機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)(第三講4學(xué)時)

§1-5材料的切削加工性

選擇某一技術(shù)方案,既要在技術(shù)上先進(jìn),又要在經(jīng)濟(jì)上合理.一切削加工主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果:E=V/CE-----技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果V-----輸出的使用價值,也稱效益C-----輸入的勞動耗費(fèi)

勞動耗費(fèi):在生產(chǎn)過程中消耗與占有的勞動量,材料動力,工具和設(shè)備等,這些以貨幣形式表示,稱為費(fèi)用消耗.使用價值

指生產(chǎn)勞動中創(chuàng)造出來的勞動成果,包括質(zhì)量和數(shù)量兩個方面.1產(chǎn)品質(zhì)量A精度(尺寸精度,形狀精度,位置精度)B表面質(zhì)量(表面粗糙度,已加工表面的加工硬化和剩余應(yīng)力)2生產(chǎn)率切削加工中,常以單位時間生產(chǎn)的零件數(shù)量來表示生產(chǎn)率.生產(chǎn)率求基本工藝時間3經(jīng)濟(jì)性制訂切削加工方案時,應(yīng)使產(chǎn)品在保證其使用要求的前提下制造成本最低.

制造成本:費(fèi)用消耗的總和.

單一零件切削加工費(fèi)用:

二切削液的選擇1切削液的作用A冷卻作用B潤滑作用2切削液的種類和選用A水溶液B乳化液C切削油:主要由礦物油,有時也用動植物油.3選擇一般材料的精加工,常使用切削油,難加工材料的精加工,常采用極壓切削油.切削液切削液是金屬切削加工的重要配套材料。人類使用切削液的歷史可以追溯到遠(yuǎn)古時代。人們在磨制石器、銅器和鐵器時，就知道澆水可以提高效率和質(zhì)量。在古羅馬時代，車削活塞泵的鑄件時就使用橄欖油，16世紀(jì)使用牛脂和水溶劑來拋光金屬盔甲。從1775年英國的約翰·威爾金森（J．wilkinson）為了加工瓦特蒸汽機(jī)的汽缸而研制成功鏜床開始，伴隨出現(xiàn)了水和油在金屬切削加工中的應(yīng)用。到1860年經(jīng)歷了漫長發(fā)展后，車、銑、刨、磨、齒輪加工和螺紋加工等各種機(jī)床相繼出現(xiàn)，也標(biāo)志著切削液開始較大規(guī)模的應(yīng)用。

切削液的由來19世紀(jì)80年代，美國科學(xué)家就已首先進(jìn)行了切削液的評價工作。F·W·Taylor發(fā)現(xiàn)并闡明了使用泵供給碳酸鈉水溶液可使切削速度提高對30%～40%的現(xiàn)象和機(jī)理。針對當(dāng)時使用的刀具材料是碳素工具鋼，切削液的主要作用是冷卻，故提出“冷卻劑”一詞。從那時起，人們把切削液稱為冷卻潤滑液。

切削液的分類切削液按油品化學(xué)組成分為非水溶性(油基)液和水溶性(水基)液兩大類。水基的切削液可分為乳化液、半合成切削液和合成切削液。乳化液的成分：礦物油50－80%，脂肪酸0－30%，乳化劑15－25%，防銹劑0－5%，防腐劑<2%，消泡劑<1%半合成：礦物油0－30%，脂肪酸5－30%，極壓劑0－20%，表面活性劑0－5%，防銹劑0－10%全合成：表面活性劑0－5%，胺基醇10－40%，防銹劑0－40%切削液的澆注三材料切削加工性改善1概念:切削加工性指某種材料進(jìn)行切削加工的難易程度.注意:工件材料切削加工性,不僅取決切除材料的難易程度,而且取決于零件的工藝要求.2衡量切削加工性的指標(biāo)A一定刀具耐用度下的切削速度:T=60min,為B相對加工性Kr:其他材料以切削正火材料45#鋼的相除,得到Kr.常見材料相對加工性Kr分為八級,凡大于1,其切削加工性都比45#鋼好.3改善切削加工性的途徑A采用熱處理來改善硬度大的鋼組織不均勻低碳鋼塑性太大B調(diào)整材料的成分來改善在鋼中適當(dāng)加入硫,鉛等元素,稱”易切鋼”提高刀具耐用度,減小切削力,提高表面質(zhì)量.高碳鋼和工具鋼硬度偏硬,且有較多的網(wǎng)狀.片狀滲碳體,經(jīng)球化退火,降低硬度,得到球狀滲碳體;熱軋中碳鋼,組織不均勻,表面有硬皮,經(jīng)正火后得到組織與硬度均勻;低碳鋼的塑性太大,經(jīng)正火后適當(dāng)降低塑性;鑄鐵工件,切削加工前要進(jìn)行退火,降低表層硬度,消除內(nèi)應(yīng)力;馬氏體不銹鋼,進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,降低塑性;采用熱處理改善材料切削加工性第二章金屬切削機(jī)床的基本知識§2-1機(jī)床的分類和編制1機(jī)床的分類

A按加工性質(zhì)和所使用刀具分類車,銑,刨,磨床等

B萬能性程度通用機(jī)床,專門機(jī)床,專用機(jī)床等

C自動化程度:手動,機(jī)動,半自動和自動機(jī)床D加工精度:精度,精密和高精密.

E機(jī)床重量分:儀表機(jī)床,中型,大型機(jī)床,重型機(jī)床.

F按主要工作部件數(shù)目分:單軸,多軸,多刃機(jī)床等

通常:按照加工方式外加輔助性質(zhì)分,如自動車床等.常見機(jī)床常見機(jī)床常見機(jī)床常見機(jī)床常見機(jī)床常見機(jī)床常見機(jī)床常見機(jī)床常見機(jī)床常見機(jī)床§2-2金屬切削機(jī)床用切削加工的方法將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的工藝裝備。一、金屬切削機(jī)床二、機(jī)床的分類1、按加工性質(zhì)和所用刀具的不同可分12大類：

車床

插床

其它機(jī)床

螺紋加工機(jī)床

鉆床

銑床

磨床

鏜床

拉床

鋸床

刨床

齒輪加工機(jī)床2.按機(jī)床的通用程度分類：2)專用機(jī)床1)通用機(jī)床（萬能機(jī)床）3)專門化機(jī)床（專能機(jī)床）3.按機(jī)床的精度分類：普通精度級、精密級和超精密級機(jī)床。

4.按機(jī)床重量不同分類：1)輕型機(jī)床（10噸以下）；2)中型機(jī)床（10噸--100噸）；

3)重型機(jī)床（100噸以上）；三、機(jī)床型號的編制方法

機(jī)床型號是為了方便地管理和使用機(jī)床，按一定規(guī)律賦予機(jī)床的代號。用于表示機(jī)床的類型、通用性和結(jié)構(gòu)特性、主要技術(shù)參數(shù)等。通用機(jī)床型號表示方法如下：1、機(jī)床類別的劃分及其代號

機(jī)床的類別用漢語拼音大寫字母表示，類別代號及其讀音如表所示：

類別車床鉆床鏜床磨床齒輪加工機(jī)床螺紋加工機(jī)床銑床刨插床拉床特種加工機(jī)床鋸床其他機(jī)床代號CZTM2M3MYSXBLDGQ讀音車鉆鏜磨2磨3磨牙絲銑刨拉電割其分類代號用數(shù)字表示，只有磨床才有。2、機(jī)床組、系的劃分

機(jī)床的組別和系別代號用兩位數(shù)字表示。系的劃分原則是：主參數(shù)相同，并按一定公比排列，工件和刀具本身的及相對的運(yùn)動特點(diǎn)基本相同，且基本結(jié)構(gòu)及布局型式相同的機(jī)床，即劃為同一系。詳見標(biāo)準(zhǔn)JB1838-85。

每類機(jī)床按其結(jié)構(gòu)性能及使用范圍劃分為10組，用數(shù)字0-9表示。

3、機(jī)床的主參數(shù)和第二主參數(shù)

主參數(shù)：主參數(shù)是反映機(jī)床最大工作能力的一個主要參數(shù)，它直接影響機(jī)床的其他參數(shù)和基本結(jié)構(gòu)的大小。主參數(shù)一般是以機(jī)床加工的最大工件尺寸或與此有關(guān)的機(jī)床部件尺寸來表示。

第二主參數(shù)：一般是指主軸數(shù)、最大跨距、最大工件長度、工作臺工作面長度等。4、通用性、結(jié)構(gòu)性代號通用特性高精度精密自動半自動數(shù)控加工中心仿形輕型加重型簡式柔性加工數(shù)顯高速代號GMZBKHFQCJRXS讀音高密自半控?fù)Q仿輕重簡柔顯速表示機(jī)床所具有的特殊性能。當(dāng)某類型機(jī)床除有普通型外，還具有如下表所列的某種通用特性，則在類別代號之后加上相應(yīng)的特性代號。

5、機(jī)床重大改進(jìn)順序號：

當(dāng)機(jī)床的性能及結(jié)構(gòu)布局有重大改進(jìn)，并按新產(chǎn)品重新設(shè)計、試制和鑒定時，在原機(jī)床型號的尾部，加重大改進(jìn)順序號，以區(qū)別于原機(jī)床型號。序號按A，B，C……字母的順序選用。

一般來說,對于以最大棒料直徑為主參數(shù)的自動車床,以最大鉆孔直徑為主參數(shù)鉆床,以額定拉力(噸),為主參數(shù)的拉床,其主參數(shù)折算系數(shù)為1;對于以車身最大回轉(zhuǎn)直徑為主參數(shù)的普通車床,以最大工件直徑為主參數(shù)的絕大多數(shù)齒輪加工機(jī)床,以工作臺寬度為主參數(shù)的立式和臥式銑床,決大多數(shù)銑床和磨床,其主參數(shù)的折算系數(shù)為1/10;大型機(jī)床(立式車床,龍門刨床,龍門銑床)主參數(shù)的折算系數(shù)為1/100;機(jī)床主參數(shù)折算系數(shù)的一般規(guī)定CA6140C：類別代號（床類）6：組別代號（臥式車床組）1：系別代號（普通車床系）例1：40：主參數(shù)代號（床身上最大回轉(zhuǎn)直徑400mm）A：結(jié)構(gòu)性代號（A結(jié)構(gòu)）M

M

7

1

32

AM：類別代號（磨床類）M：通用特性代號（精密）7：組別代號（平面及端面磨床組）1：系別代號（臥軸矩臺平面磨床系）A：重大改進(jìn)順序號（第一次重大改進(jìn)）例2：32：主參數(shù)代號（工作臺面寬度320mm）THM6350/JCST：類別代號（鏜床類）M：通用特性代號（精密）6：組別代號（臥式銑鏜床組）3：系別代號（臥式銑鏜床系）JCS：企業(yè)代號（北京機(jī)床研究所）例3：50：主參數(shù)代號（工作臺面寬度500mm）H：結(jié)構(gòu)性代號（加工中心）Z：類別代號（鉆床類）3：組別代號（搖臂鉆床組）0：系別代號（搖臂鉆床系）40：主參數(shù)代號（最大鉆孔直徑40mm）X46:第二主參數(shù)（最大跨距1600mm）S2：企業(yè)代號（沈陽第二機(jī)床廠）

Z

3

0

40

X46

/S2例4：二機(jī)床的基本構(gòu)造1主傳動部件2進(jìn)給傳動部件3工件安裝裝置4刀具安裝裝置5支撐件6動力源

后續(xù)內(nèi)容自學(xué)1-6機(jī)械加工工藝過程基本概念一生產(chǎn)類型單件生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量生