機(jī)械加工工藝培訓(xùn)1

株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)知識(shí)主講人：宋文彪部門(mén)：工藝裝備日期：2011-4-25機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)知識(shí)一、零件的結(jié)構(gòu)工藝性二、加工工藝基礎(chǔ)知識(shí)四、橋梁產(chǎn)品相關(guān)工藝三、金屬切削機(jī)床

目錄零件的結(jié)構(gòu)工藝性第一章1.1

零件結(jié)構(gòu)的工藝性使用性滿(mǎn)足設(shè)計(jì)性能要求零件結(jié)構(gòu)

工藝性零件加工的可行性和經(jīng)濟(jì)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(jié)構(gòu)的工藝性

零件獲得所需結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量的主要途徑。1.2結(jié)構(gòu)工藝性一般原則1、標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)與結(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)與結(jié)構(gòu)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(shí)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(jié)構(gòu)車(chē)圓柱面時(shí)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(shí)間縮短，降低成本、提高效率(5)、

合理拆分與組合簡(jiǎn)化組件結(jié)構(gòu)，減少加工費(fèi)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(lái)★必須兩次加工有利于保證相互位置精度加工工藝基礎(chǔ)知識(shí)第二章生產(chǎn)過(guò)程：

原材料→成品全過(guò)程包括：

a.原材料的運(yùn)輸和保存b.生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作c.毛坯制造d.零件的加工與熱處理e.部件和整機(jī)的裝備f.機(jī)械的檢驗(yàn)調(diào)試g.油漆和包裝等(如：支座的生產(chǎn)）工藝過(guò)程：

生產(chǎn)對(duì)象→(半)成品即：改變其形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等的過(guò)程。(如：支座某零件的加工）2.1機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程與機(jī)械加工工藝過(guò)程工序2.2機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成安裝行程工步工位工藝過(guò)程定義：指一個(gè)(或一組)工人在一個(gè)工作地點(diǎn)對(duì)一個(gè)(或同時(shí)對(duì)幾個(gè))工件，連續(xù)完成的那一部分加工過(guò)程。（1）、工序（錨碇鋼棒）車(chē)工序外圓端面鉆孔螺紋切斷（2）、安裝工序號(hào)工裝號(hào)工序內(nèi)容設(shè)備0備料鋸床101車(chē)端面，車(chē)大端外圓及倒角車(chē)床2車(chē)端面，車(chē)小端外圓及倒角20銑鍵槽銑床30去毛刺鉗工臺(tái)定義：在同一個(gè)工序中，有時(shí)需要對(duì)零件進(jìn)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(gè)工位:工位1：裝卸工件工位2：鉆孔工位3:擴(kuò)孔工位4:鉸孔（3）、工位定義：在安裝中，工件相對(duì)設(shè)備的每一個(gè)位置。固定部分可動(dòng)部分（多工位安裝）多工位安裝☆有時(shí)為了減少由于多次裝夾而帶來(lái)的誤差及時(shí)間損失，往往采用轉(zhuǎn)位（或移位）工作臺(tái)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(hào)工序內(nèi)容工步設(shè)備010車(chē)端面，車(chē)大端外圓及倒角1.車(chē)端面車(chē)床2.車(chē)大端外圓3.倒角20定義：在一個(gè)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(fù)合工步為了提高生產(chǎn)效率，采用幾把刀具或一把復(fù)合刀具同時(shí)加工一個(gè)或幾個(gè)表面的工步（5）、行程（走刀）定義：刀具對(duì)工件每切削一次就稱(chēng)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(duì)同一表面進(jìn)行多次切削，走刀是構(gòu)成工藝過(guò)程的最小單元。2.3定位基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)精基準(zhǔn)輔助基準(zhǔn)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(zhǔn)，這種表面稱(chēng)為粗基準(zhǔn)用加工過(guò)的表面作定位基準(zhǔn)稱(chēng)為精基準(zhǔn)為了滿(mǎn)足工序需要在工件上專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的定位面2.4粗基準(zhǔn)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(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)2、若須保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選擇該表面作為粗基準(zhǔn)（a.錯(cuò)誤；b.正確）3.選作精基準(zhǔn)的表面，應(yīng)平整，沒(méi)有澆口、冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。4.粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，即不應(yīng)重復(fù)使用，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。2.5精基準(zhǔn)先擇為了獲得較高的位置精度，在選擇精基準(zhǔn)時(shí)，可遵循“互為基準(zhǔn)”的原則當(dāng)精加工或光整加工工序要求余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，以便消除基準(zhǔn)不重合誤差基準(zhǔn)重合基準(zhǔn)統(tǒng)一自為基準(zhǔn)互為基準(zhǔn)★精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)使定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。2.6零件表面加工方法的選擇考慮點(diǎn)結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)備情況材料性質(zhì)經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)加工精度表面加工零件表面加工方法的選擇 1.經(jīng)濟(jì)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(gè)相當(dāng)大的范圍，但只有在某一個(gè)較窄的范圍才是經(jīng)濟(jì)的。2.考慮工件材料性質(zhì)（淬火鋼－磨削；有色金屬－高速精細(xì)車(chē)削）3.考慮工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小（機(jī)床設(shè)備規(guī)格）4.考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性要求5.考慮工廠或車(chē)間的現(xiàn)有設(shè)備情況和技術(shù)條件。為零件主要表面的精加工作好準(zhǔn)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(zhǔn)，提高生產(chǎn)效率。對(duì)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(duì)于容易出現(xiàn)廢品的工序，精加工可適當(dāng)放在前面43211.先基準(zhǔn)后其它——作為精基準(zhǔn)的表面應(yīng)在工藝過(guò)程一開(kāi)始就進(jìn)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(jìn)行3.要重要表面加工前，對(duì)精基準(zhǔn)應(yīng)進(jìn)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(shí)效淬火/滲碳均勻組織，細(xì)化晶粒，提高加工性消除殘余應(yīng)力（人工/自然）提高淬火硬度、抗拉強(qiáng)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(dǎo)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(jī)械加工之前（均勻組織，細(xì)化晶粒，提高加工性）2.時(shí)效——粗加工之前，精加工之后（消除殘余應(yīng)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(qiáng)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(guò)程最后進(jìn)行（提高抗腐蝕能力、耐磨性、抗高溫能力和導(dǎo)電率）附：球鋼支座主要部件機(jī)加工工藝控制流程金屬切削機(jī)床第三章3.1機(jī)床的類(lèi)型機(jī)床分類(lèi)車(chē)床、銑床、鉆床、磨床、齒輪加工機(jī)床等12大類(lèi)普通精度~精密~高精密~一般~大型~重型~金屬切削機(jī)床是用來(lái)對(duì)工件進(jìn)行加工的機(jī)器，故稱(chēng)為“工作母機(jī)”，習(xí)慣上稱(chēng)機(jī)床。精度重量工作性質(zhì)3.2機(jī)床的主要部件1.主傳動(dòng)部件：用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)；2.進(jìn)給傳動(dòng)部件：主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；3.工件安裝裝置：用來(lái)安裝工件；4.刀具安裝裝置：用來(lái)安裝刀具；5.支承件：用來(lái)支承和連接機(jī)床各零部件，是機(jī)床的基礎(chǔ)構(gòu)件；6.機(jī)床動(dòng)力部件：為機(jī)床提供動(dòng)力。3.3機(jī)床型號(hào)含義如：C6136A含義如下：C——車(chē)床類(lèi)（種類(lèi)）6——普通車(chē)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(jī)床設(shè)備橋梁主要的機(jī)床設(shè)備機(jī)床類(lèi)型設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格車(chē)普車(chē)/臥車(chē)/馬鞍車(chē)CW6163C/CW6100D數(shù)車(chē)/數(shù)控端面車(chē)CKJ6163/CK64160立車(chē)/單柱/雙柱立車(chē)C5116A/C5225E立銑X53K銑數(shù)銑PV1500加工中心MCV-2600龍門(mén)銑/數(shù)控龍門(mén)銑AB200A/雙面銑X345鉆臺(tái)鉆/搖臂鉆ZQ3080鏜落地鏜TX6916磨萬(wàn)能外圓磨M1432B臥軸矩臺(tái)平磨M7180珩磨機(jī)其它線切割、電火花、牛頭刨、雕刻機(jī)、剪板機(jī)、折彎?rùn)C(jī)等3.4常用的切削機(jī)床（1）車(chē)床車(chē)床的基本結(jié)構(gòu)主電機(jī)及變速機(jī)構(gòu)掛輪箱床頭箱進(jìn)給箱卡盤(pán)中心架溜板箱尾架絲桿光桿車(chē)削的加工范圍

車(chē)削是以加工回轉(zhuǎn)體為主要加工目的。在車(chē)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(chē)螺紋、車(chē)成型面、繞彈簧等。車(chē)削主要加工的橋梁產(chǎn)品（涵蓋機(jī)床：普車(chē)、立車(chē)、數(shù)車(chē)）車(chē)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(jiǎn)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(chē)削方法達(dá)到要求。5.可以用精細(xì)車(chē)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）3.4常用的切削機(jī)床（2）銑床主軸箱主軸橫溜板工作臺(tái)升降臺(tái)底座立式銑床的基本結(jié)構(gòu)銑削的主要加工范圍銑削主要加工：面、槽、沉臺(tái)。銑削主要加工的橋梁產(chǎn)品（涵蓋機(jī)床：立銑、龍門(mén)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(jìn)給方向相反順銑：銑刀旋向與進(jìn)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(yán)重，影響了表面質(zhì)量，也使刀齒的磨損加劇。易引起振動(dòng)，影響工件的夾緊。銑薄壁和剛度差工件時(shí)影響更大。

順銑：刀齒切入工件時(shí)的沖擊力較大，尤其工件待加工表面是毛坯或者有硬皮時(shí)。對(duì)工件的夾緊有利。引起“扎刀”，損壞加工表面；嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使刀齒折斷，或使工件夾具移位，甚至損壞機(jī)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(diǎn)銑削的工藝特點(diǎn)1>.銑削加工的精度可達(dá)IT10-IT7，表面粗糙度可達(dá)6.3-1.6左右2>.生產(chǎn)效率高，銑刀是多刀齒刀具，銑削時(shí)有幾個(gè)刀齒同時(shí)參加切削，主運(yùn)動(dòng)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(dòng)，銑刀的刀齒切入和切出時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，加工過(guò)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(guò)程的不切削時(shí)間內(nèi)，刀具可以得到一定的冷卻。5>.與刨床相比，銑床價(jià)格高，適用于批量生產(chǎn)。3.4常用的切削機(jī)床（3）鉆床鉆削加工

鉆床包括臺(tái)式鉆床、（12）立式鉆床（50）和搖臂鉆床?！鴮?duì)精度要求高，粗糙度低的零件鉆孔后還必須進(jìn)行精加工。鉆削加工的范圍主要以加工孔為目的擴(kuò)孔

用擴(kuò)孔鉆對(duì)已經(jīng)鉆出或鑄出、鍛出的孔進(jìn)行擴(kuò)大和提高精度的加工，稱(chēng)為擴(kuò)孔。擴(kuò)孔鉆如下圖所示。其結(jié)構(gòu)與麻花鉆相似，但切削刃有34個(gè)，前端是平的，無(wú)橫刃，螺旋槽較淺，鉆頭剛度好。擴(kuò)孔余量小，切削比較平穩(wěn)，所以擴(kuò)孔精度比鉆孔高。其尺寸公差等級(jí)可達(dá)IT10IT9，表面粗糙度Ra值可達(dá)6.33.2m。鉆削的工藝特點(diǎn)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(guò)程中由于鉆頭彎曲產(chǎn)生孔徑擴(kuò)大、孔不圓等缺陷。原因是刀具呈細(xì)長(zhǎng)狀，剛性較差。3.排屑困難，鉆孔在半封閉的狀態(tài)下進(jìn)行，切下來(lái)的切屑沿刀具兩側(cè)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(jī)床：臺(tái)鉆、搖臂鉆鏜孔加工的工藝特點(diǎn)1.鏜床主要用于加工大型工件或形狀復(fù)雜工件上的孔和孔系。例如變速箱、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等。2.鏜孔尺寸公差等級(jí)可達(dá)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(jī)床（4）磨床磨削加工磨削加工的機(jī)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(pán)、三爪卡盤(pán)、頂尖等。

磨床包括外圓磨、內(nèi)圓磨、無(wú)心磨等幾種，下圖：萬(wàn)能外圓磨床

M1432A萬(wàn)能外圓磨床(M—磨床；14—萬(wàn)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(jié)構(gòu)上經(jīng)過(guò)一次重大改進(jìn))。

9.1磨床類(lèi)型磨削的工藝特點(diǎn)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(shí)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(dá)到尺寸以后，還要進(jìn)行多次無(wú)進(jìn)給磨削。第四章

橋梁產(chǎn)品相關(guān)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(xì)）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?jiān)O(shè)計(jì)方面：1.在滿(mǎn)足使用要求的基礎(chǔ)上,盡量降低零件的加工精度和表面質(zhì)量要求；2.結(jié)合市場(chǎng)材料規(guī)格，合理給定相關(guān)外形尺寸，以適當(dāng)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(hào)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(fèi)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(fèi)3789.70480.962149.86加工費(fèi)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