机加工工艺培训

1机加工工艺培训二零一三年八月2机加工概述机械加工工艺过程的基本概念基准就是确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。基准分为工艺基准和设计基准工艺基准的概念及其分类工艺基准零件在加工和装配中所使用的基准。工艺基准分为工序基准、定位基准、测量基准、装配基准。工序基准：在工序图上确定加工表面位置的基准定位基准：在加工时用于工件定位的基准。测量基准：测量时所使用的基准称为测量基准。装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置所采用的基准。3定位基准分类及其选择原则定位基准：在加工时用于工件定位的基准。分为：粗基准：使用未经机械加工的表面作为定位的基准。精基准：使用经过机械加工的表面作为定位的基准。粗基准的选择原则保证相互位置要求原则、余量均匀分配原则、便于工件装夹原则、粗基准一般不得重复使用原则。精基准的选择原则基准重合原则、统一基准原则、互为基准原则、自为基准原则、便于装夹原则。机加工概述4机加工概述机械加工工序的安排先基准后其他——先加工基准面，再加工其他表面先面后孔——这条原则有两层含义：①当零件上有较大的平面可以作定位基准时，先将其加工出来，再以面定位，加工孔。这样可以保证定位准确、稳定。②在毛坯面上钻孔或镗孔，容易使钻头引偏或打刀，先将此面加工好，再加工孔，则可避免上述情况的发生。先主后次——这条原则也有两层含义：①先考虑主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表面加工常常从加工方便与经济角度出发进行安排。5机加工概述②次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位进行加工。先粗后精先粗加工，后精加工。其他工序的安排去毛刺工序通常安排在切削加工之后。清洗工序在零件加工后装配之前，研磨、珩磨等光整加工工序之后，以及采用磁力夹紧加工去磁后，应对工件进行认真地清洗。6机加工概述工序集中与工序分散工序集中是使每个工序中包括尽可能多的工步内容，从而使总的工序数目减少。工序集中优点：1）有利于保证工件各加工面之间的位置精度；2）有利于采用高效机床，可节省工件装夹时间，减少工件搬运次数；3）可减小生产面积，并有利于管理。工序分散是使每个工序的工步内容相对较少，从而使总的工序数目较多。工序分散优点：每个工序使用的设备和工艺装备相对简单，调整、对刀比较容易，对操作工人技术水平要求不高。工序集中与工序分散的应用传统的流水线、自动线生产，多采用工序分散的组织形式（个别工序亦有相对集中的情况）。多品种、中小批量生产，为便于转换和管理，多采用工序集中方式。由于市场需求的多变性，对生产过程的柔性要求越来越高，工序集中将越来越成为生产的主流方式7机加工概述加工阶段的划分粗加工阶段——主要任务是去除加工面多余的金属。半精加工阶段——主要任务是使加工面达到一定的加工精度，为精加工作好准备。精加工阶段——使加工面精度和表面粗糙度达到图纸要求。光整加工阶段——对于特别精密的零件，安排此阶段，以确保零件的精度要求。加工阶段划分的意义有利于保证零件的加工精度；有利于设备的合理使用和精密机床的精度保持；有利于人员的合理安排；可及早发现毛坯缺陷，以减少损失。8刀具部分切削基本概念待加工表面----工件上有待切除的表面。已加工表面----工件上经刀具切削后产生的表面。过渡表面(同义词：加工表面)----工件上由切削刃形成的那部分表面，它将在下一个行程，刀具或工件的下一转里被切除，或者由下一个切削刃切除。9刀具部分切削运动主切削运动–通常由机床主轴的旋转形成–衡量参数:(主)切削速度Vc进给运动–维持持续切削的运动–衡量参数:进给速度Vf合成运动–由主切削运动和进给运动按矢量方式叠加–衡量参数:合成切削速度V10刀具部分刀具切削性能的优劣，主要取决于刀具材料、几何形状和结构。而刀具材料是首要的，它对刀具的使用寿命、生产效率、加工质量和加工成本影响极大。1、硬度刀具材料的硬度应高于工件材料的硬度2、耐磨性表示刀具抵抗磨损的能力3、耐热性刀具在高温现保持较高的硬度、耐磨性、强度和韧性4、强度和韧性承受切削力、冲击和振动5、减磨性刀具材料的减磨性越好，则刀面上的摩擦系数就越小，既可以减小切削力和降低切削温度，还能抑制刀-屑面处冷焊的形成刀具材质要求11刀具部分6、导热性和热膨胀系数刀具材料的导热系数越大，散热也越好，有利于降低切削区温度而提高刀具使用寿命。线膨胀系数小，可减小刀具的热变形和对尺寸精度的影响7、工艺性和经济性为了便于制造，刀具材料应具有良好的可加工性；其次，刀具材料的价格应低廉，便于推广使用12刀具部分一、铣刀面铣刀套铣刀–其直径是介于面铣刀和立铣刀之间其装夹方式与面铣刀类似。立铣刀其它类型的铣刀：三面刃铣刀螺纹铣刀常见刀具13刀具部分顺铣-逆铣•逆铣时会对工件产生一个压力,这样可避免振动合成力(推力)合成力(拉力)顺铣逆铣•进给方向•进给方向14刀具部分•只建议用在小直径的切削场合,因为此时刀具的弯折趋向不可过大可用于加工表面较硬的材料(Fz较小)用于刚性不足的机床较高的后面磨损加工表面质量较差逆铣•进给方向15刀具部分铣削的故障处理崩口–每齿进给量过高–机床或夹头的稳固性较差–悬伸量过大磨损太快–切削速度过高–工件材料太韧–改变工件材料振动–进给量太低–切削速度过高–轴向切深太大–机床或夹头的稳固性较差–悬伸量过大断裂–每齿进给量过高–径向或轴向切深太大–过度磨损(后面)16刀具部分二、钻头17刀具部分钻头柄部的类型•-圆柱直柄莫氏锥柄直柄带扁尾削平柄阶梯柄DIN653518刀具部分钻孔深度•提供各种类型的钻头,以用于不同的孔深要求。这些钻头的槽长均大于所钻孔的深度,以确保切屑能从孔中排出•短型钻头2.5x直径•标准钻头4x直径•长钻头6x直径•超长钻头10x直径19刀具部分如何得到较好的钻削结果?以样本上的切削数据作为起始值然后加以调整以得正确的切屑形式–进给量mm/转–正常情况下,增加进给量==可得较短切屑若产生堵屑现象–降低切削速度(转/分)–保持最佳进给量(mm/转)20刀具部分钻头使用指导整体硬质合金钻头和高技术的钴高速钢钻头都需要较好的钻夹头,以确保较低的跳动量–硬质合金钻头的跳动量不应超过0.04mm若钻孔深度不大于5xD,则ADX,CDX和其他硬质合金钻头在钻削前都不需要预定心不包括以下情况:•跳动较大•钻削表面较粗糙•钻削表面有角度•机床不稳固21刀具部分钻头使用指导在加工层叠材料时:–因长铁屑可能进入二层材料之间,故要特别小心–在钻进和钻出一层材料时都会产生长切屑–若层间为焊接的,要注意局部的硬度情况若钻出表面有角度,进给量应降低50%左右若有相交的孔,进给量应降低50%左右22刀具部分崩刃–进给量太大–机床/夹头的稳固性较差–钻头悬伸量过长磨损太快–切削速度太高–材料太坚韧•改变工件材料–产生积屑瘤•乳化液浓度太低•改变切削速度较差的加工质量/公差–孔过大-跳动太大–表面质量差-乳化液浓度太低23夹具部分基本概念机床夹具：在机床上安装的一种装置，作用是使工件相对于机床或刀具有一个正确的位置，并在加工中保持这个位置不变。它包括定位元件或装置，刀具导向元件或装置，夹紧元件或装置，连接元件，夹具体及其它元件或装置。夹具种类：1.通用夹具，2.专用夹具，3.通用可调整夹具和成组夹具，4.组合夹具，5.随行夹具。机床夹具的作用：保证加工质量提高生产率，降低成本扩大机床工艺范围减轻工人劳动强度，保证安全生产。常用的定位方法和定位元件：工件以平面定位，定位元件：固定支承，可调支承，自位支承，辅助支承工件以圆柱孔定位，定位元件：芯轴，定位销工件以外圆表面定位与圆柱孔类似，常用定位元件为V型块24夹具部分工件在夹具上的夹紧：夹紧力包括力的大小，方向和作用点三个要素，它们的确定是夹紧机构首先要解决的问题。夹紧力方向的选择原则：1.有利于工件的准确定位；2.尽量与工件刚度最大的方向一致；3；尽量与切削力，工件重力方向一致。夹紧力作用点的选择原则：1.夹紧力的作用点应正对支承元件或者位于支承元件所形成的支承面内，以保证工件获得的定位不变2.夹紧力作用点应处在工件刚性较好的部分，以减小工件的夹紧变形。3.作用点要尽可能靠近被加工面，以减小切削力对工件造成的翻转力矩。专用夹具的基本要求：1.保证加工精度2.夹具总体方案与生产纲领相适应3.操作方便，工作安全，能减轻工人劳动强度4.便于排屑5.有良好的工艺型25夹具部分工件的定位原理工件定位６自由度规则把刚体在空间坐标系中某个方向活动的可能性成为一个自由度，即空间中一个自由刚体有６个自由度．在三个互相垂直的平面上，按照一定规律分布６个定位点就能确定工件唯一确切位置的规则称为工件定位６自由度规则。定位与夹紧的区别定位是解决工件在夹紧前位置是否正确、是否到位的问题；夹紧是解决工件在加工过程中，受到切削力等外力的作用下是否稳定地保持在定位位置的问题。26夹具部分定位元件的要求１.要有一定精度，一般要求是工件相应尺寸的１／５－１／２；２.要有良好的耐磨性，每一次加工工件都至少与定位元件至少接触一次，容易引起磨损；３.要有足够的刚性，为了使在夹紧力、切削力等力的作用下不致发生较大变形，从而影响加工精度。常见定位情况：１.完全定位，定位系统正好限制工件６个自由度２.部分定位，定位系统限制工件少于６个自由度３.欠定位：工件的第一类自由度没有得到全部限制（绝不允许）４.过定位：工件一个自由度同时被两个以上的定位元件限制27夹具部分夹紧装置的组成１.动力装置液压缸等２.中间传力机构铰链等改变夹紧力大小、方向，实现自锁３.夹紧元件压板等夹紧装置的要求１.保证工件定位２.夹紧力大小适宜，保证位置，减小变形３.结构简单，讲究效率４.自锁28量具部分测量与测量方法分类测量：以确定被测量值为目的的试验过程（一组操作）称为测量，一项有价值的测量必须包含四个基本条件：测量对象（指零件上被测量的参数）、计量单位、测量方法和测量准确度；测量方法：指测量原理、测量器具和测量条件等因素在满足测量准确度和经济原则下的总和；测量对象：指零件上的被测参数（被测量）测量方法：指获得结果的方式；测量方法的分类：直接测量：被测量与计量器具本身的标准量（包括外加标准量，如：量块，标准件）直接比较后得到被测量值的测量（包括：相对测量与绝对测量）：29量具部分间接测量：通过测量与被测量有函数关系的其他量，再经过计算而获得的被测量值的测量。（如：弓高弦长测量直径）接触测量与非接触测量•接触测量：计量器具的测量面直接与被测工件表面接触，并存有测量力的测量；•非接触测量：计量器具的测量面与被测工件不直接接触，因而不存在测力的测量。单次测量与综合测量•单次测量：对零部件上各个参数分别单独进行测量；•综合测量：对零件上几个相关参数的综合效应进行测量。30量具部分计量器具及其选择计量器具：量具、计量仪器、计量装置的总称；量具：以固定形式复现量值的计量器具；计量仪器：将被测量转换成可直接观察的示值或等效信息的计量器具；计量装置：计量器具连同有关的辅助设备所构成的整体或系统（如：三座标；平台、方箱高度尺）31量具部分测量原则测量原则：在几何量测量中普遍使用并得到公认的一些规律；遵守这些规律的意义在于减少测量误差提高测量准确度。阿贝原则：长度测量的基本原则，其内容是：为保证长度测量的准确性，应使被测件的尺寸线和量仪中作为标准的刻度基准线重合或排成一条直线。变形最小原则:(被测零件由于温度、自身重力、测力、装夹力的影响，使零件产生变形，给测量带来误差)：通过平衡温度（时间处理）、合理支承被测件、科学装夹、尽量减少和稳定测力等办法，使被测件变形最小，由变形引起的误差也最小。基准统一原则：测量基准、工艺基准和设计基准三者重合统一称为基准统一原则。（测量基准选择的原则是：中间工序的测量基准尽可能选用工艺基准，最后工序的测量尽可能选择设计基准。）封闭原则：在测量圆分度器的分度误差时，由于圆周封闭的特性，其分度角或内角的标称值总和均应为360°，故知其角度误差为零，称为封闭原则。32量具部分游标卡尺是最常用的量具之一。它的主体是