机械加工工序设计与切削用量(ppt 76页).ppt

1、(4)在机械加工工艺设计、零件的工艺路径编制后，还需要对各机械加工工艺进行具体设计。确定每个工序的加工馀量，如选择机床和工艺设备；确定工序尺寸和公差选择切削用量和设置人工时间定额等。工艺设计也要有不同的方案，比较分析后确定。利用流水作业组织生产时，要注意各工序的同步。1，选择机床和工艺设备，2)选择工艺设备的注意事项少量批量生产时，应尽量选择普通标准工艺设备。刀具的选择主要取决于工艺中使用的机床。加工零件硬度加工表面尺寸、精度和表面粗糙度生产率和经济性等因素。刀具尺寸规格是尽可能的标准规格。大量生产时，根据检查过的尺寸，要设计卡、样柱、仪表、计量表及各种专用检查夹具等专用计量表。设计机床专用夹

2、具时，必须提交设计任务表。其内容为(1)产品名称和部件名称、编号、产量。绘制工艺示意图，注入加工表面和工艺尺寸公差。说明加工技术要求。(2)提出工件定位和夹紧方法。同时加工工件数量。说明建议的夹具格式、操作方法和需要注意的事项(3)使用的机床、刀具、辅具、切削条件等。辅助工具用于安装各种夹具，如夹具钻头、攻丝、铰刀和套筒等工具。夹紧整形刀具的特殊刀具夹。专用铼棒等。他们也分为标准和特殊两种。选取原则大致与选取刀具相同。4.8加工裕量是确定工艺尺寸，4.8.1基本概念加工裕量是从工件表面切削的金属层的厚度。工艺裕度是加工过程中需要切削的金属层的厚度。工序馀量是由工艺过程的前期工序和牙齿过程中获得

3、的尺寸之间的差异决定的。加工过程中零件的每个制程裕量总和称为总裕量。作业馀额的公差是作业馀额的允许变动范围。也称为阶段公差。也就是说，工序中相应的尺寸变更范围。余裕分为以下三个茄子：1:最小馀量是从先前工艺加工中去除所有公差，牙齿工艺加工是完全不使用公差时切除的那层金属。2.基本(计算)裕量这是牙齿工序加工的最小裕量加上先前工序的公差。3.最大馀量这是牙齿工艺加工的最小馀量和牙齿工艺公差与父工艺公差之和。图1-25委外加工裕量分布示意图，手册中找到的裕量数据，用于计算切削量的裕量值都是指基本裕量。但是，第一个工艺(粗加工)的切削用量计算应使用最大馀量。这是因为牙齿过程中的公差是大小的。否则，选

4、定的设备无法保证切削功率。最后一个阶段的公差是零件图中显示的公差。那是设计师确定的。其他各工序的公差由工艺人员决定。工序公差主要取决于机械加工的平均经济精度。所有加工过程中的工艺馀量和公差分布、工艺馀量和公差分布、图中的标签为：z总处理裕量；Z1基本粗加工过程的基本馀量；Z2基本半精加工过程的基本余量；Z1最大粗加工过程的最大裕度；Z2最大半精加工过程的最大裕度；Z1最小粗加工过程的最小馀量；Z2最小半精加工过程的最小余量；Z3基本光洁度工艺的基本余量；Z4基本光洁度工艺的基本余量；Z3最大精加工过程的最大裕度；Z4最大精加工过程的最大裕度；Z3最小精加工过程的最小余量；Z4最小精加工过程的最

5、小余量；毛坯在尺寸公差金属方向上的尺寸公差；1粗加工工艺后的尺寸公差2半精加工工艺后的尺寸公差；3精加工工艺后的尺寸公差；4精加工过程后的尺寸公差。如图1-26、1-27所示，总馀额等于每个工序的默认剩馀数量之和。、作业公差、作业馀额的公差，也称为作业馀额的允许变动范围，即作业公差。工程公差总是注入金属内部，即“立体原则”。公母模仁胚料是尺寸双向公差()。手册中找到的馀量数据和用于计算切削量的馀量值都是指基本馀量。第一工艺(黄工)在进行切削量计算时，必须使用最大余量保证切削力。最后一个阶段的公差是零件图中显示的公差。那是设计师确定的。其他各工序的公差由工艺人员决定。工序公差主要取决于机械加工的

6、平均经济精度。工作问题，在七书烟工艺研究所看到的齿轮加工中，齿轮齿面应进行中频淬火，然后进行齿面磨削。牙齿热处理的目的是A提高金属组织和加工性能。b消除内部应力的人工老化处理。提高c零件表面的硬度。4.8.2多量的制定，决定余量的方法有三种：1。推定法。作为经验丰富的工人和技术人员，估计零件表面残余的大小。2.寻找表决法。选择适合于零件的加工方法(车、铣削、刨床、磨机等)、加工属性(粗体、半精加工、精加工等)和零件加工表面尺寸馀量。3.计算法。理论上分析了研究余量构成的原因，应用计算方法确定余量。构成处理裕量的元素包括：1 .上一道工序的公差处理后，部件的几何误差都在上一道工序的公差范围内，但

7、牙齿工序需要消除或减少这些误差，因此牙齿工序的加工馀量应包含上一道工序的公差。在计算第一道工序的加工馀量时，使用毛坯的尺寸公差作为前期工序的尺寸公差。2 .零件表面间相互位置的空间偏差零件表面间相互位置的空间偏差与尺寸公差无关，具有单独的特性，因此在计算余量时必须单独考虑。2 .如图1-28所示，如果没有其他错误来纠正零件端点与轴不垂直的情况，则车床端面的裕度不应小于垂直度偏差。也就是说，如果ZB是加工裕量，B是垂直度的偏差，则为ZBB。3 .表面质量，零件经过上相工程加工后宏观不平衡(波浪)已包含在定义的尺寸公差中，在这里可以不考虑，但微观不平衡和表面缺陷层具有独立的意义，在计算牙齿工程的工

8、艺裕度时需要单独考虑。图1-29表面层的结构图表，4 .安装错误，在机床上安装部件时，通常会出现安装错误。因此，在计算牙齿工序的加工馀量时，应考虑安装误差引起的问题。4.8.3工程尺寸及工程公差的确定，工程尺寸是各工程牙齿要保证的尺寸。工序尺寸允许的可变范围是工序公差。加工零件后，最终尺寸、其公差和工序的工艺尺寸和工艺公差以及工艺间馀量组成了工艺尺寸链(通常称为工艺尺寸链)。工艺尺寸和工艺公差是每个工艺的尺寸，根据部件的设计要求，考虑处理的标准、工艺间馀量、工艺的经济精度等。工艺尺寸链包含通过间接控制获得的尺寸，即闭合环和构造环。构成环分为增感和减感。工序内部余量与工序内部尺寸的关系，图1-3

9、0外表面的工序内部余量和工序内部尺寸，牙齿工序的默认余量Zb=H aHb本图工序的最大余量本图工序的最小余量本图工序的剩馀量变化量每种加工方法的工序内部余量和可实现的经济准确度可以在相关手册中找到，或根据经验确定。匹配标准时的工艺尺寸和工艺公差计算：图1-31孔加工的工艺尺寸和公差(例如，孔长40mm直径mm，表面粗糙度Ra 0.81.6，淬火，毛坯中已有孔)。工艺过程包括粗镗、精密镗、淬火、磨削。调查数据显示，目前每道工序的剩余量为0.5毫米信息环剩馀量1.0毫米粗镗剩馀量3.5毫米总剩馀量5.0毫米，每道工序的工艺尺寸计算：磨削是最终工序，因此磨削工序的工艺尺寸是图形的尺寸，即mm精密镗孔

10、的工艺尺寸：D1=600.5=59.5mm毫米粗镗的工艺尺寸：如图所示，形成尺寸、闭合的形状。徐璐连接的牙齿尺寸按照一定的顺序前后相切，尺寸闭合也排列成尺度链。回路可以分为两类茄子：封闭回路(终止回路)，分别用和表示；建构回路。必须间接保证尺寸要求的环，因为、基准不匹配，或需要在工艺上添加尺寸。添加的尺寸部分是配置环路，间接保修的尺寸是闭合环路。构造循环可分为递增环和递减环。增加牙齿循环时，闭合循环也称为增量环，用表示。相反，减少闭合环称为减环，用表示。使用最大最小方法计算尺寸链的基本公式：必须从公差1-4，求封闭环的基本尺寸1-1闭合环的最大极限尺寸1-2闭合环的最小极限尺寸1-3的曲面尺寸

11、解析，并对尺寸链进行分析和计算。示例1如图1-32(a)所示，是小轴工件的轴尺寸工艺过程。图1-32轴尺寸工艺工艺和工艺尺寸链、工艺的工艺尺寸和极限偏差如下：作业1:粗茶端I与II直接取得尺寸A1=与作业2:回转、停车端III、直接尺寸作业3:需要转向、停车I与II、直接尺寸及检查目前作业3停车端II的作业裕量Z3。解析：(a)轴尺寸形成过程和裕度分布也为1-21(b)，如特定加工方法所示，工序3停车端II的工序之间的裕度Z3是闭合回路，即Z3=n。(B)从闭环Z3开始，按顺序制作尺寸相关闭合图(图1-32(c)，并确定环数最小的尺寸链。(c)分析和校正每个配置环的特性。(d)使用纵向方法检查

12、闭合回路的基本尺寸和上下偏差(表1-12):显示：最大间隙：Z3max=1.31最小间隙：Z3min=0.38，解释工艺尺寸链，使用极限尺寸方法计算工艺尺寸链垂直、工艺尺寸和工艺公差的步骤，(1)开发加工工艺工艺，并在每个工艺图中注释牙齿工艺的工艺尺寸。(2)根据工艺尺寸和零件图的设计尺寸分析，列出请求的工艺尺寸等最短尺寸链。(c)确定尺寸链的闭合环。如上例所示，解决尺寸链的关键是正确确定闭合环。现在，决定封闭回路的原则简述如下：1 .闭合回路的尺寸不是直接获得的，而是加工后间接获得的尺寸，因此在确定闭合回路时，必须根据整个工艺中每个相关工序的工序尺寸确定要解决的尺寸链中间接获得的尺寸。牙齿间

13、接获得的尺寸是闭合环。2.对于包含机械加工馀量Z的尺寸链，机械加工馀量必须用作封闭环。(4)使用求解尺寸链的基本公式，可在求解工艺尺寸和工艺公差时执行计算结果所需的检查。这样计算的工程尺寸和公差还很初步。首先，因为计算的工艺尺寸和公差可能与其他尺寸链相关，因此，只有计算的工艺尺寸和公差能够满足尺寸链的所有要求时，才能最终确定。第二，在包含加工馀量的尺寸链中，由于余量作为赔偿环采用，为了使后续工序顺利进行，必须确保余额不要太大或太小，最后，必须确保盈余的极限值(最大和最小)牙齿有效。此处还应注意以下事项：1.工艺尺寸链的配置取决于工艺方案和特定的加工方法。2.决定封闭回路的尺寸是解决标注链的决定

14、性步骤。闭合回路错误也可能导致整个分析错误，得到完全不合理的结果(例如，尺寸上限偏差小于下限偏差)。尺寸链只能解一个闭合环。4.9切削用量选择、生产中的切削速度(V)、切削深度(AP)和进给量(F)这三个茄子元素称为切削用量。切削用量对切削力和功耗、刀具耐久性、加工精度和加工表面的粗糙度有显着影响。选择切削用量的目的是使切削时间最短，同时保持加工质量和刀具耐久性。也就是说，切削效率最高。4.9.1选择切削用量时要考虑的问题，1 .对加工质量的影响：切削深度AP增加，切削力增加2倍，工艺系统弹性变形增加和振动发生，影响加工表面粗糙度和精度的进给量F增加，提高表面粗糙度，降低工件精度。切削速度V增

15、加，切削变形减少，切削力减少，切削速度增加到特定值，碎屑肿瘤和鳞片消失，有助于改善表面粗糙度。需要保证加工质量(半精加工和精加工)时，通常选择小切削深度、小进给和大切削速度。工艺条件限制时，低速应用。因为低速可以避免碎屑肿瘤和鳞刺的发生和切削温度对加工精度的影响。2 .对刀具耐久性的影响刀具耐用性是刀具前后两个锐化期间切削时间的总和，通常用符号T(min)表示。在切削量的三个茄子因素中，切削深度对刀具耐久性的影响最小，切削速度的影响最大。为了确保合理的刀具耐久性，选择切削用量的顺序必须首先根据大切削深度、大进给量、耐久性选择合适的切削速度。3 .对切削生产率的影响切削生产率可以用单个计算时间T

16、或单位时间内的金属切削Z来测量。任何切削加工在单位时间内的金属切削量与切削速度、进给量和切削深度成正比。但是由于三者对辅助时间的影响不同，对生产率的影响也不同。因此，如果全面考虑切削加工的经济性，用单个计算时间衡量切削加工的生产率就更合理了。加工质量、刀具耐久性和切削生产率的综合切削使用的三个茄子元素应依次选择切削深度AP、进给F、切削速度V。选择4.9.2切削量的一般原则，1 .切削深度AP的选择原则切削深度由加工裕量H决定，无论是哪种加工，一般的选择原则都是尽可能地通过一次走刀去除整个加工裕量，从而最小化走刀数。(1)只有在粗加工后需要半精加工和精加工时，才应留出多个加工馀量。(2)粗加工时加工馀量太大的情况下，如果一次切削切削的切削力太大，则机床功率不足，郁闷的车或刀具强度不足，发生刀击等异常现象时，可以分成多个通路。，(3)如果机床工件刀具工艺系统的刚度不足，或加工裕量极不均匀，直接影响工件的加工精度和表面