钳工工艺总ppt精选课件.ppt
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1、绪 论,1,机械制造的生产过程就是“毛坯制造、零件加工、机器装配”的过程,它是按照一定的顺序进行的,为了完成整个生产过程,机械制造厂一般都有铸工、锻工、钳工、等多个工种。其中,钳工是起源较早、技术性较强的工种之一。,2,一、钳工概述钳工是使用钳工工具或设备,主要从事工件的划线与加工、机器的装配与调试、设备的安装与维修及工具的制造与修理等工作的工种。应用在以机械加工方法不方便或难以解决的场合。其特点是以手工操作为主、灵活性强、工作范围广、技术要求高,操作者的技能水平直接影响产品质量。因此,钳工是机械制造业中不可缺少的工种。,3,目前,我国国家职业技能标准将钳工划分为装配钳工、机修钳工和工具钳工三
2、类。1装配钳工 2机修钳工 3工具钳工,4,二、钳工的工作场地和生产要求合理组织钳工的工作场地,是提高劳动生产率,保证产品质量和安全生产的一项重要措施。钳工的工作场地一般应当具备以下要求:常用设备布局安全、合理,光线充足,远离振源,道路畅通,起重、运输设施安全可靠等。,5,在现代工业生产中,作为一名钳工,要增强 “安全第一,预防为主”的意识,严格遵守安全操作规程,养成文明生产的良好习惯,避免疏忽大意而造成人身事故和国家财产的重大损失。,6,三、本课程的教学要求和学习方法1掌握钳工所需要的技术基础理论知识,具有分析和解决工艺问题的能力。2具备零件加工技术综合运用的能力,能正确选择加工和检测方法。
3、 3掌握零件加工、机器装配、调试及精度检验的工艺要点,并能熟练的进行有关工艺计算。4对本专业的发展有一定的了解,并能在实践中进行创新。,7,第一章 金属切削基础知识,11 金属切削的基本概念12 金属切削刀具13 金属切削过程与控制,8,11 金属切削的基本概念,9,常见的金属切削方法a)车削 b)铣削 c)钻削 d)刨削 e)外圆磨削 f)平面磨削,10,一、切削运动1主运动 由机床或人力提供的主要运动,它促使刀具和工件之间产生相对运动,从而使刀具前面接近工件。主运动的速度最高,所消耗的功率最大。2进给运动 由机床或人力提供的运动,它使刀具与工件之间产生附加的相对运动,加上主运动,即可不断地
4、或连续地切除切屑,并得出具有所需几何特性的已加工表面。,11,3切削时的工件表面,切削时工件上形成的表面a) 车削外圆 b)扩孔钻扩孔,12,(1)待加工表面 工件上有待切除之表面。(2)已加工表面 工件上经刀具切削后形成的表面。 (3)过渡表面 工件上由切削刃形成的那部分表面,它在下一切削行程,刀具或工件的下一转里被切除,或者由下一切削刃切除。,13,二、切削用量切削用量是指切削过程中切削速度、进给量和切削深度的总称,也称为切削用量三要素。它是衡量切削运动大小的参数。,车削外圆时的切削用量,14,1切削速度(vc) 切削速度是指刀具切削刃上选定点相对于工件待加工表面在主运动方向上的瞬时速度(
5、即主运动的线速度),单位为m/min。车削时切削速度的计算式为: vc = 式中 d工件待加工表面直径,mm; n工件转速,r/min。,15,2进给量(f)进给量是指刀具在进给运动方向上相对工件的位移量,可用刀具或工件每转或每行程的位移量来表述和度量。如车削时的进给量为工件每转一转,车刀沿进给运动方向移动的距离,单位为mm/r。,16,3切削深度(p) 切削深度一般指工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离,单位为mm。车削外圆时切削深度的计算式为:ap=(ddm)/2式中 d工件待加工表面直径,mm; dm工件已加工表面直径,mm。,17,三、切削用量的选择1切削深度的选择 粗加工时,除留
6、出的精加工余量外,剩余加工余量尽可能一次切完。如果余量太大,可分几次切去,但第一次走刀应尽量将ap取大些。精加工时,切削深度要根据加工精度和表面粗糙度的要求来选择。,18,2进给量的选择 在切削用量三要素中进给量的大小对表面粗糙度的影响最大,因此,粗加工时,f可取大些;精加工时,f可取小些。各种切削加工的进给量可根据进给量表选择确定。3切削速度的选择 切削速度应根据工件尺寸精度、表面粗糙度、刀具寿命的不同来选择,具体可通过计算、查表或根据经验加以确定。,19,1-2 金属切削刀具,20,金属切削刀具的种类很多,其中外圆车刀最为典型,其他刀具的切削部分就其单个刀齿而言,都可看作是以外圆车刀的切削
7、部分为基本形态演变而成,刀具切削部分形态a) 镗刀 b) 钻头 c)铣刀,21,一、刀具的构成刀具一般由切削部分(刀头)和夹持部分(刀体)组成。车刀的切削部分由“三面、两刃、一尖”构成。,车刀的切削部分的“三面、两刃、一尖”,22,车刀切削部分的构成,23,车刀刀尖的形状a) 切削刃实际交点 b)直线形过渡刃 c)圆弧形过渡刃,24,二、刀具的切削角度1确定刀具切削角度的辅助平面,三个辅助平面,25,(1)基面Pr 通过主切削刃上某选定点与该点切削速度方向垂直的平面。车刀的基面平行于水平面。(2)切削平面Ps 通过主切削刃上某选定点与主切削刃相切并垂直于该点基面的平面。车刀的切削平面是铅垂面。
8、(3)正交平面Po 通过主切削刃上某选定点,且同时垂直于基面和切削平面的平面。,26,2车刀的主要角度及作用,外圆车刀的主要角度,27,各测量面内测量的主要角度及作用,28,刃倾角对切屑流向的影响,29,三、刀具材料1刀具材料应具备的性能(1)高硬度 刀具切削部分材料的硬度必须高于工件材料的硬度,常温下一般应在60HRC以上。(2)高耐磨性 刀具材料必须具有良好的抵抗磨损的能力,特别是在高温切削条件下,更需保持应有的耐磨性。通常刀具材料的硬度越高,耐磨性越好。,30,(3)足够的强度和韧性 保证刀具在正常切削过程中能够承受压力、冲击和振动,防止刀具的崩刃或脆性断裂。(4)高耐热性 耐热性是指刀
9、具材料在高温下能够保持高硬度的性能,又称为红硬性或热硬性。它是评定刀具材料的主要性能指标。(5)良好的工艺性 为了便于刀具的加工制造,刀具材料应具备良好的可加工性和热处理性。,31,2钳工常用的刀具材料(1)碳素工具钢 碳素工具钢淬火后硬度较高(6064HRC),刃磨性好,刃口锋利,但耐热性差,温度超过200时硬度就显著下降,淬透性差,热处理变形大。(2)合金工具钢 合金工具钢与碳素工具钢相比有较高的韧性、耐磨性和耐热性,热处理变形小、淬透性较好。,32,(3)高速钢 高速钢的耐磨性、耐热性都比前两者明显提高,切削温度达到550600 仍保持其切削性能,强度、韧性和制造工艺性也较好,热处理变形
10、小。(4)硬质合金 硬质合金是以高硬度的碳化钨、碳化钛等为基体,与粘结金属钴在高温、高压下制成的粉末冶金材料。,33,1-3 金属切削过程与控制,34,一、切屑的种类,切屑的种类,35,二、切削力切削加工时,刀具使工件材料变形成为切屑所需的力称为切削力。1切削力的分解,切削合力与分力,36,(1)主切削力(或切向力)Fz 作用于切削速度方向的分力。(2)切深抗力(或径向力)Fy 作用于切削深度方向的分力。(3)进给抗力(或轴向力)Fx 作用于进给方向的分力。它是计算机床进给机构强度的依据。切削力Fr和分力之间的关系为: Fr = =,37,2影响切削工件所需切削力的因素(1)工件材料 工件材料
11、的强度和硬度越高,切削力就越大。(2)切削用量 切削用量中对切削力影响最大的是切削深度,其次是进给量,影响最小的是切削速度。(3)刀具角度 刀具角度中对切削力影响最大的是前角、主偏角和刃倾角。(4)切削液 为了提高切削效果而使用的液体称为切削液。,38,三、切削热可采取以下措施对刀具和工件的温度加以控制。1在刀具强度允许的情况下,适当增大前角,以尽量减小切屑的变形和磨擦。2在机床工件刀具系统刚性较好时,适当减小主偏角,以改善刀具的散热条件。3降低切削速度。4提高刀具前、后刀面的刃磨质量,减小磨擦。5合理选用切削液。,39,四、刀具寿命影响刀具寿命的因素有:1工件材料的强度、硬度、塑性越大时,寿
12、命越短。2在切削用量中,对刀具寿命影响最大的是切削速度,其次是进给量,最小的是切削深度。3适当增大前角o,减小主偏角kr、副偏角kr和增大刀尖圆弧半径r,均能延长刀具寿命。4选用新型材料的刀具,是提高刀具寿命的有效途径。5合理地选用切削液也能延长刀具寿命。,40,五、切削液1切削液的作用(1)冷却作用 (2)润滑作用 (3)清洗作用 (4)防锈作用,41,2切削液的种类及应用,切削液的分类及应用,42,43,3切削液的选用(1)粗加工 粗加工时,切削用量较大,产生大量的切削热。这时主要是要求降低切削温度,应选用冷却为主的切削液,如3%5%乳化液或离子型切削液。硬质合金刀具耐热性较好,一般不用切
13、削液。(2)精加工 精加工时,切削液的主要作用是减小工件表面粗糙度值和提高加工精度。,44,第二章 钳工常用测量器具,2-1 长度测量器具2-2 角度测量器具2-3 形位误差测量器具2-4 常用测量器具的维护和保养,45,2-1 长度测量器具,46,一、游标卡尺1游标卡尺的类型及结构游标卡尺可分为三用游标卡尺、双面量爪游标卡尺和单面量爪游标卡尺三种类型,其中三用游标卡尺和单面量爪游标卡尺又各自有带台阶测量面和不带台阶测量面两种形式。,47,三用游卡尺,48,双面量爪游标卡尺,49,单面量爪游标卡尺,50,2游标卡尺的基本参数(1)标尺间距 标尺间距是指沿着标尺长度的同一条线测得的两相邻标尺标记
14、之间的距离。(2)测量范围 测量范围是指测量器具的误差在规定极限内的一组被测量的值。(3)分度值 对应两相邻标尺标记的两个值之差。(4)最大允许误差(允许误差极限) 对于测量器具,由技术规范、规程等允许的误差极限值称为最大允许误差。,51,游标卡尺外测量的最大允许误差,52,3. 游标卡尺的标记原理与示值读取方法钳工常用游标卡尺的分度值有0.02mm、0.05mm两种。(1)标记原理1)分度值为0.02mm的游标卡尺2)分度值为0.05mm的游标卡尺,游标卡尺的标记原理a)0.02mm的游标卡尺 b)0.05mm的游标卡尺,53,(2)游标卡尺的示值读取方法1)读整数 在主标尺上读出位于游标尺
15、零线左边最接近的整数值;2)读小数 用游标尺上与主标尺刻线对齐的刻线格数,乘以游标卡尺的分度值,读出小数部分;3)求和 将两项读数值相加,即为被测尺寸数值。,54,4使用游标卡尺的注意事项(1)游标卡尺适用于IT10IT16尺寸的测量和检验,应按工件的尺寸及精度要求合理选用。(2)不能用游标卡尺测量铸、锻件毛坯尺寸,也不能用游标卡尺去测量精度要求过高的工件。(3)使用前要检查游标卡尺测量爪和测量刃口是否平直无损;两量爪贴合时无漏光现象,主标尺和游标尺的零线是否对齐。,55,(4)测量外尺寸时,外量爪应张开到略大于被测尺寸,以固定量爪贴住工件,用轻微推力把活动量爪推向工件,卡尺测量面的连线应垂直
16、于被测量表面,不能偏斜。,测量外尺寸的方法a)正确 b)错误,56,(5)测量内尺寸时,内量爪开度应略小于被测尺寸。测量时,两内量爪测量位置要正确,不得倾斜。,a) b)测量内尺寸的方法a)正确 b)错误,57,(6)测量孔深或高度尺寸时,应使深度尺的测量面紧贴孔底,游标卡尺的端面与被测件的表面接触,且深度尺要垂直,不可前后左右倾斜。,a) b)测量深度的方法a)正确 b)错误,58,(7)读数时,游标卡尺应置于水平位置,视线垂直于刻线表面,避免视线歪斜造成示值读取误差。,59,知识链接,1数显卡尺,60,2带表卡尺,61,3游标深度卡尺,62,4游标高度卡尺,63,二、外径千分尺1外径千分尺
17、的结构外径千分尺由尺架、固定测砧、测微螺杆、固定套管、微分筒、测力装置和锁紧装置等组成。,025mm外径千分尺,64,2550mm外径千分尺,65,2外径千分尺的标记原理与示值读取方法,千分尺的标记原理,66,外径千分尺的示值读取方法为:(1)在固定套管上读出与微分筒相邻近的标记数值;(2)用微分筒上与固定套管的基准线对齐的标记格数,乘以外径千分尺的分度值(0.01mm),读出不足0.5mm的数值;,67,(3)将两项读数相加,即为被测尺寸的数值。,千分尺的示值读取方法,68,3外径千分尺的规格和测量范围外径千分尺的量程为25mm,测微螺杆螺距有0.5mm和1mm两种。测量范围在500mm以内
18、时,每25mm为一种规格,如025mm,2550mm等;测量范围在5001000mm时,每100mm为一种规格,如500600mm,600700mm等。,69,4.使用千分尺的注意事项(1)千分尺适用于IT6IT16尺寸的测量和检验,应按工件的尺寸及精度要求正确合理的选用千分尺。(2)千分尺的测量面应保持干净,使用前应校对零位。,外径千分尺校零,70,(3)测量时,先转动微分筒,当测量面接近工件时,改用棘轮,直到棘轮发出“吱、吱”声为止。(4)测量时,千分尺要放正,并注意温度的影响。(5)不能用千分尺测量毛坯或转动的工件。(6)为防止尺寸变动,可转动锁紧装置,锁紧测微螺杆。,71,知识链接,内
19、测千分尺,深度千分尺,壁厚千分尺,三爪内径千分尺,72,三、实物量具1塞规塞规是指用于孔径检验的光滑极限量规(具有以孔径或轴径的最大极限尺寸和最小极限尺寸为标准测量面,能以包容原则反映被检孔或轴边界条件的实物量具),其测量面为外圆柱面。,73,塞规,74,塞规是一种专用测量器具,它不能读出被测零件的实际尺寸数值,但是能判断被测零件的尺寸是否合格。,锥柄圆柱塞规,75,2卡规卡规是用于轴径检验的光滑极限量规,其测量面为两对称的平面。,76,卡规,77,3塞尺塞尺是具有准确厚度尺寸的单片或成组的薄片,用于检验间隙的实物量具。,78,塞尺可单片使用,也可多片叠起来使用,在满足所需尺寸的前提下,片数应
20、越少越好。,用塞尺配合90角尺检测工件垂直度,79,4量块量块是具有一对相互平行测量面,且两平面间具有准确尺寸,其横截面为矩形等形式的实物量具。(1)量块的外形(2)量块的应用,量块,80,成套量块,81,四、百分表百分表主要用来测量工件的尺寸、形状和位置误差,也可用于检验机床的几何精度或调整工件的装夹位置偏差。1百分表的结构百分表的结构主要由测头、测杆、大小齿轮、指针、度盘、表圈等组成。,82,百分表的结构1-测头 2-测杆 3-小齿轮(z=16) 4、9-大齿轮(z =100)5-度盘 6-表圈 7-长指针 8-转数指针10-小齿轮(z=10) 11-拉簧,83,2百分表的标记原理与示值读
21、取方法百分表测杆上的齿距是0.625 mm。当测杆上升16齿时(即上升0.62516=10 mm),16齿的小齿轮正好转1周,与其同轴的大齿数(z =100)也转1周,从而带动齿数为10的小齿轮和指针转10周。即当测杆移动1 mm时,长指针转一周。由于度盘上共等分100格,所以指针每转一格,表示齿杆移动0.01 mm。故百分表的分度值为0.01 mm。,84,3百分表的量程和精度百分表的量程一般有03mm、05mm和010mm三种规格。按制造精度百分表可分为0级、1级和2级,可用来进行IT6IT16精度工件的测量和检验。,85,4使用百分表的注意事项(1)百分表使用时应安装在专用表架或磁性表架
22、上。(2)百分表装在表架上后,一般可转动度盘,使指针处于零位。(3)测量平面或圆形工件时,百分表的测头应与平面垂直或与圆柱形工件轴线垂直, 否则百分表测杆移动不灵活,测量结果不准确。(4)测量时测杆的升降范围不宜过大,以减少由于存在间隙而产生的误差。,86,知识链接,1内径百分表,87,2.杠杆百分表,88,2-2 角度测量器具,89,一、直角尺1刀口形直角尺刀口形直角尺是指两测量面为刀口形的直角尺。,平面刀口形直角尺 宽座刀口形直角尺,90,常用刀口形直角尺基本参数,91,2平面形直角尺平面形直角尺是指测量面与基面宽度相等的直角尺。,92,常用平面形和宽座直角尺基本参数,93,3宽座直角尺宽
23、座直角尺是指基面宽度大于测量面宽度的直角尺。,94,二、游标万能角度尺游标万能角度尺是利用活动直尺测量面相对于基尺测量面的旋转,对该两测量面间分隔的角度利用游标原理进行读数的角度测量器具。游标万能角度尺用来测量工件和样板的内、外角度和进行角度划线。它有型、型两种类型,其测量范围分别为0320和0360。其中0320游标万能角度尺应用较为普遍。,95,10320游标万能角度尺的结构,96,20320游标万能角度尺的标记原理游标万能角度尺的分度值有5和2两种。分度值为2的万能角度尺的标记原理是:主标尺每格标记的弧长对应的角度为1,游标尺标记是将主标尺上29所占的弧长等分为30格,每格所对的角度为2
24、9/30,因此游标尺1格与主标尺1格相差: 1- = =2,97,0320游标万能角度尺的标记原理,98,30320游标万能角度尺的示值读取方法,游标万能角度尺的示值读取方法a) 282216 b) 16621612,99,4游标万能角度尺的测量范围及测量方法,100,101,102,103,三、正弦规正弦规是根据正弦函数原理,利用量块的组合尺寸,以间接方法进行测量角度的测量器具。它有型、型两种类型,且有0级、1级两种准确度等级。钳工常用的普通正弦规由平台工作面和直径相同且轴线互相平行的两个支承圆柱所组成。正弦规的规格用两个圆柱体的中心距表示,一般有100mm、200mm两种。,104,100
25、mm正弦规,105,正弦规的使用方法,106,所需量块组的高度可按下式计算:h= L sin2式中 h量块组高度(mm); L正弦规中心距(mm); 2被测工件角度。,107,例1 使用中心距为100mm的正弦规,检验圆锥角为5的圆锥塞规,试求圆柱下应垫量块组的高度?解:由题意知 L=100mm,2=5 则h= L sin2=1000.0871557=8.716(mm)答:正弦规圆柱下应垫量块组尺寸为8.716mm。,108,2-3 形位误差测量器具,109,一、刀口尺具有一个刀口状测量面,用于测量工件平面形状误差的测量器具称为刀口尺。,刀口尺,110,1刀口尺的规格及精度等级,常用刀口尺的最
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