工艺路线的拟定

第三节工艺路线的拟订一.零件表面加工方法的选择二.加工阶段的划分三.工序的集中与分散四.加工顺序的安排一、零件表面加工方法的选择

是指在正常的工作条件下（包括完好的机床设备、必要的工艺装备、标准的工人技术等级、标准的耗用时间和生产费用）所能达到的加工精度1、考虑经济加工精度：经济加工精度IT4567891011121314细磨★★★粗磨★★★内外圆磨★★★平面磨磨★★★★精拉削★★★细拉削★★★精铰★★★细铰★★★★精铣★★★粗铣★★★经济加工精度IT4567891011121314精车、精刨、精镗★★★细车、细刨、细镗★★★粗车、粗刨、粗镗★★★钻削★★★★2、考虑零件的结构外圆表面的加工内圆表面的加工平面的加工1、外圆表面的加工技术要求1.尺寸精度：外圆表面的直径和长度等的尺寸公差。2.几何形状精度：圆柱体的圆度、圆柱度和轴线的直线度。3.位置精度：各外圆表面之间的同轴度；端面、台阶面与外圆轴线之间的直线度4.表面质量：表面粗糙度、表层物理力学性能。5.热处理要求：改善其切削加工性能或提高综合力学性能及使用寿命等。

主要加工方法车削磨削光整加工

外圆表面加工方案选择1.粗车IT12～IT11Ra50～12.52.粗车—半精车IT10～IT9Ra6.3～3.23.粗车—半精车—粗磨IT8～IT7Ra1.6～0.84.粗车—半精车—淬火—粗磨IT8～IT7

Ra1.6～0.85.粗车--半精车--粗磨—精磨IT6

Ra0.4～0.26.粗车—半精车—淬火—粗磨—精磨IT6

Ra0.4～0.17.粗车—半精车—精车—精细车IT6～IT5

Ra0.8～0.2

（不宜磨削的零件或有色金属）外圆表面的加工方案

序号加工方案经济精度经济表面粗糙度适用范围１粗车IT11以下50～12.5适用于淬火钢以外的各种金属2粗车—半精车IT10～IT86.3～3.23粗车—半精车—精车IT8～IT61.6～0.84粗车—半精车—精车—滚压(或抛光)IT7～IT50.2～0.0255粗车—半精车—磨削IT8～IT60.8～0.4主要用于淬火钢，也可用于未淬火钢不宜加工有色金属6粗车—半精车—粗磨—精磨IT7～IT50.4～0.17粗车—半精车—粗磨—精磨—超精加工(或轮式超精磨)IT7～IT5以上0.2～0.0128粗车—半精车—精车—金钢石车IT7～IT50.4～0.025主要用于要求较高的有色金属的加工9粗车—半精车—粗磨—精磨—超精磨或镜面磨IT5以上0.025～0.006高精度的外圆加工10粗车—半精车—粗磨—精磨—研磨IT7～IT5以上0.1～0.006二、内圆表面的加工技术要求1.尺寸精度：孔的直径和长度等尺寸公差。2.几何形状精度：孔的圆度、圆柱度和轴线度等。3.孔的位置精度：孔与孔、孔与外圆表面的同轴度，孔的位置度，中心线的平行度、垂直度和倾斜度等。4.表面粗糙度。孔的加工方法1.回转体零件上的孔，通常在车床上加工。2.非回转体零件上的孔（箱体类零件上的孔（孔系）），及回转体零件上非中心位置的孔，通常在钻床和镗床上加工。孔的加工方法切削加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、车孔、镗孔、拉孔、磨孔以及金刚镗、精密磨削、超精加工、珩磨、研磨和抛光等；特种加工孔的方法有电火花穿孔、超声波穿孔和激光打孔等。孔加工用机床能进行孔加工的机床很多，常用的有钻床、车床、铣床、铣镗床、磨床、拉床、珩床以及电火花成型机床、超声波加工机床、激光加工机床等。加工方案序号加工方案经济精度级表面粗糙度Ra(um)1钻IT11~1212.52钻—铰IT93.2~1.63钻—铰—精铰IT7~81.6~0.84钻—扩IT10~1112.5~6.35钻—扩—铰IT8~93.2~1.66钻—扩—粗铰—精铰IT71.6~0.87钻—扩—机铰—手铰IT6~70.8~0.48钻—扩—拉IT7~91.6~0.1序号加工方案经济精度等级表面粗糙度Ra(um)9粗镗(或扩孔)IT11～1212.5～6.310粗镗(粗扩)—半精镗(精扩)IT8～93.2～1.611粗镗(扩)—半精镗(精扩)—精镗(铰)IT7～81.6～0.812粗镗(扩)—半精镗(精扩)—精镗—浮动镗IT6～70.8～0.413粗镗(扩)—半精镗—磨孔IT7～80.8～0.214粗镗(扩)—半精镗—粗磨—精磨IT6～70.2～0.1序号加工方案经济精度级表面粗糙度Ra(um)15粗镗—半精镗—精镗—金刚镗IT6～70.4～0.0516钻—（扩）—粗铰—精铰—珩磨；钻—（扩）—拉—珩磨；粗镗—半精镗—精镗—珩磨IT6～70.2～0.02517以研磨代替上述方案中的珩磨IT6级以上三、平面的加工技术要求１.平面本身的形状精度（直线度和平面度等）２.平面与其他表面之间的尺寸精度和位置精度（平行度、垂直度和倾斜度等）。３.表面粗糙度。平面加工方案平面加工方法：车、铣、刨、磨、拉1.粗刨（或粗铣）Ra12.5低精度平面2.粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—刮研Ra1.6（1）粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）Ra0.2~0.8精度低、不淬硬平面（2）粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—宽刀精刨Ra0.8批量大、狭长类平面（以刨代刮研）3.粗刨(或粗铣)－精刨(或精铣)－平磨(－研磨)Ra0.2~0.8

精度较高、淬硬平面或未淬硬较大平面精加工4.粗铣—半精铣—高速精铣高精度有色金属Ra1.6Ra0.2~0.85.拉削Ra0.8~1.6面积不太大、精度较高、大批大量6.粗车—精车回转体零件两端面平面加工方案序号加工方案经济精度等级表面粗糙度Ra(um)1粗车—半精车IT96.3~3.22粗车—半精车—精车IT7~81.6~0.83粗车—半精车—磨削IT8~90.8~0.24粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）IT8~96.3~1.65粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—刮研IT6~70.8~0.16以宽刃刨削代替上述方案刮研序号加工方案经济精度等级表面粗糙度Ra(um)7粗刨（或粗铣）—精刨（或精铣）—磨削IT70.8~0.28粗刨（或粗铣）—精刨（或铣）—粗磨—精磨IT6~70.4~0.19精铣—拉IT7~90.8~0.210粗铣—精铣—磨削—研磨IT6级以上0.1~0.053、工件材料的性质1、是否淬火2、是否为有色金属4、生产率和经济性生产类型影响加工方案加工阶段的划分

零件的加工，往往不可能在一道工序内完成一个或几个表面的全部加工内容。一般把零件的整个工艺路线分成以下几个加工阶段。(1)粗加工阶段(2)半精加工阶段(3)精加工阶段(4)光整加工阶段(5)超精密加工阶段(1)粗加工阶段。是切除各加工面或主要加工面的大部分加工余量，并加工出精基准，因此一般就选用生产率较高的设备。(2)半精加工阶段。是切除粗加工后可能产生的缺陷，为主要表面的精加工做准备，即，要达到一定的加工精度，保证适当的加工余量，并完成一些次要表面的加工。(3)精加工阶段。使各主要表面达到图样的技术要求。(4)光整加工阶段。目的是提高零件的尺寸精度，降低表面粗糙度值或强化加工表面，一般不能提高位置精度。主要用于表面粗糙度要求很细(IT6以上，表面粗糙度值)的表面加工。(5)超精密加工阶段。超精密加工是以超稳定、超微量切除等原则的亚微米级加工，其加工精度在0.2～0.03，表面粗糙度值。目的及时发现毛坯缺陷便于保证加工质量合理使用设备便于安排热处理工序保证精度和质量不被破坏工序的集中与分散工序集中原则：指每道工序加工的内容较多，工艺路线短，零件的加工被最大限度地集中在少数几个工序中完成。工序分散原则：指每道工序的加工内容很少，工艺路线很长，甚至一道工序只含一个工步。工序集中的特点①减少了零件安装次数，有利于保证表面间的位置精度，还可以减少工序间的运输量，缩短加工周期；②工序数少，可以采用高效机床和工艺装备，生产率高；③减少了设备数量以及操作者和占地面积，节省人力、物力；④所用设备的结构复杂，专业化程度高，一次性投入高，调整维修较困难，生产准备工作量大。工序分散的特点①设备和工艺装备比较简单，便于调整，生产准备工作量少，又易于平衡工序时间，容易适应产品的变换；②可以采用最合理的切削用量，减少机动时间；③对操作者的技术要求较低；④所需设备和工艺装备的数目多，操作者多，占地面积大。工序集中与分散的选择

一般情况下，大批量生产时，既可以采用多刀、多轴等高效、自动机床，将工序集中，也可以将工序分散后组织流水线生产；单件小批生产时宜采用工序集中，在一台普通机床上加工出尽量多的表面。而重型零件，为了减少零件装卸和运输的劳动量，工序应适当集中；对于刚性差且精度高的精密零件，则工序应适当分散。例如汽车连杆零件加工采用工序分散。加工顺序的安排(1)基准先行(2)先粗后精(3)先主后次(4)先面后孔基准先行

用作精基准的表面，要先加工出来，然后以精基准定位加工其他表面。在精加工阶段之前，有时还需对精基准进行修复，以确保定位精度。例如采用中心孔作为统一基准的精密轴，在每一加工阶段开始总是先钻中心孔或修整中心孔。先粗后精

整个零件的加工工序，应该先进行粗加工，半精加工次之，最后安排精加工和光整加工。先主后次

先安排主要表面(加工精度和表面质量要求比较高的表面，如装配基面、工作表面等)的加工，后进行次要表面的加工(即键槽、油孔、紧固用的光孔、螺纹孔等)。因为主要表面加工容易出废品，应放在前阶段进行，以减少工时浪费，次要表面的加工一般安排在主要表面的半精加工之后，精加工或光整加工之前进行，也有放在精加工后进行加工的。先面后孔

先加工平面，后加工内圆表面。因为箱体类、支架类等零件，平面所占轮廓尺寸较大，用它作为精基准定位稳定，而且在加工过的平面上加工内圆表面，刀具的工作条件较好，有利于保证内圆表面与平面的位置精度。热处理工艺的安排原则预备热处理（正火、退火、时效处理和调质等）常安排在粗加工前后，其目的是改善加工性能，消除内应力和为最终热处理作好组织准备；最终热处理（淬火－回火、渗碳淬火、渗氮等）一般安排在精加工(磨削)之前，或安排在精加工之后，其目的是提高零件的硬度和耐磨性。热处理工序安排1.退火、正火和人工失效—安排在机械加工之前进行；对有特殊要求的工件正火工序也可安排在粗加工之后进行。2.调质处理—一般安排在粗加工之后进行；3.淬火—在半精加工之后，精加工之前；4.氮化处理—应安排在精加工之后进行。2023/3/22附录资料：不需要的可以自行删除2023/3/22步进电动机的工作原理与特点原理：步进电机是利用电磁铁原理,将脉冲信号转换成线位移或角位移的电机。每来一个电脉冲，电机转动一个角度，带动机械移动一小段距离。特点：(1)来一个脉冲，转一个步距角。

(2)控制脉冲频率，可控制电机转速。

(3)改变脉冲顺序，改变转动方向。

(4)角位移量或线位移量与电脉冲数成正比.2023/3/22步进电动机结构注意：步进电机通的是直流电脉冲

步进电机主要由两部分构成：定子和转子。它们均由磁性材料构成。定、转子铁心由软磁材料或硅钢片叠成凸极结构，定、转子磁极上均有小齿，定、转子的齿数相等。其中定子有六个磁极,定子定子磁极上套有星形连接的三相控制绕组，每两个相对的磁极为一相，组成一相控制绕组,转子上没有绕组。转子上相邻两齿间的夹角称为齿距角2023/3/22工作方式步进电机的工作方式可分为：三相单三拍、三相单双六拍、三相双三拍等。一、三相单三拍（1）三相绕组联接方式：Y型（2）三相绕组中的通电顺序为：A相

B相

C相通电顺序也可以为：

A相C相B相

2023/3/22（3）工作过程引转子，由于磁力线总是要通过磁阻最小的路径闭合，因此会在磁力线扭曲时产生切向力而形成磁阻转矩，使转子转动，使转、定子的齿对齐停止转动。A相通电，A方向的磁通经转子形成闭合回路。若转子和磁场轴线方向原有一定角度，则在磁场的作用下，转子被磁化，吸A相通电使转子1、3齿和AA'对齐。CA'BB'C'A34122023/3/22CA'BB'C'A3412B相通电，转子2、4齿和B相轴线对齐，相对A相通电位置转30；1C'342CA'BB'AC相通电再转302023/3/22这种工作方式，因三相绕组中每次只有一相通电，而且，一个循环周期共包括三个脉冲，所以称三相单三拍。三相单三拍的特点：（1）每来一个电脉冲，转子转过30。此角称为步距角，用S表示。（2）转子的旋转方向取决于三相线圈通电的顺序，改变通电顺序即可改变转向。2023/3/22二、三相单双六拍三相绕组的通电顺序为：

AABBBCCCAA

共六拍。工作过程：A相通电，转子1、3齿和A相对齐。CA'BB'C'A34122023/3/22所以转子转到两磁拉力平衡的位置上。相对AA'通电，转子转了15°。（1）BB'磁场对2、4齿有磁拉力，该拉力使转