工艺系统知识介绍
机械制造工艺学知识点总结(含名词解释)

机械制造工艺学知识点总结(含名词解释)Made by Lucy绪论机械:是利用其几何形状实现力与运动方面的性能/功能要求的产品。
制造:将原材料加工成为可供使用的物品、获得产品的过程。
机械制造:用机械的方法制造机械产品。
关键是获得几何形状和位置。
目的:T ——时间,效率Q——质量C——成本S——服务E——环保第一章机械制造过程生产过程:从确定生产需求之后,到得到产品的过程。
包括产品开发过程、产品制造过程和产品销售过程。
到现在,生产过程扩充到服务。
制造过程:直接把原材料和毛坯转换为成品的过程。
包括毛坯制造、机械加工工艺、装配、热及表面处理、检验过程。
制造过程“三流”:能量流、物质流、信息流。
机械加工工艺过程:用切削加工的方法,直接改变工件几何形状及表面机械物理性能的过程。
简称工艺过程。
工序:一个(或同时加工的一组)工件,在一个工作地,由一个(或相互协作的多个)工人所连续完成的工艺过程。
安装:如果在一个工序中需要对工件进行几次装夹,则每次装夹下完成的那部分工序内容成为一个安装。
工位:在工件的一次安装中,通过分度装置,使工件相对于机床床身变换加工位置,则把每一个加工位置上的安装内装内容称为工位。
工步:加工表面,切削刀具,切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工位内容。
走刀:切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步。
工步、走刀、工位和安装之间的关系:走刀<工步<工位<安装一次安装可以有多个工位、工步和多次走刀一个工位可以有多个工步和多次走刀,但一般在一次安装下完成;一个工步只能在一次安装和一个工位下完成,但可多次走刀。
可以规范工艺、保证质量工艺规程:工艺过程的书面表达形式和文字记录,用法律文件形式规定下来的工艺过程。
(工艺过程可以有多个,工艺规程只能有一个。
)生产纲领:是指企业在计划期内应生产的产品产量和进度计划,多数以年计,零件的生产纲领还包括一定的备品和废品数量。
N=n(1+α)(1+β)QQ---产品的生产纲领α---备品率N---零件的生产纲领β---废品率生产类型:是企业(或车间、工段、班组)生产专业化程度的分类生产批量:年生产纲领确定后,还应根据车间(或工段)的具体情况,确定在计划期内一次投入或产出的同一产品/零件的数量。
工艺系统名词解释

工艺系统名词解释
工艺系统是指在生产过程中,采用一定的工艺流程和设备,将原材料转化为最终产品的系统。
下面对一些常见的工艺系统名词进行解释。
1.原料处理:原料处理是指在工艺系统中对原材料进行预处理,以便于后续的加工和转化。
例如,在食品加工业中,原料处理包括清洗、去皮、去籽等步骤,以确保原料的安全和质量。
2.混合:混合是将不同的原料按照一定的配比进行混合的过程。
在化工行业中,混合通常包括将液体、固体或气体混合在一起,以获得所需的化学反应或物理性质。
3.反应:反应是指在工艺系统中发生化学变化的过程。
例如,在制药工业中,反应通常指的是将原料与特定的催化剂或条件下进行反应,从而合成所需的药物。
4.分离:分离是指将混合物中的不同组分分开的过程。
常见的分离技术包括蒸馏、萃取、过滤等。
在石化行业中,分离过程常用于将原油中的不同馏分分离出来。
5.精馏:精馏是一种通过升华、汽化和冷凝等过程分离液体混合物的方法。
这种技术常用于提纯和分离液体中的不同组分。
6.干燥:干燥是将湿润的材料中的水分去除的过程。
干燥常用于食品、药品和化工产品的生产中,以保证产品的质量和稳定性。
7.包装:包装是将产品装入适当的容器中,以便于存储、运输和销售的过程。
包装通常要符合产品的特性和市场需求,确保产品的完整性和安全性。
以上是对工艺系统中常见名词的解释。
在工艺系统中,每个环节的顺序和操作都至关重要,只有确保每个步骤的准确性和稳定性,才能保证最终产品的质量和效益。
机械制造工艺基础知识点总结

机械制造工艺基础知识点第一章金属切削加工基础知识一、切削加工基本概念1、成形运动(切削运动)是为了形成工件表面所必需的、刀具与工件之间的相对运动。
成形运动(切削运动)包括主运动和进给运动。
2、主运动是指直接切除工件上的切削层,形成已加工表面所需的最基本运动。
一般来讲,主运动是成形运动中速度最高、消耗功率最大的运动,机床的主运动只有一个。
3、进给运动是指不断地把切削层投入切削的运动,以加工出完整表面所需的运动。
进给运动可能有一个或几个,通常运动速度较低,消耗功率较小。
4、切削过程中,工件上形成三个表面1)待加工表面——将被切除的表面;2)过渡表面——正在切削的表面;3)已加工表面——切除多余金属后形成的表面。
5、切削用量三要素1)切削速度v c切削刃上选定点在主运动方向上相对于工件的瞬时速度。
2)进给量f在进给运动方向上,刀具相对于工件的位移量,称为进给量。
3)背吃刀量a p背吃刀量是在通过切削刃基点并垂直于工作平面方向上测量的切削深度。
6、成形运动简图7、切削层尺寸要素(1)切削层:刀具切过工件的一个单程,或只产生一圈过渡表面的过程中所切除的工件材料层。
(2)切削层尺寸平面:通过切削刃基点并垂直于该点主运动方向的平面,称为切削层尺寸平面。
(3)切削层尺寸要素①切削厚度:指在切削层尺寸平面内,沿垂直于切削刃方向度量的切削层尺寸。
②切削宽度:指在切削层尺寸平面内,沿切削刃方向度量的切削层尺寸。
③切削面积:是指在给定瞬间,切削层在切削层尺寸平面里的实际横截面面积。
二、刀具角度1、车刀的组成三个刀面:前面、主后面、副后面两个切削刃:主切削刃、副切削刃一个刀尖2、辅助平面1)基面:过切削刃选定点,垂直于主运动方向的平面。
2)主切削平面:过切削刃选定点,与切削刃相切,并垂直于基面的平面。
3)正交平面:通过主切削刃上的某一点,并同时垂直于基面和切削平面的平面。
3、车刀的标注角度γ(1)前角在正交平面中测量,是刀具前面与基面之间的夹角。
工艺基础知识培训

机床:加工设备,如车床、铣床、磨床等,也包括钳工台
等钳工设备; 工具:各种刀具、磨具、检具,如车刀、铣刀、砂轮等; 夹具:机床夹具,加工时如将工件直接装夹在机床工作台 上,则可以不要夹具。
二、影响加工精度的主要因素及改善措施
传动链的传 工艺系统与精度的关系 动误差 导轨导向误差 主轴回转误 差
影响零件加工表面 的几何形状精度
粗糙度过细,不易储存润滑油,加重磨损,同时过细的表面
还将大大提高制造成本。
三、加工表面质量
表面质量对零件性能的影响:
1.表面质量对零件耐磨性的影响 零件磨损分为三个阶段:初期磨损阶段、正常磨损阶段、 急剧磨损阶段。
表面粗糙度对摩擦副的 初期磨损影响巨大。
三、加工表面质量
表面纹理对耐磨性的影响: 它影响金属表面的实际接触面积和润滑液的存留情况。 轻载时两表面的纹理方向与相对运动方向一致时,磨损量
二、影响加工精度的主要因素及改善措施
改善措施:
1)减少热源的发热:移出热源如发动机、变速箱等、考虑
结构优化、改善摩擦特性、改变润滑材料采取冷却措施等。 2)用热补偿法减少热变形。 3)合理设计机床部件结构减少热变形的影响。 4)加速达到工艺系统的热平衡(预热)。 5)控制环境温度(恒温)。空运转机床至热平衡状态后再加工;进行充
完整的工艺系统。
工件和刀具安装在夹具和机床上,受到夹具和机床
的约束。 尺寸、几何形状和表面间相对位臵的形成,归结到 一点,取决于工件和刀具在切削运动过程中相互位臵的关系。 由于工艺系统各种原始误差的存在,使工件与道具 之间正确的几何关系遭到破坏,而产生加工误差。
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二、影响加工精度的主要因素及改善措施
二、影响加工精度的主要因素及改善措施
CAPP系统原理

CAPP系统原理CAPP系统(计算机辅助工艺规划系统)是一种基于计算机技术的辅助和改进工艺规划的系统。
其主要原理是通过对零件进行分析和处理,根据工序与工具的匹配以及加工顺序的确定,帮助制造企业提高工艺规划和制造效率。
1.零件分析与识别:CAPP系统首先对输入的零件进行分析与识别,通过对零件的几何形状、尺寸、工艺特征等进行检测和提取,自动识别出各个特殊要求的特殊工艺。
2.工艺生成与选择:CAPP系统会根据零件的工艺特征和处理要求,生成一系列的工艺方案。
这些方案可以根据加工的复杂程度、加工精度等因素来确定,最终生成合适的工艺路线。
3.工艺计算与优化:在生成工艺方案后,CAPP系统会根据工序之间的依赖关系、加工时间和成本等因素进行计算和优化。
通过优化,可以使得加工过程更加合理和高效,减少成本和时间。
4.工艺规划与评估:CAPP系统会根据生成的工艺方案,确定具体的工艺流程和工具参数,并对每个工序进行评估。
这些评估包括加工时间、工具寿命等因素,以便制定出最佳的加工流程和工具使用计划。
5.工艺信息传递与管理:CAPP系统还可以将生成的工艺方案和相关信息传递给其他关联的生产系统,如CAM(计算机辅助制造)系统、ERP (企业资源计划)系统等。
这样可以实现工艺规划和制造过程的无缝连接和信息共享。
1.设计过程中的工艺规划:在产品设计阶段,CAPP系统可以根据产品的设计特点和要求,提供合理的工艺方案和可行性分析。
这样可以在设计过程中及时发现和解决可能的制造问题,提高产品设计的质量和效率。
2.成本估算与控制:通过CAPP系统的使用,制造企业可以准确估计产品的制造成本,并对成本进行控制。
CAPP系统可以通过工艺的优化和计算,寻找降低成本的方法和路径,从而提高企业的竞争力。
3.生产过程中的工艺管理:CAPP系统可以对生产过程中的工艺进行监控和管理,保证产品的加工质量和工艺稳定性。
通过对工艺参数和工具使用情况的追踪,可以及时发现并解决可能的问题,减少故障发生的概率,提高生产效率和产品质量。
工艺设计知识点

工艺设计知识点:步骤思维1. 引言工艺设计是制造业中不可或缺的一环,它涉及到产品生产的各个方面,包括材料选择、加工工艺、工装夹具设计等。
步骤思维是一种系统性、有序的思考方法,可以帮助工艺设计师更好地解决问题,提高工艺设计的效率和质量。
本文将介绍步骤思维在工艺设计中的应用,并给出一些实用的知识点。
2. 步骤思维的基本原理步骤思维是一种将问题分解为多个步骤,并逐步解决的思考方法。
它可以帮助我们更清晰地了解问题的本质,避免遗漏重要的细节。
步骤思维包括以下几个基本原理:2.1 分解问题将复杂的问题分解为多个简单的子问题,从而更容易理解和解决。
例如,在工艺设计中,我们可以将整个生产过程分解为材料选择、加工工艺、工装夹具设计等多个子问题,分别进行研究和解决。
2.2 有序解决按照一定的顺序解决子问题,避免在处理过程中出现混乱和遗漏。
例如,在工艺设计中,我们可以先确定材料的物性和加工性能,然后选择适合的加工工艺,最后设计相应的工装夹具。
2.3 反馈和修正在解决一个子问题后,及时进行反馈和修正,确保后续步骤的正确性。
例如,在工艺设计中,我们可以在选择加工工艺后,进行试验和实践,以验证工艺的可行性,并根据实际情况进行调整和改进。
3. 工艺设计中的步骤思维应用3.1 材料选择在工艺设计中,材料选择是一个关键的环节。
步骤思维可以帮助我们系统地分析和比较不同材料的物性和加工性能,从而选择最适合的材料。
具体步骤如下:1.确定产品的功能和使用环境,分析所需材料的要求;2.列出备选材料,并进行物性和加工性能的评估;3.根据评估结果,选择最适合的材料;4.验证选定材料的可行性,例如进行试验和模拟分析。
3.2 加工工艺选择加工工艺选择是工艺设计中另一个重要的环节。
步骤思维可以帮助我们系统地分析和比较不同加工工艺的优劣,从而选择最合适的加工工艺。
具体步骤如下:1.确定产品的几何形状和尺寸要求,分析所需加工工艺的能力;2.列出备选加工工艺,并进行优劣比较;3.根据比较结果,选择最合适的加工工艺;4.验证选定加工工艺的可行性,例如进行样品加工和实践验证。
机械制造工艺学知识点总结(含名词解释)

机械制造工艺学知识点总结(含名词解释)Made by Lucy绪论机械:是利用其几何形状实现力与运动方面的性能/功能要求的产品。
制造:将原材料加工成为可供使用的物品、获得产品的过程。
机械制造:用机械的方法制造机械产品。
关键是获得几何形状和位置。
目的:T ——时间,效率 Q——质量 C——成本S——服务 E——环保第一章机械制造过程生产过程:从确定生产需求之后,到得到产品的过程。
包括产品开发过程、产品制造过程和产品销售过程。
到现在,生产过程扩充到服务。
制造过程:直接把原材料和毛坯转换为成品的过程。
包括毛坯制造、机械加工工艺、装配、热及表面处理、检验过程。
制造过程“三流”:能量流、物质流、信息流。
机械加工工艺过程:用切削加工的方法,直接改变工件几何形状及表面机械物理性能的过程。
简称工艺过程。
工序:一个(或同时加工的一组)工件,在一个工作地,由一个(或相互协作的多个)工人所连续完成的工艺过程。
安装:如果在一个工序中需要对工件进行几次装夹,则每次装夹下完成的那部分工序内容成为一个安装。
工位:在工件的一次安装中,通过分度装置,使工件相对于机床床身变换加工位置,则把每一个加工位置上的安装内装内容称为工位。
工步:加工表面,切削刀具,切削速度和进给量都不变的情况下所完成的工位内容。
走刀:切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步。
工步、走刀、工位和安装之间的关系:走刀<工步<工位<安装一次安装可以有多个工位、工步和多次走刀一个工位可以有多个工步和多次走刀,但一般在一次安装下完成;一个工步只能在一次安装和一个工位下完成,但可多次走刀。
可以规范工艺、保证质量工艺规程:工艺过程的书面表达形式和文字记录,用法律文件形式规定下来的工艺过程。
(工艺过程可以有多个,工艺规程只能有一个。
)生产纲领:是指企业在计划期内应生产的产品产量和进度计划,多数以年计,零件的生产纲领还包括一定的备品和废品数量。
N=n(1+α)(1+β)QQ---产品的生产纲领α---备品率N---零件的生产纲领β---废品率生产类型:是企业(或车间、工段、班组)生产专业化程度的分类生产批量:年生产纲领确定后,还应根据车间(或工段)的具体情况,确定在计划期内一次投入或产出的同一产品/零件的数量。
化工工艺及系统专业设计基本知识

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化工工艺及系统专业设计的基本知识 摘要;从化工工艺及系统专业的角度,整理和归纳了化工工艺及系统专业工程设计所涉 及到一些典型的技术要点,范围侧重在专业设计技术基本内容和涉及到的各种行业标准、国 家标准以及环保、防爆、防火和劳动安全卫生方面的要求。
这些要点大部分摘自于标准、规 范等资料,所列出的专业所需内容是专业设计人员应该理解和掌握的基本知识,文中还插编 了一些相关专业的设计技术知识。
1 专业设计有关工程建设标准、标准体系表、有关主要法规、规定和强制性标准 专业设计有关工程建设标准、标准体系表、有关主要法规、 1.1 推荐的工程建设标准体系表 (1) 《化工行业设计、施工技术标准体系表》化工部建设协调司,1996 年,北京。
化工 部工程建设标准编辑中心出版; (2) 《石油化工工程建设标准体系表》中国石油化工集团公司工程建设部,2000 年 12 月,北京。
以上 2 份标准体系表中收集的标准和规定,在出版时所示版本均为有效,所有标准都会 被修改、升版,使用者在运用时应注意采用新发布的版本。
1.2 在工程设计中常用的主要专业设计行政法规、规定 化工和石油化工行业,本专业常用的主要行政法规、规定有以下各项; (1) 《化工工厂初步设计文件内容深度规定》HG/T20688—2000; (2) 《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》 (修订本) 化计发(1997)426 号; (3) 《化工建设项目建议书内容和深度的规定》 (修订本) 化计发(1997)426 号; (4) 《中外合资经营化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》 (修订本) 化计 发(1997)427 号; (5) 《中外合资经营化工建设项目建议书报告内容和深度的规定》 (修订本) 化计发 (1997)427 号; (6) 《石油化工项目可行性研究报告编制规定》中国石油化工总公司(1997 年版) 中 , 石化(1997)咨字 348 号;中石化(1997)咨字 348 号; (7) 《工程设计各专业互提条件内容统一规定》SHSG—032—88; (8) 《石油化工装置基础工程设计内容规定》SHSG—033—2003; (9) 《施工图阶段专业会签规定》SHSG—034—89; (10) 《工程项目初步设计协调会议规定》SHSG—037—89; (11) 《工程项目施工图设计协调会议规定》SHSG 一 038—89; (12) 《施工图设计交底会议规定》SHSG—039—89 (13) 《石油化工工程设计开工报告编制提纲》SHSG—040—90; (14) 《石油化工大型建设项目总体设计内容规定》SHSG—050—98; (15) 《石油化工生产装置设计定员暂行规定》 (试行)SHSG—051—98; (16) 《石油化工装置详细设计内容规定》SHSG—053—2003;. (17) 《石油化工装置工艺设计包(成套技术工艺包)内容规定》SHSG—052—2003; (18) 《中国石油天然气集团公司建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》 中油计 字[2000]第 499 号; (19) 《建设项目 (工程) 劳动安全卫生监察规定》 中华人民共和国劳动部令第 3 号 1996 年 10 月 17 日; (20) 《建设项目(工程)劳动安全卫生预评价管理办法》 中华人民共和国劳动部令第 10 号 1998 年 2 月 5 日; 1 (21) 《关于国家安全生产监督管理局负责备案的化工建设项目(工程)安全预评价报告 审查、备案工作的通知》 安监管司办字 [2003]56 号; (22)国家安全生产监督管理局文件《关于印发《安全评价通则》的通知》 安监管技装 字[2003]37 号 2003 年 4 月 4 日。
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机床 刀具 夹具数控加工是根据被加工零件的图样和工艺要求,编制成以数码表示的程序输入到机床的数控装置或控制计算机中,以控制工件和工具的相对运动,使之加工出合格零件的方法。
利用数控机床完成零件数控加工的过程如图 1-1 所示。
一般来说,数控加工技术涉及数控机床加工工艺和数控编程技术两个方面:数控机床是数控加工的硬件基础,其性能对加工效率、精度等方面具有决定性的影响。
高速、高效和高精度是数控机床技术发展的目标。
零件加工程序的编制是实现数控加工的重要环节,对于产品质量的控制有着重要的作用。
特别是对于复杂零件加工,其编程工作的重要性甚至超过数控机床本身。
数控编程所追求的目标是如何更有效地获得满足各种零件加工要求的高质量数控加工程序,以便充分发挥数控机床的性能,获得更高的加工效率和质量。
由图 1-1 可见,数控编程是数控加工的重要步骤。
用数控机床对零件进行加工时,首先对零件进行加工工艺分析,以确定加工方法、加工工艺路线;正确地选择数控机床刀具和装夹方法;然后,按照加工工艺要求,根据所用数控机床规定的指令代码及程序格式,将刀具的运动轨迹、位移量、切削参数(主轴转速、进给量、吃刀深度等)以及辅助功能(换刀、主轴正转/反转、切削液开/关等)编写成加工程序单,传送或输入到数控装置中,从而指挥机床加工零件。
1.2.1 切削运动和切削要素在机床上用金属切削刀具切除工件上多余的金属,从而使工件的形状、尺寸精度及表面质量都符合预定要求的加工,称为金属切削加工。
在金属切削过程中,刀具与工件必须有相对的切削运动,它是由金属切削机床来完成的。
1. 切削运动切削加工过程包含两种运动,即主运动和进给运动。
(1) 主运动。
主运动是直接切除毛坯上的金属使之变成切屑的运动,是进行切削的最基本的运动。
主运动的特点是切削加工中速度最高,消耗功率最大。
主运动的形式一般为旋转运动或直线运动。
主运动只有一个。
对于车床来说,主运动是工件的旋转运动,而铣床的主运动是机床主轴的旋转运动。
(2) 进给运动。
进给运动是不断将被切削金属投入切削,以逐渐切除整个工件表面的运动。
进给运动消耗功率比主运动要小得多,其运动形式一般为直线、旋转或两者的合成运动,它可以是连续的或断续的。
进给运动可以是一个,也可以是多个。
车削外圆时的进给运动是刀具的连续纵向直线运动,铣削时的进给运动是工作台的横向和纵向的直线运动。
(1)零件工艺析 (确定零件的加工要素) 机床控制单元(MCU)(2)编写零件的加工程序NC 机床 (3)向 MCU 输入零件的加工(5)程序输送到 NC 机(4)显示刀具路径 加工零件换刀装置(3)合成切削运动。
合成切削运动是由主运动和进给运动合成的运动。
刀具切削刃上选定点相对工件的瞬时合成运动方向称为合成切削运动方向,其速度称为合成切削速度。
(1)切削用量是用来表示切削运动、调整机床用的参量,并且可用它对主运动和进给运动进行定量的表述,它包括以下3 个要素。
切削速度v c进给量f 背吃刀量a p刀具的选择刀具的合理选择和使用,对于提高数控加工效率、降低生产成本、缩短交货期及加快新产品开发等方面有十分重要的作用。
国外有资料表明,刀具费用一般占制造成本的2.5%~4%,但它却直接影响占制造成本20%的机床费用和38%的人工费用。
如果进给速度和切削速度提高15%~20%,则可降低制造成本10%~15%。
这说明使用好刀具会增加成本,但效率提高则会使机床费用和人工费用有很大的降低,这正是工业发达国家制造业所采取的加工策略之一。
数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄及少量专用刀柄。
刀柄要连接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。
数控刀具的分类有多种方法。
根据刀具结构可分为:(1)整体式。
(2)镶嵌式:包括刀片采用焊接或机夹式连接,机夹式又可分为不转位和可转位两种。
(3)特殊型式,如复合式刀具,减振式刀具等。
根据制造刀具所用的材料可分为:(1)高速钢刀具。
(2)硬质合金刀具。
(3)陶瓷刀具。
(4)其他材料刀具,如金刚石刀具、立方氮化硼刀具等。
从切削工艺上可分为:(1)车削刀具,分外圆、内孔、螺纹、切割刀具等多种。
(2)钻削刀具,包括钻头、铰刀、丝锥等。
(3)镗削刀具。
(4)铣削刀具等。
2.可转位刀具可转位刀具是将预先加工好并带有若干个切削刃的多边形刀片,用机械夹固的方法夹紧在刀体上的一种刀具。
使用过程中一个切削刃磨钝后,只要将刀片的夹紧松开,转位或更换刀片,使新的切削刃进入工作位置,再经夹紧就可以继续使用。
可转位刀片与焊接式刀具相比有以下特点:刀片成为独立的功能元件,其切削性能得到了扩展和提高;机械夹固式避免了焊接工艺的影响和限制,更利于根据加工对象选择各种材料的刀片,并充分地发挥了其切削性能,从而提高了切削效率;切削刃空间位置相对刀体固定不变,节省了换刀、对刀等所需的辅助时间,提高了机床的利用率1.3.2数控刀具的特点数控刀具以其高效、精密、高速、耐磨、长寿命和良好的综合性能取代了传统的刀具。
二者进行比较,除刀具材料上的不同以外,主要表现在以下几个方面:(1)刀具的硬度比传统刀具硬度大大提高。
(2)被加工工件的硬度也远远高于传统刀具所能加工的工件硬度。
(3)切削速度有显著提高,如加工钢、铸铁,可转位涂层刀片切削速度可达到380m/min,PCBN 刀片切削速度可达1000~2000 m/min。
(4)从刀具消耗费用和金属切除上来看,可转位刀具、硬质合金刀具及超硬刀具占全部刀具费用的34%,比传统刀具节省了30%左右,而切除的切屑占总切屑的68%,比传统刀具提高了大约40%。
对一些立体平面和变斜角轮廓外形的加工,常用球头铣刀、环形铣刀、鼓形刀、锥形刀和盘形刀(见图2-27)。
R(a)球头刀(b)环形铣刀(c)鼓形刀(d)锥形刀(e)盘形刀图2-27 常用铣刀(2)数控铣刀的选择简要介绍一下刀具的选择情况。
数控铣床上所采用的刀具要根据被加工零件的材料、几何形状、表面质量要求、热处理状态、切削性能及加工余量等,选择刚性好、耐用度高的刀具。
应用于数控铣削加工的刀具主要有面铣刀、立铣刀、键槽铣刀、球头铣刀、鼓形铣刀和成形铣刀等。
①铣刀类型选择。
被加工零件的几何形状是选择刀具类型的主要依据。
铣较大平面时,为了提高生产效率和减小加工表面粗糙度,一般采用刀片镶嵌式盘形面铣刀;加工平面零件周边轮廓、凹槽、较小的台阶面应选择立铣刀;加工空间曲面、模具型腔或凸模成形表面等多选用模具铣刀;加工封闭的键槽选用键槽铣刀;加工变斜角零件的变斜角面选用鼓形铣刀;加工立体型面和变斜角轮廓外形常采用球头铣刀、鼓形刀;加工各种直的或圆弧形的凹槽、斜角面、特殊孔等应选用成形铣刀;孔加工时,可采用钻头、镗刀等孔加工刀具。
②铣刀主要参数的选择。
选择铣刀时应根据不同的加工材料和加工精度要求,选择不同参数的铣刀进行加工。
数控铣床上使用最多的是可转位面铣刀和立铣刀,下面重点介绍面铣刀和立铣刀参数的选择。
面铣刀主要参数的选择:标准可转位面铣刀直径为φ16~630mm,应根据侧吃刀量选择适当的铣刀直径,尽量包容整个加工宽度,以提高加工精度和效率。
粗铣时,铣刀直径要小些,因为粗铣切削力大,选小直径铣刀可减小切削扭矩。
精铣时,铣刀直径要大些,尽量包容工件整个加工宽度,以提高加工精度和效率,并减小相邻两次进给之间的接刀痕。
可转位面铣刀有粗齿、中齿和密齿3 种。
粗齿铣刀容屑空间较大,常用于粗铣钢件;粗铣带断续表面的铸件和在平稳条件下铣削钢件时,可选用中齿铣刀。
密齿铣刀的每齿进给量较小,主要用于加工薄壁铸件。
立铣刀主要参数的选择:立铣刀的刀具半径R 应小于零件内轮廓的最小曲率半径ρ,一般取R=(0.8~0.9)ρ。
零件的加工高度H≤(1/4~1/6)R,以保证刀具有足够的刚度。
当加工肋时,刀具直径为D=(5~10)b,b 为肋的厚度。
2.2.1切削用量的确定。
切削用量的合理选择将直接影响加工精度、表面质量、生产率和经济性,其确定原则与普通加工相似。
合理选择切削用量的原则是:粗加工时,一般以提高生产率为主,但也应考虑经济性和生产成本。
因此,在工艺系统刚度允许的情况下,应充分利用机床功率,发挥刀具切削性能,选取较大的背吃刀量a p和进给量f,但不宜选取较高的切削速度v c。
半精加工和精加工时,在保证加工质量(即加工精度和表面粗糙度)的前提下,兼顾切削效率、经济性和生产成本,一般应选取较小的背吃刀量a p和进给量f,以及尽可能高的切削速度v c。
具体数据应根据机床使用说明书、切削用量手册,并结合实际经验加以修正确定。
(1)主轴转速n (r·min-1) 主轴转速n主要根据允许的切削速度(m·min-1)来选取。
计算公式为:n =1000vc πD式中:v c——切削速度,m·min-1。
D ——工件或刀具的直径,mm。
在确定主轴转速时,首先需要根据零件和刀具材料以及加工性质(如粗、精加工)等条件来确定其允许的切削速度。
切削速度为切削用量中对切削加工影响最大的因素。
它对加工效率、刀具寿命、切削力、表面粗糙度、振动、安全等会产生很大的影响。
增大切削速度,可提高切削效率,减小表面粗糙度值,但却使刀具耐用度降低。
因此,要综合考虑切削条件和要求,选择适当的切削速度,通常以经济切削速度切削工件。
经济切削速度是指刀具耐用度确定为60~100 min 的切削速度。
确定切削速度时可根据刀具产品目录或切削手册,并结合实际经验加以修正确定。
需要注意的是,一般刀具目录中提供的切削速度推荐值是按刀具耐用度为30 min给出的,假如加工中要使刀具耐用度延长到60 min,则切削速度应取推荐值的70%~80%;反之,如果采用高速切削,耐用度选15 min,则切削速度可取推荐值的 1.2~1.3 倍。
另外,切削速度v c与加工材料也有很大关系,例如用立铣刀铣削合金钢30CrNi2MoVA 时,可采用8m·min-1左右;而用同样的立铣刀铣削铝合金时,可选200 m·min-1以上。
表2-4 列出了车削常用金属材料的切削速度,表2-5 列出了铣削时的切削速度,可供参考。
表2-5 铣削加工时的切削速度工件材料抗拉强度(N·m-2)或刚度刀具材料粗加工精加工切削速度(m·min-1)进给量(mm·r-1)切削速度(m·min-1)进给量(mm·r-1)钢500~700 P25 80~120 0.3~0.4 100~120 0.1 700~1000 P40 60~100 0.15~0.4 80~100 0.1铸铁200~300HB K20 60~90 0.3~0.5 60~90 0.1黄铜80~120HB K20 150~220 0.15~0.4 170~300 0.1青铜60~100HB K20 100~180 0.15~0.4 140~250 0.1(1)背吃刀量a p (mm) 背吃刀量a p主要根据机床、夹具、刀具和工件所组成的加工工艺系统的刚性来确定。