機械加工工藝培訓1

株洲時代新材料科技股份有限公司機械加工工藝基礎知識主講人：宋文彪部門：工藝裝備日期：2011-4-25機械加工工藝基礎知識一、零件的結構工藝性二、加工工藝基礎知識四、橋梁產(chǎn)品相關工藝三、金屬切削機床

目錄零件的結構工藝性第一章1.1

零件結構的工藝性使用性滿足設計性能要求零件結構

工藝性零件加工的可行性和經(jīng)濟性（難易程度）

橋梁產(chǎn)品的工藝性主要體現(xiàn)：零件的切削加工工藝上1.1

零件結構的工藝性

零件獲得所需結構形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量的主要途徑。1.2結構工藝性一般原則1、標準化參數(shù)與結構要素統(tǒng)一2、考慮刀具加工空間3、方便裝夾4、減少加工表面5、合理拆分和組合6、加工的可行性7、盡量降低零件精度和質(zhì)量要求（1）、標準化參數(shù)與結構要素統(tǒng)一盡量做到刀具規(guī)格統(tǒng)一，減少換刀，提高效率考慮加工時的加工狀況。刀具與工件不發(fā)生碰撞。(2).考慮刀具加工空間3530001活塞結構車圓柱面時易打刀斜面：裝夾不穩(wěn)（3）、方便裝夾加工面安裝面思考題此零件的工藝性？(4)、減少加工表面減少加工量，使加工時間縮短，降低成本、提高效率(5)、

合理拆分與組合簡化組件結構，減少加工費用，有利于減少成本。（6）、加工的可行性退刀槽（7）、其它★一次加工出來★必須兩次加工有利于保證相互位置精度加工工藝基礎知識第二章生產(chǎn)過程：

原材料→成品全過程包括：

a.原材料的運輸和保存b.生產(chǎn)技術準備工作c.毛坯制造d.零件的加工與熱處理e.部件和整機的裝備f.機械的檢驗調(diào)試g.油漆和包裝等(如：支座的生產(chǎn)）工藝過程：

生產(chǎn)對象→(半)成品即：改變其形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等的過程。(如：支座某零件的加工）2.1機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程與機械加工工藝過程工序2.2機械加工工藝過程的組成安裝行程工步工位工藝過程定義：指一個(或一組)工人在一個工作地點對一個(或同時對幾個)工件，連續(xù)完成的那一部分加工過程。（1）、工序（錨碇鋼棒）車工序外圓端面鉆孔螺紋切斷（2）、安裝工序號工裝號工序內(nèi)容設備0備料鋸床101車端面，車大端外圓及倒角車床2車端面，車小端外圓及倒角20銑鍵槽銑床30去毛刺鉗工臺定義：在同一個工序中，有時需要對零件進行多次裝夾加工，工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序。如圖共有4個工位:工位1：裝卸工件工位2：鉆孔工位3:擴孔工位4:鉸孔（3）、工位定義：在安裝中，工件相對設備的每一個位置。固定部分可動部分（多工位安裝）多工位安裝☆有時為了減少由于多次裝夾而帶來的誤差及時間損失，往往采用轉(zhuǎn)位（或移位）工作臺或夾具，不須重新裝夾工作件而能改變工件位置，以加工不同表面（4）、工步工序號工序內(nèi)容工步設備010車端面，車大端外圓及倒角1.車端面車床2.車大端外圓3.倒角20定義：在一個工位中，加工表面、切削刀具、切削用量不變的情況下所完成的加工。復合工步為了提高生產(chǎn)效率，采用幾把刀具或一把復合刀具同時加工一個或幾個表面的工步（5）、行程（走刀）定義：刀具對工件每切削一次就稱為一次行程（走刀）有些工步，由于余量較大或其它原因，需要用同一刀，對同一表面進行多次切削，走刀是構成工藝過程的最小單元。2.3定位基準粗基準精基準輔助基準在最初的工序中只能選擇未經(jīng)加工的毛坯表面作為定位基準，這種表面稱為粗基準用加工過的表面作定位基準稱為精基準為了滿足工序需要在工件上專門設計的定位面2.4粗基準選擇原則1、若須保證加工面與非加工面之間的位置要求，則應以不加工表面作為粗基準2、若須保證工件某重要表面的余量均勻，應選擇該表面作為粗基準（a.錯誤；b.正確）3.選作精基準的表面，應平整，沒有澆口、冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。4.粗基準一般只能使用一次，即不應重復使用，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。2.5精基準先擇為了獲得較高的位置精度，在選擇精基準時，可遵循“互為基準”的原則當精加工或光整加工工序要求余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準應盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位用設計基準作為精基準，以便消除基準不重合誤差基準重合基準統(tǒng)一自為基準互為基準★精基準的選擇應使定位準確，夾緊可靠。2.6零件表面加工方法的選擇考慮點結構尺寸設備情況材料性質(zhì)經(jīng)濟性經(jīng)濟加工精度表面加工零件表面加工方法的選擇 1.經(jīng)濟加工精度——任何一種加工方法能獲得的加工精度和表面粗糙度都有一個相當大的范圍，但只有在某一個較窄的范圍才是經(jīng)濟的。2.考慮工件材料性質(zhì)（淬火鋼－磨削；有色金屬－高速精細車削）3.考慮工件的結構形狀和尺寸大?。C床設備規(guī)格）4.考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性要求5.考慮工廠或車間的現(xiàn)有設備情況和技術條件。為零件主要表面的精加工作好準備，并完成一些次要表面的加工。切去大部分加工余量，為半精加工提供定位基準，提高生產(chǎn)效率。對高精度及高表面粗糙度要求的零件加工。2.7加工階段劃分粗加工半精加工精加工2.8加工順序安排 ★對于容易出現(xiàn)廢品的工序，精加工可適當放在前面43211.先基準后其它——作為精基準的表面應在工藝過程一開始就進行加工2.先主后次，先粗后精——主要表面的精加工和光整加工一般放在最后階段進行3.要重要表面加工前，對精基準應進行一次修正，以利于保證重要表面的加工精度。4.先面后孔—有位置要求但次要的表面，其切削力、夾緊力小2.9熱處理工序安排退火正火時效淬火/滲碳均勻組織，細化晶粒，提高加工性消除殘余應力（人工/自然）提高淬火硬度、抗拉強度提高表面硬度和抗腐蝕性▲（易變形）表面處理提高抗腐蝕能力、耐磨性、抗高溫能力和導電率粗加工半精加工精加工工序安排2.9熱處理工序安排1.退火與正火——機械加工之前（均勻組織，細化晶粒，提高加工性）2.時效——粗加工之前，精加工之后（消除殘余應力）3.淬火——半精加工之后，精加工/磨削之后（提高淬火硬度、抗拉強度）4.滲碳——精加工之前（溫度高，易變形）（提高表面硬度和抗腐蝕性）5.表面處理——工藝過程最后進行（提高抗腐蝕能力、耐磨性、抗高溫能力和導電率）附：球鋼支座主要部件機加工工藝控制流程金屬切削機床第三章3.1機床的類型機床分類車床、銑床、鉆床、磨床、齒輪加工機床等12大類普通精度~精密~高精密~一般~大型~重型~金屬切削機床是用來對工件進行加工的機器，故稱為“工作母機”，習慣上稱機床。精度重量工作性質(zhì)3.2機床的主要部件1.主傳動部件：用來實現(xiàn)機床主運動；2.進給傳動部件：主要用來實現(xiàn)機床進給運動；3.工件安裝裝置：用來安裝工件；4.刀具安裝裝置：用來安裝刀具；5.支承件：用來支承和連接機床各零部件，是機床的基礎構件；6.機床動力部件：為機床提供動力。3.3機床型號含義如：C6136A含義如下：C——車床類（種類）6——普通車床組（組代碼）1——臥式（系列代碼）

32——最大加工直徑為320mm（參數(shù)）A——第一次改造（改造次數(shù)）。

橋梁機床設備橋梁主要的機床設備機床類型設備名稱型號規(guī)格車普車/臥車/馬鞍車CW6163C/CW6100D數(shù)車/數(shù)控端面車CKJ6163/CK64160立車/單柱/雙柱立車C5116A/C5225E立銑X53K銑數(shù)銑PV1500加工中心MCV-2600龍門銑/數(shù)控龍門銑AB200A/雙面銑X345鉆臺鉆/搖臂鉆ZQ3080鏜落地鏜TX6916磨萬能外圓磨M1432B臥軸矩臺平磨M7180珩磨機其它線切割、電火花、牛頭刨、雕刻機、剪板機、折彎機等3.4常用的切削機床（1）車床車床的基本結構主電機及變速機構掛輪箱床頭箱進給箱卡盤中心架溜板箱尾架絲桿光桿車削的加工范圍

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、切斷、切槽、滾花、車螺紋、車成型面、繞彈簧等。車削主要加工的橋梁產(chǎn)品（涵蓋機床：普車、立車、數(shù)車）車削的工藝特點粗加工：經(jīng)濟精度可達到IT10，表面粗糙度在25-12.5之間;

精加工：經(jīng)濟精度可達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到要求。5.可以用精細車的辦法實現(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）3.4常用的切削機床（2）銑床主軸箱主軸橫溜板工作臺升降臺底座立式銑床的基本結構銑削的主要加工范圍銑削主要加工：面、槽、沉臺。銑削主要加工的橋梁產(chǎn)品（涵蓋機床：立銑、龍門銑、端面銑、數(shù)銑、加工中心）逆銑和順銑逆銑：銑刀旋向（或銑削力）與進給方向相反順銑：銑刀旋向與進給方向一致

逆銑：刀齒不能立刻切入工件，而是在已加工表面上擠壓滑行，使該表面的硬化現(xiàn)象嚴重，影響了表面質(zhì)量，也使刀齒的磨損加劇。易引起振動，影響工件的夾緊。銑薄壁和剛度差工件時影響更大。

順銑：刀齒切入工件時的沖擊力較大，尤其工件待加工表面是毛坯或者有硬皮時。對工件的夾緊有利。引起“扎刀”，損壞加工表面；嚴重時還會使刀齒折斷，或使工件夾具移位，甚至損壞機床。不能消除絲杠螺母間隙的銑床上，只宜用逆銑，不宜用順銑。

逆銑與順銑特點銑削的工藝特點1>.銑削加工的精度可達IT10-IT7，表面粗糙度可達6.3-1.6左右2>.生產(chǎn)效率高，銑刀是多刀齒刀具，銑削時有幾個刀齒同時參加切削，主運動是刀具的旋轉(zhuǎn)，所以銑削的生產(chǎn)效率比刨削高。3>.容易產(chǎn)生振動，銑刀的刀齒切入和切出時產(chǎn)生振動，加工過程中切削面積和切削力變化較大。4>.刀齒的散熱條件較好，在刀具旋轉(zhuǎn)過程的不切削時間內(nèi)，刀具可以得到一定的冷卻。5>.與刨床相比，銑床價格高，適用于批量生產(chǎn)。3.4常用的切削機床（3）鉆床鉆削加工

鉆床包括臺式鉆床、（12）立式鉆床（50）和搖臂鉆床?！鴮纫蟾?，粗糙度低的零件鉆孔后還必須進行精加工。鉆削加工的范圍主要以加工孔為目的擴孔

用擴孔鉆對已經(jīng)鉆出或鑄出、鍛出的孔進行擴大和提高精度的加工，稱為擴孔。擴孔鉆如下圖所示。其結構與麻花鉆相似，但切削刃有34個，前端是平的，無橫刃，螺旋槽較淺，鉆頭剛度好。擴孔余量小，切削比較平穩(wěn)，所以擴孔精度比鉆孔高。其尺寸公差等級可達IT10IT9，表面粗糙度Ra值可達6.33.2m。鉆削的工藝特點1.鉆削屬于低精度（IT11-IT13）和高表面粗糙度的(Ra50-12.5)加工方法2.容易產(chǎn)生“引偏”，是加工過程中由于鉆頭彎曲產(chǎn)生孔徑擴大、孔不圓等缺陷。原因是刀具呈細長狀，剛性較差。3.排屑困難，鉆孔在半封閉的狀態(tài)下進行，切下來的切屑沿刀具兩側的螺旋槽上升，容易與已經(jīng)加工出的表面發(fā)生摩擦和擠壓，刮傷已加工表面，降低表面質(zhì)量。4.切削熱不容易傳散，切削液難以傳到切削區(qū)。限制切削速度的提高鉆削主要加工的橋梁產(chǎn)品涵蓋機床：臺鉆、搖臂鉆鏜孔加工的工藝特點1.鏜床主要用于加工大型工件或形狀復雜工件上的孔和孔系。例如變速箱、發(fā)動機缸體等。2.鏜孔尺寸公差等級可達IT8IT7，表面粗糙度值一般為1.6～0.8m。3.鏜孔可以校正孔原有的軸線偏差或位置偏差。鏜刀的形狀3.4常用的切削機床（4）磨床磨削加工磨削加工的機床是磨床，刀具是砂輪。磨削加工可以磨削外圓、孔和平面。磨削加工的夾具通常有電磁吸盤、三爪卡盤、頂尖等。

磨床包括外圓磨、內(nèi)圓磨、無心磨等幾種，下圖：萬能外圓磨床

M1432A萬能外圓磨床(M—磨床；14—萬能外圓磨床；32—最大磨削直徑的1/10，即最大磨削直徑為320mm；A—性能和結構上經(jīng)過一次重大改進)。

9.1磨床類型磨削的工藝特點1.磨削的精度高，IT6-IT5，粗糙度低，Ra0.8-0.2，砂輪表面有極多的切削刃同時參加切削。2.可以加工一些難加工的材料。如淬火鋼、高速鋼以及毛坯的清理。3.切削速度高（30m/s以上）切削溫度高（1000℃以上）。使用冷卻液。4.砂輪有自銳作用，這是其它刀具所不具備的。即磨粒不斷脫落，新的磨粒又是鋒利的。5.磨削力的徑向分力較大，因此，在達到尺寸以后，還要進行多次無進給磨削。第四章

橋梁產(chǎn)品相關工藝１.產(chǎn)品下料工藝（常規(guī)鋼板厚規(guī)格及外形放量）２.球面不銹鋼（橋梁產(chǎn)品事業(yè)部球鋼工裝明細）３.其它（吊裝孔，組裝，油漆，拋丸，熱處理等）1.1產(chǎn)品下料工藝圖紙設計方面：1.在滿足使用要求的基礎上,盡量降低零件的加工精度和表面質(zhì)量要求；2.結合市場材料規(guī)格，合理給定相關外形尺寸，以適當減少零件毛坯粗加工量。一般鋼板的厚度規(guī)格廠商材料牌號厚度規(guī)格湘鋼Q345B1248115220湘鋼Q345B1450120230湘鋼Q345B1552125240湘鋼Q345B1655130湘鋼Q345B1860135湘鋼Q345B2065140湘鋼Q345B2570145湘鋼Q345B2875150湘鋼Q345B3080155湘鋼Q345B3285160湘鋼Q345B3590170湘鋼Q345B36*95180湘鋼Q345B38100190湘鋼Q345B40105200湘鋼Q345B451102101.2

TJQZ-500T(3201064/65/66/67支座鐵件加工成本上座板中座板下座板固定型3201064產(chǎn)品尺寸950*610*101.6Φ444*56630*630*111下料尺寸950*610*105Φ450*60630*630*115利用率47.48%41.42%45.19%材料費3041.46480.962281.49縱向型3201065產(chǎn)品尺寸950*630*119.6Φ444*56680*550*111下料尺寸950*630*125Φ450*60680*550*115利用率40.19%41.42%60.01%材料費3789.70480.962149.86加工費435.90166.67487.18橫向型3201066產(chǎn)品尺寸950*570*119.6Φ444*56680*550*111下料尺寸950*570*125Φ450*60680*550*115