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文檔簡介
1、1.1.1 機械加工工藝過程1.1.2 機械加工過程的組成1.1 1.1 生產(chǎn)過程概述生產(chǎn)過程概述 :在工廠生產(chǎn)過程中,按一定順序直接改變生產(chǎn)對象的形狀尺寸、物理機械性質(zhì),以及決定零件相互位置關(guān)系的過程。工藝過程可分為鑄造、鍛壓、焊接、機械加工、熱處理、表面處理和裝配等過程。機械加工工藝過程:用機械加工方法(主要是切削加工方法)逐步改變毛坯的形態(tài)(形狀、尺寸及表面質(zhì)量),使其成為合格零件所進行的全部過程。工藝路線(工藝流程):零件依次通過全部加工的過程。工藝規(guī)程:按工藝過程的各項內(nèi)容編寫成的工藝文件,包括“機械加工工藝卡”、“機械加工工序卡”等。機械制造工藝過程 :由一個或若干個順次排列的工序
2、組成,每個工序又可分為若干個安裝、工位和工步。、工序 工序 :一個或一組工人在一個工作地點對一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程。 當(dāng)加工對象(工件)更換時,或設(shè)備和工作地點改變時,或完成工藝工作的連續(xù)性有改變時,都形成另一道工序。這里所謂連續(xù)性是指工序內(nèi)的工作須連續(xù)完成。 例如一批軸的加工,如果它的外圓表面的粗車與精車連續(xù)進行,則為一道工序;如果一個軸先粗車,然后掉頭另一次裝夾再精車,則為另一道工序;如果生產(chǎn)量大,則可先完成這批工件的粗車,然后再對這批工件進行精車,雖然其他條件不變,但卻變成了兩道 工序。機械加工工藝過程(1)工步 工步:在加工表面、切削刀具和切削用量(僅指轉(zhuǎn)速和進
3、給量)都不變的情況下 所完成的那部分工藝過程。復(fù)合工步:為了提高生產(chǎn)效率,經(jīng)常把幾個待加工表面用幾把刀具同時進行加 工,這也看做是一個工步。(2)走刀 走刀:刀具對工件的每一次切削。 2、工步和走刀(1)安裝 安裝 :在進行一道工序的加工時,將一個(或數(shù)個)工件固定在機床上的夾具 內(nèi)或直接固定在機床工作臺上的過程。(2)工位工位 :工件在一次安裝中,工件與夾具或機床可動部分一起相對于刀具或機床 固定部分所占據(jù)的每一個位置。 比較: 在同一工序中,工位和安裝的改變都是為了完成工件上不同部位表面的加工工作。不同之處在于,從一次安裝到另一次安裝需松開工件并要重新夾緊固定,但在工位改變時工件則不需要重
4、新夾緊固定(指工件在夾緊狀態(tài)下改變位置)。所以,利用改變工位的方法一般便于保證加工質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率,并易于實現(xiàn)自動化。3、安裝和工位 :圖1.1所示為一階梯軸,在小批生產(chǎn)條件下,其加工工藝過 程及工序、工步的劃分如表1.1所示。圖1.1 階梯軸 工 序 號 工 序 名 稱 安 裝 工 步 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 1車i 1車端面 車床no.1 2鉆中心孔 3 3車端面到總長200 4鉆中心孔 3 舉例工 序 號 工 序 名 稱 安 裝 工 步 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 2車i 1車車床2車3車5切槽6倒角 7調(diào)頭車8切槽9倒角工 序 號 工 序 名 稱 安 裝 工 步 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備
5、3銑 1 銑鍵槽12h9 銑 床 4磨 i 1磨 40h6到尺寸 外圓磨床 2磨 30js6到尺寸 3磨 25h6到尺寸 4調(diào)頭,磨 30js6到尺寸 1.2.1 常用金屬材料的力學(xué)性能1.2.2 常用金屬材料的牌號、性能和用途 1.2 1.2 常用金屬材料及其熱處理常用金屬材料及其熱處理 1.2.3 金屬熱加工簡介 1.2.4 鋼的熱處理方法簡介 金屬的力學(xué)性能:金屬在外力或能的作用下所顯示 出來的一系列力學(xué)特性。 金屬的力學(xué)性能有:強度、塑性、硬度、沖擊韌性 和疲勞強度等。 金屬的力學(xué)性能1、 強度強度:材料在外力作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力。2、 塑性塑性:材料在外力作用下產(chǎn)生不可逆永
6、久變形而不斷裂的能力。3、 硬度硬度:金屬材料抵抗比它更硬的物體壓入其表面的能力。 硬度是衡量材料軟硬程度的一種性能指標(biāo)。 目前機械制造生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的硬度指標(biāo)有布氏硬度(hbs或hbw)、洛氏硬度(hrc)和維氏硬度(hv)。強度、塑性、硬度(1)常用的分類方法 按鋼的品質(zhì)(有害雜質(zhì)硫、磷的含量)不同,劃分為普通質(zhì)量 鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、高級優(yōu)質(zhì)鋼。 按鋼中含碳量不同,可以不太嚴(yán)格地分為低碳鋼(wc 0.25%)、中碳鋼(wc=0.25%0.60%)和高碳鋼(wc 0.60%)。 合金鋼按鋼中合金元素含量不同,可分為低合金鋼、中合金鋼 和高合金鋼。1、鋼的分類 國家標(biāo)準(zhǔn)gb/t1330491鋼分類
7、是參照國際標(biāo)準(zhǔn)制定的。 按化學(xué)成分分類 根據(jù)各種合金元素規(guī)定含量界限值,將鋼分為非合金鋼、低 合金鋼及合金鋼三大類。 按主要質(zhì)量等級、主要性能及使用特性分類非合金鋼(碳素鋼)的主要分類 非合金鋼按主要質(zhì)量等級分類,可劃分為普通質(zhì)量非合金鋼、優(yōu)質(zhì)非合金鋼和特殊質(zhì)量非合金鋼。低合金鋼的主要分類 低合金鋼按主要質(zhì)量等級分類,分為普通質(zhì)量低合金鋼、優(yōu)質(zhì)低合金鋼和特殊質(zhì)量低合金鋼。按主要性能及使用特性分類,有可焊接的低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼等。合金鋼的主要分類 按主要質(zhì)量等級分為優(yōu)質(zhì)合金鋼和特殊質(zhì)量合金鋼。按主要性能及使用特性又可以劃分為很多類。(2)國標(biāo)分類方法 我國鋼鐵產(chǎn)品牌號表示方法(gb22l79)規(guī)
8、定,采用漢語拼音字母、化學(xué)符號與阿拉伯?dāng)?shù)字相結(jié)合的原則表示鋼的牌號。 碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的牌號由代表屈服點的漢語拼音首位字母q、屈服點數(shù)值、質(zhì)量等級符號、脫氧方法符號等部分按順序組成。 質(zhì)量等級用a, b, c, d, e表示硫、磷含量不同;脫氧方法用f(沸騰鋼)、b(半鎮(zhèn)靜鋼)、z(鎮(zhèn)靜鋼)、tz(特殊鎮(zhèn)靜鋼)表示,碳素結(jié)構(gòu)鋼是建筑及工程用非合金結(jié)構(gòu)鋼,價格低廉,工藝性能(焊接性、冷變形成形性)優(yōu)良,用于一般工程結(jié)構(gòu)及制造普通機械零件。 (1)非合金結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的牌號及用途q195、q215鋼通常軋制成薄板、鋼筋等供應(yīng),可用于制作鉚釘、螺釘、地腳螺栓、輕負荷的沖壓零
9、件和焊接結(jié)構(gòu)件等;q235、q255鋼可用于制作螺栓、螺母、拉桿、銷子、吊鉤、不太重要的機械零件,以及建筑結(jié)構(gòu)中的螺紋鋼、工字鋼、槽鋼、鋼筋等;q235c、q235d鋼可作為重要焊接結(jié)構(gòu)用鋼;q275鋼可部分代替優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼2535鋼使用。 碳素結(jié)構(gòu)鋼的用途舉例 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號用兩位數(shù)字表示,這兩位數(shù)字表示鋼中平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為萬分之幾。若鋼中錳的含量較高,則在數(shù)字后面附化學(xué)元素符號mn。 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼是用于制造重要機械結(jié)構(gòu)零件的非合金結(jié)構(gòu)鋼,一般在經(jīng)過熱處理以后使用,以充分發(fā)揮其性能潛力。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的典型用途舉例:08f鋼一般軋制成高精度薄板或薄帶供應(yīng),主要用于制作冷沖壓件,如
10、汽車外殼,儀器、儀表外殼等;1025鋼常用于制作沖壓件、焊接件、強度要求不高的零件及滲碳件,例如機罩、焊接容器、小軸、銷子、法蘭盤、螺釘、螺母、墊圈、滲碳凸輪及齒輪等3055鋼調(diào)質(zhì)后可獲得良好的綜合力學(xué)性能,主要用于制作受力較大的機械零件,如曲軸、連桿、齒輪、機床主軸等;60以上的鋼具有較高的強度、硬度和彈性,但焊接性、切削加工性差,主要用于制作各種彈簧、高強度鋼絲、機車輪緣、低速車輪及其他耐磨件。 易切削結(jié)構(gòu)鋼的牌號是在同類結(jié)構(gòu)鋼牌號前冠以字母“y”,以區(qū) 別其他結(jié)構(gòu)用鋼。 碳素工具鋼的牌號是在t(碳的漢語拼音字首)的后面加數(shù)字表 示,數(shù)字表示鋼的平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為千分之幾。例如t9,表 示
11、平均wc=0.9%的碳素工具鋼。碳素工具鋼都是優(yōu)質(zhì)鋼,若鋼 號末尾標(biāo)a,則表示該鋼是高級優(yōu)質(zhì)鋼。 碳素工具鋼生產(chǎn)成本較低,加工性能良好,可用于制作低速、手動刀具及常溫下使用的工具、模具、量具等。各種牌號的碳素工具鋼淬火后的硬度相差不大,但隨含碳量增加,鋼的耐磨性提高,韌性降低。因此,不同牌號的工具鋼適用于不同用途的工具。 我國合金鋼的編號是按照合金鋼中的含碳量,以及所含合金元素的種類(元素符號)、含量來編制的。一般牌號的首位是表示碳的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)字,表示方法與優(yōu)質(zhì)碳素鋼的編號是一致的。對于結(jié)構(gòu)鋼,平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)以萬分?jǐn)?shù)計,對于工具鋼,以千分?jǐn)?shù)計。(2)合金鋼的牌號 工程用鑄造碳鋼的牌號前面是
12、zg(“鑄鋼”二字漢語拼音字首),后面第一組數(shù)字表示屈服點,第二組數(shù)字表示抗拉強度,若牌號末尾標(biāo)字母h(焊),則表示該鋼是焊接結(jié)構(gòu)用碳素鑄鋼。 gb/t56131995鑄鋼牌號表示方法規(guī)定,以化學(xué)成分表示的鑄鋼牌號中“zg”后面一組數(shù)字表示鑄鋼的名義萬分碳含量,其后排列各主要合金元素符號及其名義百分含量。 (3)鑄鋼的牌號及用途 灰鑄鐵的牌號以“ht”和其后的一組數(shù)字表示。 “ht”表示“灰鐵”二字的漢語拼音字首,其后一組數(shù)字表示直徑30mm試棒的最小抗拉強度值。 球墨鑄鐵的牌號用“qt”及其后的兩組數(shù)字表示。 “qt”表示“球鐵”二字的漢語拼音字首,后面的兩組數(shù)字分別表示 最低抗拉強度和最低
13、斷后伸長率。 可鍛鑄鐵的牌號用“kth”、“ktz”和后面的兩組數(shù)字表示。 “kt”是“可鐵”二字的漢語拼音字首;“h”、“z”,分別為“黑”、“珠”二字的拼音字首;兩組數(shù)字分別表示最低抗拉強度和最低斷后伸長率。 鑄鐵具有良好的鑄造性能、耐磨性能、吸震性能、切削加工性能及較低的缺口敏感性,而且生產(chǎn)工藝簡單,成本低廉,經(jīng)合金化后還具有良好的耐熱性和耐蝕性等。(4)灰鑄鐵的牌號及用途 鑄造、鍛壓和焊接是機械制造中最常用的三種金屬熱加工方法。其產(chǎn)品大多是零件的毛坯。鑄造:熔煉金屬,制造鑄型,并將熔融金屬澆入鑄型,凝 固后獲得具有一定形狀與性能的鑄件的成形方法。鑄件:用鑄造方法得到的金屬件。鑄件一般作
14、為毛坯使用 ,需要進行切削后才能成為零件。1. 鑄造 鑄造的適應(yīng)性廣。鑄造工藝靈活性大,幾乎不受零件尺寸大小及 形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的限制。鑄件的質(zhì)量可由幾克到數(shù)百噸,壁厚 可由0.3mm到1m以上。 鑄造有良好的經(jīng)濟性。 力學(xué)性能較低。 鑄造成形的方法很多,主要分為砂型鑄造和特種鑄造兩類。目前砂型鑄造應(yīng)用最廣。 鑄造生產(chǎn)的特點:鍛壓:對坯料施加外力,使其產(chǎn)生塑性變形,改變尺寸、形狀及改 善性能,用以制造機械零件、工件或毛坯的成形加工方法, 它是鍛造和沖壓的總稱。 大多數(shù)金屬材料在冷態(tài)或熱態(tài)下都具有一定的塑性,因此它們可以在室溫或高溫下進行各種鍛壓加工。 常見的鍛壓方法:自由鍛造、模鍛、板料沖壓、
15、軋制、擠壓和拉拔等。 2. 鍛壓 鍛壓加工后,可使金屬獲得較細密的晶粒,能合理控制金屬纖 維方向,使纖維方向與應(yīng)力方向一致,提高零件的性能。 鍛壓加工后,坯料的形狀和尺寸發(fā)生改變而其體積基本不變, 與切削加工相比,可節(jié)約金屬材料和加工工時。 除自由鍛造外,其他鍛壓方法如模鍛、沖壓等,都具有較高的 勞動生產(chǎn)率。 能加工各種形狀、質(zhì)量的零件,使用范圍廣。(1)金屬鍛壓加工的特點 軋制:材料在旋轉(zhuǎn)軋輥的壓力作用下產(chǎn)生連續(xù)塑性變形,獲得要求的截面形狀并改變其性能的加工方法。通過合理設(shè)計軋輥上的各種不同的孔形,可以軋制出不同截面的原材料,如鋼板、各種型材、無縫管材等,也可以直接軋制出毛坯或零件。 擠壓:
16、坯料在三向不均勻壓應(yīng)力作用下從模具的模孔擠出,使其橫截面積減小,長度增加,成為所需制品的加工方法。按擠壓溫度可分為冷擠、溫擠、熱擠,適用于加工有色金屬和低碳鋼等金屬材料。(2)鍛壓的基本生產(chǎn)方式 拉拔:坯料在牽引力作用下通過??桌觯蛊錂M截面積減小、長度增加的加工方法。拉拔生產(chǎn)主要用于制造各種細線、棒、薄壁管等型材。 自由鍛:只用簡單的通用性工具或在鍛造設(shè)備的上、下砧鐵間,直接使坯料變形而獲得所需的幾何形狀及內(nèi)部質(zhì)量的鍛件的加工方法。 模鍛:在模鍛設(shè)備上,利用鍛模使坯料變形而獲得鍛件的鍛造方 法。 沖壓:使板料經(jīng)分離或成形而得到制件的工藝。由于沖壓多數(shù)是 在常溫下進行的,所以又稱為冷沖壓。
17、定義:焊接是通過加熱或加壓,或兩者并用,并且用或不用填充材料,借助于金屬原子的擴散和結(jié)合,使分離的材料牢固地連接在一起的加工方法。焊接方法:(1)熔化焊 把焊接局部連接處加熱至熔化狀態(tài)形成熔池,待其冷卻結(jié)晶后形成焊縫,將 兩部分材料連接成一個整體。(2)壓力焊 在焊接過程中對焊件施加壓力(加熱或不加熱)的焊接方法。(3)釬焊 利用熔點比母材低的填充金屬(稱為釬料)熔化后,填入接頭間隙并與固態(tài)的母材通過擴散實現(xiàn)連接的焊接方法。3. 焊接 焊接有連接性能好,省工省料,成本低,重量輕,可簡化工藝等優(yōu)點,所以應(yīng)用廣泛。但同時它也存在一些不足之處,如結(jié)構(gòu)不可拆,更換修理不方便;焊接接頭組織性能變壞;存在
18、焊接應(yīng)力,容易產(chǎn)生焊接變形;容易出現(xiàn)焊接缺陷等。有時焊接質(zhì)量成為突出問題,焊接接頭往往是鍋爐壓力容器的薄弱環(huán)節(jié),實際生產(chǎn)中應(yīng)特別注意。 主要的焊接方法分類 鋼的熱處理是將鋼在固態(tài)范圍內(nèi),采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M行加熱、保溫和冷卻,以獲得所需要的組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝方法。熱處理工藝方法較多,但其過程都得由加熱、保溫和冷卻三個階段組成。 根據(jù)加熱和冷卻方法的不同,熱處理大致分類。 鋼的熱處理 退火是將鋼加熱到適當(dāng)溫度,保溫后緩冷,以獲得接近于平衡組織的熱處理工藝。目的:降低硬度,以利切削加工; 消除殘余應(yīng)力,以防變形、開裂; 細化晶粒,改善組織,以提高力學(xué)性能,并為最后熱處理 作好組織準(zhǔn)備。 鋼的退火方法
19、很多,常用的有完全退火、等溫退火、球化退火、均勻化退火和去應(yīng)力退火等。 1. 鋼的退火 正火是將鋼加熱到一定的溫度,保溫后在空氣中冷卻的熱處理工藝。目的:細化晶粒,調(diào)整硬度,消除網(wǎng)狀滲碳體,并為后續(xù)加工和球化退火、淬火等熱處理作好組織準(zhǔn)備。特點:冷速較快,所以組織較細密,力學(xué)性能也較高,操作簡便,費時少,效率高,成本較低,故應(yīng)用廣泛。2. 鋼的正火 :(1)改善切削加工性 這主要是針對低碳鋼和低合金鋼退火后硬度偏低,切削加工時易“黏刀”。通過正火可使硬度適當(dāng)提高,改善其切削加工性能。(2)預(yù)備熱處理 常用做中碳鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼重要零件的球化熱處理等之前的預(yù)備熱處理,以保證良好的組織和性能。(3)
20、最終熱處理 對于性能要求不很高的普通結(jié)構(gòu)鋼工件和形狀復(fù)雜、大型工件的淬火易變形開裂,可用正火作為最終熱處理,以獲得晶粒較細、力學(xué)性能較高的組織。正火的用途 淬火是將鋼加熱到一定的溫度,保溫后快速冷卻的熱處理工藝。一般淬火后都配合進行一定的回火工藝,以保證鋼的強度、硬度、耐磨性和綜合力學(xué)性能得到提高,改善鋼的使用性能。4. 鋼的回火 回火是淬火后進行的熱處理工藝,其目的是穩(wěn)定組織,消除應(yīng)力,調(diào)整硬度和提高塑性、韌度。回火通常是工件的最終熱處理,對工件的組織和性能有決定性的作用。根據(jù)不同的回火溫度,分為低溫回火、中溫回火和高溫回火三種。 淬火與回火是鋼的重要強化手段。3. 鋼的淬火 在生產(chǎn)中,某些
21、零件要求表面具有較高的硬度和耐磨性,而心部卻要求有一定的強度和足夠的韌性。這時就需要對零件進行表面熱處理,以達到強化表面的目的。 表面熱處理分為兩類:一類是只改變工件表面組織而不改變表面化學(xué)成分的熱處理,稱為表面熱處理;另一類是同時改變表面化學(xué)成分及組織的熱處理,稱為化學(xué)熱處理。5. 鋼的表面熱處理和化學(xué)熱處理 感應(yīng)加熱淬火。利用感應(yīng)電流通過工件而產(chǎn)生的熱效應(yīng),使工件表面局部或整體加熱并進行快速冷卻的淬火工藝稱為感應(yīng)加熱淬火。 根據(jù)電流頻率不同,感應(yīng)加熱淬火分為高頻加熱、中頻加熱和工頻加熱。如表所示為感應(yīng)加熱表面淬火的應(yīng)用。分 類 頻 率 范 圍 淬火深度(mm) 適 用 范 圍 高頻加熱 5
22、0300khz 0.32.5 中小型軸、銷、套等圓柱形零件,小模數(shù)齒輪 中頻加熱 l10khz 310 尺寸較大的軸類、大模數(shù)齒輪 工頻加熱 50hz 1020 大型( 300mm)零件表面淬火或棒料穿透加熱 (1)鋼的表面熱處理 火焰加熱表面淬火?;鹧婕訜岜砻娲慊鹗抢靡胰惭趸蚱渌扇細怏w燃燒的火焰,噴射到工件表面上,使它快速加熱到淬火溫度,然后迅速噴水冷卻,從而獲得預(yù)期硬度和淬硬層深度的一種表面淬火方法。 火焰加熱表面淬火操作簡便,不需要特殊設(shè)備,成本低。但其生產(chǎn)率低,工件表面容易過熱,質(zhì)量難以控制,因此使用受到一定限制?;鹧婕訜岜砻娲慊鹬饕糜趩渭蛐∨可a(chǎn)的各種齒輪、軸等。 鋼的化學(xué)
23、熱處理是將工件置于一定溫度的化學(xué)活性介質(zhì)中保溫,使一種或幾種元素滲入到它的表層,以改變其化學(xué)成分、組織和性能的熱處理工藝。這種熱處理與表面熱處理相比,其特點是表層不僅有組織的變化,而且有成分的變化。 最常用的化學(xué)熱處理有滲碳、滲氮和碳氮共滲。(2)化學(xué)熱處理 滲碳:為了增加鋼的表層含碳量,將鋼件在含碳的介質(zhì)中加熱并保溫,使碳原子滲入表層的化學(xué)熱處理工藝。 低碳鋼和低碳合金鋼可以用滲碳處理,如15, 20, 20cr鋼等。滲碳件經(jīng)淬火和低溫回火后,表面具有高硬度、高耐磨性及較高的疲勞強度,而心部仍保持良好的韌性和塑性。 滲氮:在一定溫度下,使活性氮原子滲入工件表面的化學(xué)熱處理工藝。其目的是為了提
24、高工件表層的硬度、耐磨性、紅硬性、耐蝕性和疲勞強度。 滲氮處理廣泛應(yīng)用于各種高速傳動的精密齒輪、高精度機床主軸、交變載荷下要求疲勞強度高的零件(如高速柴油機曲軸),以及要求變形小且具有一定耐熱、抗蝕能力的耐磨零件(如閥門)等。但是氮化層薄而脆,不能承受沖擊和震動;而且滲氮處理生產(chǎn)周期長,生產(chǎn)成本較高。 碳氮共滲:在一定溫度下,同時將碳、氮原子滲入工件表層,并以滲碳為主的化學(xué)熱處理工藝。根據(jù)共滲溫度不同,可分為低溫(520580)、中溫(760880)和高溫(900950)碳氮共滲。 低溫碳氮共滲也稱為軟氮化,是工件表層滲入氮和碳,并以滲氮為主的化學(xué)熱處理工藝。它多用于提高各種碳鋼、合金鋼和鑄鐵
25、等工件及模具的表面硬度和耐磨性,從而提高其使用壽命。中溫碳氮共滲的目的與滲碳相似,主要用于提高各種結(jié)構(gòu)件的表面硬度。由于共滲層具有更好的耐磨性和抗疲勞性能,所以碳氮共滲可在一定范圍內(nèi)代替滲碳。1.3.1 基本概念1.3.2 刀具幾何形狀及角度1.3 1.3 切削加工常識切削加工常識 1.3.3 刀具材料1.3.4 金屬的切削過程(1)零件表面的形成v圓柱面是以直線為母線,以圓為軌跡,且母線垂直于軌跡所在平面作旋轉(zhuǎn)運動所形成的表面,如圖 (a) 。v圓錐面是以直線為母線,以圓為軌跡,且母線與軌跡所在平面相交成一定角度作旋轉(zhuǎn)運動形成的表面,如圖 (b) 。v平面是以直線為母線,以另一直線為軌跡作平
26、移運動所形成的表面,如圖 (c) v成形面是以曲線為母線,以圓為軌跡作旋轉(zhuǎn)運動或以直線為軌跡作平移運動所形成的表面,如圖 (d), (e) 。 1. 切削運動和切削表面主運動:切屑被切下所需要的最基本的運動,是形成機床切削速度或消耗主要動力的切削運動,其形式有旋轉(zhuǎn)運動和直線往復(fù)運動兩種。進給運動:使刀具連續(xù)切下金屬層所需要的運動,速度較低,消耗動力較少,其形式也有旋轉(zhuǎn)和直線運動兩種,而且既可連續(xù),又可間歇。(2)切削運動待加工表面:工件上有待切除的表面、已加工表面:工件上經(jīng)刀具切削后產(chǎn)生的表面過渡表面:由切削刃形成的那部分表面(3)切削表面 切削要素包括切削用量和切削層的幾何參數(shù)。車外圓的切削
27、要素如圖 2. 切削要素 切削速度vc:在切削加工時,切削刃上選定點相對于工件的主運動的瞬時速度,即在單位時間內(nèi),工件和刀具沿主運動方向的相對位移,單位為m/s。若主運動為旋轉(zhuǎn)運動(車、鉆、鏜、銑、磨削加工),則切削速度為加工表面最大線速度。若主運動為往復(fù)直線,則常以往復(fù)運動的平均速度作為切削速度。)601000/(ndvwc)601000/(2 lnvc(1)切削用量 進給量f:在主運動的一個循環(huán)內(nèi)刀具在進給運動方向上相對工件的位移量,可用刀具或工件每轉(zhuǎn)或每行程的位移量來表述和度量。 背吃刀量ap:待加工表面和已加工表面之間的垂直距離。切削圓柱面時,ap為該次切除余量的一半。 切削層:由切削
28、部分的一個單一動作(或指切削部分切過工件的一個單程,或指只產(chǎn)生一圈過渡表面的動作)所切除的工件材料層。 切削層公稱寬度bd:是沿刀具主切削刃量得的待加工表面至已加工表面之間的距離,即主切削刃與工件的接觸長度,單位為mm。 切削層公稱厚度hd:是刀具或工件每移動一個進給量f以后,主切削刃相鄰兩位置間的垂直距離,單位為mm。 切削層公稱橫截面積ad:切削層在切削平面里的實際橫截面積,簡稱切削面積,單位為mm2。 ddpdhbfaa(2)切削層幾何參數(shù)前刀面:刀具上切屑流過的表面。主后刀面:刀具上與工件的過渡表面相對的表面。副后刀面:刀具上與工件的已加工表面相對的表面。主切削刃:前刀面與主后刀面的交
29、線,切削時它完成主要的切削工作。副切削刃:前刀面與副后刀面的交線,切削時起輔助切削作用。刀尖:指主切削刃和副切削刃的連接處相當(dāng)少的一部分切削刃,是一段過渡圓弧。1. 車刀切削部分的組成 切削平面ps:通過主切削刃選定點,切于工件過渡表面的平面。如圖1(b)中的abcd平面即為p點的切削平面。 基面pr:通過主切削刃上選定點,并垂直于該點切削速度方向的平面。如圖1(b)中的efgh平面即為p點的基面。顯然,切削平面和基面始終是相互垂直的。 截面:通過主切削刃上選定點,并同時垂直于基面和切削平面的平面。如圖2(a)中過p點的po-po截面為主截面,截面為副截面。 圖1圖22. 輔助平面在截面內(nèi)測量
30、的角度有: 前角o:前刀面與基面之間的夾角。根據(jù)前刀面與基面相對位置的不同,前角又可分為正前角、零前角和負前角。 后角o:主后面與切削平面之間的夾角。在主截面內(nèi)測量的是主后角(o)、在副截面內(nèi)測量的是副后角( )。前角、后角的正、負是這樣規(guī)定的:在主截面中,前刀面與切削平面間夾角小于90時前角為正,大于90時前角為負。后刀面與基面夾角小于90時后角為正,大于90時后角為負,如圖所示。 3. 車刀的角度和主要作用在基面內(nèi)測量的角度有: 主偏角:主切削刃在基面上的投影與進給運動方向間的夾角。主偏角r的大小影響切削條件和刀具壽命。當(dāng)切削力一定時,增大主偏角可減小徑向的抗力,所以,加工剛性較弱的細長軸
31、時,可適當(dāng)選用較大的主偏角。 副偏角:副切削刃在基面上的投影與背離進給運動方向間的夾角。副偏角的大小主要影響表面粗糙度。粗加工時副偏角取得較大些,精加工時取小些。 刃傾角s:主切削刃與基面間的夾角。與前角類似,刃傾角也有正、負和零值,如圖a所示。刃傾角s主要影響刀頭的強度和切屑流動的方向。粗加工時為了增加刀頭強度,s常取負值;精加工時為了防止切屑劃傷已加工表面,s常取正值或零值。負的刃傾角還可在車刀受沖擊時起到保護刀尖的作用,如圖b所示 在切削過程中,刀具的切削部分要承受較高的溫度、較大的壓力、摩擦、沖擊與振動,因此刀具切削部分的材料應(yīng)具備以下性能。較高的硬度,刀具材料的硬度必須高于工件材料的
32、硬度,一般應(yīng) 在60hrc以上。足夠的強度和韌性,以承受切削力、沖擊和振動。較高的耐磨性,以減少切削過程中的磨損。較高的紅硬性(維持刀具材料切削性能的最高溫度限度),以便 提高切削速度。較好的工藝性,以便于刀具的制造。1. 刀具切削部分材料的性能要求碳素工具鋼:主要用于手工用刀具及低速簡單刀具,如手用鉸刀、絲錐、板牙等。合金工具鋼:有較高的紅硬性和韌性。高速鋼:韌性好,易于加工和成形,刃口可磨得十分鋒利。硬質(zhì)合金:耐磨性好。硬質(zhì)合金一般分為兩大類:一類是由碳化鎢wc與鈷co組成的鎢鈷類(yg類);一類是由碳化鎢wc、碳化鈦tic與鈷co組成的鎢鈦鈷類(yt類)。新型刀具材料:陶瓷材料、人造金剛
33、石 、立方氮化硼(cbn)等。 2. 常用的刀具材料的性能及應(yīng)用 金屬的切削過程:被切削金屬層在刀具切削刃和前刀面的擠壓作用下而產(chǎn)生剪切、滑移變形的過程。包括: 切削層金屬受到刀具的擠壓開始產(chǎn)生彈性變形;隨著刀具的推進,應(yīng)力、應(yīng)變逐漸加大,當(dāng)應(yīng)力達到材料屈服強度時產(chǎn)生塑性變形;刀具再繼續(xù)切入,當(dāng)應(yīng)力達到材料的抗拉強度時,金屬層被擠裂而形成切屑。 1. 切屑形成過程及切屑種類常見的切屑有帶狀切屑、節(jié)狀切屑和崩碎切屑三類積屑瘤:切削塑性好的金屬時,在刀具切削刃附近前刀面上黏結(jié)一個金屬楔塊。(1)積屑瘤的形成切削塑性金屬時,在一定的切削條件下,隨著切屑和刀具前刀面溫度的提高,壓力的增大,摩擦阻力增大
34、,使切削刃處的切屑底層流速降低。當(dāng)摩擦阻力超過這層金屬與切屑本身分子間的結(jié)合力時,這部分金屬便粘附在切削刃附近,形成楔形的積屑瘤。如圖所示。 2. 積屑瘤(2)積屑瘤對切削過程的影響積屑瘤經(jīng)過強烈的塑性變形而被硬化,其硬度很高,可代替切削刃進行切削,起到保護切削刃的作用。同時,積屑瘤增大了刀具實際工作前角,使切削輕快,因此粗加工時可利用積屑瘤。但是積屑瘤是不穩(wěn)定的,它不斷產(chǎn)生和脫落,其頂端伸出切削刃之外,使背吃刀量不斷變化,影響尺寸精度,并導(dǎo)致切削力變化,引起振動。另外,積屑瘤使表面粗糙度增大,所以,精加工時應(yīng)避免產(chǎn)生積屑瘤。(3)避免積屑瘤的措施采用低速(25m/min)或高速(75m/mi
35、n)切削,減小進給量,增大刀具前角,降低前刀面粗糙度值,合理使用切削液,適當(dāng)降低材料塑性等,都是防止積屑瘤產(chǎn)生的有效措施。以外圓切削為例,總切削力fr可以分解為三個互相垂直的分力。如圖所示。 切削力fc:總切削力fr在主運動方向上的正投影,它垂直于工作基面,和切削速度方向相同,故又稱切向力。消耗的機床功率最多。 進給力ff:總切削力fr在進給方向上的正投影。它投影在工作基面上,并與工件軸線平行,故又稱為軸向力。 背向力fp:總切削力fr在垂直于工作平面方向上的分力,投影在工作基面上,并與工件軸線垂直,故又稱為徑向力。 3. 切削力的形成與分解 (1)切削熱的主要來源 內(nèi)摩擦熱:由切削層金屬的變
36、形產(chǎn)生的熱。 外摩擦熱:由切屑與刀具前刀面、加工表面與刀具后刀面、已加工表面與刀具副后刀面之間的摩擦產(chǎn)生的熱。(2)切削熱對加工過程的影響使刀具硬度降低,造成刀具很快磨損。 溫度過高時可能改變工件材料的金相組織,從而嚴(yán)重影響零件的使用性能。 使工件膨脹變形,從而影響測量及加工精度。 4. 切削熱刀具壽命:刀具從開始切削到完全報廢,實際切削時間的總和 。(1)刀具磨損的形成與過程 刀具磨損分為正常磨損和非正常磨損兩大類。非正常磨損是指刀具在切削過程中突然或過早產(chǎn)生損壞現(xiàn)象。刀具正常磨損時,按其發(fā)生的部位不同,可分為三種形式,即后刀面磨損,前刀面磨損,前刀面、后刀面同時磨損,如圖所示。5. 刀具磨
37、損和刀具耐用度 通常分為三個階段:第一階段(oa段)稱為初期磨損階段;第二階段(ab段)稱為正常磨損階段;第三階段(bc段)稱為急劇磨損階段。刀具磨損過程如圖所示。刀具的磨損過程刀具耐用度是指刀具在兩次刃磨之間實際進行切削的時間,以t(單位為min)表示。通常,硬質(zhì)合金焊接車刀的耐用度大致為60min;高速鋼鉆頭的耐用度為80120min;硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度為120180min;齒輪刀具的耐用度為200300min。(2)刀具耐用度車刀的刃磨如圖所示。 粗磨主后刀面和副后刀面,同時磨出主后角、主偏角、副后角和副偏角。 粗、精磨前刀面,并磨出前角。 精磨主、副后刀面。 刀尖磨出圓弧。(1)刃
38、磨的步驟 車刀刃磨時,不能用力過大,以防打滑傷手。 車刀高低必須控制在砂輪水平中心,刀頭略向上翹,否則會出現(xiàn)后角過大或負后角等弊端。 車刀刃磨時應(yīng)作水平的左右移動,以免砂輪表面出現(xiàn)凹坑。 在平形砂輪上磨刀時,應(yīng)避免在砂輪側(cè)面上磨。 砂輪表面必須經(jīng)常修整,使砂輪沒有明顯的跳動。 磨刀時要求戴防護鏡。 刃磨硬質(zhì)合金車刀時,過熱的刀頭不可立即放入水中冷卻,以防刀片突然驟冷而碎裂。刃磨高速鋼車刀時,應(yīng)隨時用水冷卻,以防車刀過熱退火,降低硬度。 刃磨結(jié)束后,應(yīng)隨手關(guān)閉砂輪機電源。 (2)注意事項2.1.1 工藝特點 2.1.2 鉗工安全知識、文明生產(chǎn) 2.1 2.1 鉗工概述鉗工概述 2.1.3 常用設(shè)
39、備 鉗工的主要工作:劃線、鏨削、鋸切、銼削、鉆孔、鉸孔、攻絲、套絲、刮削、研磨、裝配和修理等。2.1.1 鉗工工藝特點特點:鉗工工具簡單,操作靈活,在某些情況下可以完成用機械加工不方便或難以完成的工作,勞動強度大,技術(shù)水平要求高,生產(chǎn)效率低,多用在機械制造和修配工作中。 開始工作前,必須按規(guī)定穿戴好防護用品。2.1.2 鉗工安全知識、文明生產(chǎn) 使用機電設(shè)備時,必須嚴(yán)格遵守各個機電設(shè)備的安全操作規(guī)程。一旦出現(xiàn)意外情況,應(yīng)立即停機或切斷電源,然后進行檢查處理。 鉆孔時嚴(yán)禁戴手套進行操作。 握錘時不得戴手套。揮錘時,首先要檢查錘頭安裝是否牢固,錘頭、錘柄、鏨尖不得有油;揮錘前要環(huán)視四周,以防傷人。
40、鏨削時,操作者應(yīng)戴上防護眼鏡,鏨子不要放得太低平,前面須有安全網(wǎng),以防鏨下的切屑傷人。鏨子頭部若有飛邊和毛刺產(chǎn)生,要立即磨去,以防飛邊飛濺,毛刺傷手。 不能用手擦除或用嘴吹來清理加工過程中產(chǎn)生的鐵屑與粉塵。 工具、夾具、量具應(yīng)放在專門地點,嚴(yán)禁亂堆亂放。禁止用工具、夾具、量具敲擊工件和其他物體,以防損壞其使用精度。 鉗臺與場地應(yīng)保持清潔,毛坯、半成品應(yīng)按規(guī)定堆放整齊,通道上不準(zhǔn)堆放任何物品,保證操作過程方便和安全。功用: 用來夾持工件。其規(guī)格以鉗口的寬度表示,有100mm、125mm和l50mm等。 2.1.3 2.1.3 鉗工常用設(shè)備1.臺虎鉗螺旋傳動是由螺桿和螺母組成的螺旋副來實現(xiàn)。可將回
41、轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)為直線運動,同時傳遞運動和動力。 螺旋傳動(a) 圖為螺桿轉(zhuǎn)動,螺母移動,如臺虎鉗的移動、機床的進給機構(gòu);(b)圖為螺母固定,螺桿轉(zhuǎn)動并移動,如螺旋起重器或螺旋壓力機中。螺旋傳動 傳力螺旋:以傳遞動力為主,要求以較小的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大的軸向力,用以克服工作阻力。特點:主要承受很大的軸向力,一般為間歇性工作,工作速度不高,且要求具有自鎖性。使用場合:用于各種起重或加壓裝置中。 螺旋傳動類型 傳動螺旋:以傳遞運動為主,要求具有較高的傳動精度,有時也承受較大的軸向力。特點:一般需在較長時間內(nèi)連續(xù)工作,且工作速度較高。 調(diào)整螺旋:用以調(diào)整并固定零件或部件之間的相對位置。特點:不經(jīng)常轉(zhuǎn)動,一般在空載
42、下進行調(diào)整。c. 對開螺母結(jié)構(gòu):這種螺母便于操作,一般用于車床溜板箱的螺旋傳動中。 螺旋傳動的結(jié)構(gòu)a.整體螺母結(jié)構(gòu):不能調(diào)整間隙,只能用在輕載且精度要求較低的場合。b. 組合螺母結(jié)構(gòu):通過擰緊螺釘2驅(qū)使楔塊3將其兩側(cè)螺母擰緊,以便減小間隙,提高傳動精度。abc 鉗桌臺面高度為800900mm,臺面前方裝有防護網(wǎng)。 臺虎鉗安裝在鉗桌上時,必須使固定鉗身的鉗口工作面處于鉗桌邊緣之外,以保證夾持長條形工件時,工件的下端不受鉗桌邊緣的阻礙。 臺虎鉗必須牢固地固定在鉗桌上。兩個夾緊螺釘必須扳緊,使鉗身在工作時沒有松動現(xiàn)象。對于回轉(zhuǎn)式臺虎鉗,當(dāng)虎口的方位調(diào)整好后,還必須鎖緊兩個鎖緊手柄。 夾緊工件時只允許
43、依靠手的力量來扳動手柄,絕不允許用錘子敲擊手柄或隨意套上長管子來扳手柄,以防絲杠、螺母或鉗身因過載而損壞。 不要在活動鉗身的光滑平面上進行敲擊作業(yè),以免降低它與固定鉗身的配合性能。 絲杠、螺母和其他活動表面上都要經(jīng)常加油并保持清潔,以利潤滑并防止生銹。 臺虎鉗的正確使用和維護2.鉆床 齒條機構(gòu) 磨粒選用。一般粗磨或磨軟材料時,選用粗磨粒;精磨時選用細磨粒。 磨料選用。磨削碳鋼用棕色氧化鋁;磨削合金鋼用白色氧化鋁;磨削鑄鐵用黑色碳化硅;磨削硬質(zhì)合金用綠色碳化硅。 3. 砂輪機功用:用來刃磨刀具,或用于修磨毛刺、銳角倒鈍及磨削等。砂輪的選用2.2.1 劃線的目的 2.1.2 劃線工具 2.2 2.
44、2 劃劃 線線 2.1.3 劃線前的準(zhǔn)備 2.2.4 基本線條的劃法 q劃線:根據(jù)圖樣要求,在毛坯或半成品上用劃線工具劃出加工界線,作為加工和校正的依據(jù)。2.2.1 2.2.1 劃劃 線線q作用:使加工時有明確的尺寸界線,及時發(fā)現(xiàn)不合格的毛坯,避免再去繼續(xù)加工而造成更大的損失; 在毛坯誤差不大時,依靠劃線借料的方法予以補救,使加工后的工件仍符合要求; 對于形狀復(fù)雜的工件,通過劃線有助于在機床上裝夾找正。 多用于單件小批生產(chǎn)條件。 保持平板水平。 使用時要隨時保持劃線平板表面清潔,防止鐵屑、砂粒劃傷平 板表面。 不能在平板上進行敲擊工作。工件和工具在劃線平板上都要輕 放,尤其要防止重物撞擊平板而
45、損傷其表面。 劃線平板應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進行定期檢查、調(diào)整、研修 (局部), 平板表面揩擦干凈,并涂上機油,以防生銹。 2.2.2 2.2.2 劃線工具劃線工具1. 劃線平板使用和保養(yǎng)規(guī)則: 劃針的用法2. 劃針劃針是用來劃線條的,常與鋼直尺、90角尺或劃線樣板等導(dǎo)向工具一起使用。一般用彈簧鋼絲或高速鋼制成,用鈍后重磨時,要經(jīng)常浸入水中冷卻,以防針尖過熱而退火變軟。劃規(guī)是用來劃圓弧,分段量取尺寸的工具。常用的有普通劃規(guī)、扇形劃規(guī)、彈簧劃規(guī)。3. 劃規(guī)1. 工件的清理 清理毛坯件上的氧化鐵皮、型砂、毛邊、污垢, 毛刺、飛邊、鐵屑等,保證劃線的清晰度、準(zhǔn)確 度,避免損傷較精密的劃線工具。2.2.3 劃線
46、前的準(zhǔn)備2. 工件的涂色 在工件要劃線部位涂上一層薄而均勻的涂料。 3. 選擇基準(zhǔn) 以兩個相互垂直的平面(或線)為基準(zhǔn), 以一個平面(或直線)和一個對稱平面為基準(zhǔn), 以兩條相互垂直的中心線為基準(zhǔn)。(1)平行線的劃法 用直尺和角尺劃線: 用鋼尺或劃規(guī)劃線:用劃規(guī)量取所需尺寸,以基準(zhǔn)線上任意兩點(間距越大越好)為圓心,劃出兩圓弧線,再用鋼尺作切線。 用劃線盤和高度尺劃線: 2.2.4 基本線條的劃法1. 平面劃線2. 立體劃線 劃線步驟零件2.3.1 手 鋸 2.3.2 鋸 削 工 藝 2.3 2.3 鋸鋸 削削 2.3.3 鋸 削 質(zhì) 量 分 析 鋸削是用手鋸鋸斷金屬材料或在工件上鋸出窄縫的操作
47、。2.3.1 手鋸手鋸由鋸弓和鋸條組成。鋸弓的作用是安裝和張緊鋸條,有可調(diào)式和固定式。 鋸條材料:鋸條用碳素工具鋼制成,并經(jīng)淬火處理。鋸條選用:粗齒鋸條適宜鋸削銅、鋁等軟金屬及厚的工件; 細齒鋸條適宜鋸削硬鋼、板料及薄壁管子; 中齒鋸條適宜鋸削普通鋼、鑄鐵及中等厚度的工件。1. 1. 鋸條安裝鋸條安裝 2.3.2 鋸削工藝 安裝鋸條時,鋸齒尖必須朝前。 鋸條在鋸弓上的松緊程度要適當(dāng),過緊或過松,鋸條都易折斷。2. 2. 工件裝夾工件裝夾 工件盡量夾持在臺虎鉗的左邊,以免鋸削時中碰傷左手。 工件懸伸要短,以增加工件剛性,避免鋸削時顫動。 對于薄壁管子,應(yīng)夾在有v形或弧形槽的木塊中。 鋸削薄板時,
48、應(yīng)將薄板夾在兩個木板之間或多塊薄板重疊在一起。3. 鋸削基本方法握鋸起鋸鋸削操作v 鋸條前推進行切削,應(yīng)施加適當(dāng)壓力,返回時不切削,不必施加壓力,使鋸條從工件上輕輕滑過以減小磨損。 v 鋸條應(yīng)直線往復(fù)移動,不要左右擺動,并且垂直于工件或沿劃線鋸削,不得歪斜。v 應(yīng)保持鋸條全長的2/33/4參加工作,以免鋸條局部磨鈍而降低其使用壽命。 v 臨近鋸斷時,用力要輕,以免碰傷手臂或折斷鋸條。v 鋸削速度通常以每分鐘往復(fù)2040次左右為宜,不宜太快。鋸削硬材料速度可低些,軟材料可高些。 v 必要時可加水、乳化液或機油進行冷卻潤滑,以減輕鋸條的發(fā)熱磨損。表2.2 鋸削產(chǎn)生廢品的原因及措施廢 品 形 式原
49、因措 施尺寸不對1. 劃線不準(zhǔn)1. 看清圖樣,劃線時注意檢查2. 未按劃線加工2. 鋸削時不歪斜,留下劃線痕跡鋸縫歪斜1. 鋸條扭曲1. 重新調(diào)整鋸條松緊2. 鋸齒一側(cè)磨鈍2. 更換新鋸條3. 工件夾斜3. 注意檢查工件的夾持4. 壓力過大4. 用力適當(dāng)拉傷表面1. 起鋸時壓力不均1. 速度放慢,壓力均勻2. 跑鋸2. 注意握穩(wěn)鋸弓,掌握正確的姿勢鋸削質(zhì)量分析表2.3 鋸條損壞的原因及措施鋸條損壞形式原 因措 施鋸條折斷1. 鋸條裝得過松或過緊1. 鋸條松緊應(yīng)裝得適中2. 工件抖動或松動2. 工件裝夾應(yīng)穩(wěn)固,且使鋸縫盡量靠近鉗口3. 鋸縫歪斜,找正時鋸條扭曲折斷3. 握穩(wěn)鋸弓,使鋸縫與劃線重合
50、4. 壓力太大4. 壓力應(yīng)適當(dāng)5. 新鋸條在舊鋸縫中卡住5. 調(diào)換新鋸條從新的方向鋸削鋸齒崩裂1. 鋸條粗細選擇不當(dāng)1. 正確選用粗、細鋸條2. 起鋸方向不對2. 糾正起鋸方向和起鋸角度3. 突然碰到砂孔雜質(zhì)3. 鋸削鑄件碰到砂眼時應(yīng)減小壓力鋸齒很快磨損1. 鋸削時不加切削液1. 注意選用切削液2. 速度太快(新工人易犯這個毛?。?. 鋸削速度應(yīng)適當(dāng)2.4.1 銼 刀 2.4.2 銼 削 工 藝 2.4 2.4 銼銼 削削 2.4.3 銼 削 質(zhì) 量 分 析 種類:鉗工銼、鋸銼、整形銼、異形銼、木銼等,常用鉗工銼、異形銼和整形銼三類。斷面形狀:平銼(又稱板銼)、半圓銼、方銼、三角銼和圓銼等;長
51、度:100mm, 125mm, 150mm400mm。銼刀的選擇 q 銼刀的長度按工件加工表面的大小選用;q 銼刀的斷面形狀按工件加工表面的形狀選用;q 銼刀齒紋粗細的選用 粗加工或銼削銅、鋁等軟金屬多選用粗齒銼刀; 半精加工或銼削鋼、鑄鐵多選用中齒銼刀; 細齒和最細齒銼刀只用于表面最后修光。 2.4.1 銼 刀使用大的銼刀時,右手握住銼柄,左手壓在銼刀前端,使其保持水平。使用中型銼刀時,可用左手的拇指和食指握住銼刀的前端部,以引導(dǎo)銼刀水平移動。銼削時應(yīng)始終保持銼刀水平移動,開始推進銼刀時,左手壓力大右手壓力小;銼刀推到中間位置時,兩手的壓力大致相等;再繼續(xù)推進銼刀,左手的壓力逐漸減小,右手的
52、壓力逐漸增大。銼刀返回時不加壓力,以免磨鈍銼齒和損傷已加工表面。 銼刀的使用 順銼法是最普通的銼法,常用于不大的平面或交叉銼法之后,起銼光作用。 交叉銼法適用于粗銼較大的平面。由于銼刀與工件接觸面增大,銼刀易掌握平穩(wěn),因此應(yīng)用交叉銼法易銼出較平整的平面。在平面將銼削完成前,應(yīng)改用順銼法對工件進行修光。 推銼法僅適用于窄長平面或用順銼法受阻的情況。 滾銼法用于銼削內(nèi)、外圓弧面和內(nèi)、外倒角。 平面銼削的基本方法 表2.4廢 品 形 式原 因措 施工件夾壞1. 臺虎鉗夾出痕跡1. 夾緊精加工工件應(yīng)采取防護措施2. 空心件夾扁2. 用兩塊弧形木墊夾緊,力適當(dāng)3. 銼削薄而大的工件變形3. 夾持薄而大的
53、工件要用輔助工具平面中凹1.操作技術(shù)不熟練1. 掌握正確銼削姿勢,采用交叉銼法2. 用了凹面銼刀2. 彎的銼刀、凹面銼刀不能用工件形狀不正確1. 劃線不對1. 根據(jù)圖樣正確劃線2. 銼削量沒掌握好2. 確定每次的銼削量,并經(jīng)常測量表面粗糙1. 銼刀粗細選擇不當(dāng)1. 合理選用銼刀2. 粗銼時銼痕太深2. 注意表面的光潔,避免出現(xiàn)深痕3. 銼屑嵌在銼紋中未清除3. 經(jīng)常清除銼屑銼錯位置1. 沒選用光邊銼刀1. 銼削垂直面時應(yīng)選用光邊銼刀2. 銼刀把鄰近平面銼傷2. 注意不要打滑銼削產(chǎn)生廢品的原因及措施2.5.1 鉆 孔 2.5.2 擴 孔 2.5 2.5 鉆、擴、鉸孔鉆、擴、鉸孔 2.5.3 鉸
54、孔 2.5.1.麻花鉆的組成 2.工作部分 頂角2 :它是兩條主切削刃在其平行平面上投影的夾角,一般為118。 螺旋角:指螺旋線的切線與軸頭軸線之間的夾角。 麻花鉆切削角度2. 鉆頭的裝夾 3. 工件的夾持 孔徑小于8mm的較大工件可手持;小型工件可用手虎鉗和平口鉗夾持;圓柱形工件可用v形鐵及壓板夾持。 4. 鉆孔方法 起鉆的位置一定要準(zhǔn)確,一般是將鉆頭的橫刃落入樣沖眼內(nèi),而且從兩個相互垂直的方向觀察孔軸線與鉆頭軸線是否重合,如重合則可鉆下,否則要找正后再鉆。當(dāng)鉆孔快要結(jié)束時,要減小進給量,以防鉆頭折斷或鉆夾頭落下。 表2.5 鉆孔時產(chǎn)生廢品的原因廢 品 形 式產(chǎn) 生 原 因孔尺寸大于圖紙尺寸
55、1. 鉆頭刃磨不對稱2. 鉆頭旋轉(zhuǎn)后擺動(機床主軸有擺動,鉆頭彎曲,鉆頭裝夾不可靠等)孔壁粗糙1. 鉆頭刃磨不鋒利2. 后角太大3. 進給量太大4. 切削液選用不當(dāng)或切削液供給不足孔位置不正確1. 工件劃線或樣沖眼位置不正確2. 工件裝夾不當(dāng)或未緊固3. 鉆頭橫刃太長,不便找正4. 開始鉆孔時,孔鉆偏而沒有找正(尤其是大孔的鉆削)孔歪斜1. 鉆頭旋轉(zhuǎn)軸心線與工件表面不垂直2. 橫刃太長或進給量太大鉆孔質(zhì)量分析表2.6 鉆頭損壞原因及措施損 壞 形 式損 壞 原 因措 施鉆頭工作部分折斷1. 鉆頭磨鈍,仍繼續(xù)鉆孔1. 刃磨鉆頭2. 進給量太大2. 減小進給量,合理提高切削速度3. 鉆屑堵塞鉆頭的
56、螺旋槽3. 鉆深孔時,分多次進刀,使鉆屑能向外排出4. 孔即將鉆通時,突然增加了進給量4. 孔即將鉆通時減小進給量5. 工件裝夾不緊5. 將工件裝夾牢固6. 鉆薄板或銅料時鉆頭未修磨6. 修磨鉆頭切削刃迅速磨損1. 切削速度過高,切削液不充分1. 降低切削速度,使用切削液2. 鉆頭刃磨與工件材料不適應(yīng)2. 根據(jù)工件材料刃磨鉆頭鉆孔的安全文明生產(chǎn) 鉆孔前要清理工作臺,如使用的刀具、量具和其他物品不應(yīng)放在工作臺面上。 鉆孔前工件要夾緊,鉆通孔時要墊墊塊或使鉆頭對準(zhǔn)工作臺的溝槽,防止損壞工作臺。 通孔快穿時,要減小進給量,以防發(fā)生事故。 松緊鉆頭要用鑰匙,不允許敲打,以免影響精度,損壞鉆夾頭。 鉆床
57、變速時應(yīng)先停車后變速。 鉆孔時,不可戴手套,以免手套卷入鉆頭,女生的長發(fā)應(yīng)戴在安全帽內(nèi)。 切屑清除應(yīng)用刷子而不能用嘴吹,以防切屑飛入眼中。 2.5.2 擴孔鉆 擴孔是用擴孔鉆對已有孔的進一步加工,以擴大孔徑,適當(dāng)提高孔的加工精度和表面質(zhì)量。擴孔還可以校正孔的軸線偏差,并使其獲得較正確的幾何形狀。擴孔屬于半精加工。 擴孔鉆有34個切削刃,無橫刃,頂端為平面,螺旋槽較淺,鉆心粗實。擴孔鉆剛性好,不易變形,導(dǎo)向性能好,加工質(zhì)量比鉆孔高。 2.5.3 鉸刀 v手鉸時,兩手用力要均勻,鉸桿要放平,旋轉(zhuǎn)速度要均勻、平穩(wěn),以防磨耗鉸刀刃口和損壞孔壁。v機鉸時,應(yīng)對工件采取一次裝夾,選用較小的鉸削速度,保證鉸
58、刀軸心線與鉆孔軸心線一致。鉸削后,應(yīng)退出鉸刀后再停機,以免將孔壁拉出痕跡。v鉸削時,鉸刀不能反轉(zhuǎn),以免崩刃和損壞加工表面,v要選用適當(dāng)?shù)那邢饕?,以冷卻潤滑鉸刀,提高孔的加工質(zhì)量。 鉸削注意事項2.6.1 攻 絲 2.6.2 套 絲 2.6 2.6 攻絲、套絲攻絲、套絲 2.6.1 攻絲 絲錐 鉸桿 加工螺紋必須有底孔,而底孔必須與螺紋相適應(yīng)。加工普通螺紋底孔的鉆頭直徑一般符合以下規(guī)律。 鋼材d0=dp 鑄鐵d0=d(1.051.1)p 式中 d螺紋公稱直徑,單位為mm; p螺距,單位為mm; d0螺紋底孔直徑,單位為mm。 底孔的確定 攻絲前鉆的底孔口要倒角。 工件裝夾要正確,孔的中心一般垂直
59、于工件表面。 開始攻絲時,應(yīng)將絲錐放正,用力向下加壓,同時順向施進,兩手用力平衡,保持絲錐中心與孔中心重合;當(dāng)切入工件12圈后,用目測或角尺檢驗來校正絲錐的位置;當(dāng)切削部分全部切入工件時,應(yīng)停止施加壓力,只需平衡轉(zhuǎn)動,自然旋入。 為了避免切削過程中咬住絲錐,攻絲時應(yīng)時常反轉(zhuǎn)1/2圈來切碎切屑。 攻不通孔時,要經(jīng)常退出絲錐,排出切屑。 退出絲錐時,應(yīng)先用鉸桿帶動絲錐平衡反轉(zhuǎn),當(dāng)能用手轉(zhuǎn)動時,應(yīng)用手退出絲錐。 攻絲方法2.6.2 套絲 板牙 板牙架是用來固定板牙 板牙架 圓桿端部要倒成1520的斜角,錐體的最小直徑要比螺紋小徑小,使切出的螺紋起端避免出現(xiàn)鋒口。 套螺紋時切削轉(zhuǎn)矩很大,圓桿要用硬木制
60、的v形塊或厚銅板作為襯墊,才能可靠地夾緊。圓桿套螺紋部分離鉗口也要盡量近。 套螺紋時,應(yīng)保持板牙的端面與圓桿軸線垂直。 開始時為了使板牙切入工件,要在轉(zhuǎn)動板牙時施加軸向壓力,轉(zhuǎn)動要慢,壓力要大。待板牙已旋入已切出的螺紋時,就不要再施加壓力,以免損壞螺紋與板牙。 為了斷屑,板牙也要時常倒轉(zhuǎn)一下,但與攻螺紋相比,切屑不易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象。 在鋼料上套螺紋時要加切削液,以提高螺紋表面質(zhì)量,延長板牙使用壽命。 套絲操作方法2.7.1 游 標(biāo) 卡 尺 2.7.2 千 分 尺 2.7 2.7 量量 具具 2.7.3 萬 能 角 度 尺 2.7.4 高度游標(biāo)卡尺 2.7.2 千分尺 測量前,應(yīng)檢查千分尺兩測量面
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