零件加工工藝路線擬訂淺析

毛江華

摘要：工藝路線是指零部件在生產過程的重要加工指標。零件加工時，擬訂出合理的加工工藝路線，應著重考慮零件的加工階段、加工方法等，并根據不同的加工條件選擇最佳方案，以達到滿足加工生產的要求和質量保證。

關鍵詞：零件加工；工藝路線；擬訂

中圖分類號：TH162 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）013-000-01

擬訂零件加工工藝路線時必須確保零件的全部技術要求、高生產效率、低生產成本和好的勞動生產條件。另外，擬訂零件加工工藝路線，首先要區分被加工零件的生產方式是屬于哪一種生產類型。單件生產不具備重復性，或者說是一次性的，因為每種產品僅只制造一個或少數幾個；成批生產具有周期性，是一個周期生產后，進入另一周期重復地，生產與上一周期同一批次的零件；大量生產具有長期性和單一性，且產品產量大，品種較少。

一、劃分加工階段

擬訂結構復雜、精度要求高的零件的加工工藝路線時，應將零件的粗、精加工分開進行，即把機械加工工藝過程劃分為幾個階段，以便更好地安排合理的加工工藝路線。

一般情況下，機械加工工藝過程分為粗加工、半精加工、精加工和光整或超精加工四個加工階段。

快速地切除零件上各加工表面上的大部分加工余量，是粗加工階段的重要表現形式。而對于半精加工階段，主要為工件的重要表面的精加工作準備，它是介于粗加工和精加工之間的切削加工過程，加工后要為精加工階段留一定的精加工余量，另外也是為修正粗加工后加工表面與形體所引起的各種誤差，為精加工作準備；精加工階段一般來說是零件終加工階段，是加工完成并修正各主要表面，以達到零件圖樣所規定的技術與質量要求，從而成為合格產品；但對于要求特別高的工件，常常采用光整或超精加工，以進一步提高零件的表面尺寸精度和其他技術質量要求。

二、劃分加工階段的意義

由于工件在粗加工階段切除的余量較多，所以其加工過程中切削力也較大，并因些產生大量的切削熱，因而需要較好的夾緊方式和較大的夾緊力，這樣工件在中工過程中產生的變形也較大，致使工件加工誤差較大，而且經過粗加工后，工件的內因力還要重新分布，也會使工件產生變形。如果不劃分加工階段而連續進行加工，就無法避免和修正由于上述原因引起的加工質量缺陷。當采用不同的加工階段進行加工時，下一道加工階段會對上次加工階段中生產的加工誤差進行修正處理，通過后一道加工階段以及工序間的加工方法來逐步修正、縮小所產生的質缺陷。

劃分了粗、精加工階段后，可以把技術水平一般的工人安排在精度較低的機床上進行粗加工，而把技術水平高的工人安排在高精度機床上進行精加工。

為了充分發揮熱處理作用以及滿足工件熱處理要求，在機械加工工序間常常安排必要的熱處理工序。例如，對一些精度要求較高的工件，粗加工后，安排去應力的時效處理，可以減少內應力變形對加工精度的影響；對于要求淬火的工件，在粗加工后安排調質處理，在半精加工后安排表面淬火。這樣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變形，從而保證工件的加工精度。

三、工序集中與分散

機械加工工藝過程由一個或若干個順序排列的工序組成，加工過程就是按這個工藝路線，采用合理的方法將毛坯加工成產品零件，在這個工藝路線中，每一個加工階段中的工序又可以細分為很多個如安裝、工位、工步和走刀的工步。實際生產中，根據加工條件的不同和加工生產的特點，一道工序可包含幾個工步，也可只有一個工步。

1.工序集中的特點

生產加工過程中，為保證零件表面的相互位置精度，減少因多次裝夾所造成的質量誤差與生產周期，經常采用多刀、多刃、多軸機床、組合機床、數控機床和加工中心等高效工藝裝備，以達到能在一次裝夾中加工完成零件的多個表面，從而進一步縮短生產工藝路線，這對設備、技術人員以及生產計劃和管理工作帶來了極大的方便。

由于采用專用設備和高效工藝裝備，使投資增大，設備調整和維修復雜生產準備工作量增大。另外，也由于一道工序加工表面較多，對機床的精度要求較全面，而且很難為每個加工表面都選擇合適的切削用量。但提高了操作技術人員的操作技術水平和對加工過程產生中對產生問題的應變能力要求。

2.工序分散的特點

為減少每道工序所包含的工作量，并保證生產加工質量和操作工藝技術，生產過程中將工件的加工分散在較多的工序中進行是工序分散的基本特點。

工序分散易平衡工序時間，易于更換產品，對工件的裝卸、切削和測量等過程易于實現自動化。有條件為每一工步選擇合適的切削用量，減少基本時間。同時操作過程簡化，對工人的技術熟練程度和應變能力要求較低。

工序集中和分散是擬定工藝路線的兩個不同原則，各有其利弊，具體選用哪個原則，應根據生產類型、零件的結構特征和技術要求、現有生產條件、企業能力等諸因素進行綜合分析比較，擇優選用。

例如單件小批量生產，由于使用通用機床、通用夾具和量具，一般采用工序集中的方法。對于重型工件，為了減少調運、裝卸的勞動量，則工序應適當集中。大批、大量生產的產品，可以采用高效專用設備，應使工序集中。但對一些產品固定且大批量生產，結構簡單的產品（如軸承）有條件采用各種專用機床和專用夾具、量具，則常采用工序分散的原則。當選用數控機床時，一般采用工序集中的原則。

四、機械加工工序的安排

在劃分了加工階段，確定了工序集中與分散方法后，便可以著手安排零件的機械加工工序。

安排零件表面的加工工序時，先要先主后次，即分清零件的主、次要表面后，重點考慮主要表面的加工順序，以確保主要表面的最終加工。按照先主后次的原則，安排機械加工的工序。其次先基面后其他，再次先粗后精，最后先面后孔。