準和粗基準。毛坯未經加工的表(biǎo)麵作為(wéi)定位基準,稱為粗基準。加工麵作為定位基準,成為精基準。
在選擇定位基準時,通常是根據零(líng)件的加工要(yào)求選擇精密基準(zhǔn),然(rán)後由工藝路線推進。最後,通過考慮選擇(zé)哪組表(biǎo)麵作為粗略基準,可以加工精(jīng)確基準。
1、精品基準的選擇原(yuán)則
一般情況下,選擇精細基準應(yīng)遵循以下原則:
(1)基準重合原則:應盡(jìn)可能選擇加工麵的設計基準作為精密基(jī)準,以(yǐ)避免基準重合帶來的定位誤差。
(2)基準統一原則:盡可(kě)能使用同一套精度基準在工件上加工(gōng)盡可(kě)能多的表(biǎo)麵,以保證各加工表麵的相(xiàng)對位置精度。
(3)相互參照原(yuán)則:當(dāng)工件上兩個加工麵之間的位置精度(dù)要求較高時,可采用以兩個加工麵為(wéi)相互參照重複加工的方法。
(4)自參照(zhào)原理:有些(xiē)表麵精加工工藝要求(qiú)加工餘(yú)量小且均勻,常以加(jiā)工表麵本身作為精度參照。
上述選擇精細基準(zhǔn)的四個原(yuán)則不能同時(shí)滿足,應根據(jù)實(shí)際情況(kuàng)進行選擇。
2.粗基準的選(xuǎn)擇原則
(1)工件加工(gōng)的第一道工序(xù)應使用粗基準。粗基準(zhǔn)選擇正確與否,不僅關(guān)係到第一道工序的加工(gōng),而且對工件加工的整個過程(chéng)有(yǒu)重大影響。
(2)加工餘(yú)量合理分配原則:考慮到重要(yào)表麵加工餘量的均勻性,應選擇重要(yào)表麵作為(wéi)粗基(jī)準。
(3)夾緊方便原則:為(wéi)了使工件定位穩定、夾緊可靠,要求選取的粗基準盡可(kě)能平整光滑,不能有(yǒu)鍛(duàn)造飛邊、鑄件澆道和冒口的切割痕跡(jì)或其他缺(quē)陷,並有足夠的支撐麵積。
(4)一般情況下(xià),粗基準不得重複使用。
以上(shàng)四個選擇粗略基(jī)準的原則有時無法同時(shí)兼顧,隻能按照主次來選擇。

表麵處理(lǐ)方法的選擇
機器零件的結構(gòu)和形(xíng)狀都是由一些基本的幾何曲麵組(zǔ)成的,機(jī)器(qì)零件的加工(gōng)過程就是獲得這些幾何曲麵的過程。同一表麵可以采用不同的加工(gōng)方法,但每種加工方法(fǎ)的加工質量、加工時間和成本都是不同的。
工程(chéng)師的任(rèn)務是(shì)根據具體(tǐ)的加工條件選擇最合適的加工方法,以保證加工出符(fú)合圖紙要求的機器零件。
在選擇加工方法時,一般根據零件主表麵的(de)技術要求和工廠的具體(tǐ)情況,先選(xuǎn)擇其最後一(yī)道工序的加工方(fāng)法,再(zài)逐一(yī)選擇該表麵的前幾(jǐ)道工序的加工方法(fǎ)。
所有零件(jiàn)的加工表麵都有一定(dìng)的加工要求。一般不可能通過(guò)一次加工達到要求,隻有通(tōng)過(guò)多次加工(即多道工序)才能逐步達到要求。
確定處理方法的步驟可以總結如下。在分析和研究零件圖的基礎上:
(1)首先,根據各加工(gōng)麵的技術(shù)要求,確定加工方法和加工方案。
(2)在確定加工方法(fǎ)時,應考慮被加工材料的性質。
(3)確定加工方法要考慮生產類型,即要考慮生產率和經濟性。可以使用大量的專用高效設備,單件小批量生產通常使用通(tōng)用設(shè)備和工藝設備。
(4)確定加工方法,應考(kǎo)慮本廠(車間)現有設備和(hé)技術條件(jiàn),充分利用現有設(shè)備,挖掘企業潛力。
加工階段的劃分
當零件的(de)加(jiā)工質量要求較高時,一般要經過不同(tóng)的加工階段(duàn)才能逐(zhú)漸達(dá)到加工要求,即所謂的“逐步細(xì)化”原則。一般要經曆粗加工(gōng)、半精加工(gōng)、精加工三個階段。如果零件的加(jiā)工精度特別高,表麵粗糙度特別小,也會經過精加工階段。
每(měi)個(gè)處理(lǐ)階段的主要任務總結如下(xià):
(1)粗加(jiā)工階段:高效地切除已加工表麵上(shàng)的大部分餘量,使毛(máo)坯在形狀和尺寸上接近成品零件。
(2)半精加工階段:切除粗加(jiā)工後留下的誤差,使加工的工件達到一定的(de)精度,為精加工工作做準備,對一些微(wēi)小的表麵進行精加工。
(3)精加工階段:確保所有主要表(biǎo)麵滿足零件圖中規定的加工質量(liàng)要(yào)求。
(4)精加工階段(duàn):主要任務是(shì)降低表麵粗糙度或進一步提高尺寸精度和形狀(zhuàng)精度,但一般不(bú)能校正表麵間的位置誤差。
處理階段的主要(yào)目的是:
(1)保證零(líng)件的加工質量:階段劃分(fèn)後,粗加工產生的加工誤差可以通過半精加工(gōng)和精加工階段逐步修(xiū)正,零件的加工質量很容(róng)易得到保證(zhèng)。
(2)有利於及早發現(xiàn)空白缺陷,及時處理。
(3)有利於合理使(shǐ)用機床和設備。
(4)為了在加工過程中(zhōng)插(chā)入必要的熱處理過程,充分發揮熱處理效果,自然(rán)要把加工過程分成幾個階(jiē)段,每個階段都有自己的特點和目的。
此外,將工件加工分成幾個階段也有利於保護加工表麵免(miǎn)受凸起、芯片(piàn)滑(huá)動等的損(sǔn)壞。
把工(gōng)藝過程分成幾個階(jiē)段是為了整個(gè)加工過程,不(bú)能拘泥於(yú)某(mǒu)一個麵的加工。加工階段(duàn)的劃分不是絕對的。
工序的集中和分散
確定加工方法後,需要根據零件的生產(chǎn)類型和工(gōng)廠(車間)的具體情況,確定(dìng)工序中的工序數量。
零件加工(gōng)中工序數(shù)量的確定(dìng)有兩種不同的原則,一種是集中工序原則,另一種是分散工序原則。
根據流程集中化原則組織流程的特點是(shì):
(1)有利於采用高效(xiào)機床和(hé)自動化程度高的工藝設備,生產效率高;
(2)工序和設備數量少,可相應減少操作人員和(hé)生產麵積;
(3)工件裝夾次數少,不僅可以縮(suō)短輔助時間(jiān),而且由於一次裝夾加工多個麵,可以保證加工麵的相互(hù)位置精度要求。
按照工序分散原則組織工藝流程,就是每(měi)個工(gōng)序包含盡可能少(shǎo)的加工內容。在極端情況下,每個過程隻包括一(yī)個(gè)簡(jiǎn)單的過程步驟。
根據過程分散原則組織過程的(de)特(tè)點(diǎn)是:
(1)使用的機床和工藝設備簡單,易於調整(zhěng)刀具設置;
(2)操作人員技術水平不高;
(3)工序多,設備多,操作人員多,生產麵積大。
工序順(shùn)序的(de)安排
1、加工工藝的安排
一般遵循以下原則:
(1)先加工定位基準麵,再加工其他表(biǎo)麵;
(2)先加工主表麵,再加工次表麵;
(3)先安排粗加工工序,再安排精(jīng)加工工序;
(4)先加工平麵,再加(jiā)工孔。
2.熱處理工藝和表麵處理工藝的安(ān)排
為改善(shàn)工件材料的可加工(gōng)性(xìng)而安排的熱處理程序,如退火、正(zhèng)火、淬(cuì)火和回火,應在切(qiē)割(gē)前進(jìn)行。
熱處理程序,如人工時效、退火等。布置成減輕工件的內應力最好布置在粗加工階段之後(hòu)。
為(wéi)了提高工件材料的機械性能,一般(bān)在半精加工和精(jīng)加工之間安排淬火(huǒ)、滲(shèn)碳、淬火等熱(rè)處理工(gōng)序。
為提高工件表麵的(de)耐磨性和耐腐蝕性(xìng)而安排的(de)熱處理工藝和為裝飾而(ér)安排的熱處理工藝,例如鍍鉻、鍍鋅和發藍,通常安排在工藝的最後階段。
3.其他工序的安(ān)排
為保證零件的製造質量,防止廢品,有必要在下列情況下安排檢(jiǎn)驗程序:
(1)粗加工完(wán)成後;
(2)送外(wài)車間(jiān)加工前後;
(3)工作時間長,重要(yào)工序前後;
(4)最終加工(gōng)後。
機床設備和工藝設備的選擇
選(xuǎn)擇正確的機床設備非常重要,它不僅直接影響工件的加(jiā)工質量,而且影響工件的加工效率和(hé)製(zhì)造成本。所選機床的尺寸和規格應與工件的形狀和尺寸相適應,精度水平應與本工序的加工要求相適應,電機的功率應與本工序所需的(de)功率相適應,機床(chuáng)的自動(dòng)化程度和生產效率應與工件的(de)生產類型(xíng)相適應。
所選用的機床設備要立足國(guó)內,必須進口的機床設備要經過充分論證,多方比較,合理分析其經濟性,不能盲目引進。
如果工件尺寸過大(或過(guò)小)或工件加工精度過高,又沒(méi)有現成的設備可供選擇,可(kě)以考慮使(shǐ)用自製(zhì)的專用機床。根據工藝(yì)加工要求,可提出專用機床(chuáng)設計任務書;機床的設計任務書應附有(yǒu)與工藝有(yǒu)關的一(yī)切必要資料,包括工藝尺寸公差和技術條件、工件的裝夾方法、切削用量、工時定額、切削力、切削功率(lǜ)和機床的總體(tǐ)布局等。
設備的選擇將直接影響工件的加工精度、生產效率和製造成本,應根據不同情況進行適當選(xuǎn)擇。在(zài)中小批量生產條件下,應優先考慮通用(yòng)工藝設備;在批量生產中,可根據加工要求設計製造專用工藝(yì)設備。


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