1089-CA6140机床后托架加工工艺及夹具设计
1089-CA6140机床后托架加工工艺及夹具设计,ca6140,机床,托架,加工,工艺,夹具,设计
攀枝花学院本科毕业设计(论文)CA6140 车床后托架加工工艺及夹具设计学生姓名: 王 中 蔚 学生学号: ZJD02043 院 (系): 机电工程学院 年级专业: 02 机械制造及自动化 指导教师: 卢宗彪 副教授 二六年六月攀枝花学院本科毕业设计(论文) 摘 要摘 要在生产过程中,使生产对象(原材料,毛坯,零件或总成等)的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程,如毛坯制造,机械加工,热处理,装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中,要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步,加工该工序的机车及机床的进给量,切削深度,主轴转速和切削速度,该工序的夹具,刀具及量具,还有走刀次数和走刀长度,最后计算该工序的基本时间,辅助时间和工作地服务时间。关键词 工序,工艺,工步,加工余量,定位方案,夹紧力攀枝花学院本科毕业设计(论文) AbstractI ABSTRACTEnable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.Keywords: The process, worker one, workers step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength攀枝花学院本科毕业设计(论文) 目 录0 目 录摘 要 .IABSTRACT .II1 CA6140 机床后托架加工工艺 .31.1 CA6140 机床后托架的工艺分析 .31.2 CA6140 机床后托架的工艺要求及工艺分析 .31.2.1 CA6140 机床后托架的技术要求 .41.3 加工工艺过程 .41.4 确定各表面加工方案 .41.4.1 在选择各表面及孔的加工方法时,要综合考虑以下因素 .51.4.2 平面的加工 .51.4.3 孔的加工方案 .51.5 确定定位基准 .61.5.1 粗基准的选择 .61.5.2 精基准选择的原则 .71.6 工艺路线的拟订 .71.6.1 工序的合理组合 .71.6.2 工序的集中与分散 .81.6.3 加工阶段的划分 .91.6.4 加工工艺路线方案的比较 .101.7 CA6140 机床后托架的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .131.7.1 毛坯的结构工艺要求 .131.7.2 CA6140 机床后托架的偏差计算 .131.8 确定切削用量及基本工时(机动时间) .171.8.1 工序 1:粗、精铣底面 .171.8.2 工序 2 粗、半精、精镗 CA6140 侧面三杠孔 .181.8.3 工序 3:钻顶面四孔 .251.8.4 工序 4:钻侧面两孔 .291.9 时间定额计算及生产安排 .311.9.1 粗、精铣底面 .311.9.2 镗侧面三杠孔 .321.9.3 钻顶面四孔 .332 专用夹具设计 .352.1 铣平面夹具设计 .352.1.1 研究原始质料 .352.1.2 定位基准的选择 .352.1.3 切削力及夹紧分析计算 .352.1.4 误差分析与计算 .36攀枝花学院本科毕业设计(论文) 目 录1 2.1.5 夹具设计及操作的简要说明 .372.2 镗孔夹具设计 .372.2.1 研究原始质料 .372.2.2 定位基准的选择 .372.2.3 切削力及夹紧力的计算 .382.2.4 误差分析与计算 .402.3 钻顶面四孔夹具设计 .402.3.1 研究原始质料 .402.3.2 定位基准的选择 .412.3.3 切削力及夹紧力的计算 .412.3.4 误差分析与计算 .422.3.5 夹具设计及操作的简要说明 .42结 论 .43参考文献 .44致 谢 .45攀枝花学院毕业设计(论文) CA6140 机床后托架加工工艺0 1 CA6140 机床后托架加工工艺1.1 CA6140 机床后托架的工艺分析CA6140 机床后托架的是 CA6140 机床的一个重要零件,因为其零件尺寸较小,结构形状也不是很复杂,但侧面三杠孔和底面的精度要求较高,此外还有顶面的四孔要求加工,但是对精度要求不是很高。后托架上的底面和侧面三杠孔的粗糙度要求都是 ,所以都要求精加工。其三杠孔的中心线和底平面6.1Ra有平面度的公差要求等。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度,以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量,进而影响其性能与工作寿命,因此它的加工是非常关键和重要的。1.2 CA6140 机床后托架的工艺要求及工艺分析锪 平图 1.1 CA6140 机床后托架零件图一个好的结构不但要应该达到设计要求,而且要有好的机械加工工艺性,也就是要有加工的可能性,要便于加工,要能够保证加工质量,同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的,又是相辅相成的。设计者要考虑加攀枝花学院毕业设计(论文) CA6140 机床后托架加工工艺1 工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。1.2.1 CA6140 机床后托架的技术要求其加工有三组加工。底面、侧面三孔、顶面的四个孔、以及左视图上的两个孔。以底面为主要加工的表面,有底面的铣加工,其底面的粗糙度要求是,平面度公差要求是 0.03。6.1Ra另一组加工是侧面的三孔,分别为 , , ,其表03.5202.025.4面粗糙度要求 要求的精度等级分别是 , , 。6.1a8IT7IIT以顶面为住加工面的四个孔,分别是以 和 为一组的阶梯1空,这组孔的表面粗糙度要求是 , ,以及以 和 的阶50Rz3.6a3210梯孔,其中 是装配铰孔,其中 孔的表面粗糙度要求是 ,10225Rz, 是装配铰孔的表面粗糙度的要求是 。3.6Ra .6aCA6140 机床后托架毛坯的选择金属行浇铸,因为生产率很高,所以可以免去每次造型。单边余量一般在 ,结构细密,能承受较大的压力,占用生产的面积m31较小。因为 CA6140 机床后托架的重量只有 3.05kg,而年产量是 5000 件,由7机械加工工艺手册表 2.1-3 可知是中批量生产。1.3 加工工艺过程由以上分析可知。该箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,对于 CA6140 机床后托架来说,加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度,处理好孔和平面之间的相互关系。由上面的一些技术条件分析得知:CA6140 后托架的尺寸精度,形状机关度以及位置机精度要求都很高,就给加工带来了困难,必须重视。1.4 确定各表面加工方案一个好的结构不但应该达到设计要求,而且要有好的机械加工工艺性,也攀枝花学院毕业设计(论文) CA6140 机床后托架加工工艺1 就是要有加工的可能性,要便于加工,要能保证加工的质量,同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的,又是相辅相成的。对于我们设计CA6140 机床后托架的加工工艺来说,应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外,也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下,应选择价格较底的机床。1.4.1 在选择各表面及孔的加工方法时,要综合考虑以下因素要考虑加工表面的精度和表面质量要求,根据各加工表面的技术要求,选择加工方法及分几次加工。根据生产类型选择,在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工,在 小批量生产时,采用钻、扩、铰加工方法;而在大批量生产时采用拉削加工。要考虑被加工材料的性质,例如,淬火钢必须采用磨削或电加工;而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮,一般都采用精细车削,高速精铣等。要考虑工厂或车间的实际情况,同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备,推广新技术,提高工艺水平。此外,还要考虑一些其它因素,如加工表面物理机械性能的特殊要求,工件形状和重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法,如加工某一轴的主要外圆面,要求公差为IT6,表面粗糙度为 Ra0.63m,并要求淬硬时,其最终工序选用精度,前面准备工序可为粗车半精车淬火粗磨。1.4.2 平面的加工由参考文献7机械加工工艺手册表 2.1-12 可以确定,底面的加工方案为底平面:粗铣精铣( ) ,粗糙度为 6.30.8,一般不淬硬的平97IT面,精铣的粗糙度可以较小。1.4.3 孔的加工方案由参考文献7机械加工工艺手册表 2.1-11 确定,以为孔的表面粗攀枝花学院毕业设计(论文) CA6140 机床后托架加工工艺2 糙度为 1.6,则选侧孔( , , )的加工顺序为:粗镗03.5202.025.4精镗。而顶面的四个孔采取的加工方法分别是:因为孔的表面粗糙度的要求都不高,是 ,所以我们采用一次钻孔的加工方50Rz法, 的孔选择的加工方法是钻,因为 的孔和 是一组阶梯132 213孔,所以可以在已经钻了 的孔基础上再锪孔钻锪到 ,而另一组13220和 也是一组阶梯的孔,不同的是 的孔是锥孔,起表面粗糙0度的要求是 ,所以全加工的方法是钻扩铰。6.1Ra1.5 确定定位基准1.5.1 粗基准的选择选择粗基准时,考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量,使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求:粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面,则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如:机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准,加工床身的底面,再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量,使表层保留而细致的组织,以增加耐磨性。应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准,以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准,必要时需经初加工。粗基准应避免重复使用,因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。攀枝花学院毕业设计(论文) CA6140 机床后托架加工工艺3 要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置,能保证 CA6140 机床后托架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从 CA6140 机床后托架零件图分析可知,选择侧面三孔作为 CA6140 机床后托架加工粗基准。1.5.2 精基准选择的原则基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。基准统一原则,应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度,避免基准转换所带来的误差,并且各工序所采用的夹具比较统一,从而可减少夹具设计和制造工作。例如:轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位,这样不但在一次装夹中能加工大多书表面,而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。互为基准的原则。选择精基准时,有时两个被加工面,可以互为基准反复加工。例如:对淬火后的齿轮磨齿,是以齿面为基准磨内孔,再以孔为基准磨齿面,这样能保证齿面余量均匀。自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀,可以选择加工表面本身为基准。例如:磨削机床导轨面时,是以导轨面找正定位的。此外,像拉孔在无心磨床上磨外圆等,都是自为基准的例子。此外,还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准,以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置,能保证 CA6140 机床后托架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从 CA6140 机床后托架零件图分析可知,它的底平面与侧面三孔平行而且占有的面积较大,适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度,如果使用典型的一面两孔定位方法,则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于两侧面,因为是非加工表面,所以也可以用与顶平面的四孔的加工基准。选择精基准的原则时,考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。1.6 工艺路线的拟订对于大批量生产的零件,一般总是首先加工出统一的基准。CA6140 机床后托架的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、攀枝花学院毕业设计(论文) CA6140 机床后托架加工工艺4 精加工顶平面。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。1.6.1 工序的合理组合确定加工方法以后,就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则:工序分散原则工序内容简单,有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少,产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多,生产面积大,工艺路线长,生产管理复杂。工序集中原则工序数目少,工件装,夹次数少,缩短了工艺路线,相应减少了操作工人数和生产面积,也简化了生产管理,在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少,大量生产可采用高效率的专用机床,以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备,使成本增高,调整维修费事,生产准备工作量大。一般情况下,单件小批生产中,为简化生产管理,多将工序适当集中。但由于不采用专用设备,工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。加工工序完成以后,将工件清洗干净。清洗是在 的含 0.4%1.1%c908苏打及 0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 。mg21.6.2 工序的集中与分散制订工艺路线时,应考虑工序的数目,采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中,就是以较少的工序完成零件的加工,反之为工序分散。 工序集中的特点工序数目少,工件装,夹次数少,缩短了工艺路线,相应减少了操作工人数和生产面积,也简化了生产管理,在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少,大量生产可采用高效率的专用机床,以攀枝花学院毕业设计(论文) CA6140 机床后托架加工工艺5 提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备,使成本增高,调整维修费事,生产准备工作量大。工序分散的特点工序内容简单,有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少,产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多,生产面积大,工艺路线长,生产管理复杂。工序集中与工序分散各有特点,必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。一般情况下,单件小批生产中,为简化生产管理,多将工序适当集中。但由于不采用专用设备,工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。由于近代计算机控制机床及加工中心的出现,使得工序集中的优点更为突出,即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量,从而可取的良好的经济效果。1.6.3 加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时,常把整个加工过程划分为几个阶段:粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属,为以后的精加工创造较好的条件,并为半精加工,精加工提供定位基准,粗加工时能及早发现毛坯的缺陷,予以报废或修补,以免浪费工时。粗加工可采用功率大,刚性好,精度低的机床,选用大的切前用量,以提高生产率、粗加工时,切削力大,切削热量多,所需夹紧力大,使得工件产生的内应力和变形大,所以加工精度低,粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11IT12。粗糙度为 Ra80100m。半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备,保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为 IT9IT10。表面粗糙度为Ra101.25m。精加工阶段攀枝花学院毕业设计(论文) CA6140 机床后托架加工工艺6 精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。精加工应采用高精度的机床小的切前用量,工序变形小,有利于提高加工精度精加工的加工精度一般为 IT6IT7,表面粗糙度为 Ra101.25m。光整加工阶段对某些要求特别高的需进行光整加工,主要用于改善表面质量,对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差,其精度等级一般为 IT5IT6,表面粗糙度为 Ra1.250.32m。此外,加工阶段划分后,还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同,有的需安排于粗加工之前,有的需插入粗精加工之间。但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中,对于刚性好,精度要求不高或批量小的工件,以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段,在满足加工质量要求的前提下,通常只分为粗、精加工两个阶段,甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的,不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面,在粗加工阶段就要加工的很准确,而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。1.6.4 加工工艺路线方案的比较在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下,成批量生产可以考虑采用专用机床,以便提高生产率。但同时考虑到经济效果,降低生产成本,拟订两个加工工艺路线方案。见下表:表 1.1 加工工艺路线方案比较表方案 方案工序号工序内容 定位基准 工序内容 定位基准010 粗铣底平面 A侧面和外圆 粗、精铣底平面 A侧面和外圆020 精铣底平 粗 侧面和外圆 粗镗孔: 40、 2.35底面和侧面040 钻、扩孔: 底面和侧面 半精镗孔: 底面和侧面攀枝花学院毕业设计(论文) CA6140 机床后托架加工工艺7 40、 2.35. 、402.3、 5.050 粗铰孔:、40.、 5.2底面和侧面 精镗孔: 、402.3、 5.底面和侧面060 精铰孔:、40.3、 5.2侧面和两孔 粗铣油槽 底面和侧面070 粗铣油槽 底面和侧面 钻: 、103底面和侧面080 锪钻孔: 42底面和侧面 扩孔 底面和侧面090 钻: 、103底面和侧面 精铰锥孔: 10底面和侧面110 扩孔 底面和侧面 锪钻孔:、 13底面和侧面120 精铰锥孔: 10底面和侧面 去毛刺130 锪钻孔:、 13底面和侧面 钻: 、6M底面和孔 5.2140 钻: 、6M底面和孔 5.2攻螺纹 6底面和孔 5.2攀枝花学院毕业设计(论文) CA6140 机床后托架加工工艺8 150 攻螺纹 6M底面和孔 5.2锪平面160 锪平面 倒角去毛刺160 倒角去毛刺 检验170 检验加工工艺路线方案的论证:方案在 120 工序中按排倒角去毛刺,这不仅避免划伤工人的手,而且给以后的定位及装配得到可靠的保证。方案在 010 工序中先安排铣底平面,主要是因为底平面是以后工序的主要定位面之一,为提高定位精度。方案符合粗精加工分开原则。由以上分析:方案为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下表:表 1.2 加工工艺过程表工序号 工 种 工作内容 说 明010 铸造 金属型铸造 铸件毛坯尺寸:长: 宽: m2060高: 7孔: 、 、5.12.3020 清砂 除去浇冒口,锋边及型砂030 热处理 退火 石墨化退火,来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织(有大量的渗碳体出现) ,以便于切削加工040 检验 检验毛坯050 铣 粗铣、精铣底平面 A工件用专用夹具装夹;立式铣床 )52(KX060 粗镗 粗镗镗孔:, ,03.5202.025.4工件用专用夹具装夹;立式铣镗床( )68T攀枝花学院毕业设计(论文) CA6140 机床后托架加工工艺9 070 铣 粗铣油槽080 半精镗 半精镗镗孔:, ,03.5202.025.4工件用专用夹具装夹;立式铣镗床( )68T090 精镗 精镗镗孔:, ,03.02.025.工件用专用夹具装夹;立式铣镗床( )100 钻 将孔 、 、1钻到直径20md0110 扩孔钻 将 扩孔到要求尺寸3120 锪孔钻 锪孔 、 到要求尺120寸130 铰 精铰锥孔工件用专用夹具装夹;摇臂钻床 )3025(Z140 钳 去毛刺150 钻 钻孔 、6M160 攻丝 攻螺纹工件用专用夹具装夹;摇臂钻床 )3025(Z170 钳 倒角去毛刺180 检验190 入库 清洗,涂防锈油1.7 CA6140 机床后托架的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定CA6140 机床后托架的铸造采用的是铸铁制造,其材料是 HT150,硬度 HB为 150-200,生产类型为中批量生产,采用铸造毛坯。1.7.1 毛坯的结构工艺要求CA6140 车床后托架为铸造件,对毛坯的结构工艺有一定要求:、铸件的壁厚应和合适,均匀,不得有突然变化。、铸造圆角要适当,不得有尖角。、铸件结构要尽量简化,并要有和合理的起模斜度,以减少分型面、芯子、并便于起模。、加强肋的厚度和分布要合理,以免冷却时铸件变形或产生裂纹。攀枝花学院毕业设计(论文) CA6140 机床后托架加工工艺10 、铸件的选材要合理,应有较好的可铸性。毛坯形状、尺寸确定的要求设计毛坯形状、尺寸还应考虑到:、各加工面的几何形状应尽量简单。、工艺基准以设计基准相一致。、便于装夹、加工和检查。、结构要素统一,尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。在确定毛坯时,要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近,可以减少加工余量,提高材料的利用率,降低加工成本,但这样可能导致毛坯制造困难,需要采用昂贵的毛坯制造设备,增加毛坯的制造成本。因此,毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺寸确定后,必要时可据此绘出毛坯图。1.7.2 CA6140 机床后托架的偏差计算底平面的偏差及加工余量计算底平面加工余粮的计算,计算底平面与孔( , , )03.5202.025.4的中心线的尺寸为 。根据工序要求,顶面加工分粗、精铣加工。各工07.35步余量如下:粗铣:由参考文献5机械加工工艺手册第 1 卷表 3.2-23。其余量值规定为 ,现取 。表 3.2-27 粗铣平面时厚度偏差取 。m4.3720.3 m28.0精铣:由参考文献7机械加工工艺手册表 2.3-59,其余量值规定为。5.1铸造毛坯的基本尺寸为 ,又根据参考文献7机械加工390.135工艺手册表 2.3-11,铸件尺寸公差等级选用 CT7,再查表 2.3-9 可得铸件尺寸公差为 。m1.毛坯的名义尺寸为: 390.135毛坯最小尺寸为: m48.9毛坯最大尺寸为: .攀枝花学院毕业设计(论文) CA6140 机床后托架加工工艺11 粗铣后最大尺寸为: m360.15粗铣后最小尺寸为: 72.8精铣后尺寸与零件图尺寸相同,即与侧面三孔( , ,03.5202.)的中心线的尺寸为 。025.407.35正视图上的三孔的偏差及加工余量计算参照参考文献7机械加工工艺手册表 2.3-59 和参考文献15互换性与技术测量表 1-8,可以查得:孔 :03.52粗镗的精度等级: ,表面粗糙度 ,尺寸偏差是12ITumRa15m21.0半精镗的精度等级: ,表面粗糙度 ,尺寸偏差是0.2m084.精镗的精度等级: ,表面粗糙度 ,尺寸偏差是7I ua6.1021.孔 02.3粗镗的精度等级: ,表面粗糙度 ,尺寸偏差是12ITmR5m.半精镗的精度等级: ,表面粗糙度 ,尺寸偏差是0ua.2m084.精镗的精度等级: ,表面粗糙度 ,尺寸偏差是7I 6.1021.孔 025.粗镗的精度等级: ,表面粗糙度 ,尺寸偏差是12ITumRa5m5.半精镗的精度等级: ,表面粗糙度 ,尺寸偏差是0.210精镗的精度等级: ,表面粗糙度 ,尺寸偏差是7I 612.根据工序要求,侧面三孔的加工分为粗镗、半精镗、精镗三个工序完成,各工序余量如下:粗镗: 孔,参照7机械加工工艺手册 表 2.3-48,其余量值为03.52;m孔,参照7 机械加工工艺手册 表 2.3-48,其余量值为02.攀枝花学院毕业设计(论文) CA6140 机床后托架加工工艺12 ; 孔,参照7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值m2025.4为 。半精镗: 孔,参照7机械加工工艺手册 表 2.3-48,其余量值为03.;2.1孔,参照7 机械加工工艺手册 表 2.3-48,其余量值为02.; 孔,参照7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量m.025.4值为 。1精镗: 孔,参照7机械加工工艺手册 表 2.3-48,其余量值为03.25;8.0孔,参照7 机械加工工艺手册 表 2.3-48,其余量值为02.;m.孔,参照7机械加工工艺手册表 2.3-48,其余量值为025.4。8.0铸件毛坯的基本尺寸分别为:孔毛坯基本尺寸为 : ;03.52m5.218.025.孔毛坯基本尺寸为 : ;1.8 630孔毛坯基本尺寸为 : 。035. 3.14根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.3-11,铸件尺寸公差等级选用CT7,再查表 2.3-9 可得铸件尺寸公差分别为: 。、 m9.0.9.0孔毛坯名义尺寸为 : ;03.52521825.毛坯最大尺寸为 : ;.4.1毛坯最小尺寸为 : ;0粗镗工序尺寸为 :21.05半精镗工序尺寸为 : 84.07攀枝花学院毕业设计(论文) CA6140 机床后托架加工工艺13 精镗后尺寸是 ,已达到零件图尺寸要求021.5 025.孔毛坯名义尺寸为 : ;02.3 m.268.0.3毛坯最大尺寸为 : ;5.4.26毛坯最小尺寸为 : ;7粗镗工序尺寸为 : ;21.08半精镗工序尺寸为 : 4.09精镗后尺寸与零件图尺寸相同,即 :02.3孔毛坯名义尺寸为 : ;025.4m68.214毛坯最大尺寸为 : ;5.036毛坯最小尺寸为 : ;粗镗工序尺寸为 :25.08半精镗工序尺寸为 : 1.039精镗后尺寸与零件图尺寸相同,即 025.4顶面两组孔 和 ,以及另外一组 的锥孔和1221132毛坯为实心,不冲孔。两孔精度要求为 ,表面粗糙度要求为 。参1IT50Rz照参考文献7 机械加工工艺手册表 2.3-47,表 2.3-48。确定工序尺寸及加工余量为:第一组: 和13220加工该组孔的工艺是:钻扩锪钻孔: 扩孔: (Z 为单边余量)13m32锪孔: (Z 为单边余量)207第二组: 的锥孔和1攀枝花学院毕业设计(论文) CA6140 机床后托架加工工艺14 加工该组孔的工艺是:钻锪铰钻孔: 10锪孔: (Z 为单边余量)3m42铰孔: 1.8 确定切削用量及基本工时(机动时间)1.8.1 工序 1:粗、精铣底面机床:双立轴圆工作台铣床 KX52刀具:硬质合金端铣刀(面铣刀)材料: 齿数VCWr418mD636Z粗铣铣削深度 :pam3每齿进给量 :根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-73,取f铣削速度 :参照参考文献7机械加工工艺手册 表 2.4-Zaf/18.0V81,取 sV2机床主轴转速 :n, 式min/97.3614.30210rdn in/370r(1.1)实际铣削速度 : 式V snd/2.1601374.0(1.2)进给量 : 式f smZnaff /./378.(1.3)工作台每分进给量 : mf in/6.39/6.sVf :根据参考文献7机械加工工艺手册表 2.4-81,a a0被切削层长度 :由毛坯尺寸可知l ml7攀枝花学院毕业设计(论文) CA6140 机床后托架加工工艺15 攀枝花学院毕业设计(论文) 附 件附件 1:毕业设计(论文)任务书机制 专业 2002 年级2005 年 3 月 28 日批准专业负责人: 乔 水 明 发给学生: 王中蔚 贺 兵 1.毕业设计(论文) 题目: CA6140 机床后托架加工工艺及夹具设计 2.学生完成全部任务期限: 2006 年 6 月 9 日3.任务要求:(1)、设计内容:制订年产 5000 台 CA6140 机床后托架的加工工艺;(2)、设计主视图中的三孔的加工夹具;(3)、设计铣底面的夹具;(4)、设计俯视图中 4 孔的加工夹具;(5)、提交夹具装配图、零件图、加工工艺卡片、设计说明书及精度分析等相关设计分析结果。 注意:多人做一题时,设计方案、内容不能相同 4.实验(调验) 部分内容要求:(1)、查阅相关资料,分析所给题目的零件结构工艺性,编排攀枝花学院毕业设计(论文) 附 件出该零件的合理的加工工艺过程,选择各加工工序的合理的切削用量,计算各工序的定额,填写零件的加工工艺卡片;(2)、完成给定加工面的夹具设计(须有方案分析比较、优选),每套夹具须完成装配图 1 张,夹具主要零、部件 2-3 张; (3)、编写夹具的设计说明书,字数在 15000 字以上。 5.文献查阅及翻译要求:(1)、机械加工工艺人员手册; (2)、机床家具设计手册; (3)、机床夹具图册; (4)、翻译有关机械制造方面 10000 个字符以上的外文资料,字数不得少于三千。 6.发出日期: 2006 年 2 月 18 日指导教师: 卢 宗 彪 (签名)完成任务日期 : 2006 年 6 月 9 日学生:王 中 蔚 (签名)攀枝花学院本科毕业设计(论文)外文译文院 (系): 机电工程学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 姓 名: 王 中 蔚 学 号: ZJD02043 指导教师评语:签名: 年 月 日外语文献翻译摘自: 制造工程与技术(机加工) (英文版)Manufacturing Engineering and Technology Machining机械工业出版社 2004 年 3 月第 1 版 页5640P美 s. 卡尔帕基安(Serope kalpakjian)s.r 施密德(Steven R.Schmid) 著原文:20.9 MACHINABILITYThe machinability of a material usually defined in terms of four factors:1、 Surface finish and integrity of the machined part;2、 Tool life obtained;3、 Force and power requirements;4、 Chip control. Thus, good machinability good surface finish and integrity, long tool life, and low force And power requirements. As for chip control, long and thin (stringy) cured chips, if not broken up, can severely interfere with the cutting operation by becoming entangled in the cutting zone.Because of the complex nature of cutting operations, it is difficult to establish relationships that quantitatively define the machinability of a material. In manufacturing plants, tool life and surface roughness are generally considered to be the most important factors in machinability. Although not used much any more, approximate machinability ratings are available in the example below.20.9.1 Machinability Of SteelsBecause steels are among the most important engineering materials (as noted in Chapter 5), their machinability has been studied extensively. The machinability of steels has been mainly improved by adding lead and sulfur to obtain so-called free-machining steels.Resulfurized and Rephosphorized steels. Sulfur in steels forms manganese sulfide inclusions (second-phase particles), which act as stress raisers in the primary shear zone. As a result, the chips produced break up easily and are small; this improves machinability. The size, shape, distribution, and concentration of these inclusions significantly influence machinability. Elements such as tellurium and selenium, which are both chemically similar to sulfur, act as inclusion modifiers in resulfurized steels.Phosphorus in steels has two major effects. It strengthens the ferrite, causing increased hardness. Harder steels result in better chip formation and surface finish. Note that soft steels can be difficult to machine, with built-up edge formation and poor surface finish. The second effect is that increased hardness causes the formation of short chips instead of continuous stringy ones, thereby improving machinability.Leaded Steels. A high percentage of lead in steels solidifies at the tip of manganese sulfide inclusions. In non-resulfurized grades of steel, lead takes the form of dispersed fine particles. Lead is insoluble in iron, copper, and aluminum and their alloys. Because of its low shear strength, therefore, lead acts as a solid lubricant (Section 32.11) and is smeared over the tool-chip interface during cutting. This behavior has been verified by the presence of high concentrations of lead on the tool-side face of chips when machining leaded steels.When the temperature is sufficiently high-for instance, at high cutting speeds and feeds (Section 20.6)the lead melts directly in front of the tool, acting as a liquid lubricant. In addition to this effect, lead lowers the shear stress in the primary shear zone, reducing cutting forces and power consumption. Lead can be used in every grade of steel, such as 10xx, 11xx, 12xx, 41xx, etc. Leaded steels are identified by the letter L between the second and third numerals (for example, 10L45). (Note that in stainless steels, similar use of the letter L means “low carbon,” a condition that improves their corrosion resistance.)However, because lead is a well-known toxin and a pollutant, there are serious environmental concerns about its use in steels (estimated at 4500 tons of lead consumption every year in the production of steels). Consequently, there is a continuing trend toward eliminating the use of lead in steels (lead-free steels). Bismuth and tin are now being investigated as possible substitutes for lead in steels.Calcium-Deoxidized Steels. An important development is calcium-deoxidized steels, in which oxide flakes of calcium silicates (CaSo) are formed. These flakes, in turn, reduce the strength of the secondary shear zone, decreasing tool-chip interface and wear. Temperature is correspondingly reduced. Consequently, these steels produce less crater wear, especially at high cutting speeds.Stainless Steels. Austenitic (300 series) steels are generally difficult to machine. Chatter can be s problem, necessitating machine tools with high stiffness. However, ferritic stainless steels (also 300 series) have good machinability. Martensitic (400 series) steels are abrasive, tend to form a built-up edge, and require tool materials with high hot hardness and crater-wear resistance. Precipitation-hardening stainless steels are strong and abrasive, requiring hard and abrasion-resistant tool materials.The Effects of Other Elements in Steels on Machinability. The presence of aluminum and silicon in steels is always harmful because these elements combine with oxygen to form aluminum oxide and silicates, which are hard and abrasive. These compounds increase tool wear and reduce machinability. It is essential to produce and use clean steels.Carbon and manganese have various effects on the machinability of steels, depending on their composition. Plain low-carbon steels (less than 0.15% C) can produce poor surface finish by forming a built-up edge. Cast steels are more abrasive, although their machinability is similar to that of wrought steels. Tool and die steels are very difficult to machine and usually require annealing prior to machining. Machinability of most steels is improved by cold working, which hardens the material and reduces the tendency for built-up edge formation.Other alloying elements, such as nickel, chromium, molybdenum, and vanadium, which improve the properties of steels, generally reduce machinability. The effect of boron is negligible. Gaseous elements such as hydrogen and nitrogen can have particularly detrimental effects on the properties of steel. Oxygen has been shown to have a strong effect on the aspect ratio of the manganese sulfide inclusions; the higher the oxygen content, the lower the aspect ratio and the higher the machinability.In selecting various elements to improve machinability, we should consider the possible detrimental effects of these elements on the properties and strength of the machined part in service. At elevated temperatures, for example, lead causes embrittlement of steels (liquid-metal embrittlement, hot shortness; see Section 1.4.3), although at room temperature it has no effect on mechanical properties.Sulfur can severely reduce the hot workability of steels, because of the formation of iron sulfide, unless sufficient manganese is present to prevent such formation. At room temperature, the mechanical properties of resulfurized steels depend on the orientation of the deformed manganese sulfide inclusions (anisotropy). Rephosphorized steels are significantly less ductile, and are produced solely to improve machinability.20.9.2 Machinability of Various Other Metals Aluminum is generally very easy to machine, although the softer grades tend to form a built-up edge, resulting in poor surface finish. High cutting speeds, high rake angles, and high relief angles are recommended. Wrought aluminum alloys with high silicon content and cast aluminum alloys may be abrasive; they require harder tool materials. Dimensional tolerance control may be a problem in machining aluminum, since it has a high thermal coefficient of expansion and a relatively low elastic modulus.Beryllium is similar to cast irons. Because it is more abrasive and toxic, though, it requires machining in a controlled environment.Cast gray irons are generally machinable but are. Free carbides in castings reduce their machinability and cause tool chipping or fracture, necessitating tools with high toughness. Nodular and malleable irons are machinable with hard tool materials.Cobalt-based alloys are abrasive and highly work-hardening. They require sharp, abrasion-resistant tool materials and low feeds and speeds.Wrought copper can be difficult to machine because of built-up edge formation, although cast copper alloys are easy to machine. Brasses are easy to machine, especially with the addition pf lead (leaded free-machining brass). Bronzes are more difficult to machine than brass.Magnesium is very easy to machine, with good surface finish and prolonged tool life. However care should be exercised because of its high rate of oxidation and the danger of fire (the element is pyrophoric).Molybdenum is ductile and work-hardening, so it can produce poor surface finish. Sharp tools are necessary.Nickel-based alloys are work-hardening, abrasive, and strong at high temperatures. Their machinability is similar to that of stainless steels.Tantalum is very work-hardening, ductile, and soft. It produces a poor surface finish; tool wear is high.Titanium and its alloys have poor thermal conductivity (indeed, the lowest of all metals), causing significant temperature rise and built-up edge; they can be difficult to machine.Tungsten is brittle, strong, and very abrasive, so its machinability is low, although it greatly improves at elevated temperatures.Zirconium has good machinability. It requires a coolant-type cutting fluid, however, because of the explosion and fire.20.9.3 Machinability of Various MaterialsGraphite is abrasive; it requires hard, abrasion-resistant, sharp tools.Thermoplastics generally have low thermal conductivity, low elastic modulus, and low softening temperature. Consequently, machining them requires tools with positive rake angles (to reduce cutting forces), large relief angles, small depths of cut and feed, relatively high speeds, and proper support of the workpiece. Tools should be sharp.External cooling of the cutting zone may be necessary to keep the chips from becoming “gummy” and sticking to the tools. Cooling can usually be achieved with a jet of air, vapor mist, or water-soluble oils. Residual stresses may develop during machining. To relieve these stresses, machined parts can be annealed for a period of time at temperatures ranging from to ( to ), and then cooled C8016F7531slowly and uniformly to room temperature.Thermosetting plastics are brittle and sensitive to thermal gradients during cutting. Their machinability is generally similar to that of thermoplastics.Because of the fibers present, reinforced plastics are very abrasive and are difficult to machine. Fiber tearing, pulling, and edge delamination are significant problems; they can lead to severe reduction in the load-carrying capacity of the component. Furthermore, machining of these materials requires careful removal of machining debris to avoid contact with and inhaling of the fibers.The machinability of ceramics has improved steadily with the development of nanoceramics (Section 8.2.5) and with the selection of appropriate processing parameters, such as ductile-regime cutting (Section 22.4.2).Metal-matrix and ceramic-matrix composites can be difficult to machine, depending on the properties of the individual components, i.e., reinforcing or whiskers, as well as the matrix material.20.9.4 Thermally Assisted MachiningMetals and alloys that are difficult to machine at room temperature can be machined more easily at elevated temperatures. In thermally assisted machining (hot machining), the source of heata torch, induction coil, high-energy beam (such as laser or electron beam), or plasma arcis forces, (b) increased tool life, (c) use of inexpensive cutting-tool materials, (d) higher material-removal rates, and (e) reduced tendency for vibration and chatter.It may be difficult to heat and maintain a uniform temperature distribution within the workpiece. Also, the original microstructure of the workpiece may be adversely affected by elevated temperatures. Most applications of hot machining are in the turning of high-strength metals and alloys, although experiments are in progress to machine ceramics such as silicon nitride. SUMMARYMachinability is usually defined in terms of surface finish, tool life, force and power requirements, and chip control. Machinability of materials depends not only on their intrinsic properties and microstructure, but also on proper selection and control of process variables.译文:20.9 可机加工性一种材料的可机加工性通常以四种因素的方式定义:1、分的表面光洁性和表面完整性。2、刀具的寿命。3、切削力和功率的需求。4、切屑控制。以这种方式,好的可机加工性指的是好的表面光洁性和完整性,长的刀具寿命,低的切削力和功率需求。关于切屑控制,细长的卷曲切屑,如果没有被切割成小片,以在切屑区变的混乱,缠在一起的方式能够严重的介入剪切工序。因为剪切工序的复杂属性,所以很难建立定量地释义材料的可机加工性的关系。在制造厂里,刀具寿命和表面粗糙度通常被认为是可机加工性中最重要的因素。尽管已不再大量的被使用,近乎准确的机加工率在以下的例子中能够被看到。20.9.1 钢的可机加工性因为钢是最重要的工程材料之一(正如第 5 章所示) ,所以他们的可机加工性已经被广泛地研究过。通过宗教铅和硫磺,钢的可机加工性已经大大地提高了。从而得到了所谓的易切削钢。二次硫化钢和二次磷化钢 硫在钢中形成硫化锰夹杂物(第二相粒子) ,这些夹杂物在第一剪切区引起应力。其结果是使切屑容易断开而变小,从而改善了可加工性。这些夹杂物的大小、形状、分布和集中程度显著的影响可加工性。化学元素如碲和硒,其化学性质与硫类似,在二次硫化钢中起夹杂物改性作用。钢中的磷有两个主要的影响。它加强铁素体,增加硬度。越硬的钢,形成更好的切屑形成和表面光洁性。需要注意的是软钢不适合用于有积屑瘤形成和很差的表面光洁性的机器。第二个影响是增加的硬度引起短切屑而不是不断的细长的切屑的形成,因此提高可加工性。含铅的钢 钢中高含量的铅在硫化锰夹杂物尖端析出。在非二次硫化钢中,铅呈细小而分散的颗粒。铅在铁、铜、铝和它们的合金中是不能溶解的。因为它的低抗剪强度。因此,铅充当固体润滑剂并且在切削时,被涂在刀具和切屑的接口处。这一特性已经被在机加工铅钢时,在切屑的刀具面表面有高浓度的铅的存在所证实。当温度足够高时例如,在高的切削速度和进刀速度下铅在刀具前直接熔化,并且充当液体润滑剂。除了这个作用,铅降低第一剪切区中的剪应力,减小切削力和功率消耗。铅能用于各种钢号,例如 10XX,11XX,12XX,41XX 等等。铅钢被第二和第三数码中的字母 L 所识别(例如,10L45) 。 (需要注意的是在不锈钢中,字母 L 的相同用法指的是低碳,提高它们的耐蚀性的条件) 。然而,因为铅是有名的毒素和污染物,因此在钢的使用中存在着严重的环境隐患(在钢产品中每年大约有 4500 吨的铅消耗) 。结果,对于估算钢中含铅量的使用存在一个持续的趋势。铋和锡现正作为钢中的铅最可能的替代物而被人们所研究。脱氧钙钢 一个重要的发展是脱氧钙钢,在脱氧钙钢中矽酸钙盐中的氧化物片的形成。这些片状,依次减小第二剪切区中的力量,降低刀具和切屑接口处的摩擦和磨损。温度也相应地降低。结果,这些钢产生更小的月牙洼磨损,特别是在高切削速度时更是如此。不锈钢 奥氏体钢通常很难机加工。振动能成为一个问题,需要有高硬度的机床。然而,铁素体不锈钢有很好的可机加工性。马氏体钢易磨蚀,易于形成积屑瘤,并且要求刀具材料有高的热硬度和耐月牙洼磨损性。经沉淀硬化的不锈钢强度高、磨蚀性强,因此要求刀具材料硬而耐磨。钢中其它元素在可机加工性方面的影响 钢中铝和矽的存在总是有害的,因为这些元素结合氧会生成氧化铝和矽酸盐,而氧化铝和矽酸盐硬且具有磨蚀性。这些化合物增加刀具磨损,降低可机加工性。因此生产和使用净化钢非常必要。根据它们的构成,碳和锰钢在钢的可机加工性方面有不同的影响。低碳素钢(少于 0.15%的碳)通过形成一个积屑瘤能生成很差的表面光洁性。尽管铸钢的可机加工性和锻钢的大致相同,但铸钢具有更大的磨蚀性。刀具和模具钢很难用于机加工,他们通常再煅烧后再机加工。大多数钢的可机加工性在冷加工后都有所提高,冷加工能使材料变硬并且减少积屑瘤的形成。其它合金元素,例如镍、铬、钳和钒,能提高钢的特性,减小可机加工性。硼的影响可以忽视。气态元素比如氢和氮在钢的特性方面能有特别的有害影响。氧已经被证明了在硫化锰夹杂物的纵横比方面有很强的影响。越高的含氧量,就产生越低的纵横比和越高的可机加工性。选择各种元素以改善可加工性,我们应该考虑到这些元素对已加工零件在使用中的性能和强度的不利影响。例如,当温度升高时,铝会使钢变脆(液体金属脆化,热脆化,见 1.4.3 节) ,尽管其在室温下对力学性能没有影响。因为硫化铁的构成,硫能严重的减少钢的热加工性,除非有足够的锰来防止这种结构的形成。在室温下,二次磷化钢的机械性能依赖于变形的硫化锰夹杂物的定位(各向异性) 。二次磷化钢具有更小的延展性,被单独生成来提高机加工性。20.9.2 其它不同金属的机加工性尽管越软的品种易于生成积屑瘤,但铝通常很容易被机加工,导致了很差的表面光洁性。高的切削速度,高的前角和高的后角都被推荐了。有高含量的矽的锻铝合金铸铝合金也许具有磨蚀性,它们要求更硬的刀具材料。尺寸公差控制也许在机加工铝时会成为一个问题,因为它有膨胀的高导热系数和相对低的弹性模数。铍和铸铁相同。因为它更具磨蚀性和毒性,尽管它要求在可控人工环境下进行机加工。灰铸铁普遍地可加工,但也有磨蚀性。铸造无中的游离碳化物降低它们的可机加工性,引起刀具切屑或裂口。它需要具有强韧性的工具。具有坚硬的刀具材料的球墨铸铁和韧性铁是可加工的。钴基合金有磨蚀性且高度加工硬化的。它们要求尖的且具有耐蚀性的刀具材料并且有低的走刀和速度。尽管铸铜合金很容易机加工,但因为锻铜的积屑瘤形成因而锻铜很难机加工。黄铜很容易机加工,特别是有添加的铅更容易。青铜比黄铜更难机加工。镁很容易机加工,镁既有很好的表面光洁性和长久的刀具寿命。然而,因为高的氧化速度和火种的危险(这种元素易燃) ,因此我们应该特别小心使用它。钳易拉长且加工硬化,因此它生成很差的表面光洁性。尖的刀具是很必要的。镍基合金加工硬化,具有磨蚀性,且在高温下非常坚硬。它的可机加工性和不锈钢相同。钽非常的加工硬化,具有可延性且柔软。它生成很差的表面光洁性且刀具磨损非常大。钛和它的合金导热性(的确,是所有金属中最低的),因此引起明显的温度升高和积屑瘤。它们是难机加工的。钨易脆,坚硬,且具有磨蚀性,因此尽管它的性能在高温下能大大提高,但它的机加工性仍很低。锆有很好的机加工性。然而,因为有爆炸和火种的危险性,它要求有一个冷却性质好的切削液。20.9.3 各种材料的机加工性石墨具有磨蚀性。它要求硬的、尖的,具有耐蚀性的刀具。塑性塑料通常有低的导热性,低的弹性模数和低的软化温度。因此,机加工热塑性塑料要求有正前角的刀具(以此降低切削力) ,还要求有大的后角,小的切削和走刀深的,相对高的速度和工件的正确支承。刀具应该很尖。切削区的外部冷却也许很必要,以此来防止切屑变的有黏性且粘在刀具上。有了空气流,汽雾或水溶性油,通常就能实现冷却。在机加工时,残余应力也许能生成并发展。为了解除这些力,已机加工的部分要在 (C1608)的温度范围内冷却一段时间,然而慢慢地无变化地冷却到室F3157温。热固性塑料易脆,并且在切削时对热梯度很敏感。它的机加工性和热塑性塑料的相同。因为纤维的存在,加强塑料具有磨蚀性,且很难机加工。纤维的撕裂、拉出和边界分层是非常严重的问题。它们能导致构成要素的承载能力大大下降。而且,这些材料的机加工要求对加工残片仔细切除,以此来避免接触和吸进纤维。随着纳米陶瓷(见 8.2.5 节)的发展和适当的参数处理的选择,例如塑性切削(见 22.4.2 节) ,陶瓷器的可机加工性已大大地提高了。金属基复合材料和陶瓷基复合材料很能机加工,它们依赖于单独的成分的特性,比如说增强纤维或金属须和基体材料。20.9.4 热辅助加工在室温下很难机加工的金属和合金在高温下能更容易地机加工。在热辅助加工时(高温切削) ,热源一个火把,感应线圈,高能束流(例如雷射或电子束) ,或等离子弧被集中在切削刀具前的一块区域内。好处是:(a)低的切削力。 (b)增加的刀具寿命。 (c)便宜的切削刀具材料的使用。 (d)更高的材料切除率。 (e)减少振动。也许很难在工件内加热和保持一个不变的温度分布。而且,工件的最初微观结构也许被高温影响,且这种影响是相当有害的。尽管实验在进行中,以此来机加工陶瓷器如氮化矽,但高温切削仍大多数应用在高强度金属和高温度合金的车削中。小结通常,零件的可机加工性能是根据以下因素来定义的:表面粗糙度,刀具的寿命,切削力和功率的需求以及切屑的控制。材料的可机加工性能不仅取决于起内在特性和微观结构,而且也依赖于工艺参数的适当选择与控制。
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