杜世法， 韓紅

（渤海船舶職業(yè)學院機電工程系，遼寧葫蘆島125005）

1 引 言

工藝規(guī)程是指導生產(chǎn)的技術(shù)文件，是整個機械產(chǎn)品制造過程的重點之一。它不但要求編制者具有豐富的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，還要有扎實的機械制造工藝理論基礎(chǔ)，并且要兼顧質(zhì)量、生產(chǎn)率、經(jīng)濟性等多個環(huán)節(jié)。筆者在多年的教學和生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)，學生在課堂中學習了很多工藝知識，但在生產(chǎn)實踐中面對一個零件時仍然不知該如何編寫工藝，所學不能所用；而工廠中很多成熟的技術(shù)人員大部分靠經(jīng)驗編寫工藝，不能系統(tǒng)、科學地編寫工藝規(guī)程。針對以上問題，筆者總結(jié)了一套全新的編制工藝規(guī)程新方法，即“疊加信息，橫縱交錯，重點突出”法，在實際應(yīng)用中，得到了廣泛的認可。本文僅以一個較特殊的錐孔齒輪為例介紹這種工藝編制新方法。

2 分析零件圖

2.1 確定零件類型

圖1 錐孔齒輪零件圖

錐孔齒輪零件圖如圖1。根據(jù)零件類型，可以借鑒此類零件的現(xiàn)有工藝和加工經(jīng)驗快速有效地編寫合適的工藝。一般零件分為回轉(zhuǎn)類和非回轉(zhuǎn)類兩種，前者根據(jù)工作表面可分為軸盤類、套環(huán)類、齒輪類、其它類等。該零件齒輪部分加工先不考慮，因此可將其定義為軸類件。這是第一個信息，說明該件的工作表面為外圓，而且加工方案一般為車、磨，這些信息都會在下面的分析中用到。

2.2 抓住零件結(jié)構(gòu)要點

根據(jù)圖中零件表面特征，該零件結(jié)構(gòu)要點如下：偏心外圓、錐度內(nèi)孔、階梯多。根據(jù)“疊加信息”的方法，這些信息與得到的信息疊加，說明偏心外圓是外圓工作面的重點，在加工時要特殊對待。

2.3 零件技術(shù)要求分析

（1）精度及粗糙度分析。根據(jù)各表面尺寸及形位精度確定其精度等級，如表1 所示，精度越高的表面編寫的工藝路線就會越長，如圖中粗箭頭所示。

表1 零件圖精度分析表

（2）分析結(jié)論。根據(jù)表1 中精度等級、粗糙度及形位精度情況分析，零件重要表面為φ55mm、φ98.4mm、φ88mm；次要表面為φ60mm、φ44.399mm；一般面為表中各平面。

分析零件圖部分主要采用“疊加信息”法，從圖中找到重要的信息點，然后層層疊加，將工件表面分層，為下一步工藝路線擬定打好基礎(chǔ)。

3 工藝路線擬定

3.1 表面加工方法及加工方案確定

外圓表面常見的加工方法有車削和磨削，如表1 所示，零件重要表面φ55mm、φ98.4mm、φ88mm 的精度等級為6，粗糙度為Ra1.6，精車即可達到，就無需磨削了。

軸類件內(nèi)孔表面常見加工方法有鉆、擴、鉸、車等，圖中φ44.399mm 孔較適宜先鉆后車的方法，根據(jù)精度等級半精車即可達到。此零件的平面均為軸的外圓端面，因此采用車削即可實現(xiàn)。

3.2 初步擬定加工路線

根據(jù)前面的分析在表2 中畫出5 條豎線（帶箭頭虛線），第一條豎線表示粗加工所包含的表面，第二、三條豎線表示半精加工由兩次完成，第二條豎線為第一次半精加工所包含的表面，第三條豎線代表包含了第二次半精加工所包含的表面，從橫向線可知φ60mm 外圓雙側(cè)面寬12mm 比φ55mm 外圓雙側(cè)面寬30mm 工藝路線短一些，因此可在第一次半精加工完成該表面加工。表中第四、五條豎線包含了精加工的各表面，具體同上。通過橫縱交錯的方法初步擬定加工路線如下：

（1）粗車外圓φ55mm、φ98.4mm、φ88mm、φ60mm、φ77mm、φ66mm，鉆孔φ44.399mm，粗車兩端面。（2）半精車外圓φ55mm、φ98.4mm、φ88mm、φ60mm，內(nèi)孔φ44.399mm及各端面，分兩次完成。（3）精車外圓φ55mm、φ98.4mm、φ88mm、φ60mm，分兩次完成。

表2 橫縱法分析表

以上為通過“橫縱交錯”法初步擬定加工路線的全過程，此方法打破了傳統(tǒng)的制訂工藝規(guī)程的步驟。在分析零件圖時，先找到關(guān)鍵的信息點，并將其組合排列成橫向線如表1 所示，表中線越長，信息點越多，加工路線越長，表面也越重要。按照橫向線再畫出縱向線如表2 所示，線的長短代表了加工表面的數(shù)量，因此粗加工時表面較多，精加工表面較少。

4 修訂工藝路線

加工路線初擬后，還不能作為最終的工藝規(guī)程，有很多關(guān)鍵的信息點我們還沒有考慮，因此要反復(fù)修訂。

4.1 確定定位基準

確定零件的類型為軸類件，可以按照一般的基準選擇原則：基準重合和基準統(tǒng)一。分析該件的特點是錐度內(nèi)孔及階梯多，多且復(fù)雜的階梯外圓必須通過內(nèi)孔定位才能實現(xiàn)。因此內(nèi)錐孔φ44.399mm 的粗精加工就要單拿出來放在半精車外圓前，如圖2 工藝卡片所示。

圖2 錐孔齒輪加工工藝過程卡片

4.2 特殊問題特殊對待

該零件特別的部分是偏心外圓。外圓的加工并不難，但如何裝夾呢？那就得特殊問題特殊對待了。單做一套夾具既費時費力還不經(jīng)濟，若在原來的夾具上加裝偏心墊既方便又可行。偏心墊厚度計算公式：

式中：t-偏心墊厚度；e-偏心距，e=3mm；d-被加工件夾持部分直徑，d=55mm。計算后偏心墊厚度t=4.377mm。

具體加工見圖2 工藝卡片所示。

4.3 專用夾具的設(shè)計與加工

通過內(nèi)孔定位可實現(xiàn)階梯外圓的加工。內(nèi)孔定位需要的夾具是定位心軸，因此要設(shè)計一套專用夾具，如圖3 所示。

圖3 定位心軸設(shè)計圖

5 結(jié) 論

通過“疊加信息，橫縱交錯，重點突出”的編制工藝新方法，將舊有的分析零件圖、確定毛坯、擬定工藝路線的方式重新整合，靈活運用，由面到點，先找到諸多信息點，疊加排列成橫縱交錯線，根據(jù)橫縱線完成一套立體的工藝路線，最后再根據(jù)重點信息重新修訂工藝路線，查表和經(jīng)驗估算加工余量，計算工序尺寸及公差，并將其填入工藝卡片中，這套全新的方法是多年經(jīng)驗和實際應(yīng)用所得，可操作性強，得到廣大師生和業(yè)內(nèi)人士的認可。

［1］ 趙志修.機械制造工藝學［M］.北京：機械工業(yè)出版社，1995.

［2］ 陳舒拉.公差配合與檢測技術(shù)［M］.北京：人民郵電出版社，2007.