李健+++劉赟奕+++左秋陽++毛鴻偉

摘 要：從零件的加工出發(fā)，基于工藝體系的內(nèi)容，從工藝路線、余量分布、基準(zhǔn)選擇等方面對指導(dǎo)零件加工的工藝規(guī)程的編制方法進(jìn)行說明，并詳細(xì)解釋了具體原因，有利于編制適合的工藝規(guī)程，同時也有利于判斷什么是好的工藝規(guī)程。

關(guān)鍵詞：工藝路線；余量分布；基準(zhǔn)選擇

中圖分類號：TG44 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0.引言

尺寸、形位公差、表面完整性的實(shí)現(xiàn)依托工藝規(guī)程，工藝規(guī)程是零件加工全過程及操作方法的指導(dǎo)性工藝文件，是把設(shè)計(jì)思想變成產(chǎn)品的橋梁，是有關(guān)經(jīng)營管理、各種定額和目錄編制的依據(jù)，是生產(chǎn)和生產(chǎn)管理的指南，是工人和檢驗(yàn)員必須遵守的法規(guī)。工藝規(guī)程的質(zhì)量非常重要，直接決定零件的成本及加工效率。

1.工藝路線制訂

工藝路線制訂是工藝規(guī)程編制的基礎(chǔ)。要編制工藝規(guī)程，首先要進(jìn)行工藝路線制訂，即從毛坯至成品零件的整個流程，即工藝過程的總體布局。要制訂出合理的工藝路線，首先要對設(shè)計(jì)圖尺寸及技術(shù)條件進(jìn)行分析，同時了解現(xiàn)場的生產(chǎn)實(shí)際，確定現(xiàn)實(shí)可行的加工方法及順序。

工藝路線擬定的主要任務(wù)是選擇各個表面的加工方法，確定各個表面的加工順序，以及整個工藝過程中工序數(shù)目的多少等。具體原則如下：

1.1先加工基準(zhǔn)面：零件在加工過程中，作為定位基準(zhǔn)的表面應(yīng)首先加工出來，以便盡快為后續(xù)工序的加工提供精基準(zhǔn)。稱為“基準(zhǔn)先行”。

1.2劃分加工階段：加工質(zhì)量要求高的表面，一般可分為粗加工、半精加工和精加工3個階段。劃線、熱處理、無損檢查及表面處理工序按工藝特性穿插其中，主要是為了保證加工質(zhì)量、合理使用設(shè)備、便于發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷等。

1.3熱處理工序位置的制定：為改善金屬的切削加工性能，如退火、正火、調(diào)質(zhì)等，一般安排在機(jī)械加工前進(jìn)行。為消除內(nèi)應(yīng)力，如時效處理、低溫退火等，一般安排在粗加工之后，半精加工之前進(jìn)行。

1.4無損檢查工序位置的制定：超聲波在粗加工之后，半精加工之前（零件表面粗糙度為1.6），腐蝕檢查在精加工前（零件表面粗糙度為1.6），X光檢查在加工開始之前，熒光檢查、磁粉探傷、著色檢查在零件加工至最終狀態(tài)進(jìn)行（熒光檢查零件表面不能有涂層及蜂窩（局部熒光除外））。

1.5表面處理工序位置的制定：硫酸陽極化，鉻酸陽極化等通常安排在中間檢驗(yàn)工序之后。而針對鎂鋁件的氧化工序則根據(jù)零件加工的實(shí)際情況制定。

1.6先面后孔：先加工平面后加工孔。這樣就可以以平面定位加工孔，保證平面和孔的位置精度，而且方便平面上孔的加工。

1.7光整加工放最后：主要表面的光整加工（如研磨、珩磨、精磨等），應(yīng)放在工藝路線最后階段進(jìn)行，以免光整加工的表面，由于工序間的轉(zhuǎn)運(yùn)和安裝而受到損傷。

2.加工余量分配

編制工藝規(guī)程時，確定加工余量的原則是：被加工表面經(jīng)過本工序加工后，不再留有上道工序加工過的痕跡和缺陷，同時不能出現(xiàn)負(fù)余量。

2.1鍛件毛料余量

一般情況下，按零件設(shè)計(jì)圖最終尺寸加余量3-5為毛料最小值，同時要考慮增加零件給組件留余量及超聲波檢查余量最小值要求。

2.2鑄件毛料余量：由于鑄件型面復(fù)雜，要考慮方便裝夾，通常按零件設(shè)計(jì)圖最終尺寸加余量2-3為毛料最小值，同時要考慮增加零件給組件留余量要求。

2.3超聲波工序余量：超聲波檢查零件截面必須為方結(jié)構(gòu)，一般情況下，按零件設(shè)計(jì)圖最終最大輪廓尺寸加余量3.5為超聲波工序尺寸最小值。

2.4熱處理工序余量：由于熱處理相對溫度較高，零件變形量較大，一般情況下，按零件設(shè)計(jì)圖最終尺寸加余量3為熱處理工序尺寸，具體余量根據(jù)零件材料及直徑確定。

2.5穩(wěn)定處理工序余量：進(jìn)行穩(wěn)定處理時零件已基本成型，由于穩(wěn)定處理相對溫度較低，零件變形量較小，一般情況下，按零件設(shè)計(jì)圖最終尺寸加余量1.5～3為穩(wěn)定處理工序尺寸，具體余量根據(jù)零件材料及直徑確定。

3.基準(zhǔn)選擇

基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程編制的必要條件。基準(zhǔn)選擇在工藝編制過程中一般指加工工序零件裝夾定位狀態(tài)，基準(zhǔn)選擇是否合理直接影響零件的狀態(tài)、尺寸及形位公差、工裝的結(jié)構(gòu)，一般應(yīng)遵循如下原則：

基準(zhǔn)重合原則：應(yīng)盡量選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。

基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：工件加工過程中，應(yīng)盡量采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，這樣便于保證各加工表面間的相互位置精度，且可簡化夾具的設(shè)計(jì)。

互為基準(zhǔn)原則：當(dāng)兩個表面相互位置精度較高時，可互為精基準(zhǔn)，反復(fù)加工。

自為基準(zhǔn)原則：當(dāng)某些表面精加工要求余量小而均勻時，則應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)。

4.尺寸及形位公差

尺寸及形位公差是工藝規(guī)程編制的核心，是我們從毛料至成品零件必須保證的目標(biāo)，在工藝規(guī)程編制過程中除精加工工序按設(shè)計(jì)圖給定尺寸及形位公差外，其余各工序尺寸由工藝編制人員根據(jù)確定的余量分配情況進(jìn)行給定，尺寸及形位公差相關(guān)還要考慮工藝圖樣、機(jī)械加工誤差、加工參數(shù)選擇、尺寸鏈計(jì)算、變形控制等內(nèi)容。

4.1工序尺寸及形位公差的確定基本方法

4.1.1粗、半精加工工序尺寸及形位公差的確定

粗、半精加工各工序尺寸由工藝編制人員根據(jù)確定的余量分配情況進(jìn)行給定，公差可按HB5800-1999給定，也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，同時要考慮的因素有定位面是否需要配合、余量值、變形量、尺寸鏈計(jì)算等特殊要求。

4.1.2精、檢驗(yàn)工序尺寸及形位公差的確定

精加工及檢驗(yàn)工序按設(shè)計(jì)圖給定尺寸及形位公差，對于設(shè)計(jì)圖未給定公差的尺寸由工藝員首先按設(shè)計(jì)圖、型號研制總方案要求規(guī)定的一般尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行給定，如無要求，按最新航標(biāo)HB5800-1999給定，有特殊要求的按指定標(biāo)準(zhǔn)或文件給定。

5.設(shè)備工裝選擇

設(shè)備的選擇要符合各工序加工型面及尺寸位置精度要求，也要考慮生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。工裝的選擇包含夾、刃、量具的選擇，夾具主要考慮合理定位方便加工及與設(shè)備相匹配。刃具主要考慮結(jié)構(gòu)尺寸、材料及與設(shè)備相匹配。量具主要考慮結(jié)構(gòu)、精度。一切以保證設(shè)計(jì)要求為前提，還要考慮制造成本。

5.1工裝選擇基本原則

工藝規(guī)程所需要的工裝，應(yīng)依次選用外購標(biāo)準(zhǔn)工裝、組合工裝、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工裝、其他型號機(jī)種的專用工裝。當(dāng)選擇不到時，申請?jiān)O(shè)計(jì)制造專用工裝。新產(chǎn)品試制時，允許單位自行設(shè)計(jì)制造部分專用工裝。

5.1.1夾具選擇

夾具根據(jù)零件的定位基準(zhǔn)盡量選擇通用的裝夾方式，同時要考慮零件直徑及結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生的裝夾變形問題。加工過程盡量采取壓緊的方式加工零件，對于需要專用夾具的零件，生產(chǎn)批量大的應(yīng)派制專用夾具，研制或批量小的優(yōu)先選用組合夾具，無法組合夾具的可自行設(shè)計(jì)制造鋁盤專用工裝，以上兩種方法不可行的，才允許派制專用工裝。

5.1.2刃具選擇

刃具根據(jù)工序加工方法優(yōu)先選用相應(yīng)的通用刀具，也可選用已有刀具，對于不能滿足切削要求的，選用通用外購合金刀具，對于特殊型面加工通用刀具不能加工的才允許派制專用刀具，對刀具材料要求高的可派制外購非標(biāo)合金刀具。生產(chǎn)批量小的臨時性生產(chǎn)任務(wù)，可采用已有刀具進(jìn)行改磨。

5.1.3量具選擇

量具根據(jù)相應(yīng)的尺寸按通用量具→已有量具→外購?fù)ㄓ昧烤摺芍茖Ｓ昧烤叩捻樞蜻x擇，對于不能直接測量可通過間接計(jì)算測量的尺寸按間接計(jì)算的尺寸選擇量具，對于結(jié)構(gòu)特殊無法設(shè)計(jì)量具的尺寸，可采用三坐標(biāo)機(jī)測量，對于零件內(nèi)腔多余物的檢查可采用內(nèi)窺鏡檢查。

參考文獻(xiàn)

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