機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)
工藝概念:機(jī)械加工工藝是指通過(guò)加工機(jī)械對(duì)工件外形尺寸或性能進(jìn)行改變的過(guò)程。按被加工工件的溫度狀態(tài),可分為冷加工和熱加工。冷加工一般在常溫下進(jìn)行,不引起工件的化學(xué)或物相變化,包括切削加工和壓力加工;熱加工則在高于或低于常溫狀態(tài)下加工,會(huì)引起工件的化學(xué)或物相變化,常見的有熱處理、鍛造、鑄造和焊接。按成形方式,可分為增材加工和減材加工。
工藝規(guī)程:機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件。它是在具體生產(chǎn)條件下,將較為合理的工藝過(guò)程和操作方法,按照規(guī)定形式書寫成工藝文件用以指導(dǎo)生產(chǎn)。零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程由許多工序組合而成,每個(gè)工序又可分為若干個(gè)安裝、工位、工步和走刀。
常見機(jī)械加工工藝
車削加工:主要是用車刀對(duì)旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車削加工。可車削端面、外圓、孔、螺紋等,還能進(jìn)行滾花、車錐面等加工。適用于加工軸、盤、套等具有回轉(zhuǎn)表面的工件。
銑削加工:用銑刀對(duì)工件多種表面進(jìn)行加工,銑刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng),工件和銑刀移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸等,還可加工復(fù)雜型面。
鉆削加工:主要用鉆頭在工件上加工孔,鉆頭旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng),鉆頭軸向移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。可進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、锪孔、攻螺紋等加工。
磨削加工:用磨具和磨料對(duì)工件表面進(jìn)行磨削加工,能加工各種表面,如平面、內(nèi)外圓柱面、圓錐面和螺旋面等,還可進(jìn)行切斷加工。可加工硬度較高和脆性材料,能實(shí)現(xiàn)高精度和小表面粗糙度磨削。
常見機(jī)械加工設(shè)備
普通車床:如 CA6140,是機(jī)械制造中使用廣泛的機(jī)床。可加工多種類型的表面,車削加工精度一般為 IT7 - IT8,表面粗糙度為 Ra0.8 - 1.6um。
數(shù)控車床(CNC):是一種高精度、高效率的自動(dòng)化機(jī)床。配備多工位刀塔或動(dòng)力刀塔,具有廣泛的加工工藝性能,可加工復(fù)雜工件,加工精度最高可達(dá) IT6,表面粗糙度最高可達(dá) Ra1.6um。
普通銑床:生產(chǎn)效率高,加工范圍廣,加工精度較高。銑削的加工精度一般可達(dá) IT7 - IT8,表面粗糙度為 Ra1.6 - 6.3um。
數(shù)控銑床(CNC):利用數(shù)字化信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)及加工過(guò)程進(jìn)行控制。能加工復(fù)雜形狀的零件,加工精度高、質(zhì)量穩(wěn)定可靠,生產(chǎn)效率高。
鉆床:包括搖臂鉆床和臺(tái)式鉆床等。是具有廣泛用途的通用性機(jī)床,操作簡(jiǎn)單,可用于多種孔加工,但加工精度較低,一般只能達(dá)到 IT10。
磨床:常用的有手搖式磨床、平面磨床、外圓磨床等。能加工硬度較高和脆性材料,可進(jìn)行高精度和小表面粗糙度磨削,也能進(jìn)行高效率磨削。
加工工藝與設(shè)備的選擇
根據(jù)零件材料:不同材料適用于不同的加工工藝和設(shè)備。例如,硬度較高的材料適合磨削加工,而塑性較好的材料適合車削和銑削加工。對(duì)于碳鋼、鋁合金等材料,多種加工方法都適用,但加工參數(shù)可能不同。
根據(jù)零件形狀和結(jié)構(gòu):回轉(zhuǎn)體零件通常適合在車床或磨床上加工;具有復(fù)雜平面輪廓或型腔的零件,可能需要使用銑床或加工中心;有深孔加工需求的零件,則需要用到鉆床或鏜床。
根據(jù)加工精度要求:對(duì)于高精度要求的零件,如 IT6 級(jí)以上的精度,通常需要采用磨削、精車、精銑等加工方法,并使用高精度的加工設(shè)備,如高精度磨床、數(shù)控車床、數(shù)控銑床等。而對(duì)于精度要求較低的零件,可以選擇普通的加工設(shè)備和加工工藝。
加工工藝的制定步驟
分析零件圖:明確零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、表面粗糙度、材料等技術(shù)要求。
確定加工方法:根據(jù)零件的技術(shù)要求和生產(chǎn)批量,選擇合適的加工方法和加工設(shè)備。
制定工藝路線:合理安排加工工序的先后順序,確定各工序的加工內(nèi)容、加工設(shè)備、工藝裝備等。
確定加工余量和切削用量:根據(jù)零件的精度要求和加工方法,確定各工序的加工余量,并選擇合適的切削用量,如切削速度、進(jìn)給量和切削深度。
填寫工藝文件:將制定好的工藝過(guò)程和操作方法,按照規(guī)定的格式填寫成工藝文件,如工藝規(guī)程卡片、工序卡片等,作為指導(dǎo)生產(chǎn)的依據(jù)。
課程目錄
第1課:課程導(dǎo)讀
第2課:什么是機(jī)加工
第3課:常用機(jī)加工種類簡(jiǎn)介
第4課:公差設(shè)定與加工精度等級(jí)
第5課:粗糙度的設(shè)定
第6課:車削加工特性與常見設(shè)計(jì)問(wèn)題
第7課:車削零件工程圖設(shè)定問(wèn)題
第8課:銑削加工特性與常見設(shè)計(jì)問(wèn)題
第9課:銑削零件工程圖設(shè)定問(wèn)題
第10課:鉆削的加工設(shè)備種類
第11課:如何實(shí)現(xiàn)高精度孔加工以及配孔加工
第12課:螺紋加工的基本方法及機(jī)構(gòu)定位方法
第13課:磨削加工設(shè)備種類及加工特性
第14課:平面度高要求零件的解決方案
第15課:鏜削加工特性及應(yīng)用場(chǎng)景
第16課:線切割的加工特性與應(yīng)用場(chǎng)景
第17課:電火花的加工特性與應(yīng)用場(chǎng)景
第18課:刨削加工的基本特性
第19課:切割類設(shè)備種類及對(duì)應(yīng)的特性
第20課:齒輪加工設(shè)備概述
第21課:鈑金加工方法及基本的鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)