零件加工工艺路线拟订浅析

毛江华

摘要：工艺路线是指零部件在生产过程的重要加工指标。零件加工时，拟订出合理的加工工艺路线，应着重考虑零件的加工阶段、加工方法等，并根据不同的加工条件选择最佳方案，以达到满足加工生产的要求和质量保证。

关键词：零件加工；工艺路线；拟订

中图分类号：TH162 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）013-000-01

拟订零件加工工艺路线时必须确保零件的全部技术要求、高生产效率、低生产成本和好的劳动生产条件。另外，拟订零件加工工艺路线，首先要区分被加工零件的生产方式是属于哪一种生产类型。单件生产不具备重复性，或者说是一次性的，因为每种产品仅只制造一个或少数几个；成批生产具有周期性，是一个周期生产后，进入另一周期重复地，生产与上一周期同一批次的零件；大量生产具有长期性和单一性，且产品产量大，品种较少。

一、划分加工阶段

拟订结构复杂、精度要求高的零件的加工工艺路线时，应将零件的粗、精加工分开进行，即把机械加工工艺过程划分为几个阶段，以便更好地安排合理的加工工艺路线。

一般情况下，机械加工工艺过程分为粗加工、半精加工、精加工和光整或超精加工四个加工阶段。

快速地切除零件上各加工表面上的大部分加工余量，是粗加工阶段的重要表现形式。而对于半精加工阶段，主要为工件的重要表面的精加工作准备，它是介于粗加工和精加工之间的切削加工过程，加工后要为精加工阶段留一定的精加工余量，另外也是为修正粗加工后加工表面与形体所引起的各种误差，为精加工作准备；精加工阶段一般来说是零件终加工阶段，是加工完成并修正各主要表面，以达到零件图样所规定的技术与质量要求，从而成为合格产品；但对于要求特别高的工件，常常采用光整或超精加工，以进一步提高零件的表面尺寸精度和其他技术质量要求。

二、划分加工阶段的意义

由于工件在粗加工阶段切除的余量较多，所以其加工过程中切削力也较大，并因些产生大量的切削热，因而需要较好的夹紧方式和较大的夹紧力，这样工件在中工过程中产生的变形也较大，致使工件加工误差较大，而且经过粗加工后，工件的内因力还要重新分布，也会使工件产生变形。如果不划分加工阶段而连续进行加工，就无法避免和修正由于上述原因引起的加工质量缺陷。当采用不同的加工阶段进行加工时，下一道加工阶段会对上次加工阶段中生产的加工误差进行修正处理，通过后一道加工阶段以及工序间的加工方法来逐步修正、缩小所产生的质缺陷。

划分了粗、精加工阶段后，可以把技术水平一般的工人安排在精度较低的机床上进行粗加工，而把技术水平高的工人安排在高精度机床上进行精加工。

为了充分发挥热处理作用以及满足工件热处理要求，在机械加工工序间常常安排必要的热处理工序。例如，对一些精度要求较高的工件，粗加工后，安排去应力的时效处理，可以减少内应力变形对加工精度的影响；对于要求淬火的工件，在粗加工后安排调质处理，在半精加工后安排表面淬火。这样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变形，从而保证工件的加工精度。

三、工序集中与分散

机械加工工艺过程由一个或若干个顺序排列的工序组成，加工过程就是按这个工艺路线，采用合理的方法将毛坯加工成产品零件，在这个工艺路线中，每一个加工阶段中的工序又可以细分为很多个如安装、工位、工步和走刀的工步。实际生产中，根据加工条件的不同和加工生产的特点，一道工序可包含几个工步，也可只有一个工步。

1.工序集中的特点

生产加工过程中，为保证零件表面的相互位置精度，减少因多次装夹所造成的质量误差与生产周期，经常采用多刀、多刃、多轴机床、组合机床、数控机床和加工中心等高效工艺装备，以达到能在一次装夹中加工完成零件的多个表面，从而进一步缩短生产工艺路线，这对设备、技术人员以及生产计划和管理工作带来了极大的方便。

由于采用专用设备和高效工艺装备，使投资增大，设备调整和维修复杂生产准备工作量增大。另外，也由于一道工序加工表面较多，对机床的精度要求较全面，而且很难为每个加工表面都选择合适的切削用量。但提高了操作技术人员的操作技术水平和对加工过程产生中对产生问题的应变能力要求。

2.工序分散的特点

为减少每道工序所包含的工作量，并保证生产加工质量和操作工艺技术，生产过程中将工件的加工分散在较多的工序中进行是工序分散的基本特点。

工序分散易平衡工序时间，易于更换产品，对工件的装卸、切削和测量等过程易于实现自动化。有条件为每一工步选择合适的切削用量，减少基本时间。同时操作过程简化，对工人的技术熟练程度和应变能力要求较低。

工序集中和分散是拟定工艺路线的两个不同原则，各有其利弊，具体选用哪个原则，应根据生产类型、零件的结构特征和技术要求、现有生产条件、企业能力等诸因素进行综合分析比较，择优选用。

例如单件小批量生产，由于使用通用机床、通用夹具和量具，一般采用工序集中的方法。对于重型工件，为了减少调运、装卸的劳动量，则工序应适当集中。大批、大量生产的产品，可以采用高效专用设备，应使工序集中。但对一些产品固定且大批量生产，结构简单的产品（如轴承）有条件采用各种专用机床和专用夹具、量具，则常采用工序分散的原则。当选用数控机床时，一般采用工序集中的原则。

四、机械加工工序的安排

在划分了加工阶段，确定了工序集中与分散方法后，便可以着手安排零件的机械加工工序。

安排零件表面的加工工序时，先要先主后次，即分清零件的主、次要表面后，重点考虑主要表面的加工顺序，以确保主要表面的最终加工。按照先主后次的原则，安排机械加工的工序。其次先基面后其他，再次先粗后精，最后先面后孔。