当零件的加工质量要求较高时,一般都要经过粗加工、半精加工和精加工等阶段。如果零件的加工精度要求特别高、表面粗糙度要求特别小时,还要安排精整和光整加工阶段。
(1)各个加工阶段的主要任务
①粗加工阶段:以效率为优先,工序目的是高效地切除加工表面上的大部分余量,使毛坯在形状和尺寸上接近成品零件。
②半精加工阶段:切除粗加工后留下的误差,使被加工工件达到一定精度,为精加工作准备,并完成一些次要表面的加工,例如,钻孔、攻螺纹、铣键槽等。
③精加工阶段:保证各主要表面达到零件图规定的加工质量要求。
④精整和光整加工阶段:对精度要求很高(IT5以上)、表面粗糙度值要求很小(Ra<0.2μm)的表面,尚需安排精整和光整加工阶段,其主要任务是减小表面粗糙度和进一步提高尺寸精度和形状精度,但一般没有提高表面间位置精度的作用。
(2)划分加工阶段的主要目的(www.xing528.com)
①保证零件加工质量。粗加工阶段要切除加工表面上的大部分余量,切削力和切削热量都比较大,装夹工件所需夹紧力亦较大,被加工工件会产生较大的受力变形和受热变形;此外,粗加工阶段从工件上切除大部分余量后,残存在工件中的内应力要重新分布,也会使工件产生变形。如果加工过程不划分阶段,把各个表面的粗、精加工工序混在一起交错进行,那么安排在工艺过程前期通过精加工工序获得的加工精度势必会被后续的粗加工工序所破坏,这是不合理的。加工过程划分为几个阶段以后,粗加工阶段产生的加工误差,可以通过半精加工和精加工阶段逐步予以修正,这样安排,零件的加工质量容易得到保证。
②有利于及早发现毛坯缺陷并得到及时处理。粗加工各表面后,由于切除了各加工表面的大部分加工余量,可及早发现毛坯的缺陷(气孔、砂眼、裂纹和加工余量不够),以便及时报废或修补,以避免后续精加工工序的制造费用产生。
③有利于合理利用机床设备和工人组织生产。粗加工工序需选用功率大、精度不高的机床加工,精加工工序则应选用高精度机床加工。在高精度机床上安排做粗加工工作,机床精度会迅速下降,将某一表面的粗、精加工工作安排在同一机床上加工是不合理的。
④便于安排热处理工序,使冷、热加工工序配合得更好。热处理的方法和工艺很多,对零件不同加工阶段安排不同的热处理目的也不一样。
应当指出,将工艺过程划分为几个阶段进行是对整个加工过程而言的,不能拘泥于某一表面的加工,例如,工件的定位基准,在半精加工阶段(有时甚至在粗加工阶段)中就需要加工得很精确;而在精加工阶段中安排某些钻、攻螺纹孔之类的粗加工工序也是常见的。
当然,划分加工阶段并不是绝对的。在高刚度高精度机床设备上加工刚性好、加工精度要求不特别高或加工余量不太大的工件就可以不必划分加工阶段。有些精度要求不太高的重型零件,由于运送工件和装夹工件费时费工,一般也不划分加工阶段,而是在一个工序中完成全部粗加工和精加工工作。
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