机械加工工艺PPT课件

复合加工技术能够在一台设备上完成多种加工操作，具有高效率、高 精度等优点，未来将得到进一步发展。
个性化定制产品将越来越多
随着消费者需求的多样化，个性化定制产品将越来越多，对机械制造 企业的生产能力和技术水平提出更高要求。
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机械加工分类
根据加工方式的不同，机械加工 可分为切削加工和磨削加工两大 类。切削加工又可分为车削、铣 削、钻削、镗削、磨削等。
工艺流程及组成要素
工艺流程
制定工艺规程，选择定位基准和加工 方法，安排加工顺序和工序内容，确 定工艺参数及检验方法等。
组成要素
包括机床、夹具、刀具、量具等工艺 装备以及切削液、润滑油等辅助材料 。
冷却
以不同速度冷却，获得不 同的组织和性能。
热处理对零件性能影响
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提高硬度和强度
通过淬火等热处理方法，可以 提高零件的硬度和强度，增加
耐磨性和抗疲劳性。
改善韧性
通过回火等热处理方法，可以 改善零件的韧性，减少脆性。
消除内应力
通过退火等热处理方法，可以 消除零件内部的内应力，减少
变形和开裂倾向。
机械加工工艺过程培训课件ppt
目录
• 机械加工工艺概述 • 切削原理及设备介绍 • 夹具设计原理及应用实例 • 量具使用与测量方法 • 热处理技术在机械加工中应用 • 表面处理技术在机械加工中应用 • 总结回顾与展望未来发展趋势
01
机械加工工艺概述
机械加工定义与分类
机械加工定义
利用切削工具或磨具去除或改变 工件材料形状、尺寸和表面质量 等，以达到预期设计要求的工艺 过程。
化学法特点
利用化学反应在材料表面形成新的化 合物或改变原有化合物的性质，如电 镀、化学镀、氧化等。

❖ 安装是指工件经过一次装夹后所完成的 那部分工序内容。
❖ 例如，在车床上加工轴，先从一端加工 出部分表面，然后调头再加工另一端，这 时的工序内容就包括两个安装。
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❖ （3）工位
❖ 采用转位（或移位）夹具、回转工作 台或在多轴机床上加工时，工件在机床 上一次装夹后，要经过若干个位置依次 进行加工，工件在机床上所占据的每一 个位置上所完成的那一部分工序就称为 工位。
机械加工工艺系统由金属切削机床、刀具、 夹具和工件四个要素组成，它们彼此关联、互 相影响。
该系统的整体目的是在特定的生产条件下， 在保证机械加工工序质量的前提下，采用合理 的工艺过程，降低该工序的加工成本。
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❖（3）机械制造系统
在工艺系统基础上以整个机械加 工车间为整体的更高一级的系统。该 系统的整体目的就是使该车间能最有 效地全面完成全部零件的机械加工任 务。
形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品的过程称为工艺过程。 ❖ 工艺：就是制造产品的方法。 ❖ 机械加工工艺过程：采用机械加工的方法，直接 改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为 零件的过程称为机械加工工艺过程。
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❖ 生产过程
❖ 工业产品的生产过程：是指由原材料到成品之 间的各个相互联系的劳动过程的总和。
❖ 例如轴类零件如果要切去的金属层很厚，则 需分几次切削，这时每切削一次就称为一次走刀。 因此在切削速度和进给量不变的前提下刀具完成 一次进给运动称为一次走刀。
❖ 下图是一个带半封闭键槽阶梯轴两种生产类 型的工艺过程实例，从中可看出各自的工序、安 装、工位、工步、走刀之间的关系。
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基本概念
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❖ （4）工步
❖ 在加工表面、切削刀具、切削速度 和进给量不变的条件下，连续完成的那 一部分工序内容称为工步。生产中也常 称为“进给”。

总结词
航空航天零件的加工工艺要求极高，需 要克服材料难加工、精度要求高等挑战 。
VS
详细描述
航空航天零件多采用高强度、轻质材料， 如钛合金、铝合金等，加工难度较大。为 满足零件的力学性能和减重需求，常采用 特种加工工艺，如电火花加工、激光切割 等。同时，航空航天零件的加工精度要求 极高，需要进行精密测量和误差补偿，确 保零件的性能和安全性。
玻璃
具有透明、稳定和耐腐蚀 等特性，常用于制造光学 仪器、窗户和餐具等。
陶瓷
具有高硬度、耐高温和耐 腐蚀等特性，常用于制造 高级耐用品，如餐具和工 业用阀门等。
复合材料
玻璃纤维增强塑料
通过在塑料中加入玻璃纤维来提高其强度和刚度，常用于制造汽 车和飞机零部件。
碳纤维增强复合材料
由碳纤维和树脂等材料组成，具有高强度、轻量化和耐腐蚀等特性 ，广泛应用于航空、汽车和体育用品等领域。
02
机械加工工艺是制造业的核心技 术之一，广泛应用于汽车、航空 、电子、能源等领域。
机械加工工艺的重要性
机械加工工艺是实现产品设计的重要 手段，是制造业的基础和支撑。
高质量的机械加工工艺能够提高产品 质量、性能和可靠性，降低生产成本 和周期。
机械加工工艺的分类
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根据加工方式的不同，机械加 工工艺可以分为切削加工、成 型加工、特种加工等类型。
机械加工工艺过程 培训课件
汇报人：可编辑 2023-12-23
目 录
• 机械加工工艺概述 • 机械加工工艺流程 • 机械加工工艺设备 • 机械加工工艺材料 • 机械加工工艺优化 • 机械加工工艺案例分析
01
机械加工工艺概述
机械加工工艺的定义

证加工质量和效率。
热处理
热处理是将零件加热到一 定温度，并进行保温或冷 却，以达到改变材料机械 性能的目的。
热处理的方法有很多种， 包括淬火、回火、退火等 ，不同的方法适用于不同 的材料和零件。
热处理过程中需要注意控 制加热的温度、时间和冷 却速度，以保证零件的机 械性能。
表面处理
表面处理是对零件表面进行涂覆、喷 涂、电镀等处理，以达到防腐、耐磨 、美观等目的。
机械加工工艺过程培 训课件
汇报人：可编辑 2023-12-23
• 机械加工工艺概述 • 机械加工工艺流程 • 机械加工工艺参数 • 机械加工工艺设备 • 机械加工工艺案例分析
目录
Part
01
机械加工工艺概述
机械加工工艺的定义
机械加工工艺是将原材料转化为成品的过程，涉及一系列的工艺步骤和操作，包括切割 、磨削、钻孔、车削等。
选择合适的刀具角度需要根据工件材 料、刀具材料、切削速度和进给量等 因素综合考虑。
刀具材料
刀具材料是影响机械加工质量和效率 的重要因பைடு நூலகம்之一。常用的刀具材料包 括高速钢、硬质合金、陶瓷和立方氮 化硼等。
选择合适的刀具材料需要根据工件材 料、切削速度、进给量和切削深度等 因素综合考虑。
Part
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机械加工工艺设备
切削深度
切削深度是指刀尖在工件上切削的深度，也称为背吃刀量 。增大切削深度可以提高加工效率，但过大的切削深度会 导致刀具承受的切削力增大，刀具磨损加剧。
选择合适的切削深度需要根据工件材料、刀具材料、切削 速度和进给量等因素综合考虑。
刀具角度
刀具角度是指刀具切削刃相对于刀具 基面或切削平面之间的夹角。刀具角 度对切削力、切削热、切屑形态和刀 具磨损等都有影响。

二、机械加工工艺过程的组成
4. 走刀 在一个工步中，有时因所需切除的
金属层较厚而不能一次切完，需分几 次切削，则每一次切削称为一次走刀。
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经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
3 铣键槽、去毛刺
一个 铣 床
工序号
表2 大批大量生产的工艺过程
工序内容
设备
1 铣两端面，钻两端中心孔* 铣端面钻中
两个 心孔机床
2
车大外圆及倒角
两个 车床 I
3 车小外圆、切槽及倒角 三个 车床II
4 铣键槽
一个 专用铣床
5 去毛刺
钳工台
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经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
一、定位基准的选择
1.粗基准的选择 • 应选加工余量小的、较准确的、光洁的、面积较大
的毛面做粗基准，不应选有毛刺的分型面，避免浇 口、冒口。 • 选重要表面做粗基准，因为重要表面一般都要求加 工余量均匀。选非加工表面做粗基准，这样可以保 证加工表面和非加工表面之间的相对位置要求，同 时可以在一次安装下加工更多的表面。如11图 • 粗基准一般只能使用一次，因为粗基准为毛面，定 位基准位移误差较大，如重复使用，将造成较大的 定位误差，不能保证加工要求。 • 若零件的所有表面都要加工，则应以加工余量最小 的表面作为粗基准。
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经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用

广泛采用高生产率的专用机床 及自动机床。按流水线形式排 列布置
广泛采用专用夹具，部分靠 划线进行加工
较多采用专用刀具和专用量 具
广泛采用先进高效夹具，靠夹 具及调整法达到加工要求
广泛采用高生产率的刀具和 量具
操作工人需要有一定的技术 熟练程度
有较详细的工艺规程，对重 要零件需编制工序卡片
对操作工人的技术要求较底， 对调整工人的技术要求较高
2.2 零件的工艺分析
2.2.2 零件的结构工艺性分析
1.工件应便于机床或夹具上装夹，并尽量减少装夹次数。 2.刀具易于接近加工部位，便于进刀、退刀、越程和测量， 以及便于观察切削情况等。 3.尽量减少刀具调整和走刀次数。 4.尽量减少加工面积及空行程，提高生产率。 5.便于采用标准刀具，尽可能减少刀具种类。 6.尽量减少工件和刀具的受力变形。 7.改善加工条件，便于加工，必要时应便于采用多刀、多 件加工。 8.有适宜的定位基准、且定位基准至加工面的标柱尺寸应 便于测量。
有详细编制的工艺文件
零件的互换性
广泛采用钳工修配
零件大部分有互换性，少数 用钳工修配
零件全部有互换性，某些配合 要求很高的零件采用分组单件加工成本
高
中等
低
2.1 机械加工概述
2.1.4 工艺规程
工艺规程是规定产品或零部件制造工艺过程和操作 方法等的工艺文件。
1.工艺规程的作用
(1) 工艺规程是指导生产的主要技术文件 。 (2) 工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据 。 (3) 工艺规程是新建或扩建工厂或车间的基本技术 文件 。 (4) 工艺规程是进行技术交流的重要文件 。
夹具用一个支承点限制工件的一个自由度，用合
理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件

选用原则
根据工件材料、加工要求、切削条件等因素，合理选择刀具材料，以提高刀具 耐用度和加工效率。
切削液作用与选用方法
切削液作用
冷却、润滑、清洗和防锈是切削液的主要作用，有助于降低 切削温度、减少刀具磨损、提高加工质量和延长刀具使用寿 命。
选用方法
根据工件材料、加工要求、切削条件等因素，选择适合的切 削液类型和浓度。同时，注意切削液的环保性和经济性。
超声波振动切削优点
超声波振动切削应用
适用于微小零件、薄壁零件等精密加 工领域。
提高加工精度和表面质量，延长刀具 寿命，减小切削变形。
激光辅助切削技术
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激光辅助切削原理
利用高能激光束照射工件 表面，使局部材料瞬间熔 化或汽化，辅助刀具进行 切削加工。
激光辅助切削优点
提高切削效率、降低切削 力、减小刀具磨损、提高 加工精度和表面质量。
套类零件加工工艺
套类零件概述
加工工艺流程
套类零件是机械中用于定位和导向的环形 零件。
毛坯准备、粗加工内孔、粗加工外圆、半 精加工内孔、半精加工外圆、精加工内孔 、精加工外圆、检验。
加工方法
车削、磨削、镗削等。
加工难点与解决方案
薄壁套类零件的加工变形问题，采用径向 夹紧或胀力心轴装夹；深孔套类零件的加 工精度问题，采用镗削或浮动镗刀加工。
04
数控技术在机械加工中应用
数控设备简介及分类
数控设备定义
采用数字控制技术对机床进行控制的设备，实现自 动化加工。
数控设备分类
按控制方式可分为点位控制、直线控制和轮廓控制 ；按运动轨迹可分为点位控制系统、直线控制系统 和连续控制系统。
数控设备组成
通常由输入/输出设备、数控装置、伺服系统、测量 反馈装置和机床本体等组成。

薄壁套夹紧变形
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◆ 重力影响 【例】龙门铣横梁
解决：变形补偿
龙门铣横梁变形
龙门铣横梁变形补偿
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◆ 传动力与惯性力影响
➢ 理论上不会产生 圆度误差（但会产 生圆柱度误差） ➢周期性的力易会 引起强迫振动
z
l a）
Fcd
φ Fcd
R Fc yFcd Fp y r
Y
O″ Fp rcd=Fcd / kc
Fc Fc / kc
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2、工艺系统受力变形对加工精度的影响 （1）切削力作用点位置变化引起工件形状误差 B′
A′
yx
ytj ywz
Δx
A FA
x
C
B
C′
FB
Fp
L
工艺系统变形随受力点变化规律
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工件刚度小-------腰鼓形 工件刚度大-------马鞍形
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(2)误差复映规律
切削加工中，由于 毛坯本身的误差（形状 或位置）使切削深度不 断变化，从而引起切削 力的变化，促使工艺系 统产生相应的变形，因 而工件表面上保留了与 毛坯表面类似的形状和 位置误差，但加工后残 留的误差比毛坯误差从 数值上大大减少了，这 一现象称为“误差复映”
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8）提高主轴回转精度的措施 ➢提高主轴部件的制造精度
首先应提高轴承的回转精度．其次是提高箱体支承孔、 主轴轴颈和与轴承相配合有关表而的加工精度。此外，还 可在装配时先测出滚动轴承及主轴锥孔的径向圆跳动，然 后调节径向圆跳动的方位，使误差相互补偿或抵消，以减 少轴承误差对主轴回转精度的影响。 ➢对滚动轴承进行预紧，消除间隙
③与轴承配合的零件误差的影响 由于轴承内、外圈或轴瓦很薄，受力后容易变形，因此