机械类-金属切削加工基本知识.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属切削加工基本知识,第一节 金属切削加工的运动要素第二节 刀具材料和角度第三节 金属的切削过程第四节 技术经济分析,金属切削加工是用刀具从金属材料(毛坯)上切去多余的金属层,从而获得,几何形状、尺寸精度和表面质量,都符合要求的机器零件的加工方法。,分为钳工和机械加工两部分。,机械加工是通过工人操作机床对工件进行切削加工,常见的加工方法有:,车、钻、刨、铣、磨以及齿形加工,等。,概述,第一节 金属切削加工的运动要素,一、切削运动 二、运动要素,一、切削运动,切削运动包括主运动和进给运动两类。,1、主运动,在切削运动中,运动速度最高、消耗动力最大、为切除切屑的最基本的运动。,例如:车削时工件的旋转运动;,刨削时刀具(牛头刨)或工件(龙门刨)的直线往复运动;,钻削、铣削和磨削时,钻头、铣刀和砂轮的旋转运动。,注释:,1、,主运动可以使旋转运动,也可以是往复运动;,2、,主运动可以是工件来实现(车外圆),也可以是刀具来实现(刨、铣加工);,3、,主运动只有一个,进给运动可以一个以上。,二、运动要素,1、切削运动中的三个表面,(1)待加工表面:指加工时工件上有待切除的表面;,(2)已加工表面:指工件上经刀具切削后产生的表面;,(3)加工表面,:指工件上由刀具切削刃形成的表面。,(1)切削速度,在单位时间内,工件和刀具沿主运动方向相对移动的距离。,例如:,主运动为旋转运动时,v=d,w,n/1000(m/s),式中:d,w,工件待加工表面的直径或刀具最大直径(mm),n工件或刀具的转速(r/s),主运动为往复直线运动时,v=2Ln/100060(m/s),式中:L往复运动行程长度(mm),n主运动每分钟往复次数,(2)进给量f,在主运动的一个循环(或单位时间)内,工件与刀具间沿进刀方向相对运动的距离。,如在车削、镗削、钻削时,进给量表示工件或刀具,每转一转,刀具或工件移动的距离,单位是mm/r。,在牛头刨床(龙门刨)刨削时,刀具(工件),每往复一次,工件(刀具)移动的距离。,3、切削层参数,切削层包括,切削厚度、切削宽度和切削面积,。,(1)切削厚度a,c,垂直于加工表面度量的切削层尺寸。,(2)切削宽度a,w,沿着加工表面度量的切削层的尺寸。,(3)切削面积Ac,切削层截面面积。,Ac=a,c,a,w,=fa,p,一、刀具,1、刀具结构,车刀的组成和形式,(a)焊接式(b)整体式(c)机夹式,铣刀,(a)三面刃铣刀(b)圆柱铣刀(c)端铣刀,二、刀具材料,1、刀具材料的性能,(1)较高的硬度:为工件硬度的1.3-1.5倍,一般要求HRC60以上。,(2)足够的强度和韧性。,(3)良好的耐磨性,(4)较高的耐热性,(5)良好的导热性,2、常用刀具材料,碳素工具钢,:T8A、T10、T12A。如丝锥、锉刀、锯条等。,合金工具钢,:9SiCr、CrWMn。如拉刀、铰刀、钻头等。,高速钢,:W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2。如钻头、铣刀、齿轮刀具等。,硬质合金,:粗加工YG6、YG8、YT5;精加工YT15、YT30。能耐1000高温,耐磨性好。,陶瓷,:Al,2,O,3,、Al,2,O,3,-TiC、Si,3,N,4,;车刀(高速)。特点:热硬性好,耐磨,抗弯性差,易碎。,立方氮化硼,:如车刀、铣刀(中高速)。特点:热硬性强,可耐1500高温,与铁亲和力小。,人造金刚石,:如车刀、铣刀等。特点:热硬性好。,三、刀具角度,1、车刀的切削部分,车刀的切削部分由,三个刀面、两个刀刃和一个刀尖,组成。,三面:前刀面、主后刀面、副后刀面。,两刃:主刀刃、副刀刃。,一尖:刀尖。,2、车刀切削部分的主要角度,(1)辅助平面,为确定刀具的几何角度而引入的辅助平面包括切削平面、基面和正交平面。,切削平面,:通过主刀刃上某一点,并与该点加工表面相切的平面。,基面,:通过主刀刃上某一点,并与该点切削速度方向垂直的平面。,正交平面,:通过主刀刃上某一点,并与主刀刃在基面上的投影垂直的平面。,(2)车刀的主要角度,车刀的主要角度包括前角、后角、主偏角、负偏角和刃倾角。,2)在基面内测量角度,(a),主偏角,r,:主刀刃在基面上投影与进给方向的夹角。,它能改变径向切削力和轴向切削力的比例。常用的主偏角有45、60、75、90几种。,(b),副偏角r,:副刀刃在基面上投影与进给反方向的夹角。,主要作用是减少副刀刃和已加工表面之间的摩擦。一般为515左右。,刀具角度的选择:,(1)粗加工,时,为了减轻刀具的负荷,采用较大的前角,可适当的减小后角。这时切削刃不会明显削弱。,(2)精加工,时,为了减小主后刀面与加工面间的摩擦,可采用较大的后角,并适当减小前角。,(3),在切削,较硬材料,或,有冲击,情况时,可采用较小的主偏角和负的刃倾角,而不必明显地减小前角。,(4),当加工精度要求高的,细长轴,时,为了减小振动,须选用较大的主偏角;为避免划伤已加工表面,须选用正的刃倾角,并相应减小前角。,第三节 金属的切削过程,一、切屑的形成过程及切屑的种类,二、积屑瘤,三、切削力和切削功率,四、切削热和切削温度,五、刀具磨损,一、切屑的形成过程及切屑种类,1.切屑形成过程,切削层,的金属,弹性变形,塑性变形,挤裂,切离,切,屑,切削层的金属受到刀具前刀面的推挤后产生弹性变形,随着切应力、切应变逐渐增大,达到其屈服强度时,产生塑性变形而滑移,刀具继续切入时,材料内部的应力、应变继续增大,当切应力达到其断裂强度时,金属材料被挤裂,沿刀具前刀面流出,(1)带状切屑,带状切屑呈连绵不断的带状或螺旋状,与刀具接触的底层光滑,背面呈毛绒状。,(a),形成条件,:大前角、切速高、进给量小、被切金属塑性好。,(c),切屑形成过程,:弹性变形、塑性变形、切离。,(c),优点,:切削力平稳、切削热少、加工表面光洁。,(d),缺点,:切屑连绵不断,易缠绕、易划伤已加工表面。,2、切屑的种类,切屑分为带状切屑、节状切屑和崩碎切屑三类。,(2)节状切屑,节状切屑上面呈较大的锯齿状,底面有不贯穿的裂纹,形成条件,:切速低、进给量大、中等硬度材料。,缺点,:切削力波动大、工件表面较粗糙。,(3)崩碎切屑,切削层金属发生弹性变形后,一般不经过塑性变形就突然崩裂而形成形状不规则的崩碎切屑,形成条件,:铸铁、铸造黄铜等脆性材料。,缺点,:切削热和切削力集中在刀具的主刀刃和刀尖处,刀尖易磨损、易产生振动,表面质量不高。,二、积屑瘤,1、积屑瘤的形成,在一定的切削速度下切削塑性材料时,常发现在刀具的前刀面上靠近刀尖的部位粘附着一小块很硬的金属,称为积屑瘤。,一般认为,积屑瘤是由于切屑与前刀面在切削过程中剧烈的摩擦而形成的。,有利方面,保护刀具,增加工作前角,积屑瘤硬度很高,可代替切削刃进行切屑,减少刀具的磨损,积屑瘤的存在,使刀具的实际工作前角增大,可减小切削变形和切削力,使切削轻快,2、积屑瘤对加工过程的影响,不利方面,影响工件尺寸精度,影响工件表面粗造度,积屑瘤破裂后会划伤表面,加快刀具磨损,会形成硬点和毛刺,使工件表面粗造度值增大,时大时小,时有时无,使切削力产生波动而引起振动,积屑瘤的顶端突出于切削刃之外,使实际的切削深度不断变化,3.积屑瘤的控制,影响积屑瘤的因素,工件材料,切削用量,刀具角度,切削液等,控制措施,要避免在中温、中速加工塑性材料,增大前角可减小切削变形,降低切削温度,减小积屑瘤的高度,采用润滑性能优良的切削液可减少甚至消除积屑瘤,三、切削力和切削功率,1、切削力,切削力是指切削时刀具切入工件,切削层产生变形成为切屑所需的力,(2)切削力的产生,(a)被切金属层因弹性变形和塑性变形所产生的变形抗力。,(b)刀具与切屑、工件之间的摩擦。,(2)总切削力的分解,切削力是一个空间力,为了便于研究将其分解为三个相互垂直的分力,即主切削力、进给力和背向力。,主切削力:,切削合力在切削速度方向上的分力,垂直于基面,其大小约占总的切削合力的,背向力:,切削合力在切削深度方向上的分力;它在基面内,与切深方向相反,进给力:,切削合力在进给方向上的分力;它在基面内,与进给方向平行,但方向相反,2、影响切削力的主要因素,工件材料,切削用量,刀具角度,积屑瘤,(1)工件材料的影响,(a)强度和硬度高,则切削力大。,(b)塑性和韧性高,则切削力大。,塑性大的材料,切屑与前刀面的摩擦系数大,接触区较长,故,切削力较大,;,韧性高的材料,致使其发生变形或破坏所消耗的能量较多,故,切削力也较大,。,如不锈钢0Gr18Ni9Ti与正火的中碳钢的强度硬度基本相同,但不锈钢的塑性韧性较高,其切削力要比正火的中碳钢约高25%。,(2)刀具角度的影响,(a)前角:增大,切削力减小。,(b)主偏角:增加,切削力降低。,(3)切削用量的影响,(a)切削深度a,p,的影响最大。,(b)进给量f的影响次之。,(c)切削速度的影响,(4)积屑瘤,使切削力发生变化,总的趋势是随着切削速度的增加切削力有所减小。,此外,刀具磨损、刀具材料及冷却润滑条件也对切削力有影响。,四、切削热和切削温度,1、切削热,来源,(1)被加工件材料的弹性变形和塑性变形;,(2)切屑与前刀面的摩擦;,(3)后刀面与已加工表面之间的摩擦。,传散,(1)切屑,50-86%;,(2)工件,40-10%;,(3)车刀,9-3%;,(4)空气,1%。,2、切削温度及影响因素,切削温度 一般指切屑、工件与刀具接触表面上的平均温度。,决定因素:,工件材料、切削用量和刀具角度,。,(1)工件材料的影响,(a)工件材料的强度、硬度越高,切削中消耗的功越大,所产生的切削热越多,切削温度就越高。,(b)工件材料的导热性好,温度低。脆性材料,温度低。,(2)切削用量的影响,(a)切削速度增加,温度升高。当速度升高一倍时,温度升高20-30%;,(b)进给量 f 增加,温度升高。当 f 增加一倍时,温度升高10%;,(c)背吃刀量(切削深度)a,p,增加,温度升高不多。如a,p,增加一倍时,温度只升高3%。,(3)刀具角度的影响,(a)前角增大,温度降低;,(b)主偏角,在进给量一定时,主偏角增大,温度上升。,3、切削液,(1),切削液的作用,:降温和润滑。,(2),切削液的种类,:切削油、乳化液、水溶液等。,(a),切削油,:矿物油、动植物油和复合油。,特点,:润滑性好,流动性差,冷却作用小。,应用,:低速精加工。如精车丝杠、螺纹等。,(b)乳化液,乳化液是由乳化油加水稀释而成的。,特点,:流动性好、冷却能力强。应用最为广泛。,应用,:低浓度的用于粗车和磨削;高浓度的用于精车、铰孔和铣削等。,(b)水溶液,主要成分是水,水的热导率和比热容都比油大得多,流动性又好,可以吸收大量的热。,其中加入了一定量的防锈剂,用于粗磨;加入一定的油类,可用于精磨。,五、刀具磨损,1、刀具的磨损形式,由于切削条件不同,刀具磨损产生在刀具的不同部位,一般有三种形式:后刀面磨损、前刀面磨损和前后刀面同时磨损。,2、刀具磨损过程,(1)初磨阶段,(2)正常磨损阶段,(3)急剧磨损阶段,刀具磨损的原因,(1),机械磨损,(2),相变磨损,由于温度升高发生组织相变,刀具变软而造成的磨损。,(3),扩散磨损,由于温度升高,工件与刀具中某些元素相互扩散,刀具变软而造成的磨损,。,第四节 技术经济分析,一、工件材料的切削加工性,二、生产率,三、提高生产率的途径,作业,一、工件材料的切削加工性,材料被切削加工的难易程度通常称为材料的切削加工性。,材料的切削加工性是一个综合指标,包括:,刀具耐用度高、允许的切削速度高、切削力小、加工质量易于保证;断屑问题易于解决,。,1、衡量材料切削加工性的标准v,t,v,t,的含义:当刀具寿命为 t 分钟时,切削某种材料所允许的切削速度。,v,t,越高,表示材料的加工性越好。,通常取 t=60分钟,所以v,t,可写作v,60,。对于一些难加工的材料也可取 t=30min或15min,则所以v,t,可写作v,30,或v,15,。,2、常用金属材料的切削加工性,结构钢的切削加工性,(1),低碳钢,:软而韧,易粘结在刀具的前刀面上,使切削不利。故切削性较差。通常通过适当的热处理可改善切削加工性。,(2),中碳钢,:综合性能好,切削加工性较好。,(3),高碳钢,:硬而脆,刀具易磨损,耐用度下降,故切削性甚差。,(4),合金结构钢,:强度硬度高,切屑与刀具前刀面的接触长度极短,切削温度高,刀尖处的应力集中极大,易使刀具崩刃。,铝、镁合金切削加工性,铝镁合金的比重小,比强度高,具有良好的导热性和抗蚀性,且硬度较低,具有,良好的切削加工性,。,按所需功率比较,假定镁合金的功率为1.0,则铝合金为1.8,黄铜为2.3,铸铁为3.5,中碳钢为6.3,不锈钢为10。,不锈钢、钛合金和高温合金,共同特点,:切削力大,切削温度高。因此,切削加工性较差。,具体原因,:,(1),加工硬化严重,奥氏体不锈钢滑移面数目多,晶粒变形,产生较大程度的加工硬化;,钛合金除塑性变形外,在高温下易吸入氧、氢、氮气,使合金脆化,加速了刀具的磨损,恶化了切削加工性。,(2),容易粘刀,奥氏体不锈钢和高温合金等材料的高温强度高、韧性大。,当强韧的切屑流经刀具前刀面时,将产生粘接、熔焊等粘刀现象。,钛合金在高温下化学亲和力强,加之大的切削压力,促进了刀具的粘接磨损。,二、生产率,在切削加工中,单位时间内所生产的零件数目,称为生产率。,Q=1/t,d,式中:Q切削加工生产率,t,d,生产一个零件所需要的总时间,t,d,=t,j,+t,f,+t,Q,式中:t,j,基本工艺时间,即加工一个零件所需要的总时间。,t,f,辅助时间,为了维持切削加工所消耗到各种辅助操作上的时间。,t,Q,其他时间,日清扫切屑等。,1、切削用量对加工质量的影响,当切削速度增大时,切削力减小,可减小或避免积屑瘤,有利于提高加工质量,进给量增大使工件残留面积的高度显著增大,表面更粗糙,切削深度增大,时切削力和工件变形增大,可能引起振动,使零件的加工精度和表面质量下降,三、提高生产率的途径,2、切削用量对刀具耐用度的影响,在切削用量中,切削速度对刀具耐用度的影响最大,进给量次之,切削深度影响最小,3、选择切削用量的原则,粗加工,较大的切削深度和进给量,取尽可能大的的切削切削速度,精加工,一般取较大的切削速度,较小的切削深度和进给量以保证加工质量,4、切削用量的选定,切削深度的选择,进给量的选择,切削速度的选择,粗加工时尽可能一次去除加工余量;精加工时应一次切除精加工工序余量,粗加工时的进给量应根据机床系统的强度和刀具强度选择,精加工时,一般切削深,度不大,切削力较小,粗加工时切削速度受机床功率限制;而精加工时,主要受刀具耐用度的限制,作业,P,237,第1、2、4、5、7、10、11题。,机械加工是一种用加工机械对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。按被加工的工件处于的温度状态分为冷加工和热加工。,一般在常温下加工，并且不引起工件的化学或物相变化称冷加工。一般在高于或低于常温状态的加工会引起工件的化学或物,相变化称热加工。冷加工按加工方式的差别可分为切削加工和压力加工。热加工常见有热处理煅造铸造和焊接。,机械加工,另外装配时常常要用到冷热处理。例如：轴承在装配时往往将内圈放入液氮里冷却使其尺寸收缩，将外圈适当加热使其尺寸放大,，然后再将其装配在一起。火车的车轮外圈也是用加热的方法将其套在基体上，冷却时即可保证其结合的牢固性（此种方法现在,依旧应用于某些零部件的转配过程中）。机械加工包括：灯丝电源绕组、激光切割、重型加工、金属粘结、金属拉拔、等,离子切割、精密焊接、辊轧成型、金属板材弯曲成型、模锻、水喷射切割、精密焊接等。机械加工：广意的机械加工就是,指能用机械手段制造产品的过程；狭意的是用车床（Lathe Machine）、铣床(Milling Machine)、钻床(Driling Machine)、磨,床(Grinding Machine)、冲压机、压铸机机等专用机械设备制作零件的过程。,编辑本段微型机械加工技术的国外发展现状,机械产品,1959年，Richard P Feynman(1965年诺贝尔物理奖获得者)就提出了微型机械的设想。1962年第一个硅微型压力传感器问世，其,后开发出尺寸为50500m的齿轮、齿轮泵、气动涡轮及联接件等微机械。1965年，斯坦福大学研制出硅脑电极探针，后来又在,扫描隧道显微镜、微型传感器方面取得成功。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为6012m的利用硅微型静电机,，显示出利用硅微加工工艺制造小可动结构并与集成电路兼容以制造微小系统的潜力。微型机械在国外已受到政府部门、,企业界、高等学校与研究机构的高度重视。美国MIT、Berkeley、StanfordAT&T的15名科学家在上世纪八十年代末提出小机器,、大机遇：关于新兴领域-微动力学的报告的国家建议书，声称由于微动力学(微系统)在美国的紧迫性，应在这样一个新的重,要技术领域与其他国家的竞争中走在前面，建议中央财政预支费用为五年5000万美元，得到美国领导机构重视，连续大力投资,，并把航空航天、信息和MEMS作为科技发展的三大重点。美国宇航局投资1亿美元着手研制发现号微型卫星，美国国家科学基,金会把MEMS作为一个新崛起的研究领域制定了资助微型电子机械系统的研究的计划，从1998年开始，资助MIT，加州大学等8所大,学和贝尔实验室从事这一领域的研究与开发，年资助额从100万、200万加到1993年的500万美元。1994年发布的美国国防部技,术计划报告，把MEMS列为关键技术项目。美国国防部高级研究计划局积极领导和支持MEMS的研究和军事应用，现已建成一条,MEMS标准工艺线以促进新型元件/装置的研究与开发。美国工业主要致力于传感器、位移传感器、应变仪和加速度表等传感器有,关领域的研究。很多机构参加了微型机械系统的研究，如康奈尔大学、斯坦福大学、加州大学伯克利分校、密执安大学、威斯康,星大学、老伦兹得莫尔国家研究等。加州大学伯克利传感器和执行器中心(BSAC)得到国防部和十几家公司资助1500万元后，建立,了1115m2研究开发MEMS的超净实验室。日本通产省1991年开始启动一项为期10年、耗资250亿日元的微型大型研究计划，研,制两台样机，一台用于医疗、进入人体进行诊断和微型手术，另一台用于工业，对飞机发动机和原子能设备的微小裂纹实施维修,。该计划有筑波大学、东京工业大学、东北大学、早稻田大学和富士通研究所等几十家单位参加。欧洲工业发达国家也相,继对微型系统的研究开发进行了重点投资，德国自1988年开始微加工十年计划项目，其科技部于19901993年拨款4万马克支持,微系统计划研究，并把微系统列为本世纪初科技发展的重点，德国首创的LIGA工艺，为MEMS的发展提供了新的技术手段，并已,成为三维结构制作的优选工艺。法国1993年启动的7000万法郎的微系统与技术项目。欧共体组成多功能微系统研究网络,NEXUS，联合协调46个研究所的研究。瑞士在其传统的钟表制造行业和小型精密机械工业的基础上也投入了MEMS的开发工作，,1992年投资为1000万美元。英国政府也制订了纳米科学计划。在机械、光学、电子学等领域列出8个项目进行研究与开发。为了,加强欧洲开发MEMS的力量，一些欧洲公司已组成MEMS开发集团。目前已有大量的微型机械或微型系统被研究出来，例如：,尖端直径为5m的微型镊子可以夹起一个红血球，尺寸为7mm7mm2mm的微型泵流量可达250l/min能开动汽车，在磁场中飞,行的机器蝴蝶，以及集微型速度计、微型陀螺和信号处理系统为一体的微型惯性组合(MIMU)。德国创造了LIGA工艺，制成了悬臂,梁、执行机构以及微型泵、微型喷嘴、湿度、流量传感器以及多种光学器件。美国加州理工学院在飞机翼面粘上相当数量的1mm,的微梁，控制其弯曲角度以影响飞机的空气动力学特性。美国大批量生产的硅加速度计把微型传感器(机械部分)和集成电路(电,信号源、放大器、信号处理和正检正电路等)一起集成在硅片上3mm3mm的范围内。日本研制的数厘米见方的微型车床可加工精,度达1.5m的微细轴。工艺基础的基本概念,编辑本段生产过程和工艺过程,生产过程是指从原材料（或半成品）制成产品的全部过程。对机器生产而言包括原材料的运输和保存，生产的准备，毛坯的,制造，零件的加工和热处理，产品的装配、及调试，油漆和包装等内容。生产过程的内容十分广泛，现代企业用系统工程学的原,理和方法组织生产和指导生产，将生产过程看成是一个具有输入和输出的生产系统。能使企业的管理科学化，使企业更具应变力,和竞争力。在生产过程中，直接改变原材料（或毛坯）形状、尺寸和性能，使之变为成品的过程，称为工艺过程。它是生,产过程的主要部分。例如毛坯的铸造、锻造和焊接；改变材料性能的热处理1；零件的机械加工等，都属于工艺过程。工艺过,程又是由一个或若干个顺序排列的工序组成的。工序是工艺过程的基本组成单位。所谓工序是指在一个工作地点，对一个,或一组工件所连续完成的那部分工艺过程。构成一个工序的主要特点是不改变加工对象、设备和操作者，而且工序的内容是连续,完成的。例如图32-1中cc1的零件，其工艺过程可以分为以下两个工序：工序1：在车床上车外圆、车端面、镗孔和内孔,倒角；工序2：在钻床上钻6个小孔。在同一道工序中，工件可能要经过几次安装。工件在一次装夹中所完成的那部分,工序，称为安装。在工序1中，有两次安装。第一次安装：用三爪卡盘夹住 外圆，车端面C，镗内孔，内孔倒角，车外圆。第二,次安装：调头用三爪盘夹住外圆，车端面A和B，内孔倒角。,编辑本段生产类型,生产类型通常分为三类。1单件生产 单个地生产某个零件，很少重复地生产。2成批生产 成批地制造相同的,零件的生产。3大量生产 当产品的制造数量很大，大多数工作地点经常是重复进行一种零件的某一工序的生产。拟,定零件的工艺过程时，由于零件的生产类型不同，所采用的加方法、机床设备、工夹量具、毛坯及对工人的技术要求等，都有很,大的不同。,编辑本段加工余量,为了加工出合格的零件，必须从毛坯上切去的那层金属的厚度，称为加工余量。加工余量又可分为工序余量和总余量。某工,序中需要切除的那层金属厚度，称为该工序的加工余量。从毛坯到成品总共需要切除的余量，称为总余量，等于相应表面各工序,余量之和。在工件上留加工余量的目的是为了切除上一道工序所留下来的加工误差和表面缺陷，如铸件表面冷硬层、气孔,、夹砂层，锻件表面的氧化皮、脱碳层、表面裂纹，切削加工后的内应力层和表面粗糙度等。从而提高工件的精度和表面粗糙度,。加工余量的大小对加工质量和生产效率均有较大影响。加工余量过大，不仅增加了机械加工的劳动量，降低了生产率，,而且增加了材料、工具和电力消耗，提高了加工成本。若加工余量过小，则既不能消除上道工序的各种缺陷和误差，又不能补偿,本工序加工时的装夹误差，造成废品。其选取原则是在保证质量的前提下，使余量尽可能小。一般说来，越是精加工，工序余量,越小。,编辑本段基准,机械零件是由若干个表面组成的，研究零件表面的相对关系，必须确定一个基准，基准是零件上用来确定其它点、线、面的,位置所依据的点、线、面。根据基准的不同功能，基准可分为设计基准和工艺基准两类。,1设计基准,在零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准，称为设计基准。如图32-2所cc2示的轴套零件，各外圆和内孔的设计基,准是零件的轴心线，端面A是端面B、C的设计基准，内孔的轴线是外圆径向跳动的基准。,2工艺基准,零件在加工和装配过程中所使用的基准，称为工艺基准。工艺基准按用途不同又分为装配基准、测量基准及定位基准。,（1）装配基准 装配时用以确定零件在部件或产品中的位置的基准，称为装配基准。（2）测量基准 用以检验已加工表,面的尺寸及位置的基准，称为测量基准。如图32-2中的零件，内孔轴线是检验外圆径向跳动的测量基准；表面A是检验长度L尺寸,l和的测量基准。（3）定位基准 加工时工件定位所用的基准，称为定位基准。作为定位基准的表面（或线、点），在第一,道工序中只能选择未加工的毛坯表面，这种定位表面称粗基准.在以后的各个工序中就可采用已加工表面作为定位基准，这种定,位表面称精基准。,编辑本段拟定工艺路线的一般原则,机械加工工艺规程的制定，大体可分为两个步骤。首先是拟定零件加工的工艺路线，然后再确定每一道工序的工序尺寸、所,用设备和工艺装备以及切削规范、工时定额等。这两个步骤是互相联系的，应进行综合分析。工艺路线的拟定是制定工艺,过程的总体布局，主要任务是选择各个表面的加工方法，确定各个表面的加工顺序，以及整个工艺过程中工序数目的多少等。,拟定工艺路线的一般原则,1、先加工基准面,零件在加工过程中，作为定位基准的表面应首先加工出来，以便尽快为后续工序的加工提供精基准。称为“基准先行”。,2、划分加工阶段,加工质量要求高的表面，都划分加工阶段，一般可分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。主要是为了保证加工质量；有,利于合理使用设备；便于安排热处理工序；以及便于时发现毛坯缺陷等。,3、先面后孔,1对于箱体、支架和连杆等零件应先加工平面后加工孔。这样就可以以平面定位加工孔，保证平面和孔的位置精度，而,且对平面上的孔的加工带来方便。,4、光整加工,光整加工后的工件,主要表面的光整加工（如研磨、珩磨、精磨滚压加工等），应放在工艺路线最后阶段进行，加工后的表面光洁度在Ra0.8um以上,，轻微的碰撞都会损坏表面，在日本、德国等国家，在光整加工后，都要用绒布进行保护，绝对不准用手或其它物件直接接触工,件，以免光整加工的表面，由于工序间的转运和安装而受到损伤。,编辑本段具体处理原则,上述为工序安排的一般情况。有些具体情况可按下列原则处理。(1)、为了保证加工精度，粗、精加工最好分开进行。,因为粗加工时，切削量大，工件所受切削力、夹紧力大，发热量多，以及加工表面有较显著的加工硬化现象，工件内部存在着较,大的内应力，如果粗、粗加工连续进行，则精加工后的零件精度会因为应力的重新分布而很快丧失。对于某些加工精度要求高的,零件。在粗加工之后和精加工之前，还应安排低温退火或时效处理工序来消除内应力。(2)、合理地选用设备。粗加工主要,是切掉大部分加工余量，并不要求有较高的加工精度，所以粗加工应在功率较大、精度不太高的机床上进行，精加工工序则要求,用较高精度的机床加工。粗、精加工分别在不同的机床上加工，既能充分发挥设备能力，又能延长精密机床的使用寿命。,(3)、在机械加工工艺路线中，常安排有热处理工序。热处理工序位置的安排如下：为改善金属的切削加工性能，如退火、正火,、调质等，一般安排在机械加工前进行。为消除内应力，如时效处理、调质处理等，一般安排在粗加工之后，精加工之前进行。,为了提高零件的机械性能，如渗碳、淬火、回火等，一般安排在机械加工之后进行。如热处理后有较大的变形，还须安排最终加,工工序,编辑本段机械加工常用器械,加工需要的机械由数显铣床、数显成型磨床、数显车床、电火花机、万能磨床、加工中心、激光焊接、中走丝等，可进行精,密零件的车、铣、刨、磨等加工，此类机械擅长精密零件的车、铣、刨、磨等加工，可以加工各种不规则形状零件，加工精度,可达2m。,机械加工类精品课件,本文档下载后可以修改编辑，欢迎下载收藏。,