机械加工设备工艺及一般知识 (2)

机械加工设备工艺及一般知识
一、机械加工设备
1、定义
机械加工设备是指用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器。

所以又称为“工作母机”或“工具机”，习惯上简称为机床。

机床工业肩负着为国民经济各部门提供现代化装备的任务。

一个国家机床工业的技术水平，在很大程度上标志着这个国家的工业生产能力和科学技术水平。

显然，机床在国民经济建设中起着重大的作用。

2、机床的分类
A、按加工性质和所用刀具分为12大类：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、刨插床、铣床、拉床、特种加工机床、锯床及其他机床。

B、同类机床的分类
I.按通用性程度可分为：
1)普通机床：可用于加工多种零件的不同工序，加工范围
较广，通用性较大。

但结构较复杂，这种机床主要适用
于单件小批生产。

如：卧式车床、万能升降台铣床。

2)专门化机床：它的工艺范围较狭窄。

只能用于加工某一
类或几类零件的某一道（或几道）特定工序。

如：曲轴
车床、凸轮轴车床。

3)专用机床：它的工艺范围最窄。

只能用于某一种零件的
某一道特定工序，试用于大批量生产。

如：专用镗床、
专用磨床。

I.按工作精度分为：普通精度机床、精密机床和高精度机床。

II.按自动化程度分为：手动、机动、半自动和自动的机床。

III.按重量、尺寸划分：仪表机床、中型机床、大型机床（重量大于10吨）、重型机床（重量大于30吨）和超重
型机床（重量大于100吨）。

3、机床型号的编织方法
机床的型号是每种机床的一个代号。

用以简明地表示机床的类型、通用和结构特性，以及主要参数。

机床的类别用汉语拼音大写字母表示。

普通机床类别代号
车床CT6140 C T 6 1 40 结构特性代号（结构不同）—————
主参数（最大车削直径400mm）—————————————
4、机床的传动联系
在切削加工过程中，装在机床上的工件和刀具按一定的规律作相对运动，通过刀具的刀刃对毛坯的切削作用，把毛坯上多余的金属切掉，从而得到所要求的表面形状。

每个运动都有三个基本部分：
1）、执行件执行运动的部件。

如主轴、刀架；其任务
是：带工件或刀具完成旋转或直线运动，并保持准确的
运动轨迹。

2）、动力源它是提供动力的装置，如电动机。

3）、传动装置它是传递动力和运动的装置。

5.几种常见普通机床的用途及主要类型
1）车床主要用于加工各种回转表面。

如内外圆柱表面、圆锥表面、成形回转表面和回转体的端面。

有些车床还能加工螺纹面。

常见的为卧式车床，其应用范围很广，能进行多种表面的加工：各种轴类、套类和盘类零件上的回转表面。

车削端面、车削螺纹、还可进行钻孔、扩空、铰孔和滚花。

主要结构分为：主轴箱、刀架、尾座、进给箱、溜板箱和床身。

2）铣床主要用来加工平面。

也可加工沟槽、螺旋面，配分度头可铣削齿轮、加工表面质量高。

主要类型有：升降台铣床、床身式铣床、龙门式铣床、工具铣床及仿形铣床。

各修理厂常用的是升降台铣床。

主要分为：卧式升降台铣床、万能升降台铣床、立式升降台铣床。

适用于单件、小批及成批生产中加工小型零件。

3）磨床用磨料或磨具（砂轮、砂带、油石或研磨料）作为工具对工件表面进行切削加工的机床。

一般用于精加工或硬表面加工。

可用于磨削内外圆柱表面、圆锥面、平面、螺旋面、齿面以及各种成形面。

主要类型有：外圆磨床、万能磨床、内圆磨床、平面磨床和工具磨床。

4）钻床钻床是孔加工用机床。

主要用于加工外形较复杂，没有对成回转轴线的工件上的孔。

在钻床上加工时，工件不动，刀具作旋转主运动，同时沿轴向移动，坐进给运动。

钻床可完成钻孔、扩孔、铰孔、刮平面以及攻螺纹等工作。

钻床可分为：立式钻床、台式钻床、摇臂钻床以及深孔钻床。

立式钻床常用于单件、小批生产中加工中、小型工件。

加工方法：采用移动工件的办法来对准孔中心与主轴，进行钻孔作业。

摇臂钻床主要用于大型工件上钻孔。

工件不动，钻床主轴能任意调整其位置进行钻孔作业。

5）插床、刨床都属于直线运动机床。

加工方法：刀具的移动作主运动，进给运动由工件的移动来完成。

牛头刨床多加工与安装基面平行的面。

插床多加工与安装基面垂直的面。

如插键槽，插床相当于立式
牛头刨床。

缺点：牛头刨床和插床，刀具的回程都无法利用，反向冲击又限制了切削速度的提高，故生产率较低，多用于单件、小批生产车间和工具修理车间，现已在很大程度上被铣床和拉床代替。

刨削较长的零件时采用龙门刨床。

工作台带工件作纵向往复运动，刀架在龙门架上作垂直于工作台运动方向的间歇直线运动。

6. 机床安全操作规程
各种机床由于其形态各异，加工要求、精度不同，其安全操作规程也不尽相同。

这里简要介绍一下通用安全规程。

1）所有机床在使用前必须认真检查各部位是否正常，润滑是否到位，开动时应空运转5——10分钟。

2）操作工必须劳保穿戴齐全，工衣袖口要扎紧，女工必须戴帽子，同时要戴眼镜。

3）不准用手触摸正在切削的工件（原因：1.工件表面温度高2.工件表面有毛刺）
4）不准用嘴吹或用手弄铁屑。

5）在机床工作时，操作者严禁离开操作场所。

6）使用完毕后，要对导轨等部位涂润滑油进行保护，清理完场地后，切断电源方可离开。

二、金属加工工艺
1、定义
金属工艺学是一门研究有关制造金属机件的工艺方法的综合性技术学科。

主要研究各种工艺方法本身的规律性及其在机械制造中的应用和相互联系;金属机件的加工工艺过程和结构工艺性；常用金属材料性能对加工工艺的影响；工艺方法的综合比较。

常用于制造金属机件的工艺方法有：铸造、压力加工、焊接、切削加工和热处理。

通常是先用铸造、压力加工或焊接等方法，制成毛坯，再进行切削加工，然后得到所需的零件。

研究金属加工工艺，必须先了解所加工部件采用何种材料。

如同样是轴承座，设备厂家采用铸铁件；机修修理是采用锻件加工.因为厂家孝虑的是成本,而我们修理考ⅠⅠ虑的是速度,因而采用的材料,加工工艺也就不同.
2、主要介绍一下压力加工、焊接、切削加工
1)压力加工:利用金属在外力作用下所产生的塑性变形,来获得具有一定形状,尺寸和机械性能的原材料毛坯或零件的生产方法。

基本生产方式:轧制,挤压,拉拔,自由锻,模锻,板料冲压。

2)焊接:用加热或加压力等手段,借助于金属原子的结合与扩散作用,使分离的金属材料牢固地连接起来.通常,按焊接过程的特点分为:熔化焊;压力焊;钎焊;而熔化焊中的电弧焊是应用最为普遍的焊接方法。

进行电弧焊,主要用的设备:电焊机；附件：电焊条。

焊条主要是由焊芯和药皮构成.焊芯的作用:导电，作为填充金属。

药皮的作用:防止空气进入焊接熔池,添加合金金属,确保焊缝具有良好的力学性能。

焊接接头形式:对接,搭接,角接和T形接.
按焊缝在空间位置的不同:平焊,立焊,横焊和仰焊.
常见焊接缺陷：1、未熔透与未熔合原因：焊接电流太小，焊接速度太快，坡口角度太小。

2、气孔与夹渣原因：焊件表面焊前清理不良，焊条药皮受潮，焊速太快，电流过小。

3、咬边原因：焊接电流过大，焊接速度太快，方法运用不当。

4、裂纹（热烈纹和冷裂纹）原因：焊接顺序不正确，焊缝过于集中，焊接应力过大，焊缝冷却太快。

3）切削加工：利用切削工具与工件之间的相对运动，从毛坯（如铸件、锻件、型材等）上切去多余部分材料，以获得所需要的尺寸精度、形状精度、相互位置精度及表面粗糙度的一种加工方法。

在现代制造中，除少部分零件可以采用精密铸造，精密锻造，粉末冶金及工程塑料通过铸造、锻压、压制等方法直接获得要求
的精度外，绝大部分零件都需切削加工。

切削加工分钳工和机械加工两部分。

钳工一般是工人手持工具进行的切削加工。

其主要内容有：划线、錾销、锉削、锯割、刮研、钻孔、铰孔、攻螺纹和套螺纹，机械修理和装配也属于钳工范围。

钳工分为：普通钳工、划线钳工、模具钳工、装配钳工、修理钳工。

下面主要结合我厂情况介绍一下钻孔、锯割、攻螺纹、套螺纹、机械修理和装配的简要操作步骤
A、一般维修班组配备的多为小型钻床，即台钻。

主要用于钻小型工件上直径小于13mm的孔，钻孔时，工件通常用平口钳加紧。

较大的工件可用压板、螺丝直接安装到工作台上。

有时也可用手按进工件进行钻孔。

但应注意：钻孔时不允许戴手套，必须戴眼镜，且袖口要扎紧，女工必须戴帽子。

钻较深的孔时，要经常退出钻头，以排除铁屑，同时为了降低切削温度，要加切削液或水进行冷却。

B、锯割主要用手锯来完成工作。

手锯包括锯弓和锯条两部分。

锯条安装在锯弓上时锯齿应向前，锯条的松紧要合适，否则，锯削时易折断锯条，起锯时左手拇指应靠住锯条，右手稳握手柄，起锯时稍小于15度。

锯削时锯条要与工件表面垂直，，前推时轻压，用力要均匀返回时从工件表面轻轻滑过。

C、攻螺纹又称攻丝，攻丝主要用丝锥和铰杠来完成。

1）攻丝时先用钻床钻好螺纹底孔，底孔直径可查手册也可计算。

加工钢材类塑性材料时，钻孔直径d=螺纹大径-螺距；加工铸铁等脆性材料时，钻孔直径d=螺纹大径-1.1倍螺距2）用头锥攻螺纹，必须先旋入1—2圈，检查丝锥是否与孔的端面垂直，若不垂直，如欲纠正丝锥，然后继续用铰杠轻压旋入，当丝锥旋入3—4圈后，即可只转动不加压，每转1—2圈应反转1/4圈，以使切屑段落。

套螺纹操作方式与攻丝相同，只不过所用工具不同，套螺纹用的是板牙和板牙架。

D、机械修理、装配
1）螺栓、螺母的装配为了保证贴合面受力均匀，应按一定顺序拧紧（对称拧紧）且不能一次全拧紧，应按顺序两次或三次拧紧。

2）滚动轴承的装配
滚动轴承的装配多数为较小的过盈配合，常用锤子或压力机安装。

轴承往轴上装配时，应通过垫圈（木块或铝块）施力于轴承内圈端面；轴承压到机体孔中时，则施力于外圈端面；若同时将轴承压到轴上和机体孔中，则内、外圈端面应同时施压。

若轴承与轴为较大的过盈配合，最好将轴承吊在80—90℃的热油中加热，然后趁热装入。

3）轴与传动轮的装配
传动轮（如齿轮、带轮等）与轴一般采用键联接，其中以平键联接为常用。

在单件小批量生产中，键装配要点：a、清理键及键槽上的毛刺，b、用键的头部与轴槽试配，使键能较紧的嵌入轴槽中，c、锉配键长使键与轴槽在轴向有0.1mm左右的间隙，d、在装合面上加机油用铜棒或台虎钳（钳口座加铜皮）将键压入轴槽中；并与槽底部接触良好，e、试配并安装好传动轮，注意槽底部与键应留有间隙。

4）修理、装配过程中结合面（密封面）的装配
一般机床结合面都必须具有防渗漏的能力。

在装配时，结合面涂黄油或加纸垫（油温不超过50℃）可防止渗漏，有一定压力要求时如
液压元件，则要在两结合面加一些耐压材料，常用的是青刻纸。

对油温较高的结合面（如加热器）进行防渗漏装配时，采用石棉板两面涂704耐高温密封胶，再进行压紧，一般压力要求小于0.5MPa。

机械加工是工人操作机床进行的切削加工。

切削加工所使用的切削工具分为两大类：一类是切削工具，如车刀、铣刀、镗刀、钻头等；另一类是磨料，如砂轮、磨料等。

（供稿单位：检修车间）。