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拟订工艺过程是机械加工质量保证的重要环节,笔者在实践过程中总结出以下一些经验。
一、应注意的问题
一是先粗后精。工艺过程中工序的顺序应当是先进行较粗的工序,后进行较精确的工序。这有利于保证零件的精度。
二是基准重合。在安排工序的次序时,只要有可能,就要遵守基准重合原则。因为执行了这条原则就能在工序进行时使工序尺寸的保证变得容易。
三是在加工用一个尺寸联系的两个表面时,如果这两个表面不能互为基准进行加工,那么,就要先加工适合作定位基准的那个表面。这样做,能在加工另一个表面时使基准重合。
四是如果零件的一个表面与另外几个表面有直接的尺寸联系,那么就要先加工作为其他几个表面共同的设计基准的那个表面。
二、具体做法
1.组合工序
在分析零件图时已经选定了各表面的最终加工方法以及其先行工序的加工方法,此时将各表面的加工过程由粗到精加以排列,于是就得到了一组加工各表面的并列的工艺过程。然后,把所用设备相同、工序余量及切削用量相当、精度要求大体一致的若干个被加工表面放在一道或几道工序中,并把这些新合成的工序按前面指出的注意事项排列起来,就形成了整个零件的工艺过程。在组合工序时应当注意以下几个问题:
(1)安装次数少。被放在一道工序中的所有被加工面最好是在一次安装中加工完毕,这有利于减少辅助时间。
(2)加工方便。在加工过程中从一个被加工面转换到另一个被加工面时应当方便而自然,表面之间的距离不宜离得太远。
(3)机床型号。所用的机床不同,允许的工序集中程度也不一样。如卧式车床,它的方刀架只能装四把刀具,因而允许集中在工序内的被加工面比较少;而在转塔车床的刀架上所装的刀具比较多,因而集中在工序内的被加工面就可以多一些。
(4)对被加工面的技术要求。在这方面最典型的例子是要求在理论上同轴的几个圆柱面在加工后必须保持严格的同轴度。为了达到这个要求,最好的办法就是使几个相关的圆柱面在一次定位中加工出来。
2.安排辅助工序
在各表面的加工工序落实以后,整个零件的工艺过程就基本形成了。接着应当进一步地完善工艺过程,把辅助工序也安排进去。辅助工序一般包括检验、清洗、去毛刺等。检验应安排在一个加工阶段完成之后、协作加工以及重要工序前后、零件全部完工之后等处。去毛刺应安排在易产生毛刺的工序(如钻、铣工序)之后。清洗一般和去毛刺放在一起进行。
3.安排热处理工序
为了使零件获得某种性能,零件必须进行相应的热处理。在拟订零件的工艺过程时,就要根据热处理的作用把热处理工序安排在适当的位置。
(1)正火与退火。中等以上含碳量的碳素钢及合金钢的锻件、铸件及气割下料的毛坯需经正火处理。凡需热处理的碳索钢及合金钢零件,在热处理之前应是正火或退火状态,否则应进行正火或退火处理。正火或退火可放在粗加工之前或之后进行。结构复杂、精度要求高的关键铸件应在预加工后进行退火处理。
(2)时效。①高精度、易变形的软氮化零件,应在预加工(机械加工前的毛坯预加工)后进行时效处理; ②重要铸件、高精度铸件在铸造后应进行一次或两次时效处理,第二次时效处理应放在精加工之前进行; ③重要焊接件、高精度焊接件焊后应进行时效处理。
(3)调质。调质处理既可作为预备热处理,也可作为最终热处理。例如,凡是要进行氮化处理的零件,在氮化前都要进行调质处理。调质处理可放在半精加工或粗加工之前进行。
(4)淬火与回火。一般在淬火后紧接着便将零件进行回火处理。回火后零件的硬度降低,硬度降低的程度与回火温度有关,回火温度越高,硬度降低得就越多。如果淬火是以提高零件的硬度为目的,那么就用低温进行回火。进行低温回火的零件由于硬度高,已经不适于用切削刀具进行加工,只能进行磨削。所以淬火一般应放在半精加工之后,精加工之前进行。
(5)渗碳淬火。渗碳淬火是用于含碳量较低的低碳钢和低合金钢所制成的零件的热处理。目的是使零件的表层获得高的硬度和耐磨性,而心部仍保持韧性和一定的强度。进行渗碳淬火处理的零件有两种情况,一种是零件的整个表面都要进行渗碳淬火。在这种情况下,渗碳淬火工序就安排在机械加工的最后阶段之前,而且在最后阶段所进行的工序则完全是由磨削加工的工序。另一种是只对零件的某些表面渗碳淬火。在这种情况下,渗碳与淬火的位置则取决于那些不渗碳淬火表面防止渗碳的方法。
防止渗碳的方法基本上有两种:
一是不渗碳的表面镀铜;二是在不渗碳的表面上预留加大的加工余量,待渗碳后淬火前去掉。
(6)氮化。所谓氮化就是将钢用氮加以饱和的过程。氮化可以提高零件的硬度和耐磨性,提高零件的疲劳强度以及抗蚀能力。
(作者单位:河南省开封市高级技工学校)
一、应注意的问题
一是先粗后精。工艺过程中工序的顺序应当是先进行较粗的工序,后进行较精确的工序。这有利于保证零件的精度。
二是基准重合。在安排工序的次序时,只要有可能,就要遵守基准重合原则。因为执行了这条原则就能在工序进行时使工序尺寸的保证变得容易。
三是在加工用一个尺寸联系的两个表面时,如果这两个表面不能互为基准进行加工,那么,就要先加工适合作定位基准的那个表面。这样做,能在加工另一个表面时使基准重合。
四是如果零件的一个表面与另外几个表面有直接的尺寸联系,那么就要先加工作为其他几个表面共同的设计基准的那个表面。
二、具体做法
1.组合工序
在分析零件图时已经选定了各表面的最终加工方法以及其先行工序的加工方法,此时将各表面的加工过程由粗到精加以排列,于是就得到了一组加工各表面的并列的工艺过程。然后,把所用设备相同、工序余量及切削用量相当、精度要求大体一致的若干个被加工表面放在一道或几道工序中,并把这些新合成的工序按前面指出的注意事项排列起来,就形成了整个零件的工艺过程。在组合工序时应当注意以下几个问题:
(1)安装次数少。被放在一道工序中的所有被加工面最好是在一次安装中加工完毕,这有利于减少辅助时间。
(2)加工方便。在加工过程中从一个被加工面转换到另一个被加工面时应当方便而自然,表面之间的距离不宜离得太远。
(3)机床型号。所用的机床不同,允许的工序集中程度也不一样。如卧式车床,它的方刀架只能装四把刀具,因而允许集中在工序内的被加工面比较少;而在转塔车床的刀架上所装的刀具比较多,因而集中在工序内的被加工面就可以多一些。
(4)对被加工面的技术要求。在这方面最典型的例子是要求在理论上同轴的几个圆柱面在加工后必须保持严格的同轴度。为了达到这个要求,最好的办法就是使几个相关的圆柱面在一次定位中加工出来。
2.安排辅助工序
在各表面的加工工序落实以后,整个零件的工艺过程就基本形成了。接着应当进一步地完善工艺过程,把辅助工序也安排进去。辅助工序一般包括检验、清洗、去毛刺等。检验应安排在一个加工阶段完成之后、协作加工以及重要工序前后、零件全部完工之后等处。去毛刺应安排在易产生毛刺的工序(如钻、铣工序)之后。清洗一般和去毛刺放在一起进行。
3.安排热处理工序
为了使零件获得某种性能,零件必须进行相应的热处理。在拟订零件的工艺过程时,就要根据热处理的作用把热处理工序安排在适当的位置。
(1)正火与退火。中等以上含碳量的碳素钢及合金钢的锻件、铸件及气割下料的毛坯需经正火处理。凡需热处理的碳索钢及合金钢零件,在热处理之前应是正火或退火状态,否则应进行正火或退火处理。正火或退火可放在粗加工之前或之后进行。结构复杂、精度要求高的关键铸件应在预加工后进行退火处理。
(2)时效。①高精度、易变形的软氮化零件,应在预加工(机械加工前的毛坯预加工)后进行时效处理; ②重要铸件、高精度铸件在铸造后应进行一次或两次时效处理,第二次时效处理应放在精加工之前进行; ③重要焊接件、高精度焊接件焊后应进行时效处理。
(3)调质。调质处理既可作为预备热处理,也可作为最终热处理。例如,凡是要进行氮化处理的零件,在氮化前都要进行调质处理。调质处理可放在半精加工或粗加工之前进行。
(4)淬火与回火。一般在淬火后紧接着便将零件进行回火处理。回火后零件的硬度降低,硬度降低的程度与回火温度有关,回火温度越高,硬度降低得就越多。如果淬火是以提高零件的硬度为目的,那么就用低温进行回火。进行低温回火的零件由于硬度高,已经不适于用切削刀具进行加工,只能进行磨削。所以淬火一般应放在半精加工之后,精加工之前进行。
(5)渗碳淬火。渗碳淬火是用于含碳量较低的低碳钢和低合金钢所制成的零件的热处理。目的是使零件的表层获得高的硬度和耐磨性,而心部仍保持韧性和一定的强度。进行渗碳淬火处理的零件有两种情况,一种是零件的整个表面都要进行渗碳淬火。在这种情况下,渗碳淬火工序就安排在机械加工的最后阶段之前,而且在最后阶段所进行的工序则完全是由磨削加工的工序。另一种是只对零件的某些表面渗碳淬火。在这种情况下,渗碳与淬火的位置则取决于那些不渗碳淬火表面防止渗碳的方法。
防止渗碳的方法基本上有两种:
一是不渗碳的表面镀铜;二是在不渗碳的表面上预留加大的加工余量,待渗碳后淬火前去掉。
(6)氮化。所谓氮化就是将钢用氮加以饱和的过程。氮化可以提高零件的硬度和耐磨性,提高零件的疲劳强度以及抗蚀能力。
(作者单位:河南省开封市高级技工学校)