機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)(第三講4學(xué)時(shí))

§1-5材料的切削加工性

選擇某一技術(shù)方案,既要在技術(shù)上先進(jìn),又要在經(jīng)濟(jì)上合理.一切削加工主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果:E=V/CE-----技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果V-----輸出的使用價(jià)值,也稱效益C-----輸入的勞動(dòng)耗費(fèi)

勞動(dòng)耗費(fèi):在生產(chǎn)過(guò)程中消耗與占有的勞動(dòng)量,材料動(dòng)力,工具和設(shè)備等,這些以貨幣形式表示,稱為費(fèi)用消耗.使用價(jià)值

指生產(chǎn)勞動(dòng)中創(chuàng)造出來(lái)的勞動(dòng)成果,包括質(zhì)量和數(shù)量?jī)蓚€(gè)方面.1產(chǎn)品質(zhì)量A精度(尺寸精度,形狀精度,位置精度)B表面質(zhì)量(表面粗糙度,已加工表面的加工硬化和剩余應(yīng)力)2生產(chǎn)率切削加工中,常以單位時(shí)間生產(chǎn)的零件數(shù)量來(lái)表示生產(chǎn)率.生產(chǎn)率求基本工藝時(shí)間3經(jīng)濟(jì)性制訂切削加工方案時(shí),應(yīng)使產(chǎn)品在保證其使用要求的前提下制造成本最低.

制造成本:費(fèi)用消耗的總和.

單一零件切削加工費(fèi)用:

二切削液的選擇1切削液的作用A冷卻作用B潤(rùn)滑作用2切削液的種類(lèi)和選用A水溶液B乳化液C切削油:主要由礦物油,有時(shí)也用動(dòng)植物油.3選擇一般材料的精加工,常使用切削油,難加工材料的精加工,常采用極壓切削油.切削液切削液是金屬切削加工的重要配套材料。人類(lèi)使用切削液的歷史可以追溯到遠(yuǎn)古時(shí)代。人們?cè)谀ブ剖?、銅器和鐵器時(shí)，就知道澆水可以提高效率和質(zhì)量。在古羅馬時(shí)代，車(chē)削活塞泵的鑄件時(shí)就使用橄欖油，16世紀(jì)使用牛脂和水溶劑來(lái)拋光金屬盔甲。從1775年英國(guó)的約翰·威爾金森（J．wilkinson）為了加工瓦特蒸汽機(jī)的汽缸而研制成功鏜床開(kāi)始，伴隨出現(xiàn)了水和油在金屬切削加工中的應(yīng)用。到1860年經(jīng)歷了漫長(zhǎng)發(fā)展后，車(chē)、銑、刨、磨、齒輪加工和螺紋加工等各種機(jī)床相繼出現(xiàn)，也標(biāo)志著切削液開(kāi)始較大規(guī)模的應(yīng)用。

切削液的由來(lái)19世紀(jì)80年代，美國(guó)科學(xué)家就已首先進(jìn)行了切削液的評(píng)價(jià)工作。F·W·Taylor發(fā)現(xiàn)并闡明了使用泵供給碳酸鈉水溶液可使切削速度提高對(duì)30%～40%的現(xiàn)象和機(jī)理。針對(duì)當(dāng)時(shí)使用的刀具材料是碳素工具鋼，切削液的主要作用是冷卻，故提出“冷卻劑”一詞。從那時(shí)起，人們把切削液稱為冷卻潤(rùn)滑液。

切削液的分類(lèi)切削液按油品化學(xué)組成分為非水溶性(油基)液和水溶性(水基)液兩大類(lèi)。水基的切削液可分為乳化液、半合成切削液和合成切削液。乳化液的成分：礦物油50－80%，脂肪酸0－30%，乳化劑15－25%，防銹劑0－5%，防腐劑<2%，消泡劑<1%半合成：礦物油0－30%，脂肪酸5－30%，極壓劑0－20%，表面活性劑0－5%，防銹劑0－10%全合成：表面活性劑0－5%，胺基醇10－40%，防銹劑0－40%切削液的澆注三材料切削加工性改善1概念:切削加工性指某種材料進(jìn)行切削加工的難易程度.注意:工件材料切削加工性,不僅取決切除材料的難易程度,而且取決于零件的工藝要求.2衡量切削加工性的指標(biāo)A一定刀具耐用度下的切削速度:T=60min,為B相對(duì)加工性Kr:其他材料以切削正火材料45#鋼的相除,得到Kr.常見(jiàn)材料相對(duì)加工性Kr分為八級(jí),凡大于1,其切削加工性都比45#鋼好.3改善切削加工性的途徑A采用熱處理來(lái)改善硬度大的鋼組織不均勻低碳鋼塑性太大B調(diào)整材料的成分來(lái)改善在鋼中適當(dāng)加入硫,鉛等元素,稱”易切鋼”提高刀具耐用度,減小切削力,提高表面質(zhì)量.高碳鋼和工具鋼硬度偏硬,且有較多的網(wǎng)狀.片狀滲碳體,經(jīng)球化退火,降低硬度,得到球狀滲碳體;熱軋中碳鋼,組織不均勻,表面有硬皮,經(jīng)正火后得到組織與硬度均勻;低碳鋼的塑性太大,經(jīng)正火后適當(dāng)降低塑性;鑄鐵工件,切削加工前要進(jìn)行退火,降低表層硬度,消除內(nèi)應(yīng)力;馬氏體不銹鋼,進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,降低塑性;采用熱處理改善材料切削加工性第二章金屬切削機(jī)床的基本知識(shí)§2-1機(jī)床的分類(lèi)和編制1機(jī)床的分類(lèi)

A按加工性質(zhì)和所使用刀具分類(lèi)車(chē),銑,刨,磨床等

B萬(wàn)能性程度通用機(jī)床,專門(mén)機(jī)床,專用機(jī)床等

C自動(dòng)化程度:手動(dòng),機(jī)動(dòng),半自動(dòng)和自動(dòng)機(jī)床D加工精度:精度,精密和高精密.

E機(jī)床重量分:儀表機(jī)床,中型,大型機(jī)床,重型機(jī)床.

F按主要工作部件數(shù)目分:單軸,多軸,多刃機(jī)床等

通常:按照加工方式外加輔助性質(zhì)分,如自動(dòng)車(chē)床等.常見(jiàn)機(jī)床常見(jiàn)機(jī)床常見(jiàn)機(jī)床常見(jiàn)機(jī)床常見(jiàn)機(jī)床常見(jiàn)機(jī)床常見(jiàn)機(jī)床常見(jiàn)機(jī)床常見(jiàn)機(jī)床常見(jiàn)機(jī)床§2-2金屬切削機(jī)床用切削加工的方法將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的工藝裝備。一、金屬切削機(jī)床二、機(jī)床的分類(lèi)1、按加工性質(zhì)和所用刀具的不同可分12大類(lèi)：

車(chē)床

插床

其它機(jī)床

螺紋加工機(jī)床

鉆床

銑床

磨床

鏜床

拉床

鋸床

刨床

齒輪加工機(jī)床2.按機(jī)床的通用程度分類(lèi)：2)專用機(jī)床1)通用機(jī)床（萬(wàn)能機(jī)床）3)專門(mén)化機(jī)床（專能機(jī)床）3.按機(jī)床的精度分類(lèi)：普通精度級(jí)、精密級(jí)和超精密級(jí)機(jī)床。

4.按機(jī)床重量不同分類(lèi)：1)輕型機(jī)床（10噸以下）；2)中型機(jī)床（10噸--100噸）；

3)重型機(jī)床（100噸以上）；三、機(jī)床型號(hào)的編制方法

機(jī)床型號(hào)是為了方便地管理和使用機(jī)床，按一定規(guī)律賦予機(jī)床的代號(hào)。用于表示機(jī)床的類(lèi)型、通用性和結(jié)構(gòu)特性、主要技術(shù)參數(shù)等。通用機(jī)床型號(hào)表示方法如下：1、機(jī)床類(lèi)別的劃分及其代號(hào)

機(jī)床的類(lèi)別用漢語(yǔ)拼音大寫(xiě)字母表示，類(lèi)別代號(hào)及其讀音如表所示：

類(lèi)別車(chē)床鉆床鏜床磨床齒輪加工機(jī)床螺紋加工機(jī)床銑床刨插床拉床特種加工機(jī)床鋸床其他機(jī)床代號(hào)CZTM2M3MYSXBLDGQ讀音車(chē)鉆鏜磨2磨3磨牙絲銑刨拉電割其分類(lèi)代號(hào)用數(shù)字表示，只有磨床才有。2、機(jī)床組、系的劃分

機(jī)床的組別和系別代號(hào)用兩位數(shù)字表示。系的劃分原則是：主參數(shù)相同，并按一定公比排列，工件和刀具本身的及相對(duì)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)基本相同，且基本結(jié)構(gòu)及布局型式相同的機(jī)床，即劃為同一系。詳見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)JB1838-85。

每類(lèi)機(jī)床按其結(jié)構(gòu)性能及使用范圍劃分為10組，用數(shù)字0-9表示。

3、機(jī)床的主參數(shù)和第二主參數(shù)

主參數(shù)：主參數(shù)是反映機(jī)床最大工作能力的一個(gè)主要參數(shù)，它直接影響機(jī)床的其他參數(shù)和基本結(jié)構(gòu)的大小。主參數(shù)一般是以機(jī)床加工的最大工件尺寸或與此有關(guān)的機(jī)床部件尺寸來(lái)表示。

第二主參數(shù)：一般是指主軸數(shù)、最大跨距、最大工件長(zhǎng)度、工作臺(tái)工作面長(zhǎng)度等。4、通用性、結(jié)構(gòu)性代號(hào)通用特性高精度精密自動(dòng)半自動(dòng)數(shù)控加工中心仿形輕型加重型簡(jiǎn)式柔性加工數(shù)顯高速代號(hào)GMZBKHFQCJRXS讀音高密自半控?fù)Q仿輕重簡(jiǎn)柔顯速表示機(jī)床所具有的特殊性能。當(dāng)某類(lèi)型機(jī)床除有普通型外，還具有如下表所列的某種通用特性，則在類(lèi)別代號(hào)之后加上相應(yīng)的特性代號(hào)。

5、機(jī)床重大改進(jìn)順序號(hào)：

當(dāng)機(jī)床的性能及結(jié)構(gòu)布局有重大改進(jìn)，并按新產(chǎn)品重新設(shè)計(jì)、試制和鑒定時(shí)，在原機(jī)床型號(hào)的尾部，加重大改進(jìn)順序號(hào)，以區(qū)別于原機(jī)床型號(hào)。序號(hào)按A，B，C……字母的順序選用。

一般來(lái)說(shuō),對(duì)于以最大棒料直徑為主參數(shù)的自動(dòng)車(chē)床,以最大鉆孔直徑為主參數(shù)鉆床,以額定拉力(噸),為主參數(shù)的拉床,其主參數(shù)折算系數(shù)為1;對(duì)于以車(chē)身最大回轉(zhuǎn)直徑為主參數(shù)的普通車(chē)床,以最大工件直徑為主參數(shù)的絕大多數(shù)齒輪加工機(jī)床,以工作臺(tái)寬度為主參數(shù)的立式和臥式銑床,決大多數(shù)銑床和磨床,其主參數(shù)的折算系數(shù)為1/10;大型機(jī)床(立式車(chē)床,龍門(mén)刨床,龍門(mén)銑床)主參數(shù)的折算系數(shù)為1/100;機(jī)床主參數(shù)折算系數(shù)的一般規(guī)定CA6140C：類(lèi)別代號(hào)（床類(lèi)）6：組別代號(hào)（臥式車(chē)床組）1：系別代號(hào)（普通車(chē)床系）例1：40：主參數(shù)代號(hào)（床身上最大回轉(zhuǎn)直徑400mm）A：結(jié)構(gòu)性代號(hào)（A結(jié)構(gòu)）M

M

7

1

32

AM：類(lèi)別代號(hào)（磨床類(lèi)）M：通用特性代號(hào)（精密）7：組別代號(hào)（平面及端面磨床組）1：系別代號(hào)（臥軸矩臺(tái)平面磨床系）A：重大改進(jìn)順序號(hào)（第一次重大改進(jìn)）例2：32：主參數(shù)代號(hào)（工作臺(tái)面寬度320mm）THM6350/JCST：類(lèi)別代號(hào)（鏜床類(lèi)）M：通用特性代號(hào)（精密）6：組別代號(hào)（臥式銑鏜床組）3：系別代號(hào)（臥式銑鏜床系）JCS：企業(yè)代號(hào)（北京機(jī)床研究所）例3：50：主參數(shù)代號(hào)（工作臺(tái)面寬度500mm）H：結(jié)構(gòu)性代號(hào)（加工中心）Z：類(lèi)別代號(hào)（鉆床類(lèi)）3：組別代號(hào)（搖臂鉆床組）0：系別代號(hào)（搖臂鉆床系）40：主參數(shù)代號(hào)（最大鉆孔直徑40mm）X46:第二主參數(shù)（最大跨距1600mm）S2：企業(yè)代號(hào)（沈陽(yáng)第二機(jī)床廠）

Z

3

0

40

X46

/S2例4：二機(jī)床的基本構(gòu)造1主傳動(dòng)部件2進(jìn)給傳動(dòng)部件3工件安裝裝置4刀具安裝裝置5支撐件6動(dòng)力源

后續(xù)內(nèi)容自學(xué)1-6機(jī)械加工工藝過(guò)程基本概念一生產(chǎn)類(lèi)型單件生產(chǎn)成批生產(chǎn)大量生