缸头的机械加工工艺规程设计【2张CAD图纸+毕业论文】【答辩通过】
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机械
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摘 要
本文主要介绍缸头的机械加工工艺过程，首先通过对该其零件图纸进行分析，再确定其加工工艺，选择合理的设备及工艺装备，并制定出合理的工艺路线，选择合理的刀具、切削用量等，最终制定并填写机械加工工艺卡片和机械加工工序卡片。
关键词：工艺规程 定位基准 工艺路线 加工设备
目 录
1.前言4
1.1 生产过程4
1.2 机械加工工艺过程4
1.3 机械加工工艺规程4
1.3.1格式5
1.3.2设计原则5
1.3.3步骤与内容5
2.零件图的工艺分析6
2.1零件图的分析6
2.2零件的结构工艺性分析7
3.毛坯的选择7
3.1毛坯的种类8
3.2毛坯选择时应考虑的因素8
3.3毛坯的确定8
4.定位基准的确定9
5.确定加工方案9
5.1表面加工方法的选择9
5.2加工顺序的安排10
5.3工序的划分10
5.4工艺路线的确定11
5.5机加工工序简图11
6.设备及其工艺装备的选择13
6.1机床的选择13
6.2夹具的选择14
6.3量具的选择14
6.4刀具的选择14
7.切削用量的选择14
7.1车削用量的选择14
7.2铣削用量的选择17
7.3该零件的切削用量选取21
8.填写工艺文件21
小 结23
致 谢24
参考文献25
缸头的机械加工工艺规程设计
1.前言
1.1 生产过程
把原材料转变成成品的全过程，原材料和成品是相对的，是具体对象而定。
生产过程包括：
原材料的运输、保存
生产准备（图纸、工艺规程、刀具、夹具、量具……）
毛坯制造
零件加工、热处理
装配
检验、试车
包装
主要劳动过程和辅助劳动过程。
- 内容简介：
-
附表1 机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号2080-AA1-001.1资料编号产品名称零件名称缸头共1页第1页材 料 牌 号45钢毛 坯 种 类型材毛坯外形尺寸10595mm每毛坯件数每 台 件 数备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车间 工段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件05下料制造毛坯10热处理正火热处理15车夹毛坯外圆，车100外圆、96外圆，平端面。金工数控车床三爪卡盘20车夹96外圆，以100外圆右端面为基准定位，车左头80外圆、84外圆、 以及倒角。金工数控车床三爪卡盘25割线切割25表面，单边留余量2mm。金工线切割机线切割专用夹具30铣铣25上下表面、倒角钻镗30孔。金工数控加工中心三爪卡盘35热处理T235处理热处理40钳去毛刺45检验检验各尺寸是否合格50入库 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）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 期附表2 机械加工工序卡机械加工工序卡片产品型号零件图号2080-AA1-001.1资料编号产品名称零件名称缸头共4页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加车间15车45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数型材10590mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控车床GS980TD夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化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100外圆、端面、96外圆三爪卡盘5001201.52精车100外圆、端面、96外圆三爪卡盘800800.5 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）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零件图号2080-AA1-001.1资料编号产品名称零件名称缸头共4页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加车间20车45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数型材10590mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控车床GS980TD夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化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84外圆、80外圆、20锥面、100外圆三爪卡盘5001201.52精车84外圆、80外圆、20锥面、100外圆三爪卡盘800800.5 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）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零件图号2080-AA1-001.1资料编号产品名称零件名称缸头共4页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加车间20车45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数型材10590mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控车床GS980TD夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化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线切割如图所示图形，控制尺寸29，68线切割机专用夹具 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）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零件图号2080-AA1-001.1资料编号产品名称零件名称缸头共4页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加车间20车45钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数型材10590mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数数控车床GS980TD夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘乳化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粗铣上下两平面分度头8002001.512精铣上下两平面，控制尺寸25分度头10001500.513铣接触面分度头1800150214铣2045倒角分度头150012015钻中心孔1200120216钻底孔8501507粗镗孔1000120418倒角1200300119精镗孔15001501 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）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*技术学院毕业设计说明书设计题目：缸头的机械加工工艺规程设计学生姓名： 学 号： 指导教师： 专 业： 年 级： 摘 要本文主要介绍缸头的机械加工工艺过程，首先通过对该其零件图纸进行分析，再确定其加工工艺，选择合理的设备及工艺装备，并制定出合理的工艺路线，选择合理的刀具、切削用量等，最终制定并填写机械加工工艺卡片和机械加工工序卡片。关键词：工艺规程 定位基准 工艺路线 加工设备目 录1.前言41.1 生产过程41.2 机械加工工艺过程41.3 机械加工工艺规程41.3.1格式51.3.2设计原则51.3.3步骤与内容52.零件图的工艺分析62.1零件图的分析62.2零件的结构工艺性分析73.毛坯的选择73.1毛坯的种类83.2毛坯选择时应考虑的因素83.3毛坯的确定84.定位基准的确定95.确定加工方案95.1表面加工方法的选择95.2加工顺序的安排105.3工序的划分105.4工艺路线的确定115.5机加工工序简图116.设备及其工艺装备的选择136.1机床的选择136.2夹具的选择146.3量具的选择146.4刀具的选择147.切削用量的选择147.1车削用量的选择147.2铣削用量的选择177.3该零件的切削用量选取218.填写工艺文件21小 结23致 谢24参考文献25缸头的机械加工工艺规程设计1.前言1.1 生产过程把原材料转变成成品的全过程，原材料和成品是相对的，是具体对象而定。 生产过程包括： 原材料的运输、保存 生产准备（图纸、工艺规程、刀具、夹具、量具） 毛坯制造 零件加工、热处理 装配 检验、试车 包装 主要劳动过程和辅助劳动过程。1.2 机械加工工艺过程工艺：制造产品的方法，机加工、铸造、焊接等； 机械加工工艺过程制造方法制造过程； 用机械加工的方法改变毛坯尺寸、形状和材料的性质，使之成为成品的过程。 工艺过程包括： 热加工：指铸造、塑性加工、焊接、表面处理等。 冷加工：机械加工（切削、磨削）、装配。 1.3 机械加工工艺规程把工艺过程用文件的形式固定下来，就称之为工艺规程。 机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。 作用：生产计划、调度，工人操作、质量检查等活动的依据； 生产准备工作的依据； 新建或扩建车间的原始依据。 1.3.1格式1）在单件小批生产中，一般只编写简单的机械加工工艺过程卡片； 2）在中批生产中，多采用机械加工工艺卡片； 3）在大批大量生产中，则要求有详细和完整的工艺文件，要求各工序都要有机械加工工序卡；4）对半自动及自动机床，则要求有机床调整卡，对工序则要求有检验工序卡等。1.3.2设计原则1）保证产品与零件的质量（达到图纸要求）； 2）较高的生产率；3）较好的经济性； 4）尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。1.3.3步骤与内容1）阅读装配图和零件图； 2）分析零件的制造工艺性； 3）确定毛坯； 4）拟定加工工艺路线； 5）确定工装（机床、刀、量、夹）； 6）确定各主要工序的技术要求和检验方法； 7）计算与确定加工余量； 8）计算工序尺寸及其公差； 9）选择切削用量； 10）计算工时定额； 11）评价与比较； 12）填写工艺文件。下面来介绍下缸头的机械加工工艺规程设计。2.零件图的工艺分析如图2.1所示为缸头零件图，图中不清晰之处请参见CAD图。该零件的生产规模为中批量生产，试根据该零件的技术要求，对该零件进行工艺分析，并制定出合理的加工工艺路线、合理的切削用量、刀具等。图2.1 零件图2.1零件图的分析（1）零件图的完整性与正确性经审查，该零件视图准确、完整，表达很直观清晰，符合国家标准，尺寸、公差以及技术要求的标注齐全、合理。（2）零件的技术要求分析零件的技术要求主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度要求等，这些技术要求应当是能够保证零件使用性能前提下的极限值。进行零件技术要求分析，主要是分析这些技术要求的合理性，以及实现的可能性，重点分析重要表面和部位的加工精度和技术要求，为制定合理的加工方案做好准备。同时通过分析以确定技术要求是否过于严格，因为过高的精度和过小的表面粗糙度要求会使工艺过程变得复杂，加工难度大，增加不必要的成本。通过分析得知，该零件的尺寸精度要求有：尺寸80的尺寸精度等级为IT8级、尺寸100的尺寸精度等级为IT10-11级、尺寸30的尺寸精度等级为IT8-9级、尺寸40的尺寸精度等级为IT13-14级、尺寸25的尺寸精度等级为IT10-11级，其余未注尺寸公差等级为IT12级。位置精度要求有：30孔的表面对基准A的垂直度要求为0.05mm，对称度要求为0.2mm；25上下两表面对基准A的垂直度要求为0.05mm，对基准B的对称度为0.2mm。表面粗糙度要求有：30孔的表面粗糙度为Ra3.2um；25上下两表面、80外圆表面以及100外圆表面的粗糙度要求为Ra6.3um，其余未注表面粗糙度为Ra12.5um。此外，零件还规定了一些其他技术要求，如热处理T235要求、锐角倒钝等等。总而言之，从以上分析中可以看出，该零件的精度要求一般，最高级别只有达到IT8级，故其加工难度较小，零件的精度容易保证。2.2零件的结构工艺性分析该零件结构形状不规则，其加工既涉及到车削又涉及到铣削，虽然工序简单，但其不易装夹，故为了提高加工效率，需要使用专用夹具进行加工。3.毛坯的选择3.1毛坯的种类(1) 铸件铸件适用于形状较复杂的零件毛坯。其铸造方法有砂型铸造、精密铸造、金属型铸造、压力铸造等。 (2) 锻件锻件适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯。其锻造方法有自由锻和模锻两种。(3) 型材型材有热轧和冷拉两种。热轧适用于尺寸较大、精度较低的毛坯；冷拉适用于尺寸较小、精度较高的毛坯。(4) 焊接件焊接件是根据需要将型材或钢板等焊接而成的毛坯件 (5) 冷冲压件冷冲压件毛坯可以非常接近成品要求，在小型机械、仪表、轻工电子产品方面应用广泛。3.2毛坯选择时应考虑的因素(1) 零件的材料及机械性能要求 零件材料的工艺特性和力学性能大致决定了毛坯的种类。 (2) 零件的结构形状与外形尺寸(3) 生产纲领的大小(4) 现有生产条件(5) 充分利用新工艺、新材料为节约材料和能源，提高机械加工生产率，应充分考虑精密铸造、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金、异型钢材及工程塑料等在机械中的应用。3.3毛坯的确定综合考虑，为了方便工件的装夹确定该零件的毛坯类型为实心棒料，毛坯尺寸为10595mm。虽然选择棒料毛坯会给工件带来很大的余量，同样浪费了很多材料，但是跟专用夹具设计相比，选择棒料毛坯比选择铸件毛坯更经济。4.定位基准的确定定位基准有粗基准和精基准两种，用未加工过的毛坯表面作为定位基准称为粗基准，用己加工过的表面作为定位基准称为精加工。除第一道工序用粗基准外，其余工序都应使用精基准。选择定位基准要遵循基准重合原则，即力求没计基准、工艺基准和编程基准统一，这样做可以减少基准不重合产生的误差和数控编程中的计算量，并且能有效地减少装夹次数。根据零件图的分析，确定粗基准为：毛坯外圆表面及端面。精基准为：96外圆与100外圆右端面。5.确定加工方案零件机械加工的工艺路线是指零件生产过程中，由毛坯到成品所经过的工序先后顺序。5.1表面加工方法的选择表面加工方法的选择就是为零件上每一个有质量要求的表面选择一套合理的加工方法 ，考虑下列因素：工件材料的性质；工件的结构和尺寸；生产类型；具体生产条件。考虑以上因素，确定该零件的表面加工方法如下所述：（1）100外圆表面 其尺寸精度等级为IT10-11级，表面粗糙度6.3。精度不高，只需粗车即可。（2）84外圆表面 其尺寸精度等级IT12级，表面粗糙度12.5。精度不高，粗车即可，由于余量较大，故分两刀车削。（3）80外圆表面 其尺寸精度等级为IT8级，表面粗糙度6.3。精度等级较高，故需要进行粗、精加工。（4）30孔表面 其尺寸精度等级为IT8-9级，表面粗糙度3.2。其精度等级较高，加工方法为：钻扩镗。（5）25上下两表面 其尺寸精度等级为IT10-11级、表面粗糙度6.3。其精度较高，表面粗糙度一般，由于加工余量较大，故需先快速去除大量的余量，故其加工方法为：线切割粗铣精铣。5.2加工顺序的安排工件的机械加工工艺路线中要经过切削加工、热处理和辅助工序。因此，当拟定工艺路线时要合理、全面安排好切削加工、热处理和辅助工序的顺序。切削加工工序的安排原则1）基准先行 选为精基准的表面，应先进行价格，以便为后续工序提供可靠的精基准。如轴类零件的中心孔、箱体的地面或剖分面、齿轮的内孔和一端面等，都应安排在初始工序加工完成。2）先粗后精 各表面均应按照粗加工半精加工精加工的顺序依次进行，以便逐步提高加工精度和降低表面粗糙度。3）先主后次 先加工主要表面（如定位基面、装配面、工作面），后加工次要表面（如自由表面、键槽、螺纹孔等），次要表面常穿插进行加工，一般安排在主要表面达到一定精度之后、最终精加工之前。该零件的加工顺序应严格按照以上原则进行加工。5.3工序的划分(1) 工序集中 1）概念：是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工内容多，工艺路线短。2）特点：可以采用高效机床和工艺装备，生产率高； 减少了设备数量以及操作工人人数和占地面积，节省人力、物力； 减少了工件安装次数，利于保证表面间的位置精度； 采用的工装设备结构复杂，调整维修较困难，生产准备工作量大。 (2) 工序分散 1）概念：工序分散就是将零件的加工分散到很多道工序内完成，每道工序加工的内容少，工艺路线很长。1）特点：设备和工艺装备比较简单，便于调整，容易适应产品的变换； 对工人的技术要求较低；可以采用最合理的切削用量，减少机动时间；所需设备和工艺装备的数目多，操作工人多，占地面积大。（3）工序集中或分散的程度分析考虑的因素：主要取决于生产规模、零件的结构特点和技术要求，有时，还要考虑各工序生产节拍的一致性 具体分析：一般情况下，单件小批生产时，只能工序集中；大批大量生产时，既可以采用多刀、多轴等高效、自动机床，将工序集中，也可以将工序分散后组织流水生产。 对于重型零件，为了减少工件装卸和运输的劳动量，工序应适当集中；对于刚性差且精度高的精密工件，则工序应适当分散。 发展趋势：倾向于采用工序集中的方法来组织生产。 综上所述，根据该零件的生产规模，确定该零件采用工序集中的方式进行划分。5.4工艺路线的确定05 下料 制造毛坯10 热处理 正火15 车 夹毛坯外圆，车100外圆、96外圆，平端面。20 车 夹96外圆，以100外圆右端面为基准定位，车左头80外 圆、84外圆、 以及倒角。25 割 线切割25表面，单边留余量2mm。30 铣 铣25上下表面、倒角钻镗30孔。35 热处理 T235处理。40 钳 去毛刺。45 检验 检验各尺寸是否合格。50 入库5.5机加工工序简图工序号工序内容工序简图15夹毛坯外圆，车100外圆、96外圆，平端面。20夹96外圆，以100外圆右端面为基准定位，车左头80外圆、84外圆、 以及倒角25线切割25表面，单边留余量2mm30铣25上下表面、倒角钻镗30孔6.设备及其工艺装备的选择6.1机床的选择工序15与工序20为车削内容，其工序中设计到圆弧，锥面，为提高其加工效率，选择在数控车床上加工，这里选择在广州数控980TD机床上加工。工序25为线切割工序，选择在线切割机床上加工。工序30为铣削，由于工序内容较多，所需刀具较多，故选择在铣削加工中心上加工。6.2夹具的选择该零件为回转型零件，其工序15与工序20均为车削上加工，精度要求一般，故选用三爪卡盘装夹即可；工序25选用线切割机床专用夹具装夹；工序30为铣削，为了减少装夹次数，选择用万能分度头装夹，或者在4轴（绕X轴旋转轴）加工中心上加工。6.3量具的选择对于零件的尺寸30，选择用内径百分表测量；外圆尺寸选用千分尺测量；其余长度尺寸可直接选用游标卡尺测量。6.4刀具的选择根据零件的结构以及加工工艺，确定其加工刀具如表6-1所示。表6-1 机械加工刀具卡片工序号加工表面刀具名称刀具规格刀具材料15车外圆表面，平端面外圆车刀90硬质合金20车外圆表面，平端面外圆车刀90硬质合金30铣上下表面面铣刀50mm硬质合金铣100外圆右端面、倒角立铣刀20mm合金钻中心孔中心钻2mm高速钢钻底孔麻花钻20mm合金扩孔粗镗刀双刃29mm合金镗孔精镗刀30可微调合金7.切削用量的选择7.1车削用量的选择数控车削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主轴转速n或切削速度vc（用于恒线速度切削）、进给速度vf或进给量f。这些参数均应在机床给定的允许范围内选取切削用量的选用原则。（1）切削用量的选用原则粗车时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度。选择切削用量时应首先选取尽可能大的背吃刀量ap，其次根据机床动力和刚性的限制条件，选取尽可能大的进给量f，最后根据刀具耐用度要求，确定合适的切削速度vc。增大背吃刀量ap可使走刀次数减少，增大进给量f有利于断屑。精车时，对加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量不大且较均匀。选择精车的切削用量时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础土尽量提高生产率。因此，精车时应选用较小（但不能太小）的背吃刀量和进给量，并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度。（2）切削用量的选取方法背吃刀量的选择 粗加工时，除留下精加工余量外，一次走刀尽可能切除全部余量。也可分多次走刀。精加工的加工余量一般较小，可一次切除。在中等功率机床上，粗加工的背吃刀量可达810mm；半精加工的背吃刀量取0.55mm；精加工的背吃刀量取0.21.5mm。进给速度（进给量）的确定 粗加工时，由于对工件的表面质量没有太高的要求，这时主要根据机床进给机构的强度和刚性、刀杆的强度和刚性、刀具材料、刀杆和工件尺寸以及已选定的背吃刀量等因素来选取进给速度。精加工时，则按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素来选取进给速度。进给速度f可以按公式f =fn计算，式中f表示每转进给量，粗车时一般取0.30.8mmr；精车时常取0.10.3mm/r；切断时常取0.050.2mm/r。切削速度的确定 切削速度vc可根据己经选定的背吃刀量、进给量及刀具耐用度进行选取。实际加工过程中，也可根据生产实践经验和查表的方法来选取。粗加工或工件材料的加工性能较差时，宜选用较低的切削速度。精加工或刀具材料、工件材料的切削性能较好时，宜选用较高的切削速度。切削速度vc确定后，可根据刀具或工件直径（D）按公式n=l000vc/D 来确定主轴转速n（r/min）。在工厂的实际生产过程中，切削用量一般根据经验并通过查表的方式进行选取。常用硬质合金或涂层硬质合金切削不同材料时的切削用量推荐值见表1表2为常用切削用量推荐表，供参考。表7-1 硬质合金刀具切削用量推荐表刀具材料工件材料粗 加 工精 加 工切削速度（mmin进给量（mmr）背吃刀量mm切削速度（mmin进给量（mmr）背吃刀量mm硬质合金或涂层硬质合金碳钢2200.232600.l0.4低合金刚1800.232200.l0.4高合金钢1200.231600.l0.4铸铁800.231200.l0.4不锈钢800.22600.l0.4钛合金400.21.51500.l0.4灰铸铁1200.221200.150.5球墨铸铁1000.20.321200.150.5铝合金16000.21.516000.l0.5表7-2 常用切削用量推荐表工件材料加工内容背吃刀apmm切削速度vcmmin-1进给量f/mmr-l刀具材料碳素钢b600MPa粗加工5-760800.20.4YT类粗加工2-3801200.20.4精加工2-61201500.10.2碳素钢b600MPa钻中心孔 500800rmin-1钻中心孔W18Cr4V钻孔 2530钻孔切断（宽度5mm）701100.10.2切断（宽度5mm）YT类铸铁HBS200粗加工 50700.20.4YG类精加工 701000.10.2切断（宽度5mm）50700.10.2 切断（宽度5mm）50700.10.2切断（宽度5mm）（3）选择切削用量时应注意的几个问题1）主轴转速 应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具的材料及加工性质等条件所允许的切削速度来确定。切削速度除了计算和查表选取外，还可根据实践经验确定，需要注意的是交流变频调速数控车床低速输出力矩小，因而切削速度不能太低。根据切削速度可以计算出主轴转速。2）车螺纹时的主轴转速 数控车床加工螺纹时，因其传动链的改变，原则上其转速只要能保证主轴每转一周时，刀具沿主进给轴（多为Z轴）方向位移一个螺距即可。在车削螺纹时，车床的主轴转速将受到螺纹的螺距P（或导程）大小、驱动电机的升降频特性，以及螺纹插补运算速度等多种因素影响，故对于不同的数控系统，推荐不同的主轴转速选择范围。大多数经济型数控车床推荐车螺纹时的主轴转速n（r/min）为：n（1200/P）k式中P被加工螺纹螺距，mm； k保险系数，一般取为80。数控车床车螺纹时，会受到以下几方面的影响：螺纹加工程序段中指令的螺距值，相当于以进给量f（mmr）表示的进给速度vf。如果将机床的主轴转速选择过高，其换算后的进给速度vf （mmmin）则必定大大超过正常值。刀具在其位移过程的始终，都将受到伺服驱动系统升降频率和数控装置插补运算速度的约束，由于升降频率特性满足不了加工需要等原因，则可能因主进给运动产生出的“超前”和“滞后”而导致部分螺牙的螺距不符合要求。车削螺纹必须通过主轴的同步运行功能而实现，即车削螺纹需要有主轴脉冲发生器（编码器），当其主轴转速选择过高，通过编码器发出的定位脉冲（即主轴每转一周时所发出的一个基准脉冲信号）将可能因“过冲”（特别是当编码器的质量不稳定时）而导致工件螺纹产生乱纹（俗称“乱扣”）。7.2铣削用量的选择在数控机床上加工零件时，切削用量都预先编入程序中，在正常加工情况下，人工不予改变。只有在试加工或出现异常情况时才通过速率调节旋钮或电手轮调整切削用量。因此程序中选用的切削用量应是最佳的、合理的切削用量。只有这样才能提高数控机床的加工精度、刀具寿命和生产率，降低加工成本。（1）影响切削用量的因素有机床切削用量的选择必须在机床主传动功率、进给传动功率以及主轴转速范围、进给速度范围之内。机床刀具工件系统的刚性是限制切削用量的重要因素。切削用量的选择应使机床刀具工件系统不发生较大的“振颤”。如果机床的热稳定性好，热变形小，可适当加大切削用量。刀具材料是影响切削用量的重要因素。表1是常用刀具材料的性能比较。数控机床所用的刀具多采用可转位刀片（机夹刀片）并具有一定的寿命。机夹刀片的材料和形状尺寸必须与程序中的切削速度和进给量相适应并存入刀具参数中去。标准刀片的参数请参阅有关手册及产品样本。表7-3 常用刀具材料的性能比较 刀具材料切削速度耐磨性硬度硬度随温度变化高速钢最低最差最低最大硬质合金低差低大陶瓷刀片中中中中金刚石高好高小不同的工件材料要采用与之适应的刀具材料、刀片类型，要注意到可切削性。可切削性良好的标志是，在高速切削下有效地形成切屑，同时具有较小的刀具磨损和较好的表面加工质量。较高的切削速度、较小的背吃刀量和进给量，可以获得较好的表面粗糙度。合理的恒切削速度、较小的背吃刀量和进给量可以得到较高的加工精度。冷却液 冷却液同时具有冷却和润滑作用。带走切削过程产生的切削热，降低工件、刀具、夹具和机床的温升，减少刀具与工件的摩擦和磨损，提高刀具寿命和工件表面加工质量。使用冷却液后，通常可以提高切削用量。冷却液必须定期更换，以防因其老化而腐蚀机床导轨或其他零件，特别是水溶性冷却液。以上讲述了机床、刀具、工件、冷却液对切削用量的影响。切削用量的选择原则，下面主要论述铣削加工的切削用量选择原则。铣削加工的切削用量包括：切削速度、进给速度、背吃刀量和侧吃刀量。从刀具耐用度出发，切削用量的选择方法是：先选择背吃刀量或侧吃刀量，其次选择进给速度，最后确定切削速度。（2）背吃刀量ap或侧吃刀量ae背吃刀量ap为平行于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为。端铣时，ap为切削层深度；而圆周铣削时，为被加工表面的宽度。侧吃刀量ae为垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸，单位为。端铣时，ae为被加工表面宽度；而圆周铣削时，ae为切削层深度，见图7.1。图1.1 铣削加工的切削用量图背吃刀量或侧吃刀量的选取主要由加工余量和对表面质量的要求决定：当工件表面粗糙度值要求为Ra=12.525m时，如果圆周铣削加工余量小于5，端面铣削加工余量小于6，粗铣一次进给就可以达到要求。但是在余量较大，工艺系统刚性较差或机床动力不足时，可分为两次进给完成。当工件表面粗糙度值要求为Ra=3.212.5m时，应分为粗铣和半精铣两步进行。粗铣时背吃刀量或侧吃刀量选取同前。粗铣后留0.51.0余量，在半精铣时切除。当工件表面粗糙度值要求为Ra=0.83.2m时，应分为粗铣、半精铣、精铣三步进行。半精铣时背吃刀量或侧吃刀量取1.52；精铣时，圆周铣侧吃刀量取0.30.5 ，面铣刀背吃刀量取0.51 。（3）进给量f与进给速度Vf的选择铣削加工的进给量f（/r）是指刀具转一周，工件与刀具沿进给运动方向的相对位移量；进给速度Vf（/min）是单位时间内工件与铣刀沿进给方向的相对位移量。进给速度与进给量的关系为Vf = nf（n为铣刀转速，单位r /min）。进给量与进给速度是数控铣床加工切削用量中的重要参数，根据零件的表面粗糙度、加工精度要求、刀具及工件材料等因素，参考切削用量手册选取或通过选取每齿进给量fz，再根据公式f =Zfz（Z为铣刀齿数）计算。每齿进给量fz的选取主要依据工件材料的力学性能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。工件材料强度和硬度越高，fz越小；反之则越大。硬质合金铣刀的每齿进给量高于同类高速钢铣刀。工件表面粗糙度要求越高，fz就越小。每齿进给量的确定可参考表7-4选取。工件刚性差或刀具强度低时，应取较小值。表7-4 铣刀每齿进给量参考值 工件材料fz/ 粗铣精铣高速钢铣刀硬质合金铣刀高速钢铣刀硬质合金铣刀钢0.100.150.100.250.020.050.100.15铸铁0.120.200.150.30（4）切削速度Vc铣削的切削速度Vc与刀具的耐用度、每齿进给量、背吃刀量、侧吃刀量以及铣刀齿数成反比，而与铣刀直径成正比。其原因是当fz、ap、ae和Z增大时，刀刃负荷增加，而且同时工作的齿数也增多，使切削热增加，刀具磨损加快，从而限制了切削速度的提高。为提高刀具耐用度允许使用较低的切削速度。但是加大铣刀直径则可改善散热条件，可以提高切削速度。铣削加工的切削速度Vc可参考表3选取，也可参考有关切削用量手册中的经验公式通过计算选取。表7-5 铣削加工的切削速度参考值 工件材料硬度（HBS）Vc/（m.min-1）高速钢铣刀硬质合金铣刀钢2251842661502253251236541203254256213675铸铁19021366615019026091845902603207.3该零件的切削用量选取根据以上切削用量的选取方法，选取合适的切削用量用于该零件的加工，本零件的切削用量选取情况可参见机械加工工序卡片。8.填写工艺文件工艺文件包括机械加工工艺过程卡片的填写，以及机械加工工序卡片的填写。（1）工艺文件的校核技术科专责工程师在接到工艺任务书后, 按产品图纸技术要求和生产规模编制工艺文件, 文件应符合工艺文件的完整性要求。凡属正式的工艺文件, 除编制者外, 至少经过其他一位专业技术人员的校对或审核。参与校核的工艺人员应具有相同的专业工程师以上专业技术职务资格。（2）工艺文件的会签凡涉及特殊工序的工艺文件, 必须经过相关专业工程师会签方能生效。精铸分厂、钢结构分厂自行编制的特殊工
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