簡(jiǎn)化零件的制造工藝流程

1、簡(jiǎn)化零件的制造工藝流程在零件制造過(guò)下載自管理資源吧程中，減少加工工序，簡(jiǎn)化制造工藝流程 足【兀尤幾械目子:降低產(chǎn)品制造成本的重要途徑。縮短零件制造工藝流程，可以減少機(jī)床、 刀具和夾具的數(shù)量，以及減少設(shè)備操作員和設(shè)備作業(yè)面積，由此促使生產(chǎn)設(shè)備投資的減少和零件制造周期的縮短，取得降低產(chǎn)品制造費(fèi)用的效果。簡(jiǎn)化零件制造工藝流程是通過(guò)新的制造工藝替代傳統(tǒng)制造工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)的。例如，硬車替代 磨削，高速磨削替代車削和高速硬銃替代電解加工等。零件制造工藝流程的合理化是精密成形技術(shù)和加工技術(shù)不斷發(fā)展以及合理應(yīng)用新工藝的必然結(jié)果。制造連桿的斷裂剖分工藝本文介紹業(yè)已在生產(chǎn)中采用的簡(jiǎn)化零件制造工藝流程的一些方法，其中包

2、括一些新工藝和新刀具。新工藝包括精密成形、硬加工、高速磨削、高速車銃和斷裂剖分工藝，新刀具指多 功能刀具和復(fù)合刀具。精密成形隨著精密成形技術(shù)的發(fā)展，使毛坯輪廓愈來(lái)愈接近成品尺寸，零件的加工余量顯著減少。目前，在大批量生產(chǎn)中，通過(guò)精密熱成形（精鑄、精鍛和燒結(jié)）已可獲得尺寸精度為（0.3 “1.0）mm的毛坯；通過(guò)精密冷成形（冷軋和冷撥 ）則可獲得 IT7IT11精度的毛坯。二：丄 倔姫/ :類毛坯往往可不經(jīng)粗車或粗銃而直接通過(guò)精加工獲得成品。對(duì)于毛坯尺寸公差在磨削余量范圍內(nèi)的可免去軟切削而進(jìn)行淬火，然后進(jìn)行磨削或進(jìn)行硬車（或硬銃）。通過(guò)精密成形簡(jiǎn)化制造工藝流程是目前中大批量生產(chǎn)中常用的方法。 硬

3、加工采用具有一定幾何形狀的刀具進(jìn)行硬切削（45 HRC62 HRC）可明顯簡(jiǎn)化工藝流程。例如，按常規(guī)工藝加工軸承環(huán)時(shí)，需采用熱軋、退火、車削、淬火和磨削等五道工序。改用硬車工 藝替代磨削就只需熱軋、淬火（62 HRC）和硬車（Rz 1 gRz 2 m）三道工序，減少了二道工序。這樣，可縮短 65%的加工時(shí)間，降低能耗 45%和降低零件制造成本 35%。又如戴姆勒- 克萊斯勒的卡塞爾（Kassel）工廠采用硬車加工載貨車的后橋半軸（CK45 , 61HRC，年產(chǎn)量30萬(wàn)件）,取代以往的磨削工藝，并用一臺(tái)CNC車床代替過(guò)去的三臺(tái)磨床，使工件的單件費(fèi)用降低了 50%以上。目前，通過(guò)硬銃簡(jiǎn)化模具制造的

4、工藝流程是模具制造業(yè)中的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。模具的傳統(tǒng)制 造工藝是銃削（軟銃）和電解加工。近幾年來(lái)，高速硬銃已在許多場(chǎng)合（除了窄縫和深槽加工外） 替代了軟銃和電解加工，也就免去了電極的制造和拋光工序，由硬銃實(shí)現(xiàn)模具的全部加工。 例如，一連桿鍛壓模（56NiCrMoV7）過(guò)去的傳統(tǒng)加工工藝流程是精銃、淬火、電極制造、電 解加工和拋光，目前采用硬銃工藝后，工件經(jīng)淬火（47HRC）即可在一次裝夾下只需進(jìn)行粗銃和精銃就能加工成成品，加工表面粗糙工低于Ra 0.8卩m。這里可以看出，新工藝免去了常規(guī)工藝的軟銃、電極制造、電解加工和拋光，大大簡(jiǎn)化了工藝制造流程。模具的加工時(shí)間一 般可縮短75%，加工費(fèi)用可節(jié)省

5、50%。硬銃的應(yīng)用，也為模具制造實(shí)現(xiàn)CAD-CAM-HSC 的集成創(chuàng)造了條件，可以認(rèn)為，高速硬銃正在給模具制造技術(shù)帶來(lái)一次重大的變革。應(yīng)指出，硬車和硬銃是高溫切削，為避免因采用冷卻潤(rùn)滑液引起的溫度的急劇變化，致使 刀具過(guò)早失效，所以硬加工是采用干式切削，這對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境有利。高速磨削隨著超硬CBN砂輪的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，磨削速度和進(jìn)給速度得到大幅度提高。這種高速磨削（圓周速度90 m/s250 m/s）工藝不僅具有很高的材料磨除率，并且能達(dá)到很高的加工質(zhì)量，這 就使磨削工藝從純粹的精加工工藝發(fā)展成為一種通用的加工工藝。如采用電鍍CBN砂輪磨削合金灰鑄鐵凸輪軸，直徑上磨削余量為4.1 mm,磨削速度9

6、0 m/s，磨削時(shí)間只需12s,其單位砂輪寬度材料磨除率達(dá)到20 mm3/mms。這樣，采用 CBN砂輪進(jìn)行高速磨削就免去常規(guī)工藝流程中車削或銃削這樣的預(yù)加工工序，直接通過(guò)磨削實(shí)現(xiàn)工件的粗、精加工。例如， 一企業(yè)在加工草坪割草機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，過(guò)去是采用六道車削工序和三道磨削工序，目前改用三道高速磨削工藝 采用電鍍CBN砂輪，磨削速度為 123 m/s，免去所有車削工序，結(jié)果加 工時(shí)間減少65%。高速車銃車銃工藝是由車削和銃削合成的一種復(fù)合加工新工藝。進(jìn)行車銃時(shí)，工件作慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，由 裝在刀架驅(qū)動(dòng)軸上的圓盤銃刀對(duì)工件進(jìn)行銃削。由于銃削速度高（300m/min500m/min），切削力小、加工時(shí)間短

7、、加工精度高和表面質(zhì)量好的諸多優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用這種新工藝可以節(jié)省加工工序。采用高速車銃工藝加工曲軸的連桿頸、主軸頸、軸肩和沉割槽時(shí)，要比常規(guī)工藝節(jié)省二道工序。斷裂剖分工藝斷裂剖分是使一個(gè)整體件通過(guò)沖擊斷裂使其分離成兩件的一種工藝，目前，這種工藝已應(yīng) 用于連桿和曲軸箱的加工上，應(yīng)用這種新工藝旨在通過(guò)斷裂剖分使被斷裂分離的連桿體和連桿頂蓋，曲軸箱軸承座和軸承蓋能直接進(jìn)行精確合裝，免去如傳統(tǒng)工藝為實(shí)現(xiàn)連桿體和其頂蓋、曲軸箱軸承座和軸承蓋精確合裝所需的眾多切削加工（如傳統(tǒng)的連桿加工工藝，一般要14道加工工序，而采用斷裂剖分新工藝， 就只需6道加工工序）。這就大大簡(jiǎn)化了工藝流程， 并且還顯著地提高了這兩種

8、合裝件的合裝精度，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能。多功能刀具和復(fù)合刀具在中、大批量生產(chǎn)（如汽車工業(yè)）中，在組合機(jī)床和自動(dòng)線上常常通過(guò)復(fù)合刀具來(lái)完成工件 多個(gè)部位的加工或?qū)崿F(xiàn)多個(gè)工序的加工，以減少加工工位和縮短自動(dòng)線的F.度，使生產(chǎn)合理化。采用多功能刀具和復(fù)合刀具，并且利用加工中心控制系統(tǒng)的插補(bǔ)功能可以簡(jiǎn)化加工的工藝流 程。在加工中心上用多功能刀具 （如圖刀片銃刀）進(jìn)行銃孔時(shí)，旋轉(zhuǎn)的銃刀繞 Z軸作螺旋插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，一次工作行程就可加工出所需大小的孔。例如加工直徑為285mm的孔，采用160mm直徑的銃刀，在一次工作行程中即可完成加工任務(wù)，這比常規(guī)工藝可節(jié)省五道擴(kuò)孔工序和節(jié)省73%的加工時(shí)間。在加工中心上采用

9、多功能刀具實(shí)現(xiàn)銑孔近年來(lái)，在加工中心上采用螺紋銑刀也只需一次工作行程銑出螺紋孔。而按常規(guī)工藝，螺紋孔的加工常常是要采用兩把或三把刀具分別進(jìn)行鉆底孔、倒角和攻絲。這不僅縮短了加工時(shí)間，而且也變相增加了加工中心的刀庫(kù)容量。 這種 螺紋孔銑削工藝，已非常普遍地用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋、缸體和變速箱體上的螺紋 孔加工。結(jié)束語(yǔ)從上面所述簡(jiǎn)化零件制造工藝流程的一些方法和實(shí)例中可以看出， 減少零 件毛坯的切削余量和加工工序是優(yōu)化制造工藝流程的主要途徑， 而先進(jìn)的刀具和 加工工藝以及機(jī)床技術(shù)是其關(guān)鍵。 這些技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，為不斷提高各個(gè)加工 工藝的潛在能力創(chuàng)造了條件，進(jìn)而促進(jìn)了不同加工工藝的相互競(jìng)爭(zhēng)和替代，由此 促進(jìn)零件生產(chǎn)工藝流程的不斷簡(jiǎn)化。很顯然，具體的生產(chǎn)工藝