金属切削件设计工艺
金属切削加工概述
下图是公元1668年(明代)加工天文仪器上铜环的方法和设备 图1.1 1668年的畜力铣磨机
图1.2 1668年的人力脚踏刃磨机
因我国长期的封建历史,到1915年上海荣昌泰机械厂 才生产了第一台国产车床。
1947年我国民营机械工业仅有3千多家,机床2万多台。 当时的刀具材料是碳素钢,最高切削速度是16m/min。
1.2.4机床的发展概况和我国机床工业的现状
机床是人类在长期生产实践中,不断改进生产工具的 基础上产生的,并随着生产发展和科技进步而渐趋完善。 从最原始的木制机床,人力或畜力驱动,主要加工木料、 石料等,逐步发展成 加工金属零件的机床。
现代意义上的加工金属机械零件的机床是从18世纪 中叶才开始发展起来。
金属切削加工
金属切削加工概述
1.1 我国切削加工技术发展概况 金属切削加工——是指利用金属切削机床在工件
表面上切除多余的材料,使之达到规定的几何形状、尺 寸精度和表面质量的一种加工方法。
金属切削加工技术早在我国古代(公元前2000多年 的青铜器时代)就已出现萌芽。
春秋中晚期的著作《考工记》对木工、金工有记载: “材美工巧”是制成良器的必要条件(材美就是采用优 良的加工材料;工巧就是利用合理的制造工艺和方法)。
18世纪末刀具运动才有了用机械代替人手,精度和 效率发生了飞跃。
到19世纪末,车、钻、镗、刨、拉、铣、磨、齿轮 加工等类型的机床已先后形成。
20世纪初,高速钢和硬质合金等新型刀具材料相继 出现,切削性能和机床主轴转速提高 。
20世纪50年代才有了数控机床,使机床自动化进入 崭新时代。
切削加工技术的发展 方向: ●加工设备朝着数控技术、精密和超精密、 高速和超高速方向发展。 ●刀具材料朝超硬刀具材料方向发展。 ●生产规模由小批量和单品种大批量向多品 种、变批量的方向发展。 ●生产方式由手工操作、机械化、单机自动 化、刚性流水线自动化向柔性自动化和智能自动 化方向发展。
金属切削工艺技术手册
金属切削工艺技术手册金属切削工艺技术手册第一章引论金属切削工艺技术是制造工业中非常重要的一部分,对加工精度和质量具有直接影响。
本手册将介绍金属切削的基本概念和工艺技术,帮助读者了解金属切削的原理及其在制造过程中的应用。
第二章金属切削基础本章介绍金属切削的基本概念和术语,包括切削力的产生原理、切削速度与进给速度的关系、表面粗糙度的评价等。
读者可以通过本章的学习,全面掌握金属切削的基本原理。
第三章刀具材料与结构刀具选择是金属切削工艺中的重要环节,本章将介绍常见的刀具材料及其性能,并详细讲解各种刀具结构的特点和适用范围。
读者可以在实际操作中选择合适的刀具材料和结构,提高切削效率和质量。
第四章切削液的作用与选择切削液在金属切削中起着冷却、润滑和除屑的作用,本章将介绍切削液的种类、选择和使用要点。
读者可以通过了解切削液的作用,选择合适的切削液,并正确使用切削液,提高切削效果和刀具寿命。
第五章切削参数的确定本章将介绍金属切削中常见的切削参数,包括切削速度、进给速度、切削深度等,并讲解如何根据材料和工件的特点确定合适的切削参数。
读者可以通过本章的学习,提高对切削参数的把握能力,实现高效率和高质量的切削加工。
第六章金属切削工艺与工艺规程本章将介绍常见的金属切削工艺和工艺规程,包括车削、铣削、钻削、刨削等。
通过掌握不同工艺的特点和应用场景,读者可以根据具体的加工要求选择合适的工艺,提高加工效率和产品质量。
第七章切削质量检验方法本章将介绍金属切削工艺中切削质量的检验方法,包括表面粗糙度的测量、尺寸偏差的检查、切屑形态的观察等。
读者可以通过本章的学习,掌握常用的切削质量检验方法,确保产品符合要求。
第八章常见故障分析与解决方案金属切削过程中常常会出现各种故障,本章将介绍常见故障的原因和解决方案,包括刀具磨损、切屑缠绕、切削液失效等。
读者可以通过本章的学习,快速解决切削过程中的故障,保障生产进度和产品质量。
第九章切削工艺的改进与创新本章将介绍金属切削工艺的改进与创新,包括新型切削工具的应用、高速切削技术的发展等。
六种常见的金属切削工艺
六种常见的金属切削工艺
金属切削工艺是机械加工领域的重要组成部分,包括以下六种常见的工艺:
1. 车削:车削是一种利用工件旋转作为主运动,以刀具直线移动作为进给运动的切削加工方法。
这种工艺特别适用于加工具有回转面的零件,如轴、盘、环等。
2. 铣削:铣削是利用旋转的多刃刀具对工件进行切削,以完成金属切削加工的方法。
铣削广泛应用于加工各种平面、沟槽、成形面等,是一种应用非常广泛的金属切削工艺。
3. 刨削:刨削是利用刨刀对工件作往复直线运动,以完成金属切削加工的方法。
刨削主要用于加工平面、沟槽等,如导轨面、平面轴承座等。
4. 磨削:磨削是利用磨具对工件表面进行磨削加工的方法。
磨削可以获取较高的加工精度和表面光洁度,适用于各种金属材料的加工,如铸铁、钢、铜、铝等。
5. 钻孔:钻孔是一种在工件上加工出孔的方法,常用的钻孔设备有钻床。
钻孔应用广泛,可用于加工各种类型的孔,如通孔、盲孔、沉头孔等。
6. 镗孔:镗孔是一种在工件上加工出孔的方法,常用的镗孔设备有镗床。
镗孔通常用于加工较大的孔或精密孔,如轴承孔、齿轮孔等。
这些金属切削工艺各自有着不同的特点和应用范围,需要根据具体的加工要求和材料选择合适的工艺。
熟练掌握这些工艺,对于提高机械加工效率和质量具有重要意义。
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不锈钢工件加工工艺简介
不锈钢工件加工工艺简介不锈钢是一种耐腐蚀、耐高温、耐磨损的金属材料,因其具有优良的物理和化学性能,在工程领域中得到广泛应用。
不锈钢工件的加工是指对不锈钢材料进行切削、成形、焊接等加工工艺,以满足工程应用的需要。
不锈钢工件加工工艺包括车削、铣削、磨削、钻孔、焊接、抛光等工艺步骤,下面将对不锈钢工件加工工艺进行简要介绍。
一、车削加工工艺车削是一种常用的加工不锈钢工件的方法,通过车床对工件进行旋转切削,使工件表面得到精密加工。
在车削加工中,不锈钢工件通常采用硬质合金刀具,利用切削原理对工件表面进行切削,以得到所需尺寸和形状。
车削加工不锈钢工件需要注意刀具的选择、切削速度和进给量的控制,以确保工件表面光洁度和尺寸精度。
对于不锈钢工件,由于其硬度和韧性较高,车削过程中需要保持合理的切削参数,避免刀具损坏和工件变形。
铣削是一种使用铣刀进行切削的加工方法,适用于不锈钢工件的平面加工、凹槽加工和轮廓加工等。
在不锈钢工件的铣削加工中,需要选择合适的刀具类型、切削参数和切削方式,以保证工件加工表面粗糙度和尺寸精度。
铣削加工可以采用立式铣床、卧式铣床、数控铣床等设备进行加工,根据不同的工件形状和要求选择合适的设备和工艺路线。
磨削是一种利用磨具对不锈钢工件进行加工的方法,能够获得精密的表面质量和尺寸精度。
磨削加工常用于不锈钢工件的表面精加工、内外圆孔加工和平面磨削等。
在磨削加工中,需要选择合适的磨具类型、磨削参数和冷却润滑方式,以避免工件表面产生热裂纹和变形。
焊接是将金属材料通过加热熔化和冷却凝固的方式连接在一起的加工方法,适用于不锈钢工件的连接和结构加工。
在焊接加工中,需要选择合适的焊接方法、焊接材料和焊接参数,以确保焊缝质量和连接强度。
不锈钢材料具有一定的焊接难度,焊接过程中需要控制温度和避免氧化,以减少焊接变形和气孔等缺陷。
抛光是一种通过摩擦和磨擦使不锈钢工件表面得到光滑和亮度的加工方法。
抛光加工可以采用机械抛光、化学抛光和电化学抛光等方式进行,以获得不同表面粗糙度和光洁度的要求。
常用金属切削加工方法
常用金属切削加工方法金属切削加工是一种广泛应用的制造工艺,主要用于加工金属工件的外形及孔加工。
以下是常见的金属切削加工方法:1.车削车削是最基本、最常用的金属切削方法之一、它通过将金属工件安装在车床上,并将刀具放置在工件上进行旋转,同时刀具和工件进行相对运动来形成切削。
车削可以用于加工直径、长度和各种复杂形状的外表面。
2.铣削铣削是一种通过刀刃在金属工件上旋转来去除材料的加工方法。
铣削可以用于加工平面、凹凸面、槽、齿轮等各种形状的切削工件。
铣削是金属切削中最常用的方法之一3.钻削钻削是一种用于加工孔的金属切削方法。
它利用旋转刀具来去除金属工件上的材料,形成孔。
钻削通常用于加工孔的精度要求较高的情况,如孔的直径、深度和位置。
4.切割切割是一种将金属工件根据需要切割成不同形状和尺寸的加工方法。
切割可以通过手动切割工具,如切割机、手锯等进行,也可以使用机械、电动工具进行。
5.螺纹加工螺纹加工是一种用于制造螺纹的金属切削方法。
它通过旋转工件并将刀具沿着螺纹轴向移动来形成螺纹。
螺纹加工主要用于加工螺纹螺栓、螺母等紧固件。
6.刨削刨削是一种将金属工件上的材料去除形成平坦表面的加工方法。
它使用刨床或刨床类似的设备,在金属工件上移动刀具,同时刀具和工件进行相对运动来去除材料。
7.磨削磨削是一种通过磨料颗粒进行切削的金属加工方法。
它利用磨料颗粒对金属工件进行切削和抛光,以获得更高的加工精度和表面质量。
磨削通常用于加工高硬度材料、特殊形状的工件和表面要求较高的工件。
8.拉削拉削是一种通过用切削刀具在金属工件上施加压力来形成加工面的金属切削方法。
拉削通常用于加工薄壁筒体、轴类工件和螺旋面。
9.剪切剪切是一种通过在金属工件上施加剪力来将其切成两部分的金属加工方法。
剪切通常用于切割金属板材、金属板和金属带。
10.冲压冲压是一种通过在金属工件上施加压力来将其切割成所需形状的金属加工方法。
冲压通常用于大规模、高效率的批量生产,可以加工出复杂的形状和细节。
金属切削加工的基本知识
金属切削加工的基本知识金属切削加工是一种高精度、高效率的加工工艺,广泛应用于制造各种金属零件和工业产品。
本文将介绍一些关于金属切削加工的基本知识,包括加工原理、常用工具、加工过程和注意事项等。
1. 加工原理金属切削加工的原理是利用旋转的刀具在金属工件上切削,将金属切屑削除,以达到加工精度和表面质量的要求。
切削加工一般分为转动切削和直线切削两种方式。
转动切削是指刀具绕底线旋转,如车削、铣削、钻削等。
直线切削是指刀具相对于工件作直线运动,如镗孔、拉铣、拉削等。
2. 常用工具金属切削加工的常用工具包括车刀、铣刀、钻头、工具刀、镗刀、拉削刀等。
车刀和铣刀是常见的切削工具,通常由切刃、切削角、刃倾角、切刃宽度等部分组成。
钻头是专门用于钻孔的工具,通常用来钻圆形孔和通孔。
工具刀是用于切削轻质材料、薄板和半成品的工具,镗刀是用于镗孔的工具,拉削刀则是用于削成品的工具。
3. 加工过程金属切削加工的加工过程分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。
粗加工是指在尺寸留出一定的余量后,利用粗加工刀具先将工件上的金属材料削除,以达到快速加工的目的。
半精加工要求切削刃的精度和表面质量比粗加工更高一些,工件尺寸也更加接近目标尺寸。
精加工则是最后通过切削刃对工件进行微调,以达到期望的尺寸和表面精度要求。
4. 注意事项金属切削加工需要注意安全,因为在加工过程中可能会飞溅出热的金属屑、润滑剂和冷却液。
所以在切削加工时需要戴好防护眼镜、手套等个人防护用具。
此外,还要注意刀具的选择、加工参数的调整、加工尺寸的测量等方面,以确保加工质量和效率。
钛合金切削加工工艺
钛合金切削加工工艺一、钛合金的材料特性钛合金产品的比强度在金属结构材料中是很高的,它的强度与钢材相当,但其重量仅为刚材的57% 。
另外,钛及其合金的耐热性强,在500℃的大气中仍能保持良好的强度和稳定性,短时间工作温度甚至还可以高些。
钛合金具有比重小、热强度高、热稳定性和抗腐蚀性好等特性,但该材料切削加工困难、加工效率低。
所以怎么样攻克钛合金加工难,效率低得困难一直是我们的难题。
二、钛合金的切削加工1、车削钛合金产品车削易获得较好的表面粗糙度,加工硬化不严重,但切削温度高,刀具磨损快。
针对这些特点,主要在刀具、切削参数方面采取以下措施:刀具材料:根据工厂现有条件选用YG6,YG8,YG10HT。
刀具几何参数:合适的刀具前后角、刀尖磨圆。
较低的切削速度,适中的进给量,较深的切削深度,充分冷却,车外圆时刀尖不能高于工件中心,否则容易扎刀,精车及车削薄壁件时,刀具主偏角要大,一般为75~90°。
三、铣削钛合金产品铣削比车削困难,因为铣削是断续切削,并且切屑易与刀刃发生粘结,当粘屑的刀齿再次切入工件时,粘屑被碰掉并带走一小块刀具材料,形成崩刃,极大地降低了刀具的耐用度。
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因此对钛合金铣削采取了3点措施:铣削方式:一般采用顺铣。
刀具材料:高速钢M42。
从工件装夹及设备方面提高工艺系统刚性。
这里需要特别指出的是:一般合金钢的加工均不采用顺铣,因机床丝杠、螺母间隙的影响,顺铣时,铣刀作用在工件上,在进给方向上的分力与进给方向相同,易使工件台产生间隙性窜动,造成打刀。
对顺铣而言,刀齿一开始切入就碰到硬皮而导致刀具破损。
但由于逆铣切屑是由薄到厚,在最初切入时刀具易与工件发生干摩擦,加重刀具的粘屑和崩刃,就钛合金而言,后一矛盾显得更为突出。
此外,为使钛合金顺利铣削,还应注意以下几点:相对于通用标准铣刀,前角应减小,后角应加大。
;铣削速度宜低。
;尽量采用尖齿铣刀,避免使用铲齿铣刀;刀尖应圆滑转接;大量使用切削液。
金属切削工艺
金属切削工艺金属切削工艺是制造业中常见的一种加工方法,通过使用切削工具将金属材料从工件上削除,以达到所需的形状和尺寸。
金属切削工艺广泛应用于各种行业,包括航空航天、汽车制造、机械制造等。
金属切削工艺的主要过程包括车削、铣削、钻削和刨削。
在车削过程中,工件固定在旋转的主轴上,并利用切削工具将其外部表面削除,以达到所需的直径和长度。
铣削是通过旋转的切削刀具在工件上移动来削除材料,以达到所需的平面形状。
钻削是用专门的钻头将圆孔钻入工件中。
刨削是将切削刀具沿工件表面移动,以削除不规则的材料。
金属切削工艺的优点是可以加工各种不同类型的金属材料,包括铁、钢、铝、铜等。
它可以实现高精度和高表面质量,并且可以加工复杂的形状和轮廓。
此外,金属切削工艺还可以与其他加工方法结合使用,如电火花加工、激光切割等,以满足特定的加工需求。
然而,金属切削工艺也存在一些挑战。
首先,切削过程中会产生大量的切屑和切削热量,需要及时清理和冷却。
其次,切削工具的磨损和折断是常见的问题,需要定期更换和维护。
此外,金属切削工艺通常需要较长的加工时间和较高的能耗。
随着工业技术的发展,金属切削工艺也在不断创新和改进。
例如,引入了先进的数控机床和切削工具,提高了加工效率和精度。
另外,使用切削液和切削润滑剂可以减少切削热量和工具磨损,提高加工质量。
还有一些新兴的切削工艺,如超声波切削、水射流切削等,正在逐渐应用于实际生产中。
总之,金属切削工艺是一种重要的制造工艺,具有广泛的应用和发展前景。
随着技术的进步和创新的推动,金属切削工艺将继续发展,为制造业带来更高效、精确和可持续的加工解决方案。
金属工艺学—5切削加工
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切削部分(刀 头)
前刀面
副刀刃 副后刀面
夹持部分(刀 体)
主刀刃
刀尖
主后刀面
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二、刀具材料
1.对刀具材料有如下要求: (1) 高的硬度和耐磨性。 (2) 足够的强度和韧性。 (3) 高的耐热性与化学稳定性。 (4) 良好的工艺性和经0.7~1.4%;T8、T10、T10A、T12等 HRC≈61~65
影响工件表面粗 造度
积屑瘤破裂后会划伤表面,加快刀具磨损 会形成硬点和毛刺,使工件表面粗造度值增大
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3. 积屑瘤的控制
影响积屑瘤的因素
工件材料 切削用量 刀具角度 切削液等
粗加工时对已加工表面质量要求 不高,可利用积屑瘤减小切削力 ,保户刀具;
而精加工时,要保证工件加工质 量,必须避免产生积屑瘤。
第一节 切削加工的运动分析及切削要素 一、零件表面的形成
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二、切削运动 切削运动——刀具和工件之间的相对运动,该相对运动由主运动和进给运动组成。
主运动
切下切屑所需要的最基本的 运动,对切削起主要作用, 速度最高、消耗机床的功率 95%以上。机床主运动只有 1个。
Ⅰ——主运动
切削运动
进给运动
使工件不断投入切削,从而 加工出完整表面所需的运动 。速度低,消耗机床的功率 5%以下。机床的进给运动 可以有一个或几个。
式中: nr — 主运动每分钟往复次数(次/min); L — 往复直线运动行程长度(mm)。
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(2)进给量(f,mm) 在单位时间内(主运动的一个循环内),刀具或工件沿进
给运动方向的相对位移。 如在车削、镗削、钻削时,进给量表示工件或刀具每转一
金属切削加工操作流程
金属切削加工操作流程金属切削加工是制造业中常用的加工方法之一,通过工具对金属材料进行切削,将其加工成所需形状和尺寸。
本文将介绍金属切削加工的操作流程,以帮助读者更好地了解该加工过程。
1. 设计加工工艺在进行金属切削加工之前,首先需要进行加工工艺的设计。
这包括确定加工工艺、选择合适的刀具和工件夹具,设计加工路线等。
加工工艺的设计将直接影响加工的效率和质量,因此需认真对待。
2. 准备设备和工具在进行金属切削加工之前,需要准备好相应的设备和工具。
这包括加工机床、刀具、工件夹具、冷却液等。
确保设备和工具的正常运行,并进行必要的检查和维护,以确保加工过程顺利进行。
3. 夹紧工件将待加工的金属工件夹紧在工件夹具上,确保工件牢固固定,不会产生移动或晃动。
夹紧工件的力度要适中,既要确保工件不会移动,又要避免对工件造成损坏。
4. 调整刀具根据加工工艺设计的要求,选择合适的刀具,并进行刀具的调整。
这包括安装刀具、调整刀具的切削深度、进给速度和转速等。
确保刀具的正常运转,以保证加工的质量和效率。
5. 启动加工当设备和工具准备就绪后,可以开始进行金属切削加工。
启动加工机床,根据加工工艺设计的要求进行切削操作。
注意监控加工过程中的各项参数,及时调整刀具的切削参数,以保证加工的准确性和效率。
6. 运行冷却液在金属切削加工过程中,会产生大量的热量,容易导致工件和刀具过热。
因此,在加工过程中需要不断运行冷却液,以降低温度,减少切削时产生的热量。
确保冷却液的流动畅通,以保证加工过程的顺利进行。
7. 完成加工当金属切削加工完成后,关闭加工机床,停止切削操作。
将加工好的工件取下,并进行质量检查。
检查加工后的工件尺寸和表面质量是否符合要求,如有问题及时进行修正。
最后清理加工现场,做好设备和工具的维护和保养工作。
通过以上步骤,完成金属切削加工操作流程。
金属切削加工是一项精密的加工工艺,需要严格按照操作流程进行,以确保加工质量和效率。
希望读者通过本文的介绍,对金属切削加工有更深入的了解,能够在实际操作中更加熟练和高效地进行加工操作。
金属切削加工
副刀刃 主后刀面
副后刀面
刀尖
4、刀具角度 1. 辅助平面 ① 基面pr ②切削平面ps ③正交平面po ④假定工作平面pf
n
f
4、刀具角度 1. 辅助平面 ① 基面pr ②切削平面ps ③正交平面po ④假定工作平面pf
4、刀具角度 1. 辅助平面 ① 基面pr ②切削平面ps ③正交平面po ④假定工作平面pf
4、刀具角度 1. 辅助平面 ① 基面pr ②切削平面ps ③正交平面po ④假定工作平面pf
4、刀具角度 1. 辅助平面 ① 基面pr ②切削平面ps ③正交平面po ④假定工作平面pf
① 基面
过主切削刃上一点,与该点切 削速度方向相垂直的平面。
② 切削平面 过主切削刃上一点,与主切削 刃相切并垂直于基面的平面。 ③ 正交平面 过主切削刃选定点,同时垂直于基面 和主切削平面。 ④假定工作平面 过主切削刃选定点,垂直于基面并平行于假 定进给运动方向。
不利
3. 积屑瘤的影响因素及控制 切削速度(切中碳钢) <5m/min不产生 5~50m/min产生 >100 m/min不产生 冷却润滑条件 300~500oC最易产生 >500oC趋于消失
影 响 因 素 控 制 措 施
塑性越大, 越易产生 提高硬度, 降低塑性 >HRC50
低速或高速
选用切削液
1.3.3切削力和切削功率 1. 切削力的产生及切削分力 刀具切削工件时作用在刀具或工 件上的力。
主切削力消耗的功率占总功率的95%以上。是 计算机床动力及主要传动零件强度和刚度的 依据。
② 进给力(轴向分力)Ff 是Fr在进给方向上的分力。
FP FC Fr
Ff
消耗的功率仅占总功率的1~5%。是设计和计算进给机构零件强度和 刚度的依据。 ③ 背向力(径向分力)Fp 是Fr在切削深度方向上的分力。
实用金属切削加工工艺手册
实用金属切削加工工艺手册实用金属切削加工工艺手册 (第二版) 陈家芳主编上海科学技术出版社内容提要本手册是按金属切削加工工人所必须懂得的知识(如机床、刀具、加要内加工材料、工工艺等) 求来编写的,容包括公差、金属材料与热处理、金属切削知识、机床夹具、钻床工作、车床工作、刨床工作、铣床工作、镗床工作、磨床工作、齿轮机床工作和切削加工工艺规程等知识。
本手册可供金属切削加工工人和工艺人员参考使用,也可作为职业技术院校教师的教学参考用书和学生的自学用书。
第二版前言这 , 这本手册自编写出版至今将近 , 年, , 年正值改革开放 ,年代,新技术、新工艺、新材料不断出现,国家在各个领域都得到飞速发展,有些已达到世界先进水平。
当然,技术的进步需要有一大批的技术人才,特其中高级技术人才更为需要,别是人“灰领” 才,既因为他们既能动脑又能动手; 掌握一定的现代科学知识又具有较高的操作技能; 还不仅会在自己的专业岗位上工作,能在与本专目业相关的岗位上发挥作用。
实工厂企业也迫切需要这样的人才。
技大量的技术人才除国际上,前家和企业专门机构培养外,术人才自平向向身的努力也是极为重要的,时多向前辈学习,同事学习,书本学习,学习国内外先进技术,以积累知识和经验。
我们编写和修希订这本手册的目的也就在于此,望能在帮助技术人才提高自身技能方面起到有益的作用。
本手册的修订)基本保持原来框架, , 删旧增新,全部采用新的国家标准。
( )原则是: (从手册重点出发, , 删多以开门见山,繁就简,采用图表,达到查阅方便,一查就明的要求。
( )以工艺为重点,从毛坯开始到成品为止的全过程连起 , 把来,把有关的资料贯穿进去,并举有实例。
( )尽量采用简易、 , 清晰的插图。
文周参加本手册第一版编写工作的有陈家芳、定国、炳章、孙小波、倪凤英、杨军、周杰等。
参加本手册修订的有陈家芳二、、 (第五、 (第一、三章)金晖六章)、席建国十章)梁尚丽(第七、、 (第八、十一章)顾前九、、 (第四、十二章)。
金属切削机床制造工艺流程
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切削加工工艺
切削加工工艺1. 引言切削加工是一种常见的金属加工方法,广泛应用于制造业领域。
切削加工工艺涉及到刀具的选择、刀具路径的规划、切削参数的确定等方面的内容。
本文将介绍切削加工工艺的基本原理和常见的操作技巧。
2. 切削加工原理切削加工是通过切削刀具对金属工件进行切削,去除工件上的材料,以达到所需的形状和尺寸。
切削加工的原理主要包括下面几个方面:•切削刀具的选择:根据工件材料的硬度、切削目标以及生产效率等因素,选择合适的切削刀具,如铣刀、车刀、钻头等。
•切削路径规划:在切削过程中,需要确定刀具路径以及切削的方向,以确保切削质量和加工效率。
•切削参数的确定:切削参数包括切削速度、进给速度、切削深度等,这些参数的选择需要考虑工件材料、切削刀具以及加工质量要求等因素。
•切削润滑:在切削加工过程中,润滑剂的使用可以减少摩擦,并防止切削过程中产生的热量损坏工件和刀具。
3. 切削加工操作技巧3.1 选择合适的切削刀具在切削加工工艺中,选择合适的切削刀具是至关重要的。
以下是一些常见的切削刀具及其适用范围:•铣刀:用于在平面、曲面上进行铣削加工,可分为面铣刀、侧铣刀、直铣刀等。
•车刀:主要用于车削工艺中,分为外圆车刀和内圆车刀。
•钻头:用于钻孔操作,有直柄钻头、螺纹钻头等各种类型。
3.2 设计合理的切削路径切削路径的设计对于加工质量和效率具有重要影响。
在设计切削路径时,需要注意以下几点:•避免重复切削:避免在同一位置进行多次切削,以防止工件表面出现划痕。
•合理分配切削负荷:在切削路径中,应合理分配切削负荷,以避免切削过程中产生过大的热量导致刃口磨损。
•最小化切削次数:尽量减少切削次数,以提高加工效率。
3.3 确定合适的切削参数切削参数的选择对于切削加工工艺具有重要意义。
以下是一些常见的切削参数及其影响因素:•切削速度:切削速度过高会导致刀具过热,速度过低会降低加工效率。
•进给速度:进给速度的选择与加工质量要求以及切削刀具的特性密切相关。
金属切削加工工艺
1多刃切削2断续切削3顺铣逆铣不对称铣
卧式升降台铣床(X6036)
1.
立式钻床(Z5132)
钻头旋转为主
运动,钻头轴
向移动为进给
钻削(钻孔)
加工特点
★(1)钻头在半封闭的状态下进行切削的,切削量大,排屑困难。
(2)摩擦严重,产生热量多,散热困难。
(3)转速高、切削温度高,致使钻头磨损严重。
(4)挤压严重,所需切削力大,容易产生孔壁的冷作硬化。
(5)钻头细而悬伸长,加工时容易产生弯曲和振动。
(6)钻孔精度低,尺寸精度为IT13~IT12,表面粗糙度Ra为12.5-6.3μ
m。
4.扩孔加工特点
扩孔对铸孔、钻孔等预加工孔的轴线的偏斜,有一定的校正作用。
扩孔精度一般
为IT10左右,表面粗糙度Ra值可达6.3~3.2μm。
5.铰孔加工特点
适用于孔的半精加工及精加工,也可用于磨孔或研孔前的预加工。
铰孔精度一般为IT9~IT7,表面粗糙度Ra值为3.2~1.6μm ,精细铰尺寸公差等级最高可达IT6,
表面粗糙度Ra值为1.6~0.4μm。
切削加工的工艺步骤
切削加工的工艺步骤切削加工是一种通过切削工具对工件进行剪切、刮削、磨削等方式来改变其形状、尺寸和表面质量的加工方法。
它广泛应用于金属加工领域,包括铣削、车削、钻削、刨削等不同类型的切削加工过程。
下面将详细介绍切削加工的工艺步骤。
第一步:确定工件和切削工具在进行切削加工之前,首先需要确定加工的工件物料和形状尺寸要求,以及使用的切削工具。
根据工件的材料和加工要求,选择适当的切削工具,包括铣刀、车刀、钻头等。
第二步:工件定位和夹紧将工件固定在加工设备上,确保其在加工过程中保持稳定的位置和姿态。
使用夹具、工件夹等夹具来夹紧工件,使其能够受到切削力的作用而不会移动或变形。
第三步:确定切削参数根据加工工件的材料、形状和尺寸等要求,确定合适的切削参数,包括切削速度、进给速度、切削深度等。
这些参数会直接影响加工过程中的切削力、切削温度和加工效率等指标。
第四步:进行切削加工根据切削参数,使用适当的切削工具进入工件表面,开始切削加工。
切削过程中,根据实际情况可适当调整切削参数来得到更好的加工效果。
第五步:监测加工过程在加工过程中,需要对切削过程进行监测和控制,以确保加工的结果达到所需的要求。
通过测量切削力、切削温度、加工表面粗糙度等指标,监测加工过程中的切削质量和切削工具的磨损情况。
第六步:调整切削参数根据加工过程中的监测结果,对切削参数进行及时的调整。
例如,根据切削力的变化来调整进给速度和切削深度,以保证切削过程的稳定性和加工质量。
第七步:结束加工当工件达到预定的形状和尺寸要求时,结束切削加工过程。
在结束加工之前,对加工表面进行检查和修整,以确保其达到要求的光洁度和精度。
切削加工的工艺步骤如上所述。
通过确定工件和切削工具、工件定位和夹紧、确定切削参数、进行切削加工、监测加工过程、调整切削参数和结束加工等步骤,可以有效地进行切削加工,并获得满足要求的加工结果。
切削加工技术的应用不仅提高了工件的加工精度和表面质量,还大大缩短了制造周期,提高了生产效率,为各行各业的发展做出了巨大贡献。
金属切削原理及刀具分类解析
金属切削原理及刀具分类解析金属切削是一种常见的加工工艺,广泛应用于制造业领域。
本文将对金属切削的原理和刀具分类进行解析,以帮助读者更好地理解和应用金属切削技术。
一、金属切削的原理金属切削是一种通过旋转刀具对工件进行削除金属的加工方式。
其原理主要包括以下几个方面:1. 切削力的产生切削力是刀具对工件施加的力,其产生主要与以下因素相关:切削速度、刀具形状和刀具材料。
高速旋转的刀具与工件碰撞时,会产生一个切削区域,切削力在切削区域内产生,使刃口与工件发生剪切作用,将工件上的金属削除。
2. 削除金属的形式金属切削过程中,金属层与刀具间的作用力导致金属的塑性变形和断裂。
切削时,刀具的刃口对工件表面施加一定的切削力,削除金属。
削除的金属以切屑的形式从切削区域排出。
3. 切削速度和进给速度切削速度是刀具刃口与工件接触的速度,进给速度是切削工具在单位时间内削除金属的量。
切削速度和进给速度的选择对切削过程中的切削力、表面质量和加工效率有重要影响。
二、刀具分类解析刀具是金属切削过程中最重要的工具,根据不同的切削任务和材料特性,可以进行不同类型的刀具选择。
下面将介绍常见的几种刀具分类及其特点。
1. 钻头钻头是一种主要用于钻孔的刀具,通常由高速钢或硬质合金制成。
根据不同的加工要求,钻头可以分为标准钻头、中心钻和铰孔钻。
钻头具有较高的强度和硬度,能够在金属表面快速形成孔洞。
2. 铰刀铰刀是一种用于加工内外螺纹孔的刀具,常用于车削、铣削等操作中。
铰刀的材质通常为高速钢,其刃口具有特殊的结构,可以进行内部和外部螺纹的加工。
3. 铣刀铣刀是一种用于铣削或者切削金属的刀具,广泛应用于零部件加工中。
根据不同的形状和用途,铣刀可分为平行刃铣刀、球头铣刀、刃部刃铣刀等。
铣刀通过旋转或移动刃部与工件接触,实现金属的切削。
4. 刀片刀片是一种常用的切削工具,被广泛应用于车削、铣削等加工工艺中。
刀片通常由硬质合金制成,具有较高的硬度和耐磨性。
金属加工技术及工艺流程解析
金属加工技术及工艺流程解析金属加工技术是指对金属材料进行切削、成形和连接等工艺的方法。
它广泛应用于各个工业领域,包括汽车制造、航空航天、电子设备和建筑等。
本文将对金属加工技术及其工艺流程进行解析,以便读者更好地了解这一领域。
1. 切削加工技术切削加工技术是最常见和基础的金属加工技术之一。
它包括车削、铣削、钻削和刨削等方法。
其中,车削是将旋转的刀具顺着工件的轴线进行切削,用于加工圆柱体和圆锥体等形状;铣削是通过旋转的铣刀进行切削,用于加工各种平面、曲面和凸轮等形状;钻削是用钻头进行孔的加工,用于加工各种直径大小的孔洞;刨削是将刀具沿工件表面的一条直线进行切削,用于加工平面和槽等形状。
2. 成形加工技术成形加工技术是利用压力将金属材料变形为所需形状的加工方法。
常见的成形加工技术包括锻造、冲压、拉伸和压铸等。
锻造是将金属材料置于模具中进行加热后,通过敲打或压制使其变形为所需形状;冲压是将金属板材置于模具中,利用冲压机进行冲压,形成各种形状的零件;拉伸是将金属材料拉至所需形状,常见于制作管材和线材等;压铸是将熔融金属注入模具中,冷却后形成所需形状。
3. 连接加工技术连接加工技术是将两个或多个金属材料连接在一起的加工方法。
常见的连接加工技术包括焊接、铆接和胶接等。
焊接是通过将两个金属材料加热至熔点后进行连接,常用于连接较厚的金属板材;铆接是将铆钉穿过金属材料并在反面压制,用于连接较薄的金属板材;胶接是利用胶水将金属材料粘合在一起,适用于连接较脆弱的金属材料或形状复杂的零件。
4. 工艺流程解析金属加工通常包括前期准备、加工操作和后期处理三个阶段。
前期准备包括确定加工工艺和选择合适的材料,以及设计和制作所需的模具。
加工操作包括根据所选工艺进行切削、成形和连接等加工操作。
后期处理包括清洁、抛光、热处理和表面涂装等,以提高产品的质量和外观。
在整个金属加工过程中,操作者需要掌握相关的操作技能和安全规范,以确保加工的准确性和安全性。
第一章金属切削机床总体设计
(3)非自动化小型机床: φ=1.58,1.78甚至2, 公比取大值;
(4)专用机床: φ=1.12,1.26
三、动力参数
1、主电动机功率的确定
P主 P切 P空 P附
其中:P切——切削工件所消耗的功率(kW) ;
P空——空载功率(kW) ;
P附——随负载增加而增加的附加机械摩擦损 耗功率(kW)
四、提高动刚度的措施
1、抗振性能的提高; 2、减小热变形; 3、降低噪声。
五、造型设计
1、造型应使机床整体统一,均衡稳定,比例协调;
2、色彩可配合造型达到人的审美要求。
第四节 主要技术参数的确定
一、尺寸参数
1、主参数代表机床规格的大小,是最重要的尺 寸参数; 2、还包括机床的第二主参数。
二、运动参数
Z Pa Pb Pc Pd
二、运动参数
2、主轴转速的合理排列 主轴转速按等比数列排列的原因如下:
(2)使用方便,最大相对转速损失率相等
n j n1
j 1
1000 v 1000 v d n j n1 j 1
lg d lg v (3 0.479 lg n1 ) ( j 1) lg lg v ( j 1) lg k
二、选择传动形式和支承型式
支承形式:
1、卧式支承是中小型机床的首选;
2、立式适于加工大尺寸工件的机床和箱体零件, 且工作台移动进给的 机床;
3、单臂支承用于摇臂钻床、单柱立车;
4、龙门框架式支承适用于立式大型机床.
三、安排操作部位
1、机床各部件相对位置的安排; 2、工件安装高度应考虑人身高度; 3、常用手柄应集中设置在操作者正常活动范围内; 4、应根据工作要求的性质和精度确定最佳视距; 5、视觉接受的信号源尽量水平排列,使用人眼最容 易辨别的颜色及其配合。
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金属切削件设计工艺
常用金属切削加工性能
对于金属切削加工零件材料来说,除了能够满足制品的功能,并能够通过后续加工,满足对其装饰性、耐蚀性、导电性等性能要求外,还希望它能够有良好的切削加工特性。
工件材料的切削加工性是指在一定切削条件下,工件材料被切削的难易程度。
为了对各种材料的切削加工性进行比较,用相对加工性Kr 来表示。
它是以切削抗拉强度σb=0.735Gpa 的45钢,耐用度T=60min 时的切削速度υ060为基准,与切削其它材料时的υ60的比值,即
Kr=υ60/υ060 。
当Kr>1 时,该材料比45钢容易切削,切削性能好;当Kr<1 时,该材料比45钢难切削,切削性能差。
常驻机构用材料的切削加工性,根据相对加工性Kr的大小分为8 级,如表1所列:
表1 金属材料的切削加工性
零件的加工余量
零件毛坯的选择和加工余量
零件毛坯的选择
毛坯种类的选择决定于零件的材料、形状、生产性质以及生产中获得的可能性。
毛坯可以采用下列几种:轧制材料(截面为圆形、六角形或正方形等的棒料、板料以及带料等)和成型毛坯(铸件、锻件以及冲压件等)。
毛坯的加工余量
机械加工中毛坯尺寸与完工零件尺寸之差,称为毛坯的加工余量。
加工余量的大小取决于加工过程中各个工步应切除的金属层的总和,以及毛坯尺寸与规定的公称尺寸之间的偏差数值。
工序间的加工余量
选择工序间加工余量的原则
应采用最小的加工余量,以求缩短加工时间,降低零件的制造费用;
应保证各工序有充分的加工余量,能在最后的工序中保证图纸所要求的精度及表面粗糙度;
应考虑到零件热处理时引起的变形;
应考虑加工零件时所采用的设备及加工方法,以及零件在加工过程中可能发生的变形;
应考虑到被加工零件的大小,零件愈大则所要求的加工余量也应愈大。
选择工序间工序公差的原则
公差不应超出经济的加工精度范围;
选择公差时应考虑到加工余量的大小,公差的界限决定加工余量的极限尺寸;
选择公差时应根据零件的最后精度;
选择公差时应考虑生产批量的大小,对单件小批量生产的零件允许选择大的数值。
不同设备的切削特性、加工精度和粗糙度的选择
常用设备的加工方法与表面粗糙度的对应关系
表2-2 常用设备的加工方法与表面粗糙度的对应关系
常用公差等级与表面粗糙度数值的对应关系
常用公差等级与表面粗糙度数值的对应关系见表2-3 表2-3 常用公差等级与表面粗糙度数值的对应关系。