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文檔簡介
車工工藝加工標準流程一、車工工藝加工概述
車工工藝加工是指利用車床對各種金屬或非金屬材料進行切削、成形、加工的工藝過程。其目的是制造出符合尺寸精度、表面質(zhì)量和技術(shù)要求的零件。車工工藝加工標準流程主要包括以下幾個環(huán)節(jié):
1.**準備階段**
(一)**圖紙分析**
1.仔細閱讀零件圖紙,明確零件的尺寸、形狀、精度要求及表面粗糙度。
2.確定加工余量、材料切削性能及毛坯形狀。
(二)**設(shè)備與工具準備**
1.選擇合適的車床(如臥式車床、立式車床等),確保設(shè)備處于良好狀態(tài)。
2.準備刀具(如外圓車刀、內(nèi)孔車刀、螺紋車刀等),并按標準刃磨。
3.準備夾具(如三爪卡盤、四爪卡盤、中心架等),確保工件裝夾牢固。
2.**加工前準備**
(一)**工件裝夾**
1.清理工件毛坯,去除油污、銹蝕等雜質(zhì)。
2.根據(jù)工件形狀選擇合適的夾具,確保工件定位準確、夾緊力均勻。
(二)**切削參數(shù)設(shè)定**
1.根據(jù)材料切削性能和加工要求,選擇合適的切削速度(如鋼件外圓粗車速度可參考60–150m/min)、進給量(如外圓粗車進給量可參考0.8–1.2mm/r)和切削深度(如粗車單邊切削深度可參考2–5mm)。
2.調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速、進給箱手柄位置及切削液壓力,確保加工穩(wěn)定。
3.**加工實施階段**
(一)**粗加工**
1.**外圓加工**
-使用外圓車刀,分多次切除余量,注意保持切削平穩(wěn)。
-每次切削后檢查尺寸,避免超差。
2.**內(nèi)孔加工**
-使用內(nèi)孔車刀,逐步擴大孔徑至要求尺寸。
-控制切削深度,防止刀具崩刃。
3.**端面加工**
-使用端面車刀,確保端面平整,無毛刺。
(二)**半精加工**
1.調(diào)整切削參數(shù),降低進給量和切削深度,提高表面質(zhì)量。
2.對外圓、內(nèi)孔、端面等進行精加工,確保尺寸接近最終要求。
(三)**精加工**
1.使用高精度車刀,精細修整尺寸和表面粗糙度。
2.控制切削速度和進給量,避免加工硬化。
3.最終檢查零件尺寸和形位公差,確保符合圖紙要求。
4.**加工后處理**
(一)**工件卸下**
1.拆卸夾具,小心取出工件,避免碰傷表面。
2.清理切削液和金屬碎屑,保持工作區(qū)域整潔。
(二)**檢驗與測量**
1.使用卡尺、千分尺、表面粗糙度儀等工具,檢測零件尺寸和表面質(zhì)量。
2.如發(fā)現(xiàn)超差,需進行補加工或調(diào)整工藝參數(shù)。
(三)**防護與存放**
1.對已加工完成的零件進行防銹處理(如涂防銹油)。
2.分類存放,避免變形或損傷。
二、注意事項
1.**安全操作**
-操作前必須穿戴防護用品(如防護眼鏡、手套)。
-檢查車床安全裝置是否完好,防止意外傷害。
2.**刀具管理**
-刀具刃磨后需進行試切,確保鋒利度。
-切削過程中定期檢查刀具磨損情況,及時更換。
3.**切削液使用**
-根據(jù)加工需求選擇合適的切削液類型,確保冷卻和潤滑效果。
-切削液溫度過高時需更換或冷卻,避免影響加工質(zhì)量。
4.**質(zhì)量監(jiān)控**
-加工過程中分階段檢測,避免批量超差。
-建立加工記錄,記錄關(guān)鍵參數(shù)和調(diào)整過程,便于優(yōu)化工藝。
三、總結(jié)
車工工藝加工標準流程涵蓋從準備到后處理的各個環(huán)節(jié),需嚴格按照規(guī)范操作,確保零件精度和表面質(zhì)量。通過合理的參數(shù)設(shè)定、精細的加工控制及嚴格的質(zhì)量檢驗,可提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率。
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**一、車工工藝加工概述**
車工工藝加工是金屬加工中應(yīng)用最廣泛的工藝之一,主要利用車床的旋轉(zhuǎn)主運動和刀具的進給運動,對工件進行切削,從而獲得所需的形狀、尺寸和表面質(zhì)量。其核心在于精確控制切削過程,確保最終產(chǎn)品滿足設(shè)計要求。標準化的加工流程能夠保證加工質(zhì)量穩(wěn)定性,提高生產(chǎn)效率,并降低廢品率。整個流程可以細分為以下幾個關(guān)鍵階段:
**1.準備階段**
**(一)圖紙分析**
1.**深入理解零件功能與結(jié)構(gòu):**仔細研究零件圖紙,不僅要看懂幾何形狀和尺寸標注,還要理解零件在最終產(chǎn)品中的作用,這有助于判斷加工的重點和難點。例如,承受載荷的部位可能需要更高的尺寸精度和表面質(zhì)量。
2.**明確技術(shù)要求:**重點關(guān)注尺寸公差、形位公差(如圓度、圓柱度、同軸度、平行度等)、表面粗糙度數(shù)值。這些是評價加工質(zhì)量的關(guān)鍵標準。例如,軸類零件的配合表面粗糙度可能要求達到Ra1.6μm或更低。
3.**確定加工余量:**根據(jù)毛坯的材質(zhì)、形狀復雜程度以及最終精度要求,合理分配各表面的加工余量。余量過大會增加加工時間和材料消耗,過小則可能導致無法加工或尺寸超差。一般可通過查表或經(jīng)驗估算,并標注在工藝文件中。
4.**分析材料切削性能:**了解工件的材料(如45鋼、鋁合金、鑄鐵等)及其硬度、韌性、導熱性等,這些特性直接影響切削速度、進給量、切削深度和刀具選擇。例如,鋁合金切削時易積屑瘤,需要選擇合適的刀具角度和切削液。
**(二)設(shè)備與工具準備**
1.**車床選擇與檢查:**
***類型選擇:**根據(jù)工件尺寸、形狀和加工精度要求,選擇合適的車床。例如,大型零件需使用臥式車床(大規(guī)格),精密零件需使用精密車床或數(shù)控車床(CNC)。
***狀態(tài)檢查:**檢查車床主軸運轉(zhuǎn)是否平穩(wěn),有無異響;進給系統(tǒng)是否靈活,絲杠、光杠有無松動或磨損;潤滑系統(tǒng)是否正常工作;安全防護裝置(如防護罩、急停按鈕)是否齊全有效。
2.**刀具準備與管理:**
***刀具選擇:**根據(jù)加工內(nèi)容(外圓、內(nèi)孔、端面、螺紋、鏜孔等)選擇對應(yīng)的標準刀具或?qū)S玫毒???紤]因素包括工件材料、加工性質(zhì)(粗加工/精加工)、尺寸要求等。
***刀具刃磨:**對需要刃磨的刀具(如車刀、鏜刀),使用砂輪機進行刃磨。確保主偏角、副偏角、前角、后角等角度符合要求,刃口鋒利且平整,無崩刃。刃磨后需進行去銹處理。
***刀具安裝與對刀:**將刀具正確安裝在刀架中,并通過對刀儀或試切法設(shè)定刀具的坐標位置(X,Z坐標),確保刀具切削時相對于工件的起點準確無誤。
3.**夾具準備與選擇:**
***夾具類型:**根據(jù)工件裝夾基準和形狀,選擇合適的夾具。常用有:
***卡盤:**三爪卡盤適用于圓形對稱工件,四爪卡盤適用于形狀不規(guī)則或需精確定位的工件。
***中心架:**用于長軸類工件,在加工過程中提供支撐,減少變形,提高剛性。
***專用夾具:**針對特定零件設(shè)計的夾具,定位精度高,裝夾效率快。
***夾具檢查:**檢查夾具的各個部件是否完好,定位銷、緊固螺栓是否牢固,夾緊機構(gòu)是否靈活可靠。
**2.加工前準備**
**(一)工件裝夾**
1.**清理與檢查毛坯:**徹底清除工件毛坯表面的油污、銹蝕、切屑等,檢查毛坯是否存在裂紋、縮松等缺陷。必要時進行去毛刺處理。
2.**選擇裝夾方案:**
***基準選擇:**確定合適的加工基準(粗基準和精基準)。粗基準用于首次裝夾,應(yīng)選擇余量較大、平整的位置;精基準用于保證最終加工精度,應(yīng)選擇精度高、穩(wěn)定性好的表面。
***裝夾方式:**根據(jù)工件形狀和加工要求選擇合適的裝夾方式。例如,短軸類零件常用三爪卡盤裝夾;長軸類零件需使用卡盤和中心架組合裝夾;盤類零件可用四爪卡盤或花盤裝夾。
3.**工件裝夾操作:**
***卡盤裝夾:**將工件輕輕放入卡盤夾爪中,確保工件被均勻夾緊。對于四爪卡盤,需調(diào)整各卡爪位置,使工件被穩(wěn)固夾持且變形最小。必要時可在卡爪和工件之間墊薄銅片。
***中心架使用:**在長軸上安裝中心架時,需先將工件外圓車至一定尺寸,然后將中心架支承座壓在工件上,并用緊固螺栓固定。調(diào)整中心架高度,使其頂尖與主軸頂尖同軸。
***找正操作:**對于四爪卡盤,需使用劃針或百分表找正工件旋轉(zhuǎn)中心,使其與車床主軸中心重合,以保證加工的同軸度。對于三爪卡盤,自動定心精度較高,一般只需裝夾后輕微調(diào)整即可。
**(二)切削參數(shù)設(shè)定**
1.**切削速度(Vc)的確定:**切削速度主要取決于工件材料、刀具材料、加工性質(zhì)(粗/精)以及表面粗糙度要求??赏ㄟ^查閱切削手冊或參考經(jīng)驗公式進行估算。例如,加工45鋼調(diào)質(zhì)態(tài)外圓時,粗車速度可取80–120m/min,精車速度可取150–250m/min。
2.**進給量(f)的確定:**進給量影響表面粗糙度和刀具磨損。應(yīng)根據(jù)工件材料、表面粗糙度要求、刀具幾何參數(shù)等因素選擇。通常,精加工進給量遠小于粗加工進給量。例如,加工45鋼外圓時,粗車進給量可取0.8–1.2mm/r,精車進給量可取0.1–0.4mm/r。
3.**切削深度(ap)的確定:**粗加工時,切削深度應(yīng)盡可能大,但需保證刀具有足夠的強度和散熱條件,且單次切削后工件變形小。一般不超過刀具鋒利部分寬度的1.2倍。例如,使用90°外圓車刀粗車時,單邊切削深度可取2–5mm。精加工時,切削深度應(yīng)很小,以獲得好的表面質(zhì)量。
4.**進給次數(shù)的確定:**粗加工總余量=單邊加工余量×2??偳邢魃疃瘸詥未吻邢魃疃?,即可得到理論上的進給次數(shù)。實際進給次數(shù)會根據(jù)切削過程中余量變化、刀具磨損等因素進行調(diào)整。
5.**主軸轉(zhuǎn)速(n)的計算:**主軸轉(zhuǎn)速通常通過切削速度和主軸直徑計算得出:`n=(1000×Vc)/(π×D)`,其中`n`為轉(zhuǎn)速(r/min),`Vc`為切削速度(m/min),`D`為工件待加工外圓直徑(mm)。
6.**機床參數(shù)設(shè)置:**根據(jù)計算或選定的切削速度、進給量,在車床上設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速、進給箱手柄位置(或設(shè)定自動進給速率F)、背吃刀量(手動進給時)等參數(shù)。確保設(shè)置準確無誤。
**3.加工實施階段**
**(一)粗加工**
粗加工的主要目的是快速切除大部分余量,接近零件最終形狀。需優(yōu)先保證加工效率,對尺寸精度和表面質(zhì)量要求相對較低。
1.**外圓粗加工:**
***刀具選擇:**通常使用45°或90°外圓車刀。
***加工步驟:**
a.啟動車床,低速空轉(zhuǎn),檢查運轉(zhuǎn)情況。
b.手動或自動進給,以設(shè)定的切削深度和進給量進行切削。優(yōu)先切除較大余量的部位。
c.適時(如每車削一定長度或感覺阻力增大時)測量工件尺寸,使用游標卡尺、千分尺等工具。
d.根據(jù)測量結(jié)果,調(diào)整下一次切削的背吃刀量,確保最終余量均勻分配,并為半精加工留出合適的余量(通常0.5–2mm)。
e.注意觀察切削狀況,如有異常聲音、震動或刀具異常磨損,應(yīng)立即停止加工檢查。
2.**內(nèi)孔粗加工:**
***刀具選擇:**使用內(nèi)孔車刀(麻花鉆、鏜孔刀等)。直徑選擇需考慮工件壁厚和機床剛性。
***加工步驟:**
a.工件裝夾方式與外圓類似,但需考慮內(nèi)孔刀具的插入空間。
b.設(shè)置較低的切削速度和進給量,因為內(nèi)孔散熱條件差。
c.分次進給,逐步擴大孔徑。每次進給后需退出刀具,清除切屑并測量孔徑。
d.控制切削深度,避免刀具單邊受力過大導致振動或崩刃。
e.使用內(nèi)徑千分尺或內(nèi)孔測徑儀進行尺寸測量。
3.**端面粗加工:**
***刀具選擇:**使用端面車刀。
***加工步驟:**
a.確保刀具安裝正確,刀尖與主軸旋轉(zhuǎn)中心等高。
b.以合適的切削深度和進給量進行切削。注意避免切到卡盤夾爪或中心架。
c.測量端面余量和平整度。
d.控制進給速度,防止沖擊或刀具崩刃。
4.**其他表面粗加工(如螺紋、錐面等):**需使用對應(yīng)的螺紋車刀、錐度車刀等,按照各自的特點進行粗加工。例如,螺紋粗加工時,通常采用較小的導程角(如60°牙尖),分多次切削退刀槽部分,最后用全牙刀完成。
**(二)半精加工**
半精加工在粗加工基礎(chǔ)上,進一步提高尺寸精度和表面質(zhì)量,為精加工做準備。加工余量較小,切削條件相對溫和。
1.**外圓半精加工:**
***刀具選擇:**可使用鋒利的外圓車刀,或帶有修光刃的刀具,以改善表面質(zhì)量。
***加工步驟:**
a.重新設(shè)定或微調(diào)切削參數(shù),通常比粗加工提高切削速度,降低進給量。
b.一次性或分幾次切除粗加工留下的余量,確保各處余量均勻。
c.使用游標卡尺或千分尺進行尺寸測量,并根據(jù)需要微調(diào)。
d.注意改善表面粗糙度,可適當使用切削液。
2.**內(nèi)孔半精加工(鏜孔):**
***刀具選擇:**使用精鏜刀或半精鏜刀。
***加工步驟:**
a.選擇合適的切削速度和進給量,通常比粗鏜高。
b.精確控制切削深度,確保孔徑尺寸接近圖紙要求。
c.測量孔徑和孔的圓度、圓柱度。
d.鏜孔時注意排屑,必要時使用排屑槽。
3.**端面半精加工:**
***加工步驟:**
a.精確控制切削深度,確保端面平整,無波紋。
b.測量端面平面度及與基準面的垂直度。
4.**其他表面半精加工:**如螺紋半精加工(使用半精加工螺紋刀),錐面半精加工等,遵循類似原則。
**(三)精加工**
精加工是最終加工階段,目標是達到圖紙規(guī)定的尺寸精度、形位公差和表面粗糙度要求。必須嚴格控制切削條件,保證加工質(zhì)量。
1.**外圓精加工:**
***刀具選擇:**使用高精度、鋒利的精車刀,刀尖常有修光刃或消振槽。
***加工步驟:**
a.選擇最佳的切削參數(shù):高切削速度、最低進給量。例如,加工45鋼時,精車速度可達到200–300m/min,進給量可低至0.1–0.2mm/r。
b.以極小的切削深度(通常0.02–0.05mm)進行精車。
c.使用高精度測量工具(如千分尺、千分比較儀)頻繁測量尺寸,確保達到公差帶要求。
d.必須使用充足的切削液,以充分冷卻、潤滑和沖走切屑,改善表面質(zhì)量。
e.加工過程中保持穩(wěn)定,避免振動。
2.**內(nèi)孔精加工(精鏜):**
***刀具選擇:**使用精鏜刀,刀尖圓弧半徑可選得稍大,以獲得更好的表面光潔度。
***加工步驟:**
a.設(shè)置極低的進給量和盡可能高的切削速度(在機床和刀具允許范圍內(nèi))。
b.切削深度非常小,通常為0.01–0.03mm。
c.精確測量孔徑,并檢查圓度和圓柱度。
d.充分使用切削液,特別是高壓內(nèi)冷切削液。
3.**端面精加工:**
***加工步驟:**
a.精確控制切削深度和進給量。
b.測量端面平面度和垂直度,確保符合圖紙要求。
4.**其他表面精加工:**如螺紋精加工(使用精加工螺紋刀,保證導程精度和牙型半角)、錐面精加工等,均需在最佳切削參數(shù)下進行,并嚴格測量。
**4.加工后處理**
**(一)工件卸下**
1.**停止車床:**先關(guān)閉自動進給,然后停止主軸旋轉(zhuǎn)。
2.**安全卸下:**使用合適的工具(如銅棒、專用拉力工具)小心地卸下工件,避免碰傷已加工表面。對于較重的工件,可請他人協(xié)助。
3.**清理工作區(qū):**清除車床工作臺、刀架、卡盤上的切屑和切削液,保持環(huán)境整潔和安全。
**(二)檢驗與測量**
1.**全面測量:**使用合適的量具對零件的尺寸精度、形位公差進行全面檢測。常用量具有:
***長度測量:**游標卡尺、數(shù)顯卡尺、千分尺。
***角度測量:**萬能角度尺。
***形狀和位置公差測量:**百分表(配合指示表座測量圓度、圓柱度、平行度、垂直度等)、三坐標測量機(CMM,用于復雜零件的高精度測量)。
***表面粗糙度測量:**表面粗糙度儀。
2.**對比圖紙:**將測量結(jié)果與零件圖紙上的技術(shù)要求進行嚴格對比。
3.**不合格處理:**如發(fā)現(xiàn)超差,分析原因(可能是刀具磨損、參數(shù)設(shè)置不當、測量誤差等),進行必要的補加工(如光刀、修整)或調(diào)整,重新檢驗,直至合格。不合格品應(yīng)按規(guī)定標識并隔離存放。
**(三)防護與存放**
1.**防銹處理:**對于對銹蝕敏感的材料(如鋁、銅、不銹鋼等)或要求長期能存檔的零件,應(yīng)在加工完成后進行防銹處理。方法包括涂抹防銹油、防銹脂或進行防銹包裝(如真空包裝、充氮包裝)。
2.**清潔存放:**將合格的零件擦拭干凈,放置在干燥、無塵的環(huán)境中。對于精密零件,可使用專用料架或軟墊存放,避免磕碰和變形。
3.**標識與記錄:**對每個零件進行清晰標識(如零件號、工序號、加工日期、操作者),并記錄加工過程的關(guān)鍵參數(shù)和檢驗結(jié)果,便于追溯和管理。
**二、注意事項**
1.**安全操作:**
***個人防護:**必須穿戴防護眼鏡、防護手套。長發(fā)需束起。操作旋轉(zhuǎn)設(shè)備時,嚴禁佩戴圍巾、領(lǐng)帶等松散物品。必要時佩戴耳塞或耳罩。
***設(shè)備檢查:**每次使用車床前,檢查主軸、進給機構(gòu)、安全防護裝置是否完好有效。發(fā)現(xiàn)異常立即報修。
***工件裝夾:**確保工件裝夾牢固可靠,但不要過緊導致夾具變形或工件破裂。裝夾過程中注意手部安全。
***操作規(guī)范:**嚴禁在車床運轉(zhuǎn)時測量工件、調(diào)整刀具或進行其他無關(guān)操作。使用卡盤鑰匙等工具時,必須先停止主軸。
***切屑處理:**及時清理落下的切屑,特別是長條切屑,應(yīng)使用鉤子將其拉出,防止卷入旋轉(zhuǎn)部件造成傷害。使用切屑箱時,確保其鎖緊。
***切削液:**操作高壓切削液時,注意防止濺射。觀察切削液是否清潔,變質(zhì)或含有過多磨料時需更換。
2.**刀具管理:**
***刃磨安全:**使用砂輪機刃磨刀具時,必須佩戴防護眼鏡和手套。熟悉砂輪機的操作規(guī)程,保持正確的刃磨姿勢。
***刀具安裝:**刀具安裝要牢固,刀尖對準工件旋轉(zhuǎn)中心線。刀柄伸出刀架不宜過長,以增加剛性。安裝后檢查是否松動。
***刀具選擇:**根據(jù)加工要求正確選擇刀具材料、幾何參數(shù)和刃口狀態(tài)。磨損嚴重的刀具應(yīng)及時更換。
3.**切削液使用:**
***選擇合適:**根據(jù)工件材料、加工性質(zhì)和環(huán)保要求選擇合適的切削液類型(如乳化液、半合成液、全合成液)。
***及時補充與過濾:**保持切削液箱液位,定期檢查并過濾,保證切削液清潔有效。
***溫度控制:**切削液溫度過高會影響其性能和工件質(zhì)量,應(yīng)通過冷卻系統(tǒng)進行控制。
4.**質(zhì)量監(jiān)控:**
***首件檢驗:**每班開始加工或更換工件、刀具、參數(shù)后,必須先檢驗首件零件,確認合格后方可批量生產(chǎn)。
***過程檢驗:**在加工過程中,按一定頻率(如每隔一定時間或加工一定數(shù)量后)抽查工件尺寸和表面狀況。
***參數(shù)記錄與調(diào)整:**建立加工記錄,詳細記錄使用的刀具、切削參數(shù)、冷卻方式等,并記錄發(fā)現(xiàn)的問題及調(diào)整措施。這有助于優(yōu)化工藝,提高穩(wěn)定性。
***設(shè)備維護:**定期對車床進行維護保養(yǎng)(如潤滑、清潔、精度檢查),確保設(shè)備處于良好工作狀態(tài),這是保證加工質(zhì)量的基礎(chǔ)。
**三、總結(jié)**
車工工藝加工標準流程是一個系統(tǒng)化、規(guī)范化的過程,涉及從圖紙分析到最終檢驗的每一個環(huán)節(jié)。嚴格遵守這一流程,特別是準備階段的分析、加工階段參數(shù)的合理選擇與控制、以及后處理的質(zhì)量檢驗,是確保零件達到設(shè)計要求、保證加工質(zhì)量穩(wěn)定、提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益的關(guān)鍵。在實際操作中,應(yīng)結(jié)合具體零件的特點和現(xiàn)場條件,靈活運用并持續(xù)優(yōu)化工藝方法,不斷提升車工技能水平。熟練掌握并嚴格執(zhí)行標準流程,不僅能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量,更是安全高效生產(chǎn)的基礎(chǔ)。
一、車工工藝加工概述
車工工藝加工是指利用車床對各種金屬或非金屬材料進行切削、成形、加工的工藝過程。其目的是制造出符合尺寸精度、表面質(zhì)量和技術(shù)要求的零件。車工工藝加工標準流程主要包括以下幾個環(huán)節(jié):
1.**準備階段**
(一)**圖紙分析**
1.仔細閱讀零件圖紙,明確零件的尺寸、形狀、精度要求及表面粗糙度。
2.確定加工余量、材料切削性能及毛坯形狀。
(二)**設(shè)備與工具準備**
1.選擇合適的車床(如臥式車床、立式車床等),確保設(shè)備處于良好狀態(tài)。
2.準備刀具(如外圓車刀、內(nèi)孔車刀、螺紋車刀等),并按標準刃磨。
3.準備夾具(如三爪卡盤、四爪卡盤、中心架等),確保工件裝夾牢固。
2.**加工前準備**
(一)**工件裝夾**
1.清理工件毛坯,去除油污、銹蝕等雜質(zhì)。
2.根據(jù)工件形狀選擇合適的夾具,確保工件定位準確、夾緊力均勻。
(二)**切削參數(shù)設(shè)定**
1.根據(jù)材料切削性能和加工要求,選擇合適的切削速度(如鋼件外圓粗車速度可參考60–150m/min)、進給量(如外圓粗車進給量可參考0.8–1.2mm/r)和切削深度(如粗車單邊切削深度可參考2–5mm)。
2.調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速、進給箱手柄位置及切削液壓力,確保加工穩(wěn)定。
3.**加工實施階段**
(一)**粗加工**
1.**外圓加工**
-使用外圓車刀,分多次切除余量,注意保持切削平穩(wěn)。
-每次切削后檢查尺寸,避免超差。
2.**內(nèi)孔加工**
-使用內(nèi)孔車刀,逐步擴大孔徑至要求尺寸。
-控制切削深度,防止刀具崩刃。
3.**端面加工**
-使用端面車刀,確保端面平整,無毛刺。
(二)**半精加工**
1.調(diào)整切削參數(shù),降低進給量和切削深度,提高表面質(zhì)量。
2.對外圓、內(nèi)孔、端面等進行精加工,確保尺寸接近最終要求。
(三)**精加工**
1.使用高精度車刀,精細修整尺寸和表面粗糙度。
2.控制切削速度和進給量,避免加工硬化。
3.最終檢查零件尺寸和形位公差,確保符合圖紙要求。
4.**加工后處理**
(一)**工件卸下**
1.拆卸夾具,小心取出工件,避免碰傷表面。
2.清理切削液和金屬碎屑,保持工作區(qū)域整潔。
(二)**檢驗與測量**
1.使用卡尺、千分尺、表面粗糙度儀等工具,檢測零件尺寸和表面質(zhì)量。
2.如發(fā)現(xiàn)超差,需進行補加工或調(diào)整工藝參數(shù)。
(三)**防護與存放**
1.對已加工完成的零件進行防銹處理(如涂防銹油)。
2.分類存放,避免變形或損傷。
二、注意事項
1.**安全操作**
-操作前必須穿戴防護用品(如防護眼鏡、手套)。
-檢查車床安全裝置是否完好,防止意外傷害。
2.**刀具管理**
-刀具刃磨后需進行試切,確保鋒利度。
-切削過程中定期檢查刀具磨損情況,及時更換。
3.**切削液使用**
-根據(jù)加工需求選擇合適的切削液類型,確保冷卻和潤滑效果。
-切削液溫度過高時需更換或冷卻,避免影響加工質(zhì)量。
4.**質(zhì)量監(jiān)控**
-加工過程中分階段檢測,避免批量超差。
-建立加工記錄,記錄關(guān)鍵參數(shù)和調(diào)整過程,便于優(yōu)化工藝。
三、總結(jié)
車工工藝加工標準流程涵蓋從準備到后處理的各個環(huán)節(jié),需嚴格按照規(guī)范操作,確保零件精度和表面質(zhì)量。通過合理的參數(shù)設(shè)定、精細的加工控制及嚴格的質(zhì)量檢驗,可提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品合格率。
---
**一、車工工藝加工概述**
車工工藝加工是金屬加工中應(yīng)用最廣泛的工藝之一,主要利用車床的旋轉(zhuǎn)主運動和刀具的進給運動,對工件進行切削,從而獲得所需的形狀、尺寸和表面質(zhì)量。其核心在于精確控制切削過程,確保最終產(chǎn)品滿足設(shè)計要求。標準化的加工流程能夠保證加工質(zhì)量穩(wěn)定性,提高生產(chǎn)效率,并降低廢品率。整個流程可以細分為以下幾個關(guān)鍵階段:
**1.準備階段**
**(一)圖紙分析**
1.**深入理解零件功能與結(jié)構(gòu):**仔細研究零件圖紙,不僅要看懂幾何形狀和尺寸標注,還要理解零件在最終產(chǎn)品中的作用,這有助于判斷加工的重點和難點。例如,承受載荷的部位可能需要更高的尺寸精度和表面質(zhì)量。
2.**明確技術(shù)要求:**重點關(guān)注尺寸公差、形位公差(如圓度、圓柱度、同軸度、平行度等)、表面粗糙度數(shù)值。這些是評價加工質(zhì)量的關(guān)鍵標準。例如,軸類零件的配合表面粗糙度可能要求達到Ra1.6μm或更低。
3.**確定加工余量:**根據(jù)毛坯的材質(zhì)、形狀復雜程度以及最終精度要求,合理分配各表面的加工余量。余量過大會增加加工時間和材料消耗,過小則可能導致無法加工或尺寸超差。一般可通過查表或經(jīng)驗估算,并標注在工藝文件中。
4.**分析材料切削性能:**了解工件的材料(如45鋼、鋁合金、鑄鐵等)及其硬度、韌性、導熱性等,這些特性直接影響切削速度、進給量、切削深度和刀具選擇。例如,鋁合金切削時易積屑瘤,需要選擇合適的刀具角度和切削液。
**(二)設(shè)備與工具準備**
1.**車床選擇與檢查:**
***類型選擇:**根據(jù)工件尺寸、形狀和加工精度要求,選擇合適的車床。例如,大型零件需使用臥式車床(大規(guī)格),精密零件需使用精密車床或數(shù)控車床(CNC)。
***狀態(tài)檢查:**檢查車床主軸運轉(zhuǎn)是否平穩(wěn),有無異響;進給系統(tǒng)是否靈活,絲杠、光杠有無松動或磨損;潤滑系統(tǒng)是否正常工作;安全防護裝置(如防護罩、急停按鈕)是否齊全有效。
2.**刀具準備與管理:**
***刀具選擇:**根據(jù)加工內(nèi)容(外圓、內(nèi)孔、端面、螺紋、鏜孔等)選擇對應(yīng)的標準刀具或?qū)S玫毒摺?紤]因素包括工件材料、加工性質(zhì)(粗加工/精加工)、尺寸要求等。
***刀具刃磨:**對需要刃磨的刀具(如車刀、鏜刀),使用砂輪機進行刃磨。確保主偏角、副偏角、前角、后角等角度符合要求,刃口鋒利且平整,無崩刃。刃磨后需進行去銹處理。
***刀具安裝與對刀:**將刀具正確安裝在刀架中,并通過對刀儀或試切法設(shè)定刀具的坐標位置(X,Z坐標),確保刀具切削時相對于工件的起點準確無誤。
3.**夾具準備與選擇:**
***夾具類型:**根據(jù)工件裝夾基準和形狀,選擇合適的夾具。常用有:
***卡盤:**三爪卡盤適用于圓形對稱工件,四爪卡盤適用于形狀不規(guī)則或需精確定位的工件。
***中心架:**用于長軸類工件,在加工過程中提供支撐,減少變形,提高剛性。
***專用夾具:**針對特定零件設(shè)計的夾具,定位精度高,裝夾效率快。
***夾具檢查:**檢查夾具的各個部件是否完好,定位銷、緊固螺栓是否牢固,夾緊機構(gòu)是否靈活可靠。
**2.加工前準備**
**(一)工件裝夾**
1.**清理與檢查毛坯:**徹底清除工件毛坯表面的油污、銹蝕、切屑等,檢查毛坯是否存在裂紋、縮松等缺陷。必要時進行去毛刺處理。
2.**選擇裝夾方案:**
***基準選擇:**確定合適的加工基準(粗基準和精基準)。粗基準用于首次裝夾,應(yīng)選擇余量較大、平整的位置;精基準用于保證最終加工精度,應(yīng)選擇精度高、穩(wěn)定性好的表面。
***裝夾方式:**根據(jù)工件形狀和加工要求選擇合適的裝夾方式。例如,短軸類零件常用三爪卡盤裝夾;長軸類零件需使用卡盤和中心架組合裝夾;盤類零件可用四爪卡盤或花盤裝夾。
3.**工件裝夾操作:**
***卡盤裝夾:**將工件輕輕放入卡盤夾爪中,確保工件被均勻夾緊。對于四爪卡盤,需調(diào)整各卡爪位置,使工件被穩(wěn)固夾持且變形最小。必要時可在卡爪和工件之間墊薄銅片。
***中心架使用:**在長軸上安裝中心架時,需先將工件外圓車至一定尺寸,然后將中心架支承座壓在工件上,并用緊固螺栓固定。調(diào)整中心架高度,使其頂尖與主軸頂尖同軸。
***找正操作:**對于四爪卡盤,需使用劃針或百分表找正工件旋轉(zhuǎn)中心,使其與車床主軸中心重合,以保證加工的同軸度。對于三爪卡盤,自動定心精度較高,一般只需裝夾后輕微調(diào)整即可。
**(二)切削參數(shù)設(shè)定**
1.**切削速度(Vc)的確定:**切削速度主要取決于工件材料、刀具材料、加工性質(zhì)(粗/精)以及表面粗糙度要求??赏ㄟ^查閱切削手冊或參考經(jīng)驗公式進行估算。例如,加工45鋼調(diào)質(zhì)態(tài)外圓時,粗車速度可取80–120m/min,精車速度可取150–250m/min。
2.**進給量(f)的確定:**進給量影響表面粗糙度和刀具磨損。應(yīng)根據(jù)工件材料、表面粗糙度要求、刀具幾何參數(shù)等因素選擇。通常,精加工進給量遠小于粗加工進給量。例如,加工45鋼外圓時,粗車進給量可取0.8–1.2mm/r,精車進給量可取0.1–0.4mm/r。
3.**切削深度(ap)的確定:**粗加工時,切削深度應(yīng)盡可能大,但需保證刀具有足夠的強度和散熱條件,且單次切削后工件變形小。一般不超過刀具鋒利部分寬度的1.2倍。例如,使用90°外圓車刀粗車時,單邊切削深度可取2–5mm。精加工時,切削深度應(yīng)很小,以獲得好的表面質(zhì)量。
4.**進給次數(shù)的確定:**粗加工總余量=單邊加工余量×2。總切削深度除以單次切削深度,即可得到理論上的進給次數(shù)。實際進給次數(shù)會根據(jù)切削過程中余量變化、刀具磨損等因素進行調(diào)整。
5.**主軸轉(zhuǎn)速(n)的計算:**主軸轉(zhuǎn)速通常通過切削速度和主軸直徑計算得出:`n=(1000×Vc)/(π×D)`,其中`n`為轉(zhuǎn)速(r/min),`Vc`為切削速度(m/min),`D`為工件待加工外圓直徑(mm)。
6.**機床參數(shù)設(shè)置:**根據(jù)計算或選定的切削速度、進給量,在車床上設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速、進給箱手柄位置(或設(shè)定自動進給速率F)、背吃刀量(手動進給時)等參數(shù)。確保設(shè)置準確無誤。
**3.加工實施階段**
**(一)粗加工**
粗加工的主要目的是快速切除大部分余量,接近零件最終形狀。需優(yōu)先保證加工效率,對尺寸精度和表面質(zhì)量要求相對較低。
1.**外圓粗加工:**
***刀具選擇:**通常使用45°或90°外圓車刀。
***加工步驟:**
a.啟動車床,低速空轉(zhuǎn),檢查運轉(zhuǎn)情況。
b.手動或自動進給,以設(shè)定的切削深度和進給量進行切削。優(yōu)先切除較大余量的部位。
c.適時(如每車削一定長度或感覺阻力增大時)測量工件尺寸,使用游標卡尺、千分尺等工具。
d.根據(jù)測量結(jié)果,調(diào)整下一次切削的背吃刀量,確保最終余量均勻分配,并為半精加工留出合適的余量(通常0.5–2mm)。
e.注意觀察切削狀況,如有異常聲音、震動或刀具異常磨損,應(yīng)立即停止加工檢查。
2.**內(nèi)孔粗加工:**
***刀具選擇:**使用內(nèi)孔車刀(麻花鉆、鏜孔刀等)。直徑選擇需考慮工件壁厚和機床剛性。
***加工步驟:**
a.工件裝夾方式與外圓類似,但需考慮內(nèi)孔刀具的插入空間。
b.設(shè)置較低的切削速度和進給量,因為內(nèi)孔散熱條件差。
c.分次進給,逐步擴大孔徑。每次進給后需退出刀具,清除切屑并測量孔徑。
d.控制切削深度,避免刀具單邊受力過大導致振動或崩刃。
e.使用內(nèi)徑千分尺或內(nèi)孔測徑儀進行尺寸測量。
3.**端面粗加工:**
***刀具選擇:**使用端面車刀。
***加工步驟:**
a.確保刀具安裝正確,刀尖與主軸旋轉(zhuǎn)中心等高。
b.以合適的切削深度和進給量進行切削。注意避免切到卡盤夾爪或中心架。
c.測量端面余量和平整度。
d.控制進給速度,防止沖擊或刀具崩刃。
4.**其他表面粗加工(如螺紋、錐面等):**需使用對應(yīng)的螺紋車刀、錐度車刀等,按照各自的特點進行粗加工。例如,螺紋粗加工時,通常采用較小的導程角(如60°牙尖),分多次切削退刀槽部分,最后用全牙刀完成。
**(二)半精加工**
半精加工在粗加工基礎(chǔ)上,進一步提高尺寸精度和表面質(zhì)量,為精加工做準備。加工余量較小,切削條件相對溫和。
1.**外圓半精加工:**
***刀具選擇:**可使用鋒利的外圓車刀,或帶有修光刃的刀具,以改善表面質(zhì)量。
***加工步驟:**
a.重新設(shè)定或微調(diào)切削參數(shù),通常比粗加工提高切削速度,降低進給量。
b.一次性或分幾次切除粗加工留下的余量,確保各處余量均勻。
c.使用游標卡尺或千分尺進行尺寸測量,并根據(jù)需要微調(diào)。
d.注意改善表面粗糙度,可適當使用切削液。
2.**內(nèi)孔半精加工(鏜孔):**
***刀具選擇:**使用精鏜刀或半精鏜刀。
***加工步驟:**
a.選擇合適的切削速度和進給量,通常比粗鏜高。
b.精確控制切削深度,確??讖匠叽缃咏鼒D紙要求。
c.測量孔徑和孔的圓度、圓柱度。
d.鏜孔時注意排屑,必要時使用排屑槽。
3.**端面半精加工:**
***加工步驟:**
a.精確控制切削深度,確保端面平整,無波紋。
b.測量端面平面度及與基準面的垂直度。
4.**其他表面半精加工:**如螺紋半精加工(使用半精加工螺紋刀),錐面半精加工等,遵循類似原則。
**(三)精加工**
精加工是最終加工階段,目標是達到圖紙規(guī)定的尺寸精度、形位公差和表面粗糙度要求。必須嚴格控制切削條件,保證加工質(zhì)量。
1.**外圓精加工:**
***刀具選擇:**使用高精度、鋒利的精車刀,刀尖常有修光刃或消振槽。
***加工步驟:**
a.選擇最佳的切削參數(shù):高切削速度、最低進給量。例如,加工45鋼時,精車速度可達到200–300m/min,進給量可低至0.1–0.2mm/r。
b.以極小的切削深度(通常0.02–0.05mm)進行精車。
c.使用高精度測量工具(如千分尺、千分比較儀)頻繁測量尺寸,確保達到公差帶要求。
d.必須使用充足的切削液,以充分冷卻、潤滑和沖走切屑,改善表面質(zhì)量。
e.加工過程中保持穩(wěn)定,避免振動。
2.**內(nèi)孔精加工(精鏜):**
***刀具選擇:**使用精鏜刀,刀尖圓弧半徑可選得稍大,以獲得更好的表面光潔度。
***加工步驟:**
a.設(shè)置極低的進給量和盡可能高的切削速度(在機床和刀具允許范圍內(nèi))。
b.切削深度非常小,通常為0.01–0.03mm。
c.精確測量孔徑,并檢查圓度和圓柱度。
d.充分使用切削液,特別是高壓內(nèi)冷切削液。
3.**端面精加工:**
***加工步驟:**
a.精確控制切削深度和進給量。
b.測量端面平面度和垂直度,確保符合圖紙要求。
4.**其他表面精加工:**如螺紋精加工(使用精加工螺紋刀,保證導程精度和牙型半角)、錐面精加工等,均需在最佳切削參數(shù)下進行,并嚴格測量。
**4.加工后處理**
**(一)工件卸下**
1.**停止車床:**先關(guān)閉自動進給,然后停止主軸旋轉(zhuǎn)。
2.**安全卸下:**使用合適的工具(如銅棒、專用拉力工具)小心地卸下工件,避免碰傷已加工表面。對于較重的工件,可請他人協(xié)助。
3.**清理工作區(qū):**清除車床工作臺、刀架、卡盤上的切屑和切削液,保持環(huán)境整潔和安全。
**(二)檢驗與測量**
1.**全面測量:**使用合適的量具對零件的尺寸精度、形位公差進行全面檢測。常用量具有:
***長度測量:**游標卡尺、數(shù)顯卡尺、千分尺。
***角度測量:**萬能角度尺。
***形狀和位置公差測量:**百分表(配合指示表座測量圓度、圓柱度、平行度、垂直度等)、三坐標測量機(CMM,用于復雜零件的高精度測量)。
***表面粗糙度測量:**
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