一个零件的冲击波引发的机械加工工艺思考

对于研发机械设计师，主要任务是设计产品结构，但产品结构的设计首先要满足设计的东西要能在现有市场供应和机械加工工艺条件下能够实现，同时具有良好的经济性，可维护，方便运输、操作等。以上条件几乎同时满足，设计的东西才有价值。其中机械加工工艺性应该为重中之重。

前天我发在微头条的一个零件图纸，引来了94个评论和68个关注。评论人员涉及操作工，工艺师，设计师，有年轻的才俊，有经验十足的老师傅，他们的加工方案各有千秋，有详细安排加工工艺的，有直接否定此零件加工可行性的，总之，该零件加工工艺性不好，即使加工，成本很高，经济性差，我看了后及时和供图的甲方进行了沟通，他说图纸不能变，按照他们的使用要求是不能变的。

检验棒原图

按零件类型，该零件为回转体零件，首选车床，外圆磨床加工。是车，磨工序相结合呢，还是只需其中一种即可满足。

先看图纸，该零件是一个检验棒，工作时不受力，该图纸主要精度要求的是直径82的外圆柱面与两头直径40的堵头中心线的同心度0.003，同心度与其尺寸公差之间没有公差原则，可默认为包容原则。该零件材料未注，可自由选择，零件总长810，直径82,细长比未超20，凭这一点就可以肯定，该零件可以加工。而且用常规工艺就可以加工。

那么按常规工艺怎样加工呢，通过哪些工艺手段来保证形位公差呢?

首先分析尺寸公差工艺手段，外径82的公差等级为g5,这算是经济精度，按常规粗车——半精车——粗磨——半精磨——精磨——超精磨——光磨就可以实现。（同时粗糙度也满足了）

重点分析形位公差精度，长度710，外径82的圆柱面如何保证与两头的堵头之间的同心度0.003?首选机床要求为导轨2米以上的数控外圆磨，其次装夹方式为两顶尖定位，鸡心夹头加紧。在此前两头的中心孔要像网友们说的那样需要研磨，磨削时的切削用量要仔细计算，再编程。在光磨阶段砂轮修整要非常仔细，如此，只要磨削过程中没有出现其他故障，该精度完全可以保证。

当然，分析了形位公差的工艺手段后，应该说说材料了，材料对工艺路线安排影响很大。对于单件零件首先排除铸造，只能选市场容易买到的型材了，该零件优先选择结构用合金无缝钢管，材质40Cr或12CrMo，加工前需做调质，粗车后需淬火，或者在半精磨之前做表面渗碳/镀硬铬，将该检验棒当做工、模具来加工。

该零件的加工工艺是比较复杂的，如果在设计时没有很好的考虑其加工工艺性，是很难认为该设计时合格的，但如此以来，该零件的加工成本还是比较高的，加工过程中的检验，和加工后的检验都需要很好的手段。两头的堵头是组焊上去的，势必会有很大的残余应力，也需要在热处理过程中去应力，在加工过程中也要考虑去一次磨削残余应力，这样这个零件的加工工艺性确实比较差，但只能遵从设计者的图纸来安排工艺了。

以上是我对该图的一些工艺分析，经验有限，不足难免，希望厉害的角色来指正，相互促进进步，为搞好机械行业的工作打下坚实基础。