《机械制造技术高职》全套教学课件

机械制造技术基本知识认知模块1模块1机械制造技术基本知识认知模块2万向节滑动叉工序设计分析模块3其他典型结构工艺设计模块4机械装配工艺基础附录

机械加工检验标准及方法全套可编辑PPT课件

学习目标学习重点学习难点学生能对机械制造有一个整体概念,掌握机械加工工艺过程的基本知识。机械加工工艺过程及其组成、工艺路线的拟定。机械加工工艺过程及其组成、工艺路线的拟定。CONTENTS目录制造业、制造系统、制造过程与制造技术1.1机械制造工艺过程概述1.2机械制造工艺方法与生产类型1.3机械加工工艺规程概述1.4数控加工工艺规程文件1.5PARTONE制造业、制造系统、制造过程与制造技术1.1制造业是指对制造资源(物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息和人力等),按照市场要求,通过制造过程,转化为可供人们使用和利用的大型工具、工业品与生活消费产品的行业。制造业直接体现了一个国家的生产力水平,是区别发展中国家和发达国家的重要因素。1.1制造业、制造系统、制造过程与制造技术1.1.1制造业人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工出来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。1.1制造业、制造系统、制造过程与制造技术石器时代:青铜器和铁器时代:人们用天然石制作工具,猎取自然资源。人们开始采矿、冶炼、铸造工具,并开始制作纺织机械、水利机械、运输车辆等。18世纪末:19世纪中叶:蒸汽机出现(第一次工业革命),产生工业化生产方式,机械制造业逐渐形成规模。电被发现(第二次工业革命),进入电气化时代,机械制造业进入快速发展时期。1.1制造业、制造系统、制造过程与制造技术20世纪:第二次世界大战后:内燃机被发明,生产流水线出现和泰勒科学管理理论产生,制造业进入大批量生产时代。制造业开始成为国民经济的支柱产业。信息技术引发高新技术产业革命,制造技术产生质的飞跃,传统的大批量生产方式已难以满足市场多变的需要,多品种、中小批量生产日渐成为制造业的主流生产方式。进入21世纪:中华人民共和国成立后机械制造业正向自动化、柔性化、集成化和清洁化的方向发展。我国在制造业领域取得了很大成就。1.1制造业、制造系统、制造过程与制造技术1.1.2制造业的发展趋势1)2)3)4)5)全球化趋势以跨国公司为主导,产业链细分的趋势信息化、虚拟化趋势以科技中心控制制造业中心的新趋势绿色化趋势1.1制造业、制造系统、制造过程与制造技术1.1.3制造系统专家指出,制造系统可从三个方面来定义。一是从结构方面定义:制造系统是一个包括人员、生产设施、物料加工设备和其他附属装置等各种硬件的统一整体。二是转变方面定义:制造系统可定义为生产要素的转变过程,特别是将原材料以最大生产率变成产品。三是过程方面定义:制造系统可定义为生产的运行过程,包括计划、实施和控制。1.1制造业、制造系统、制造过程与制造技术1.1.4制造系统中的“三流”任何制造系统中,均存在基本的“三流”,即物料流、信息流和能量流。具体介绍如下。物料在制造系统的不同加工设备之间流转,经过一道道工序的加工,由原材料转变为产品。制造系统的这种物料流转过程称为物料流。制造系统中的信息,以一定的流程形式在制造系统内部处于连续的动态变化之中,不断地被使用、保存、更新、删除等,形成了制造系统中的信息流。能量来自制造系统外部,一部分用以维持各个环节或子系统的运动;另一部分通过传递、损耗、储存、释放、转化等有关过程,以完成制造过程的有关功能。这种制造系统中的能量流动过程,称为制造系统的能量流。1.1制造业、制造系统、制造过程与制造技术1.1.5制造过程1.生产过程生产过程是指从投料开始,经过一系列的加工,直至成品生产出来的全部过程。在生产过程中,主要是劳动者运用劳动工具,直接或间接地作用于劳动对象,使之按人们预定目的变成工业产品。①产品技术准备工作。②原材料、半成品和成品的运输和保管。③毛坯的制造,如铸造、锻造、冲压、焊接等。④零件的机械加工、热处理及其他表面处理。⑤部件和产品的装配、调整、检验、试验、油漆和包装等。⑥各种生产服务。(1)生产过程的定义。(2)生产过程的内容。1.1制造业、制造系统、制造过程与制造技术①基本生产过程。②辅助生产过程。③生产服务过程。上述三部分彼此结合在一起,构成企业的整个生产过程。其中,基本生产过程是主导部分,其余各部分都是围绕着基本生产过程进行的。①生产过程组织的专业化分工原则。②合理组织生产过程的要求。a.生产过程的连续性。b.生产过程的比例性。c.生产过程的节奏性。d.生产过程的适应性。上述组织生产过程的四项要求是衡量生产过程是否合理的标准,也是能否取得良好经济效益的重要条件。(3)生产过程的分类。(4)生产过程组织。1.1制造业、制造系统、制造过程与制造技术2.生产系统

(1)(2)生产系统的定义。生产系统的功能。生产系统(productionsystem)是指在正常情况下支持单位日常业务运作的信息系统。它包括生产数据、生产数据处理系统和生产网络。生产系统经过一段时间的运转以后,需要改进完善,而改进一般包括产品的改进、加工方法的改进、操作方法的改进、生产组织的改进。企业的生产系统应该具备以下六个方面的功能。①创新功能。②质量功能。③柔性功能。④继承性功能。⑤自我完善功能。⑥环境保护功能。1.1制造业、制造系统、制造过程与制造技术3.系统观点下的生产过程和生产系统用系统的观点可以将生产过程看作一个具有输入和输出的生产系统。其中,输入包括以下方面。(2)(1)生产对象,指完成生产活动的原材料,包括主材料和辅助材料。生产资料,指生产所需的手段,包括直接生产资料和间接生产资料。(4)(3)能源,指生产过程中的动力来源。劳动力,指生产过程中生产者付出的脑力劳动和体力劳动。(5)生产信息,指有效进行生产活动所需的知识、技能、情报、资料等。输出指生产财富,包括有形财富(产品)和无形财富(服务)。1.1制造业、制造系统、制造过程与制造技术1.1.6制造技术制造技术为满足社会需求服务,而又依赖于社会需求和生产力发展的水平,依赖于科学技术发展的整体水平。制造技术是以制造一定质量的产品为目标,研究如何以最少的消耗、最低的成本和最高的效率进行产品制造的综合性技术。制造技术是完成制造活动所施行的一切手段的总和。1631.1制造业、制造系统、制造过程与制造技术是涉及生产活动及各个方面和生产的全过程,是一个从产品概念到最终产品的集成活动,是一个功能体系和信息处理系统。是从原材料或半成品经加工装配后形成的最终产品的过程,以及在此过程中所施行的一切手段的总和。广义理解制造技术狭义理解制造技术1.1制造业、制造系统、制造过程与制造技术制造技术的社会功能体现在以下几个领域,如图1-1-1所示。图1-1-1制造业的社会功能体现1.1制造业、制造系统、制造过程与制造技术如果将制造技术发展阶段和社会经济发展阶段互相对照,便可发现:一是在资源经济时代,社会需求主流为温饱型,产品粗放,品类单一,生产技术相对落后,手工生产辅以简单机械化设备,以机械加工替代繁重体力劳动的近代工业制造方式。二是在能源经济时代,社会需求主流转为小康型,产品质量要求提高,数量激增,但在款式、造型等方面的要求尚处次要,采取电气机械自动化,以刚性生产线为特征,机器不但替代繁重体力劳动,提高了生产效率,而且在保证质量一致性方面发挥了重要作用。制造业进入现代工业生产方式。市场仍是卖方主导方式。三是社会进入信息时代,社会需求主流转向富裕型,商品需求多样化要求上升,质量、款式、交货期、品质价格比成为市场竞争的决定性因素,产品和制造过程的环保、物耗、能耗要求更加严苛。制造技术进入后现代化方式。生产过程要求以灵捷、清洁、高效、优质、廉价赢得市场。社会已转为买方市场。PARTTWO机械制造工艺过程概述1.21.2机械制造工艺过程概述在生产过程中,能直接改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性能的部分称为工艺过程,如毛坯制造、零件加工、热处理、表面处理、零部件的装配等。显然,工艺过程是生产过程的主要组成部分。采用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸及表面质量使其成为合格零件的过程称为机械加工工艺过程;将组成产品的零件按设计要求正确结合成合格产品的过程称为机械装配工艺过程。按照工作内容的不同,另外还有毛坯制造工艺过程,热处理、表面处理工艺过程等。点击图标可观看视频

机械加工工艺过程的组成1.2机械制造工艺过程概述1.2.1机械加工工艺过程及其组成每个零件的机械加工工艺过程都是由若干个基本单元组成的,该组成单元称为工序。工序的定义。工序指由一个或一组工人在同一台机床或同一个工作地,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。工作地、工人、工件与连续作业构成了工序的四个要素,若其中任一要素发生变更,则构成另一道工序。(1)一个机械加工工艺过程需要包括哪些工序,是由被加工零件的结构复杂程度、加工精度要求及生产类型决定的。1.2机械制造工艺过程概述工序的组成。每个工序又可分为若干步骤,即安装、工位、工步和走刀。(2)①安装。工件加工前,使其在机床或夹具中相对刀具占据正确位置并给予固定的过程,称为装夹,包括定位和夹紧两个过程。工件每经一次装夹后所完成的那部分工序称为安装。②工位。当采用多工位夹具或多轴(多工位)机床时,使工件在一次安装中先后经过若干个不同位置依次进行加工,则工件在机床上占据每个位置所完成的那部分工序称为工位。如果一个工序只有一次安装,该安装又只有一个工位,则工序内容就是安装内容,同时也是工位内容。图1-2-1所示为在三轴钻床上利用回转工作台按四个工位连续完成每个工件的装夹、钻孔、扩孔和铰孔。采用多工位加工,可提高生产率和保证被加工表面的相互位置精度。1.2机械制造工艺过程概述图1-2-1多工位连续加工1.2机械制造工艺过程概述③工步。在工件被加工表面(或装配时的连接表面)、加工(或装配)工具和切削用量都不变的情况下,所连续完成的那一部分工序内容称为工步。在机械加工中,若用几把不同的刀具同时加工一个工件的几个不同表面的工步,通常被视为一个工步,称为复合工步。如图1-2-2所示,采用复合工步可以提高生产效率。图1-2-2复合工步实例1.2机械制造工艺过程概述④走刀。走刀(又称工作行程)是指刀具相对工件加工表面进行一次切削所完成的那部分工作。每个工步可包括一次走刀或几次走刀。综上分析可知,机械加工工艺过程的组成是很复杂的。机械加工工艺过程由许多工序组成,一个工序可能有几个安装,一个安装可能有几个工位,一个工位可能有几个工步,一个工步可能包括几次走刀。1.2机械制造工艺过程概述1.2.2机械装配工艺过程机械装配工艺过程是指将组成机器的全部零件按一定的精度要求和技术条件连接与固定在一起,构成合格机械产品的过程。相应的装配工作称为(1)套装。套件是在一个基准零件上装上一个或若干个零件构成的,它是最小的装配单元。(2)组装。组件是在一个基准零件上装上若干套件及零件构成的。(3)部装。部件是在一个基准零件上装上若干组件、套件和零件构成的。(4)总装。在一个基准零件上装上若干部件、组件、套件和零件就形成了整个产品。PARTTHREE机械制造工艺方法与生产类型1.31.3机械制造工艺方法与生产类型1.3.1机械制造工艺方法的分类根据工件加工后质量有无变化及质量变化情况(增加或减少)可将机械制造工艺方法分为以下三类。

1.3机械制造工艺方法与生产类型1.3.2机械制造生产类型及其工艺特点

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生产纲领与生产类型1.3机械制造工艺方法与生产类型2)生产类型的划分(1)按生产过程的组织方式和生产批量划分生产类型。大量生产③成批生产②单件生产①1.3机械制造工艺方法与生产类型同类产品的生产类型划分情况具体如表1-2-1所示。表1-2-1同类产品的生产类型划分生产类型同类零件的年产量/件重型零件中型零件小型零件单件生产5以下10以下100以下成批生产小批5~10010~200100~500中批100~300200~500500~5000大批300~1000500~50005000~50000大量生产1000以上5000以上50000以上1.3机械制造工艺方法与生产类型(2)按客户订单的切入点划分生产类型。①按分销生产。②按库存生产。③按订单装配。④按订单制造。⑤按订单设计。PARTFOUR机械加工工艺规程概述1.41.4机械加工工艺规程概述规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件称为工艺规程。其中,规定零件机械加工工艺过程和操纵方法等的工艺文件称为机械加工工艺规程。规定产品或部件装配工艺过程和装配方法的工艺文件称为机械装配工艺规程。通常,在具体的生产条件下,机械加工工艺规程写成表格(卡片)的形式,按规定的形式书写成工艺文件,用来指导生产管理。机械加工工艺规程内容涉及毛坯的类型、工序内容、工艺设备、切削用量、工时定额、工序尺寸及公差等方面。1.4机械加工工艺规程概述1.4.1机械加工工艺规程的作用(1)(3)(2)(4)机械加工工艺规程是指导生产的主要技术文件。单击添加标题机械加工工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据。机械加工工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本技术文件。机械加工工艺规程是进行技术交流的重要文件。1.4机械加工工艺规程概述1.4.2机械加工工艺规程的内容按照规定,属于机械加工工艺规程的有以下文件。(1)机械加工工艺过程卡片。机械加工工艺过程卡片(也称工艺路线卡片)规定整个生产过程中,产品(或零件)所要经过的车间、工序等总的加工路线及所有使用的设备和工艺装备,可以作为工序卡片的汇总文件,是以工序为单位,简要说明产品或零部件的加工过程的一种工艺文件。它是生产管理的主要技术文件,广泛用于中批生产和单件小批生产中比较重要的零件。机械加工工艺过程卡片示例如表1-4-1所示。点击图标可观看视频

机械加工工艺规程的种类和作用1.4机械加工工艺规程概述表1-4-1机械加工工艺过程卡片1.4机械加工工艺规程概述(2)机械加工工序卡片。它是在机械加工工艺过程卡片的基础上按每道工序所编的一种工艺文件,一般具有工序简图(简图上应标明定位基准、工序尺寸及公差、几何公差和表面粗糙度要求,用粗实线表示加工部位),并详细说明该工序的每个工步的加工内容、工艺参数、操作要求以及所用设备和工艺装备等。它主要适用于大批大量生产中的所有零件,中批生产中的重要零件和单件小批生产中的关键工序。机械加工工序卡片示例如表1-4-2所示。(3)标准零件或典型零件工艺过程卡片。它是针对标准零件或者典型零件设计的工艺过程卡片,专用性较强。1.4机械加工工艺规程概述表1-4-2机械加工工序卡片1.4机械加工工艺规程概述1.4.3机械加工工艺规程的设计原则机械加工工艺规程的设计原则如下。(1)必须可靠保证零件图纸上所有技术要求的实现,即保证质量,并要提高工作效率。(2)保证经济上的合理性,即成本要低,消耗要小。(3)保证良好的安全工作条件,即尽量减轻工人的劳动强度,保障生产安全,创造良好的工作环境。(4)要从本厂实际出发,即所制定的机械加工工艺规程应立足于本企业实际条件,并具有先进性,尽量采用新工艺、新技术、新材料。(5)所制定的机械加工工艺规程随着实践的检验和工艺技术的发展与设备的更新,应能不断地修订完善。1.4机械加工工艺规程概述1.4.4机械加工工艺规程设计所需原始资料机械加工工艺规程设计需要如下原始资料。(1)产品装配图、零件图。(2)产品验收质量标准。(3)产品的年生产纲领。(4)毛坯材料与毛坯生产条件。(5)制造厂的生产条件(包括机床设备和工艺装备的规格、性能和现在的技术状态,工人的技术水平,工厂自制工艺装备的能力以及工厂供电、供气的能力等有关资料)。(6)机械加工工艺规程设计、工艺装备设计所用设计手册和有关标准。(7)国内外先进制造技术资料等。1.4机械加工工艺规程概述1.4.5机械加工工艺规程设计步骤机械加工工艺规程设计需要如下原始资料。(1)分析零件图和产品装配图。(3)由产品的年生产纲领研究确定零件生产类型。(2)对零件图和装配图进行工艺审查。(4)确定毛坯。(5)拟定工艺路线。1.4机械加工工艺规程概述(6)确定各工序所用机床设备和工艺装备,对需要改装或重新设计的专用工艺装备给出设计任务书。(8)确定各工序的技术要求及检验方法。(7)确定各工序的加工余量,计算工序尺寸及公差。(9)确定各工序的切削用量和工时定额。(10)编制工艺文件。PARTFIVE数控加工工艺规程文件1.51.5数控加工工艺规程文件(1)数控加工工艺路线卡片。在数控加工中,常常要注意并防止刀具在运动过程中与夹具或工件发生意外碰撞,为此必须告诉操作者编程中的刀具运动路线,如从哪里下刀、在哪里抬刀等。数控加工工艺路线卡片如表1-5-1所示。(2)数控加工工序卡片。数控加工工序卡片应注明编程原点和对刀点,并要简要注出编程说明(如所用机床型号、程序介质、程序编号、刀具半径补偿等)及刀具参数(如主轴转速、进给速度、背吃刀量或刀宽等)的选择。数控加工工序卡片如表1-5-2所示。1.5数控加工工艺规程文件表1-5-1数控加工工艺路线卡片数控加工工艺路线卡片零件图号工序号工步号程序号机床型号程序段号加工内容共

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页(工艺路线图)1.5数控加工工艺规程文件表1-5-2数控加工工序卡片单位名称产品名称或代号零件名称零件图号工序号程序编号夹具名称使用设备车间工步号工步内容刀具号刀具规格主轴转速进给速度背吃刀量备注123︙︙编制审核批准年

月

日共

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页1.5数控加工工艺规程文件(3)数控加工刀具卡片。数控加工刀具卡片反映刀具编号、刀具结构、尾柄规格、刀具型号和材料等,是组装刀具和调整刀具的依据。数控加工刀具卡片如表1-5-3所示。(4)数控加工工件安装和加工原点设定卡片。该卡片主要表示出加工原点、定位方法和夹紧方法,并注明加工原点设置位置和坐标方向、使用的夹具名称和编号等。数控加工工件安装和加工原点设定卡片如表1-5-4所示。1.5数控加工工艺规程文件表1-5-3数控加工刀具卡片产品名称或代号零件名称零件图号序号刀具号刀具规格、名称数量加工表面备注123︙︙编制审核批准共

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页1.5数控加工工艺规程文件表1-5-4数控加工工件安装和加工原点设定卡片零件图号数控加工工件安装和加工原点设定卡片工序号零件名称装夹次数(加工原点位置示意图)编制(日期)批准(日期)第

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页序号夹具名称夹具图号1.5数控加工工艺规程文件表1-5-5数控加工编程任务书(5)数控加工编程任务书。数控加工编程任务书主要包含数控加工工序说明和技术要求,是编程人员和工艺人员协调工作编制数控程序的重要依据之一。数控加工编程任务书如表1-5-5所示。单位数控加工编程任务书零件图号任务书编号零件名称所用数控设备共

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页主要工序说明及技术要求:编程收到日期月

日经手人编制审核编程审核批准1.5数控加工工艺规程文件表1-5-6数控加工程序单(6)数控加工程序单。数控加工程序单主要包含程序段的内容、程序单的作用等相关内容,是机床操作人员操纵数控机床进行加工的依据。数控加工程序单如表1-5-6所示。程序段号程序代码说明编制审核批准日期谢谢观看万向节滑动叉工序设计分析模块2学习目标学习重点学习难点学生能对机械制造有一个整体概念,掌握机械加工工艺过程的基本知识。机械加工工艺过程及其组成、工艺路线的拟定。机械加工工艺过程及其组成、工艺路线的拟定。CONTENTS目录工序10钻中心孔2.1工序20粗车小头外圆2.2工序30钻花键底孔2.3工序40调质处理229~269HB2.4工序50镗花键底孔2.5CONTENTS目录工序60车小头端面、倒内孔角2.6工序70车大头台阶孔、内沟槽倒角2.7工序80拉花键2.8工序90钻两耳孔2.9工序100精车外圆、倒角、切槽2.10CONTENTS目录工序110半精镗、精镗两耳孔2.11工序120车两耳外侧面、车卡簧槽、扩两耳外侧孔2.12工序130钻油杯孔、攻丝2.13工序140去毛刺2.14工序150部装2.15模块2万向节滑动叉工序设计分析汽车底盘传动轴上的万向节滑动叉(见图2-0-1)位于传动轴的端部。其主要作用:一是传递转矩,使汽车获得前进的动力;二是当汽车后桥钢板弹簧处在不同的状态时,调整传动轴的长短及其位置。零件的两个叉头部位上有两个ϕ33mm的孔,用以安装滚针轴承并与十字轴相连,起万向联轴节的作用。零件的ϕ40.5mm花键孔与传动轴端部的花键轴相配合,用于传递动力。根据产品质量要求以及企业实际生产条件,制定其机械加工工艺过程卡片(见表2-0-1)、各工序卡片(见表2-0-2至表2-0-14)和刀具卡片(见表2-0-15)。其中:工序10的机械加工工序卡片如表2-0-2所示;工序20的机械加工工序卡片如表2-0-3所示;工序30的机械加工工序卡片如表2-0-4所示;工序50的机械加工工序卡片如表2-0-5所示;工序60的机械加工工序卡片如表2-0-6所示;工序70的机械加工工序卡片如表2-0-7所示;工序80的机械加工工序卡片如表2-0-8所示;工序90的机械加工工序卡片如表2-0-9所示;工序100的机械加工工序卡片如表2-0-10所示;工序110的机械加工工序卡片如表2-0-11所示;工序120的机械加工工序卡片如表2-0-12所示;工序130的机械加工工序卡片如表2-0-13所示;工序150的机械加工工序卡片如表2-0-14所示。模块2万向节滑动叉工序设计分析模块2万向节滑动叉工序设计分析图2-0-1滑动叉零件图模块2万向节滑动叉工序设计分析图2-0-1机械加工工艺过程卡片——滑动叉模块2万向节滑动叉工序设计分析表2-0-2机械加工工序卡片——工序10模块2万向节滑动叉工序设计分析模块2万向节滑动叉工序设计分析表2-0-3机械加工工序卡片——工序20模块2万向节滑动叉工序设计分析模块2万向节滑动叉工序设计分析表2-0-4机械加工工序卡片——工序30模块2万向节滑动叉工序设计分析模块2万向节滑动叉工序设计分析表2-0-5机械加工工序卡片——工序50模块2万向节滑动叉工序设计分析模块2万向节滑动叉工序设计分析表2-0-6机械加工工序卡片——工序60模块2万向节滑动叉工序设计分析模块2万向节滑动叉工序设计分析表2-0-7机械加工工序卡片——工序70模块2万向节滑动叉工序设计分析模块2万向节滑动叉工序设计分析表2-0-8机械加工工序卡片——工序80模块2万向节滑动叉工序设计分析模块2万向节滑动叉工序设计分析表2-0-9机械加工工序卡片——工序90模块2万向节滑动叉工序设计分析模块2万向节滑动叉工序设计分析表2-0-10机械加工工序卡片——工序100模块2万向节滑动叉工序设计分析表2-0-11机械加工工序卡片——工序110模块2万向节滑动叉工序设计分析表2-0-12机械加工工序卡片——工序120模块2万向节滑动叉工序设计分析表2-0-13机械加工工序卡片——工序130模块2万向节滑动叉工序设计分析表2-0-14机械加工工序卡片——工序150模块2万向节滑动叉工序设计分析表2-0-15刀具卡片———滑动叉PARTONE工序10钻中心孔2.1大多数的机械零件上都存在内孔表面。根据孔与其他零件的相对连接关系的不同,孔有配合孔与非配合孔之分;根据孔几何特征的各异,孔也有通孔、盲孔、阶梯孔、锥孔等区别;按其形状,孔还有圆孔和非圆孔等不同。2.1工序10钻中心孔滑动叉工序10机械加工工序卡片如表2-0-2所示。工序10钻中心孔为钳工加工,在热工部进行,采用Z4012B台钻,用专用钻中心孔夹具进行装夹。中心钻规格为A6.3,台钻主轴转速为630r/min,进给量为0.05mm/r,切削深度为3.15mm,采用专用的中心孔检测工具进行检测。2.1工序10钻中心孔2.1.1钻削加工人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。在实体工件上加工出孔,采用钻削加工;对已有孔进行扩大尺寸并提高精度及光度,采用铰削、镗削加工;对孔进行精加工,生产中主要采用磨削;进一步提高孔的表面质量还需采用精细镗、研磨、珩磨、滚压等光整加工方法。在钻床上以钻头的旋转作为主运动,以钻头向工件的轴向移动作为进给运动,在实体工件上加工出孔,称为钻削。其中,麻花钻最为常用。由于麻花钻存在的结构问题,采用麻花钻钻孔时轴向力很大,定心能力较差,孔易引偏,加工中摩擦严重,加之冷却润滑不便,加工表面较为粗糙。故麻花钻钻孔的精度不高,一般为IT13~IT12,表面粗糙度Ra值达12.5~6.3μm,生产效率也不高。所以,钻削主要用于ϕ80mm以下孔的粗加工,生产中为提高孔的加工精度、生产效率和降低生产成本,广泛使用钻模、多轴钻或组合机床进行孔的加工。2.1工序10钻中心孔人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的等,可以说是国民经济的支柱产业。孔的深径比达到5及以上的为深孔。深孔加工难度较大,主要表现在刀具刚性差、导向难、排屑难、冷却润滑难几方面,有效地解决以上加工问题,是保证深孔加工质量的关键。一般对深径比为5~20的普通深孔,在车床或钻床上用加长麻花钻加工;对深径比达20以上的深孔,在深孔钻床上用深孔钻加工;当孔径较大,孔加工要求较高时,可在深孔镗床上加工。当工件上已有预孔(如铸孔、锻孔或已加工孔)时,可采用扩孔钻进行孔径扩大的加工,称为扩孔。扩孔也属于钻削范围,但精度、表面质量在钻孔基础上均有所提高,一般扩孔精度达IT12~IT10,表面粗糙度Ra值达6.3~3.2μm,故扩孔除可用于较高精度的孔的预加工外,还可使一些要求不高的孔达到加工要求。扩孔加工孔径一般不超过ϕ100mm。2.1工序10钻中心孔2.1.2钻削加工设备人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。1.钻床钻床是进行孔加工的主要机床之一。其主运动是主轴的旋转运动,主轴向工件的移动为进给运动,加工中工件不动。立式钻床

立式钻床如图2-1-1所示,在钻孔直径为ϕ25mm以下时使用,也可用于铰孔、攻螺纹及镗孔。立式钻床主要包括头座、机柱、床台及底座,其运动机构大致分为速度传动机构与进刀传动机构。1)2.1工序10钻中心孔人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的产业。图2-1-1立式钻床(1)速度传动机构:由头座内的齿轮系或皮带轮组改变其芯轴速度,钻头装于芯轴的轴孔内随芯轴转动。(2)进刀传动机构:钻头转动一周,钻头进入工件内的距离称为进刀深度,进刀方式除可由手工操作外,还可由自动进刀机构获得自动进刀,其进刀深度可通过标示牌上的刻度获得。

直立落地式钻床的床台的调节方式有两种:一是可沿机柱上下调节以适应工件高度;二是以机柱为中心向左右转动90°。2.1工序10钻中心孔人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。台式钻床

台式钻床如图2-1-2所示,是小型工件制作及学生实习、工厂实用的一种钻床,常用于小孔(ϕ13mm以下)的钻孔,装置在工作台上使用。其主要包括头座、机柱、床台和底座四部分,其芯轴转速的变化靠主轴电机与芯轴之间的皮带与V形塔轮的接触面改变获得,进刀由手工操作,进刀深度可由两个调整螺钉调节,如图2-1-3所示。进刀时受的阻力极易察觉,操作灵敏,故台式钻床也称灵敏钻床。2)2.1工序10钻中心孔人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。图2-1-2台式钻床图2-1-3台式钻床芯轴的回转与进刀装置2.1工序10钻中心孔人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。

摇臂钻床

图2-1-4所示为摇臂钻床的一种,用于钻削圆孔过于庞大的工件,其应用范围颇广,使用方便,芯轴头座沿旋臂左右移动,旋臂可沿机柱上下移动、水平旋转至任何位置,钻削工具可以迅速在相当大的面积范围内定位,因此对于大型工件的孔加工,摇臂钻床钻孔有代替立式镗床镗孔的趋势。摇臂钻床根据旋臂的长度而区分规格。3)图2-1-4摇臂钻床2.1工序10钻中心孔人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。特种钻床

为生产需要而特别设计的钻床称为特种钻床。若工件需钻不同直径的孔或不同形式的孔,则可将数部台式钻床排在一起而称为成排钻床,如图2-1-5所示,工件可沿钻床依次移动直至工作完成;若一工件需同时钻削多个孔,则可用多轴钻床,如图2-1-6所示。4)图2-1-5成排钻床2.1工序10钻中心孔人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。

图2-1-6多轴钻床2.1工序10钻中心孔人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。2.钻削刀具麻花钻

麻花钻是通过其相对固定轴线的旋转切削以钻削工件圆孔的刀具,因其容屑槽呈螺旋状形似麻花而得名。螺旋槽有2槽、3槽或更多槽,以2槽最为常见。麻花钻可被夹持在手动或电动的手持式钻孔工具上使用,也可安装在钻床、铣床、车床乃至加工中心上使用。麻花钻由柄部、颈部和工作部分组成,工作部分由切削部分和导向部分组成,如图2-1-7所示。钻头材料一般为高速工具钢或硬质合金。1)2.1工序10钻中心孔人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。图2-1-7标准麻花钻头的结构2.1工序10钻中心孔人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。标准麻花钻的切削部分。麻花钻的切削部分承担切削工作,导向部分主要起引导作用,也作为切削部分的备磨部分,为减轻导向部分与钻孔孔壁的摩擦,工作部分有很小的倒锥。为提高钻孔的加工精度,通常会仔细刃磨钻头,使两个切削刃的长度相等和顶角对称,在钻头上修磨出分屑槽,将宽的切屑分成窄条,以利于排屑。(1)图2-1-8麻花钻切削部分的结构①麻花钻切削部分的结构。麻花钻切削部分的结构如图2-1-8所示。2.1工序10钻中心孔ba前刀面:主切削刃附近的螺旋槽表面,共2个。主后刀面:与加工表面相对的表面,共2个。dc副后刀面(棱边):在钻头外圆靠近主切削刃的棱边,共2个。主切削刃:主后刀面与螺旋槽的两条交线,共2个。e副切削刃:副后刀面(棱边)与前刀面的交线,共2个。f横刃:两主后刀面在钻心处的交线,只有1个。2.1工序10钻中心孔人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。图2-1-9麻花钻切削角度标注辅助坐标系及切削角度②麻花钻切削部分的角度。钻头切削角度是在由基面、切削平面、正交平面建立的辅助坐标系里确定的,如图2-1-9所示。麻花钻主切削刃上任一点的基面,是通过该点且垂直于该点切削速度方向的平面。麻花钻主切削刃上任一点的切削平面,是由该点的切削速度方向与该点切削刃的切线所构成的平面。正交平面即通过主切削刃上任一点并垂直于基面和切削平面的平面。2.1工序10钻中心孔

ab顶角(2ϕ)螺旋角两主切削刃在中剖面内投影的夹角。标准麻花钻的切削部分顶角越小,则主切削刃越长,单位切削刃上的负荷越轻,轴向力越小,这对钻头轴向稳定性有利,且外圆处的刀尖角增大,有利于散热和提高刀具耐用度,但顶角减小会使钻尖强度减弱,切屑变形增大,导致扭矩增加。标准麻花钻的顶角约为118°,高速钢钻头的顶角一般为118°(有时大于130°),硬质合金钻头的顶角一般为140°,直槽钻头的顶角常为130°,三刃钻头的顶角一般为150°钻头螺旋槽上最外圆的螺旋线切线与钻头轴线的夹角。由于螺旋槽上各点的导程相同,因而钻头不同直径处的螺旋角是不同的,外径处螺旋角最大,越接近中心螺旋角越小。增大螺旋角则前角增大,有利于排屑,但钻头刚度下降。标准麻花钻的螺旋角为18°~38°,对于直径较小的钻头,螺旋角应取较小值,以保证钻头的刚度。下面介绍主要的切削角度。2.1工序10钻中心孔c.横刃斜角(ψ):在端平面中横刃与主切削刃之间的夹角。它是刃磨钻头时自然形成的,顶角、后角刃磨正常的标准麻花钻,后角越大,横刃斜角越小,横刃斜角减小会使横刃长度增大。横刃斜角一般取40°~60°。d.前角(γo):在正交平面内前刀面和基面间的夹角。由于结构上的原因,前角在外缘处向中间逐渐减小,横刃处前角为负,可达-55°左右,钻削时起挤压作用。e.后角(αo):切削刃上任一点的后角,是在圆柱截面内的切线与切削平面之间的夹角。钻头后角不在主剖面内度量,而是在假定工作平面(进给剖面)内度量。钻头的后角是刃磨得到的,刃磨时要注意在外缘处磨得小些(8°~10°),靠近钻心处要磨得大些(20°~30°)。2.1工序10钻中心孔(2)麻花钻钻孔加工的影响。①麻花钻的直径受孔径的限制,螺旋槽使钻芯更细,钻头刚度降低;仅有两条棱带导向,孔的轴线容易偏斜;横刃使定心困难,轴向抗力增大,钻头容易摆动。因此,钻出孔的几何误差较大。②麻花钻的前刀面和主后刀面都是曲面,沿主切削刃各点的前角、后角各不相同,横刃处的前角达-55°,切削条件很差;切削速度沿切削刃的分配不合理,强度最低的刀尖处切削速度最大,所以磨损严重。因此,加工的孔精度低。③钻头主切削刃全刃参加切削,刃上各点的切削速度又不相等,容易形成螺旋形切屑,排屑困难。因此切屑与孔壁挤压摩擦,常常划伤孔壁,加工后的表面很粗糙。2.1工序10钻中心孔③与其他类型的切削刀具相比,标准麻花钻的主切削刃很长,不利于分屑与断屑。④刃带处副切削刃的副后角为零值,造成副后刀面与孔壁间的摩擦加大,切削温度上升,钻头外缘转角处磨损较大,加工表面质量恶化。①标准麻花钻主切削刃上各点处的前角数值内外相差太大。钻头外缘处主切削刃的前角约为+30°,而接近钻心处前角约为-30°。近钻心处前角过小,造成切屑变形大,切削阻力大;而近外缘处前角过大,在加工硬材料时,切削刃强度常显不足。②横刃嫌长,横刃处的前角是很大的负值,达-54°~-60°,从而将产生很大的轴向力,钻头易抖动,导致不易定心。(3)标准麻花钻的缺点。2.1工序10钻中心孔口诀一:刃口摆平轮面靠。①刃磨口诀。口诀三:由刃向背磨后面。口诀四:上下摆动尾别翘。钻轴斜放出锋角。口诀二:(4)标准麻花钻的刃磨。为改善标准麻花钻的切削性能,提高钻削效率和延长刀具寿命,通常要对其切削部分进行修磨,称为刃磨。这里用四句口诀来指导刃磨过程,效果较好。2.1工序10钻中心孔②刃磨方法。刃磨时右手握住钻头的中部,左手握住钻头的尾部。使钻头主切削刃与砂轮外轮缘相切摆平,钻头的轴线与砂轮圆柱母线在平面内的夹角约等于59°,刃磨部分的主切削刃处于水平位置。使主切削刃处于略高于砂轮水平中心处(比水平中心高5~10mm),先接触砂轮,如图2-1-10所示。右手缓慢地使钻头绕自己的轴心由下向上转动(约35°),同时施加适当的刃磨压力,这样可使整个后面都磨到。左手配合做缓慢同步下压运动,下压的速度及幅度随要求的后角大小而变。为保证钻头中心处磨出较大的后角,还应做适当的右移运动,刃磨时两手配合要协调自然,不断反复,经常轮换磨两后面,直至达到刃磨要求为止。钻头刃磨压力不宜过大,并要求经常浸入水中冷却,以防因过热退火而硬度降低。关键在于刃磨时压力要适宜,以不使钻头发蓝为宜。2.1工序10钻中心孔图2-1-10麻花钻刃磨2.1工序10钻中心孔③修磨后的检查。检查方法有两种:一种是用角度样板检查,另一种是目测检查。检查项目有顶角、主切削刃、主偏角、横刃斜角、刃面等。麻花钻刃磨的目测检查如图2-1-11所示。图2-1-11麻花钻刃磨的目测检查2.1工序10钻中心孔a.顶角检查。应约等于120°。c.主偏角检查。把钻头切削部分向上竖起,两眼平视,由于两主切削刃一前一后会产生视差,往往感到左刃尖(前刃)高于右刃尖(后刃),所以要旋转180°反复看几次,如果结果一样,就说明主偏角对称。b.主切削刃检查。两主切削刃长度应相等,可用钢直尺、游标卡尺测量。d.横刃斜角检查。横刃应从中间把两主切削刃和两后刀面平均分开,横刃斜角为40°~60°。e.后刃检查。两后面应光洁平整,略低于主切削刃。f.试钻检查。对要求高的钻头应进行试钻。用同等材料在钻床上试钻,要求切屑排出顺畅,钻削轻快、效率高,钻后孔径达标、孔壁光洁。2.1工序10钻中心孔abcde

刃磨前应注意选择平整无裂缝的氧化铝(白色)砂轮,对长期未使用的砂轮机应做空转检验。刃磨时严禁正对砂轮。

平稳刃磨,均匀磨换砂轮面,注意操作安全。刃磨时必须戴防护眼镜。刃磨时不能用力过猛。④刃磨时应注意的问题。2.1工序10钻中心孔

群钻是针对标准麻花钻工作中存在的不足,经长期生产经验总结采取多种修磨措施而形成的新型钻头结构,如图2-1-12所示。其主要结构特征是将两主切削刃接近钻心处磨成圆弧内刃以提高该处刀刃锋利性;将横刃磨窄磨尖,改善其切削性能并提高定心性,同时降低横刃尖高以保证刀尖足够的强度和刚度;在外刃上开出分屑槽,以利于排屑;磨窄刃带以减少刀具与孔壁的摩擦。这样就形成了“三尖七刃锐当先,月牙弧槽分两边,一侧外刃再开槽,横刃磨低窄又尖”的新结构。与标准麻花钻相比,采用群钻加工孔,可明显降低轴向力,增强定心能力,提高钻削加工精度、表面质量及钻头的耐用度。目前,群钻按工作材料的不同、加工孔径的不同,实现了标准化、系列化。2)群钻2.1工序10钻中心孔图2-1-12群钻2.1工序10钻中心孔加工硬脆材料如合金铸铁、玻璃、淬硬钢等难切削材料时,可使用硬质合金钻头。硬质合金钻头直径较小时可做成整体结构,直径较大(大于6mm)时可做成镶嵌结构,如图2-1-13所示。可转位浅孔钻是20世纪70年代末出现的新型钻头,它适合在车床上加工直径为20~60mm,长径比小于3的中等直径浅孔。对直径为60mm以上的浅孔,可用硬质合金可转位浅孔钻加工。可转位浅孔钻(见图2-1-14)还可用于镗孔或车端面,并可实现高速切削。3)硬质合金钻头4)可转位浅孔钻2.1工序10钻中心孔图2-1-13镶嵌式硬质合金钻头图2-1-14可转位浅孔钻2.1工序10钻中心孔人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。图2-1-15枪钻5)深孔钻(1)枪钻。枪钻只有一个切削部分,最早用于加工枪管。钻削时,切削液从钻杆中间进入,经钻头头部的小孔喷射到切削区,然后带着切屑从钻头的V形沟槽中排出。枪钻(见图2-1-15)适于加工直径为2~20mm、孔深与孔径之比大于100的深孔。枪钻常用高速钢或硬质合金制造。2.1工序10钻中心孔人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。图2-1-16BTA深孔钻(2)BTA深孔钻。BTA深孔钻加工时,切削液从钻杆与孔壁的间隙处送入,靠切削液的压力将切屑从钻杆的内孔中排出。BTA深孔钻适用于钻削直径6mm以上、孔深与孔径之比小于100的深孔,其生产效率比枪钻高3倍以上,如图2-1-16所示。2.1工序10钻中心孔人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。图2-1-17喷射钻(3)喷射钻。喷射钻是一种多刃内排屑深孔钻,有内、外两层钻管,大部分切削液从内、外钻管的间隙中进入切削区,然后连同切屑进入内管;另一小部分切削液则经由内管尾端的月牙形孔进入内管,产生喷射效应,形成低压区,帮助抽吸切屑。喷射钻不要求严格的切削液密封装置,适用于钻削直径18mm以上、孔深和孔径比小于100的深孔,如图2-1-17所示。2.1工序10钻中心孔人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。图2-1-18DF深孔钻(4)DF深孔钻。DF深孔钻吸收了BTA深孔钻和喷射钻的优点,采用单管,靠推压和抽吸双重作用排屑,提高了排屑能力,可钻削直径8mm以上的深孔,如图2-1-18所示。各类内排屑深孔钻可根据尺寸大小,采用焊接或机械夹固式可转位硬质合金刀片的结构。深孔钻上的导向块起导向和定心作用,可减少钻孔的偏斜和切削时的振动。深孔钻的刀齿和导向块的布置主要考虑分屑和切削时径向力的平衡。刀体与钻杆可用焊接或方牙螺纹连接。2.1工序10钻中心孔人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。图2-1-15枪钻6)扩孔钻扩孔钻一般用于孔的半精加工或终加工,用于铰或磨前的预加工或毛坯孔的扩大,有3到4个刃带,无横刃,前角和后角沿切削刃的变化小,加工时导向效果好,轴向抗力小,扩孔切削条件优于直接钻孔的条件。常见的扩孔钻如图2-1-19所示。2.1工序10钻中心孔人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。图2-1-20锪钻7)锪钻锪钻也称埋头钻、倒角刀,主要对孔的端面进行平面、柱面、锥面及其他形面加工。在已加工出的孔上加工圆柱形沉头孔、锥形沉头孔和端面凸台时,都使用锪钻,如图2-1-20所示。锪钻分柱形锪钻、斜孔锪钻、锥形锪钻、端面锪钻等多种形状。2.1工序10钻中心孔人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。8)中心钻中心孔用于孔加工的预制精确定位,引导麻花钻进行孔加工,减少误差。中心孔也是轴类工件在顶尖上安装的定位基面。中心孔有A型、B型、C型、R型,如图2-1-21所示。A型中心孔只有60°锥孔。B型中心孔外端的120°锥面又称保护锥面,用以保护60°锥孔的外缘不被碰坏。C型中心孔的外端与B型中心孔相同,里端有一个比圆柱孔还要小的内螺纹,适用于工件之间的紧固连接。R型中心孔将A型中心孔的圆锥母线改为圆弧线,适用于定位精度要求较高的工件。A型、B型、C型、R型中心孔,分别用相应的中心钻在车床或专用机床上加工。中心孔圆柱部分的直径就是选取中心钻的公称直径。加工中心孔之前应先将轴的端面车平,防止中心钻折断。标准中心钻的顶角一般为118°。2.1工序10钻中心孔图2-1-21中心孔类型2.1工序10钻中心孔(1)中心钻的类型。中心钻相应有四种类型。A型是不带护锥的中心钻。B型是带护锥的中心钻。加工直径d=2~10mm的中心孔时,通常采用不带护锥的中心钻(A型);加工工序较长、精度要求较高的工件时,为了避免60°定心锥被损坏,一般采用带护锥的中心钻(B型)。C型中心钻是在B型中心钻的基础上端部多了一个比圆柱孔还要小的内螺纹,它主要用于工件之间的紧固连接和保护小中心孔。R型中心钻是在A型中心钻的基础上,将圆锥母线改为圆弧形,以减小中心孔和顶尖的接触面积,减小摩擦力,提高定位精度。2.1工序10钻中心孔图2-1-23B型中心钻图2-1-22A型中心钻2.1工序10钻中心孔(2)中心钻的装夹。首先,根据加工需要选择合适的中心钻,根据机床尾座套筒锥度选择带莫氏锥柄的钻夹头。其次,用钻夹头钥匙逆时针旋转钻夹头外套,使三爪张开,装中心钻于三爪之间,使伸出长度为中心钻长度的1/3,然后用钻夹头钥匙顺时针转动钻夹头外套,使三爪夹紧中心钻,如图2-1-24所示。最后,擦净钻夹头柄部和尾座套筒锥孔,沿尾座套筒轴线方向将钻夹头锥柄部分稍用力插入尾座套筒锥孔中(注意扁尾方向)。2.1工序10钻中心孔图2-1-24装夹中心钻2.1工序10钻中心孔(3)中心钻钻削方法。①根据图纸的要求选择不同种类和不同规格的中心钻。中心孔的深度,一般对A型中心孔应钻出60°锥度的1/3~2/3,对B型中心孔必须将120°的保护锥钻出。②钻中心孔时,由于在工件轴线上钻削,钻削线速度低,必须选用较高的转速,如500~1000r/min,进给量要小。③工件端面必须车平,不允许出现小凸头;尾座需校正,以保证中心钻和轴线同轴。④中心钻起钻时,进给速度要慢,钻入工件时要用毛刷加注切削液并及时退屑冷却,使钻削顺利。钻毕,应使中心钻在中心孔中停留2~3s后退出,以使中心孔光、圆、准确。2.1工序10钻中心孔(4)中心钻的使用注意事项。①必须根据被加工零件的中心孔型及尺寸合理选用中心钻的型号。②被加工工件的硬度以170~200HB为宜。③刀具在使用前必须洗净防锈油脂,以免切屑粘在刀刃上影响切削性能。④被加工工件表面应平直,不得有砂眼或硬质点,以免刀具受损伤。⑤钻孔前中心钻应达到所需的位置精度。⑦加工时出现异常情况应立即停止,查清原因后方可加工。⑧注意刃口的磨损情况并及时修复。⑥根据加工对象选择不同的切削液,冷却应充分。⑨刀具用后要清洗上油,妥善保管。PARTTWO工序20粗车小头外圆2.22.2工序20粗车小头外圆滑动叉工序20机械加工工序卡片如表2-0-3所示。工序20粗车小头外圆在热工部采用数控车床(CAK6150P)加工,为车工工种,刀具采用YT15车刀,机床主轴转速为600r/min,进给量为0.2mm/r,切削深度为1mm。采用粗车外圆夹具夹持工件,外圆加工尺寸为ϕ55-00.1mm,长度为(118.5±0.3)mm,对称度公差要求为0.5mm,采用精度为0.02mm的游标卡尺检验。点击图标可观看视频

车削加工-12.2工序20粗车小头外圆2.2.1数控车床数控车床又称为CNC车床(见图2-2-1),即计算机数字控制车床,是目前国内使用量最大、覆盖面最广的一种数控机床,约占数控机床总数的25%。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品,是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。图2-2-1数控车床2.2工序20粗车小头外圆人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。1.数控车床的组成数控车床由数控程序、输入装置、数控装置、伺服系统、辅助控制装置、检测反馈装置及机床本体等组成,如图2-2-2所示。图2-2-2数控车床的组成2.2工序20粗车小头外圆人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。1)数控程序2)输入装置实际上,数控程序并非数控机床的物理组成部分,但从逻辑上讲,数控车床加工过程必须按数控程序的规定进行,数控程序是数控车床加工的一个重要环节,因此常将数控程序视为数控车床的一个组成部分。输入装置的作用是将数控程序和各种参数、数据传送并存入数控装置内。常用的输入方式为穿孔纸带、穿孔卡、磁带、磁盘等。近年来,穿孔纸带及穿孔卡已极少使用。也有一些数控车床用操作面板上的按钮和键盘将加工程序直接输入或通过串行接口将在计算机上编写的加工程序输入数控装置。随着CAD/CAM技术的发展,在CAD/CAM集成系统中,加工程序可不需要任何载体而直接输入数控装置中。2.2工序20粗车小头外圆人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。3)数控装置4)伺服系统数控装置是数控车床的核心。它的基本任务是接收控制介质上的数字化信息,按照规定的控制算法进行插补运算,把它们转换为伺服系统能够接收的指令信号,然后将结果由输出装置送到各坐标控制的伺服系统,控制数控车床的各个部分,进行规定的、有序的动作。数控装置一般由专用(或通用)计算机、输入输出接口板及可编程序逻辑制器(programmablelogiccontroller,PLC)等组成。可编程序控制器主要用于对数控车床辅助功能、主轴转速功能和刀具功能的控制。伺服系统是数控车床的执行机构,由伺服驱动电路和伺服驱动装置两大部分组成。伺服驱动电路的作用是接收数控装置的指令信息,并按指令信息的要求控制执行部件的进给速度、方向和位移。指令信息是以脉冲信息体现的,每个脉冲使机床移动部件产生的位移量称为脉冲当量。伺服驱动装置主要由主轴电动机、进给系统的功率步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机等组成,其中直流伺服电动机和交流伺服电动机均带有光电编码器等位置测量元件。2.2工序20粗车小头外圆人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。5)辅助控制装置6)检测反馈装置数控机床为了提高生产率、加工精度等,还配备了许多辅助控制装置,如自动换刀装置、自动工作台交换装置、自动对刀装置、自动排屑装置等。其作用是接收数控装置输出的指令信号,经必要的编译、逻辑判断、功率放大后直接驱动相应的电动、液压、气动和机械部件,以完成各种规定的动作。检测反馈装置也称反馈元件,通常安装在车床的工作台上或滚珠丝杠上,作用相当于普通车床上的刻度盘或人的眼睛。检测反馈装置可以将工作台的位移量转换成电信号,并且反馈给CNC系统。CNC系统可将反馈值与指令值进行比较,如果两者之间的误差超过某一个预先设定的数值,就会驱动工作台向消除误差的方向移动。在移动的同时,检测反馈装置向CNC系统发出新的反馈信号,CNC系统再进行信号的比较,直到误差值小于设定值为止。2.2工序20粗车小头外圆机床本体是数控车床的主体,是用于完成各种切削加工的机械部分,包主运动部件、进给运动部件、执行部件和基础部件,如刀架、主轴箱、尾座、导轨及其传动部件等。数控车床与普通车床不同,它的主运动和各个坐标轴的进给运动都是由单独的伺服电动机驱动的,所以它的传动链短,结构比较简单。为了保证数控车床的快速响应特性,在数控车床上还普遍采用精密滚珠丝杠副和直线滚动导轨副。在车削加工中心上还配备有刀库和自动换刀装置。同时还有一些良好的配套设施,如冷却装置、自动排屑装置、自动润滑装置、防护装置和对刀仪等,以利于充分发挥数控车床的功能。此外,为了保证数控车床的高精度、高效率和高自动化加工,数控车床的其他机械结构也产生了很大的变化。7)机床本体2.2工序20粗车小头外圆人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。2.数控车床的分类数控车床分为立式数控车床(见图2-2-3)和卧式数控车床(见图2-2-4)两种类型。立式数控车床用于回转直径较大的盘类零件车削加工。卧式数控车床用于轴向尺寸较大或小型盘类零件的车削加工。卧式数控车床按功能可进一步分为经济型数控车床、普通数控车床和车削加工中心。

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车床类型及其应用2.2工序20粗车小头外圆人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。图2-2-3立式数控车床图2-2-4卧式数控车床2.2工序20粗车小头外圆人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。采用步进电动机和单片机对普通车床的车削进给系统进行改造后形成的简易型数控车床。其成本较低,自动化程度低,功能比较差,车削加工精度也不高,适用于要求不高的回转类零件的车削加工。根据车削加工要求在结构上进行专门设计,配备通用数控系统而形成的数控车床。其数控系统功能强,自动化程度和加工精度也比较高,适用于一般回转类零件的车削加工。这种数控车床可同时控制两个坐标轴,即X轴和Z轴。(1)经济型数控车床(见图2-2-5):(2)普通数控车床(见图2-2-6):

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前置刀架车床2.2工序20粗车小头外圆人们的生活用品、消费资料以及工业产品大多是由制造业加工来的。它涉及国民经济的众多行业,如机械电子、轻工、化工、食品、航天等,可以说是国民经济的支柱产业。图2-2-5经济型数控车床图2-2-6普通数控车床(X、Z两轴控制,卧式)2.2工序20粗车小头外圆

在普通数控车床的基础上增加C轴和铣削动力头(更高级的还带有刀库)的数控车床。其可控制X、Z和C三个坐标轴,联动控制轴可以是X轴和Z轴、X轴和C轴或Z轴和C轴。由于增加了C轴和铣削动力头,这种数控车床的加工功能大大增强,除可以进行一般车削外,还可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工。

(3)车削加工中心(见图2-2-7):图2-2-7车削加工中心2.2工序20粗车小头外圆(1)(2)(3)(4)(5)精度要求高的零件表面粗糙度小的回转体表面形状复杂的回转体零件超精密的零件带一些特殊类型螺纹的零件3.数控车床的加工对象及加工特点1)数控车床的加工对象2.2工序20粗车小头外圆2)数控车床的加工特点加工精度高,质量稳定。(2)自动化程度高,劳动强度低。(1)生产效率较高。(4)具有良好的经济效益。(5)对加工对象的适应性强。(3)有利于生产管理的信息化。(6)2.2工序20粗车小头外圆2.2.2数控车削加工工艺处理加工工艺分析是前期准备工作,工艺分析将会直接影响工艺制定是否合理,而工艺制定是否合理,对程序编制、机床加工效率和零件的加工精度都有重要的影响。1.确定工件的加工部位和具体内容确定工件需在本数控车床上完成的工序内容及其与前后工序的联系,包括:工件在本工序加工之前的情况,如是铸件、锻件或棒料,形状、尺寸、加工余量如何等;前道工序已加工部位的形状、尺寸或本工序需要前道工序加工出的基准面、基准孔等;本工序要加工的部位和具体内容。为了便于编制工艺及程序,应绘制出本工序加工前毛坯图及本工序加工图。2.2工序20粗车小头外圆2.确定工件的装夹方式与设计夹具根据已确定的工件加工部位、定位基准和夹紧要求,选用或设计夹具。数控车床多采用三爪自定心卡盘夹持工件;还可采用尾座顶尖支持轴类工件。由于数控车床主轴转速极高,为便于工件夹紧,多采用液压高速动力卡盘,它在生产厂已通过了严格的平衡检测,具有高转速(极限转速可达6000r/min)、高夹紧力(最大推拉力为8000N)、高精度、调爪方便、使用寿命长等优点。还可使用软爪夹持工件,软爪弧面由操作者随机配制,可获得理想的夹持精度。通过调整油缸压力,可改变卡盘夹紧力,以满足夹持各种薄壁和易变形工件的特殊需要。为减少细长轴加工时受力变形,提高加工精度,以及加工带孔轴类的工件内孔时,可采用液压自动定心中心架,定心精度可达0.03mm。2.2工序20粗车小头外圆3.确定加工方案1)确定加工方案的原则加工方案又称工艺方案。数控机床的加工方案包括制定工序、工步及走刀路线等内容。制定加工方案的一般原则:先粗后精,先近后远,先内后外,程序段最少,走刀路线最短以及特殊情况特