机械加工技术（高职机械相关专业）全套教学课件

机械加工技术全套可编辑PPT课件第1章机械加工的概念第2章金属切削的基本知识第3章金属切削机床第4章机械加工工艺规程第5章刀具第6章夹具第7章机械加工工件的质量分析第8章轴类零件的加工工艺第9章套筒类零件加工第10章箱体类零件的加工第11章圆柱齿轮加工第12章机械装配工艺基础第13章数控加工基础第14章设备维修工艺基础第15章现代加工技术第一章机械加工的概念机械生产过程和工艺过程1生产纲领和生产类型2生产过程的组织及提高生产率的途径3第一节机械生产过程和工艺过程①生产技术准备过程②毛坯的制造过程③原材料及半成品的运输和保管④零件的机械、加工、焊接、热处理及其他表面处理⑤产品的检验、调试、油漆和包装等1.生产过程⑥部件和产品的装配过程原材料成品全过程一、机械生产过程2.工艺过程工艺过程是指在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相应位置和性能等，使其成为半成品或成品的过程。铸造、锻造、冲压、焊接、铆接、机械加工、热处理、电镀、涂装、装配过程均属为工艺过程。工艺过程机械加工工艺过程装配工艺过程利用切削加工、磨削加工、线切割等加工方法直接改变毛坯的形状、尺寸、相应位置和性能等，使其转变为合格零件的过程。把零件装配成部件或成品并达到装配要求的过程。二、机械加工工艺过程的组成由工序组成安装走刀工步工位工艺过程机械加工工艺过程一般由一个或若干个工序组成，而工序又可分为安装、工位、工步和走刀等。1.工序车端面车外圆铣键槽热处理磨外圆去毛刺检验工序示例阶梯轴的零件简图工序就是由一个（或一组）工人，在一个工作地点（或一台机床上），对同一个零件（或一组零件）进行加工所连续完成的那部分工艺过程，是工艺过程的基本单元。2.安装在机械加工中，使工件在机床或夹具中占据某一正确位置并被夹紧的过程称为装夹。工件（或装配单元）经一次装夹后，所完成的那一部分工序称为安装。在大批量生产时,常采用各种回转工作台、回转夹具或移位夹具,使工件在一次安装中先后处于几个不同位置进行加工。每个位置所完成的那部分加工都叫工位。3.工位一个工序可以包括一个或几个工位。多工位加工如下图所示。工位2：钻孔工位1：装卸工件工位4:铰孔工位3:扩孔5.走刀(或进给)在一个工步内,当被加工表面切削余量较大、需要分几次切削时,每进行一次切削,都称为一次走刀。加工表面(或装配时的连续表面)和加工(或装配)工具不变情况下,所连续完成的那一部分工序称为工步。4.工步包含6个工步的工序构成工步的因素有:加工表面、刀具和切削用量。一道工序可以包括一个或几个工步，如左图所示。第二节生产纲领和生产类型一、生产纲领N=Qn(1+α+β)在计划期内生产的产品产量和进度计划称为生产纲领。零件的生产纲领要计入备品和允许的废品数量,可按下式计算:二、生产类型及工艺特点生产类型是指企业生产专门化程度的分类。单件生产成批(小批、中批和大批)生产大量生产生产类型生产类型同种零件的年生产纲领重型零件中型零件轻型零件单件生产<5<20<100成批生产小批5~10020~200100~500中批100~300200~500500~5000大批300~1000500~50005000~50000大量生产>1000>5000>50000生产纲领不同,生产类型也不同。生产类型与生产纲领的关系如下表所示。1.单件生产单个生产不同结构和不同尺寸的产品,并且很少重复。2.成批生产一年中分批地制造相同的产品,制造过程有一定的重复性属于成批生产。

例如：重型机械制造、专用设备制造、新产品试制

例如：机床制造成批生产小批生产中批生产大批生产工艺过程的特点和单件生产相似工艺过程的特点则介于单件小批生产和大批量生产之间工艺过程的特点和大量生产相似3.大量生产产品数量很大、品种少,大多数工作地点经常重复地进行某一个零件的某一道工序的加工。

例如：汽车、拖拉机、轴承等的制造第三节生产过程的组织及提高生产率的途径要求连续性经济性

比例性节奏性适应性平行性一、生产过程组织1.生产过程组织的要求二、时间定额时间定额是指在一定生产条件下,规定生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。1.单件时间完成一个工件的一个工序所需的时间称为单件时间td。单件时间是指直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、表面状态或材料性质等工艺过程所消耗的时间基本时间tj辅助时间tf是指为实现工艺过程所必须进行的各种辅助动作所消耗的时间。布置工作地时间tb休息和生理需要时间tx技术服务时间tc

组织服务时间tg工人照管工作地所消耗的时间是指工人在工作班内恢复体力和满足生理上的需要所消耗的时间在工作班内,消耗在照看工作地而分摊到每一个零件上所消耗的时间指在整个工作班内,消耗在照管工作地而分摊到每一个零件上所消耗的时间2.调整时间Tj在成批生产中,为了更换工件或工序对设备及工艺装备进行重新调整所需要的时间,又称为准备—终结时间。3.计价时间Tp完成一件产品的一道工序规定的时间定额,又称为单件核算定额。

基本时间tj和辅助时间tf的总和称为作业时间。

前四部分时间的总和即为单件时间td即:td=tj+tf+tb+tx三、提高劳动生产率的工艺途径劳动生产率是指在单位时间内制造出合格产品的数量,或者是指用于制造单件合格产品所消耗的时间。1.缩减基本时间2.减少辅助时间4.实施多台机床看管3.减少调整时间

工艺途径5.采用新工艺、新技术6.提高加工自动化程度1.缩减基本时间

①提高切削用量。

②减少或重合切削行程长度，多种方法如下图所示。(a)合并工步(b)多刀车削(c)横向切入法车削减少切削长度

③采用多件加工。可选用的多件加工方式如下图所示。(a)顺序多件加工(b)平行多件加工(c)平行顺序多件加工2.减少辅助时间

①采用先进夹具缩短工件装卸时间。

②采用转位夹具、转位工作台、直线往复式工作台等，如下图所示。转位夹具示意图立式连续回转工作台铣床

③采用连续加工。

④采用多种快速换刀、自动换刀装置。

⑤采用主动检测或数字显示自动测量装置。3.减少调整时间使刀具和夹具调整通用化。采用可换刀架或刀夹。采用刀具的微调和快调。减少夹具的安装找正时间。采用调整时间极少的先进设备。4.实施多台机床看管5.采用新工艺、新技术采用先进的毛坯制造方法。采用少或无切屑加工工艺。采用特种加工。改进加工方法。6.提高机械加工自动化程度

大批量生产时,可采用专用的组合机床和自动线;中小批量生产时,采用数控机床或柔性制造系统。ThankYou!机械加工技术第二章金属切削的基本知识切削运动和切削要素1刀具切削部分的几何参数2切削变形及对加工表面的影响3切削力5切削热与切削温度4切削液6第一节切削运动和切削要素一、切削运动金属切削运动是指用切削工具与工件之间相对运动,从工件上切除多余金属材料的加工过程。常见的切削加工方法有车削、铣削、刨削、钻削、磨削、齿形加工等。刀具与工件之间的相对运动包括主运动和进给运动。主运动是刀具和工件之间产生的主要相对运动,用υc表示。是切下切屑所需要的最基本的运动,是切削加工中速度最高、消耗功率最多的运动。进给运动是刀具与工件之间产生附加的相对运动,即连续地切除切屑,获得具有几何特征的已加工表面，用υf

表示。车外圆时的切削运动二、切削过程的工件表面在切削过程中,工件上有以下3个不断变化着的表面,如下图所示。工件上经刀具切去材料后形成的新的工件表面。加工时主切削刃正在切削的表面,它处于已加工表面和待加工表面之间。工件上即将被切除的表面。车外圆时的加工表面三、切削要素1.切削用量切削用量是指切削速度υc、进给量f（或进给速度υf）和背吃刀量ap。（1）切削速度（vc）切削刃上选定点相对于工件的主运动速度称为切削速度,其单位是m/min。当主运动为旋转运动时,切削速度由下式确定,即：（2）进给量工件或刀具每转一周,刀具在进给方向上相对工件的位移量称为每转进给量,简称进给量,用f表示,单位为mm/r。单位时间内刀具在进给运动方向上相对工件的位移量,称为进给速度,用υf表示,单位为mm/min。当主运动为旋转运动时,进给量f与进给速度υf之间的关系为:（3）背吃刀量（ap）已加工表面和待加工表面之间的垂直距离,称为背吃刀量,用ap表示,单位为mm。车外圆时背吃刀量ap为:

υf=f·n

(mm/min)切削层横截面要素:切削宽度(aw)、切削厚度(ac)、切削面积(

Ac)

，如下图所示。切削宽度是刀具切削刃与工件的接触长度。切削厚度是刀具或工件每移动一个进给量时,刀具切削刃相邻的两个位置之间的距离。

ac=fsinkr切削面积(Ac)：切削层横截面的面积。2.切削层横截面要素第二节刀具切削部分的几何参数一、刀具切削部分的组成刀具中较典型是车刀,其他刀具的切削部分可以看成是以车刀为基本形态演变而来的，如下图所示。（1）刀杆：刀杆用于夹持刀具,又称夹持部分。（2）刀体：刀体用于切削,又称切削部分。①前面Aγ:又称前刀面。②后面Aα

:又称后刀面。③副后面A′α

④主切削刃S⑤副切削刃S′⑥刀尖二、刀具的标注角度参考系在刀具设计、制造、刃磨、测量时用于定义刀具几何参数的参考系,称为刀具标注角度参考系或静止参考系。刀具静止参考系中常用的正交平面参考系,如下图所示:基面Pr切削平面Ps正交平面Po副切削平面P′s通过切削刃上的选定点,垂直于该点切削速度方向的平面。

通过切削刃上的选定点,与该切削刃相切并垂直于基面的平面。通过切削刃上选定点,并同时垂直于该点基面和切削平面的平面。

通过副切削刃上选定点,与副切削刃相切并垂直于基面的平面。三、刀具的标注角度1.在正交平面Po内标注的角度前角、后角和楔角三者之间的关系为:

γo+αoβo=90°前角γo:前刀面Ar与基面Pr之间的夹角。楔角βo:前刀面Ar与后刀面Aα

之间的夹角。后角αo:后刀面Aα与切削平面Ps之间的夹角。2.在基面Pr内标注的角度

kr+k′r+εr=180°刀尖角εr:切削平面与副切削平面之间的夹角。副偏角k′r:副切削刃在基面Po上的投影与进给方向反方向之间的夹角。主偏角kr:主切削刃在基面Pr上的投影与进给方向之间的夹角。3.在切削平面内标注的角度刃倾角λs:主切削刃与基面Po之间的夹角。刀尖位于刀刃最高点时,刃倾角为正。刀尖位于刀刃最低点时,刃倾角为负。切削刃与基面平行时,刃倾角为零。4.在副切削平面内标注的角度副前角γ′o:前刀面Ar

与Pr

之间的夹角。副后角α′o:副后面A′α

与副切削平面P′s

之间的夹角。四、刀具的工作角度刀具的工作角度是指刀具在工作时的实际切削角度。刀具必须在工作参考系中定义其工作角度。只有在进给速度或刀具的安装对刀具角度的大小产生显著影响时(如刀具安装位置高低、左右倾斜、切断、车丝杠或多线螺纹等),才需工作角度的计算,具体的计算公式可查阅有关资料。第三节切削变形及对加工表面的影响一、切屑的形成金属切削过程本质为材料产生剪切滑移的塑性变形过程。切屑的形成过程很复杂,按变形机理不同,形成了3个变形区:①第Ⅰ变形区如右图所示,就是形成切屑的变形区,其变形特点是切削层产生剪切滑移变形。②第Ⅱ变形区如左图所示,金属为挤压摩擦变形。③第Ⅲ变形区如左图所示，位于后刀面和已加工表面之间,第Ⅲ变形区内的摩擦与变形情况,直接影响着已加工表面的质量。二、切屑的种类由于切削条件和工件材料不同,切削过程中生成的切屑形状主要分为带状、节状、粒状和崩碎4种类型。1.带状切屑带状切屑是连续不断且呈带状,内表面是光滑的,外表面是毛茸茸的，如左图所示。2.节状切屑(挤裂切屑)切屑的外表面呈锯齿形,内表面有时有裂纹，如右图所示。一般加工塑性金属材料时,当切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大时,往往得到这类切屑。这种切屑大多在加工较硬的塑性金属材料且所用的切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小的情况下产生。3.粒状切屑(单元切屑)在切削塑性材料时,如果被剪切面上的应力超过零件材料的强度极限时,裂纹扩展到整个面上,切屑单元从被切材料上脱落,形成粒状切屑，如左图所示。4.崩碎切屑切削脆性材料时,崩碎切屑的形状不规则,加工表面是凹凸不平的，如右图所示。加工金属材料时,当切削厚度较大,切削速度较低、刀具前角较小时,易产生粒状切屑。崩碎切屑发生在加工脆性材料时(如铸铁),零件材料越是硬脆,刀具前角越小,切削厚度越大时,越易产生这类切屑。前三种切屑是加工塑性金属时常见的切屑类型,可以随切削条件变化而相互转化。三、切削对表面粗糙度的影响1.残余面积如下图所示，刀尖在工件表面的运动轨迹是一条螺旋线,致使工件上始终有一个三角形区域(Δabc)残留在工件表面上,Δabc为残余面积。2.积屑瘤在中等切削速度下,对一般钢料或塑性材料切削时,常在刀具切削刃附近的前面上粘附上一块很硬的金属,称为积屑瘤。优点:代替刀刃进行切削;粗加工时对刀起保护作用。缺点:工件表面有沟纹和毛刺；可造成过切削量。3.振动波纹工艺系统刚性不足、切削力不稳定,机床会产生振动,使工件和刀具产生附加的相对位移，导致已加工表面出现周期性的纵横向波纹,增大表面粗糙度。残余应力在没有外力作用的条件下,物体内部保持平衡而存留的应力称为残余应力。产生的原因主要有机械应力引起的塑性变形、热应力引起的塑性变形和相变引起的体积变化。加工硬度加工硬化是在切削过程中,工件已加工表面受刀刃和后面的挤压和摩擦而产生塑性变形，表层组织发生变化、硬度显著提高的现象。表层硬度约为原材料的1.2~2倍。表层材质变化四、表层材质变化第四节切削力一、切削力的来源如左图所示，作用于前刀面的力有法向力Fnγ

和摩擦力Ffγ,作用于后刀面的力有法向力Fnα和摩擦力Ffα。Fnγ与Ffγ

合成为Fγ,Fnα

与Ffα

合成为Fα,Fγ与Fα

再合成为F,F就是作用在刀具上的总切削力。切削过程中,刀具使工件材料发生变形并使多余材料成为切屑所需要的力称为切削力。二、总切削力的分解在切削过程中,工件上有以下3个不断变化着的表面,如下图所示。切削力Fc

是总切削力F在主运动方向上的分力,也称为切向力。进给力Ff是总切削力F在进给运动方向上的分力,车削外圆时与主轴轴线方向一致,又称轴向力。背向力Fp

是总切削力F在垂直于进给运动方向上的分力,也称为径向力或吃刀抗力。

三、切削分力和功率的估算1.切削分力的估算车削钢料时:Fc=2000apf2.切削功率的估算机床电动机的功率(PE)为：

车削铸铁时:Fc=1000apf四、影响总切削力的因素1.工件材料2.刀具角度

前角对切削力影响最大。

负倒棱可以提高刃口强度,从而提高刀具使用寿命,但被切削

金属的变形加大,使切削力增加。

主偏角Kr

对切削力Fc

的影响较小,对背向力Fp

和进给力Ff的

影响明显。

刃倾角λs

对切削力Fc

的影响较小,而对背向力Fp

和进给力Ff

影响较大。

刀尖圆弧半径γε

增大,刀尖处圆弧部分参加切削的长度增大,

因此切削变形增大,切削力增大。3.切削用量4.其他影响背吃刀量和进给量。切削速度。切削液。刀具材料。刀具磨损。第五节切削热与切削温度一、切削热的产生切削热是指在切削过程中,由变形抗力和摩擦力所消耗的能量而转变的热能。①切削层剪切滑移变形区的弹性变形区和塑性变形区产生的热。②切削层剪切滑移变形区的切屑底层与刀具前面的剧烈摩擦产生的热和工件弹性挤压变形区的已加工表面与刀具后面挤压和摩擦产生的热。切削热产生于三个变形区,如下图所示。二、切削热的传散1.切削热的传散路径切削热的传散路径有切屑、工件和刀具、周围介质等。传散热的比例随工件材料、刀具材料、切削用量、刀具角度及切削方式等不同而异。2.切削热传散产生的影响切削热传散给切屑和周围介质,对切削加工没影响。切削热传散给刀具,使刀具切削性能降低、磨损加快、使用寿命缩短。切削热传散给机床和夹具,会对工件加工精度产生不良影响。切削热传散给工件,会使工件变形、表面烧伤,影响工件的加工精度和表面质量。影响3.减少切削热对工件质量的不良影响的措施一、减小工件金属的变形抗力和摩擦阻力二、加速切削热的传散三、切削温度1.切削温度的分布切削温度是指刀具表面与切屑及工件接触处的平均温度。切削温度可以用目测法进行判断。银白色,温度低;深蓝色,温度为600℃左右,颜色越深,温度就越高。2.影响切削温度的因素影响因素工件材料刀具角度切削液切削用量第六节切削液一、切削液的作用作用冷却作用润滑作用清洗和排屑作用防锈作用一般来说,水溶液的冷却性能最好,油类最差,乳化液介于两者之间而接近于水溶液。降低摩擦系数、减少变形、抑制积屑瘤的生长、减少粗糙度值和提高刀具的耐用度。冲走切削加工中产生细碎切屑(如切铸铁)或磨料微粉(如磨削)。在切削液中加入防锈液,可以在金属表面形成一层保护膜,起到防锈作用。二、切削液的种类水溶液乳胶液切削油极压切削油主要以水为主的切削液。作用是冷却。润滑性能差,呈透明状,常在磨削中使用。由水和油及乳化剂混合而成。冷却性能好,并有一定的润滑性能。矿物油和动、植物油及极压添加剂而成。切削油润滑性能好,但冷却性能差,常用于精加工工序。极压切削油是在矿物油中添加氯、硫、磷等极压添加剂配制而成。它在高温下不破坏润滑膜,具有良好的润滑效果,故被广泛采用。三、切削液的选用1.按刀具材料选用①粗加工。②精加工。③精加工铸铁及铜、铝等有色金属及其合金④铸铁应选乳化液或水溶液。应选极压切削油或高浓度的极压乳化液。2.按工件材料选用①钢等塑性材料②铸铁等脆性材料需用切削液一般不用切削液采用10~20%的乳化液可用煤油3.按加工方法选用①半封闭状态下的切削②磨削加工选用极压乳化液或极压切削油作切削液常用乳化液常用切削液的选用可参考教材表2-1。四、切削液的加注方法喷雾法

这种方法是使切削液雾化,从小口径嘴喷出,高速喷射并渗透到切削区,在高温下雾化的微小液滴迅速汽化吸收大量的热,冷却效果显著,并且切削液消耗量小。浇注法使用方便、应用广泛,但因为流速慢,压力低,难以直接渗入切削区,所以冷却效果较差,并且切削液消耗量大。切削液加注方法ThankYou!机械加工技术第三章金属切削机床机床的基本知识1机床传动的基本知识2车床3铣床5钻床和镗床4磨床67刨床第一节机床的基本知识一、机床的分类机床的分类车床钻床镗床磨床铣床刨床插床拉床锯床齿轮加工机床特种加工机床其他机床目前我国将机床分为12大类，如下图所示。组合机床专门化机床机床分类通用机床加工精度使用范围一般机床半自动机床自动机床自动化程度仪表机床中小型机床大型机床重量高精度机床精密机床普通机床重型机床除了上述基本方法之外,还可以按其他方法分类：二、机床型号的编制方法目前我国机床型号是按GB/T15375—1994编制的,如下图所示,机床型号是由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定的规律组合而成。()—可选项,无内容时则不表示；△—阿拉伯数字；—大写汉语拼音字母;—大写汉语拼音字母,或阿拉伯数字,或两者兼有1.机床的类别代号类别代号用大写的汉语拼音字母表示,并按汉字名称读音。必要时,每类可分为若干分类,分类代号用阿拉伯数字表示,作为型号的首位。

机床类别代号如下表所示。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锯床其他机床代号CZTM2M3MYSXBLGQ读音车钻镗磨二磨三磨牙丝铣刨拉割其他结构特性代号为了区别主参数相同而结构不同的机床,在型号中增加了结构特性代号。通用特性代号通用特性代号用汉语拼音字首(大写)表示,如下表所示，列在类别代号之后。特性代号2.机床的特性代号3.机床的组别、系别代号在同一类机床中,主要布局或使用范围基本相同的机床,即为同一组。车床的组别代号参照教材表3-3。每类机床组1组10…组2系1系10…系2…在同一组机床中,其主参数相同、主要结构及布局形式相同的机床,即为同一系。车床的系别代号参照教材表3-4。机床型号中,在类别代号和特性代号之后,第一位阿拉伯数字表示组别,第二位阿拉伯数字表示系别。4.机床的主参数代号主参数代表机床的规格,主参数代号代表主参数的折算值,排在组、系代号之后。

常用机床的主参数及其折算系数如下表所示。第二主参数(多轴机床的主轴数除外)一般不予表示,它是指最大模数、最大跨区、最大工件长度等。在型号中表示的第二主参数,一般折算成两位数为宜。5.机床的重大改进代号6.其他特性代号7.企业代号当机床的性能及结构有重大改进时按其设计改进的次序,用字母A,B,C,…表示,写在机床型号的末尾。其他特性代号置于辅助部分之首。其他特性代号主要用以反映各类机床的特性。企业代号包括生产厂及研究所单位代号,置于辅助部分尾部,用“—”分开,若辅助部分仅有企业代号,则不可加“—”。示例

Z3040×16/S2的含义如下:第二节机床传动的基本知识一、机床的运动辅助运动辅助运动时快速进退、送夹、转位分度等运动,其主要作用是减轻劳动强度、缩短辅助时间、提高劳动生产率。切削运动根据不同的切削运动也就制成了不同类型的机床及相应的机床机构。机床运动机床执行件动力源传动装置执行件是执行机床运动的部件,,其任务是装夹刀具和工件,并带动它们准确地完成一定形式的运动。动力源是为执行件提供动力的装置,如三相异步交流电动机、伺服电机等。传动装置是传递运动的装置,通过它把执行件和动力源联系起来,使执行件获得持准确的运动。二、机床的传动链在机床上为了得到所需要的运动,通常用一系列的传动件把执行件和动力源或把两个执行件之间联系起来,这种传动联系称为传动链。内联系传动链内联系传动链联系的是相互制约的运动分量,因而传动链所联系的执行件之间的相对速度(及位移)有严格的要求,用来保证被加工零件的表面形状。外联系传动链外联系传动链联系的是相互独立的运动分量,它不要求动力源与执行件之间有严格的传动比关系,而仅仅是把运动和动力从动力源传递到执行件上。传动链示例从电动机→1→2uv→3→4主轴的传动链就是外联传动链。

从主轴→4→5uf→6→7刀架的传动链就是一条内联传动链。

车床的传动原理图三、机床的传动比机床的传动比是指传动副的从动件转速与主动件转速之比,用u表示。它的作用是便于进行机床传动系统的分析和计算。对于带传动:

对于齿轮传动:

四、机床传动系统图机床传动系统图是按照国家标准规定画出机床各个传动链的综合简图，如下图所示。CA6140车床传动系统图(局部)第三节车床一、车床的种类与用途1.车床的种类卧式车床种类立式车床回轮车床转塔车床单轴自动车床车削加工中心适于单件小批生产和修配车间适于加工回转直径较大、较重、难于在卧式车床上安装的工件适用于成批生产中加工尺寸不大且形状较复杂的工件适用于成批生产中加工形状复杂的工件主要用于对棒料或盘状线材进行加工,适用于大批大量生产适用于工件形状较复杂、精度要求高、工件品种更换频繁的中小批量生产2.卧式车床的分类和工艺范围根据功能要求普通卧式车床无丝杠车床精整车床马鞍车床卡盘车床落地车床球面车床根据大小或重量小型车床大型车床中型车床（1）分类（2）工艺范围卧式车床的工艺范围广,能进行多种表面的加工，如下图所示。卧式车床的加工方法二、CA6140卧式车床1.车床主要部件及功用主轴箱卡盘主轴箱后顶尖尾座床身光杠丝杠床鞍底座进给箱

CA6140型车床的外形图及其主要部件和功用如下图所示。

CA6140卧式车床①主轴箱(床头箱)

内部装有主轴、变速及传动机构。主轴前端装有卡盘,用以装夹工件并一起旋转。箱外手柄位置的改变可以使轴获得正、反多种转速。

②进给箱(走刀箱)

进给箱通过挂轮把主轴的旋转运动传递给丝杠或光杆,可以通过改变丝杠和光杠的转速达到变换螺距或进给量。

③溜板箱(拖板箱)随床鞍一起在床身导轨上作纵向往复运动。通过它可以把丝杠或光杠的旋转运动变为床鞍、中滑板的进给运动。箱外的手柄可以控制车刀的纵向或横向运动。

④挂轮架

其上装有交换齿轮(挂轮),它把主轴的旋转运动传递给进给箱,调整挂轮架上的齿轮并与进给箱配合,就可以车削不同螺距的螺纹。

⑤刀架刀架固定在小拖板上,用来安装各种车刀。

⑥拖板

拖板由床鞍、中滑板、转盘和小滑板组成。

⑦尾座

尾座上的套筒锥孔可以安装顶尖、钻头、铰刀、丝锥等刀具、辅具,用来支承工件、钻孔、铰孔、攻螺纹等。

⑧床身床身是车床的基本支承件,用来保证车床上各种主要部件在工作时有准确位置。

⑨丝杠丝杠主要是用于车削螺纹。丝杠属于精密件,一般不用丝杆作自动进给。

⑩光杠

光杠将进给箱的运动传递给溜板箱,可以使床鞍、中滑板作纵向、横向自动进给。

操纵杆

它是车床控制机构的主要零件之一。在操纵杆的左端和溜板箱的右端各有一个操纵手柄,可以控制车床主轴的正转、反转或停车。2.车削加工的工艺特点

车削是等截面的连续切削,因此车削平稳,生产效率高。

车削加工应用范围广泛,能很好地适应工件材料、结构、精度、表面粗糙度及生产批量的变化。

车刀一般为单刃刀具,其结构简单、制造容易、刃磨方便、装

夹迅速。

车削加工的精度范围一般为IT12~IT7之间。三、车床附件装夹时常用的车床附件有以下几种:三爪自定心卡盘的结构如左图所示。它是通过连接盘(也称法兰盘)安装在车床主轴上的。三爪自定心卡盘能自动定心,校正和安装工件简单迅速,套盘类工件和正六边形截面工件都适用此法装夹,而且装夹迅速,但夹紧力小,不能装夹不规则形状和大型工件。1.三爪自定心卡盘三爪自定心卡盘卡盘四爪单动卡盘的外形如左图所示。它可用来装夹方形、椭圆形或不规则形状工件,根据加工要求利用划线找正,把工件调整至所需位置。此法调整费时费工,但夹紧力大。适用于单件或小批生产中安装较重或形状不规则的工件。2.四爪单动卡盘四爪单动卡盘3.顶尖和鸡心夹头鸡心夹头

安装在主轴上的拨盘,通过夹在工件上的鸡心夹头可带动工件旋转进行车削工件。顶尖

顶尖可分为死顶尖和活顶尖两种。活顶尖死顶尖镶硬质合金的顶尖反顶尖普通顶尖4.中心架与跟刀架

当车削特别长的轴类工件()时,要使用中心架或跟刀架,以防止工件的弯曲变形。较长轴类工件在端面、钻孔或车孔时,也要以中心架作为支承。使用这两种附件时,在工件的支承部件都必须预先车出光滑的定位用圆柱面。压紧螺母手柄支承柱支承车刀支承柱花盘的工作平面上有若干径向排列的直槽,可用螺栓3、压板4等将工件1压紧在花盘平面上,如左图所示。5.花盘根据工件的结构特征和加工部位的需要,有时还将工件装夹在弯板(有两个互相垂直平面的角铁)上,弯板固定在花盘5上,如右图所示。工件平衡铁螺栓压板工件平衡铁螺栓花盘第四节铣床一、铣削加工的工艺范围和工艺特点在铣床上配以不同的附件及各种各样的刀具,可以加工出形状各异、大小不同的多种表面，参照教材图3-13所示。2.车削加工的工艺特点刀具散热条件好,切削速度高,生产效率高,工艺范围广。可根据工件的技术要求,选用不同的铣削方式。加工时刀刃轮流切入工件,切削过程断续,切削力不断变化,易引起周期性的冲击振动。铣削时是半封闭切削,齿间容屑空间小,容屑、排屑条件差。1.车削加工的工艺范围

铣削过程中,铣刀的旋转为主运动,工件相对铣刀做进给运动。二、铣削方式1.逆铣和顺铣

逆铣铣削时铣刀旋转切入工件的方向与工件的进给方向相反,如左图所示,即Vc与Vf的方向相反,这种铣削方式称为逆铣。逆铣对工件要有较大的夹紧力,不适于薄壁零件的加工。

顺铣

铣削时铣刀的旋转切入工件的方向与工件的进给方向相同,如左图所示,即Vc与Vf的方向相同,这种铣削方式称为顺铣。顺铣容易导致工作台出现爬行或产生啃刀现象,影响表面质量,加剧刀齿的磨损。2.对称铣削和不对称铣削对称铣削

铣削时铣刀轴线始终位于铣削弧长的对称中心位置,这种铣削方式称为对称铣削。不对称逆铣

当铣刀轴线偏置于铣削弧长对称中心的一侧,且逆铣部分大于顺铣部分,这种铣削方法称为不对称逆铣。不对称顺铣当铣刀轴线偏置于铣削弧长对称中心的一侧,且顺铣部分大于逆铣部分称为不对称顺铣。三、铣床的种类及用途1.铣床的型号2.卧式升降台铣床

例如：X6132:其中X为分类代号,铣床类机床;61为组系代号,万能升降台铣床;32为主参数,工作台宽度的1/10,即工作台宽度为320mm。

铣床的型号按照GB/T15375—2008《金属切削机床型号编制方法》的规定表示。

这种铣床的主轴是水平的,简称卧铣。X6132万能升降台铣床是一种常用铣床,由下列几部分组成，如下图所示。横梁上装有支架,用以支承刀杆的一端。它用以带动工作台、转台、横溜板沿床身垂直导轨作上下移动,以调整工作台面与铣刀的相对位置。主轴用以安装刀杆并使之旋转。主轴前端的锥孔与刀杆的锥柄相配合。床身用于支承和固定铣床各部件。床身顶面有供横梁移动的水平导轨;前立面有燕尾形的垂直导轨,供升降台上下移动。工作台：用于装夹夹具和工件。3.立式升降台铣床

立式升降台铣床的主轴是立式布置,垂直于工作台面,如下图所示。立式升降台铣床工作台、床鞍卧式升降台铣床相同,立铣头可根据加工要求在垂直平面内调整角度,主轴可沿轴线方向进行调整。

主要是用面铣刀或立铣刀进行平面、斜面、台阶、齿轮、凸轮以及封闭轮表面。此外也可以加工键槽、T形槽、燕尾槽等。4.龙门铣床

龙门铣床如下图所示。龙门铣床

它一般用来加工卧式、立式铣床不能加工的大型工件。各铣刀的吃刀运动均可由铣头主轴套筒带动铣刀主轴沿轴向移动来实现。

龙门铣床可几把铣刀同时铣削,生产加工精度好、效率高。四、铣床附件1.回转工作台回转工作台铣圆弧槽如左图所示，回转工作台周围有刻度用来观察和确定转台位置,手轮上的刻度盘也可读出转台的准确位置。如右图所示，是在回转工作台上铣圆弧槽,当铣刀工作时,利用摇动手轮使转台转动带动工件进行圆周进给,完成铣削圆弧槽。2.万能分度头

立式升降台铣床的主轴是立式布置,垂直于工作台面,如下图所示。万能分度头如左图所示,万能分度头是分度机构,可使工件周期地绕其轴线转动角度,把工件分成等分或不等分。

万能分度头主要用于铣削单件小批量工件或维修工作等。3.万能立铣头

万能立铣头的示意图如下图所示。万能立铣头

万能立铣头的壳体可绕铣床主轴轴线转任意角度。

万能立铣头的主轴能在立铣头的壳体上偏转任意角度。

万能立铣头的主轴可以在空间偏转成所需要的任意角度。4.机用平口钳

使用时先通过百分表校正或者用划线针校正,保证钳口与工作台面的垂直度、平行度,如下图所示。百分表校正平口钳

使用时先通过百分表校正或者用划线针校正,保证钳口与工作台面的垂直度、平行度,如右图所示。然后利用螺栓与工作台上的T形槽连接,将其安装在工作台上。按划线找正工件

在装夹工件时,按划线找正工件,然后转动平口钳丝杠使活动钳口夹紧工件,如右图所示。第五节钻床与镗床一、钻床的种类及用途

钻床分为台式钻床、立式钻床、摇臂钻床、深孔钻床、卧式钻床、中心孔钻床等,以最大钻孔直径为其主参数值。

在钻床上可以加工钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹等。如下图所示。钻孔扩孔铰孔攻螺纹刮埋头孔刮平面钻床的加工方法1.台式钻床塔轮V带丝杆架电动机立柱锁紧手柄工作台升降手柄钻夹头主轴进给手柄头架台式钻床(如左图所示)又称台钻,是一种小型钻床。台钻重量轻,移动方便,转速高,主轴采用手动进给,适于加工小型零件上直径≤13mm的小孔。台式钻床2.立式钻床

立式钻床如下图所示,又称为立钻。生产率不高,大多用于单件小批生产的中小型工件加工。立式钻床工作台主轴主轴箱立柱进给操作机构3.摇臂钻床

摇臂钻床如下图所示。一般用于单件小批生产的大中型工件。摇臂钻床底座立柱摇臂主轴箱主轴工作台4.手电钻

手电钻(如左图所示)携带方便,操作简单,使用灵活,常用于不便使用钻床钻孔的场合。

手电钻的电源有220V和380V两种,主要用于钻直径12mm以下的孔。手电钻二、钻削加工的工艺范围和工艺特点1.钻削加工的工艺范围

钻床的加工工艺范围较广,在钻床上采用不同的刀具,可以完成钻中心孔、钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、锪孔和锪平面等。2.钻削加工的工艺特点工艺特点钻芯细,刚性差,加工精度低。导向能力差,易钻偏。横刃长,定心差,易偏斜。排屑困难,生产率较低。切削条件差,质量难以提高。三、镗床的种类及用途

镗孔可加工不同尺寸和精度等级的孔,既能修正孔中心线的偏斜,又能保证孔较高的位置精度。其工艺范围非常广泛,典型的加工方式如下图所示。镗浅孔镗同轴孔镗端面镗螺纹卧式镗床的加工方式1.卧式镗床1—前立柱;2—主轴箱;3—主轴;4—平旋盘;5—工作台;6—上滑座;7—下滑座;8—床身;9—尾座;10—后立柱

卧式镗床适合加工尺寸较大、形状复杂、具有孔系的箱体和机架类零件。卧式镗床机构如下图所示。

卧式镗床2.坐标镗床(1)单柱坐标镗床(2)双柱坐标镗床1—工作台;2—主轴;3—主轴4—立柱;5—床鞍;6—床身1—工作台;2—横梁;3、6—立柱;4—顶梁;5—主轴箱;7—主轴;8—床身(3)卧式坐标镗床1—上滑座;2—回转工作台;3—主轴;4—立柱;5—主轴箱;6—床身;7—下滑座

卧式坐标镗床第六节磨床一、磨削加工的工艺范围和工艺特点1.磨削加工的工艺范围

磨削加工的工艺范围广泛,可以加工内、外圆柱面、圆锥面、平面、成形面和组合面等。2.磨削加工的工艺特点工艺特点切削刃不规则。加工余量小、加工精度高。适应性强。砂轮具有自锐性。磨削速度高,产生的热量大;

切削厚度小,加工精度高。二、磨床的种类和用途

我国生产的磨床有三个分类:普通磨床、光整加工磨床和专用磨床。示例

MGl432A其中:M———类别代号(磨床类);G———通用特性(高精度);1———组别代号(外圆磨床组);4———系别代号(万能外圆磨床系);32———主参数(最大磨削直径320mm);A———重大改进顺序号(第一次重大改进)。1.M1432B型万能外圆磨床

M1432B型万能外圆磨床主要用于磨削内外圆柱面、内外圆锥面、阶梯轴轴肩和端面以及简单的成形回转表面等，如下图所示。1—床身;2—头架;3—横向进给手轮;4—砂轮;5—内圆磨具;6—内圆磨头;7—砂轮架;8—尾座;9—工作台;10—挡块;11—纵向进给手轮M1432B型万能外圆磨床万能外圆磨床典型加工示意图如下图所示。万能外圆磨床典型加工示意图2.平面磨床常用的平面磨床是卧轴矩台平面磨床,如下图所示。

M7120A型平面磨床3.内圆磨床

普通内圆磨床如下图所示。

常用的磨削方法有纵向磨削法与径向磨削法。磨削对象主要是各种圆柱孔及端面、圆锥孔及端面、以及成形内表面。普通内圆磨床砂轮架滑鞍床身工作台头架

普通内圆磨床加工方法如下图所示。内圆磨削方法第七节刨床一、刨削加工的工艺范围和工艺特点1.刨削加工的工艺范围

在刨床上用刨刀加工工件的方法称为刨削。刨床结构简单、操作方便、通用性强,适合在多品种、单件小批生产中,用于加工各种平面、导轨面、直沟槽、T形槽、燕尾槽等。2.刨削加工的工艺特点工艺特点生产效率低。可以满足一般平面的加工要求。刀具容易磨损,加工质量较低。但结构简单、加工成本低。二、刨床的种类及用途1.牛头刨床

牛头刨床如下图所示。牛头刨床2.龙门刨床

龙门刨床是因它的框架呈“龙门”形状而称为龙门刨床,如下图所示。龙门刨床龙门刨床主要用来加工大型零件的平面或同时加工数个中、小型零件。

1—液压安全器;2—左侧刀架;3—工作台;4—横梁;5—左垂直刀架;6—左立柱;7—右立柱;8—右垂直刀架;9—悬挂按钮站;10—垂直刀架进给箱;11—右侧刀架进给箱;12—工作台减速箱;13—右侧刀架;14—床身ThankYou!机械加工技术第四章机械加工工艺规程机械加工工艺规程1分析零件图2基准及其选择3拟定工艺路线5加工余量的确定4工艺尺寸链67机床及工艺装备的选择8切削用量的确定9成组技术第一节机械加工工艺规程

机械加工工艺规程是指规定产品或零件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件,即按工艺过程有关内容写成的文件和表格,经审批后用来指导生产的。工艺过程加工工件的路线和所经过的车间及工段各工序的内容及所采用的机床、刀具和工艺装备工件的检验项目及方法切削用量工时定额及工人的技术等级一、工艺规程的作用工艺规程是指导生产的重要技术文件,是指挥现场生产的依据。工艺规程是生产管理和生产准备的基本依据。工艺规程是新建和扩建工厂(车间)的基本资料,是确定机床设备品种和数量、车间布局和面积、生产工人的工种、等级和数量等的依据。工艺规程是工艺技术交流的主要形式。二、工艺规程制定的原则工艺规程的制订要具有技术上的先进性。工艺规程的制订要保证经济上的合理性。工艺规程的制订要让员工具有良好的劳动条件及避免环境污染。三、工艺规程的格式机械加工工序卡片该卡片用于大批量生产的零件或单件小批量生产中的关键工序或成批生产中的重要零件。机械加工工艺过程卡片在单件小批量生产中,通常不编制其他较详细的工艺文件,而以这种卡片指导生产。工艺规程格式四、制订工艺规程的原始资料原始资料产品全套装配图和零件图。产品验收的质量标准。本厂的生产条件。国内外先进工艺及生产技术发展情况。产品的生产纲领(年产量)和生产类型。有关的工艺手册及图册。①分析零件图及产品装配图,对零件进行工艺分析。②分析毛坯,确定总加工余量。③拟定工艺路线。④确定各工序的加工余量,计算工序尺寸及公差。⑤确定各工序所用的设备。五、制订工艺规程的步骤⑩填写工艺文件。⑨评价各种工艺方案,最后确定最佳工艺路线。⑧确定切削用量,估算工时定额。⑦确定各主要工序的技术要求及检验方法。⑥确定各刀具、夹具、量具和辅助工具第二节分析零件图1.分析零件图样的完整性和正确性

检查图样的绘制是否符合国家标准,尺寸、公差和技术要求是否齐全合理等。2.审查零件的结构工艺性

良好的结构工艺性是指满足使用性能的前提下,能以较高的生产率和最低的成本方便地制造出来,零件结构工艺性审查是一项复杂而细致的工作,要凭借丰富的实践经验和理论知识。示例A-结构工艺性差B-结构工艺性好在结构A中,工件2上凹槽a不便于加工和测量。宜将凹槽a改在工件1上,如结构B。A-结构工艺性差B-结构工艺性好键槽设计在同一方向上,一次装夹即可完成两个键槽的加工。A-结构工艺性差B-结构工艺性好结构A的加工面不便引进刀具。A-结构工艺性差B-结构工艺性好箱体类零件的外表面相对于内表面更利于加工。A-结构工艺性差B-结构工艺性好结构B的凸台表面可以在一次走刀中加工完成。A-结构工艺性差B-结构工艺性好结构B的地面加工劳动量小。A-结构工艺性差B-结构工艺性好结构B的退刀槽保证加工的可能性。A-结构工艺性差B-结构工艺性好加工结构A上的孔时,钻头容易引偏。A-结构工艺性差B-结构工艺性好结构B避免了深孔加工。A-结构工艺性差B-结构工艺性好加工结构A的锥面时容易碰伤圆柱面。A-结构工艺性差B-结构工艺性好砂轮越程槽的宽度尽量一致,可减少刀具种类,减少换刀时间。A-结构工艺性差B-结构工艺性好结构B采取了标准化尺寸,便于加工和检验3.零件的技术要求分析技术要求分析加工表面的尺寸精度。主要加工表面形状精度。加工表面的粗糙度以及表面质量方面的其他要求。热处理要求。主要加工表面之间的相互位置精度。其他要求。第三节基准及其选择一、基准及其分类根据基准的作用设计基准工艺基准1.设计基准

在零件图上用以确定其他点、线、面位置的基准称为设计基准。示例如左图所示零件,其轴心线O—O是外圆和内孔的设计基准。端面A是端面B、C的设计基准。2.工艺基准零件在加工、定位、测量、装配等工艺过程中所使用的基准统称为工艺基准。工艺基准工序基准定位基准测量基准在工序图中用以确定被加工表面位置所依据的基准。装配基准加工中,使工件在机床上或夹具中占据正确位置所依据的基准。工件用以测量已加工表面位置所依据的基准。装配时用以确定零件或部件在机器中的位置所依据的基准。二、粗基准的选择

工件在加工的第一道工序只能选择未经加工的毛坯表面作为定位基准,这种基准称为粗基准,用加工过的表面作为定位基准称为精基准。①如左图所示,该零件有三个不加工表面,若要求表面4与表面2所组成的壁厚均匀,则应选择不加工表面2作为粗基准。粗基准的选择原则：

选择与加工表面有相互位置精度要求的不加工表面。②如左图所示,应选择加工余量小且均匀的重要表面55为粗基准。

③如左图所示,如果重复使用B面加工A、C面,则A、C两面的轴线将产生较大的同轴度误差。所以应尽量避免重复使用粗基准。三、精基准的选择选择原则基准统一原则基准重合原则互为基准原则自为基准原则便于装夹原则有利于保证各加工面之间的位置精度,减少工件搬动和翻转次数,简化夹具设计。目的是避免产生基准不重合误差。为保证位置精度要求,表面间采用互为定位基准反复加工的方法称为互为基准原则。自为基准只能提高加工表面的尺寸精度,不能提高表面间的相互位置精度。精基准应能保证工件定位准确、可靠,并尽可能使夹具结构简单、操作方便。第四节拟定工艺路线一、加工方法的选择各种加工方法所能达到的经济精度及经济表面粗糙度材料和热处理的要求生产率和经济性要求二、加工阶段的划分1.加工阶段的具体划分粗加工阶段半精加工阶段精加工阶段光整加工阶段主要任务是切除各加工表面上的大部分加工余量,使毛坯的形状和尺寸尽量接近成品。为主要表面作好必要的精度和加工余量准备,完成次要表面的加工。保证各主要表面达到规定的质量要求。其主要任务是提高尺寸精度和降低表面的粗糙度。2.划分加工阶段的功能功能保证加工质量。合理使用设备。便于及时发现毛坯缺陷。精加工、光整加工安排在后,可保护精加工和光整加工过的表面少受磕碰损坏。热处理工序的安排。三、工序的集中与分散工序分散原则每道工序的加工内容很少,工艺路线很长,甚至一道工序只含一个工步。工序集中原则每道工序加工的内容较多,工艺路线短,零件的加工量被最大限度地集中在少数几个工序中完成。工序的集中与分散特点：①有利于缩短工期。②生产率高。③节省人力、物力。④调整维修较困难,生产准备工作量大。特点：①容易适应产品的变换。②减少机动时间。③对操作者的技术要求较低。④所需设备和工艺装备的数目多,操作者多,占地面积大。四、加工顺序的安排1.切削工序的安排①基准先行。②先粗后精。③先主后次。④先面后孔。⑤进给路线短。⑥换刀次数少。正火与退火调质淬火与回火渗氮渗碳淬火碳氮共渗其他表面处理1.热处理工序的安排粗加工半精加工半精加工五、热处理工序、辅助工序和检验工序的安排2.辅助工序①检验工序②去毛刺工序③清洗工序在下列情况下应安排检验工序:粗加工全部结束后,精加工之前;从一个车间转到另一个车间前后；重要工序前后;零件加工完毕后。去毛刺工序通常安排在切削加工之后进行。在零件加工后装配之前和研磨、珩磨等光整加工工序之后,以及采用磁力夹紧加工去磁以后,应对工件进行认真清洗。3.检验工序

除操作工人在每个工序中进行自检外,在下列情况下应安排检验工序:

粗加工全部结束后,精加工之前。

从一个车间转到另一个车间前后(特别是热处理工序前后)。

重要工序前后。

零件加工完毕后。工艺规程的制订要保证经济上的合理性。第五节加工余量的确定一、加工余量的概念

在机械加工过程中从加工表面切除的金属层厚度称为加工余量。加工余量工序余量加工总余量工序余量是指为完成某一道工序所必须切除的金属层厚度,即相邻两工序的工序尺寸之差。加工总余量又称毛坯余量,是指由毛坯变为成品的过程中,在某加工表面上所切除的金属层总厚度,即毛坯尺寸与零件图设计尺寸之差。①单边余量

平面加工余量,是单边余量,它等于实际切削的金属层厚度。如右图所示。单边加工余量②双边余量

对于外圆和孔等回转表面,加工余量是指双边余量。如右图所示Z2。双边加工余量③加工余量及其公差的关系

加工余量及其公差的关系,如下图所示。加工余量与工序公差的关系本工序余量公差:Tz=Tb+Ta二、影响加工余量的因素为了合理确定加工余量,首先必须了解影响加工余量的因素。影响加工余量的主要因素有:前工序的尺寸公差。前工序的形状和位置公差。前工序的表面粗糙度和表面缺陷。本工序的安装误差。三、确定加工余量的方法1.分析计算法2.经验估算法3.查表修正法分析计算法是根据有关加工余量计算公式和一定的试验资料,对影响加工余量的各项因素进行分析和综合计算来确定加工余量的。经验估算法是根据工厂的生产技术水平,依靠实际经验确定加工余量。查表修正法是根据各工厂长期的生产实践与试验研究所积累的有关加工余量数据,制成各种表格并汇编成手册,确定加工余量时,查阅有关手册,再结合本厂的实际情况进行适当修正后确定。比较经济合理,但必须有比较全面和可靠的试验资料。,这种方法常用于单件小批量生产。此法在工厂中应用最为普遍。第六节工艺尺寸链一、工艺尺寸链的基本概念1.尺寸链的定义按照尺寸链的基本原理,将这些有关尺寸以一定顺序首尾相连排列成一封闭的尺寸系统,即构成了零件的工艺尺寸链,简称尺寸链。2.尺寸链的组成组成环封闭环组成环增环减环3.工艺尺寸链的特征特征关联性封闭性组成工艺尺寸链的各尺寸之间必然存在着一定的关系,相互无关的尺寸不组成工艺尺寸链。尺寸链必须是一组首尾相接并构成一个封闭图形的尺寸组合,其中应包含一个间接得到的尺寸。4.建立工艺尺寸链的步骤对于工艺尺寸链,认准封闭环是“间接、最后”获得的尺寸这一个关键点。从封闭环两端起,逆向循着工艺过程的顺序,分别向前找该表面最近一次加工的加工尺寸,之后再找出该尺寸另一端表面的最后一次加工尺寸,所经过尺寸都为该尺寸链的组成环。对于环数比较少的尺寸链,可以根据增、减环的定义来判别。对于环数多的尺寸链,可以采用箭头法。确定封闭环查找组成环判断增减环二、工艺尺寸链的计算方法封闭环的基本尺寸A01.极值法封闭环的最大极限尺寸A0max封闭环的最小极限尺寸A0min

封闭环的上偏差ES(A0)

封闭环的下偏差EI(A0)

封闭环的公差T03.计算工艺尺寸链的步骤①绘尺寸链。②确定封闭环。③查找组成环。④按照各组成环对封闭环的影响,确定其为增环或减环。⑤求未知尺寸。⑥分析验算。三、工艺尺寸链的应用1.定位基准与设计基准不重合时尺寸的换算图（a）所示为一零件简图。A、B两平面在上一工序中已加工完毕,保证了尺寸500-0.16mm的精度要求。本工序简图如图（b）所示,采用B面定位加工C面,需按尺寸A2调整机床。C面的设计基准A面与定位基准B面不重合,需进行尺寸换算。示例解答①确定封闭环。尺寸是本工序加工C面后间接保证的,故为封闭环A0。②绘制尺寸链图。如下图所示,③计算工序尺寸及其偏差。所求工序尺寸④验算T1+T2=0.16+0.17=0.33mm,T0=0.33mm,T1+T2=T0,故计算正确。2.测量基准与设计基准不重合时的尺寸换算示例如图（a）所示零件工序简图,A、B两平面在上一工序中已加工完毕,保证了尺寸。本工序加工C面,尺寸不能直接测量,改用深度游标尺测量孔深。由于测量基准B与设计基准A不重合,需进行尺寸换算。解答①确定封闭环。②绘制尺寸链图。设计尺寸是本工序加工后间接保证的,故为封闭环A0。如下图所示,③计算工序尺寸及其偏差。④验算

T0=0.36,T1+T2=0.17+0.19=0.36,故计算正确。所求工序尺寸第七节机床及工艺装备的选择一、机床的选择机床的技术规格应与工件的尺寸相适应。

机床的精度应和工件精度相适应。机床的生产率应与零件的生产类型相适应。

机床的选择应结合现场实际情况。

合理选用数控机床和特种加工机床。二、工艺装备的选择夹具的选择刀具的选择量具的选择通用夹具:单件小批量生产组合夹具:提高生产率和加工精度专用夹具:大量生产可调夹具或成组夹具:多品种中小批生产一般选用标准刀具,必要可选择各种高生产率的刀具及其他一些专用刀具。单件小批量生产一般采用通用量具。大量生产采用量规和高效的专用检验夹具和量仪等。量具的精度必须与加工精度相适应。第八节切削用量的确定一、粗加工粗加工毛坯余量大,加工精度和表面粗糙度要求不高。要尽可能地保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度。粗加工背吃刀量ap的选择进给量f的选择由工件的加工余量和工艺系统的刚度决定。切削力由进给量限制,选择时应考虑机床进给机构的刚度、刀杆尺寸、刀片厚度、工件的直径和长度等。切削速度vc的选择主要受刀具耐用度的限制,同时需考虑机床的许用功率。二、精加工在确定精加工切削用量时,应在保证质量的前提下,提高生产率。精加工背吃刀量ap的选择进给量f的选择有粗加工后留下的余量决定,一般不能太大,否则会影响加工质量。限制进给量提高的主要因素是表面粗糙度。第九节成组技术一、成组技术的基本原理

充分利用事物之间的相似性,将许多具有相似信息的研究对象归并成组,并用大致相同的方法来解决这一组研究对象的生产技术问题,这样就可以发挥规模生产的优势,达到提高生产效率、降低生产成本的目的,这种技术统称为成组技术(GroupTechnology简称GT)。成组技术原理简图如下图所示。成组技术原理简图归纳起来,实施成组技术可以带来以下好处:将中小批量的生产纲领变为大批大量或近似于大批大量的生产,提高生产率,稳定产品质量和一致性。减少加工设备和专用工装夹具的数目,降低固定投入,降低生产成本。促进产品设计标准化和规格化,减少零件的规格品种,减轻产品设计和工艺规程编制工作量。利于采用先进的生产组织形式和先进制造技术,实现科学生产管理。准备工作零件分类编码、划分零件组

拟定成组工艺路线选择设备并确定生产组织形式设计成组夹具、刀具的结构和调整方案进行技术经济分析二、成组加工的工艺准备工作

在机械加工方面实行成组技术时,其工艺准备工作包括下述五个方面的内容。1.成组单机2.成组生产单元3.成组生产线在转塔车床、自动车床或其它数控机床上成组加工小型零件,全部或大部分加工工序都在这一台设备上完成，这种形式称为单机成组加工。在一组机床上完成一个或几个工艺相似零件组的全部工艺过程,该组机床即构成车间的一个封闭生产单元系统。成组生产线是严格地按零件组的工艺过程组织起来的。它有两种型式:成组流水线和成组自动线。三、成组生产组织形式机床的布置按成组工艺来组织和安排生产的。成组生产单元是一种较好的生产组织形式。在成组生产线上配备了许多高效的机床设备,使工艺过程的生产效率大为提高。四、成组技术与FMS、CIMS的关系

成组技术FMS基础

成组技术正是以相似原理为基础,通过对加工对象恰当地分组,实现生产的合理组织与分工的一种技术。

必须在对生产进行合理的组织与分工的基础上建立FMS,才能使系统产生良好的技术经济效益。CIMS通过企业的信息集成以取得企业整体效益的计算机综合应用系统,信息集成是实施CIMS的基础.信息分类原理ThankYou!机械加工技术第五章刀具金属