零件的切削結(jié)構(gòu)工藝性分析課件

零件的切削結(jié)構(gòu)工藝性分析鑄件：璧厚均勻、便于造型鍛件：形狀簡單、便于出模在毛坯制造方面在裝配方面便于裝配減少修配量結(jié)構(gòu)工藝性內(nèi)容在加工方面合理標(biāo)注零件的技術(shù)要求便于安裝、加工、有利于提高加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率不需要加工的表面，不要設(shè)計成加工面；要求不高的表面，不應(yīng)設(shè)計為高精度和表面粗糙度Ra值低的表面，否則會使成本提高。一、合理確定零件的技術(shù)要求1．盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)零件的孔徑、錐度、螺紋孔徑和螺距、齒輪模數(shù)和壓力角、圓弧半徑、溝槽等參數(shù)盡量選用有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)推薦的數(shù)值，這樣可使用標(biāo)準(zhǔn)的刀、夾、量具，減少專用工裝的設(shè)計、制造周期和費用。二、遵循零件結(jié)構(gòu)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化2．盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件諸如螺釘、螺母、軸承、墊圈、彈簧、密封圈等零件，一般由標(biāo)準(zhǔn)件廠生產(chǎn)，根據(jù)需要選用即可，不僅可縮短設(shè)計制造周期，使用維修方便，而且較經(jīng)濟(jì)。3．盡量采用標(biāo)準(zhǔn)型材只要能滿足使用要求，零件毛坯盡量采用標(biāo)準(zhǔn)型材，不僅可減少毛坯制造的工作量，而且由于型材的性能好，可減少切削加工的工時及節(jié)省材料。1．按加工順序標(biāo)注尺寸，盡量減少尺寸換算，并能方便準(zhǔn)確地進(jìn)行測量。2．從實際存在的和易測量的表面標(biāo)注尺寸，且在加工時應(yīng)盡量使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合。3．零件各非加工面的位置尺寸應(yīng)直接標(biāo)注，而非加工面與加工面之間只能有一個聯(lián)系尺寸。三、合理標(biāo)注尺寸1．零件結(jié)構(gòu)要便于安裝，定位準(zhǔn)確，加工穩(wěn)定可靠。2．盡量減小毛坯余量和選用切削加工性好的材料。3．各要素的形狀應(yīng)盡量簡單，加工面積要盡量小，規(guī)格應(yīng)盡量統(tǒng)一。4．盡量采用標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工，且刀具易進(jìn)入、退出和順利通過加工表面。5．加工面和加工面之間、加工面和不加工面之間均應(yīng)明顯分開，加工時應(yīng)使刀具有良好的切削條件，以減少刀具磨損和保證加工質(zhì)量。四、零件結(jié)構(gòu)要便于加工1．便于安裝：準(zhǔn)確定位、可靠夾緊左圖所示的大平板工件在加工中不便裝夾，為此，增設(shè)夾緊的工藝凸緣或工藝孔，以便用螺釘、壓板夾緊，且吊裝、搬運方便

刨削較大工件時，往往把工件直接安裝在工作臺上，為了保證加工時加工面水平、便于安裝找正，可以在零件上增加工藝凸臺。必要時可在精加工后切除。

工件在三爪卡盤上安裝時，工件與卡爪是點接觸，不能將工件夾牢。通過增加一段圓柱面，使工件與卡爪的接觸面積增大，安裝較容易。

2．應(yīng)盡量減小加工面積支座地面設(shè)計為中凹可減少加工量，以減少刀具及材料的消耗量，還可以保證裝配時零件間的很好配合。3.盡量減少安裝次數(shù)，降低安裝誤差和減少輔助工時，提高切削效率，保證精度。一次安裝可同時加工幾個表面。

只需一次安裝即可磨削兩個表面。改進(jìn)后可在一次安裝中加工出來軸上的鍵槽不在同一方向，銑削時需重復(fù)安裝和對刀。改進(jìn)后鍵槽布置在同一方向上可減少安裝、調(diào)整次數(shù)，也易于保證位置精度

4．孔的軸線應(yīng)與進(jìn)口和出口的端面垂直，避免在曲面或斜壁上鉆孔孔的軸線不垂直于孔的進(jìn)口或出口的端面，鉆頭容易產(chǎn)生偏斜或彎曲，甚至折斷。應(yīng)盡量避免在曲面或斜壁上鉆孔，提高生產(chǎn)率，保證精度5．退刀槽、過度圓弧、錐面、鍵槽等同類要素在同一個階梯軸上要盡量統(tǒng)一

左圖軸上的退刀槽寬度不一致，車削時需準(zhǔn)備、更換不同寬度的車槽刀，增加了換刀和對刀的次數(shù)。改進(jìn)后，減少了刀具種類和換刀次數(shù)，節(jié)省了輔助時間。

軸上的過度圓角盡量一致，便于加工。

使用同一把刀具可加工所有鍵槽。同一端面上的尺寸相近螺紋孔改為同一尺寸螺紋孔，便于加工和裝配。6．槽的底面不應(yīng)與其它加工面重合

將左圖結(jié)構(gòu)改為右圖后，便于加工，也可避免損傷其它加工表面7．凸緣上的孔要留有足夠的加工空間

左圖的孔與零件立壁相距太近，造成鉆夾頭與立壁干涉，只能采用非標(biāo)準(zhǔn)加長鉆頭，刀具剛性差。改進(jìn)后，可以采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，從而可保證加工精度8.刀具應(yīng)有足夠的操作空間：退刀槽（車螺紋、滾齒、銑齒）、空刀槽（插齒）、越程槽（刨削、磨削）加工內(nèi)螺紋或外螺紋時，螺紋根部應(yīng)有退刀槽，這樣才可以車出完整的螺紋，避免刀具、機(jī)床的損傷，使加工安全。插齒時要留有空刀槽，這樣大齒輪可滾齒或插齒，小齒輪可以插齒加工刨削時，在平面的前端要有讓刀的部位。磨削時，各表面間的過渡部分應(yīng)設(shè)計出越程槽。

9．盡量減少走刀次數(shù)

當(dāng)加工左圖這種具有不同高度的凸臺面時，需逐一將工作臺升高或降低。將凸臺設(shè)計成等高，則能在一次走刀中加工所有凸臺面。提高生產(chǎn)率，易保證精度10．批量生產(chǎn)的零件其結(jié)構(gòu)要適應(yīng)加工的要求

右圖滾齒或插齒的切削行程不僅縮短，且可提高工件的剛性，變斷續(xù)切削為連續(xù)切削，生產(chǎn)率高11．合理采用組合結(jié)構(gòu)

左圖零件孔底的內(nèi)球面，加工困難。采用分解后再組合，則內(nèi)球面變?yōu)橥獗砻婕庸?，使加工方便，且易于保證質(zhì)量

12．零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于增加刀具的剛度

右圖零件上的孔徑朝一個方向遞減，可依次或同時加工同軸線上的多孔；從兩邊向中間遞減，可提高鏜刀桿剛性，且可同時從兩邊鏜削，生產(chǎn)率高

高速電主軸在臥式鏜銑床上的應(yīng)用越來越多，除了主軸速度和精度大幅提高外，還簡化了主軸箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)，縮短了制造周期，尤其是能進(jìn)行高速切削，電主軸轉(zhuǎn)速最高可大10000r/min以上。不足之處在于功率受到限制，其制造成本較高，尤其是不能進(jìn)行深孔加工。而鏜桿伸縮式結(jié)構(gòu)其速度有限，精度雖不如電主軸結(jié)構(gòu)，但可進(jìn)行深孔加工，且功率大，可進(jìn)行滿負(fù)荷加工，效率高，是電主軸無法比擬的。因此，兩種結(jié)構(gòu)并存，工藝性能各異，卻給用戶提供了更多的選擇?，F(xiàn)在，又開發(fā)了一種可更換式主軸系統(tǒng)，具有一機(jī)兩用的功效，用戶根據(jù)不同的加工對象選擇使用，即電主軸和鏜桿可相互更換使用。這種結(jié)構(gòu)兼顧了兩種結(jié)構(gòu)的不足，還大大降低了成本。是當(dāng)今臥式鏜銑床的一大創(chuàng)舉。電主軸的優(yōu)點在于高速切削和快速進(jìn)給，大大提高了機(jī)床的精度和效率。臥式鏜銑床運行速度越來越高，快速移動速度達(dá)到25～30m/min，鏜桿最高轉(zhuǎn)速6000r/min。而臥式加工中心的速度更高，快速移動高達(dá)50m/min，加速度5m/s2，位置精度0.008～0.01mm，重復(fù)定位精度0.004～0.005mm。落地式銑鏜床銑刀由于落地式銑鏜床以加工大型零件為主，銑削工藝范圍廣，尤其是大功率、強力切削是落地銑鏜床的一大加工優(yōu)勢，這也是落地銑鏜床的傳統(tǒng)工藝概念。而當(dāng)代落地銑鏜床的技術(shù)發(fā)展，正在改變傳統(tǒng)的工藝概念與加工方法，高速加工的工藝概念正在替代傳統(tǒng)的重切削概念，以高速、高精、高效帶來加工工藝方法的改變，從而也促進(jìn)了落地式銑鏜床結(jié)構(gòu)性改變和技術(shù)水平的提高。當(dāng)今，落地式銑鏜床發(fā)展的最大特點是向高速銑削發(fā)展，均為滑枕式(無鏜軸)結(jié)構(gòu)，并配備各種不同工藝性能的銑頭附件。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是滑枕的截面大，剛性好，行程長，移動速度快，便于安裝各種功能附件，主要是高速鏜、銑頭、兩坐標(biāo)雙擺角銑頭等，將落地銑鏜床的工藝性能及加工范圍達(dá)到極致，大大提高了加工速度與效率。傳統(tǒng)的銑削是通過鏜桿進(jìn)行加工，而現(xiàn)代銑削加工，多由各種功能附件通過滑枕完成，已有替代傳統(tǒng)加工的趨勢，其優(yōu)點不僅是銑削的速度、效率高，更主要是可進(jìn)行多面體和曲面的加工，這是傳統(tǒng)加工方法無法完成的。因此，現(xiàn)在，很多廠家都競相開發(fā)生產(chǎn)滑枕式(無鏜軸)高速加工中心，在于它的經(jīng)濟(jì)性，技術(shù)優(yōu)勢很明顯，還能大大提高機(jī)床的工藝水平和工藝范圍。同時，又提高了加工精度和加工效率。當(dāng)然，需要各種不同型式的高精密銑頭附件作技術(shù)保障，對其要求也很高。高速銑削給落地式銑鏜床帶來了結(jié)構(gòu)上的變化，主軸箱居中的結(jié)構(gòu)較為普遍，其剛性高，適合高速運行?；眚?qū)動結(jié)構(gòu)采用線性導(dǎo)軌，直線電機(jī)驅(qū)動，這種結(jié)構(gòu)是高速切削所必需的，國外廠家在落