工艺设计原理和方法培训教学课件教学课件

1、工艺设计原理和方法乘用车产品开发部牧文广第1页，共36页。主要内容介绍工艺设计的大体思路工艺设计的基本原理工艺设计的主要内容未来的工艺设计形式第2页，共36页。工艺设计大体思路对产品总成的结构工艺性分析对零部件的结构工艺分析工艺路线的初步思考工装刀具、检验用具等的设计需求设备的需求第3页，共36页。工艺设计基本原理夹紧、定位原理尺寸链原理基准重合及基准转换原理第4页，共36页。工艺设计的主要内容工艺路线的设计安排设备的选择夹具的设计刀具的设计订购检验用具的设计工艺过程的设计及工艺文件的编制工艺设计过程中的注意事项第5页，共36页。第一：工艺路线的设计安排第6页，共36页。铣：铣平面、小凸台面、

2、铣侧面、铣螺纹、铣沉孔等钻：钻孔、铰孔、倒角、攻丝等镗：镗孔、镗外圆钳：人工倒角、修缘、除屑等检：对最终成品进行几何尺寸精度、位置等精度检验一、箱体加工主要工序类型第7页，共36页。二、箱体零件的加工工艺特点定位方式：一面两销夹紧方式：压板压工艺塔子一般工艺流程：铣面钻孔粗镗孔扩孔孔口倒角孔的半精加工如扩孔等孔及面的精加工如精镗孔、铰孔、铣面等钳修、检验等第8页，共36页。第二：设备的选择在不影响正常生产的前提下：、考虑设备的性能、了解设备的关键参数第9页，共36页。第三：夹具的设计1、注意与机床工作台的连接2、充分考虑机床的空间行程避免与刀具、机床、夹 具的干涉，避免加工刀具长度过长3、注意

3、操作的简便性和快捷性4、工件夹紧后进入工作室时应尽可能使加工内容最 多的面处于B0位置5、要注意等高支撑块的高度第10页，共36页。第四：刀具类型的选择第11页，共36页。说明：以上图中展示出了各种场合下所使用的面加工刀具，其中包括立铣刀、锯片铣刀、槽铣刀、大平面铣刀、玉米铣刀等！面加工刀具类型第12页，共36页。说明：上图中所显示的刀具为大平面铣刀，用来加工产品中比较大的平面，一般按刀齿数可分为：疏齿铣刀、密齿铣刀、超密齿铣刀，一般我们加工铝合金的铣刀多为z=46齿，且加工铝合金的刀片前角较大，比较锋利，利于切削！第13页，共36页。说明：上图中也是大平面铣刀，这种铣刀在我公司加工铸铁件中比

4、较常用，一般为了改善加工表面质量提高加工效率，在安装刀片时装1个修光刃刀片，刀具的刀片为可转位式！第14页，共36页。立铣刀：这种镶片式立铣刀利用侧面刃进行面的加工，也用于凸台面的铣削加工，其刀片为可转位式！第15页，共36页。玉米铣刀：主要用于重载切削，它也是侧面刃进行切削！第16页，共36页。孔加工刀具类型说明：以上列出了部分孔加工刀具，孔加工刀具种类很多，如：钻头、扩孔钻、铰刀、铣铰刀、镗刀，还有用来加工长径比较大且精度要求高的枪钻，这其中每种刀具里面又可分为众多类型，如钻头：普通钻头、复合钻头、U钻、喷吸钻等，镗刀又可分为：双刃粗镗刀、外圆镗刀、内孔镗刀、复合粗镗刀、单刃精镗刀等！第1

5、7页，共36页。钻头：上图为带有内冷并利于排屑的出水孔的钻头，它可带有孔口倒角功能，带孔口倒角切削功能时既成为复合钻头，钻孔及孔口倒角一次加工结束！第18页，共36页。自定心钻头：上图中的钻头为加工LC6T70上盖孔的刀具，它的钻尖部分设计了自定心结构，这样可以使加工出来的孔具有更高的位置度，而不至于钻偏！第19页，共36页。喷吸钻：喷吸钻是广泛应用的一种新型实心深孔加工刀具，适用于1665mm中等规格的深孔加工，被加工孔深与孔径之比可达100。喷吸钻可用于加工各种钢材和合金，被加工的表面粗糙度Ra不大于3.2，尺寸精度H8，直线度0.1/1000mm。生产效率高，比高速钢加长麻花钻头提高5-

6、10倍第20页，共36页。镗刀：图中展示出了各种精镗刀，有大孔径镗刀，也有小孔径镗刀！第21页，共36页。双刃粗镗刀：现在我们用的最多的一种粗镗刀，它具有两个切削刃，并且两个切削刃都可以实现单独无级尺寸调整，当然，一般都是两个同时调整并且调整量相同，否则，工作时只有一个切削刃起作用，影响刀具寿命及加工质量！第22页，共36页。可微调精镗刀：这是我们用的最多的精镗刀，它最小调整量为0.01mm（指的是直径调整量），它的刀片也可转位使用！第23页，共36页。大孔精镗刀：这是加工比较大的孔时所用的精镗刀，其基本功能与前面所说的微调精镗刀都一样，但由于其直径较大，为保证其工作稳定性和加工精度，在安装刀

7、头后还需要加装一个与刀头重量相当的配重物，以保证其回转精度和稳定性！第24页，共36页。偏心微调小镗刀：这种镗刀一般用于孔径较小的场合，它是通过调节刀片相对机床主轴的偏心量来实现加工尺寸调整的，在加工铸铁件或者是余量较大时一般不用，因为它容易产生“让刀”现象，从而使加工出的尺寸不稳定，一般偏小！第25页，共36页。复合精镗刀：带有多孔口倒角功能的精镗刀！第26页，共36页。枪钻：它用于加工长径比大且孔精度要求高的场合，比如6T46上盖的拨叉轴孔既采用这种刀具，它的刀体部分是用一种无缝钢管制成，刀头则是焊接在刀体上并有出水孔，贯穿刀头刀体有一个V形槽，它是用来排除高压切削液冲出来的铝屑，这种刀具

8、使用时都要启动机床的高压出水功能！枪钻加工可以获得精密的加工效果，它的结构决定了它具有良好的自我导向性，加工出来的孔位置精确，直线度、同轴度高，并且有很高的表面光洁度和重复性第27页，共36页。U钻：使用这种类型的钻头，可有效地消除钻头和刀片的制造公差，改善孔公差，如3倍直径孔深孔的孔公差可从+0.3/-0.1 mm减小到+0/- 0.1 mm第28页，共36页。刀具选择原则要点：考虑工艺要求及成本的前提下刀具的长度要尽可能短 ） 加工精度高而且更容易保证加工质量 切削速度可以更快，更能充分发挥机床、刀具 性 能 刚性好、刀具耐用度高 加工效率更高，降低了成本节约了能源第29页，共36页。刀具

9、的选择要点位置精度要求比较高的孔加工应选择镗刀、铣铰刀对于同轴的台阶孔在粗加工时一般可以适当选择复合加工刀具，精加工时则较少选择复合刀具单个孔的粗加工可选择双刃可调（无级调整）粗镗刀平底孔（如拨叉轴孔）加工时应选择过中心平底铣刀，可以保证孔底的平整加工精度高并且比较深的孔（如拨叉轴孔）时，可以选择长铰刀（6T70上盖拨叉轴孔）或枪钻（6T46上盖拨叉轴孔）钻加工比较深的盲孔时可选择带出水孔的深孔钻头，以利于排屑（同时在编写数控程序时采用利于排屑的高速啄式钻削指令）第30页，共36页。第五：检验用具的设计位置度验具同轴度验具内孔、外圆验具轴向长度验具定位销孔中心距验具第31页，共36页。第六：工

10、序卡片设计加工工艺过程卡的编制：工艺路线等安排工序图的绘制：确定工序尺寸精度、工步内容、检验项目、检验频次等工装清单：夹具、刀具、验具列表等第32页，共36页。第七：工艺过程中的注意事项合理安排工艺路线，尽可能避免因刀具等待而降低加工效率的现象工件由外部进入工作室时要尽可能让工件上加工内容最多的面正好处于B0位置，避免工作台过多的旋转从而降低加工效率要综合、系统、全面的考虑刀具、设备、夹具、工件之间的关系第33页，共36页。科学合理完善的工艺设计夹具选择刀具设备参数工艺设计如右图所示： 设备、夹具、刀具及工艺路线的合理编排之间是相互紧密关联的，没有一个环节是孤立考虑的！ 在这里，设备参数是夹具设计及刀具选择的重要依据之源头，而且设备参数也是一定的，所以当我们准备订购刀具时，在我们大脑里就应该已经对所使用的设备有充分的了解，并且心中也已经有了比较确定的夹具设计方案，这样我们才能综合考虑从而订购合理的刀具，避免浪费！第34页，共36页。工艺发展1、采用高速加工设备、高速铣削刀具（动平衡刀具） 使加工效率更高、质量更稳定2、采用组合式夹具（孔系、槽系及方箱夹具等） 换产方便、效率高，夹具成本大大降