㈠ 机械加工工艺过程一般包括哪些阶段
机械加工工艺过程中的阶段大致可分为粗加工、半精加工和精加工。
1. 粗加工:此阶段目的在于去除毛坯上的铸造和锻造缺陷,将工件加工至剩余加工余量大约5mm。粗加工常用的方法包括粗车、粗刨、粗铣、钻和毛锉等,这些加工方法会在工件上留下可见的刀痕。粗加工通常应用于不重要的配合尺寸,加工精度在IT13至IT8之间,表面粗糙度Ra为80至20微米。
2. 半精加工:在这个阶段,需达到一定的加工精度,并保留必要的加工余量,为后续的精加工做准备。同时,半精加工也用于完成一些次要表面的加工。
3. 精加工:精加工是针对那些需要高加工精度和高表面光洁度的工件表面。它包括精密切削加工(如金刚镗、精密车削、宽刃精刨等)和高光洁度磨削。精加工的精度通常在10至0.1微米,公差等级在IT5以上,表面粗糙度Ra在0.1微米以下。这一阶段的加工依赖于高精度、高刚性的机床和精细磨制的刀具,采用极低或极高的切削速度、很小的切削深度和进给量,以切除极薄一层金属,从而显著提高零件的加工精度。
粗加工的优点包括:
1. 可以采用大吃刀量和大的进给,由于加工余量大和切削力大导致的加工误差,可以通过后续的半精加工和精加工逐步纠正,确保加工质量。
2. 合理利用不同加工设备的特点,粗加工和精加工对设备的要求不同,阶段划分有助于发挥各自设备的优势,提高生产效率。
3. 粗加工阶段可以及时发现毛坯缺陷,如砂眼、气孔和加工余量不足等问题,便于及时处理或决定报废,避免后续加工中的资源浪费。
4. 合理安排热处理工序,粗加工和精加工分阶段进行,有助于工件在时效过程中消除残余应力,减少后续冷却引起的变形。
5. 粗加工在前,可以保护后续精加工和光整加工过的表面,减少磨损。
㈡ 机械加工为什么要划分加工阶段
1、机械切削加工划分阶段的目的是为了生产需要,或者说用最经济的手段达到加工目的。
2、划分为粗加工、半精加工、精加工等三个阶段。
3、热处理的作用:消除应力;改善组织;提高性能。
机械加工是指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。按加工方式上的差别可分为切削加工和压力加工。
㈢ 为什么机械切削加工要划分阶段 怎样划分的 热处理的作用
热处理在机械制造中扮演着重要角色,它能显著提高材料的机械性能,包括硬度、耐磨性和强度等。此外,热处理还能消除残余应力,改善金属的切削加工性。根据热处理的不同目的,工艺可以分为预备热处理和最终热处理两大类。
预备热处理的主要目的是改善加工性能、消除内应力和为最终热处理准备良好的金相组织。常见的预备热处理工艺包括退火、正火、时效和调质等。
退火和正火通常用于经过热加工的毛坯。对于含碳量大于0.5%的碳钢和合金钢,退火处理可以降低其硬度,使其易于切削;而含碳量低于0.5%的碳钢和合金钢,则采用正火处理以避免硬度过低导致切削时粘刀。退火和正火还能细化晶粒、均匀组织,为后续热处理打下良好基础。这类处理一般安排在毛坯制造之后、粗加工之前进行。
时效处理主要用于消除毛坯制造和机械加工过程中产生的内应力。对于精度要求一般的零件,一般只需安排一次时效处理即可;而对于精度要求较高的零件,则可能需要安排两次或多次。简单零件通常不需要进行时效处理。对于刚性较差的精密零件,如精密丝杠,在粗加工和半精加工之间往往需要安排多次时效处理。某些轴类零件加工时,会在校直后安排时效处理。
调质是在淬火后进行的高温回火处理,它能获得均匀细致的回火索氏体组织,为后续的表面淬火和渗氮处理减少变形作准备。调质后零件的综合力学性能较好,对于某些硬度和耐磨性要求不高的零件,也可作为最终热处理工序。
最终热处理则侧重于提高硬度、耐磨性和强度等力学性能。常见的最终热处理工艺包括淬火、渗碳淬火和渗氮处理等。
淬火分为表面淬火和整体淬火。表面淬火因其变形小、氧化和脱碳较小,应用广泛,且具有外部强度高、耐磨性好,内部保持良好的韧性、抗冲击力强的特点。表面淬火通常需要调质或正火等预备热处理。其一般工艺路线为:下料—锻造—正火(退火)—粗加工—调质—半精加工—表面淬火—精加工。
渗碳淬火适用于低碳钢和低合金钢,先提高零件表层的含碳量,经淬火后使表层获得高硬度,而心部仍保持一定的强度和较高的韧性和塑性。渗碳分整体渗碳和局部渗碳。渗碳工序通常安排在半精加工和精加工之间,其工艺路线一般为:下料—锻造—正火—粗、半精加工—渗碳淬火—精加工。
渗氮处理则是将氮原子渗入金属表面,形成含氮化合物的处理方法。渗氮层能提高零件表面的硬度、耐磨性、疲劳强度和抗蚀性。渗氮处理温度较低,变形小,渗氮层较薄,因此通常安排在切削后进行,以减小渗氮时的变形。在切削后一般需进行消除应力的高温回火。