加工阶段的划分

5.4.2加工阶段的划分

(1)划分方法

零件的加工质量要求较高时,都应划分加工阶段。一般划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。如果零件要求的精度特别高,表面粗糙度很细时,还应増加光整加工和超精密加工阶段。各加工阶段的主要任务是:

1) 粗加工阶段 主要任务是切除毛坯上各加工表面的大部分加工余量,使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品。 因此,应采取措施尽可能提高生产率。同时要为半精加工阶段提供精基准,并留有充分均匀 的加工余量,为后续工序创造有利条件。

2) 半精加工阶段 达到一定的精度要求,并保证留有一定的加工余量,为主要表面的精加工作准备。同时完成一些次要表面的加工(如紧固孔的钻削,攻螺纹,铣键槽等)。

3) 精加工阶段 主要任务是保证零件各主要表面达到图纸规定的技术要求。

4) 光整加工阶段 对精度要求很高( IT6 以上),表面粗糙度很小(小于 R a 0.2 m )的零件,需安排光整加工阶段。其主要任务是减小表面粗糙度或进一步提高尺寸精度和形状精度。

(2)划分加工阶段的原因

1) 保证加工质量的需要 零件在粗加工时,由于要切除掉大量金属,因而会产生较大的切削力和切削热,同时也需要较大的夹紧力,在这些力和热的作用下,零件会产生较大的变形。而且经过粗加工后零件的内应力要重新分布,也会使零件发生变形。如果不划分加工阶段而连续加工,就无法避免和修正上述原因所引起的加工误差。加工阶段划分后,粗加工造成的误差,通过半精加工和精加工可以得到修正,并逐步提高零件的加工精度和表面质量,保证了零件的加工要求。

2) 合理使用机床设备的需要 粗加工一般要求功率大,刚性好,生产率高而精度不高的机床设备。而精加工需采用精度高的机床设备,划分加工阶段后就可以充分发挥粗、精加工设备各自性能的特点,避免以粗干精,做到合理使用设备。这样不但提高了粗加工的生产效率,而且也有利于保持精加工设备的精度和使用寿命。

3) 及时发现毛坯缺陷 毛坯上的各种缺陷(如气孔、砂眼、夹渣或加工余量不足等),在粗加工后即可被发现,便于及时修补或决定报废,以免继续加工后造成工时和加工费用的浪费。

4) 便于安排热处理 热处理工序使加工过程划分成几个阶段,如精密主轴在粗加工后进行去除应力的人工时效处理,半精加工后进行淬火,精加工后进行低温回火和冰冷处理,最后再进行光整加工。这几次热处理就把整个加工过程划分为粗加工——半精加工——精加工——光整加工阶段。

在零件工艺路线拟订时,一般应遵守划分加工阶段这一原则,但具体应用时还要根据零件的情况灵活处理,例如对于精度和表面质量要求较低而工件刚性足够,毛坯精度较高,加工余量小的工件,可不划分加工阶段。又如对一些刚性好的重型零件,由于装夹吊运很费时,也往往不划分加工阶段而在一次安装中完成粗精加工。

还需指出的是,将工艺过程划分成几个加工阶段是对整个加工过程而言的,不能单纯从某一表面的加工或某一工序的性质来判断。例如工件的定位基准,在半精加工阶段甚至在粗加工阶段就需要加工得很准确,而在精加工阶段中安排某些钻孔之类的粗加工工序也是常有的。

加工阶段的划分

对于那些加工质量要求较高或较复杂的零件,通常将整个工艺路线划分为以下几

个阶段: (1) 粗加工阶段——主要任务是切除各表面上的大部分余量,其关键问题是提高生产率。

(2) 半精加工阶段——完成次要表面的加工,并为主要表面的精加工做准备。

(3) 精加工阶段——保证各主要表面达到图样要求,其主要问题是如何保证加工质量。

(4) 光整加工阶段——对于表面粗糙度要求很细和尺寸精度要求很高的表面,还需要进行光整加工阶段。这个阶段的主要目的是提高表面质量,一般不能用于提高形状精度和位置精度。常用的加工方法有金刚车(镗)、研磨、珩磨、超精加工、镜面磨、抛光及无屑加工等。

划分加工阶段的原因:

(1) 保证加工质量 粗加工时,由于加工余量大,所受的切削力、夹紧力也大,将引起较大的变形,如果不划分阶段连续进行粗精加工,上述变形来不及恢复,将影响加工精度。所以,需要划分加工阶段,使粗加工产生的误差和变形,通过半精加工和精加工予以纠正,并逐步提高零件的精度和表面质量。

(2) 合理使用设备 粗加工要求采用刚性好、效率高而精度较低的机床,精加工则要求机床

精度高。划分加工阶段后,可避免以精干粗,可以充分发挥机床的性能,延长使用寿命。

(3) 便于安排热处理工序,使冷热加工工序配合的更好 粗加工后,一般要安排去应力的时效处理,以消除内应力。精加工前要安排淬火等最终热处理,其变形可以通过精加工予以消除。

(4)有利于及早发现毛坯的缺陷(如铸件的砂眼气孔等) 粗加工时去除了加工表面的大部分余量,若发现了毛坯缺陷,及时予以报废,以免继续加工造成工时的浪费。

应当指出:加工阶段的划分不是绝对的,必须根据工件的加工精度要求和工件的刚性来决定。一般说来,工件精度要求越高、刚性越差,划分阶段应越细;当工件批量小、精度要求不太高、工件刚性较好时也可以不分或少分阶段;重型零件由于输送及装夹困难,一般在一次装夹下完成粗精加工,为了弥补不分阶段带来的弊端,常常在粗加工工步后松开工件,然后以较小的夹紧力重新夹紧,再继续进行精加工工步。

5.4.2加工阶段的划分

(1)划分方法

零件的加工质量要求较高时,都应划分加工阶段。一般划分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。如果零件要求的精度特别高,表面粗糙度很细时,还应増加光整加工和超精密加工阶段。各加工阶段的主要任务是:

1) 粗加工阶段 主要任务是切除毛坯上各加工表面的大部分加工余量,使毛坯在形状和尺寸上接近零件成品。 因此,应采取措施尽可能提高生产率。同时要为半精加工阶段提供精基准,并留有充分均匀 的加工余量,为后续工序创造有利条件。

2) 半精加工阶段 达到一定的精度要求,并保证留有一定的加工余量,为主要表面的精加工作准备。同时完成一些次要表面的加工(如紧固孔的钻削,攻螺纹,铣键槽等)。

3) 精加工阶段 主要任务是保证零件各主要表面达到图纸规定的技术要求。

4) 光整加工阶段 对精度要求很高( IT6 以上),表面粗糙度很小(小于 R a 0.2 m )的零件,需安排光整加工阶段。其主要任务是减小表面粗糙度或进一步提高尺寸精度和形状精度。

(2)划分加工阶段的原因

1) 保证加工质量的需要 零件在粗加工时,由于要切除掉大量金属,因而会产生较大的切削力和切削热,同时也需要较大的夹紧力,在这些力和热的作用下,零件会产生较大的变形。而且经过粗加工后零件的内应力要重新分布,也会使零件发生变形。如果不划分加工阶段而连续加工,就无法避免和修正上述原因所引起的加工误差。加工阶段划分后,粗加工造成的误差,通过半精加工和精加工可以得到修正,并逐步提高零件的加工精度和表面质量,保证了零件的加工要求。

2) 合理使用机床设备的需要 粗加工一般要求功率大,刚性好,生产率高而精度不高的机床设备。而精加工需采用精度高的机床设备,划分加工阶段后就可以充分发挥粗、精加工设备各自性能的特点,避免以粗干精,做到合理使用设备。这样不但提高了粗加工的生产效率,而且也有利于保持精加工设备的精度和使用寿命。

3) 及时发现毛坯缺陷 毛坯上的各种缺陷(如气孔、砂眼、夹渣或加工余量不足等),在粗加工后即可被发现,便于及时修补或决定报废,以免继续加工后造成工时和加工费用的浪费。

4) 便于安排热处理 热处理工序使加工过程划分成几个阶段,如精密主轴在粗加工后进行去除应力的人工时效处理,半精加工后进行淬火,精加工后进行低温回火和冰冷处理,最后再进行光整加工。这几次热处理就把整个加工过程划分为粗加工——半精加工——精加工——光整加工阶段。

在零件工艺路线拟订时,一般应遵守划分加工阶段这一原则,但具体应用时还要根据零件的情况灵活处理,例如对于精度和表面质量要求较低而工件刚性足够,毛坯精度较高,加工余量小的工件,可不划分加工阶段。又如对一些刚性好的重型零件,由于装夹吊运很费时,也往往不划分加工阶段而在一次安装中完成粗精加工。

还需指出的是,将工艺过程划分成几个加工阶段是对整个加工过程而言的,不能单纯从某一表面的加工或某一工序的性质来判断。例如工件的定位基准,在半精加工阶段甚至在粗加工阶段就需要加工得很准确,而在精加工阶段中安排某些钻孔之类的粗加工工序也是常有的。

加工阶段的划分

对于那些加工质量要求较高或较复杂的零件,通常将整个工艺路线划分为以下几

个阶段: (1) 粗加工阶段——主要任务是切除各表面上的大部分余量,其关键问题是提高生产率。

(2) 半精加工阶段——完成次要表面的加工,并为主要表面的精加工做准备。

(3) 精加工阶段——保证各主要表面达到图样要求,其主要问题是如何保证加工质量。

(4) 光整加工阶段——对于表面粗糙度要求很细和尺寸精度要求很高的表面,还需要进行光整加工阶段。这个阶段的主要目的是提高表面质量,一般不能用于提高形状精度和位置精度。常用的加工方法有金刚车(镗)、研磨、珩磨、超精加工、镜面磨、抛光及无屑加工等。

划分加工阶段的原因:

(1) 保证加工质量 粗加工时,由于加工余量大,所受的切削力、夹紧力也大,将引起较大的变形,如果不划分阶段连续进行粗精加工,上述变形来不及恢复,将影响加工精度。所以,需要划分加工阶段,使粗加工产生的误差和变形,通过半精加工和精加工予以纠正,并逐步提高零件的精度和表面质量。

(2) 合理使用设备 粗加工要求采用刚性好、效率高而精度较低的机床,精加工则要求机床

精度高。划分加工阶段后,可避免以精干粗,可以充分发挥机床的性能,延长使用寿命。

(3) 便于安排热处理工序,使冷热加工工序配合的更好 粗加工后,一般要安排去应力的时效处理,以消除内应力。精加工前要安排淬火等最终热处理,其变形可以通过精加工予以消除。

(4)有利于及早发现毛坯的缺陷(如铸件的砂眼气孔等) 粗加工时去除了加工表面的大部分余量,若发现了毛坯缺陷,及时予以报废,以免继续加工造成工时的浪费。

应当指出:加工阶段的划分不是绝对的,必须根据工件的加工精度要求和工件的刚性来决定。一般说来,工件精度要求越高、刚性越差,划分阶段应越细;当工件批量小、精度要求不太高、工件刚性较好时也可以不分或少分阶段;重型零件由于输送及装夹困难,一般在一次装夹下完成粗精加工,为了弥补不分阶段带来的弊端,常常在粗加工工步后松开工件,然后以较小的夹紧力重新夹紧,再继续进行精加工工步。


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