設計工藝規程擬訂工藝路線

擬訂工藝路線是設計工藝規程最為關鍵的一步，需順序完成以下幾個方面的工作。

1、選擇定位基準
前面已經敘述。

2、表面加工方法的選擇

（1）各種加工方法的經濟加工精度和表面粗糙度

不同的加工方法如車、磨、刨、銑、鉆、鏜等，其用選各不相同，所能達到的精度和表面粗糙度也大不一樣。即使是同一種加工方法，在不同的加工條件下所得到的精度和表面粗糙度也大不一樣，這是因為在加工過程中，將有各種因素對精度和粗糙度產生影響，如工人的技術水平、切削用量、刀具的刃磨質量、機床的調整質量等等。

某種加工方法的經濟加工精度：是指在正常的工作條件下（包括完好的機床設備、必要的工藝裝備、標準的工人技術等級、標準的耗用時間和生產費用）所能達到的加工精度。

（加工成本與加工精度的關系見圖5.11）（各種加工方法所能達到的經濟精度、表面粗糙度等可查《金屬機械加工工藝人員手冊》）。

（2）加工方法和加工方案的選擇

1）根據加工表面的技術要求，確定加工方法和加工方案；

這種方案必須在保證零件達到圖紙要求方面是穩定而可靠的，并在生產率和加工成本方面是最經濟合理的。（表5.7、表5.8、表5.9分別為外圓表面、內孔表面和平面加工方案及其經濟精度）

2）要考慮被加工材料的性質；

例如，淬火鋼用磨削的方法加工；而有色金屬則磨削困難,，一般采用金剛鏜或高速精密車削的方法進行精加工。

3）要考慮生產綱領，即考慮生產率和經濟性問題。

如：大批大量生產應選用高效率的加工方法，采用專用設備。例如，平面和孔可用拉削加工，軸類零件可采用半自動液壓仿型車床加工，盤類或套類零件可用單能車床加工等。

4）應考慮本廠的現有設備和生產條件： 即充分利用本廠現有設備和工藝裝備。

在選擇加工方法時，首先根據零件主要表面的技術要求和工廠具體條件，先選定它的最終工序方法，然后再逐一選定該表面各有關前導工序的加工方法。

具體實例

例如，加工一個精度等級為IT6、表面粗糙度Ra為0.2μm的鋼質外圓表面，其最終工序選用精磨，則其前導工序可分別選為粗車、半精車和粗磨。主要表面的加工方案和加工工序選定之后，再選定次要表面的加工方案和加工工序。
　
小結：具有一定技術要求的加工表面，一般都不是只通過一次加工就能達到圖紙要求的，對于精密零件的主要表面，往往要通過多次加工才能逐步達。
　

3、機床設備與工藝裝備的選擇
　
（1）機床設備和工藝裝備的選擇
1、所選機床設備的尺寸規格應與工件的形體尺寸相適應；
2、精度等級應與本工序加工要求相適應；
3、電機功率應與本工序加工所需功率相適應；
4、機床設備的自動化程度和生產效率應與工件生產類型相適應。

（2）工藝裝備的選擇將直接影響工件的加工精度、生產效率和制造成本，應根據不同情況適當選擇。

1、在中小批生產條件下，應首先考慮選用通用工藝裝備(包括夾具、刀具、量具和輔具)；
2、在大批大量生產中，可根據加工要求設計制造專用工藝裝備。

（3）機床設備和工藝裝備的選擇不僅要考慮設備投資的當前效益，還要考慮產品改型及轉產的可能性，應使其具有足夠的柔性。

4、加工階段的劃分

1）根據零件的技術要求劃分加工階段。 分以下幾個階段：
粗加工階段 在此階段主要是盡量切除大部分余量，主要考慮生產率。
半精加工階段 在此階段主要是為主要表面的精加工做準備，并完成次要表面的終加工（鉆孔、攻絲、銑鍵槽等）。
精加工階段 在此階段主要是保證各主要表面達到圖紙要求，主要任務是保證加工質量。
光整加工階段 在此階段主要是為了獲得高質量的主要表面和尺寸精度。

2）將零件的加工過程劃分為加工階段的主要目的是：）

(1) 保證零件加工質量（因為工件有內應力變形、熱變形和受力變形，精度、表面質量只能逐步提高，）；

(2) 有利于及早發現毛坯缺陷并得到及時處理；

(3) 有利于合理利用機床設備。

(4) 便于穿插熱處理工序：穿插熱處理工序必須將加工過程劃分成幾個階段，否則很難充分發揮熱處理的效果。

此外，將工件加工劃分為幾個階段，還有利于保護精加工過的表面少受磕碰損壞。

5、工序的劃分

6、工序順序的安排

1)機械加工工序的安排原則

1)先基準面后其它表面 先把基準面加工出來，再以基準面定位來加工其它表面，以保證加工質量。
2)先粗加工后精加工 即粗加工在前，精加工在后，粗精分開。
3)主要表面后次要表面 如主要表面是指裝配表面、工作表面，次要表面是指鍵糟、聯接用的光孔等。
4)先加工平面后加工孔 平面輪廓尺寸較大，平面定位安裝穩定，通常均以平面定位來加工孔。

2)熱處理工序及表面處理工序的安排

根據熱處理的目的，安排熱處理在加工過程中的位置。
1）退火 ： 將鋼加熱到一定的溫度，保溫一段時間，隨后由爐中緩慢冷卻的一種熱處理工序。 其作用是：消除內應力，提高強度和韌性，降低硬度，改善切削加工性。 應用： 高碳鋼采用退火，以降低硬度； 放在粗加工前，毛坯制造出來以后。
2)正火： 將鋼加熱到一定溫度，保溫一段時間后從爐中取出，在空氣中冷卻的一種熱處理工 序。 注：加熱到的一定的溫度，其與鋼的含C量有關，一般低于固相線200度左右。 其作用是：提高鋼的強度和硬度，使工件具有合適的硬度，改善切削加工性。應用： 低碳鋼采用正火，以提高硬度。放在粗加工前，毛坯制造出來以后。
3）回火： 將淬火后的鋼加熱到一定的溫度，保溫一段時間，然后置于空氣或水中冷卻的一種熱處理的方法。 其作用是：穩定組織、消除內應力、降低脆性。
4）調質處理（淬火后再高溫回火）： 其作用：是獲得細致均勻的組織，提高零件的綜合機械性能。 應用：安排在粗加工后，半精加工前。常用于中碳鋼和合金鋼。
5）時效處理： 其作用：是消除毛坯制造和機械加工中產生的內應力。 應用：一般安排在毛坯制造出來和粗加工后。常用于大而復雜的鑄件。
6）淬火： 將鋼加熱到一定的溫度，保溫一段時間，然后在冷卻介質中迅速冷卻，以獲得高硬度組織的一種熱處理工藝。 其作用是：提高零件的硬度。 應用：一般安排在磨削前。
7）滲碳處理：提高工件表面的硬度和耐磨性，可安排在半精加工之前或之后進行。
8）為提高工件表面耐磨性、耐蝕性安排的熱處理工序以及以裝飾為目的而安排的熱處理工序，例如鍍鉻、鍍鋅、發蘭等，一般都安排在工藝過程最后階段進行

3)檢驗工序的安排
為保證零件制造質量，防止產生廢品，需在下列場合安排檢驗工序： 1)粗加工全部結束之后；2)送往外車間加工的前后；3)工時較長和重要工序的前后；4)最終加工之后。 除了安排幾何尺寸檢驗工序之外，有的零件還要安排探傷、密封、稱重、平衡等檢驗工序。

4)其它工序的安排
1)零件表層或內腔的毛刺對機器裝配質量影響甚大，切削加工之后，應安排去毛刺工序。2)零件在進入裝配之前，一般都應安排清洗工序。工件內孔、箱體內腔易存留切屑，研磨、珩磨等光整加工工序之后，微小磨粒易附著在工件表面上，要注意清洗。3)在用磁力夾緊工件的工序之后，要安排去磁工序，不讓帶有剩磁的工件進入裝配線。