簡化零件的制造工藝流程

1、簡化零件的制造工藝流程在零件制造過下載自管理資源吧程中，減少加工工序，簡化制造工藝流程 足【兀尤幾械目子:降低產品制造成本的重要途徑?？s短零件制造工藝流程，可以減少機床、 刀具和夾具的數量，以及減少設備操作員和設備作業(yè)面積，由此促使生產設備投資的減少和零件制造周期的縮短，取得降低產品制造費用的效果。簡化零件制造工藝流程是通過新的制造工藝替代傳統(tǒng)制造工藝來實現的。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和加工技術不斷發(fā)展以及合理應用新工藝的必然結果。制造連桿的斷裂剖分工藝本文介紹業(yè)已在生產中采用的簡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 功能刀具和復合刀具。精密成形隨著精密成形技術的發(fā)展，使毛坯輪廓愈來愈接近成品尺寸，零件的加工余量顯著減少。目前，在大批量生產中，通過精密熱成形（精鑄、精鍛和燒結）已可獲得尺寸精度為（0.3 “1.0）mm的毛坯；通過精密冷成形（冷軋和冷撥 ）則可獲得 IT7IT11精度的毛坯。二：丄 倔姫/ :類毛坯往往可不經粗車或粗銃而直接通過精加工獲得成品。對于毛坯尺寸公差在磨削余量范圍內的可免去軟切削而進行淬火，然后進行磨削或進行硬車（或硬銃）。通過精密成形簡化制造工藝流程是目前中大批量生產中常用的方法。 硬

3、加工采用具有一定幾何形狀的刀具進行硬切削（45 HRC62 HRC）可明顯簡化工藝流程。例如，按常規(guī)工藝加工軸承環(huán)時，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，年產量30萬件）,取代以往的磨削工藝，并用一臺CNC車床代替過去的三臺磨床，使工件的單件費用降低了 50%以上。目前，通過硬銃簡化模具制造的

4、工藝流程是模具制造業(yè)中的技術發(fā)展趨勢。模具的傳統(tǒng)制 造工藝是銃削（軟銃）和電解加工。近幾年來，高速硬銃已在許多場合（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，由硬銃實現模具的全部加工。 例如，一連桿鍛壓模（56NiCrMoV7）過去的傳統(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，工件經淬火（47HRC）即可在一次裝夾下只需進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，大大簡化了工藝制造流程。模具的加工時間一 般可縮短75%，加工費用可節(jié)省

5、50%。硬銃的應用，也為模具制造實現CAD-CAM-HSC 的集成創(chuàng)造了條件，可以認為，高速硬銃正在給模具制造技術帶來一次重大的變革。應指出，硬車和硬銃是高溫切削，為避免因采用冷卻潤滑液引起的溫度的急劇變化，致使 刀具過早失效，所以硬加工是采用干式切削，這對保護生態(tài)環(huán)境有利。高速磨削隨著超硬CBN砂輪的開發(fā)和應用，磨削速度和進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，并且能達到很高的加工質量，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，磨削時間只需12s,其單位砂輪寬度材料磨除率達到20 mm3/mms。這樣，采用 CBN砂輪進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加工工序，直接通過磨削實現工件的粗、精加工。例如， 一企業(yè)在加工草坪割草機的發(fā)動機曲軸，過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，結果加 工時間減少65%。高速車銃車銃工藝是由車削和銃削合成的一種復合加工新工藝。進行車銃時，工件作慢速轉動，由 裝在刀架驅動軸上的圓盤銃刀對工件進行銃削。由于銃削速度高（300m/min500m/min），切削力小、加工時間短

7、、加工精度高和表面質量好的諸多優(yōu)點，所以應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，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整體件通過沖擊斷裂使其分離成兩件的一種工藝，目前，這種工藝已應 用于連桿和曲軸箱的加工上，應用這種新工藝旨在通過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行精確合裝，免去如傳統(tǒng)工藝為實現連桿體和其頂蓋、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)動機的工作性能。多功能刀具和復合刀具在中、大批量生產（如汽車工業(yè)）中，在組合機床和自動線上常常通過復合刀具來完成工件 多個部位的加工或實現多個工序的加工，以減少加工工位和縮短自動線的F.度，使生產合理化。采用多功能刀具和復合刀具，并且利用加工中心控制系統(tǒng)的插補功能可以簡化加工的工藝流 程。在加工中心上用多功能刀具 （如圖刀片銃刀）進行銃孔時，旋轉的銃刀繞 Z軸作螺旋插補運動，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，這比常規(guī)工藝可節(jié)省五道擴孔工序和節(jié)省73%的加工時間。在加工中心上采用

9、多功能刀具實現銑孔近年來，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行鉆底孔、倒角和攻絲。這不僅縮短了加工時間，而且也變相增加了加工中心的刀庫容量。 這種 螺紋孔銑削工藝，已非常普遍地用于汽車發(fā)動機缸蓋、缸體和變速箱體上的螺紋 孔加工。結束語從上面所述簡化零件制造工藝流程的一些方法和實例中可以看出， 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， 而先進的刀具和 加工工藝以及機床技術是其關鍵。 這些技術的進一步發(fā)展，為不斷提高各個加工 工藝的潛在能力創(chuàng)造了條件，進而促進了不同加工工藝的相互競爭和替代，由此 促進零件生產工藝流程的不斷簡化。很顯然，具體的生產工藝