自动车床加工讲解

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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） 1,m =100 cm=1000 mm,2、,英制计量：（8进制）,1英寸=8英分 1英寸=25.4,mm 3/8,25.4 =9.52mm,3、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:,高碳钢,中碳钢,低碳钢,-(1022,1018,1016,1006),铁,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15,mm,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,NO 1,、,NO 2,、,NO 3,、,NO 4,、,NO 5,1. 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60,HRC。,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：0.02,mm,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：0.01,mm,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：0.01,mm,4，千分尺,能检测工件的外径，长度等,精度：0.01,mm,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,Cr,6+,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加工另外一端的孔和螺纹,.,实际在批量生产过程中,为了提高生产效率,即便是自动车床能完成的一端的螺纹也会在二次加工完成,.,实际生产中的工序,.,1.,车削,(,自动车,),2.,钻孔、扩孔,3.,攻牙,4.,攻牙,8、实例介绍,自动车床加工能力举例,5.,刀具不够：,下图结构过于复杂,自动车床,5,把刀具不够使用, C0.15,必须拿下来在二次加工工序完成,因此为了降低成本,在设计时,尽可能的减少过渡形状,.,8、实例介绍,自动车床加工能力举例,