在零件制造過程中，減少加工工序，簡化制造工藝流程是降低產(chǎn)品制造成本的重要途徑。縮短零件制造工藝流程，可以減少機(jī)床、刀具和夾具的數(shù)量，以及減少設(shè)備操作人員和設(shè)備作業(yè)面積，由此促使生產(chǎn)設(shè)備投資的減少和零件制造周期的縮短，取得降低產(chǎn)品制造費(fèi)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(shí)現(xiàn)的。例如，硬車替代磨削，高速磨削替代車削和高速硬銑替代電解加工等。零件制造工藝流程的合理化是精密成形技術(shù)和加工技術(shù)不斷發(fā)展以及合理應(yīng)用新工藝的必然結(jié)果。

    制造連桿的斷裂剖分工藝

    本文介紹業(yè)已在生產(chǎn)中采用的簡化零件制造工藝流程的一些方法，其中包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、高速車銑和斷裂剖分工藝，新刀具指多功能刀具和復(fù)合刀具。

    精密成形

    隨著精密成形技術(shù)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(chǎn)中，通過精密熱成形(精鑄、精鍛和燒結(jié))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IT7～I(xiàn)T11精度的毛坯。這類毛坯往往可不經(jīng)粗車或粗銑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(nèi)的可免去軟切削而進(jìn)行淬火，然后進(jìn)行磨削或進(jìn)行硬車(或硬銑)。

    通過精密成形簡化制造工藝流程是目前中大批量生產(chǎn)中常用的方法。

    硬加工

    采用具有一定幾何形狀的刀具進(jìn)行硬切削(45HRC～62HRC)可明顯簡化工藝流程。例如，按常規(guī)工藝加工軸承環(huán)時(shí)，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(62HRC)和硬車(Rz1µm～Rz2µm)三道工序，減少了二道工序。這樣，可縮短65%的加工時(shí)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(chǎn)量30萬件)，取代以往的磨削工藝，并用一臺(tái)CNC車床代替過去的三臺(tái)磨床，使工件的單件費(fèi)用降低了50%以上。

    目前，通過硬銑簡化模具制造的工藝流程是模具制造業(yè)中的技術(shù)發(fā)展趨勢。模具的傳統(tǒng)制造工藝是銑削(軟銑)和電解加工。近幾年來，高速硬銑已在許多場合(除了窄縫和深槽加工外)替代了軟銑和電解加工，也就免去了電極的制造和拋光工序，由硬銑實(shí)現(xiàn)模具的全部加工。例如，一連桿鍛壓模(56NiCrMoV7)過去的傳統(tǒng)加工工藝流程是精銑、淬火、電極制造、電解加工和拋光，目前采用硬銑工藝后，工件經(jīng)淬火(47HRC)即可在一次裝夾下只需進(jìn)行粗銑和精銑就能加工成成品，加工表面粗糙工低于Ra0.8μm。這里可以看出，新工藝免去了常規(guī)工藝的軟銑、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(shí)間一般可縮短75%，加工費(fèi)用可節(jié)省50%。

    硬銑的應(yīng)用，也為模具制造實(shí)現(xiàn)CAD-CAM-HSC的集成創(chuàng)造了條件，可以認(rèn)為，高速硬銑正在給模具制造技術(shù)帶來一次重大的變革。

    應(yīng)指出，硬車和硬銑是高溫切削，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(hù)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(yīng)用，磨削速度和進(jìn)給速度得到大幅度提高。這種高速磨削(圓周速度90m/s～250m/s)工藝不僅具有很高的材料磨除率，并且能達(dá)到很高的加工質(zhì)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4.1mm，磨削速度90m/s，磨削時(shí)間只需12s，其單位砂輪寬度材料磨除率達(dá)到20mm3/mms。這樣，采用CBN砂輪進(jìn)行高速磨削就免去常規(guī)工藝流程中車削或銑削這樣的預(yù)加工工序，直接通過磨削實(shí)現(xiàn)工件的粗、精加工。例如，一企業(yè)在加工草坪割草機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)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123m/s，免去所有車削工序，結(jié)果加工時(shí)間減少65%。