機械加工方法的選擇

零件機械加工的工藝路線是指零件生產過程中，由毛坯到成品所經過的工序先後順序。在擬定工藝路線時，除了首先考慮定位基準的選擇外，還應當考慮各表面加工方法的選擇，工序集中與分散的程度，加工階段的劃分和工序先後順序的安排等問題。目前還沒有一套通用而完整的工藝路線擬定方法，只總結出一些綜合性原則，在具體運用這些原則時，要根據具體條件綜合分析。擬定工藝路線的基本過程見圖4-28所示。

表面加工方法的選擇，就是為零件上每一個有質量要求的表面選擇一套合理的加工方法。在選擇時，一般先根據表面的精度和粗糙度要求選定最終加工方法，然後再確定精加工前準備工序的加工方法，即確定加工方案。由於獲得同一精度和粗糙度的加工方法往往有幾種，在選擇時除了考慮生產率要求和經濟效益外，還應考慮下列因素：

(1) 工件材料的性質

例如，淬硬鋼零件的精加工要用磨削的方法；有色金屬零件的精加工應採用精細車或精細鏜等加工方法，而不應採用磨削。

(2) 工件的結構和尺寸

例如，對於IT7級精度的孔採用拉削、鉸削、鏜削和磨削等加工方法都可。但是箱體上的孔一般不用拉或磨，而常常採用鉸孔和鏜孔，直徑大於60?的孔不宜採用鑽、擴、鉸。

圖4-28 工藝路線擬定的基本過程

(3) 生產類型

選擇加工方法要與生產類型相適應。大批大量生產應選用生產率

高和質量穩定的加工方法。例如，平面和孔採用拉削加工。單件小批生產則採用刨削、銑削平面和鑽、擴、鉸孔。又如為保證質量可靠和穩定，保證較高的成品率，在大批大量生產中採用珩磨和超精加工工藝加工較精密零件。

(4) 具體生產條件

應充分利用現有設備和工藝手段，不斷引進新技術，對老設備進行技術改造，挖掘企業潛力，提高工藝水平。

表4-1~4-4分別列出了外圓、內孔和平面的加工方案及經濟精度，供選擇加工方法時參考。

表4-1 外圓表面加工方案

序號	加工方案	經濟精度級	表面粗糙度R_a值／μm	適用范圍
1	粗車	IT11以下	50～12.5	適用於淬火鋼以外的各種金屬
2	粗車一半精車	IT8～10	6.3～3.2
3	粗車一半精車一精車	IT7～8	1.6～0.8
4	粗車一半精車一精車一滾壓（或拋光）	IT7～8	0.2～0.025
5	粗車一半精車一磨削	IT7～8	0.8～0.4	主要用於淬火鋼，也可用於未淬火鋼，但不宜加工有色金屬
6	粗車一半精車一粗磨一精磨	IT6～7	0.4～0.1
7	粗車一半精車一粗磨一精磨一超精加工（或輪式超精磨）	IT5	0.1～R_z0.1
8	粗車一半精車一精車一金剛石車	IT6～7	0.4～0.025	主要用於要求較高的有色金屬加工
9	粗車一半精車一粗磨一精磨一超精磨或鏡面磨	IT5以上	0.025～R_z0.05	極高精度的外圓加工
10	粗車一半精車一粗磨一精磨一研磨	IT5以上	0.1～R_z0.05	極高精度的外圓加工

表4-2 孔加工方案

序號	加工方案	經濟精度級	表面粗糙度R_a值/μm	適用范圍
1	鑽	IT11～12	12.5	加工未淬火鋼及鑄鐵的實心毛坯，也可用於加工有色金屬（但表面粗糙度稍大，孔徑小於15～20?)
2	鑽—鉸	IT9	3.2～1.6
3	鑽—鉸—精鉸	IT7～8	1.6～0.8
4	鑽—擴	IT10～11	12.5～6.3	同上，但孔徑大於15～20?
5	鑽—擴—鉸	IT8～9	3.2～1.6
6	鑽—擴—粗鉸—精鉸	IT7	1.6～0.8
7	鑽—擴—機鉸—手鉸	IT6～7	0.4～0.1
8	鑽—擴—拉	IT7～9	1.6～0.1	大批大量生產（精度由拉刀的精度而定）
9	粗鏜（或擴孔）	IT11～12	12.5～6.3	除淬火鋼外各種材料，毛坯有鑄出孔或鍛出孔
10	粗鏜（粗擴）—半精鏜（精擴）	IT8～9	3.2～1.6
11	粗鏜（擴）—半精鏜（精擴）—精鏜（鉸）	IT7～8	1.6～0.8
12	粗鏜（擴）—半精鏜（精擴）—精鏜—浮動鏜刀精鏜	IT6～7	0.8～0.4
13	粗鏜（擴）—半精鏜—磨孔	IT7～8	0. 8～0. 2	主要用於淬火鋼也可用於未淬火鋼，但不宜用於有色金屬
14	粗鏜（擴）—半精鏜—粗磨—精磨	IT6～7	0.2～0.1	主要用於淬火鋼也可用於未淬火鋼，但不宜用於有色金屬
15	粗鏜—半精鏜—精鏜—金鋼鏜	IT6～7	0.4～0.05	主要用於精度要求高的有色金屬加工
16	鑽—（擴）—粗鉸—精鉸—珩磨；鑽—（擴）—拉 —珩磨；粗鏜—半精鏜—精鏜—珩磨	IT6～7	0.2～0.025	精度要求很高的孔
17	以研磨代替上述方案中的珩磨	IT6級以上		精度要求很高的孔

表4-3 平面加工方案

序號	加工方案	經濟精度級	表面粗糙度R_a值/μm	適用范圍
1	粗車—半精車	IT9	6.3～3.2
2	粗車—半精車—精車	IT7～IT8	1.6～0.8	端面
3	粗車—半精車—磨削	IT8～IT9	0.8～0.2	端面
4	粗刨（或粗銑）—精刨（或精銑）	IT8～IT9	6.3～1.6	一般不淬硬平面（端銑表面粗糙度較細）
5	粗刨（或粗銑）—精刨（或精銑）—刮研	IT6～IT7	0. 8～0. 1	精度要求較高的不淬硬平面；批量較大時宜採用寬刃精刨方案
6	以寬刃刨削代替上述方案刮研	IT7	0.8～0.2	精度要求較高的不淬硬平面；批量較大時宜採用寬刃精刨方案
7	粗刨（或粗銑）—精刨（或精銑）—磨削	IT7	0.8～0.2	精度要求高的淬硬平面或不淬硬平面
8	粗刨（或粗銑）—精刨（或精銑）—粗磨—精磨	IT6～IT7	0.4～0.02	精度要求高的淬硬平面或不淬硬平面
9	粗銑—拉	IT7～IT9	0.8～0.2	大量生產，較小的平面（精度視拉刀精度而定）
10	粗銑—精銑—磨削—研磨	IT6級以上	0. 1～R_z0. 05	高精度平面

表4-4 各種加工方法的經濟精度和表面粗糙度(中批生產)

被加工表面	加工方法	經濟精度IT	表面粗糙度R_a（μm）
外圓和端面	粗車半精車精車粗磨精磨研磨超精加工精細車（金剛車）	11～13 8～11 7～9 8～11 6～8 5 5 5～6	50～12.5 6.3～3.2 3.2～1.6 3.2～0.8 0.8～0.2 0.2～0.012 0.2～0.012 0.8～0.05
孔	鑽孔鑄鍛孔的粗擴（鏜）精擴粗鉸精鉸半精鏜精鏜（浮動鏜）精細鏜（金剛鏜）粗磨精磨研磨珩磨拉孔	11～13 11～13 9～11 8～9 6～7 9～11 7～9 6～7 9～11 7～9 6 6～7 7～9	50～6.3 50～12.5 6.3～3.2 6.3～1.6 3.2～0.8 6.3～3.2 3.2～0.8 0.8～0.1 6.3～3.2 1.6～0.4 0.2～0.012 0.4～0.1 1.6～0.8
平面	粗刨、粗銑半精刨、半精銑精刨、精銑拉削粗磨精磨研磨	11～13 8～11 6～8 7～8 8～11 6～8 5～6	50～12.5 6.3～3. 2 3.2～0.8 1.6～0.8 6.3～1.6 0.8～0.2 0.2～0.012