第一讲：工艺基础知识

工艺基础知识基础技能提升培训1概述该讲的目的是为了让各位了解基础工艺知识和切削原理，从而能够实现简单的工艺规划、分析，从而实现工艺改进和问题处理，该讲的内容有：金属切削原理装夹知识基础工艺知识刀具知识等2工艺系统的组成工艺系统的概念：机械加工中，由机床、夹具、刀具和工件等组成的统一体，称为工艺系统。数控加工工艺系统的组成：由数控机床、夹具、刀具和工件等组成的3基本工艺知识工艺过程：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。典型工艺过程有：毛坯制造、热处理、机械加工、装配等机械加工工艺过程由工序组成，工序又由若干个安装、工位、工步、进给组成。数控加工的专用技术文件：数控加工工序卡、程序说明书、走刀路线图。机械加工工序图机械加工作业指导书4数控工艺的基本内容目标：优质、高效、低耗（环保）适用范围：最适应、较适应、不适应工艺分析：合理性分析、零件分析6DL缸体工艺特点：箱体类壁薄孔系复杂孔径精度孔及平面的位置精度平面表面粗糙度工序路线划分：粗、精加工；刀具；加工部位确定工艺内容：加工顺序、定位装夹、加工刀具、加工余量、切削用量、对刀点和换刀点、走刀路线、误差计算5工艺规划及工艺分析影响加工余量的因素：前工序加工后的表面、前工序的尺寸公差、前工序的形位误差加工余量的选择：经验估算法、查表修正法、分析计算法定位基准选择：粗基准、精基准工序尺寸和公差的确定1）基准重合由后向前推2）基准不重合尺寸链换算影响机械加工精度：工艺系统几何误差、工艺系统受力变形、工艺系统受热变形、工件内应力影响切削加工表面质量：几何因素、物理因素6定位及夹紧定位原理：六个自由度常见定位形式：一面两销、三平面等定位误差的产生及计算夹紧的基本要求夹紧力及夹紧方向的选择7金属切削基本原理金属切削加工：在金属切削机床上，使用金属切削刀具，切除工件上多余的金属，使工件的形状、尺寸精度及表面质量符合预定要求的加工。（剪切滑移弹性变形-塑性变形-切屑脱离）切削运动：主运动+进给运动加工表面：待加工表面、过渡表面、已加工表面切削要素：切削用量（切削速度/进给/吃刀）切削层公称横截面（面积/宽度/厚度）8金属切削基本原理9刀具切削部分的几何角度组成：前面、主后面、副后面、切削刃、刀尖静止角度参考系的平面：基面、切削平面、假定工作平面主偏角↓刀头强度↑散热↑主切削刃长度↑切削负荷↓断屑↓背向力↑切削厚度↓（粗精加工、材质硬度、工艺系统刚性、工件形状前角↑切削力↓表面质量↑刀具强度↓散热↓耐用度↓断屑↓（决定于工件材料、刀具材料、加工性质）后角↑磨擦↓刀刃强度↓散热↓表面质量↑（决定于工件材料的力学性能、切削厚度、工艺系统刚性和尺寸精度）刃倾角+刀尖先接触切屑流向待加工表面刀尖强度低，散热效果差（粗精加工、切削条件、工件硬度、工艺系统刚性）10刀具切削部分的静止几何角度主偏角前角后角11切屑的形成和控制带状塑材Vc高ap小Γo大（避免）节状Vc小ap高Γo小单元状Vc很小ap很高Γo很小崩碎状脆材（铸铁）12数控刀具材料及磨损数控刀具的特点：高精度、高可靠性、刀具材料好刀具材料要求：高硬度、高耐磨、足够的强度和韧性、良好的工艺性、抗粘结性和化学稳定性刀具材质分类：HSS（镀层HSS（PVD/CVD））-硬质合金（镀层硬质合金）-陶瓷-CBN-金刚石刀具磨损形式、磨损过程、磨损原因（积屑瘤）刀具耐用度切削力和切削热的影响因素切削用量的选择和切削液的选择13刀柄结构14刀具的不同紧固方式15各式各样的刀具16１）从结构上①整体式②镶嵌式

③减振式

④内冷式⑤特殊型式焊接式机夹式

可转位不转位

复合刀具、可逆攻螺纹刀具

数控刀具分类17２）从制造所采用的材料上①高速钢刀具②硬质合金刀具③陶瓷刀具④立方氮化硼刀具⑤金刚石刀具数控刀具分类18①车削刀具

②钻削刀具

③镗削刀具

④铣削刀具

外圆、内孔、外螺纹、内螺纹，切槽、切端面、切端面环槽、切断小孔、短孔、深孔、攻螺纹、铰孔

面铣、立铣、模具铣、三面刃铣、键槽铣刀、鼓形铣刀、成形铣刀

从结构上从加工工艺要求上

整体式镗刀柄、模块式镗刀柄、镗头粗镗刀、精镗刀

３）从切削工艺上数控刀具分类194）特殊型刀具

带柄自紧夹头、强力弹簧夹头刀柄、可逆式(自动反向)攻螺纹夹头刀柄、增速夹头刀柄、复合刀具和接杆类数控刀具分类20可转位刀片型号参数21刀片形状简介刀具布置图22加工中心工艺特点优点：加工精度高稳定、效率高、软件适应性强应用范围：平面孔系零件、结构复杂、周期性投入产品、小批量高精度产品、新品试制选择：规格（台面、行程、功率）、精度（定位精度和误差补偿）、功能（系统控制功能、坐标轴控制功能、工作台分度）、刀库容量、刀柄、刀具预调仪器等零件的工艺分析-加工中心的选择-工序和装夹方式的确定-走刀路线的确定-切削用量的确定23测量技术基础计量器具分类：用途分：标准/通用/专用结构和工作原理分：机械式/光学式/气动式/电动式/光电式测量方法分类测量误差：系统误差、随机误差、粗大误差各形位误差的测量方法24本讲结言本讲我们学习了基础机械加工工艺知识，学习了工艺规划和分析的理论知识，在工艺规划中我们知道了工序尺寸和公差的计算，分析了装夹相关知识，并学习了定位误差的概念。我们还学习了金属切削原理和刀具相关知识，并且分析了