自动车床加工讲解.ppt

2007年04月02日 自动车加工过程简介 度量 常用的材料 自动车床 车削与车刀 机械加工工艺的制定 车床夹具 量具及性能检测设备 实例介绍 内容 1 度量 当今世界上长度计量单位主要有两种 一种为公制 计量单位为米 m 厘米 cm 毫米 mm 等 在欧州 我国及日本等东南亚地区使用较多 另一种为英制 计量单位主要为英寸 inch 相当于我国旧制的市寸 在美国 英国等欧美国家使用较多 1 公制计量 10进制 1m 100cm 1000mm2 英制计量 8进制 1英寸 8英分1英寸 25 4mm3 8 25 4 9 52mm3 1 4 以下的产品用番号来表示其称呼径 如 4 5 6 7 8 10 12 工件的材料可分为 工件材料的分类与对比 需热处理400系列 410 416 无需热处理300系列 302 304 铜 青铜 黄铜 红铜 紫铜 铝 其它 不锈钢 2材料 一 目前市场上标准件主要有碳钢 不锈钢 铜三种材料 一 碳钢 我们以碳钢料中碳的含量区分低碳钢 中碳钢和高碳钢以及合金钢 1 低碳钢C 0 25 国内通常称为A3钢 国外基本称为1008 1015 1018 1022等 主要用于4 8级螺栓及4级螺母 小螺丝等无硬度要求的产品 注 钻尾钉主要用1022材料 2 中碳钢0 25 0 6 目前市场上基本没使用4 合金钢 在普碳钢中加入合金元素 增加钢材的一些特殊性能 如35 40铬钼 SCM435 10B38 芳生螺丝主要使用SCM435铬鉬合金钢 主要成分有C Si Mn P S Cr Mo 二 不锈钢 性能等级 45 50 60 70 80主要分奥氏体 18 Cr 8 Ni 耐热性好 耐腐蚀性好 可焊性好 A1 A2 A4马氏体 13 Cr耐腐蚀性较差 强度高 耐磨性好 C1 C2 C4铁素体不锈钢 18 Cr镦锻性较好 耐腐蚀性强于马氏体 目前市场上进口材料主要是日本产品 按级别主要分SUS302 SUS304 SUS316 三 铜 常用材料为黄铜 锌铜合金 市场上主要用H62 H65 H68铜做标准件 2材料 材料中各元素对钢的性质的影响 2材料 1 碳 C 提高钢件强度 尤其是其热处理性能 但随着含碳量的增加 塑性和韧性下降 并会影响到钢件的冷镦性能及焊接性能 2 锰 Mn 提高钢件强度 并在一定程度上提高可淬性 即在淬火时增加了淬硬渗入的强度 锰还能改进表面质量 但是太多的锰对延展性和可焊性不利 并会影响电镀时镀层的控制 3 镍 Ni 提高钢件强度 改善低温下的韧性 提高耐大气腐蚀能力 并可保证稳定的热处理效果 减小氢脆的作用 4 铬 Cr 能提高可淬性 改善耐磨性 提高耐腐蚀能力 并有利于高温下保持强度 5 钼 Mo 能帮助控制可淬性 降低钢对回火脆性的敏感性 对提高高温下的抗拉强度有很大影响 6 硼 B 能提高可淬性 并且有助于使低碳钢对热处理产生预期的反应 7 矾 V 细化奥氏体晶粒 改善韧性 8 硅 Si 保证钢件的强度 适当的含量可以改善钢件塑性和韧性 自动车床车削的过程是连杆与凸轮周期性组合运动的过程 不同的运动轨迹 加工出不同形状的产品 自动车床速度快 性能稳定 能实现低成本 大批量的小五金生产 3 自动车床 加工原理 3 自动车床车床的运动 主运动 工件的旋转运动称为车床的主运动 主运动从低速到高速有多种转速 转速用r min表示 车加工对主运动的运动精度要求高 它与车床主轴运动的精度 工件及其定位安装等有关 根据工件的材料 直径的大小和特定的加工种类来选择主运动转速的大小 主运动消耗车床的功率较多 进给运动 刀具在切削中的运动称为进给运动 进给运动的快慢用r min来表示 车床的进给运动有多种 进给运动的方向可沿着工件的轴线方向 称为纵向车削 也可沿着垂直与工件轴线方向 称为横向车削 也可沿着和工件轴线组成一定的角度 如车锥和曲线面加工 进给运动消耗车床的功率较少 辅助运动 刀具的切入 推出和快速纵横移动等称为辅助运动 辅助运动的快慢影响劳动生产率 3 自动车床型号 鸿益进自动车床型号有 1515 1525 2025等 特性代码 1525 最大加工外径15mm 2个尾轴 5把刀架 碗形凸轮 板形凸轮 1 碗形凸轮 这类凸轮是将其端面加工成不同形状 使其端面与刀架或与刀具传动杆连接 使凸轮回转转变成刀具的运动轨迹 用来完成轴向切削 2 板凸轮 将其外周加工成不同的形状 然后接触刀具传动杆 形成刀具的径向轨迹 用于径向切削 注 两种运动组合起来 形成刀具组合运动轨迹 完成不同产品的加工 3 自动车床实现自动车床基本运动轨迹的凸轮 碗形凸轮 板形凸轮 3 自动车床自动车床的五把刀具介绍NO1 NO2 NO3 NO4 NO5 1 NO1刀可以前后左右移动 加工出的精度比较高 主要是用来加工外圆和精度比较高的表面 2 NO2 NO3 NO4只能前后动作 刀具主要用于辅助作业 插槽 倒角 滚花 切断等 3 NO5与NO1刀一样 可以前后左右移动 在NO1刀无法完成的多段加工 或在NO1刀加工前粗加工 NO1 NO5刀的加工功能 NO1 NO5刀的分布图 挡料杆 用作挡料定中心点钻孔尾轴 有攻牙轴和钻孔轴各一个 两者都可用作钻孔 攻牙 亦可用作挡料 倒角 压花 勾倒角等等 挡料杆 尾轴 3 自动车床当料杆 尾轴用途 材料 1 刀具的种类 自动车床常用刀具的种类有 扫刀 切刀 槽刀 修长刀 倒角刀 勾刀 圆弧刀等 圆车刀 扁钻 中心钻等 2 钻头 一般选用左钻3 丝攻 切削 挤压丝攻 3 自动车床自动车床常用到的切削工具 4 车削与车刀 车刀应具备的性能 1 硬度高车刀硬度必须高于被加工材料的硬度 常温硬度要高于60HRC 2 足够的强度和韧性在车削过程中 刀具要承受很大的压力 冲击力和振动 3 耐磨性好耐磨性表示车刀材料抵抗磨损的能力 材料硬度高 一般耐磨性就好 4 热硬性好热硬性是刀具在高温性保持高硬度的性能 高速切削时更需要这种性能 5 工艺性好刀具材料应便于刀具的制造 4 车削与车刀 车刀切削部分的构造要素1 前刀面直接作用于被切削的金属层 并引导切屑沿其排除的刀面 2 主后刀面与工件的加工表面相互作用和相对的刀面 3 副后刀面与工件的已加工面相互作用和相对的刀面 4 主切削刃前刀面与后刀面的相交部分 通常它起主要的切削作用 5 副切削刃前刀面与后刀面的相交部分 通常它起辅助的切削作用 6 刀尖主切削刃和副切削刃的相交部位 4 车削与车刀刀具分类 按加工部位分 扫刀 扫外圆用倒角刀 倒角用槽刀 车槽用切刀 切断用勾刀 勾倒角 勾孔用修长刀 修总长用 5 机械加工工艺的制定基础知识 1 生产过程 是将原材料转变为成品的全过程 包括设计 毛胚制造 机械加工 检验和包装 2 工艺 就是制造产品的方法 3 工艺过程 是在生产过程中 改变生产对象的形状 尺寸 相对位置和性质等 使其成为半成品或成品的过程 4 辅助过程 是在生产过程中为工艺过程提供服务的过程 5 机械制造工艺过程 是机械零件的机械加工工艺和装配的工艺过程 6 工序 是指一人 或一组 工人 在一太机床 或一个工作地点 对一个 或同时对几个 工件所连续完成的那一部分工艺过程 7 工艺路线 是用工序名称对工艺过程简略地描述 8 工作行程 走刀 是在刀具的加工表面上切削一次所完成的部分 5 机械加工工艺的制定例图 6 车床夹具夹具的定义及分类 使零件具有正确位置并保持其正确位置的装置称为夹具 夹具的分类 1 按使用机床分 有车床夹具 钻床夹具 铣床夹具等 2 按使用动力分 有手动夹具 气动夹具 液压夹具和电动夹具等 3 按使用特点分 有通用夹具 专用夹具 组合夹具和可调夹具等 6 车床夹具使用夹具的的好处与要求 使用夹具的好处1 保证产品质量稳定使用夹具能使一批工件保持惟一正确的位置 定位精度高 2 提高劳动效率使用夹具不用找正工件 不用逐件试切 减少辅助时间 提高劳动效率 3 减轻工人的劳动强度使用夹具装夹工件简单快捷 减少了工人的体力消耗和精神压力 4 扩大机床的使用范围在车床上安装夹具可加工铣槽 镗孔等工艺 使用夹具的要求1 工件有合理的批量2 产品生产周期长设计制造专用夹具需要一定的时间 产品生产周期延长 3 上道工序尺寸精度高使用夹具时工件的定位面精度要高 表面要平整 尺寸偏差要小 6 车床夹具组合夹具的元件 7 量具及性能检测设备量具介绍 1 附表卡尺能检测工件的长度 外径 宽度高度 槽宽 孔深等精度 0 02mm 2 数显卡尺能检测工件的长度 外径 宽度高度 槽宽 孔深等精度 0 01mm 7 量具及性能检测设备量具介绍 3 槽卡能检测工件的槽径等精度 0 01mm 4 千分尺能检测工件的外径 长度等精度 0 01mm 7 量具及性能检测设备量具介绍 5 投影仪能检测工件的绝大多数尺寸 7 量具及性能检测设备量具介绍 6 二次圆能检测工件的绝大多数尺寸并能取像存档 7 量具及性能检测设备X射线荧光光谱仪 7 X射线荧光光谱仪能检测Pb Hg Cd Cr6 PBB PBDE等RoHS禁用物质及其它化学元素含量 7 量具及性能检测设备推拉力计 8 推拉力计能检测工件在铆接状态下的推拉力值 7 量具及性能检测设备维氏硬度计 8 维氏硬度计能检测工件的表面硬度和芯部硬度 8 实例介绍 一 刀架分配挡料杆 挡料定中心点及倒内倒角 尾座 钻孔 攻牙 NO 1刀 扫外圆 NO 2刀 修总长带外倒角 NO 3刀 切断 NO 4刀 插槽 NO 5刀 勾内倒角 8 实例介绍 二 工作顺序 筒夹开闭 挡料定中心点及内倒角 NO 1前进 钻头前进 NO 1扫外径 钻孔 NO 1后退 NO 4前进 NO 2前进 钻头后退 NO 5前进 NO 2 4后退 NO 5勾内倒角 尾座旋回 NO 5后退 攻牙前进 NO 3前进 攻牙 NO 3切断 NO 3后退 筒夹开闭 8 实例介绍 下面是一些常见的自动车床加工件 8 实例介绍常见车削件 自动车床加工能力受产品结构复杂性的影响 车床共有5个刀架 如果一个产品的结构无法使加工一次完成 或者产品需要的刀具超过了机床本身刀具数量 那么这个产品必须有一些工序要经过二次加工才能完成 例如 不能一次完成加工 由于孔过深 无法完成倒角A后再攻牙 所以必须经过二次加工攻牙 一次完成 1 牙纹孔过深 注 实际上这样的产品很多 就是同种类型 规格不同 加工方法就不相同 8 实例介绍自动车床加工能力举例 2 车削部位过长 此产品过长 车床车削长度一般不能超过30mm 此图杆部长度达到40mm 因此杆部必须留下来一部分在二次加工完成 其真正加工工序为 如右图 1 车削 2 车杆径 8 实例介绍自动车床加工能力举例 3 车削部位过细 此产品直径0 5mm 长度过长 虽然车床的行程能达到27 3mm 但由于直径长度比值过小 在车削过程中会发生弯曲 也会产生锥度 而且效率过低 自动车床不宜生产此类产品 当然 如果把0 5直径改为5 那么就很容易车削出来 8 实例介绍自动车床加工能力举例 4 两端带孔 此产品左半部分是无法在自动车床上一次完成的 因为产品两端都有孔 自动车床不能自动调头 加工另外一端 因此必须在二次加工时