機械加工方法的選擇（ppt 47頁）.ppt

1、1,1、車加工方法和臥式車床及其附件 2、車加工方法和立式車床及其附件 3、銑加工方法和臥式銑床及其附件 4、銑加工方法和立式銑床及其附件 5、刨加工方法和牛頭刨床及其附件 6、刨加工方法和龍門刨床及其附件 7、刨加工方法和單臂刨床及其附件 8、平面磨加工方法和平面磨床及其附件 9、外圓磨加工方法和外圓磨床及其附件 10、內圓磨加工方法和內圓磨床及其附件 11、立磨加工方法和立式磨床及其附件 12、鏜加工方法和鏜床及其附件 13、鉆加工方法和鉆床及其附件 14、拉削加工方法和拉床及其附件,交綜述報告（2000字）各組按學號順序一人一題,2,最小切削深度,刃口圓弧半徑對微量切削厚度的限制 刀具刃

2、口半徑 R刃 越小，允許的最小切削厚度 Hmin 也越小,一般情況下, Hmin = （ 0.165 - 0.246）R刃 工程上取,Hmin R刃 常用的金剛石刀刃 R刃 = 0.2 - 0. 5 m , Hmin = 0.03 - 0.15 m; 經過特殊刃磨的 R刃 =0.1m, 最小切削厚度 Hmin =0.014 - 0.026m,3,工藝過程設計測驗 作法見下頁,4,5,各類機床的工作精度,1.4.2 加工方法的選擇,6,各類機床的工作精度,1.4.2 加工方法的選擇,7,各類機床的工作精度,1.4.2 加工方法的選擇,8,各類機床的工作精度,1.4.2 加工方法的選擇,9,零件種

3、類 - 軸、套筒、盤 加工方法 - 車、磨、光整 車-最經濟有效，一般作為粗加工和半精加工； 磨-精加工，適用于高硬度和淬火零件； 光整加工-精加工后進行的超精密加工（滾壓、拋光、研磨），適用于精度和表面質量要求很高的零件,1.4.3 典型表面加工路線,外圓表面加工,10,表1-7 外圓加工方法,注：加工有色金屬時，表面粗糙度 Ra 取小值,1.4.2 加工方法的選擇,11,1.4.3 典型表面加工路線,粗車-切去毛坯硬皮和大部分余量,精度IT12 ，粗糙度12.5m 半精車-中等精度終，磨削或精加工的預備，精度IT8 ，粗糙度3.2m 。半精車可作為 精車-精度可達 IT7，粗糙度1.6m

4、磨削-外圓精加工的主要方法，主要加工淬硬表面 根據磨削時工件定位方式的不同，外圓磨削可分為： 中心磨削 無心磨削,12,外圓表面加工方法,中心磨削,13,無心磨削,外圓表面加工方法,14,孔類型 螺釘、螺栓的緊固孔； 套筒、法蘭盤及齒輪等回轉體零件上的孔； 箱體類零件上的主軸及傳動軸的軸承孔； 炮筒、空心軸的深孔（一般l/d10）； 保證零件間配合準確性的圓錐孔等。 一般情況下，加工孔比加工同樣尺寸、精度的外圓表面要困難 內圓表面的加工條件差，孔加工刀具尺寸受被加工孔本身尺寸的限制，刀具的剛性差，容易產生彎曲變形及振動； 切削過程中，孔內排屑、散熱、冷卻、潤滑條件差。因此，孔的加工精度和表面粗

5、糙度都不容易控制。 此外，大部分孔加工刀具為定尺寸刀具，刀具直徑的制造誤差和磨損，將直接影響孔的加工精度。 當一個零件要求內圓表面與外圓表面必須保持某種確定關系時，一般總是先加工孔，然后再以孔定位加工外圓表面,1.4.3 典型表面加工路線,孔加工,15,1.4.3 典型表面加工路線,孔可以在車、鉆、鏜、拉、磨床上進行。 常用的加工方法有：鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、拉孔和磨孔等。 選擇達加工法時，應考方慮孔徑大小、深度、精度、工件形狀、尺寸、重量、材料、生產批量及設備等具體條件。 對于精度要求較高的孔，最后還須經珩磨或研磨及滾壓等精密加工,孔的加工方法,16,孔加工方法,1.4.3 典型表面加工路

6、線,17,孔加工方法,1.4.3 典型表面加工路線,18,1.4.2 加工方法的選擇,孔加工方法,19,1.4.3 典型表面加工路線,锪鉆,20,珩 磨,1.4.3 典型表面加工路線,浮動鏜刀,單刃鏜刀,21,平面箱體、工作臺、床身、支架的支承面，回轉體零件的端面、臺面、肩面。 受機床導軌直線度影響，大平面的平面度很難提高，常需刮研平面，見下圖,1.4.3 典型表面加工路線,22,平面的光整加工方法,車 銑 刨 拉 磨 寬刃精刨 刮研平面 研磨平面 精密磨削 砂帶磨 拋光、滾壓,平面的加工方法,1.4.3 典型表面加工路線,23,非安裝面：粗銑、粗刨或粗車。 安裝面和重要表面：粗銑精銑或粗刨精

7、刨，精度要求較高的，需磨或刮。 盤類零件的安裝面：如法蘭盤端面及止口，粗車半精車精車。 精度較高的板塊狀零件：粗銑（刨）精銑（刨）磨削研磨。 韌性較大的有色金屬件，一般用粗銑精銑或粗刨精刨方案,1.4.3 典型表面加工路線,24,1.4.3 典型表面加工路線,25,工藝過程的加工階段劃分 粗加工階段。 IT12 開荒和切除大部余量。特點是機床大，切削量大，目標是生產率和刀具磨損。 半精加工階段。IT9 精加工前準備，次要表面的加工。 精加工階段。 IT7、磨IT6、銑刨IT8 保證主要表面達到圖樣要求。 光整加工階段。IT5， 光整加工一般不能用于提高零件的位置精度,1.4.4 加工順序的安排

8、,26,劃分加工階段的原因 有利于保證加工質量。 工件在粗加工時，由于加工余量較大，所受的切削力、夾緊力較大，將引起較大的變形及內應力重新分布。如不分階段進行加工，上述變形來不及恢復，將影響加工精度。而劃分加工階段后，能逐漸恢復和修正變形，提高加工質量。 便于合理使用設備。 粗加工要求采用剛性好，效率高而精度低的機，精加工則要求機床精度高。劃分加工階段后，可以避免以精干粗，充分發(fā)揮機床的性能，延長機床的使用壽命。 便于安排熱處理工序和檢驗工序。 如粗加工階段后，一般要安排去應力的熱處理，以消除內應力。某些零件精加工前要安排淬火等最終熱處理，其變形可通過精加工予以消除。 便于及時發(fā)現缺陷及避免損

9、傷已加工表面。 毛坯經粗加工階段后，缺陷即已暴露，可及時發(fā)現和處理，同時，精加工工序放在最后，可以避免加工好的表面在搬運和夾緊中受損,1.4.4 加工順序的安排,27,1.4.4 加工順序的安排,先基準后其他先加工基準面，再加工其他表面 先面后孔有兩層含義： 1）當零件上有較大的平面可以作定位基準時，先將其加工出來，再以面定位加工孔，可以保證定位準確、穩(wěn)定 2）在毛坯面上鉆孔或鏜孔，容易使鉆頭引偏或打刀，先將此面加工好，再加工孔，則可避免上述情況的發(fā)生 先主后次也有兩層含義： 1）先考慮主要表面加工，再安排次要表面加工，次要表面加工常常從加工方便與經濟角度出發(fā)進行安排 2）次要表面和主要表面之

10、間往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位進行加工 先粗后精,28,預備熱處理 預備熱處理的目的 改善加工性能、 消除內應力和 為最終熱處理準備良好的金相組織。 其熱處理工藝有退火、正火、時效、調質等,1.4.4 加工順序的安排,目的： 提高材料的機械性能； 消除殘余應力； 改善金屬的切削加工性。 熱處理工藝可分為兩大類： 預備熱處理和最終熱處理,29,1. 退火 降低硬度，含碳量高于 0.5%的碳鋼和合金鋼毛坯，安排在毛坯制作之后、粗加工之前進行。 退火的目的： 降低硬度，以利于切削加工； 細化晶粒，改善組織，提高機械性能； 消除內應力，為下一道熱處理作好準備； 提高金屬

11、材料的塑性、韌性，便于進行冷沖壓或冷拉拔加工。 退火的缺點： 占用設備； 生產率低,1.4.4 加工順序的安排,返回,30,2. 正火 提高硬度，含碳量低于 0.5%的碳鋼和合金鋼毛坯，避免硬度過低切削時粘刀，正火處理常安排在毛坯制作之后、粗加工之前進行。 正火的作用與退火相似，與退火不同之處是： 正火是在空氣中冷卻，冷卻速度快，所獲得的組織更細。 正火后的強度、硬度較退火后的稍高，而塑性、韌性則稍低。 不占用設備；生產率高,1.4.4 加工順序的安排,返回,31,3、時效處理 去應力，消除毛坯和機械加工中產生的內應力，自然失效和人工失效。 時效處理工序的安排 粗加工之后，也可在切削加工之前；

12、 精加工前； 精度要求較高的零件，應安排多次時效處理； 鑄件一般都需作時效處理，簡單零件不安排時效處理； 剛性差的精密零件，為消除加工內應力，穩(wěn)定加工精度，常在粗加工、半精加工之間安排多次實效處理； 有些軸類零件在校直工序后也要安排時效處理,1.4.4 加工順序的安排,32,4、調質 提高綜合機械性能（強度高，韌性好），粗加工之后，淬火加高溫回火。用于 預備熱處理： 它能獲得均勻細致的回火索氏體組織，為以后的表面淬火和滲氮處理時減少變形做準備。 最終熱處理 用于要求具有較高綜合機械性能（強度高，韌性好）的重要結構零件，及某些對硬度和耐磨性要求不高的零件,1.4.4 加工順序的安排,33,最終熱

13、處理工藝有調質、淬火、滲碳淬火、滲氮、表面處理等 目的：提高硬度、耐磨性和強度等力學性能。 工藝順序的安排： 通常安排在半精加工后、精加工前進行。 表面淬火、氮化、氰化等變形小的熱處理工序，可根據零件的加工要求安排在粗、精磨之間或精磨之后進行 為了提高零件表面耐磨性或耐蝕性而進行的熱處理工序以及以裝飾為目的的熱處理工序或表面處理工序（如鍍鉻、鍍鋅、氧化、煮黑等）一般放在工藝過程的最后,最終熱處理,1.4.4 加工順序的安排,34,1. 淬火 淬火是將零件加熱到這種金屬的臨界溫度以上3050，經保溫一定時間，隨后在水或油中快速冷卻，以獲得高硬度組織的一種熱處理工藝。 淬火的特點： 提高金屬材料的

14、強度和硬度，增加耐磨性，塑性、韌性降低； 組織不穩(wěn)定，易變形，淬火后應進行回火，以獲得高強度和一定韌性相配合的性能； 淬火有表面淬火和整體淬火,1.4.4 加工順序的安排,返回,35,變形、氧化及脫碳較小而應用較廣， 具有外部強度高、耐磨性好，而內部保持良好的韌性、抗沖擊力強的優(yōu)點。 為提高表面淬火零件的機械性能，常需進行調質或正火等熱處理作為預備熱處理。 一般工藝路線為: 下料鍛造正火粗加工調質半精加工淬火精加工,表面淬火,1.4.4 加工順序的安排,36,適用于低碳鋼和低合金鋼， 該工藝方法先提高零件表面層的含碳量，經淬火后使表面獲得高的硬度，而心部仍保持一定的強度和較高的韌性和塑性。 滲

15、碳分整體滲碳和局部滲碳，局部滲碳時對不滲碳部分要采取防滲措施（鍍銅或鍍防滲材料）。 由于滲碳淬火變形大，且滲碳深度一般在0.52mm之間，故常將滲碳工序放在次要表面加工之前進行，待次要表面加工完畢之后再進行淬火，以減少次要表面的位置誤差； 其工藝路線一般為： 下料鍛造正火粗、半精加工滲碳淬火精加工 當局部滲碳零件需切除多余的滲碳層時，切除多余滲碳層的工序應安排在淬火前,2、滲碳淬火,1.4.4 加工順序的安排,37,使氮原子深入金屬表面獲得一層硬度高的含氮化合物。 滲氮層可以提高零件表面的硬度、耐磨性、疲勞強度和抗蝕性； 滲氮處理溫度較低、變形小、且滲氮層較?。ㄒ话悴怀^0.60.7mm） ，

16、滲氮工序應盡量靠后安排； 為減少滲氮時的變形，在切削后滲氮前一般需要進行消除應力的高溫回火,3、滲 氮,1.4.4 加工順序的安排,38,4. 回火 回火是把淬火后的金屬制件重新加熱到某一溫度，保溫一段時間，然后置于空氣或油中冷卻的熱處理工藝。 回火的目的：為了消除淬火時因冷卻過快而產生的內應力，降低金屬材料的淬性，使它具有一定的韌性。 根據加熱溫度的不同，回火可分為低溫回火、中溫回火和高溫回火,1.4.4 加工順序的安排,返回,39,1）低溫回火：回火溫度為150250。低溫回火能消除一定的內應力，適當地降低鋼的脆性，提高韌性，同時工件仍保持高硬度、高耐磨性，應用于各種量具和刃具。 （2）中

17、溫回火：回火溫度為350500。中溫回火可大大減小鋼的內應力，提高了彈性、韌性，但硬度有所降低，應用于彈簧和熱鍛模等。 （3）高溫回火、調質：回火溫度為500650。高溫回火可以消除內應力，硬度有顯著的下降，可獲得具有強度、塑性、韌性等綜合機械性能，應用于齒輪、連桿、曲軸等,1.4.4 加工順序的安排,40,常用熱處理方法的工藝曲線示意圖,1.4.4 加工順序的安排,41,熱處理工序的安排,毛坯退火、正火：粗加工之前。 調質：粗加工之后；若加工路線較簡單，可在粗加工之前。 淬火及低溫回火：磨之前。 氮化：安排在精磨后,1.4.4 加工順序的安排,42,1.4.4 加工順序的安排,除操作工人自檢

18、外，下列情況應安排檢驗工序： 零件加工完畢后； 零件換車間前后，特別是進行熱處理工藝前后； 關鍵工序或工序較長的工序前后； 在加工階段前后。如在粗加工后精加工前,其他工序的安排,去毛刺工序（倒鈍銳角邊)通常安排在切削加工之后。 清洗工序 在零件加工后裝配之前，研磨、珩磨等光整加工工序之后，以及采用磁力夾緊加工去磁后，應對工件進行認真地清洗。 高速旋轉的零件需要進行動平衡,檢驗工序,43,1.4.5 工序集中與工序分散,使每個工序中包括盡可能多的工步內容，從而使總的工序數目減少 優(yōu)點,使每個工序的工步內容相對較少，從而使總的工序數目較多 優(yōu)點： 每個工序使用的設備和工藝裝備相對簡單，調整、對刀比較容易， 對操作工人技術水平要求不高,1）有利于保證工件