人人文库网 > 图纸下载 > 毕业设计 > CA6140车床滤油器体的加工工艺规程及钻进油孔斜φ11孔夹具设计【优秀】【工艺装备类】【word+10张CAD图纸】【LYQT01】

衬套A4.dwg

CA6140车床滤油器体的加工工艺规程及钻进油孔斜φ11孔夹具设计【优秀】【工艺装备类】【word+10张CAD图纸】【LYQT01】

资源目录

CA6140车床滤油器体的加工工艺规程及钻进油孔斜φ11孔夹具设计【优秀】.rar

CA6140车床滤油器体夹具设计【仅供参考】.ppt---(点击预览)

CA6140车床滤油器体.dwg---(点击预览)

CA6140滤油器工艺卡.doc---(点击预览)

CA6140滤油器工序卡.doc---(点击预览)

压缩包内文档预览：

编号：316084 类型：共享资源大小：3.40MB 格式：RAR 上传时间：2014-08-24 上传人：QQ14****9609 IP属地：陕西

20
积分

版权申诉 word格式文档无特别注明外均可编辑修改；预览文档经过压缩，下载后原文更清晰！ 立即下载

关键词：: ca6140车床滤油器体车床滤油器体加工工艺规程工艺装备

资源描述：

CA6140车床滤油器体的加工工艺规程及夹具设计

CA6140车床滤油器体的加工工艺规程及钻进油孔斜φ11孔工艺装备设计

CA6140车床滤油器体的加工工艺及夹具设计

滤油器体的加工工艺规程及钻进油孔斜φ11孔夹具设计

滤油器体的加工工艺规程及夹具设计

CA6140车床滤油器体的加工工艺规程及钻进油孔斜φ11孔夹具设计【优秀】【工艺装备类】【word+10张CAD图纸】

【带外文翻译】【工艺过程、工序卡片全套】【38页@正文14800字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】.bat

CA6140滤油器工序卡.doc

CA6140滤油器工艺卡.doc

CA6140车床滤油器体.dwg

CA6140车床滤油器体夹具设计【仅供参考】.ppt

外文翻译.doc

契形双翼套筒.dwg

工艺过程卡片.dwg

开口垫圈A4.dwg

快换钻套.dwg

斜孔夹具体.dwg

斜孔夹具装配图.dwg

正文.doc

毛坯.dwg

紧固螺钉A4.dwg

螺母A4.dwg

衬套A4.dwg

序言1

一、零件的分析及生产类型的确定1

1、零件的作用1

2、零件的工艺分析1

3、零件的生产类型2

二、零件毛坯的设计2

1、选择毛坯2

2、毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定2

3、确定毛坯尺寸3

4、设计毛坯图4

三、零件的加工工艺设计5

1、定位基准的选择5

2、零件表面加工方法的选择5

3、拟订工艺路线6

4、工艺方案的比较与分析7

四、工序设计8

1、选择加工设备与工艺装备8

2、确定工序尺寸10

3确定切削用量及基本时间12

4.数控加工工序31

四.夹具的设计32

1、工件的定位32

2、夹紧装置34

3、定位误差分析35

4、对刀装置35

五、设计小结36

参考文献37

序言

综合模块（机制工艺及夹具）毕业设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。

这次毕业设计中，我所选的零件是“CA6140车床滤油器体”，完成该零件的机械加工工艺规程的编制及工艺装备的设计，滤油器在车床上是个必不可少的部件，它有着过滤油液及缓冲的作用。因此在加工时，零件的配合部分需进行精加工，保证其配合准确，提高车床的综合性能，又因为被加工零件的结构比较复杂，加工难度大，需进行专用夹具的设计与装配。

由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望老师多加指教。

一、零件的分析及生产类型的确定

1、零件的作用

“CA6140车床滤油器体”如图1所示。它位于车床主轴箱上

面，主要作用是给主轴箱内供油及对油液起冲作用，零件的两段有两孔用于油液的进出，零件的中间有一个48h6的外圆柱面，用于与主轴箱以基轴制形式联接。

图1：CA6140车床滤油器体零件图

2、零件的工艺分析

“CA6140车床滤油器体”的各表面：

（1）、零件的左端面（用于精基准加工其他表面）；

（2）、螺栓孔3-9（用于联接车床主轴箱，起固定作用）；

（3）、中心孔38（用于过滤及缓冲油液）；

（4）、进出油孔2-11（用于联接进出油装备，流通油液）；

（5）、外圆柱面48h6（用于与车床主轴箱联接）。

各表面的相互精度要求有：

（1）、外圆柱面48h6为基轴制联接，尺寸精度为IT6；

（2）、其他表面无特殊精度要求，除保证其表面粗糙度外，尺寸精度为IT14。

3、零件的生产类型

依设计题目知：Qn=8000件/年；

结合生产实际，备品率和废品率可以取为=5%,=0.5%。由此可得，该零件的生产纲领

C6140车床滤油器体的质量为1.1kg,查表可知其属轻型零件，生产类型为中大批量生产。

二、零件毛坯的设计

1、选择毛坯

根据生产纲领可知，CA6140滤油器体属中大批量生产，零件形状为非全圆柱体，可选零件材料为灰口铸铁，毛坯制造选用铸造毛坯，这样毛坯与成品相似，加工方便，省工省料。为了提高生产率，铸造方法选用砂型铸造，且为机器造型。

2、毛坯尺寸公差与机械加工余量的确定

（1）、求最大轮廓尺寸

根据零件图轮廓尺寸，可知，CA6140滤油器体最大轮廓尺寸为102mm。

（2）、选取公差等级CT

铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁，查表得，公差等级CT范围是8~12级，取为10级。

（3）、求铸件尺寸公差

根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT，查表得，公差带相对与基本尺寸对称分布。

（4）、求机械加工余量等级

铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁，查表得，机械加工余量等级范围是E~G级，取为F级。、

（5）、求RAM（要求的机械加工余量）

对所有的加工表面取同一个数值，由最大轮廓尺寸102mm、机械加工余量等级为F级，得RAM数值为1.5mm。

参考文献

1. 切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版，1994年

2.机械制造工艺设计简明手册，李益民主编，机械工业出版社出版，1994年

3.机床夹具设计，哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版，1983年

4.机床夹具设计手册，东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上海科学技术出版社出版，1990年

5.金属机械加工工艺人员手册，上海科学技术出版社，1981年10月

6.机械制造工艺学，郭宗连、秦宝荣主编，中国建材工业出版社出版，1997年

360桌面截图20140824215125.gif

360桌面截图20140824215156.gif

360桌面截图20140824215304.gif

360桌面截图20140824215313.gif

360桌面截图20140824215809.gif

360桌面截图20140824220115.gif

360桌面截图20140824220205.gif

CA6140车床滤油器体.gif

360桌面截图20140825230142.gif

衬套A4.gif

紧固螺钉A4.gif

开口垫圈A4.gif

螺母A4.gif

契形双翼套筒.gif

斜孔夹具体.gif

斜孔夹具装配图.gif

内容简介：: 机械加工工序卡片产品型号CA6140车床零件图号产品名称车床零件名称CA6140滤油器体共14页第1页车间工序号工序名称材料牌号00机器砂型铸造毛坯HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1机器砂型铸造毛坯设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）2013年6月标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140车床零件图号产品名称车床零件名称CA6140滤油器体共14页第2页车间工序号工序名称材料牌号01清砂、毛坯检验HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1清砂2按图造型并按二级精度检验设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）2013年6月标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140车床零件图号产品名称车床零件名称CA6140滤油器体共14页第3页车间工序号工序名称材料牌号02热处理HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1人工时效，温度设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）2013年6月标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140车床零件图号产品名称车床零件名称CA6140滤油器体共14页第4页车间工序号工序名称材料牌号03粗车左端面HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床C620-1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗车右端面，保长120.5mmYG6 端面车刀，游标卡尺，三爪自定心卡盘23075.90.82.810.30.06设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）2013年6月标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140车床零件图号产品名称车床零件名称CA6140滤油器体共14页第5页车间工序号工序名称材料牌号04锪30内孔，扩38内孔HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z535夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1锪30内孔，保长70.5mmYG8平面锪钻，游标卡尺，专用夹具1100103.70.21.410.020.0042粗扩38内孔，扩内孔至37，保长65.5mmYG8扩孔钻，游标卡尺，专用夹具53061.60.321.6510.420.084设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）2013年6月标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140车床零件图号产品名称车床零件名称CA6140滤油器体共14页第6页车间工序号工序名称材料牌号05粗车48外圆，切退刀槽HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床C620-1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗车48外圆，外圆车至49.4YG6 外圆车刀，游标卡尺，专用夹具480790.51.510.180.0362切退刀槽31.5mmYG6切槽刀，游标卡尺，专用夹具46071.40.111.210.210.042设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）2013年6月标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140车床零件图号产品名称车床零件名称CA6140滤油器体共14页第7页车间工序号工序名称材料牌号06扩38内孔，倒角，HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z535夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1精扩38内孔，扩内孔至38，保长65.5mmYG8扩孔钻，游标卡尺，专用夹具40047.80.320.510.550.112内孔倒角13设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）2013年6月标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140车床零件图号产品名称车床零件名称CA6140滤油器体共14页第8页车间工序号工序名称材料牌号07精车48外圆HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床C620-1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1精车48外圆，外圆车至48.1YG6 外圆车刀，游标卡尺，专用夹具9601490.120.6510.360.072设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）2013年6月标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140车床零件图号产品名称车床零件名称CA6140滤油器体共14页第9页车间工序号工序名称材料牌号08钻3-9通孔HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z525夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻3-9通孔标准麻花钻，游标卡尺，专用夹具96027.10.484.510.080.016设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）2013年6月标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140车床零件图号产品名称车床零件名称CA6140滤油器体共14页第10页车间工序号工序名称材料牌号09精磨左端面HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数端面磨床M7150夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1精磨右端面，保长102mmSiC砂轮，游标卡尺，专用夹具100026.2150.510.040.008设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）2013年6月标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140车床零件图号产品名称车床零件名称CA6140滤油器体共14页第11页车间工序号工序名称材料牌号10加工出油口HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z535、Z525夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1锪26沉头孔，加工出与孔轴线垂直的平面即可YG8平面锪钻，游标卡尺，专用夹具110089.80.21312钻11孔，孔深32mm高速钢麻花钻，游标卡尺，专用夹具392 13.50.875.510.070.0143扩16孔，深18mmYG8扩孔钻,游标卡尺，专用夹具96048.30.362.510.070.0144攻螺纹M181.5，螺纹深度12mm高速钢机动丝锥,游标卡尺，螺纹塞规27215.41.51.810.0250.005设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）2013年6月标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140车床零件图号产品名称车床零件名称CA6140滤油器体共14页第12页车间工序号工序名称材料牌号11加工进油口HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z535、Z525夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1锪26沉头孔，加工出与孔轴线垂直的平面即可YG8平面锪钻，游标卡尺，专用夹具110089.80.21312钻11孔，孔深32mm高速钢麻花钻，游标卡尺，专用夹具392 13.50.875.510.070.0143扩16孔，深18mmYG8扩孔钻,游标卡尺，专用夹具96048.30.362.510.070.0144攻螺纹M181.5，螺纹深度14mm高速钢机动丝锥,游标卡尺，螺纹塞规27215.41.51.810.0270.054设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）2013年6月标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140车床零件图号产品名称车床零件名称CA6140滤油器体共14页第13页车间工序号工序名称材料牌号12去毛刺HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钳工去毛刺设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）2013年6月标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号CA6140车床零件图号产品名称车床零件名称CA6140滤油器体共14页第14页车间工序号工序名称材料牌号13精磨48外圆HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床C620-1夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1精磨48外圆至48SiC砂轮，游标卡尺，专用夹具1670355510.080.016设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）2013年6月标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期班级机自1002班检验卡片产品型号CA6140工厂零组件图号车间零组件名称CA6140滤油器体共页1材料:HT200工序名称检验名称牌号工序编号14规格一个毛料制造零件数1检验后交：序号检验内容检验设备及工具1砂眼，清砂是否干净，裂纹观察表面及磁力探伤仪2轴向尺寸游标卡尺3径向尺寸径向千分尺4角度角度卡尺5孔内径及深度内径千分尺6检查粗糙度专用仪器7检查配合表面精度专用仪器编制批准文件编号机械加工工艺过程卡片产品型号CA6140零件图号产品名称车床零件名称CA6140滤油器体共2页第1页材料牌号毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数零件毛重（Kg）零件净重（Kg）材料消耗定额每台产品零件数每批数量HT200铸件11.1 110500工序工序内容设备车间工艺装备名称及编号工时（min）夹具切削工具量具、辅具准终基本工时00机器砂型铸造毛坯01检验毛坯观察表面及探伤清砂02人工时效，温度03粗车左端面，保长120.5mmC620-1三爪自定心卡盘YG6 端面车刀游标卡尺0.3 04锪30内孔，保长70.5mmZ535专用夹具YG8平面锪钻游标卡尺0.02粗扩38内孔，扩内孔至37，保长65.5mmZ535专用夹具YG8扩孔钻游标卡尺0.4205粗车48外圆，外圆车至49.4C620-1专用夹具YG6 外圆车刀游标卡尺0.18切退刀槽31.5mmC620-1专用夹具YG6切槽刀游标卡尺0.2006精扩38内孔，扩内孔至38，保长65.5mmZ535专用夹具YG8扩孔钻游标卡尺0.55内孔倒角107精车48外圆，外圆车至48.1C620-1专用夹具YG6 外圆车刀游标卡尺0.3608钻3-9通孔Z525专用夹具标准麻花钻游标卡尺0.0809精磨左端面，保长102mmM7150专用夹具SiC砂轮游标卡尺0.04 设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）2013年6月标记处数更改文件号签字日期机械加工工艺过程卡片产品型号CA6140 零件图号产品名称车床零件名称CA6140滤油器体共2页第2页材料牌号毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数零件毛重（Kg）零件净重（Kg）材料消耗定额每台产品零件数每批数量HT200铸件11.1110500工序工序内容设备车间工艺装备名称及编号工时（min）夹具切削工具量具、辅具准终基本工时10锪26沉头孔，加工出与孔轴线垂直的平面即可Z535专用夹具YG8平面锪钻游标卡尺钻11孔，孔深32mmZ525专用夹具高速钢麻花钻游标卡尺0.07扩16孔，深18mmZ525专用夹具YG8扩孔钻游标卡尺0.08攻螺纹M181.5，螺纹深度12mmZ525专用夹具高速钢机动丝锥螺纹塞规0.02511锪26沉头孔，加工出与孔轴线垂直的平面即可Z535专用夹具YG8平面锪钻游标卡尺钻11孔，孔深32mmZ525专用夹具高速钢麻花钻游标卡尺0.07扩16孔，深18mmZ525专用夹具YG8扩孔钻游标卡尺0.08攻螺纹M181.5，螺纹深度14mmZ525专用夹具高速钢机动丝锥螺纹塞规0.02712钳工去毛刺13精磨48外圆M1432专用夹具SiC砂轮千分尺0.0814检验设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）2013年6月标记处数更改文件号签字日期外语文献翻译摘自: 制造工程与技术（机加工）（英文版） Manufacturing Engineering and TechnologyMachining 机械工业出版社 2004年3月第1版美 s. 卡尔帕基安(Serope kalpakjian) s.r 施密德(Steven R.Schmid) 著原文：20.9 MACHINABILITYThe machinability of a material usually defined in terms of four factors:1、 Surface finish and integrity of the machined part;2、 Tool life obtained;3、 Force and power requirements;4、 Chip control. Thus, good machinability good surface finish and integrity, long tool life, and low force And power requirements. As for chip control, long and thin (stringy) cured chips, if not broken up, can severely interfere with the cutting operation by becoming entangled in the cutting zone.Because of the complex nature of cutting operations, it is difficult to establish relationships that quantitatively define the machinability of a material. In manufacturing plants, tool life and surface roughness are generally considered to be the most important factors in machinability. Although not used much any more, approximate machinability ratings are available in the example below.20.9.1 Machinability Of SteelsBecause steels are among the most important engineering materials (as noted in Chapter 5), their machinability has been studied extensively. The machinability of steels has been mainly improved by adding lead and sulfur to obtain so-called free-machining steels.Resulfurized and Rephosphorized steels. Sulfur in steels forms manganese sulfide inclusions (second-phase particles), which act as stress raisers in the primary shear zone. As a result, the chips produced break up easily and are small; this improves machinability. The size, shape, distribution, and concentration of these inclusions significantly influence machinability. Elements such as tellurium and selenium, which are both chemically similar to sulfur, act as inclusion modifiers in resulfurized steels.Phosphorus in steels has two major effects. It strengthens the ferrite, causing increased hardness. Harder steels result in better chip formation and surface finish. Note that soft steels can be difficult to machine, with built-up edge formation and poor surface finish. The second effect is that increased hardness causes the formation of short chips instead of continuous stringy ones, thereby improving machinability.Leaded Steels. A high percentage of lead in steels solidifies at the tip of manganese sulfide inclusions. In non-resulfurized grades of steel, lead takes the form of dispersed fine particles. Lead is insoluble in iron, copper, and aluminum and their alloys. Because of its low shear strength, therefore, lead acts as a solid lubricant (Section 32.11) and is smeared over the tool-chip interface during cutting. This behavior has been verified by the presence of high concentrations of lead on the tool-side face of chips when machining leaded steels.When the temperature is sufficiently high-for instance, at high cutting speeds and feeds (Section 20.6)the lead melts directly in front of the tool, acting as a liquid lubricant. In addition to this effect, lead lowers the shear stress in the primary shear zone, reducing cutting forces and power consumption. Lead can be used in every grade of steel, such as 10xx, 11xx, 12xx, 41xx, etc. Leaded steels are identified by the letter L between the second and third numerals (for example, 10L45). (Note that in stainless steels, similar use of the letter L means “low carbon,” a condition that improves their corrosion resistance.)However, because lead is a well-known toxin and a pollutant, there are serious environmental concerns about its use in steels (estimated at 4500 tons of lead consumption every year in the production of steels). Consequently, there is a continuing trend toward eliminating the use of lead in steels (lead-free steels). Bismuth and tin are now being investigated as possible substitutes for lead in steels.Calcium-Deoxidized Steels. An important development is calcium-deoxidized steels, in which oxide flakes of calcium silicates (CaSo) are formed. These flakes, in turn, reduce the strength of the secondary shear zone, decreasing tool-chip interface and wear. Temperature is correspondingly reduced. Consequently, these steels produce less crater wear, especially at high cutting speeds.Stainless Steels. Austenitic (300 series) steels are generally difficult to machine. Chatter can be s problem, necessitating machine tools with high stiffness. However, ferritic stainless steels (also 300 series) have good machinability. Martensitic (400 series) steels are abrasive, tend to form a built-up edge, and require tool materials with high hot hardness and crater-wear resistance. Precipitation-hardening stainless steels are strong and abrasive, requiring hard and abrasion-resistant tool materials.The Effects of Other Elements in Steels on Machinability. The presence of aluminum and silicon in steels is always harmful because these elements combine with oxygen to form aluminum oxide and silicates, which are hard and abrasive. These compounds increase tool wear and reduce machinability. It is essential to produce and use clean steels.Carbon and manganese have various effects on the machinability of steels, depending on their composition. Plain low-carbon steels (less than 0.15% C) can produce poor surface finish by forming a built-up edge. Cast steels are more abrasive, although their machinability is similar to that of wrought steels. Tool and die steels are very difficult to machine and usually require annealing prior to machining. Machinability of most steels is improved by cold working, which hardens the material and reduces the tendency for built-up edge formation.Other alloying elements, such as nickel, chromium, molybdenum, and vanadium, which improve the properties of steels, generally reduce machinability. The effect of boron is negligible. Gaseous elements such as hydrogen and nitrogen can have particularly detrimental effects on the properties of steel. Oxygen has been shown to have a strong effect on the aspect ratio of the manganese sulfide inclusions; the higher the oxygen content, the lower the aspect ratio and the higher the machinability.In selecting various elements to improve machinability, we should consider the possible detrimental effects of these elements on the properties and strength of the machined part in service. At elevated temperatures, for example, lead causes embrittlement of steels (liquid-metal embrittlement, hot shortness; see Section 1.4.3), although at room temperature it has no effect on mechanical properties.Sulfur can severely reduce the hot workability of steels, because of the formation of iron sulfide, unless sufficient manganese is present to prevent such formation. At room temperature, the mechanical properties of resulfurized steels depend on the orientation of the deformed manganese sulfide inclusions (anisotropy). Rephosphorized steels are significantly less ductile, and are produced solely to improve machinability.20.9.2 Machinability of Various Other Metals Aluminum is generally very easy to machine, although the softer grades tend to form a built-up edge, resulting in poor surface finish. High cutting speeds, high rake angles, and high relief angles are recommended. Wrought aluminum alloys with high silicon content and cast aluminum alloys may be abrasive; they require harder tool materials. Dimensional tolerance control may be a problem in machining aluminum, since it has a high thermal coefficient of expansion and a relatively low elastic modulus.Beryllium is similar to cast irons. Because it is more abrasive and toxic, though, it requires machining in a controlled environment.Cast gray irons are generally machinable but are. Free carbides in castings reduce their machinability and cause tool chipping or fracture, necessitating tools with high toughness. Nodular and malleable irons are machinable with hard tool materials.Cobalt-based alloys are abrasive and highly work-hardening. They require sharp, abrasion-resistant tool materials and low feeds and speeds.Wrought copper can be difficult to machine because of built-up edge formation, although cast copper alloys are easy to machine. Brasses are easy to machine, especially with the addition pf lead (leaded free-machining brass). Bronzes are more difficult to machine than brass.Magnesium is very easy to machine, with good surface finish and prolonged tool life. However care should be exercised because of its high rate of oxidation and the danger of fire (the element is pyrophoric).Molybdenum is ductile and work-hardening, so it can produce poor surface finish. Sharp tools are necessary.Nickel-based alloys are work-hardening, abrasive, and strong at high temperatures. Their machinability is similar to that of stainless steels.Tantalum is very work-hardening, ductile, and soft. It produces a poor surface finish; tool wear is high.Titanium and its alloys have poor thermal conductivity (indeed, the lowest of all metals), causing significant temperature rise and built-up edge; they can be difficult to machine.Tungsten is brittle, strong, and very abrasive, so its machinability is low, although it greatly improves at elevated temperatures.Zirconium has good machinability. It requires a coolant-type cutting fluid, however, because of the explosion and fire.20.9.3 Machinability of Various MaterialsGraphite is abrasive; it requires hard, abrasion-resistant, sharp tools.Thermoplastics generally have low thermal conductivity, low elastic modulus, and low softening temperature. Consequently, machining them requires tools with positive rake angles (to reduce cutting forces), large relief angles, small depths of cut and feed, relatively high speeds, and proper support of the workpiece. Tools should be sharp.External cooling of the cutting zone may be necessary to keep the chips from becoming “gummy” and sticking to the tools. Cooling can usually be achieved with a jet of air, vapor mist, or water-soluble oils. Residual stresses may develop during machining. To relieve these stresses, machined parts can be annealed for a period of time at temperatures ranging from to (to), and then cooled slowly and uniformly to room temperature.Thermosetting plastics are brittle and sensitive to thermal gradients during cutting. Their machinability is generally similar to that of thermoplastics.Because of the fibers present, reinforced plastics are very abrasive and are difficult to machine. Fiber tearing, pulling, and edge delamination are significant problems; they can lead to severe reduction in the load-carrying capacity of the component. Furthermore, machining of these materials requires careful removal of machining debris to avoid contact with and inhaling of the fibers.The machinability of ceramics has improved steadily with the development of nanoceramics (Section 8.2.5) and with the selection of appropriate processing parameters, such as ductile-regime cutting (Section 22.4.2).Metal-matrix and ceramic-matrix composites can be difficult to machine, depending on the properties of the individual components, i.e., reinforcing or whiskers, as well as the matrix material.20.9.4 Thermally Assisted MachiningMetals and alloys that are difficult to machine at room temperature can be machined more easily at elevated temperatures. In thermally assisted machining (hot machining), the source of heata torch, induction coil, high-energy beam (such as laser or electron beam), or plasma arcis forces, (b) increased tool life, (c) use of inexpensive cutting-tool materials, (d) higher material-removal rates, and (e) reduced tendency for vibration and chatter.It may be difficult to heat and maintain a uniform temperature distribution within the workpiece. Also, the original microstructure of the workpiece may be adversely affected by elevated temperatures. Most applications of hot machining are in the turning of high-strength metals and alloys, although experiments are in progress to machine ceramics such as silicon nitride. SUMMARYMachinability is usually defined in terms of surface finish, tool life, force and power requirements, and chip control. Machinability of materials depends not only on their intrinsic properties and microstructure, but also on proper selection and control of process variables.译文：20.9 可机加工性一种材料的可机加工性通常以四种因素的方式定义：1、分的表面光洁性和表面完整性。2、刀具的寿命。3、切削力和功率的需求。4、切屑控制。以这种方式，好的可机加工性指的是好的表面光洁性和完整性，长的刀具寿命，低的切削力和功率需求。关于切屑控制，细长的卷曲切屑，如果没有被切割成小片，以在切屑区变的混乱，缠在一起的方式能够严重的介入剪切工序。因为剪切工序的复杂属性，所以很难建立定量地释义材料的可机加工性的关系。在制造厂里，刀具寿命和表面粗糙度通常被认为是可机加工性中最重要的因素。尽管已不再大量的被使用，近乎准确的机加工率在以下的例子中能够被看到。20.9.1 钢的可机加工性因为钢是最重要的工程材料之一（正如第5章所示），所以他们的可机加工性已经被广泛地研究过。通过宗教铅和硫磺，钢的可机加工性已经大大地提高了。从而得到了所谓的易切削钢。二次硫化钢和二次磷化钢硫在钢中形成硫化锰夹杂物（第二相粒子），这些夹杂物在第一剪切区引起应力。其结果是使切屑容易断开而变小，从而改善了可加工性。这些夹杂物的大小、形状、分布和集中程度显著的影响可加工性。化学元素如碲和硒，其化学性质与硫类似，在二次硫化钢中起夹杂物改性作用。钢中的磷有两个主要的影响。它加强铁素体，增加硬度。越硬的钢，形成更好的切屑形成和表面光洁性。需要注意的是软钢不适合用于有积屑瘤形成和很差的表面光洁性的机器。第二个影响是增加的硬度引起短切屑而不是不断的细长的切屑的形成，因此提高可加工性。含铅的钢钢中高含量的铅在硫化锰夹杂物尖端析出。在非二次硫化钢中，铅呈细小而分散的颗粒。铅在铁、铜、铝和它们的合金中是不能溶解的。因为它的低抗剪强度。因此，铅充当固体润滑剂并且在切削时，被涂在刀具和切屑的接口处。这一特性已经被在机加工铅钢时，在切屑的刀具面表面有高浓度的铅的存在所证实。当温度足够高时例如，在高的切削速度和进刀速度下铅在刀具前直接熔化，并且充当液体润滑剂。除了这个作用，铅降低第一剪切区中的剪应力，减小切削力和功率消耗。铅能用于各种钢号，例如10XX，11XX，12XX，41XX等等。铅钢被第二和第三数码中的字母L所识别（例如，10L45）。（需要注意的是在不锈钢中，字母L的相同用法指的是低碳，提高它们的耐蚀性的条件）。然而，因为铅是有名的毒素和污染物，因此在钢的使用中存在着严重的环境隐患（在钢产品中每年大约有4500吨的铅消耗）。结果，对于估算钢中含铅量的使用存在一个持续的趋势。铋和锡现正作为钢中的铅最可能的替代物而被人们所研究。脱氧钙钢一个重要的发展是脱氧钙钢，在脱氧钙钢中矽酸钙盐中的氧化物片的形成。这些片状，依次减小第二剪切区中的力量，降低刀具和切屑接口处的摩擦和磨损。温度也相应地降低。结果，这些钢产生更小的月牙洼磨损，特别是在高切削速度时更是如此。不锈钢奥氏体钢通常很难机加工。振动能成为一个问题，需要有高硬度的机床。然而，铁素体不锈钢有很好的可机加工性。马氏体钢易磨

温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。