加工阶段的划分
对于加工精度要求较高和表面粗糙度值要求较低的零件,通常将工艺过程划分为粗加工和精加工两个阶段;对于加工精度要求很高、表面粗糙度值要求很低的零件,则常划分为粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段和光整加工阶段。
(1)粗加工阶段:是加工开始阶段,在这个阶段中,尽量将零件各个被加工表面的大部分余量从毛坯上切除。这个阶段的主要问题是如何提高生产率。
(2)半精加工阶段:这一阶段为主要表面的精加工做好准备,切去的余量介于粗加工和精加工之间,并达到一定的精度和表面粗糙度值,为精加工留有一定的余量。在此阶段还要完成一些次要表面的加工,如钻小孔、攻丝、铣键槽等。值得注意的是这些次要表面加工时的切削力不能太大,以防工件产生变形而破坏主要表面的加工精度。
(3)精加工阶段:在这个阶段将切去很少的余量,保证各主要表面达到较高的精度和较低的表面粗糙度值(精度7~10级,Ra≈0.8~3.2μm)。精加工阶段必须保证所有加工表面的位置、形状精度达到设计要求。
(4)光整加工阶段:主要是为了得到更高的尺寸精度和更低的表面粗糙度值(精度5~9级,Ra<0.32μm),只从被加工表面上切除极少的余量。
将工艺过程划分粗、精加工阶段的原因如下。(https://www.daowen.com)
①在粗加工阶段,由于切除大量的多余金属,可以及早发现毛坯的缺陷(夹渣、裂纹、气孔等),以便及时处理,避免过多浪费工时。
②粗加工阶段容易引起工件的变形,这是由于切除余量大,一方面毛坯的内应力重新分布而引起变形;另一方面由于切削力、切削热及夹紧力都比较大,因而造成工件的受力变形和热变形。为了使这些变形充分释放、均衡,应在粗加工之后留有一定的时间,然后再通过逐步减少加工余量和切削用量的办法消除上述变形。
③划分加工阶段可以合理使用机床。如粗加工阶段可以使用功率大、精度较低的机床;精加工阶段可以使用功率小、精度高的机床。这样既有利于充分发挥粗加工机床的动力,又有利于长期保持精加工机床的精度。
④划分加工阶段可在各个阶段中插入必要的热处理工序。如在粗加工之后进行去除内应力的时效处理,在半精加工后进行淬火处理等。
划分加工阶段的方式是多种多样的,通常情况是在零件工艺规程中的不同工序中完成。但有时可能在一道工序中划分加工阶段,例如加工重型零件时,由于不便于多次装夹和运输,可在一次装夹中完成全部粗加工和精加工。为提高加工的精度,可在粗加工后松开工件,让其充分变形,再用较小的力夹紧工件进行精加工,以保证零件的加工质量。在某些情况下,也可以不用划分加工阶段。例如,工件的加工质量要求不高、工件的刚度足够、毛坯的质量较好而切除的余量不多,则可不必划分加工阶段。