機(jī)械加工工藝-解放公司

機(jī)械加工工藝2008.10一、生產(chǎn)質(zhì)量控制基礎(chǔ)知識(shí)

批量生產(chǎn)后現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量檢控和持續(xù)改善手段是什么？

ISO9000的質(zhì)量觀點(diǎn)

從根本上，質(zhì)量應(yīng)當(dāng)是由消費(fèi)者來定義-一件高質(zhì)量的產(chǎn)品是指消費(fèi)者認(rèn)為具有高質(zhì)量的產(chǎn)品；數(shù)據(jù)是質(zhì)量管理中最重要的信息，是質(zhì)量管理的基礎(chǔ)，包括以下幾個(gè)方面：總體：提供數(shù)據(jù)的原始集團(tuán)，或研究對(duì)象的全體；樣本：從總體中抽取的一部分個(gè)體所構(gòu)成的集合；樣品：組成樣本的每一個(gè)個(gè)體；樣本容量：樣本中所含樣品的數(shù)量；質(zhì)量控制工具----控制圖控制圖是一些帶有統(tǒng)計(jì)結(jié)果確定的控制上限和下限（UCL和LCL）的趨勢(shì)圖；通過測(cè)繪樣本數(shù)據(jù)，可以記錄這些樣本點(diǎn)的波動(dòng)情況，如果這些樣本點(diǎn)落在控制上下限以外，則表明過程“失控”；過程上下限以外的樣本點(diǎn)通常是由于一些特殊的原因或者是例外造成的。只有當(dāng)這些特殊的原因被消除后，該過程才能被認(rèn)為是“受控”。受控標(biāo)準(zhǔn)：控制點(diǎn)不超過控制界限；控制圖上點(diǎn)的排列分布無缺陷；

如表列：有10個(gè)子組（按要求應(yīng)當(dāng)是25組或更多），每個(gè)子組記錄5個(gè)零件測(cè)量數(shù)據(jù)（要求至少3~5個(gè)），每一組分別有平均數(shù)[]和級(jí)差[R].同時(shí)可以算出平均級(jí)差[]和過程平均

[]

Cpk是通過CPU和CPL計(jì)算出能力指數(shù)Cpk，其取兩者中小的數(shù)值，Cpk值一般要大于1.33，大于1.67時(shí)可以認(rèn)為生產(chǎn)過程非常穩(wěn)定。

在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，計(jì)算控制上下限，包括均值的上下限和極差的上下控制限：根據(jù)子組中樣本數(shù)量不同，常量的選擇按照表規(guī)定進(jìn)行：n2345678910D43.272.572.282.112.001.921.861.821.78D3*****0.080.140.180.22d21.131.692.062.332.532.72.852.973.08A21.881.020.730.580.480.420.370.340.31Figure6:ControlChartforAveragesFigure7:ControlChartforRanges數(shù)據(jù)點(diǎn)在要求的控制范圍之外

數(shù)據(jù)在控制極限之內(nèi)，但連續(xù)有7個(gè)點(diǎn)在中線之下或中線之上

連續(xù)7個(gè)點(diǎn)上升或下降

一般來講，要想穩(wěn)定控制產(chǎn)品，需要保證2/3以上產(chǎn)品尺寸集中在1/3帶寬內(nèi)；

過程能力指數(shù)Cpk

監(jiān)控–長期行為

Cpk主要用于周期性的過程評(píng)價(jià)，反映的是穩(wěn)定狀態(tài)下的實(shí)際加工能力，影響因素包括操作者、設(shè)備、原材料、工藝方法和生產(chǎn)環(huán)境等，是日常生產(chǎn)過程中控制產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)持續(xù)改善的重要手段。其用于評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)要考慮子組大小、子組頻率和子組數(shù)大小，它的方差計(jì)算為

=/d2，其中為子組級(jí)差的均值，d2是隨樣本容量變化的常數(shù)；Cpk為CPU、CPL小者，用于能力評(píng)價(jià)可見：CP反映的是數(shù)據(jù)分布的情況，而CPK同時(shí)反映了數(shù)據(jù)的分布情況和中心位置；如圖：上面的統(tǒng)計(jì)分析表示CP和CPK都大于1，數(shù)據(jù)分布小于公差帶；而且平均值位于公差帶的中間位置；下面的統(tǒng)計(jì)圖所顯示的CP值和上面的是一樣的，但CPK會(huì)小于1，其數(shù)據(jù)分布已經(jīng)延出上限范圍；Figure14:CpistheSameforBothDistributionsCPK為1，整個(gè)數(shù)值統(tǒng)計(jì)擴(kuò)展區(qū)域正好等于加工零件的工藝要求；數(shù)據(jù)的平均值正好在工件要求的中間值；

CPK大于1，整個(gè)數(shù)值統(tǒng)計(jì)擴(kuò)展區(qū)域小于加工零件的公差要求；數(shù)據(jù)的平均值正好在工件要求的中間值；

過程性能指數(shù)Ppk-短期行為：

在美國三大汽車公司制定的QS-9000標(biāo)準(zhǔn)中提出的，用于實(shí)時(shí)過程能力研究和初始過程能力評(píng)估，比較適用于帶有驗(yàn)收的場(chǎng)合，其評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)為一段時(shí)間內(nèi)的連續(xù)采集樣本：抽檢樣本尺寸均值：方差：

Ppk1=Ppk2=其中：…….為零件的實(shí)際檢測(cè)尺寸，樣本單元n一般取50件；USL和LSL為該尺寸加工精度要求的上下極限尺寸；取上述兩個(gè)Ppk值中的較小值用做評(píng)價(jià)；注：設(shè)備驗(yàn)收時(shí)通常采用的cmk值和Ppk值的算法是相同的，但是在應(yīng)用過程中盡量避免其他加工因素的影響設(shè)備驗(yàn)收案例80%的質(zhì)量問題是由20%的原因所引起的：不要試圖確定所有存在的質(zhì)量問題，而是要找出一小部分有最大影響的引起問題的原因。零件的加工誤差是怎樣產(chǎn)生的？

機(jī)床的誤差

加工中刀具相對(duì)于工件的成形運(yùn)動(dòng)一般都是通過機(jī)床完成的，因此，工件的加工精度在很大程度上取決于機(jī)床的精度。機(jī)床制造誤差對(duì)工件加工精度影響較大的有：主軸回轉(zhuǎn)誤差；導(dǎo)軌誤差；傳動(dòng)鏈誤差；機(jī)床的磨損將使機(jī)床工作精度下降。主軸回轉(zhuǎn)誤差：

機(jī)床主軸是裝夾工件或刀具的基準(zhǔn)，并將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給工件或刀具，主軸回轉(zhuǎn)誤差將直接影響被加工工件的精度。主軸回轉(zhuǎn)誤差是指主軸各瞬間的實(shí)際回轉(zhuǎn)軸線相對(duì)其平均回轉(zhuǎn)軸線的變動(dòng)量。它可分解為徑向圓跳動(dòng)、軸向竄動(dòng)和角度擺動(dòng)三種基本形式。1）產(chǎn)生主軸徑向回轉(zhuǎn)誤差的主要原因有：主軸幾段軸頸的同軸度誤差、軸承本身的各種誤差、軸承之間的同軸度誤差、主軸繞度等。它們對(duì)主軸徑向回轉(zhuǎn)精度的影響大小隨加工方式的不同而不同。2）產(chǎn)生軸向竄動(dòng)的主要原因是主軸軸肩端面和軸承承載端面對(duì)主軸回轉(zhuǎn)軸線有垂直度誤差。適當(dāng)提高主軸及箱體的制造精度，選用高精度的軸承，提高主軸部件的裝配精度，對(duì)高速主軸部件進(jìn)行平衡，對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行預(yù)緊等，均可提高機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度。

車削加工中由于切削力方向固定，主軸回轉(zhuǎn)誤差重要取決于主軸的圓度

鏜削加工，由于切削力F的作用方向隨著主軸的回轉(zhuǎn)而回轉(zhuǎn)，在切削力F的作用下，主軸總是以其軸頸某一固定部位與軸承內(nèi)表面的不同部位接觸，因此，軸承內(nèi)表面的圓度誤差對(duì)主軸徑向回轉(zhuǎn)精度影響較大，而主軸頸圓度誤差的影響則不大

導(dǎo)軌誤差

導(dǎo)軌是機(jī)床上確定各機(jī)床部件相對(duì)位置關(guān)系的基準(zhǔn)，也是機(jī)床運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)。車床導(dǎo)軌的精度要求主要有以下三個(gè)方面：在水平面內(nèi)的直線度；在垂直面內(nèi)的直線度；前后導(dǎo)軌的平行度(扭曲)。

臥式車床導(dǎo)軌在水平面內(nèi)的直線度誤差△1將直接反映在被加工工件表面的法線方向（加工誤差的敏感方向）上，對(duì)加工精度的影響最大。

臥式車床導(dǎo)軌在垂直面內(nèi)的直線度誤差△2可引起被加工工件的形狀誤差和尺寸誤差。但△2對(duì)加工精度的影響要比△1小得多。

導(dǎo)軌存在平行度誤差(扭曲)時(shí)，刀架運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生擺動(dòng)，刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條空間曲線，使工件產(chǎn)生形狀誤差。

傳動(dòng)鏈誤差

傳動(dòng)鏈誤差是指傳動(dòng)鏈?zhǔn)寄﹥啥藗鲃?dòng)元件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差。一般用傳動(dòng)鏈末端元件的轉(zhuǎn)角誤差來衡量。

例如在齒輪加工設(shè)備中，刀具和工件直接的嚙合運(yùn)動(dòng)依靠兩者之間的傳動(dòng)鏈保證，當(dāng)出現(xiàn)傳動(dòng)鏈誤差室，會(huì)反映在零件的分齒精度上；

刀具的誤差

刀具誤差對(duì)加工精度的影響隨刀具種類的不同而不同。采用定尺寸刀具、成形刀具、展成刀具加工時(shí)，刀具的制造誤差會(huì)直接影響工件的加工精度；而對(duì)一般刀具(如車刀等)，其制造誤差對(duì)工件加工精度無直接影響。

任何刀具在切削過程中，都不可避免地要產(chǎn)生磨損，并由此引起工件尺寸和形狀地改變。正確地選用刀具材料和選用新型耐磨地刀具材料，合理地選用刀具幾何參數(shù)和切削用量，正確地刃磨刀具，正確地采用冷卻液等，均可有效地減少刀具的尺寸磨損。必要時(shí)還可采用補(bǔ)償裝置對(duì)刀具尺寸磨損進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。

.夾具的誤差

夾具的作用是使工件相對(duì)刀具和機(jī)床具有正確的位置，因此夾具的制造誤差對(duì)工件的加工精度(特別使位置精度)有很大影響。如圖鉆床夾具中，鉆套軸心線f至夾具定位平面c間的距離誤差，影響工件孔a至底面B尺寸L的精度；鉆套軸心線f至夾具定位平面c間的平行度誤差，影響工件孔軸心線a至底面B的平行度；夾具定位平面c與夾具體底面d底的垂直度誤差，影響工件孔軸心線a與底面B間的尺寸精度和平行度；鉆套孔的直徑誤差亦將影響工件孔a至底面B的尺寸精度和平行度。定位誤差定位誤差由基準(zhǔn)不重合誤差和定位副制造不準(zhǔn)確誤差造成。a).基準(zhǔn)不重合誤差

在零件圖上用來確定某一表面尺寸、位置所依據(jù)的基準(zhǔn)稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。在工序圖上用來確定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依據(jù)的基準(zhǔn)稱為工序基準(zhǔn)。一般情況下，工序基準(zhǔn)應(yīng)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。

b).定位副制造不準(zhǔn)確誤差工件在夾具中的正確位置是由夾具上的定位元件來確定的。夾具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得絕對(duì)準(zhǔn)確，它們得實(shí)際尺寸(或位置)都允許在分別規(guī)定得公差范圍內(nèi)變動(dòng)。同時(shí)，工件上的定位基準(zhǔn)面也會(huì)有制造誤差。工件定位面與夾具定位元件共同構(gòu)成定位副，由于定位副制造得不準(zhǔn)確和定位副間的配合間隙引起的工件最大位置變動(dòng)量，稱為定位副制造不準(zhǔn)確誤差。

基準(zhǔn)不重合誤差的方向和定位副制造不準(zhǔn)確誤差的方向可能不相同，定位誤差取為基準(zhǔn)不重合誤差和定位副制造不準(zhǔn)確誤差的矢量和。

工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差

機(jī)械加工工藝系統(tǒng)在切削力、夾緊力、慣性力、重力、傳動(dòng)力等的作用下，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變形，這種變形會(huì)破壞了刀具和工件之間的正確的相對(duì)位置，使工件的加工精度下降。

減小工藝系統(tǒng)受力變形的途徑工藝系統(tǒng)剛度的論述可知，若要減少工藝系統(tǒng)變形，就應(yīng)提高工藝系統(tǒng)剛度，減少切削力并壓縮它們的變動(dòng)幅值。主要方面包括：l

提高工藝系統(tǒng)剛度

l

提高工件和刀具的剛度l

提高機(jī)床剛度l

采用合理的裝夾方式和加工方式l

減小切削力及其變化l

合理地選擇刀具材料，增大前角和主偏角，對(duì)工件材料進(jìn)行合理的熱處理以改善材料地加工性能等，都可使切削力減小。工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差

工藝系統(tǒng)熱變形對(duì)加工精度的影響比較大，特別是在精密加工和大件加工中，由熱變形所引起的加工誤差有時(shí)可占工件總誤差的40%～70%。機(jī)床、刀具和工件受到各種熱源的作用，溫度會(huì)逐漸升高，同時(shí)它們也通過各種傳熱方式向周圍的物質(zhì)和空間散發(fā)熱量。當(dāng)單位時(shí)間傳入的熱量與其散出的熱量相等時(shí)，工藝系統(tǒng)就達(dá)到了熱平衡狀態(tài)。減小工藝系統(tǒng)熱變形的途徑：l

減少發(fā)熱和隔熱

l

改善散熱條件

l

均衡溫度場(chǎng)

l

改進(jìn)機(jī)床結(jié)構(gòu)

l

加快溫度場(chǎng)的平衡

l

控制環(huán)境溫度

內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的誤差

細(xì)長軸零件經(jīng)過車削以后，棒料在軋制中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力要重新分布，產(chǎn)生彎曲，如右圖示。冷校直就是在原有變形的相反方向加力F，使工件向反方向彎曲，產(chǎn)生塑性變形，以達(dá)到校直的目的。在F力作用下，工件內(nèi)部的應(yīng)力分布如圖b所示。當(dāng)外力F去除以后，彈性變形部分本來可以完成恢復(fù)而消失，但因素心變形部分恢復(fù)不了，內(nèi)外層金屬就起了互相牽制的作用，產(chǎn)生了新的內(nèi)應(yīng)力平衡狀態(tài)，如圖c所示，所以說，冷校直后的工件雖然減少了彎曲，但是依然處于不穩(wěn)定狀態(tài)，還會(huì)產(chǎn)生新的彎曲變形。工件上一旦產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力之后，就會(huì)使工件金屬處于一種高能位的不穩(wěn)定狀態(tài)，它本能地要向低能位的穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)化，并伴隨有變形發(fā)生，從而使工件喪失原有的加工精度。減小內(nèi)應(yīng)力變形誤差的途徑改進(jìn)零件結(jié)構(gòu)——設(shè)計(jì)零件時(shí)，盡量做到壁厚均勻，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，以減少內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生。合理安排分布加工余量和優(yōu)化切削參數(shù)，減小加工殘余應(yīng)力；增設(shè)消除內(nèi)應(yīng)力的熱處理工序

合理安排工藝過程——粗加工和精加工宜分階段進(jìn)行，使工件在粗加工后有一定的時(shí)間來松弛內(nèi)應(yīng)力。

二、現(xiàn)生產(chǎn)加工工藝柔性化的生產(chǎn)制造過程

目前汽車零件的生產(chǎn)中，加工過程所采用的設(shè)備通常是在能夠?qū)崿F(xiàn)多功能加工、數(shù)字化控制、靈活多變、可實(shí)現(xiàn)高效率、高精度加工的數(shù)控設(shè)備上完成，包括加工中心、數(shù)控車床及車銑復(fù)合加工中心、數(shù)控齒輪加工設(shè)備；

除了常規(guī)加工方式,對(duì)于孔、凹槽以及常用于車削或螺紋切削的表面，銑削也有其日益增長的競爭力，通過可轉(zhuǎn)位刀片、整體硬質(zhì)合金技術(shù)的應(yīng)用，生產(chǎn)效率、可靠性和質(zhì)量一致性得以大大提高；

長齒廠紅旗世紀(jì)星轎車的變速器殼體在2001年新引進(jìn)的瑞士DIXI200三工位加工中心（二臺(tái)約1100萬人民幣）上完成，設(shè)備具備60把的刀庫，機(jī)械手自動(dòng)換刀，生產(chǎn)精度滿足設(shè)計(jì)要求，生產(chǎn)一致性好，CPK可達(dá)1.67，全部工序可以在一臺(tái)設(shè)備上集中完成，生產(chǎn)節(jié)拍約30min/件兩臺(tái)設(shè)備同時(shí)生產(chǎn)；能夠保證現(xiàn)行的生產(chǎn)節(jié)拍；變速器廠的殼體生產(chǎn)線現(xiàn)生產(chǎn)應(yīng)用的發(fā)展方向：

柔性化生產(chǎn)的迅速崛起、關(guān)鍵加工環(huán)節(jié)高精度專用加工設(shè)備相輔相成：

加工中心適合與柔性生產(chǎn)線的模塊化組建，可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的分階段投資，有利于提高投資的經(jīng)濟(jì)效益，并能夠?qū)崿F(xiàn)靈活換型生產(chǎn)。充分利用設(shè)備功能復(fù)合化和多軸聯(lián)動(dòng)的特點(diǎn)，提高裝夾技術(shù)，在一次裝夾中完成多個(gè)表面加工，在保證位置精度的前提下，提高生產(chǎn)效率加工與檢測(cè)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)快速對(duì)刀、加工過程檢測(cè)和刀具補(bǔ)償；

在現(xiàn)有設(shè)備機(jī)床上，開展高速加工技術(shù)研究

汽車更新?lián)Q代的速度明顯加快，產(chǎn)品市場(chǎng)壽命進(jìn)一步縮短。與此同時(shí)，汽車變型品種逐漸增多，投產(chǎn)批量日益減少。為滿足全球市場(chǎng)的不同個(gè)性化需求，多品種柔性生產(chǎn)越來越成為競爭的決定因素，設(shè)備的生產(chǎn)效率和柔性已成為選擇設(shè)備的主要因素；近年來,高速加工中心的結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)和技術(shù)性能有了長足的發(fā)展和提高。在結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)方式上經(jīng)歷了從滾珠絲桿－立柱移動(dòng)式到直線電機(jī)－框中框結(jié)構(gòu)的二代發(fā)展。高速切削和高速進(jìn)給的應(yīng)用使加工的基本時(shí)間變得越來越短。例如

：銑削深度14.1mm的M6螺孔僅需1.2s；

現(xiàn)代高速加工中心已成功的將原本是相互矛盾的柔性和生產(chǎn)率融合到了一起。相繼出現(xiàn)由高速加工中心組成的柔性生產(chǎn)線，由于它具有高生產(chǎn)率、高加工柔性和能力柔性，既能滿足當(dāng)前多品種的加工任務(wù)，也能通過調(diào)整或擴(kuò)充設(shè)備來適應(yīng)未來的加工任務(wù)，這種柔性生產(chǎn)線正越來越多地被汽車工業(yè)所采用。

通常認(rèn)為高速切削的切削速度比常規(guī)切削速度高5~10倍以上?；咎卣魇侵鬏S轉(zhuǎn)速高，機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速可達(dá)到10000r/min～20000r/min。切削速度高，切削速度可達(dá)到100～8000m/min。進(jìn)給速度高，進(jìn)給速度可達(dá)到15～90m/min。

特點(diǎn)：①切削力隨著切削速度的提高而下降；②切削產(chǎn)生的熱量絕大部分被切屑代走；③加工表面質(zhì)量提高；④在高速切削范圍內(nèi)機(jī)床的激振頻率遠(yuǎn)離工藝系統(tǒng)的固有頻率范圍。

不同加工工藝對(duì)應(yīng)的高速切削線速度范圍加工工藝高速切削速度（m/min）車削700~7000銑削300~6000鉆削200~1100拉削30~75鉸削20~500因此：有利于使用小直徑刀具；

有利于加工薄壁零件和脆性材料；

有利于加工較大零件；

可替代其他加工工藝（如磨削），獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

傳統(tǒng)切削工藝很難加工的工件材料（如鎳基合金、鈦合金、纖維增強(qiáng)塑料等）在高速切削條件下將變得易于切削，這有利于設(shè)計(jì)新材料的選用。切削速度要達(dá)到8000～12000m/min。進(jìn)給速度要達(dá)到15～90m/min。刀具耐用度要達(dá)到300～1000min。切削溫度要承受800～1200℃。高速加工工藝實(shí)現(xiàn)的主要問題應(yīng)對(duì)：1、高速加工中隨著切削速度的提高，刀具壽命會(huì)下降問題的應(yīng)對(duì)：高速切削刀具滿足的條件：

硬質(zhì)合金刀具：硬質(zhì)合金刀具應(yīng)用的最為廣泛，發(fā)展的也很快，硬質(zhì)合金刀具有良好的綜合切削性能，用于高速切削刀具的硬質(zhì)合金材料主要是質(zhì)量優(yōu)良的細(xì)顆粒、超細(xì)顆粒的材料結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度可達(dá)到3000N/mm2～24000N/mm2，紅硬性可達(dá)到800℃-900℃。由于采用先進(jìn)的成形工藝、燒結(jié)技術(shù)、納米技術(shù)、超細(xì)技術(shù)，硬質(zhì)合金刀具近幾年不斷涌現(xiàn)出新的牌號(hào)，使硬質(zhì)合金刀具更具有切削的針對(duì)性。涂層刀具:涂層刀具基體:高速鋼、硬質(zhì)合金涂層刀具材料:TiN、TiC、TiCN、TiA、AlCrN、

金剛石涂層和、CBN涂層涂層刀具技術(shù):復(fù)合涂層，多元涂層，納米涂層涂層刀具應(yīng)用:鉆頭、鉸刀、絲錐、滾刀、拉刀、剃刀、插刀、硬質(zhì)合金刀片

陶瓷刀具：

陶瓷刀具有氧化鋁基Al2O3和氮化硅基Si3N4兩大類，紅硬性可達(dá)到1100℃-1200℃，切削速度可達(dá)到800m/min，主要應(yīng)用于鑄鐵零件的加工，目前在中國汽車制造業(yè)中陶瓷刀具主要應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體缸孔、制動(dòng)轂、輪轂的粗加工、半精加工和精加工中。

金屬陶瓷刀具：金屬陶瓷刀具是以TiC為基體,添加TiN或TiCN為主要成份，使其抗彎強(qiáng)度提高，具有耐磨損性、耐熱裂紋性等優(yōu)點(diǎn)，其紅硬性可達(dá)到900℃-1100℃。金屬陶瓷與鋼的親和力小，可滿足高速、高精度加工的要求，主要用于鋼和鑄鐵工件的半精加工和精加工。

立方氮化硼刀具:

立方氮化硼（CBN）、聚晶立方氮化硼(PCBN)，其硬度可達(dá)3500～4500HV，紅硬性可達(dá)到1400℃～1500℃，在1000多度的高溫下仍能保持其硬度和良好的切削性能，切削速度達(dá)到800～2000m/min，主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到8000～12000r/min。主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體等鑄鐵類零件和氣門閥座等粉末冶金零件的半精和精加工序中。CBN刀具還可用于加工淬硬工件，實(shí)現(xiàn)以車代磨。

金剛石刀具：

有天然金剛石，聚晶金剛石（PCD），人工合成單晶金剛石，金剛石涂層。金剛石刀具其硬度可達(dá)6000～10000HV，切削速度可達(dá)到8000m/min，紅硬性可達(dá)到700℃～800℃，加工鋁制工件及有色金屬時(shí)壽命極高，隨著中國汽車制造業(yè)應(yīng)用鋁合金材料的增多，PCD刀具的應(yīng)用也增加。在中國汽車制造業(yè)中應(yīng)用PCD刀具主要切削鋁合金材料的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體、汽缸蓋、變速箱的殼體、鋁合金輪輞、閥體、槽體、側(cè)蓋等零件。2、高速加工中切削參數(shù)選擇

不同材料高速切削速度范圍普通區(qū)過度區(qū)高速區(qū)10100100010000碳纖維塑料鋁合金黃銅鑄鐵鋼鈦合金鎳基合金m/min傳統(tǒng)加工方法改變例舉螺紋的銑削加工：

螺紋銑削是通過主軸高速旋轉(zhuǎn)并做圓弧插補(bǔ)的方式加工螺紋。只要通過改變程序就可以實(shí)現(xiàn)不同直徑的螺紋、左右螺紋及內(nèi)外螺紋的加工，其柔性非常理想，另外，螺紋銑削還有線速度高、受力小、排屑好、加工精度高、光潔度好等優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：一把螺紋銑刀可以加工直徑不同、牙型和螺距相同的螺紋。螺紋精度及光潔度提高。因螺紋銑削是通過刀具高速旋轉(zhuǎn)、主軸插補(bǔ)的方式加工完成。其切削方式是銑削，切削速度高，加工出來的螺紋表面質(zhì)量好；內(nèi)螺紋排屑方便。可以避免絲錐反轉(zhuǎn)形成的回轉(zhuǎn)線(在密封要求高的情況下是不允許的)。不易形成粘屑的現(xiàn)象。螺紋銑削高速旋轉(zhuǎn)，并且斷屑切削；要求機(jī)床功率低。螺紋銑削刀具局部接觸，受切削力??；刀具折損容易處理。螺紋銑刀作用力小，很少發(fā)生折損現(xiàn)象，如果發(fā)生了，因?yàn)榧庸た讖奖鹊毒叽螅蹟嗖糠趾苋菀兹〕?；底孔預(yù)留深度小，螺紋銑刀可加工平底螺紋；可加工硬度較高的材質(zhì)。切削局部受力，刀具磨損較低，壽命長；減少工序，減少換刀次數(shù)。螺紋銑刀可以設(shè)計(jì)鉆孔、倒角、锪面、擴(kuò)孔、螺紋多工序集合于一體。一把刀可加工左、右旋螺紋。螺紋銑刀加工螺紋左旋還是右旋完全取決于加工程序。高效率。對(duì)于大孔徑加工更為明顯，首先線速度高，其次可以采用多刀片刀盤，效率可以成倍增加，

應(yīng)用場(chǎng)合由于螺紋銑削是通過主軸高速旋轉(zhuǎn)并螺旋插補(bǔ)來實(shí)現(xiàn)，必須配備加工中心(至少三軸聯(lián)動(dòng))結(jié)構(gòu)尺寸大：大直徑孔的加工(D>38mm)，從刀具的價(jià)格來講，一只大直徑的絲錐價(jià)格并不比一套螺紋銑刀低，甚至更高。而且螺紋銑刀可以選擇刀片式，只要更換刀片即可，其經(jīng)濟(jì)性不言而喻。從各方面考慮，螺紋銑刀更適合。批量?。哼m于采用螺紋銑削。采用刀片式螺紋銑刀，只要更換刀片型號(hào)，就能加工各種各樣的螺紋模具或者較大零件，適于采用螺紋銑削，就產(chǎn)品合格率而言，螺紋銑削遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于絲錐。材料特殊：高硬材料的加工(硬度>50HRC)，適于采用螺紋銑削，刀片可以采用硬質(zhì)合金加涂層，刀具壽命長；軟材料、鈦合金加工，適于采用螺紋銑削，因?yàn)槁菁y銑刀不易產(chǎn)生粘屑現(xiàn)象。高效率復(fù)合加工：螺紋銑刀已發(fā)展到鉆孔、倒角、锪面、螺紋多工序于一體；另外，內(nèi)外螺紋、左右螺紋可用一把刀加工；可以使用多刀片刀盤；退刀迅速。特殊結(jié)構(gòu)：薄壁加工，適于采用螺紋銑削，螺紋銑刀加工受力小，因此變形小。另外，底孔可以做成平底，螺紋可以接近底部，因此所需空間小。高精度：對(duì)于螺紋精度要求較高的加工，因螺紋銑削線速度高，排屑好，螺紋精度及光潔度高，適于采用螺紋銑削。不宜應(yīng)用場(chǎng)合：大批量、普通硬度、一般大小的螺紋(D<38mm)，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，絲錐更合算。深孔螺紋目前更適于采用絲錐，主要因?yàn)槁菁y銑刀單邊受力，長徑比不能太大，一般需要L/D<3。太深的孔加工時(shí)，刀具容易折斷。環(huán)保加工技術(shù)應(yīng)用干式切削干式加工是未來金屬切削加工發(fā)展趨勢(shì)之一。切削液在加工中對(duì)降低切削溫度起了很好的作用。也有利于斷屑和排屑，但同時(shí)也存在一些問題，冷卻液的使用、存儲(chǔ)、保潔和處理等都十分繁瑣，且成本很高。

切削液對(duì)環(huán)境和操作者身體健康的危害一直受到使用限制。切削液的處理是不經(jīng)濟(jì)的，引起了費(fèi)用增加，這些費(fèi)用常常被低估，因?yàn)樗鼈儼陂g接費(fèi)用之中。據(jù)美國企業(yè)的統(tǒng)計(jì)，在集中冷卻加工系統(tǒng)中，切削液占總成本的14%~16%，刀具成本只占2%~4%。據(jù)測(cè)算，如果20%的切削加工采用干式加工，總的制造成本可降低1.6%。因此，未來加工的方向是采用盡量少的切削液，耐高溫切削材料和涂層使得干加工在機(jī)械制造領(lǐng)域變?yōu)榭赡堋?/p>

干式加工刀具設(shè)計(jì)

干加工刀具必須具備下列條件：耐熱性、耐磨性的刀具材料，切屑和刀具之間的摩擦系數(shù)要盡可能小，刀具形狀保證排屑流暢，易于散熱，高的強(qiáng)度和沖擊韌性。

因此，干式加工刀具設(shè)計(jì)必須考慮如下3個(gè)方面：

1.

幾何形狀。熱效應(yīng)是干加工的基本問題。刀具設(shè)計(jì)時(shí)要考慮使得剛開始加工產(chǎn)生熱的可能性要小，因此必須切削力小，摩擦小。深孔加工刀具附加問題是很難將切屑排出，因此刀具設(shè)計(jì)必須保證有好的切屑排出效應(yīng)。在很小的加工力情況下，設(shè)計(jì)原則為，大前角和大圓度切削角。

2.

刀具材料。干加工時(shí)切削材料最重要的是耐高溫性。如果必須用大的前角的話，高硬度也是必須的。目前適用于干式加工的刀具材料有超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金、CBN、PCD、陶瓷和金屬陶瓷等。

3.

涂層?，F(xiàn)今，切削加工可以不采用切削液的原因之一是涂層，它通過抑制從切削區(qū)到刀片的熱傳導(dǎo)來降低溫度沖擊。因此刀具材料可通過涂層處理，實(shí)現(xiàn)“固體潤滑”來減少摩擦和粘接，刀具吸收的熱量較少，能承受較高的切削溫度，、將刀具和切削材料隔離，減少摩擦、隔熱。TiAlN涂層有很好耐熱性能和高溫性能，它與TiN，TiCN相比，由于添加了Al，從而使刀具的抗氧化性能得到極大改善，非常適用于高速加工和干加工。干式加工的冷卻和潤滑盡管可以通過上面所說的刀具設(shè)計(jì)和涂層技術(shù)來改善刀具的使用狀態(tài)。但有時(shí)還是不夠的，還須增加使用冷卻和潤滑。干式加工中加入冷卻或潤滑也稱為準(zhǔn)干式加工。實(shí)際應(yīng)用的情況有：壓縮空氣或冷風(fēng)進(jìn)行冷卻，車削采用-20℃冷風(fēng)；磨削冷卻方式用-30℃冷風(fēng)及少量潤滑油；噴霧潤滑，用于鉆削。

干式加工的應(yīng)用1.

高速干式切削滾齒技術(shù)近年來，歐洲正在興起高速干式切削滾齒技術(shù)，它是在硬質(zhì)合金滾齒技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)新的滾齒技術(shù)。德國利勃海爾的高速干式切削滾齒機(jī)已可以加工模數(shù)3以下的齒輪，而且目前正在向更大的加工模數(shù)進(jìn)步。它與傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金滾齒技術(shù)比較如表：項(xiàng)目高速干式切削滾齒技術(shù)傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金滾齒技術(shù)滾刀整體式硬質(zhì)合金滾刀滾刀槽數(shù)18~24滾刀材料：P20，P30滾刀表面必須涂層滾刀直徑較小可以采用0前角或正前角焊接式硬質(zhì)合金滾刀滾刀槽數(shù)10~14滾刀材料：P20，P30滾刀表面可以不涂層可以與普通滾刀同樣直徑基本是負(fù)前角機(jī)床工作臺(tái)和刀具轉(zhuǎn)速高需要較高的機(jī)床熱平衡性要有安全的鐵屑收集裝置

工作臺(tái)和刀具轉(zhuǎn)速低普通的機(jī)床熱平衡性普通鐵屑收集裝置切削用量切削速度：300~450m/min吃刀深度（切屑厚度）：0.12~0.20mm切削速度：300~450m/min吃刀深度（切屑厚度）：0.2~0.5mm切削油無有高速干式切削滾齒技術(shù)與傳統(tǒng)滾齒技術(shù)比較，具備切削時(shí)間大大縮短，滾刀壽命長，加工的齒輪精度高，環(huán)保（沒有切削油使加工環(huán)境清潔、不需要處理切削油、油霧，沒有加工后的清洗及清洗液的處理等等）等優(yōu)點(diǎn)。在高速干式切削滾齒中滾刀的磨損增加將使切削力大大增加，因此最大磨損到0.15mm時(shí)就需要重磨。由于這樣的滾刀磨損量人工不易控制和掌握，所以機(jī)床一般需要有刀具壽命管理系統(tǒng)和監(jiān)視系統(tǒng)（如對(duì)切削力進(jìn)行監(jiān)視）。滾刀的刃磨與硬質(zhì)合金滾刀相似。由于高速干式切削滾齒時(shí)工件的溫度較高，因此滾齒一般用機(jī)械手裝夾。在調(diào)整時(shí)要充分考慮工件的熱變形，反復(fù)進(jìn)行調(diào)整。一般情況下高速干式切削滾齒的工件精度可以達(dá)到DIN6級(jí)。

在高速干式切削滾齒由于沒有切削油冷卻，切削中產(chǎn)生大量切削熱全部由滾刀、鐵屑和工件帶走，他們帶走的熱量分配基本如表，而由此產(chǎn)生的問題和對(duì)策也在表中列出。帶走切削熱的載體滾刀鐵屑工件帶走的切削熱比率5%80%15%載體的溫度60~100℃500~900℃30~80℃產(chǎn)生的問題刀具磨損增加鐵屑的熱量傳遞到機(jī)床上使機(jī)床溫度上升產(chǎn)生幾何精度的變形采取的對(duì)策采用多槽滾刀降低刀尖的切削負(fù)荷。提高切削速度避開容易產(chǎn)生崩刃的切削速度區(qū)。采用干式切削避免引起裂紋的熱沖擊。采用表面涂層使刀具表面具有隔熱屏障。在機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮使鐵屑快速而安全離開機(jī)床。降低切屑厚度使鐵屑散熱快。在機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮采用隔熱屏障避免鐵屑直接接觸床身。機(jī)床具有很好的熱穩(wěn)定性采用CNC控制的修正（如錐度、螺旋角等）2、后橋齒輪干式加工技術(shù)應(yīng)用干切經(jīng)濟(jì)效益比較干切工藝技術(shù)：干切加工通常應(yīng)用在采用尖齒刀具的加工過程當(dāng)中，包括FACEHOBBING和FACEMILLING全工序加工方法中；加工演示80%~85%的功率轉(zhuǎn)化成熱量并被鐵屑帶走工藝方面有以下關(guān)鍵要素：1）相比用HSS刀具加工，在剛剛切入時(shí)，切深應(yīng)當(dāng)薄些，以保護(hù)刀尖免收沖擊；在切削即將結(jié)束的全齒深位置，切屑厚度應(yīng)當(dāng)大些，以使刀具的刃口能夠切入金屬而不是在金屬表面刮擠；另外要盡可能的減小刀具在槽底的停留時(shí)間；2）刀具材料：選用硬質(zhì)合金材料：一般來講，用于干切的硬質(zhì)合金材料的Co含量應(yīng)當(dāng)在6%~16%之間，通常的成分配比為90%的WC和10%的Co,這反映的是保證強(qiáng)度足夠前提下的高韌性；目前國外通常采用的硬質(zhì)合金刀條為SANDVIC的H10F,屬于K類（牌號(hào)H10F）；硬質(zhì)合金顆粒應(yīng)當(dāng)控制在0.6~1.2μm,優(yōu)化的顆粒尺寸一般在0.9μm；

3）刃磨后刃口的修鈍：修磨后的刀具刃口有5~20μm缺口也是不能夠接受的，這在今后的工作中會(huì)演變成刀具的崩裂，從而降低刀具的壽命；因此在刀具修磨后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行刀具刃口的修磨，來鈍化圓角半徑，圓角半徑一般采用10~20μm；這種裝置采用旋轉(zhuǎn)的尼龍毛刷，上面附有400#含Si顆粒磨料；

4）涂層：加工時(shí)：大概298.8°C左右高溫的切屑高壓留過刀具的前刀面，因此前刀面必須進(jìn)行涂層，一般為：TiN、TiCN、TiALN復(fù)合涂層、TiALN單涂層；涂層采用PVD方法在260~510°C溫度下進(jìn)行，這種溫度對(duì)于1648.8°C溫度下燒結(jié)而成的硬質(zhì)合金結(jié)構(gòu)是沒有影響的；其中TiN的氧化溫度是750°F（398.8°C），而涂層后TiALN單涂層的氧化溫度可以提高到1500°F（815.5°C）；所以通常采用的前刀面涂層為TiALN，目前國際干切流行的是ALCRONA即ALCrN涂層，其最大工作溫度可以在1100°C，刀具壽命比不涂層提升一倍以上，相比原來TiAlN涂層提升20%以上，但價(jià)格略有上升；5）工件材料要求：毛坯鍛打后進(jìn)行穩(wěn)定的等溫正火，保證均勻的組織和硬度，無硬質(zhì)點(diǎn)。同一零件檢測(cè)三點(diǎn)硬度，其硬度差不能超過5個(gè)HBW。金相組織：珠光體加鐵素體，允許有極少量粒狀貝氏體，按Q/CAYJ-11-2007等溫退火零件金相檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，小于3級(jí)。毛坯硬度一般控制在在155HBW~165HBW之間比較好。6）切削用量：在德國的一家實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)果表明:加工零件:37mm齒面寬\37齒,用17組的刀具;線速度:305m/min;加工零件數(shù):200~300件;硬切削加工技術(shù)應(yīng)用硬切削是指對(duì)高硬度（＞54HRC）材料直接進(jìn)行切削加工。硬切削工件材料包括淬硬鋼、冷硬鑄鐵、粉末冶金材料及其它特殊材料。硬切削通常以磨削作為最終工序。與磨削相比，硬切削具有如下優(yōu)點(diǎn)：①加工靈活性強(qiáng)，精度易于保證；②硬切削的加工成本低于磨削（通常僅為磨削的1/4）；③硬切削不需要專用機(jī)床、刀具和夾具，在現(xiàn)有加工設(shè)備上即可實(shí)現(xiàn)；④硬切削的生產(chǎn)效率高于磨削；⑤磨削產(chǎn)生的磨屑與廢液混合物易污染環(huán)境，難以處理和再利用；而硬切削易于實(shí)現(xiàn)干切削，產(chǎn)生的切屑可再利用。由于硬切削具有以上優(yōu)勢(shì)，因此“以切代磨”以成為切削加工的發(fā)展趨勢(shì)之一。目前硬切削主要用于車削、銑削等加工工藝，并以在許多工業(yè)制造部門得到應(yīng)用，如汽車傳動(dòng)軸、發(fā)動(dòng)機(jī)、制動(dòng)盤、制動(dòng)轉(zhuǎn)子的半精加工和精加工，飛機(jī)副翼齒輪、起落架的切削加工，機(jī)床工具、醫(yī)用設(shè)備等行業(yè)也開始大量應(yīng)用硬切削加工技術(shù)。硬切削對(duì)加工機(jī)床的主要要求為剛性好、基礎(chǔ)穩(wěn)定、工作軸運(yùn)動(dòng)精度高等。由于硬切削的切削力較大，切削溫度較高，為保證加工精度、表面質(zhì)量及刀具壽命，硬切削時(shí)必須精心選擇刀具材料、刀具幾何參數(shù)和切削用量。硬切削的實(shí)用刀具材料主要有PCBN、陶瓷、高性能金屬陶瓷、涂層硬質(zhì)合金、超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金等。刀具材料選定后，應(yīng)盡量選用強(qiáng)度較高的刀片形狀和較大的刀尖圓弧半徑，PCBN刀具和陶瓷刀具一般應(yīng)采用負(fù)前角（≤-5°）。一般來說，被加工材料硬度越高，硬切削的切削速度應(yīng)越小；使用PCBN刀具的切削速度應(yīng)高于其他刀具材料，PCBN刀具切削淬硬鋼（≥50HRC）的切削用量見表。

工序工件材料切削速度（m/min）進(jìn)給量（mm/r）粗加工（ap＞0.64）淬硬高碳鋼90~1400.10~0.30淬硬合金鋼90~1200.10~0.30淬硬工具鋼60~900.10~0.20精加工(ap＜0.64)

淬硬高碳鋼120~1800.10~0.20淬硬合金鋼120~1500.10~0.20淬硬工具鋼75~1100.10~0.20PCBN刀具切削淬硬鋼的切削用量CBN刀具用于變速箱滑動(dòng)齒套滲碳淬火后車撥叉槽（加工表面硬度HRC58~62)CBN刀具用于Audi輪轂軸承座孔局部淬火后鏜孔（加工表面硬度HRC58~62)后橋齒輪刮削硬齒面

為了提高硬齒面弧齒錐齒輪的質(zhì)量，可以采用硬質(zhì)合金弧齒錐齒輪銑刀進(jìn)行熱處理后的精加工。其優(yōu)點(diǎn)是能夠消除熱處理的變形量，保證成品齒輪的精度。用硬質(zhì)合金銑刀盤精切淬硬齒輪時(shí)齒面硬度可達(dá)58~62HRC，因此要用優(yōu)質(zhì)的硬質(zhì)合金作為刀具切削刃材料。硬質(zhì)合金刀片通常用釬焊法焊在刀齒上，并做出軸向和徑向負(fù)前角、刀盤體可選用標(biāo)準(zhǔn)的哈爾達(dá)克Ⅲ型。這種硬質(zhì)合金弧齒錐齒輪銑刀宜用于剛度和精度較高的銑齒機(jī)上。在加工58~62HRC的滲碳淬火齒輪時(shí)，切削速度可用40-50m/min左右，每次切削單側(cè)齒面加工量為0.15mm，銑齒精度可達(dá)5~6級(jí)，齒面粗糙度Ra=0.40μm.。用硬質(zhì)合金銑刀盤精切的弧齒錐齒輪，其齒坯要用專門的粗切銑刀齒進(jìn)行熱處理前的粗銑齒，使得齒槽深度略大于圖中標(biāo)注值、槽底兩側(cè)有適量沉切，并在單側(cè)齒面上留有0.20~0.25mm的精切量，以保證硬齒面的精切精度和提高刀具壽命。虛擬制造技術(shù)定義：集成地、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其相關(guān)過程（包括制造過程和支持過程），考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度計(jì)劃和用戶要求。”達(dá)到提高質(zhì)量、降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和產(chǎn)品上市時(shí)間的目標(biāo)：*設(shè)計(jì)質(zhì)量改進(jìn)──使早期生產(chǎn)中工程變更次數(shù)減少50％以上；*產(chǎn)品設(shè)計(jì)及其相關(guān)過程并行──使產(chǎn)品開發(fā)周期縮短40％～60％；*產(chǎn)品設(shè)計(jì)及其制造過程一體化──使制造成本降低30％～40％虛擬制造關(guān)鍵技術(shù)：1、制造環(huán)境建模：在并行工程中產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段就考慮制造因素，使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行，在產(chǎn)品的初期方案設(shè)計(jì)或詳細(xì)設(shè)計(jì)階段都要及時(shí)地進(jìn)行產(chǎn)品可加工性及可裝配性的評(píng)價(jià)并生成合適的工藝，這就必然涉及到從現(xiàn)實(shí)制造資源角度評(píng)價(jià)所涉及產(chǎn)品的制造工藝性能，同時(shí)還要工廠、車間、工段的生產(chǎn)能力、設(shè)備布局及負(fù)荷情況等，這樣制造環(huán)境的數(shù)據(jù)和知識(shí)模型就是達(dá)到并行必不可少的部分。2、以設(shè)計(jì)為核心的制造過程仿真，在計(jì)算機(jī)上制造產(chǎn)生樣機(jī)，評(píng)價(jià)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能、設(shè)計(jì)可制造性等；3、面向生產(chǎn)過程的虛擬制造技術(shù)研究，快速評(píng)價(jià)不同工藝方案、優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝、保證產(chǎn)品品質(zhì)、縮短生產(chǎn)周期和降低生產(chǎn)成本；4、開展以控制為中心的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的計(jì)劃、組織、資源調(diào)度、物流、信息等管理，實(shí)現(xiàn)工廠或車間優(yōu)化根據(jù)刀具參數(shù)、被加工零件幾何參數(shù)；模擬齒形生成過程，獲得實(shí)際加工齒形和齒根輪廓，計(jì)算最大和最小漸開線直徑和齒根圓直徑；預(yù)測(cè)根切，能夠用于精確校和齒輪強(qiáng)度，檢查潛在的干涉；進(jìn)行工藝模擬（包括滾齒、插齒、磨齒等加工過程）：根據(jù)輸入刀具尺寸、制造精度、刃磨精度、安裝精度；機(jī)床調(diào)整精度；工藝數(shù)據(jù)，如進(jìn)給量、切削速度等，預(yù)測(cè)產(chǎn)品的制造精度，并按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行等級(jí)評(píng)估；生產(chǎn)線規(guī)劃：零件三維數(shù)據(jù)輸入，識(shí)別和確認(rèn)零部件加工特征及層次，建立產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、進(jìn)行工藝性分析；生產(chǎn)線定義，確定基本工序，確定工位數(shù)，并對(duì)各工位進(jìn)行工時(shí)的大致分配；根據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)線構(gòu)件來選擇和分配機(jī)器與資源；輸入成本、占地面積、水電氣量等屬性信息；可同時(shí)定義一個(gè)或多個(gè)加工生產(chǎn)線進(jìn)行方案比較；分配機(jī)加工操作到生產(chǎn)線線的不同工位，進(jìn)行生產(chǎn)線平衡與仿真分析；操作和工具選擇；

NC工具路徑生成；加工生產(chǎn)線NC仿真，自動(dòng)檢查碰周期時(shí)間；優(yōu)化工藝過程，包括刀具路徑計(jì)算、切削條件計(jì)算、循環(huán)時(shí)間計(jì)算；工藝文件輸出和NC代碼生成；特征識(shí)別：定義工藝操作和資源：加工仿真工藝文擋輸出：螺傘齒輪加工過程中工藝控制環(huán)節(jié)：

齒坯加工精度控制指標(biāo)：據(jù)不同的齒輪精度要求確定的齒坯定位孔或軸頸的尺寸精度：

齒輪精度等級(jí)456789101112軸徑尺寸公差I(lǐng)T4IT5IT6IT7孔徑尺寸公差I(lǐng)T5IT6IT7IT8外徑尺寸極限偏差0-IT70-IT80-IT8

齒坯面錐母線跳動(dòng)公差μm外徑（mm）齒輪精度等級(jí)大于到45~67~89~12—301015255030501220306050120152540801202502030501002505002540601205008003050801508001250406010020012502000508012025020003150601001503003150500080120200400基準(zhǔn)端面跳動(dòng)公差μm基準(zhǔn)端面直徑(mm)齒輪精度等級(jí)大于到45~67~89~12—3046101530505812205012061015251202508122030250500101525405008001220305080012501525406012502000203050802000315025406010031505000305080120輪齒精度檢驗(yàn)-在測(cè)量機(jī):齒距誤差齒距誤差包括齒距的偏差、齒距累積誤差、相鄰齒距誤差。齒距偏差影響被測(cè)齒輪的輪齒相對(duì)于回轉(zhuǎn)軸分布的不均勻性，而齒距最大累積誤差則反映了齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。齒距誤差的測(cè)量是在齒寬中部靠近節(jié)錐的位置，以齒輪旋轉(zhuǎn)軸心為軸心的圓周上測(cè)量的。

齒圈跳動(dòng)的測(cè)量齒圈跳動(dòng)是值側(cè)頭相對(duì)于齒輪軸線的方向的最大變動(dòng)量。測(cè)量時(shí)測(cè)頭在節(jié)錐上與齒面中部接觸，且垂直于節(jié)錐母線;齒面形貌測(cè)量在齒輪測(cè)量中心上進(jìn)行測(cè)量,獲得實(shí)際齒面和理論名義數(shù)據(jù)的偏離誤差;螺旋角、壓力角、齒厚、全齒深、面錐角、根錐角等項(xiàng)目檢驗(yàn)加工反調(diào);根據(jù)檢測(cè)的齒貌誤差數(shù)據(jù),利用計(jì)算軟件可以計(jì)算機(jī)床的反調(diào)數(shù)據(jù),從而獲得與設(shè)計(jì)齒貌一致的齒面形狀;齒面粗糙度；這些檢驗(yàn)通常在以下幾個(gè)階段進(jìn)行：熱前切齒完成后：根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行毛坯精度檢查、夾具安裝調(diào)整、刀具調(diào)整或刃磨、機(jī)床切齒參數(shù)反調(diào)等動(dòng)作；熱處理后：確定熱處理精度損失和熱處理變形規(guī)律，根據(jù)結(jié)果調(diào)整毛坯內(nèi)在質(zhì)量、控制熱處理環(huán)節(jié)、和熱處理變形反向補(bǔ)償機(jī)床調(diào)整計(jì)算；全部工序完成后：完成產(chǎn)品的精度檢驗(yàn)報(bào)告，并記錄齒貌狀態(tài)；P65檢測(cè)結(jié)果滾動(dòng)檢驗(yàn)－在滾動(dòng)檢驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行：Ｖ／Ｈ檢驗(yàn)：通過在檢驗(yàn)機(jī)上的水平和垂直方向運(yùn)動(dòng)，將接觸區(qū)從中點(diǎn)移到小端中部再移到大端中部，記錄Ｖ和Ｈ的變化值；通過V、H檢驗(yàn)確定下列項(xiàng)目

i.

接觸區(qū)長度

ii.

對(duì)角方向和大?。?/p>

iii.

標(biāo)準(zhǔn)安裝距下的接觸區(qū)位置。

iv.

相對(duì)于正確中心的位移

v.

大小端間接觸區(qū)的差異

vi.

接觸區(qū)對(duì)安裝誤差的敏感性側(cè)隙和側(cè)隙變化量檢查：側(cè)隙指法向側(cè)隙jn（垂直于齒面方向）。旋轉(zhuǎn)方向的側(cè)隙jt，用下列公式求得jt=jn*cos(α)/cos(β)；側(cè)隙的變化量是一對(duì)齒輪最大側(cè)隙和最小側(cè)隙的差值。