在
机械零件加工过程中,需要掌握以下多种技能:
图纸解读技能
理解几何尺寸和公差标注:能够准确解读零件图纸上的尺寸标注,包括线性尺寸、角度尺寸、直径和半径尺寸等。同时,要深刻理解公差的概念,如尺寸公差、形状公差(直线度、平面度、圆度、圆柱度等)和位置公差(平行度、垂直度、同轴度、对称度等)。这些公差规定了零件尺寸和形状位置的允许变动范围,是保证零件质量和装配精度的关键。
识别视图关系:熟练掌握机械制图的各种视图表达方法,如主视图、俯视图、左视图、剖视图、剖面图等。能够通过多个视图之间的对应关系,在脑海中构建出零件的三维形状,清楚地了解零件的结构特点,包括内部结构、壁厚、筋板、凸台、凹槽等细节部分。
材料和技术要求解读:关注零件图纸上注明的材料信息,了解材料的性能特点(如硬度、强度、韧性等),因为材料特性会影响加工工艺的选择。同时,要仔细研究技术要求部分,包括表面粗糙度、热处理要求、表面处理要求等,这些要求直接决定了加工的最终质量标准。
机床操作技能
普通机床操作:
车床操作:对于车床,要掌握工件的装夹方法,如使用三爪卡盘、四爪卡盘、顶尖等装夹不同形状的工件。能够熟练调整车床的转速和进给量,根据零件材料和刀具材料选择合适的切削参数,以保证加工质量和效率。操作过程中,要熟练运用车刀进行外圆、内孔、圆锥面、螺纹等各种表面的加工。
铣床操作:在铣床操作中,了解铣床的类型(如卧式铣床、立式铣床)及其适用范围。掌握铣刀的安装和对刀方法,能够通过工作台的移动(纵向、横向、垂向)来控制铣削位置。熟练运用铣床进行平面铣削、沟槽铣削(如直槽、T 形槽、燕尾槽等)、键槽铣削和齿轮铣削等加工操作。
钻床操作:掌握钻床的操作要领,包括钻头的安装和夹紧。能够根据不同的孔径和加工精度要求,选择合适的钻头,并准确地进行钻孔操作。对于深孔钻削,要了解防止钻头折断的方法和排屑技巧。此外,还要会使用钻床进行扩孔、铰孔等精加工操作,以提高孔的精度和表面质量。
数控机床操作:
编程基础:学习数控编程语言,如 G 代码(用于控制刀具运动轨迹)和 M 代码(用于控制机床辅助功能)。能够编写简单的数控程序,包括直线插补、圆弧插补、刀具补偿等指令,以实现零件的精确加工。例如,对于复杂轮廓的零件,通过数控编程精确控制刀具路径,完成曲面加工。
机床操作面板熟悉:熟练掌握数控机床操作面板上各个按键和旋钮的功能,如程序调用、手动操作模式(JOG 模式、手轮模式)、自动运行模式、参数设置等。能够通过操作面板输入程序、调整机床状态,并对加工过程进行监控和调整。
数控加工模拟与调试:在实际加工之前,利用数控加工模拟软件对编写好的程序进行模拟运行,检查刀具路径是否正确、是否存在干涉碰撞等问题。学会在机床上进行程序调试,根据模拟结果和实际加工情况,对程序进行修改和优化,确保加工的准确性和安全性。
刀具选用与刃磨技能
刀具类型与用途了解:熟悉各种刀具的类型、特点和适用范围。例如,车刀有外圆车刀、内孔车刀、切断车刀等多种类型,分别用于不同的车削加工;铣刀包括立铣刀、盘铣刀、球头铣刀等,根据铣削表面形状和加工精度要求选用。在钻削加工中,了解麻花钻、扩孔钻、铰刀等刀具的区别和使用场合。
刀具材料性能掌握:掌握刀具材料的基本性能,如高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼(CBN)和金刚石等材料的硬度、耐磨性、耐热性和韧性等特点。根据加工零件的材料、加工方式和精度要求,选择合适的刀具材料。例如,加工硬度较高的合金钢零件,通常选用硬质合金刀具或 CBN 刀具。
刀具刃磨技巧:学会刃磨常见的刀具,以保持刀具的锋利度和正确的几何形状。对于车刀,要掌握刃磨主切削刃、副切削刃和刀尖圆弧的方法;铣刀的刃磨则需要注意刃口的平整度和螺旋角的保持。正确的刀具刃磨可以延长刀具使用寿命,提高加工表面质量。
量具使用与测量技能
量具种类与精度了解:熟悉常用量具的种类、精度和测量范围。如游标卡尺(精度可达 0.02mm 或 0.05mm)用于测量零件的外径、内径、长度、深度等尺寸;千分尺(精度可达 0.01mm)用于精密尺寸测量,如轴径、孔径等;百分表(精度可达 0.01mm)主要用于测量零件的形状和位置误差,如圆跳动、直线度等。此外,还有内径量表、深度尺、角度尺等多种量具。
量具正确使用方法:掌握各种量具的正确使用姿势和操作步骤。使用游标卡尺时,要确保卡尺与零件测量表面垂直,读数准确;使用千分尺时,注意旋转棘轮进行测量,避免用力过大影响测量精度。对于复杂形状零件的测量,如螺纹中径测量、圆锥体锥度测量等,要了解特殊的测量方法和量具组合使用技巧。
测量数据处理与分析:学会记录和处理测量数据,能够根据测量结果判断零件是否符合图纸要求。对于多次测量的数据,要会计算平均值、偏差等统计量,分析测量误差产生的原因。例如,在批量生产中,通过对零件尺寸的测量分析,及时发现加工过程中的尺寸偏差趋势,调整加工工艺参数。
工艺规划与编程技能
加工工艺路线规划:根据零件的结构特点、精度要求和材料性质,制定合理的加工工艺路线。确定加工顺序,如先粗加工后精加工、先基准面加工后其他表面加工等原则。考虑加工余量的分配,对于精度要求高的零件,要合理安排半精加工和精加工余量。例如,对于一个具有复杂外形和内孔的零件,要规划好车削、铣削、钻削等加工工序的先后顺序,以及各工序之间的过渡和衔接。
工艺参数选择:选择合适的切削参数,包括切削速度、进给量和切削深度。切削速度主要取决于刀具材料和零件材料,进给量和切削深度则要根据零件的加工精度、表面粗糙度要求以及机床的动力和刚性来确定。同时,要考虑冷却液的使用,根据加工材料和加工方式选择合适的冷却液类型(如水溶性冷却液、油性冷却液),以降低切削温度、减少刀具磨损。
数控编程高级应用:对于数控机床加工,除了掌握基本的编程指令外,还要学习宏程序编程、自动编程软件(如 Mastercam、UG 等)的使用。宏程序可以通过变量编程实现一些复杂的加工逻辑,如椭圆轮廓加工、非圆曲线拟合等。自动编程软件则可以通过零件的三维模型直接生成数控程序,提高编程效率和准确性,适用于复杂零件的加工编程。
质量控制与问题解决技能
质量控制标准与方法:了解机械零件加工的质量控制标准,如 ISO 标准、国家标准等相关质量体系。掌握过程质量控制方法,如首件检验、巡检和成品检验等。在加工过程中,运用统计过程控制(SPC)技术,对零件的关键尺寸和质量特性进行监控,及时发现质量波动并采取措施进行调整。
常见加工问题识别:能够识别常见的加工问题,如表面粗糙度不符合要求(可能是由于切削参数不当、刀具磨损、振动等原因引起)、尺寸超差(可能是由于刀具磨损、加工余量不均匀、量具误差等原因)、形状误差(如圆柱度超差、平面度超差等可能是由于机床精度问题、装夹变形等原因)。
问题解决策略:针对不同的加工问题,采取有效的解决措施。例如,对于表面粗糙度问题,可以通过调整切削参数、更换刀具或检查机床稳定性来解决;对于尺寸超差问题,分析是系统性偏差还是偶然偏差,通过调整刀具补偿、修正程序或检查量具精度等方法来纠正。在遇到复杂的质量问题时,能够运用质量工具(如鱼骨图、排列图等)进行分析,找出问题的根本原因并加以解决。