杏彩体育平台网页版普通车床加工技术创新ppt

日期:2024-04-16 浏览:25

  杏彩体育平台网页版普通车床加工技术创新ppt* * * (2)铰刀 1.铰刀的种类和用途 * 2.铰刀的结构 铰刀特点:铰刀无横刃,刀齿较多,一般有6~12个齿,每个刀齿上所受的径向切削分力比较均匀, 铰孔余量小,容积空间不深。 铰刀芯部直径较粗,刚性好,因此,铰削时工作平稳,铰孔质量好。 * (3)镗刀 镗通孔 * (4)刨刀 (5)拉刀 1.拉刀种类 拉刀按加工表面分为内拉刀和外拉刀; 按拉削 方式分普通式、轮切式、及综合式; 按受力不同分拉刀和推刀 2.拉刀的结构 普通圆孔拉刀结构如下: * (6)砂轮 一、砂轮 磨料+结合剂 砂轮特性决定于五要素:磨料、粒度、结合剂、硬度和组织。 (一)磨料 锋利的形状、高硬度和热硬性、适当的坚韧性 1.氧化物系(刚玉类,主要成份Al2O3) ① 棕刚玉(A)韧,硬度低,磨碳素钢、合金钢、可锻铸铁 ②白刚玉(WA)韧性低、硬,磨淬火钢、高速钢、高碳钢 ③铬刚玉(PA)韧,硬度低,Ra小,磨高速钢、不锈钢等 * 主要起切削作用 主要起容屑和冷却作用 主要起粘接作用 * 2.碳化物系(主要成份碳化硅、碳化硼) ① 黑色碳化硅(C)韧性低、硬度高,磨铸铁、黄铜等脆材 ②绿色碳化硅(GC)韧性差、更硬,磨Y合金 3.超硬磨料 人造金刚石(D)、立方氮化硼(CBN) (二)粒度 以刚能通过的那一号筛网的网号来表示磨料的粒度,如60#微粉:磨粒的直径<40um时,如W20磨粒尺寸在20~14um粗磨用粗粒度,精磨用细粒度 ;当工件材料软,塑性大,磨削面积大时,采用粗粒度,以免堵塞砂轮烧伤工件。 * (三)结合剂 1.陶瓷结合剂(V)化学稳定性好、耐热、耐腐蚀、价廉,占90%,但性脆,不宜制成薄片,不宜高速,线.树脂结合剂(B)强度高弹性好,耐冲击,适于高速磨或切槽切断等工作,但耐腐蚀耐热性差(300℃),自锐性好。 3.橡胶结合剂(R)强度高弹性好,耐冲击,适于抛光轮、导轮及薄片砂轮,但耐腐蚀耐热性差,杏彩体育注册(200℃),自锐性好。 4.金属结合剂(M)青铜、镍等,强度韧性高,成形性好,但自锐性差,适于金刚石、立方氮化硼砂轮。 * ( 四)硬度 指砂轮工作时在磨削力作用下磨粒脱落的难易程度。取决于结合剂的结合能力及所占比例,与磨料硬度无关。硬度高,磨料不易脱落;硬度低,自锐性好。分7大级(超软、软、中软、中、中硬、硬、超硬),16小级。 砂轮硬度选择原则: 1. 磨削硬材,选软砂轮;磨削软材,选硬砂轮; 2. 磨导热性差的材料,不易散热,选软砂轮以免工件烧伤; 3.砂轮与工件接触面积大时,选较软的砂轮; 4.成形磨精磨时,选硬砂轮;粗磨时选较软的砂轮。 * (五)组织 反映砂轮中磨料、结合剂和气孔三者体积的比例关系,即砂轮结构的疏密程度,分紧密、中等、疏松三类13级。紧密组织成形性好,加工质量高,适于成形磨、精密磨 和强力磨削。中等组织适于一般磨削工作,如淬火钢、刀具刃磨等。疏松组织不易堵塞砂轮,适于粗磨、磨软材、磨平面、内圆等接触面积较大时,磨热敏性强的材料或薄件。 * .刀具寿命及其影响因素 刀具的失效形式可分为磨损和破损两类,前者表现为连续地、逐渐地发生,后者表现为突然发生,如崩刃、碎断、剥落和卷刃等。刀具的磨损程度主要取决于刀具材料、工件材料的机械物理性能和切削条件,与一般的机械零件磨损相比,有着不同的特点:与前刀面接触的切屑底面是活性很高的新鲜表面,不存在氧化膜等的污染;前、后刀面上的接触压力很大,接触面温度很高(如硬质合金刀具加工钢,温度可达800?℃~1000?℃)等。因此刀具磨损时存在着机械、热和化学作用,表现为摩擦、黏结和扩散等现象。 * 一、刀具磨损的原因 (1) 磨粒磨损 (任何切削速度 高速钢) (2) 粘结磨损 (中低速 硬质合金) (3) 扩散磨损 (高速切削) (4) 氧化磨损 (高速切削) ⑸ 相变磨损 (高温 工具钢) * 二、刀具的磨损形式 前刀面磨损:加工塑性金属时,当刀具材料的耐热性、耐磨性不足,切削速度较高,切削厚度较大(大于0.5 mm)时,常在前刀面上发生磨损。 后刀面磨损:切削时,工件的新鲜加工表面与刀具后刀 面接触,并相互摩擦,从而引起后刀面磨损。以较小的切削厚度(小于 0.1mm),较低的切削速度切削塑性金属以及切削铸铁时,主要发生这种磨损。 前刀面和后刀面同时磨损:这是一种兼有上述两种情况的磨损形式。在用中等速度和进给量切削塑性金属时,经常会发生前刀面和后刀面同时磨损。 * * 三、刀具磨损过程及磨钝标准 (1)刀具的磨损过程 图3-38 硬质合金车刀的典型磨损曲线CrMnSiA;go=4o,ao=8o,kr=45o,ls=-4o;vc=150m/min,f=0.2mm.r,asp=0.5mm * (2)刀具的磨钝标准 刀具允许达到的最大的磨损量,称为“磨钝标准”。 对于一般刀具,常以后面磨损带高度VB的允许极限值作为磨钝标准,定尺寸刀具和自动化生产中的精加工刀具,常以径向磨损量NB的允许值作为磨钝标准。 四、刀具耐用度 (1) 定义 刃磨或换刃后的刀具,自开始切削直到磨损量达到磨钝标准为止的纯切削时间,称为刀具耐用度,符号用T。 * ⑵ 刀具寿命和耐用度的区别 刀具寿命是指一把新刀具从投入使用直到报废为止的总的切削时间,其中包括多次重磨,因此刀具的寿命等于刀具耐用度与重磨次数的乘积。 (3) 切削用量与刀具耐用度的关系 切削用量与刀具耐用度有着紧密的关系,直接影响机械加工的生产效率和加工成本。在切削用量三要素中,切削速度对刀具耐用度的影响最大,其次为进给量,背吃刀量的影响最小 。 * 车刀刃磨的详细介绍 1.砂轮的选择砂轮的特性由磨料、粒度、硬度、结合剂和组织5个因素决定。 1.砂轮的选择 砂轮的特性由磨料、粒度、硬度、结合剂和组织5个因素决定。 (1)磨料,常用的磨料有氧化物系、碳化物系和高硬磨料系3种。船上和工厂常用的是氧化铝砂轮和碳化硅砂轮。氧化铝砂轮磨粒硬度低(HV2000-HV2400)、韧性大,适用刃磨高速钢车刀,其中白色的叫做白刚玉,灰褐色的叫做棕刚玉。 * 1)刃磨刀具前,应首先检查砂轮有无裂纹,砂轮轴螺母是否拧紧,并经试转后碳化硅砂轮的磨粒硬度比氧化铝砂轮的磨粒高(Hv2800以上)。性脆而锋利,并且具有良好的导热性和导电性,适用刃磨硬质合金。其中常用的是黑色和绿色的碳化硅砂轮。而绿色的碳化硅砂轮更适合刃磨硬质合金车刀。 2)粒度:粒度表示磨粒大小的程度。以磨粒能通过每英寸长度上多少个孔眼的数字作为表示符号。例如60 * 粒度是指磨粒刚可通过每英寸长度上有60个孔眼的筛网。因此,数字越大则表示磨粒越细。粗磨车刀应选磨粒号数小的砂轮,精磨车刀应选号数大(即磨粒细)的砂轮。船上常用的粒度为46号—台0号的中软或中硬的砂轮。 3)硬度:砂轮的硬度是反映磨粒在磨削力作用下,从砂轮表面上脱落的难易程度。砂轮硬,即表面磨粒难以脱落;砂轮软,表示磨粒容易脱落。砂轮的软硬和磨粒的软硬是两个不同的概念,必须区分清楚。刃磨高速钢车刀和硬质合金车刀时应选软或中软的砂轮。 * 另外,在选择砂轮时还应考虑砂轮的结合剂和组织。船上和工厂一般选用陶瓷结合剂(代号A)和中等组织的砂轮。综上所述,我们应根据刀具材料正确选用砂轮。刃磨高速钢车刀时,应选用粒度为46号到60号的软或中软的氧化铝砂轮。刃磨硬质合金车刀时,应选用粒度为60号到80号的软或中软的碳化硅砂轮,两者不能搞错。 * 2.车刀刃磨的步骤:磨主后刀面,同时磨出主偏角及主后角;磨副后刀面,同时磨出副偏角及副后角;磨前面,同时磨出前角;修磨各刀面及刀尖。 3.刃磨车刀的姿势及方法 (1)人站立在砂轮机的侧面,以防砂轮碎裂时,碎片飞出伤人; (2)两手握刀的距离放开,两肘夹紧腰部,以减小磨刀时的抖动; (3)磨刀时,车刀要放在砂轮的水平中心,刀尖略向上翘约3°~8°,车刀接触砂轮后应作左右方向水平移动。当车刀离开砂轮时,车刀需向上抬起,以防磨好的刀刃被砂轮碰伤; (4)磨后刀面时,刀杆尾部向左偏过一个主偏角的角度;磨副后刀面时,刀杆尾部向右偏过一个副偏角的角度; (5)修磨刀尖圆弧时,通常以左手握车刀前端为支点,用右手转动车刀的尾部。 * 4. 刃磨刀具时的注意事项 1)使用时,人不能正对砂轮站立砂轮碎裂或飞出伤人。 2)刃磨刀具不能用力过大,否则会使手打滑而触及砂轮面,造成工伤事故。 3)磨刀时应戴防护眼镜,以免砂砾和铁屑飞入眼中。 4)磨刀时不要正对砂轮的旋转方向站立,以防意外。 5)磨小刀头时,必须把小刀头装入刀杆上。 6)砂轮支架与砂轮的间隙不得大于3mm,入发现过大,应调整适当。 * 5、标准麻花钻的刃磨: 标准麻花钻是一种非常普通钻孔工具。它结构简单,刃磨方便,但要把它真正刃磨好,把刃磨方法和技巧掌握好,对初学职校学生来说,也一样轻松了事。关键是方法和技巧。方法掌握了,问题就会迎刃而解。 学生工艺课中都已经学过了标准麻花钻相关知识,对标准麻花钻刃磨要求基本上能背下来: ①顶角2 φ为118°±2o ②孔缘处后角α0为10°-14° ③横刃斜角 为50°-55° ④两主切削刃长度以及和钻头轴心线组成两个角要相等 ⑤两个主后刀面要刃磨光滑。 * 麻花钻的顶角一般是118°,也可把它当作120°来看待。刃磨钻头主要掌握几个技巧: 口诀一:“刃口摆平轮面靠。”这是钻头与砂轮相对位置第一步,刃口要与砂轮面摆平。 磨钻头前,先要将钻头的主切削刃与砂轮面放置在一个水平面上,也就是说,保证刃口接触砂轮面时,整个刃都要磨到。这是钻头与砂轮相对位置的第一步,位置摆好再慢慢往砂轮面上靠。 * 口诀二:“钻轴斜放出锋角。”这里是指钻头轴心线与砂轮表面之间位置关系。钻头轴线°的角度。 这个角度就是钻头的锋角,此时的角度不对,将直接影响钻头顶角的大小及主切削刃的形状和横刃斜角。这里是指钻头轴心线与砂轮表面之间的位置关系,取60°就行,这个角度一般比较能看得准。这里要注意钻头刃磨前相对的水平位置和角度位置,二者要统筹兼顾,不要为了摆平刃口而忽略了摆好度角,或为了摆好角度而忽略了摆平刃口。 * 口诀三:“由刃向背磨后面。”这里是指从钻头刃口开始整个后刀面缓慢刃磨。由刃口往后磨后面。刃口接触砂轮后,要从主切削刃往后面磨,也就是从钻头的刃口先开始接触砂轮,而后沿着整个后刀面缓慢往下磨。钻头切入时可轻轻接触砂轮,先进行较少量的刃磨,并注意观察火花的均匀性,及时调整手上压力大小,还要注意钻头的冷却,不能让其磨过火,造成刃口变色,而至刃口退火。发现刃口温度高时,要及时将钻头冷却。 * 口诀四:“上下摆动尾别翘。”钻头的刃口要上下摆动,钻头尾部不能起翘。 这是一个标准的钻头磨削动作,主切削刃在砂轮上要上下摆动,也就是握钻头前部的手要均匀地将钻头在砂轮面上上下摆动。而握柄部的手却不能摆动,还要防止后柄往上翘,即钻头的尾部不能高翘于砂轮水平中心线以上,否则会使刃口磨钝,无法切削。这是最关键的一步,钻头磨得好与坏,与此有很大的关系。在磨得差不多时,要从刃口开始,往后角再轻轻蹭一下,让刃后面更光洁一些。 刀尖的结构 * 3.3.2 刀具几何角度 刀具标注角度坐标系的假定条件 1、假定运动条件:用刀具主运动向量近似代替合成运动向量,然后再用平行或垂直于主运动方向的坐标平面构成参考系。 2、假定安装条件:假定刀具的安装位置恰好使其底面或轴线与参考系的平面平行或垂直。 * 3.3.2 刀具几何角度 ?基面pr:通过切削刃某一点,垂直于主运动方向的平面。 2)? 切削平面ps:通过切削刃某一点,包含主运 动方向并与工件加工表面相切的平面。切削平面ps与基面pr垂直。 3)??正交平面P0:通过切削刃某一点,垂直于切削刃在基面上的投影的平面。垂直于切削平面ps与基面pr的平面。 4)??法剖面Pn:通过切削刃某一点,垂直于切削刃的平面。 5)??进给剖面Pf:通过切削刃某一点,平行于进给运动方向并垂直于基面pr的平面。 6)? 背平面Pp:通过切削刃某一点,同时垂直于进给剖面Pf与基面pr的平面。 * 图2.35 正交平面参考系 图2.36 法平面参考系 图2.37 假定工作平面 与背平面参考系 刀具几何角度坐标系 * * 2009 正交平面参考系 ① 基面 Pr :为过切削刃选定点而和该点假定主运动方向垂直的平面。车刀的基面可理解为平行刀具底面的平面。 ② 切削平面Ps :为过切削刃上选定点与切削刃相切并垂直于基面的平面。选定点在主切削刃上者为主切削平面,选定点在副切削刃上者为副切削平面。未特别说明,切削平面即是指主切削平面。 ③ 正交平面Po:它又称正交剖面或主剖面,过切削刃上选定点并同时垂直于基面和切削平面的平面(或过切削刃选定点并垂直于切削刃在基面上的投影的平面)。选定点在主切削刃上者为主正交平面,选定点在副切削刃上者为副正交平面。 ( 正交平面参考系 * 2009 法平面参考系 * 2009 假定工作平面和 背平面参考系 3.3.2刀具几何角度 * 在正交平面Po中测量的角度: 1)前角γo -- 前刀面与基面之间的夹角。通过选定点的基面若位于楔形刀体的实体之外,前角为正值;反之为负值。 2)后角αo -- 后刀面与切削平面之间的夹角。若通过选定点的切削平面位于楔形刀体的实体之外,后角为正值;反之为负值。 3)楔角βo -- 前刀面与主后刀面之间的夹角。显然有:βo + γo +αo = 90°。 3.3.2刀具几何角度 在基面Pr中测量的角度: 4)主偏角kr -- 主切削刃在基面上的投影与假定进给方向之间的夹角。 5)副偏角k‘r -- 副切削刃在基面上的投影与假定进给反方向之间的夹角。 6)刀尖角εr -- 主切削刃与副切削刃在基面上投影之间的夹角。 显然有: kr+kr +εr = 180°。 * 3.3.2刀具几何角度 在切削平面Ps中测量的角度: 7)刃倾角λs -- 主切削刃与基面之间的夹角。当刀尖是主切削刃上最低点时,刃倾角定为负值;当刀尖是主切削刃上最高点时,则刃倾角为正值, 当λs = 0°时,主切削刃与切削速度垂直,称之为直角切削或正切削。而λs ≠ 0°的切削称为斜角切削或斜切削。λs的正或负会改变切屑流出的方向。 * 3.3.2刀具几何角度 * 3.3.2 刀具几何角度 在副正交平面 中测量的角度 8)副后角αo -- 副后刀面与切削平面之间的夹角; 9)副前角γo -- 前刀面与基面之间的夹角。 * * * 3.3.2常用刀具的种类和用途 1.车刀 1). 车刀的种类 (1)直头外圆车刀; (2)弯头车刀; (3)偏刀; (4)切槽或切断刀; (5)镗孔刀; (6)螺纹车刀; (7)成形车刀; * * 2)按结构分类 整体式(HSS)、焊接式、机械夹固式(重磨式、可转位式)焊接式车刀。焊接式车刀是将一定形状的硬质合金刀片和刀杆通过钎焊连接而成。 焊接车刀刀杆常用中碳钢制造,截面有矩形、方形和圆形三种。普通车床多采用矩形截面。当切削力较大时(尤其是进给抗力较大时),可采用方形截面。圆形刀杆多用于内孔车刀。 * 焊接式硬质合金车刀 常用焊接刀片形式 * 可转位式车刀的组成:可转位刀片、刀垫、刀杆、夹紧机构切削性能好,辅助时间短,生产率高。 * 刀片夹紧方式: (1)上压式 夹紧力大,定位可靠,阻碍流屑 (2)偏心式 结构简单,不碍流屑,夹紧力不大 (3)综合式 夹紧力大,耐冲击,结构复杂 (4)杠杆式 * * 三高一专的先进刀具:高精度、高效率、高可靠性、专业化 * * * * * 3.孔加工工具 孔加工刀具的种类及用途: 在实体材料上加工孔用刀具:扁钻、麻花钻、中心钻、深孔钻 麻花钻 * 中心钻 * 对已有孔加工用刀具: 铰刀、镗刀、扩孔钻、锪钻 * * (1)麻花钻:标准高速钢麻花钻由工作部分、颈部及柄部三部分组成。 1)工作部分:分切削部分和导向部分。两个前刀面、两个后刀面、两个副后刀面、两个主刃、两个副刃、一个横刃。钻芯直径朝柄部方向递增。 2)柄部:夹持部分,有直柄和锥柄。 3)颈部: 用于磨柄部时砂轮的退刀。 4)麻花钻的修磨:前角从+30°到-30°,横刃长前角-55°,定心差,轴向力大,刚性差,排屑困难磨短横刃增大前角,修磨主刃顶角分屑槽。 * 图2 CA6140型卧式车床车削螺纹的传动路线机床的分类与型号表示法 —2机床型号表示方法 * 类别 车床 钻床 镗床 磨床 齿轮 加工机床 螺纹 加工机床 铣床 刨插床 拉床 电加工机床 切断机床 其他机床 代号 C Z T M Y S X B L D G Q 表3.1 机床的类别代号 表3.2 机床的通用性代号 通用 特性 高精度 精密 自动 半自动 数控 自动 换刀 仿形 万能 轻型 简式 代号 G M Z B K H F W Q J 3.2.1机床的分类与型号表示法 —2机床型号表示方法 * 二、金属切削机床型号的编制 类别 车床 钻床 镗床 磨床 齿轮加工机床 螺纹加工机床 铣床 刨床 拉床 电加工 机床 切断 机床 机床 代号 C Z T M 2M 3M Y S X B L D G Q 读音 车 钻 镗 磨 2磨 3磨 牙 丝 铣 刨 拉 电 割 其 1.机床的类别代号 3.2.1机床的分类与型号表示法 —2机床型号举例 (车床) (万能)特性代号 C W 6 1 40 (车床)类别代号 (卧式)组别代号 (普通)型别代号 (直径1/10)主参数 * 卧式 X 6 2 W 铣床类 (2号工作台)主参数 (万能)改进序号 3.2.1机床的分类与型号表示法 —2机床型号举例(铣床) * 3.2.1机床的分类与型号表示法 —2机床型号举例(钻床) * 3.2.1机床的分类与型号表示法 —2机床型号举例 * 3.2.2 机床的基本组成 动力源 传动系统 支撑件 工作部件包括: 控制系统 冷却系统 润滑系统 其他装置 机床基本部分组成 * 3.2.2机床的基本组成 动力源 为机床提供动力(功率) 运动的驱动部分 传动系统 支撑件支撑件 用于安装和支承固定的或运动的部件,承受其重力和切削力 交流电动机 直流电动机 主传动系统 变速箱、主轴箱进给传动系统 进给箱其他运动的传动系统 床身 底座 立柱 * 3.2.2机床的基本组成 工作部件 ① 与主运动和进给运动的有关执行部件,例如主轴及主轴箱,工作台及其溜板或滑座,刀架及其溜板,以及滑枕等安装工件或刀具的部件; ② 与工件和刀具有关的部件或装置,如自动上下料装置、自动换刀装置、砂轮修整器等; ③与上述部件或装置有关的分度、转位、定位机构和操纵机构等。不同种类的机床,由于其用途、表面形成运动和结构布局的不同,这些工作部件的构成和结构差异很大。 * 3.2.2机床的基本组成 * 图3.1.8 立式车床 1-立刀架溜板;2-立刀架;3-横梁;4-花盘;5-横刀架;6-立柱 3.2.2机床的基本组成 * 3.2 车床 一、概 述 车床占机床总数的20%~35%; 加工范围:轴、盘套零件上内外回转面、端面、螺纹面等; 运动特征:主运动为主轴带动工件作回转运动 ; 所用刀具:车刀、钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥等; 车床种类:卧式、立式、转塔、仿形、自动和半自动、专门化车床(曲轴、凸轮轴车床、铲齿车床) 加工精度:经济加工精度IT8~IT7,表面粗糙度Ra1.25~2.5 车削加工的工艺特点是:见书P31 * 二、CA6140型卧式车床 (一)车床的特点及用途 通用性好,加工范围广,适于加工中、小型轴类、盘套类零件的内外回转面、端面,能加工米制、英制、模数制、径节制四种标准螺纹及加大螺距、非标准螺距螺纹等。但结构复杂,自动化程度低,适于单件小批生产及修配车间。 (二)机床的传动系统分析 为便于了解和分析机床的运动和传动情况,常用机床的传动系统图。传动系统可分解为主运动传动链和进给运动传动链。进给运动传动链又可分为纵向机动和横向机动进给传动链、螺纹进给传动链,还有刀架快速移动传动链。 * 2.CA6140型卧式车床的外形(见下图),其主要部件及功用如下:(1)主轴箱(2)刀架(3)尾座(4)进给箱(5)床身(6)溜板箱(7)底座(8)进给箱 * * 主运动传动链 (三)CA6140型卧式车床的传动系统 2)主轴转速级数 正转时 2×3×( 1 + 3 )= 6 + 18 = 24 级 反转时 1×3×( 1 + 3 )= 3 + 9 = 12 级 主轴反转时的传动比比正转时大,所以反转速度高于正转。主轴反转主要用于车螺纹时,不断开主轴和刀架间传动联系的情况下,使刀架退至起始位置,以免在下一次切削时发生乱扣现象。采用高速,可节省辅助时间。 * * 3.纵、横向进给传动链 图3.1.13 主轴的起停控制机构 * 4.刀架快速移动传动链 * * (五)其他车床简介 1.立式车床 适于加工高度小于直径的大型盘套类零件。 * 2.转塔车床(六角车床) 适用范围:成批加工形状复杂的盘套类零件。 结构特点:没有丝杠和尾座,而在床尾装有一个可纵向移动的转塔刀架,其上可装多把刀,工作中周期性转位,顺序地对工件进行加工。刀具行程由挡块控制,易保证精度,提高生产率。 3.多刀半自动车床 是指除装卸工件以外能自动完成所有切削运动和辅助运动的车床。主要用于成批和大量生产形状较复杂的盘套类零件的粗加工和半精加工。对工件可车削外圆、内孔、端面、内外沟槽、成形面、钻孔、铰孔等,生产率较高。 4.多轴自动车床 适用于加工形状复杂的工件。 * * 5.数控车床 用于加工回转体零件,它是数控机床中产量最大的品种之一。数控机床的通用性强,生产准备时间短,生产效率高,适应性强。当加工对象改变时,除了更换刀具外,只需更换一个新的控制介质,便可自动加工出所要求的新零件,而不必对机床作任何调整,因此,数控机床特别适用于产量小、品种多、产品更新频繁、生产周期要求短以及零件形状复杂的场合。数控技术可以应用于车床、钻床、镗床、铣床、磨床等各类机床中。目前,数控机床已由加工循环控制发展成更先进的 “加工中心”、“适应控制”及“计算机控制”。 * 图3.1.15 数控车床外形图 * (六)车床附件 车床上常备有卡盘、花盘、顶尖、中心架、跟刀架等附件,以安装 形状各异、大小不同的工件。 * * * 6) 心轴与弹簧卡头 当工件的内外圆表面的位置精度要求较高时,采用心轴装夹。使用心轴装夹工件时,应将工件全部粗车完后,再将内孔精车好。然后以内孔为定位基准,用心轴装夹完成精加工外部各表面。见书P45图3-25 弹簧卡头主要用于以外圆表面为定位基准的工件的夹紧。弹簧套筒在压紧螺母的压力下向中心均匀收紧,使工件获得准确的定位和牢固的夹紧,从而获得较高的位置精度。 见书P46图3-26 (七)卧式车床常见故障及其排除方法 见书P46-51表3-1 3.3.1刀具切削部分组成 * 前刀面Aγ – 刚形成的切屑 沿其流出的刀面; 主后刀面Aα -- 与工件加工表 面相对的刀面; 副后刀面Aα′- 与工件已加工 表面相对的刀面; 主切削刃S – 前刀面与主后刀面 的交线,它承担主要 的切削工作; 副切削刃S′- 前刀面与副后 刀面的交线; 刀尖 – 主、副切削刃 的实际交点 图2-8切削热的产生与传导 * 2.4.2 切削温度 1.切削温度的概念 切削温度是指切屑、工件与刀具表面接触区域的平均温度。切削温度的高低,取决于产生热量的多少和传散热量的快慢。 2.影响切削温度的因素 切削温度主要受切削用量、刀具几何参数、工件材料、 刀具磨损和切削液的影响。 (1)切削用量的影响 (2) 刀具的几何参数的影响 (3) 工件材料的影响 (4) 刀具磨损的影响 (5) 切削液的影响 * 2.5切削液 2.5.1切削液的作用 1. 冷却作用 切削液的冷却作用是通过它和因切削而发热的刀具(或砂轮)、切屑和工件间的对流和汽化作用把切削热从刀具和工件处带走,从而有效地降低切削温度,减少工件和刀具的热变形,保持刀具硬度,提高加工精度和刀具耐用度。切削液的冷却性能和其导热系数、比热、汽化热以及粘度(或流动性)有关。水的导热系数和比热均高于油,因此水的冷却性能要优于油。 * 2. 润滑作用 金属切削加工液(简称切削液)在切削过程中的润滑作用,可以减小前刀面与切屑,后刀面与已加工表面间的摩擦,形成部分润滑膜,从而减小切削力、摩擦和功率消耗,降低刀具与工件坯料摩擦部位的表面温度和刀具磨损,改善工件材料的切削加工性能。 在磨削过程中,加入磨削液后,磨削液渗入砂轮磨粒-工件及磨粒-磨屑之间形成润滑膜,使界面间的摩擦减小,防止磨粒切削刃磨损和粘附切屑,从而减小磨削力和摩擦热,提高砂轮耐用度以及工件表面质量。 * 3. 清洗作用 在金属切削过程中,要求切削液有良好的清洗作用。除去生成切屑、磨屑以及铁粉、油污和砂粒,防止机床和工件、刀具的沾污,使刀具或砂轮的切削刃口保持锋利,不致影响切削效果。对于油基切削油,粘度越低,清洗能力越强,尤其是含有煤油、柴油等轻组份的切削油,渗透性和清洗性能就越好。含有表面活性剂的水基切削液,清洗效果较好,因为它能在表面上形成吸附膜,阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂轮上,同时它能渗入到粒子和油泥粘附的界面上,把它从界面上分离,随切削液带走,保持切削液清洁。 * 4. 防锈作用 在金属切削过程中,工件要与环境介质及切削液组分分解或氧化变质而产生的油泥等腐蚀性介质接触而腐蚀,与切削液接触的机床部件表面也会因此而腐蚀。此外,在工件加工后或工序之间流转过程中暂时存放时,也要求切削液有一定的防锈能力,防止环境介质及残存切削液中的油泥等腐蚀性物质对金属产生侵蚀。特别是在我国南方地区潮湿多雨季节,更应注意工序间防锈措施。 * 作用 除了以上4种作用外,所使用的切削液应具备良好的稳定性,在贮存和使用中不产生沉淀或分层、析油、析皂和老化等现象。对细菌和霉菌有一定抵抗能力,不易长霉及生物降解而导致发臭、变质。不损坏涂漆零件,对无危害,无刺激性气味。在使用过程中无烟雾 或少烟雾。便于回收,低污染,排放的废液处理简便,经处理后能达到国家规定的工业污水排放标准等。 * 2.5.2 切削液的种类 切削液按油品化学组成分为非水溶性(油基)液和水溶性(水基)液两大类。 水基的切削液可分为乳化液、半合成切削液和合成切削液。 乳化液的成分:矿物油50-80%,脂肪酸0-30%,乳化剂15-25%,防锈剂0-5%,防腐剂<2%,消泡剂<1% 半合成:矿物油0-30%,脂肪酸5-30%,极压剂0-20%,表面活性 剂0-5%,防锈剂0-10% 全合成:表面活性剂0-5%,胺基醇10-40%,防锈剂0-40% * 全合成---皆为添加剂所组成 优点:清洁性极佳、冷却性极佳、防锈性可 缺点:润滑性较不足,成本较高 适用:研磨,部分做切削,但需增强其润滑性(极压) 半合成---添加剂和基础油的比例有50%-50%、也有30%-70%不等,看配方而定 优点:成本适中,清洁性逊全合成胜皂化油,润滑性逊皂化油胜全合成 缺点:其实有寿命、防锈、切削适中,最可灵活调整 适用:大部分切削,按照所需条件,如:要求防锈、清洁、成本别太高,可选半合成. * 皂化油(乳化油)---最常见之切削液,乳白色状,大部分价钱便宜。 优点:成本较上述两种低,润滑性切削佳、防锈可视情况。 缺点:使用上会因天气温度上升、现场维护不当造成寿命缩短致使发臭,另清洁效果较差,若无时常维护容易使环境变脏。 适用:绝大部分加工中心、数控机床适用 2.5.3 切削液的选用 1. 根据工件材料选择 (1)铸铁、青铜在切削时,一般不用切削液。精加工时,用煤油。 (2)切削铝时,用煤油。 (3)切削有色金属时,不宜用含硫的切削液。 (4)切削镁合金时,用矿物油。 (5)切削一般钢时,采用乳化液。 (6)切削难切削材料时,应采用极压切削液。 * 2. 根据工艺要求和切削特点选择 (1)粗加工时,应选冷却效果好的切削液。 (2)精加工时,应选润滑效果好的切削液。 (3)加工孔时,应选用浓度大的乳化液或极压切削液。 (4)深孔加工时,应选用含有极压添加剂浓度较低的切削液。 (5)磨削时,应选用清洗作用好的切削液。 (6)用硬质合金、陶瓷和PCD、PCBN刀具切削时,一般不用切削液。要用时,必须自始自终地供给。PCBN刀具在切削时,不能用水质切削液。固为CBN在1000℃以上高温时,会与水起化学反应而被消耗。 * 切削液的加注方法 浇注法 喷雾法 高压法 * 2.6 综合训练(见书P22-23) (一) 题目 (二) 任务 (三) 总结评定 * 本章小结 1.切削运动及切削要素 2.切削的基本变形及影响 3.切削力的来源与分解 4.切削温度 5.切削液的作用 作业:见书P23-24(1-11) * 教学目标:了解各类机床的组成、分类及特点,了解机床的加工工艺范围,各类机床加工特点、根据零件加工工艺特点合理选择和安排机床加工。掌握金属切削刀具的材料、几何形状和结构形式以及根据工件材料及加工工艺特点合理选择相应刀具。了解机床夹具的作用、分类及工件的定位原理。 教学重点: 机床的组成,刀具材料、几何形状与工件加工精度的关系。机床夹具的作用、工件的六点定位原理。 * 第3章 机械加工工艺系统 教学难点: 根据零件加工工艺特点合理选择机床;刀具几何形状与工件加工精度的关系。根据工件的六点定位原理设计机床夹具。 教学方式: 讲解(结合车间车床、铣床、磨床和刀具) 课 时: * 硬件 软件 机械加工 工艺系统 工件 机床 刀具 夹具 工艺方法 工艺过程 数控程序 * 3.1 机床 3.1.1 概论 1. 金属切削机床的概念、分类 金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成具有特定尺寸、形状和表面质量的机器零件的机器,习惯上简称机床。它是加工机器零件的主要设备,约占机器总工作量的40%-60%。 * 金属切削机床作用: 利用切削刀具与金属工件的相对运动从工件上切除多余的金属或预留层,以获得符合规定的尺寸、形状、精度及表面质量要求的零件。 3.1.1机床的分类与型号表示法 —1分类 * 3.1 机床精度与刚度 加工中保证被加工工件达到要求的精度和表面粗糙度,并能在机床长期使用中保持这种要求,机床本身必须具备的精度称为机床精度。它包括几何精度、传动精度、运动精度、定位精度及精度保持性等几个方面。 机床刚度指机床系统抵抗变形的能力。作用在机床上的载荷有重力、夹紧力、切削力、传动力、摩擦力、冲击振动干扰力等。 * * 机床 是实现对工件进行机械加工的必要设备,为机械加工提供切削加工运动和动力。 夹具 是装夹工件的重要工艺装备,用它实施对工件的定位和夹紧,使工件在加工时相对于机床或刀具保持一个正确的位置。 刀具 是直接对工件进行加工的工具,将直接由它切除工件毛坯上预留的材料层。 一、金属切削机床的分类 按加工方式分: 12大类 按通用程度分:通用机床、专门化机床、专用机床 按加工精度分:普通精度、精密精度、高精度 按自动化程度:手动、机动、半自动、自动机床 按机床质量分:仪表机床、中型、大型、重型机床 车床 钻床 镗床 磨床 齿轮加工机床 螺纹加工机床 铣床 刨床 拉床 电加工 机床 切断 机床 机床 通用机床 专用机床 专门化机床 自动生产线 按通用性分 按精度分 普通精度机床 精密机床 高精度机床 超精密机床 按自动化程度分 手动机床 自动机床 半自动机床 3.1.1 机床的分类与型号表示法—1分类 按加工方式分 车床、铣床、钻床、镗床、磨床、刨(插)床、拉床、齿轮加工机床、 螺纹加工机床、珩磨机床、锯床、键槽加工机床 * * 3.机床的概念、组成、分类及特点 数控机床的概念、组成 数控机床是综合应用了计算机技术、自动控制、精密测量和机械设计等方面的最新成就而发展起来的一种典型的机电一体化产品。 数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服驱动系统、辅助装置、反馈装置和机床本体组成。 * 数控机床的分类 按工艺用途分为数控车床、车削中心、数控铣床、数控钻床、数控镗床、加工中心。 按系统控制功能分为点位控制、直线控制和轮廓控制数控机床。 按伺服系统控制方式分为开环、闭环、半闭环伺服系统数控机床。 数控机床的特点 良好的柔性和广泛的通用性 加工精度高,加工质量稳定 自动化程度高 生产效率高 易于建立计算机通信网络,便于实现现代化管理。 四、机床的传动 1. 机床的基本组成部分 (1)动力源 通常为电动机,包括交流电动机、直流电动机、伺服电动机、变频调速电机、步进电机等。 (2)执行件 ? 机床上直接夹持刀具或工件并实现所需运动的零部件,如主轴、 刀架、工作台等。 * (3)传动件 把动力源的动力和运动按要求传递给执行件或将运动由—个执行件传递到另一执行件的零部件,如齿轮、丝杠螺母、液压传动件等 2. 机床的传动联系 把动力源和执行件或执行件之间联系起来的一系列传动件,构成了一个传动联系,称其为传动链。 传动链两端的元件称为末端件,它可以是动力源或执行件。 * 按传动链的性质不同可分为: ①外联系传动链 传动链两个末端件之间不要求有严格的传动比关系,如车削时电机与主轴间的传动链 ②内联系传动链? 传动链两个末端件之间要求有严格的传动比关系,如车削螺纹主轴与刀架间的传动链;滚切齿轮工件与滚刀间的传动链; 内联系传动链中不能用带传动、摩擦轮传动和链传动 。 * 传动系统及表达形式 机床传动系统图是用规定的图形符号 (GB/T4460-1984)按运动传递的先后顺序画机床 各个传动链的综合简图。它能清晰地表示机床传动系统中各个零件及其相互联系,它只表示传动 系,不代表各传动件的实际尺寸和空间位置,是分析机床运动、计算机床转速和进给量的重要工具。如图3-2所示为CA6140型卧式车床的传动系统图。 * 图3-1 CA6140型车床传动系统图 2.1切削运动和切削要素 金属切削加工是用金属切削刀具从工件上切除多余的金属,从而获得形状、尺寸、表面质量都符合预定要求的加工。金属切削加工方法很多,常见的有车削、铣削、刨削、钻削、磨削、镗削等。 2.1.1 切削运动(见书P13) 切削运动是指切削过程中工件与刀具间的相对运动。因为这是形成各种不同形状表面的运动,所以也称为表面成形运动。切削运动一般具有主运动和进给运动。 * 机械加工的最基本方法--- 切削加工方法 2.1 工件表面的形状及其形成方法 * 切削加工成形方法 几何表面的形成原理 任何一个表面都可以看是一条曲线(或直线)沿着另一条曲线(或直线)运动的轨迹。这两条曲线(或直线)称为该表面的生成线,前者称为母线,后者称为导线(或称素线)。 金属切削加工是用金属切削刀具从工件上切除多余的金属,从而获得形状、尺寸、表面质量都符合预定要求的加工。金属切削加工方法很多,常见的有车削、铣削、刨削、钻削、磨削、镗削等。 2.1.1工件表面的形状及其形成方法 * * 工件加工表面的发生线是通过刀具切削刃与工件接触并产生相对运动而形成的。 形成工件表面的方法: (1)轨迹法 (2)成型法 (3)相切法 (4)范成法 2.1.1工件表面的形状及其形成方法 * 2.1.1工件表面的形状及其形成方法 * 2. 切削加工成形运动(切削运动) 工件表面的成形方法母线形成方法和导线形成方法的组合。 形成加工表面所需的刀具与工件之间的相对运动也是形成母线和导线所需相对运动的组合。 2.1.2 成形运动 与切削用量 图2.16 合成运动 * 表面成形运动 非表面成形运动 主运动 进给运动(纵、横、斜向) 按运动的功能分类 切入运动 分度运动 辅助运动 控制运动 接近 退刀 返回 2.1.2成形运动 与切削用量 * 1、主运动:使切削能够发生的运动,是唯一的,消耗功率最大的。 2、进给运动:使切削连续进行的运动 3、其他辅助运动:保证加工余量全部切除掉的运动,可是连续的和非连续的。 2.1.2 切削运动 * * 2.1.3成形运动与切削用量 图1.15 外圆车削的切削运动与工件表面 工件上的三个表面 待加工表面:切削过程中,即将被切掉的表面 加工表面:刀具正在切削的表面 已加工表面:刀具切削后形成的表面。 *有粗、精等多序加工的表面,这道工序是已加工表面,下道工序就是待加工表面。 * 2.1.3成形运动与切削用量 主运动 进给运动 待加工表面 已加工表面 加工表面 切削速度:主运动的最大线速度 m/s 进给量:有每转进给量、每齿进给、进给速度 背吃刀量:待加工表面与已加工表面之间的垂直距离。 * §2.2 切削的基本变形及影响因素 金属切削过程是指将工件上多余的金属层,通过切削加工被刀具切除成为切屑从而得到所需要的零件几何形状的过程。在这一过程中,始终存在着刀具切削工件和工件材料抵抗切削的矛盾,从而产生一系列现象,如切削变形、切削力大小变化、切削热?与切削温度以及有关刀具的磨损与刀具寿命、卷屑与断屑等。 2.2.1 切屑的形成与切削变形 1.切屑的形成过程及变形区的划分 (1) 第一变形区。材料在刀具前刀面挤压作用下,从图中OA线开始发生塑性变形,到OM线晶粒的剪切滑移基本完成,这一区域称为第一变形区(Ⅰ),亦称剪切区。 2) 第二变形区。切屑沿前刀面滑移排出时紧贴前刀面的底层金属进一步受到前刀面的挤压阻滞和摩擦,再次剪切滑移变形而纤维化,其方向基本上和前刀面平行,这一区域称为第二变形区(Ⅱ),亦称摩擦变形区。 切削过程示意图 (3) 第三变形区。已加工表面受到切削刃钝圆部分和后刀面的挤压、摩擦与回弹,造成纤维化与加工硬化。这一区域的格子线变形也是较密集的,称为第三变形区(Ⅲ)。 2.2.2切屑的种类 A带状切屑 B挤裂切屑 C单元切屑 D崩碎切屑 图2-4 切屑类型 切屑的各种形状 * 1.带状切屑 在加工塑性金属材料时,若切削层金属的剪切滑移变形未达到材料的剪切破坏极限,切屑就呈连续不断的带状,称为带状切屑。 2.挤裂切屑 在切削速度较低、切削厚度很大的情况下,切钢及切削黄铜等材料时 ,切屑的外表面局部达到剪切破坏极限,开裂呈节状,称为挤裂切屑。 * 3.单元切屑 在切削速度较低、切削厚度很大的情况下,切钢及铅等材料时 ,由于剪切变形完全达到材料的破坏极限,切下的切屑断裂成均匀的颗粒状,成为粒状切屑。单元切屑的切削力波动最大,在生产中很少见。 4.崩碎切屑 切削如铸铁等脆性材料时,切削层金属未经明显的塑性变形,就在弯曲拉应力作用下脆断,得到了不规则的细粒状切屑,称为崩碎切屑。 * 2.2.3影响切削变形的因素 1.工件材料 工件材料的塑性也是影响切削变形的主要因素。在相同条件下,工件材料塑性越大,切削变形越大。工件的强度越低,屈服极限低,切削变形越大;工件材料的强度越高,屈服极限高,切削变形越小。如图2-5a所示。 * 2.刀具前角 刀具的前角越大,刀刃越锋利,挤压小,切削变形越小。如图2-5b所示。 3.切削用量 (1)切削速度 受积屑瘤和切削速度的影响,呈波形变化。如图2-5c所示。 (2)进给量 进给量越大,切削变形程度越小。进给量越小,切削变形程度越大。如图2-5d所示。 * §2.3切削力 在切削加工过程中,刀具切入工件,使工件发生变形而成为切屑所需要的力,称为切削力。 (切削过程中作用在刀具上的切削抗力称为切削力。) * 2.3.1 总切削力的来源: 1、切削层金属、切屑和工件表面层金属的弹性、塑性变形而产生的力; 2、刀具与切屑、工件表面间的摩擦阻力。 2.3.2 切削力的分解 为了实际生产的需要,或作为设计机床、夹具刀具的依据,通常将总切削力分解为相互垂直的Fc 、Fp 、Ff三个力,如下图所示。 1.切削力Fc 主运动方向的分力,它垂直于基面,与切削速度的方向一致,又称为切向力。 * 它消耗的功率最多,是计算机床动力、设备强度和刚度、刀具强度的基本依据。 2. 背向力Fp 它在基面内,并与工件轴线垂直,又称径向力。这作用在工艺系统刚度最薄弱的方向上,容易引起 振动和形状误差,是设计和校验工艺系统刚度和精度的必要依据。 3.进给力Ff 进给方向的分力,它是在基面内,并与工件轴线平行与走刀方向相反的力,又称轴向力,它是设计进给(走刀)机构,计算进给功率的主要依据。 * 图2-8 切削力的分解 * 2.3.3 影响切削力的因素 1)工件材料的性能对切削力有显著的影响。 工件材料的硬度或强度愈高,材料的剪切屈服强度也愈高,发生剪切变形的抗力也愈大,故切削力也愈大。 2)切削用量对切削力的影响。 a)背吃刀量ap 和进给量f对切削力的影响; b)切削速度Vc对切削力的影响; * 3)刀具几何参数对切削力的影响。 a) 前角γo对切削力的影响:前角越大,刀刃越锋利,变形抗力越小,总切削力越小。 b) 主偏角kr 对切削力的影响; c)刃倾角ls 对切削力的影响; d)刀尖圆弧半径re 对切削力的影响; 4).切削液对切削力的影响 合理使用切削液,可以减小材料的变形抗力和磨擦阻力,使切削力减小。 * * * 2.4 切削热 切削热是指在切削过程中,由变形抗力和磨擦阻力所消耗的能量而转变的热量。 2.4.1 切削热的产生与传导 切削热是由切削功转变而来的。图2-8所示。 一个是切屑与前刀面、工件与后刀面之间的摩擦,这是切削热的主要来源。 另一个是切削层金属在刀具的作用下发生弹性变形和塑性变形。 * 机械加工工艺过程 工序Ⅰ 工序Ⅱ 工序N 走刀 工步 安装 工位 1.1.3机械加工工艺过程 (零件)及其组成 * 1.1.3---------工序 * 工序 是指一个(或一组)工人在同一台机床(或同一工作地点)对一个(或同时对几个)工件所连续完成的那部分工艺过程。 工人、工作地点、工件与连续完成构成了工序的4要素。其中任一个要素发生了变更就构成了另一道工序。 车削工序1 车削工序1 * * 1.1.3---------安装 安装 是指一道工序中,工件装夹一次所完成的那部分工艺过程。(安装不是一个动作,而是一部分工作内容) 当一道工序中只发生一次安装时,该工序的工作内容与安装的工作内容是相同的;当一道工序中发生n次安装时,该工序的工作内容是这n次安装工作内容的总合; 为减少安装误差,应尽量减少安装次数。 * 1.1.3---------工位 工位 是指在某一工序的一次安装中的每个位置所完成的那部分工艺过程。 当一个安装中工件只在一个位置完成加工内容,该安装的工作内容与工位的工作内容是相同的;当一个安装中工件在n个位置完成加工内容,该安装的工作内容是这n个工位工作内容的总和; 为减少安装次数和安装误差,应尽量采用多工位加工。 * 1.1.3---------工步 工步1 工步2 工步 是指在一道工序(一次安装或一个工位)中加工表面及所用刀具与切削用量都不变情况下所连续完成的那部分工艺过程。 * 1.1.3---------复合工步 有时为了提高生产效率,经常把几个待加工表面用几把刀具同时进行加工,这样的工步称复合工步(图1.5)。 * 1.1.3---------走刀 走刀 是指在一个工步中,由于加工余量较大需要同一刀具对同一表面进行多次进给才能达到尺寸要求,每次进给即称一次走刀 * 机械加工工艺过程 工序1 工序2 工序N 走刀2 安装1 安装2 安装N 工位1 工位2 工位N 工步1 工步2 走刀1 1.1.3---------概念总结 * 1.1.3---------工序数 工序 是机械加工工艺过程的基本单元 工序数--------组成一个工艺过程的工序数是由被加工工件结构的复杂程度、加工精度要求及生产类型决定。 * 1.1.3---------工序数举例 * 1.1.3---------工序数举例 * 表2.4 单件生产阶梯轴的工艺过程 表2.5 大批量生产阶梯轴的工艺过程 1.2. 工件定位基准111111111 基准的分类:设计基准、工艺基准 基准的概念 工件上,用来确定点、线、面的空间位置所依据的那些个点、线、面。 * 设计基准 基准 工序基准 装配基准 定位基准 测量基准 工艺基准 1.2.1 基准 * 设计基准(见书图1-4a) 在零件工作图上,用来确定某些点、线、面的位置所依据的那些点、线 设计基准 * 工序基准 装配基准 定位基准 测量基准 工艺基准 工件在机床或夹具上进行加工时用来确定本工序被加工表面位置的基准 装配时,用来确定零件在部件中的位置的基准(部件在机器中的位置) 测量工件已加工表面位置所依据的基准 在工序图上,用来标定本工序加工位置尺寸关系的基准 1.2.2 基准----2 工艺基准 * 工艺基准 * 1.1.5 机械装配工艺过程 机械装配过程 : 以合格机械产品为目标,将组成机器的全部零、部件按一定的精度要求和技术条件连接与固定在一起的工作过程。 机械装配工作包括:组装、部装、总装、调试、检验、平衡、试车、涂装与包装等工作。 机械装配过程由一系列的工序、工步和操作组成。 装配工序是指在一个工作地点,由一个或一组工人所连续完成的那一部分装配工作。 装配工步是装配工序的组成部分,在装配工步中,装配对象、装配工具和装配方法均不改变。 装配操作是指装配工步中各个装配动作。 * 制订工艺规程的根本任务在于保证产品质量的前提下,提高劳动生产率和降低成本,即做到高产、优质、低消耗。要达到这一目的,制订工艺规程时,还必须对工艺过程认真开展技术经济分析,有效地采取提高机械加工生产率的工艺措施。 1.3 机械加工的劳动生产率 和技术经济分析 1.3.1 时间定额 机械加工生产率是指工人在单位时间加工的合格产品的数量,或者指制造单件产品所消耗的劳动时间。它是劳动生产率的指标。 时间定额是指在一定的生产条件下,规定每个工人完成单件合格产品或某项工作所必需的时间。 完成零件一道工序的时间定额称为单件时间。它由下列部分组成: 基本时间(Tb) 辅助时间(Ta) 布置工作场地时间(Tsw) 生理和自然需要时间(Tr) 准备与终结时间(Te) Tc= Tp +Te/n= Tb+ Ta+ Tsw+ Tr+ Te/n 提高机械加工生产率的工艺措施 劳动生产率是一个综合技术经济指标,它与产品设计、生产组织、生产管理和工艺设计都有密切关系。 缩短基本时间 提高切削用量 减少或重合切削行程长度 采用多件加工 缩短辅助时间 采用先进高效的机床夹具 采用多工位连续加工 采用主动测量或数字显示自动测量装置 采用两个相同夹具交替工作的方法 缩短布置工作场地时间 缩短与准备终结时间 工艺过程的技术经济分析 生产成本和工艺成本 制造一个零件或一件产品所必需的一切费用的总和,称为该零件或产品的生产成本。 只需分析、评价与工艺过程直接相关的生产费用,即所谓工艺成本。 不同工艺方案的经济性比较 1.4 综合训练(见书P10) 本章小结(见书P11) 1.机械加工 2.生产过程 3.生产纲领 4.生产类型 5.工序 6.基准 7.时间定额 作业:P12 * 教学课题: 金属切削的基础知识 教学目标: 了解金属切削加工的的概念、要切削运动的组成,工件在加工过程中形成的三个加工表面,了解金属在切削加工中切削热的产生、切削力的分解、切屑的形成、切屑的种类;掌握切削三要素的概念、以及在加工过程中对工件质量的影响,正确合理地选择刀具角度,减小切削力及切削热,了解切削液的作用、种类及选用。 第2章 金属切削的基础知识 教学重点: 金属在切削加工中切削热的产生、切削力的分解,掌握切削三要素的概念、以及在加工过程中对工件质量的影响,正确合理地选择刀具角度,减小切削力及切削热,了解切削液的作用、种类及选用。 教学难点: 切削三要素的概念、以及在加工过程中对工件质量的影响,正确合理地选择刀具角度,减小切削力及切削热,了解切削液的作用。 教学方式: 讲解(结合车间实习) 课 时: 普通车床加工教案 专业:数控、机电技术 主讲教师:刘俊楠 * 2014 第1章 机械加工的概念 教学课题: 机械加工的概念 教学目标: 通过本章的学习,了解机械加工、生产过程、工艺过程的基本概念,杏彩平台登录掌握机械加工工艺过程的基本组成(如工序、工步、安装、工位等基本概念)。要熟练掌握基准的概念、分类及准确划分基准。了解时间定额的组成及提高劳动生产率的措施。 教学重点: 机械加工工艺过程的基本组成,基准的分类 教学难点: 基准的分类、正确识别基准 教学方式: 讲解 课 时: 材料成形法: 材料去除法 材料累加法 铸造 锻造 冲压 粉末冶金 注塑成形法 机械力去除法热能去除法 化学去除法 复合去除法 特种加工。 焊接 粘接 铆接 快速原型 传统方法 * * 1.1 基本概念 1.1.1 生产过程和工艺过程 2009 * 材料去除法(表1.1) 1.1.1机械零件制造工艺方法 机械力去除法 (机械加工方法) 电火花、电子束、离子束与激光束。 电解、电腐蚀、电铸化学腐蚀溶解 切削 磨削 研磨、抛光 高压水、磨料喷射 超声加工等。 机械与热能 机械与化学 机械与电(磁) 热能、 化学去除法 (特种加工) 复合去除法 * 完成一个合格零件的制造,可以是一种或是几种工艺方法来完成。 机械加工:是在机床上改变工件尺寸和形状的一种加工。 机械加工的方法可分为:有切屑加工和无切屑加工。其中有切屑加工是主要方法。 切屑加工:是指将铸造、锻造和焊接等热加工方法制造的毛坯或型材,切去一部分金属,以达到尺寸、形状和表面质量要求的一种机械加工手段。 无切屑加工:是指在工件表面施加压力来改变工件尺寸和形状的一种机械加工手段。 * 1.1.1生产过程和工艺过程 机械加工 特种加工 复合法加工 切削 磨削 研磨、抛光 高压水、磨料喷射 超声加工等。 材料成形法 材料去除法 材料累加法 切削-----用金属切削刀具将工件上的多余金属层 去除掉的工艺方法 磨削-----用砂轮将工件上的多余金属层去除掉的工艺方法 * 1. 生产过程 从原材料到该机械产品出厂的全过程称为生产过程。包括直接生产过程和辅助生产过程。 2. 工艺过程 在生产过程中直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程称为工艺过程。 机械加工工艺过程:是指采用机械加工的方法直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量,使之成为合格零件的工艺过程。 * 1.1.2 生产纲领与生产类型 生产纲领 通常也称年产量,它是指企业在生产计划期内应当生产的产品数量。 N = Q n(1+α% +β% ) (1-1) 式中 N-零件的生产纲领(件/年) Q-产品年产量(台/年); ?n-每台产品中该零件数量(件/台); α-备品率; ?β-废品率。 * 1.1.2生产类型及其工艺特点 单件小批生产是指单个制造结构或尺寸不同、很少重复甚至不重复的产品的生产。如:重型机器制造厂、机修车间或试制车间等的生产。 成批生产是指成批制造相同的零件,或每隔一定时间又重复进行的生产。批量是根据零件的年产量及产品装配周期划定的,根据批量的大小可分为大批、中批和小批三种。如:机床制造厂多为成批生产企业。 大量生产是指产品数量很多,大多数工作地点经常重复进行某一种零件加工的生产。如:轴承厂、拖拉机厂或汽车厂等的生产。 生 产 类 型 * * 1.1.3 机械加工工艺过程 机械加工工艺----是指制造机械产品的技巧、方法和程序。 机械加工工艺过程---- 机械制造过程中,凡是直接改变“零件”形状、尺寸、性能及与零件的相对位置,使其成为成品或半成品的工艺过程。 它通常包括零件的制造与机器的装配两部分。 1.1.3机械加工工艺过程 机械制造过程 机械产品 采用机械加工方法以合格产品为目标,改变毛坯的形状、尺寸、各组成表面间的位置以及表面质量所经过的所有工作过程。 毛坯 机械加工工艺过程(见书图1-1) * 机械制造及自动化系 王娜君 机械制造技术基础 2007年3月 机械制造及自动化系 王娜君 机械制造技术基础 2008年2月 机械制造及自动化系 王娜君 机械制造技术基础 2007年3月 机械制造及自动化系 王娜君 机械制造技术基础 2008年2月 * * * * * * * * * *

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