精密机械加工的生产过程
1、从硬件上讲,机械零件的加工是有很多种机械设备,如车、铣床、刨床、磨床、拉床加工中心等,各种设备的固有加工精度都不一样,所以要实现精密加工,就要看你的零件精度有多高相应的选择相应的工艺路线和设备;
2、从软件上讲,就是操作人员的技能,这涉及到各种设备的操作人员的操作技能,这些技能包括对设备的深入理解、对机械加工的理解、对加工零件材料的理解等,这些技能都可以再平常的工作中慢慢积累,操作人员的技能关键是实践
在生产过程中,凡是改变生产对象的形状、尺寸、位置和性质等,使其成为成品或者半成品的过程称为工艺过程。它是生产过程的主要部分。工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、装配等工艺过程,机械制造工艺过程一般是指零件的机械加工工艺过程和机器的装配工艺过程的总和,其他过程则称为辅助过程,例如运输、保管、动力供应、设备维修等。工艺过程又是由一个或若干个顺序排列的工序组成的,一个工序由有若干个工步组成。
工艺过程工序是组成机械加工工艺过程的基本单元。所谓工序是指一个(或一组)工人,在一台机床上(或一个工作地点),对同一工件(或同时对几个工件)所连续完成的那一部分工艺过程。构成一个工序的主要特点是不改变加工对象、设备和操作者,而且工序的内容是连续完成的
工步是在加工表面不变、加工工具不变、切削用量不变的条件下
走刀又叫工作行程,是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步。
制定机械加工工艺过程,必须确定该工件要经过几道工序以及工序进行的先后顺序,仅列出主要工序名称及其加工顺序的简略工艺过程,称为工艺路线。
机械加工中哪些因素会造成工件变形
尤其在大型零件的结构上更应该做到结构合理。在加工前也要对毛坯硬度、疏松等缺陷进行严格控制,保证毛坯质量,减少其带来的工件变形。
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工件装夹时造成的变形
工件装夹时,首先要选择正确的夹紧点,然后根据夹紧点的位置选择适当的夹紧力。因此尽可能使夹紧点和支撑点一致,使夹紧力作用在支撑上,夹紧点应尽可能靠近加工面,且选择受力不易引起夹紧变形的位置。
当工件上有几个方向的夹紧力作用时,要考虑夹紧力的先后顺序,对于使工件与支撑接触夹紧力应先作用,且不易太大,对于平衡切削力的主要夹紧力,应作用在后。
其次要增大工件与夹具的接触面积或采用轴向夹紧力。增加零件的刚性,是解决发生夹紧变形的有效办法,但由于薄壁类零件的形状和结构的特点,导致其具有较低的刚性。这样在装夹施力的作用下,就会产生变形。
增大工件与夹具的接触面积,可有效降低工件件装夹时的变形。如在铣削加工薄壁件时,大量使用弹性压板,目的就是增加接触零件的受力面积;在车削薄壁套的内径及外圆时,无论是采用简单的开口过渡环,还是使用弹性芯轴、整弧卡爪等,均采用的是增大工件装夹时的接触面积。这种方法有利于承载夹紧力,从而避免零件的变形。采用轴向夹紧力,在生产中也被广泛使用,设计制作**夹具可使夹紧力作用在端面上,可以解决由于工件壁薄,刚性较差,导致的工件弯曲变形。
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工件加工时造成的变形
工件在切削过程中由于受到切削力的作用,产生向着受力方向的弹性形变,就是我们常说的让刀现象。应对此类变形在刀具上要采取相应的措施,精加工时要求刀具锋利,一方面可减少刀具与工件的摩擦所形成的阻力,另一方面可提高刀具切削工件时的散热能力,从而减少工件上残余的内应力。
例如在铣削薄壁类零件的大平面时,使用单刃铣削法,刀具参数选取了较大的主偏角和较大的前角,目的就是为了减少切削阻力。由于这种刀具切削轻快,减少了薄壁类零件的变形,在生产中得到广泛的应用。
在薄壁零件的车削中,合理的刀具角度对车削时切削力的大小,车削中产生的热变形、工件表面的微观质量都是至关重要的。刀具前角大小,决定着切削变形与刀具前角的锋利程度。前角大,切削变形和摩擦力减小,但前角太大,会使刀具的楔角减小,刀具强度减弱,刀具散热情况差,磨损加快。所以,一般车削钢件材料的薄壁零件时,用高速刀具,前角取6°~30°,用硬质合金刀具,前角取5°~20°。
刀具的后角大,摩擦力小,切削力也相应减小,但后角过大也会使刀具强度减弱。在车削薄壁零件时,用高速钢车刀,刀具后角取6°~12°,用硬质合金刀具,后角取4°~12°,精车时取较大的后角,粗车时取较小的后角。车薄壁零件的内外圆时,取大的主偏角。正确选择刀具是应对工件变形的必要条件。
加工中刀具和工件摩擦产生的热量也会使工件变形,因此在很多时候选择高速切削加工。在高速切削加工中,由于切屑在较短时间内被切除,绝大部分切削热被切屑带走,减少了工件的热变形;其次,在高速加工中,由于切削层材料软化部分的减少,也可减少零件加工的变形,有利于保证零件的尺寸、形状精度。另外,切削液主要用来减少切削过程中的摩擦和降低切削温度。合理使用切削液对提高刀具的耐用度和加工表面质量、加工精度具有重要作用。因此,在加工中为防止零件变形必须合理使用充分的切削液。
浅述机械零件加工的选材依据及失效原因
一、机械零件的选材依据:
选材的较主要依据指的是零件在使用时所应具备的材料性能,包括机械性能、物理性能和化学性能。对大多数零件而言,机械性能是主要的必能指标,表征机械性能的参数主要有强度极限σb、弹性极限σe、屈服强度σs或σ0.2、伸长率δ、断面收缩率ψ、冲击韧性ak及硬度HRC或HBS等。这些参数中强度是机械性能的主要性能指标,只有在强度满足要求的情况下,才能保证零件正常工作,且经久耐用。在材料力学的学习中,已经发现,在设计计算零件的危险截面尺寸或校核安全程度时所用的许用应力,都要根据材料强度数据推出。
二、机械零件加工厂——机械零件的失效原因:
失效原因有多种,在实际生产中,零件失效很少是由于单一因素引起的,往往是几个因素综合作用的结果。归纳起来可分为设计、材料、加工和安装使用四个方面。可能的原因有如下:
1、设计原因 一是由于设计的结构和形状不合理导致零件失效,如零件的高应力区存在明显的应力集中源(各种尖角、缺口、过小的过渡圆角等;二是对零件的工作条件估计失误,如对工作中可能的过载估计不足,使设计的零件的承载能力不够。
2、材料方面的原因 选材不当是材料方面导致失效的主要原因。较常见的是设计人员仅根据材料的常规性能指标来作出决定,而这些指标根本不能反映出材料所受某种类型失效的搞力;材料本身的缺陷(如缩孔、疏松、气孔、夹杂、微裂纹等)也导致零件失效。
3、加工方面原因 由于加工工艺控制不好会造成各种缺陷而引起失效。如热处理工艺控制不当导致过热、脱碳、回火不足等;锻造工艺不良带状组织、过热或过烧现象等;冷加工工艺不良造成光洁度太低,刀痕过深、磨削裂纹等都可导致零件的失效。
有些零件加工不当造成的缺陷与零件设计有很大的关系,如热处理时的某些缺陷。零件外形和结构设计不合理会促使热处理缺陷的产生(如变形、开裂)。为避免或减少零件淬火时发生或开裂,设计零件时应注意:截面厚薄不均匀,否则容易在薄避处易开裂;结构对称,尽量采用封闭结构以免发生大的变形;变截面处均匀过渡,防止应力集中。
机械加工的加工方法有很多,机械加工的工件种类也是各式各样的,不同种类的工件有不同的机械加工方法,不同种类的工件也有不同的机械加工技术要求,下面小编与大家一起分享各类工件的机械加工常规技术要求都有哪些?
铸件机械加工的常规技术要求:
1.铸件表面上不允许有冷隔、裂纹、缩孔和穿透性缺陷及严重的残缺类缺陷(如欠铸、机械损伤等)。
2.铸件应清理干净,不得有毛刺、飞边,非加工表明上的浇冒口应清理与铸件表面齐平。
3.铸件非加工表面上的铸字和标志应清晰可辨,位置和字体应符合图样要求。
4.铸件非加工表面的粗糙度,砂型铸造R,不大于50μm。
5.铸件应清除浇冒口、飞刺等。非加工表面上的浇冒口残留量要铲平、磨光,达到表面质量要求。
6.铸件上的型砂、芯砂和芯骨应清除干净。
7.铸件有倾斜的部位、其尺寸公差带应沿倾斜面对称配置。
8.铸件上的型砂、芯砂、芯骨、多肉、粘沙等应铲磨平整,清理干净。
9.对错型、凸台铸偏等应予以修正,达到圆滑过渡,一保证外观质量。
10.铸件非加工表面的皱褶,深度小于2mm,间距应大于100mm。
11.机器产品铸件的非加工表面均需喷丸处理或滚筒处理,达到清洁度Sa2 1/2级的要求。
12.铸件必须进行水韧处理。
13.铸件表面应平整,浇口、毛刺、粘砂等应清除干净。
14.铸件不允许存在有损于使用的冷隔、裂纹、孔洞等铸造缺陷。
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