(1) 切削加工順序的安排
①先粗后精 先安排粗加工,中間安排半精加工,最后安排精加工和光整加工。
②先主后次 先安排零件的裝配基面和工作表面等主要表面的加工,后安排如鍵槽、緊 固用的光孔和螺紋孔等次要表面的加工。由于次要表面加工工作量小,又常與主要表面有位 置精度要求,所以一般放在主要表面的半精加工之后,精加工之前進行。
③先面后孔 對于箱體、支架、連桿、底座等零件,先加工用作定位的平面和孔的端面,然后再加工孔。這樣可使工件定位夾緊穩定可靠,利于保證孔與平面的位置精度,減小刀具的磨損,同時也給孔加工帶來方便。
④基面先行 用作精基準的表面,要首先加工出來。所以,第一道工序一般是進行定位面的粗加工和半精加工(有時包括精加工),然后再以精基面定位加工其它表面。例如,軸類零件頂尖孔的加工。
(2) 熱處理工序的安排
熱處理可以提高材料的力學性能,改善金屬的切削性能以及消除殘余應力。在制訂工藝路線時,應根據零件的技術要求和材料的性質,合理地安排熱處理工序。
①退火與正火 退火或正火的目的是為了消除組織的不均勻,細化晶粒,改善金屬的加工性能。對高碳鋼零件用退火降低其硬度,對低碳鋼零件用正火提高其硬度,以獲得適中的較好的可切削性,同時能消除毛坯制造中的應力。退火與正火一般安排在機械加工之前進行。
②時效處理 以消除內應力、減少工件變形為目的。為了消除殘余應力,在工藝過程中需安排時效處理。對于—般鑄件,常在粗加工前或粗加工后安排一次時效處理;對于要求較高的零件,在半精加工后尚需再安排一次時效處理;對于一些剛性較差、精度要求特別高的重要零件(如精密絲杠、主軸等),常常在每個加工階段之間都安排一次時效處理。
③調質 對零件淬火后再高溫回火,能消除內應力、改善加工性能并能獲得較好的綜合力學性能。一般安排在粗加工之后進行。對一些性能要求不高的零件,調質也常作為最終熱處理。
④淬火、滲碳淬火和滲氮 它們的主要目的是提高零件的硬度和耐磨性,常安排在精加工(磨削)之前進行,其中滲氮由于熱處理溫度較低,零件變形很小,也可以安排在精加工之后。
(3) 輔助工序的安排
檢驗工序是主要的輔助工序,除每道工序由操作者自行檢驗外,在粗加工之后,精加工之前,零件轉換車間時,以及重要工序之后和全部加工完畢、進庫之前,一般都要安排檢驗工序。
除檢驗外,其它輔助工序有:表面強化和去毛刺、倒棱、清洗、防銹等。正確地安排輔助工序是十分重要的。如果安排不當或遺漏,將會給后續工序和裝配帶來困難,甚至影響產品的質量,所以必須給予重視。
經過以上所述,零件加工的工步順序已經排定,如何將這些工步組成工序,就需要考慮采用工序集中還是工序分散的原則。
(1) 工序集中 就是將零件的加工集中在少數幾道工序中完成,每道工序加工內容多,工藝路線短。其主要特點是:
①可以采用高效機床和工藝裝備,生產率高;
②減少了設備數量以及操作工人人數和占地面積,節省人力、物力;
③減少了工件安裝次數,利于保證表面間的位置精度;
④采用的工裝設備結構復雜,調整維修較困難,生產準備工作量大。
(2) 工序分散 工序分散就是將零件的加工分散到很多道工序內完成,每道工序加工的內容少,工藝路線很長。其主要特點是:
①設備和工藝裝備比較簡單,便于調整,容易適應產品的變換;
②對工人的技術要求較低;
③可以采用最合理的切削用量,減少機動時間;
④所需設備和工藝裝備的數目多,操作工人多,占地面積大。
在擬定工藝路線時,工序集中或分散的程度,主要取決于生產規模、零件的結構特點和技術要求,有時,還要考慮各工序生產節拍的一致性。一般情況下,單件小批生產時,只能工序集中,在一臺普通機床上加工出盡量多的表面;大批大量生產時,既可以采用多刀、多軸等高效、自動機床,將工序集中,也可以將工序分散后組織流水生產。批量生產應盡可能采用效率較高的半自動機床,使工序適當集中,從而有效地提高生產率。
對于重型零件,為了減少工件裝卸和運輸的勞動量,工序應適當集中;對于剛性差且精度高的精密工件,則工序應適當分散。
據統計,在我國的機械產品中,屬于中小批量生產性質的企業已超過了企業總數的90%,單件中小批量生產方式占絕對優勢。隨著數控技術的普及,多品種中小批量生產中,越來越多地使用加工中心機床,從發展趨勢來看,傾向于采用工序集中的方法來組織生產。
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