車工及數(shù)車加工工藝

車工及數(shù)車加工工藝,生產(chǎn)過程：生產(chǎn)過程的實(shí)質(zhì)是由原材料（或半成品）變?yōu)楫a(chǎn)品的過程。因此一個工廠的生產(chǎn)過程，又可按車間分成若干個車間的生產(chǎn)過程。生產(chǎn)過程包括：產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、原材料的運(yùn)輸和保管、毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理、裝配和調(diào)試、檢驗(yàn)和試車、噴漆和包裝等。,現(xiàn)有工藝手段的分類及其特點(diǎn),加工方法大致可分為三大類：一切削加工包括車削、銑削、刨削、磨削、拉削、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、研磨、珩磨、拋光、超精加工及由它們組成的自動技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、成組技術(shù)、組合機(jī)床、流水線、自動線。特點(diǎn)：1、以金屬材料來制造機(jī)械零件，其主要加工手段仍然是切削加工，因切削加工精度高、質(zhì)量好。2、切削加工工序多、需要的設(shè)備多、投資大。,二少、無切屑加工精密鑄造類：壓力加工類：壓力光整加工：還有精密焊接，粘結(jié)技術(shù)，快速成形等。特點(diǎn)：采用以上方法都是為了減少切削加工。有的是精化毛坯來減少機(jī)加工量；有的是無屑成形；有的是利用新材料、新屬性直接制造零件。,三特種加工常見的特種加工方法有：電火花加工、線切割加工、電解加工、激光加工、超聲波加工、電子束加工、離子束加工、電磁加工、水力切削等。特點(diǎn)：1、屬于非接觸式加工，能以柔克剛，刀具硬度可低于工件的硬度。加工時(shí)不存在顯著的機(jī)械力。2、不是依靠機(jī)械力和機(jī)械能，而是利用電能、電化學(xué)能、光能、熱能等切除材料，能量密度高。3、切削原理在這些加工中不適用，不產(chǎn)生宏觀切屑。4、加工能量易控制和轉(zhuǎn)換，易自動化，加工范圍廣、適應(yīng)性強(qiáng)。,金屬切削加工是用刀具從金屬材料（毛坯）上切去多余的金屬層，從而獲得幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量都符合要求的機(jī)器零件的加工方法。分為鉗工和機(jī)械加工兩部分。機(jī)械加工是通過工人操作機(jī)床對工件進(jìn)行切削加工，常見的加工方法有：車、鉆、刨、銑、磨以及齒形加工等。,零件加工工藝過程的制定,加工工藝分析我們要加工什么？對加工對象進(jìn)行分析怎樣進(jìn)行加工？確定加工方案選擇什么工具完成加工？確定工藝裝備1分析零件樣圖，并確定毛坯：2確定加工方案：1）確定加工方法2）確定加工過程，制定工序3確定工藝裝備1)刀具的選擇：2)設(shè)計(jì)裝夾、定位方式：4確定加工工藝參數(shù)及走刀路線5制定工藝規(guī)程編制數(shù)控程序手工編程計(jì)算機(jī)輔助編程,零件的機(jī)械加工工藝：即零件加工的方法和步驟。選擇加工基準(zhǔn)：根據(jù)零件類型選擇加工方法:就是選擇加工工種選擇加工步驟:就是選擇各表面加工的先后順序。,零件加工工藝過程的制定,2.制定零件機(jī)械加工工藝的內(nèi)容確定毛坯類型根據(jù)零件形狀、結(jié)構(gòu)、材料及數(shù)量，來確定選擇什么樣的毛坯。,確定毛坯的種類,與零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料的機(jī)械性能和零件的生產(chǎn)類型及毛坯車間的具體生產(chǎn)條件有關(guān)。,鑄件,包括鑄鋼、鑄鐵、有色金屬及合金的鑄件等。鑄件毛坯的形狀可以相當(dāng)復(fù)雜，尺寸可以相當(dāng)大，且吸振性能較好，但鑄件的機(jī)械性能較低，一般殼體零件的毛坯多用鑄件。,鍛件,機(jī)械性能較好，有較高的強(qiáng)度和沖擊韌性，但毛坯的形狀不宜復(fù)雜，如軸類和齒輪類零件的毛坯常用鍛件。,型材,包括圓形、方形、六角形及其它斷面形狀的棒料、管料及板料。棒料常用在普通車床、六角車床及自動和半自動車床上加工軸類、盤類及套類等中小型零件。冷拉棒料比熱軋棒料精度高且機(jī)械性能好，但直徑較小。板料常用冷沖壓的方法制成零件，但毛坯的厚度不宜過大。,焊接件,對尺寸較大、形狀較復(fù)雜的毛坯，可采用型鋼或鍛件焊接成毛坯，但焊接件吸振性能差，容易變形，尺寸誤差大。,工程塑料,它是近年來在機(jī)械制造業(yè)中普遍推廣的一種毛坯，其形狀可以很復(fù)雜，尺寸精度高，但機(jī)械性能差。,排列加工順序根據(jù)零件的加工精度、表面粗糙度、熱處理等全部技術(shù)要求，及毛坯的類型選擇加工方法和排列加工順序。選擇機(jī)床、裝卡方法、度量方法及確定加工余量確定切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量（切深）及工時(shí)定額填制工藝卡片,3.制定加工工藝的要求明確幾個問題不同的零件工藝不同同一種零件工藝也可能不同客觀條件一定時(shí)優(yōu)選比較合理的工藝方案（求優(yōu)化解的過程）有時(shí)需要尋求外協(xié)加工。,合理的工藝方案必須滿足下列要求保證零件的全部技術(shù)要求優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)率最高高產(chǎn)生產(chǎn)成本最低低耗有良好的勞動條件安全,車床工作的基本內(nèi)容,車削加工：在車床上，利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和車刀的直線（或曲線）運(yùn)動來改變毛坯的尺寸、形狀，使之成為合格工件的一種金屬切削方法。加工對象主要是軸類、套類、盤類回轉(zhuǎn)體零件，車削的主運(yùn)動是工件的旋轉(zhuǎn)，進(jìn)給運(yùn)動是由刀具的直線移動。車削加工的精度一般為IT11IT7，表面粗糙度Ra可達(dá)12.50.8m。在各類金屬切削機(jī)床中，車床是應(yīng)用最廣泛的一類，約占機(jī)床總數(shù)的50%。,車外圓、端面、切槽和切斷、鉆中心孔、鉆孔、鏜孔、鉸孔、車削各種螺紋、車削內(nèi)外錐面、車削成型面以及滾花。,車床的加工內(nèi)容,車床的加工內(nèi)容,1-切斷刀2-90左偏刀3-90右偏刀4-彎頭車刀5-直頭車刀6-成型車刀7-寬刃精車刀8-外螺紋車刀9-端面車刀10-內(nèi)螺紋車刀11-內(nèi)槽車刀12-通孔車刀13-盲孔車刀,車床常用車刀的種類,測試題,在車床上加工下列工件表面，試選擇刀刃具并寫出刀刃具名稱（填入表內(nèi)）,CA6140臥式車床的結(jié)構(gòu),床頭箱,卡盤,刀架,尾座,床身,溜板箱,光杠,絲杠,床腿,進(jìn)給箱,溜板箱,溜板箱,尾座,普通車床的組成部分及作用,主軸箱：用來帶動車床主軸及卡盤轉(zhuǎn)動。變換箱外的手柄位置，可以使主軸得到各種不同的轉(zhuǎn)速。進(jìn)給箱：內(nèi)含進(jìn)給運(yùn)動的齒輪變速機(jī)構(gòu)，通過調(diào)整外部手柄的位置，可獲得所需要的各種不同的進(jìn)給量。光杠：用來把進(jìn)給箱的運(yùn)動傳給溜板箱，使溜板和車刀按要求的速度作直線走刀運(yùn)動。絲杠：用來車削螺紋。使溜板和車刀按要求的速比作很精確的直線移動。,普通車床的組成部分及作用,溜板箱：是車床進(jìn)給運(yùn)動的操縱箱，通過改變手柄位置，經(jīng)溜板部分使刀具作縱向和橫向走刀。刀架和溜板：刀架和溜板是夾持車刀做縱向或橫向移動的，有大溜板、中溜板、小溜板、轉(zhuǎn)盤和方刀架組成。1.大溜板：可沿導(dǎo)軌做縱向移動。2.中溜板：可沿大溜板上的導(dǎo)軌做橫向移動。3.小溜板：縱向車削較短的工件或車削錐體。4.方刀架：用于夾持和轉(zhuǎn)換刀具。,普通車床的組成部分及作用,尾座：在尾架套筒內(nèi)裝上頂尖可支頂較長工件，也可安裝切削刀具，如鉆頭、中心鉆、鉸刀等。床身：聯(lián)接機(jī)床各部件并保證相對位置。床身上面有兩條精確的導(dǎo)軌，溜板和尾座可沿著導(dǎo)軌移動。,CA6140車床的型號說明,機(jī)床的類別代號,機(jī)床通用特性代號,車床的附件三爪卡盤,三爪自定心卡盤：安裝在主軸端部，用來夾持圓柱形、正三邊形、正六邊形工件。三爪卡盤能自動定心，不需要花很多時(shí)間去校正，安裝效率比四爪卡盤高，但夾緊力沒有四爪卡盤大。三爪卡盤可裝成正爪和反爪（三爪卡盤有正、反兩副卡爪，有的只有一副，可以正反通用），必須注意，用正爪裝夾工件時(shí)，工件直徑不能太大，一般卡爪伸出卡盤圓周不超過卡爪長度的1/3，否則卡爪與平面螺紋只有12牙嚙合，受力時(shí)使卡爪上的牙齒碎裂。所以裝夾大直徑工件時(shí)盡量采用反爪裝夾。較大的空心工件需車外圓時(shí)，可使三個卡爪作離心移動，把工件撐住內(nèi)孔車削。另外，應(yīng)用三爪卡盤裝夾已經(jīng)過精加工表面時(shí)，被夾住的工件表面應(yīng)包一層銅皮，以免夾傷工件表面。,車床附件三爪自定心卡盤,四爪單動卡盤：安裝在主軸端部，用來夾持四邊形或不規(guī)則的工件。四爪單動卡盤的優(yōu)點(diǎn)是夾緊力大，缺點(diǎn)是校正比較麻煩。四爪卡盤也可裝成正爪和反爪。,車床附件四爪卡盤,車床附件花盤,花盤：花盤安裝在主軸端部，有些外形復(fù)雜和不規(guī)則外形的工件用三、四爪卡盤也無法夾持時(shí)，而用花盤固定，這時(shí)，工件的壓緊需要螺栓、壓板等協(xié)助緊固。,1-平衡鐵2-軸承座3-角鐵4-劃針盤5-壓板,1-連桿2-圓形壓板3-壓板4-V形架5-花盤,花盤上裝夾工件,車床附件中心架,中心架：固定在床身上作為加工工件的支承，并且減少工件在加工中的彎曲變形，一般用來較長軸類零件的支承。中心架的三個支承爪前端鑲有鑄鐵、青銅，這些材料摩擦系數(shù)小，不易和鋼件咬合。,中心架的使用,加工細(xì)長軸時(shí)，由于工件本身的剛性變差，在車削時(shí)，工件受切削力、自重和旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力的作用，會產(chǎn)生彎曲、振動，嚴(yán)重影響其圓柱度和表面粗糙度，同時(shí)，在切削過程中，工件受熱伸長產(chǎn)生彎曲變形，車削很難進(jìn)行，嚴(yán)重時(shí)會使工件在頂尖間卡住。此時(shí)需要用中心架支承工件。,車床附件跟刀架,跟刀架：安裝在刀架的溜板上，并且隨溜板一起做縱向移動。跟刀架隨著刀具的移動而移動，既可以平衡切削力（徑向力）又可以防止工件變形。,中心架和跟刀架,車床附件頂尖,（a）固定頂尖（死頂尖）(b)回轉(zhuǎn)頂尖（活頂尖）,數(shù)控車床,數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn)對加工對象的適應(yīng)性強(qiáng)加工精度高自動化程度高，勞動強(qiáng)度低生產(chǎn)效率高良好的經(jīng)濟(jì)效益有利于現(xiàn)代化的生產(chǎn)管理,數(shù)控車床的主要工對象,1.精度要求高的零件零件的精度要求主要指尺寸、形狀、位置和表面等精度要求，其中的表面精度主要指表面粗糙度。由于數(shù)控車床剛性好，制造和對刀精度高，并能方便、精確地進(jìn)行人工補(bǔ)償和自動補(bǔ)償，所以能加工尺寸精度要求較高的零件，有些場合能達(dá)到以車代磨的效果。另外，由于數(shù)控車床的運(yùn)動是通過高精度插補(bǔ)運(yùn)算和伺服驅(qū)動來實(shí)現(xiàn)，所以它能加工直線度、圓度、圓柱度等形狀精度要求高的零件。由于數(shù)控車床一次裝夾能完成加工的內(nèi)容較多，所以它能有效提高零件的位置精度，并且加工質(zhì)量穩(wěn)定。數(shù)控車床具有恒線速度切削功能，所以它不僅能加工出表面粗糙度小而均勻的零件，而且還適合車削各部位表面粗糙度要求不同的零件。一般數(shù)控車床的加工精度可達(dá)0001mm，表面粗糙度Ra可達(dá)016m(精密數(shù)控車床可達(dá)002m)。,數(shù)控車床的主要工對象,2.表面粗糙度值小的零件數(shù)控車床具有恒線速切削功能，能加工出表面粗糙度值小而均勻的零件。困為在材質(zhì)、精車余量和刀具已定的情況下，表面粗糙度取決于進(jìn)給量和切削速度。切削速度變化，致使車削后的表面粗糙度不一致，使用數(shù)控車床的恒線切削功能，就可選用最佳線速度來切削錐、球面和端面等，使車削后的表面粗糙度值即小又一致。,數(shù)控車床的主要工對象,3.表面輪廓形狀復(fù)雜的零件由于數(shù)控車床具有直線和圓弧插補(bǔ)功能(部分?jǐn)?shù)控車床還有某些非圓弧曲線插補(bǔ)功能)，所以它可以車削由任意直線和各類平面曲線組成的形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件，包括通過擬合計(jì)算處理后的、不能用方程式描述的列表曲線。如圖4-1所示的殼體零件封閉內(nèi)腔的成型面，在普通車床上是無法加工的，而在數(shù)控車床上則很容易加工出來。,成型內(nèi)腔零件示意圖,數(shù)控車床的主要工對象,4.帶特殊螺紋的零件數(shù)控車床具有加工各類螺紋的功能，包括任何等導(dǎo)程的直、錐和端面螺紋，增導(dǎo)程、減導(dǎo)程以及要求等導(dǎo)程與變導(dǎo)程之間平滑過渡的螺紋。通常在主軸箱內(nèi)安裝有脈沖編碼器，主軸的運(yùn)動通過同步帶1：1地傳到脈沖編碼器。采用伺服電動機(jī)驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，脈沖編碼器便發(fā)出檢測脈沖信號給數(shù)控系統(tǒng)，使主軸電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)與刀架的切削進(jìn)給保持同步關(guān)系，即實(shí)現(xiàn)加工螺紋時(shí)主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架Z向移動工件一個導(dǎo)程的運(yùn)動關(guān)系。而且車削出來的螺紋精度高，表面粗糙度值小。,普通車床與數(shù)控車床的區(qū)別,數(shù)控車床與普通車床的加工對象結(jié)構(gòu)及工藝有著很大的相似之處,但由于數(shù)控系統(tǒng)的存在,也有著很大的區(qū)別.與普通車床相比，數(shù)控車床具有以下特點(diǎn)：1、采用了全封閉或半封閉防護(hù)裝置數(shù)控車床采用封閉防護(hù)裝置可防止切屑或切削液飛出，給操作者帶來意外傷害。2、采用自動排屑裝置數(shù)控車床大都采用斜床身結(jié)構(gòu)布局，排屑方便，便于采用自動排屑機(jī)。3、主軸轉(zhuǎn)速高，工件裝夾安全可靠。數(shù)控車床大都采用了液壓卡盤，夾緊力調(diào)整方便可靠，同時(shí)也降低了操作工人的勞動強(qiáng)度。4、可自動換刀數(shù)控車床都采用了自動回轉(zhuǎn)刀架，在加工過程中可自動換刀，連續(xù)完成多道工序的加工。5、主、進(jìn)給傳動分離數(shù)控車床的主傳動與進(jìn)給傳動采用了各自獨(dú)立的伺服電機(jī)，使傳動鏈變得簡單、可靠，同時(shí)，各電機(jī)既可單獨(dú)運(yùn)動，也可實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動。,數(shù)控車床的結(jié)構(gòu),1.數(shù)控車床的組成,（1）車床主機(jī)即數(shù)控車床的機(jī)械部件，主要包括床身、主軸箱、刀架、尾座、進(jìn)給傳動機(jī)構(gòu)等。（2）數(shù)控系統(tǒng)即控制系統(tǒng)，是數(shù)控車床的控制核心，其中包括CPU、存儲器、CRT等部分。（3）驅(qū)動系統(tǒng)即伺服系統(tǒng)，是數(shù)控車床切削工作的動力部分，主要實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動。（4）輔助裝置是為加工服務(wù)的配套部分，如液壓、氣動裝置，冷卻、照明、潤滑、防護(hù)和排屑裝置。,2床身和導(dǎo)軌的布局,數(shù)控車床的布局形式,（a）水平床身前置刀架(b)水平床身斜滑板(c)傾斜床身(d)立式床身,數(shù)控車床的結(jié)構(gòu),數(shù)控車床的構(gòu)造,數(shù)控車床,CK6140數(shù)控車床,數(shù)控車床的回轉(zhuǎn)刀架,數(shù)控車床的尾座,車床文明生產(chǎn)與操作規(guī)程,1.工作時(shí)應(yīng)穿工作服、戴袖套。女同志應(yīng)戴工作帽，將長發(fā)塞入帽子里。夏季禁止穿裙子、短褲和涼鞋上機(jī)操作。2.工作時(shí)不能離工件太近，以防切屑飛入眼中。為防切屑崩碎飛散，必須戴防護(hù)眼鏡。3.工作時(shí)必須集中精力，注意手、身體和衣服不能靠近正在旋轉(zhuǎn)的機(jī)件，如工件、帶輪、皮帶、齒輪等。4.工件和車刀必須裝夾牢固，否則會飛出傷人。5.凡裝卸工件、更換刀具、測量加工表面及變換速度時(shí)，必須先停車。6.車床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不得用手去摸工件表面，尤其是加工螺紋時(shí)，嚴(yán)禁用手撫摸螺紋面，以免傷手。嚴(yán)禁用棉紗擦抹轉(zhuǎn)動工件。7.應(yīng)用專用鐵鉤清除鐵屑，絕不允許用手直接清除。8.在車床上操作不準(zhǔn)戴手套。9.毛坯棒料從主軸孔尾端伸出不得太長，并應(yīng)使用料架或擋板，防止甩出后傷人。10.不準(zhǔn)用手去剎住轉(zhuǎn)動著的卡盤。11.不要隨意拆裝電氣設(shè)備，以免發(fā)