閥門加工工藝課件

1、 閥門加工工藝 Kaizen base 中南大學(xué) 工業(yè)訓(xùn)練中心 1 第一章 切削加工的基礎(chǔ)知識(shí)21.1 鉗工與機(jī)械加工鉗工：通過工人手持工具進(jìn)行切削加工。機(jī)械加工：采用不同的機(jī)床（如車床、銑 床、刨床、磨床、鉆床等）對(duì)工 件進(jìn)行切削加工。31.2硬質(zhì)合金焊接刀具4精度等級(jí)尺寸精度范圍Ra值范圍（m）相應(yīng)的加工方法低精度IT13IT 112512.5粗車、粗鏜、粗銑、粗刨、鉆孔等中等精度IT10IT 96.33.2半精車、半精鏜、半精銑、半精刨、擴(kuò)孔等IT8IT 71.60.8精車、精鏜、精銑、精刨、粗磨、粗鉸等高精度IT7IT 60.80.2精磨、精鉸等特別精密精度IT5IT2Ra0.2研磨、

2、珩磨、超精加工、拋光等1.3零件精度等級(jí)及其相應(yīng)的加工方法51.4 常見加工方法的Ra表面特征加工方法Ra(微米)表面特征粗車粗鏜50 可見明顯刀痕粗銑粗刨25 可見刀痕鉆孔12.5 微見刀痕精銑精刨半精車6.3 可見加工痕跡3.2 微見加工痕跡精車1.6 看不清加工痕跡粗磨0.8 可辨加工痕跡方向精磨0.4 微辨加工痕跡方向精密加工0.1-0.012 只能按表面光澤辯識(shí)6 機(jī)器零件的基本表面包括：外圓、內(nèi)圓（孔）、平面和成型面 基本表面主要由如下的加工方法獲得2.1切削運(yùn)動(dòng)與切削用量7 要完成零件表面的切削加工，刀具和工件應(yīng)具備形成表面的基本運(yùn)動(dòng)，即切削運(yùn)動(dòng)切削運(yùn)動(dòng)：刀具和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)切削

3、運(yùn)動(dòng)分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)：提供切削可能性的運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)只有 一個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：提供連續(xù)切削可能性的運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給 運(yùn)動(dòng)可以有多個(gè)2.2切削運(yùn)動(dòng)82.3 切削運(yùn)動(dòng)機(jī)床名稱主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)臥式車床工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)車刀縱向、橫向、斜向直線移動(dòng)鉆 床鉆頭旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)鉆頭軸向移動(dòng)臥銑、立銑銑刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)工件縱向、橫向、斜向直線移動(dòng)牛頭刨床刨刀往復(fù)運(yùn)動(dòng)工件橫向間歇移動(dòng)或刨刀垂向、斜向間歇移動(dòng)龍門刨床工件往復(fù)運(yùn)動(dòng)刨刀橫向、垂向、斜向間歇移動(dòng)外圓磨床砂輪高速旋轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)工件往復(fù)移動(dòng)，砂輪橫向移動(dòng)內(nèi)圓磨床砂輪高速旋轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)工件往復(fù)移動(dòng)，砂輪橫向移動(dòng)平面磨床砂輪高速旋轉(zhuǎn)工件往復(fù)移動(dòng)，砂輪橫向、垂向移動(dòng)機(jī)床的切削運(yùn)

4、動(dòng)92.4切削用量切削用量包括切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量切削速度：切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件主運(yùn)動(dòng)的瞬 時(shí)速度,用V表示，單位為m/s 進(jìn) 給 量：刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)于工件的位 移量，用f表示，車、鉆和銑削時(shí)單位 為mm/r背吃刀量: 已加工表面和待加工表面之間的垂直距 離，用ap表示，單位為mm，如下圖：10轉(zhuǎn)速進(jìn)給被吃刀量選擇112.5車削切削速度、背吃刀量的計(jì)算V:切削速度d:工件直徑n:工件轉(zhuǎn)速背吃刀量：切削速度：dmax:待加工表面直徑dmin:已加工表面直徑ap:背吃刀量122.6 切削用量的合理選擇問題(1)粗加工按apfv的順序選擇 a、粗加工的主要目的是用最少的走刀次數(shù)盡

5、快切除多 余金屬，只留后續(xù)工序的加工余量，所以應(yīng)根據(jù)毛 坯尺寸首先選擇ap b、粗加工不必考慮表面粗糙度，在ap確定后，選取大 的f，減少走刀時(shí)間 c、ap和f確定后，在機(jī)床功率和刀具耐用度允許的前提 下選擇v(2)精加工按v f ap的順序選擇 精加工的主要目的是保證產(chǎn)品質(zhì)量和降低零件的表面粗糙度。因此首先應(yīng)選擇盡可能高的v，然后選擇達(dá)到表面粗糙度要求的f，最后再根據(jù)精加工余量決定ap13 3.1切 削 刀 具 刀具性能的好壞也是直接影響切削效果的一個(gè)重要因素，刀具性能主要取決于兩個(gè)因素：即刀具材料和刀具的幾何角度4.1 刀具材料應(yīng)具備如下五個(gè)基本特性：1.高硬度：HRC60 以上;2.高的

6、強(qiáng)度與韌性：保證能夠承受切削力的作用而不破壞；3.高的熱硬性：材料在高溫下仍然保持高硬度的性能，熱硬性用熱硬溫度表示；4.良好的耐磨性；5.良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性；143.2 常用的刀具材料 常用的硬質(zhì)合金有： 鎢鈷鈦類（牌號(hào)YT）硬質(zhì)合金：適合于加工鋼等塑性材料，其代號(hào)有YT5、YT15、YT30等，粗加工用YT5, 精加工用YT30; 鎢鈷類（牌號(hào)YG）硬質(zhì)合金：適合于加工鑄鐵、青銅等脆性材料，其代號(hào)有YG3、YG6、YG8等，粗加工用YG8，精加工用YG3。15前角。 ：在正交平面中，前刀面與基面之間的夾角；后角。：在正交平面中，主后刀面與切削平面之間的夾角；主偏角Kr ： 在基面上，主切

7、削刃的投影與進(jìn)給方向的夾角。副偏角Kr ：在基面上，副切削刃的投影與進(jìn)給反方向的夾角。刃傾角s3.3 車刀的幾何角度163.4 刀具角度的合理選擇問題原 則：粗加工時(shí)，為了提高切削效率，切削力會(huì)較大，因此強(qiáng)度要高；精加工時(shí)，切削力較小，為了保證零件質(zhì)量因此刀具較鋒利。粗加工：前角、后角均小，強(qiáng)度高精加工：前角、后角均大，刀具鋒利主偏角：車臺(tái)階軸：取90度 既車外圓又車端面，取45度副偏角：為降低表面粗糙度，取小值：一般為： 5-15度 刃傾角：粗加工常取負(fù)值，精加工取正值17 3.5車削的加工范圍 車削是以加工回轉(zhuǎn)體為主要加工目的。在車床上可以加工：外圓、端面、錐度、鉆孔、鉆中心孔、鏜孔、鉸孔

8、、切斷、切槽、滾花、車螺紋、車成型面、繞彈簧等。183.6車削的工藝特點(diǎn)粗加工：經(jīng)濟(jì)精度可達(dá)到IT10，表面粗糙度在25-12.5之間; 精加工：經(jīng)濟(jì)精度可達(dá)IT7左右，表面粗糙度Ra6.3-1.6之間。2. 易于保證相互位置精度要求。一次裝夾可加工幾個(gè)不同的表面，避免安裝誤差。3. 刀具簡單，制造、刃磨和安裝方便，容易選用合理的幾何形狀和角度，有利于提高生產(chǎn)率。4. 應(yīng)用范圍廣泛，幾乎所有繞定軸心旋轉(zhuǎn)的內(nèi)外回轉(zhuǎn)體表面及端面，均可以用車削方法達(dá)到要求。5. 可以用精細(xì)車的辦法實(shí)現(xiàn)有色金屬零件的高精度的加工（有色金屬的高精度零件不適合采用磨削）193.7 夾具的組成夾具一般由以下部分組成： 1、

9、定位裝置：用來確定工件正確位置的裝置，它 包括定位元件或定位元件的組合；2、夾緊裝置：工件定位后，用夾緊的力來承受切 削力的機(jī)構(gòu)。它包括夾緊元件或其組合；3、導(dǎo)向元件：用來確定刀具位置，并引導(dǎo)刀具進(jìn) 行加工的元件。4、夾具體：用來聯(lián)系并固定上述各種裝置和元件， 使之成為一個(gè)整體的零件。204.1工藝規(guī)程的擬定A.工藝分析檢查圖紙做出修改審查材料審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性下一步B.毛坯的選擇及加工余量的確定21 4.2 毛坯選擇及加工余量的確定加工余量：為了加工出合格零件，必須從毛坯上切去一層金屬，稱加工余量。加工余量分為工序余量和總余量。某道工序切除的余量稱為工序余量，各工序余量的和稱總余量。工序余

10、量的確定：決定工序余量的大小，是在保證加工質(zhì)量的前提下，使余量盡可能的小。過大影響生產(chǎn)效率，過小不能切去工件表面的缺陷層。加工余量的確定可采用如下方法： 1.根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)估計(jì) 2.查表：根據(jù)工藝手冊(cè)查表 3.計(jì)算法：可查閱“機(jī)制工藝學(xué)”有關(guān)內(nèi)容。224.3 定位基準(zhǔn)的選擇在機(jī)械加工中，無論采用哪種安裝方法，都必須使工件在機(jī)床或夾具上正確地定位六點(diǎn)定位：任何一個(gè)未被約束的物體，在空間有六個(gè)自由度。而要使物體在空間有確定的位置，必須約束這六個(gè)自由度234.4 工藝基準(zhǔn) 工藝基準(zhǔn)分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)。1、工序基準(zhǔn)：在工藝文件上用以標(biāo)定加工表面 位置的基 準(zhǔn)。2、定位基準(zhǔn)：在機(jī)械

11、加工中，用來使工件在機(jī)床或夾具中 占有正確位置的點(diǎn)、線或面。它是工藝基準(zhǔn) 中最主要的基準(zhǔn)。 定位基準(zhǔn)選擇是否合理，對(duì)保證工件加工后的尺寸精度和形位精度、安排加工順序、提高生產(chǎn)率以及降低生產(chǎn)成本起著決定性的作用，它是制定工藝過程的主要任務(wù)之一。 定位基準(zhǔn)可分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種 244.5 工藝基準(zhǔn)3、測(cè)量基準(zhǔn)：用以測(cè)量已加工表面尺寸及 位置的基準(zhǔn)。4、裝配基準(zhǔn)：用來確定零件或部件在機(jī)器 中的位置的基準(zhǔn)。254.6 定位基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)：毛坯表面的定位基準(zhǔn)。 1. 選取不加工的表面作粗基準(zhǔn)：這樣可使加工表面具有較正確的相對(duì)位置，并有可能在一次安裝中把大部分加工表面加工出來。 選擇定位基準(zhǔn)是為了保

12、證工件的位置精度，因此，選擇定位基準(zhǔn)總是從有位置精度要求的表面開始進(jìn)行選擇的264.7粗基準(zhǔn)的選擇原則2. 選取要求加工余量均勻的表面作為粗基準(zhǔn)：這樣可以保證作為粗基準(zhǔn)的表面加工時(shí)余量均勻。 274.8粗基準(zhǔn)的選擇原則3. 對(duì)于所有表面都要加工的表面，選取余量和公差最小的表面作粗基準(zhǔn)，以避免余量不足而造成廢品。284.9粗基準(zhǔn)的選擇原則4.選取光潔、平整、面積大的表面作粗基準(zhǔn)；5.粗基準(zhǔn)不應(yīng)重復(fù)使用。一般情況下，粗基準(zhǔn)只允許使用一次。29精基準(zhǔn)的選擇原則 對(duì)于形位公差精度要求較高的零件，應(yīng)采用已加工過的表面作為定位基準(zhǔn)。這種定位基準(zhǔn)面叫做精基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇原則： 1. 基準(zhǔn)重合原則：選用定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合 的原則 3031精基準(zhǔn)的選擇原則 2. 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則：位置精度要求較高的各加工表面，盡可能在多數(shù)工序中統(tǒng)一用同一基準(zhǔn)。32精基準(zhǔn)的選擇原則 3、互為基準(zhǔn)原則：在需要加工的各表面