工程加工工艺与技术教材.docx
《工程加工工艺与技术教材.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程加工工艺与技术教材.docx（90页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
工程加工工艺与技术教材
工程加工工艺与技术教材
一.CAD及展开工艺
2.LASER加工
1.机床功能
2.加工工艺
3.NCT加工
1.机床功能
2.加工工艺
4.折床加工
1.机床功能
2.加工工艺
3.校平机功能及注意事项
五.板金件的连接方式
1.TOX铆接
2.焊接
3.抽孔铆合
4.拉钉铆接
六.表面处理
1.铬酸盐处理
2.磷酸盐皮膜处理
3.氧化
4.喷砂处理
5.拉丝处理
6.研磨处理
7.电镀
8.烤漆
9.丝印
10.抛光
七.五金件规格工艺处理
1.五金件的铆接安全距离
2.五金零件用法及代号说明
3.自攻芽规格
八.其它附件
1.印字规范
2.接地符规格
3.卷曲展开计算补充
4.折弯系数一览表
5.常用的板金材料对照表
6.抽孔攻芽参数及注意事项
1.CAD及展开工艺
1.AUTOLISP菜单装载:
1.1如下图所示,将“Nwe在'Jupiter'”联网盘下ApplicaTion、Tools两资料夹copy一份至C盘,将ApplicaTion\lisp资料夹copy一份放在C:
\Data下面.
1.2如下图所示,从Tools下拉菜单下面打开customizeMenus...对话框,鼠标左击Browse…,打开C:
\APPLICATION下fj-YP的两种文件中的任一个,然后左击Load,、以同样的方法将Qmen从C:
\APPLICATION下Load.
1.3点击上图对话框中的MenuBar,显示出如下图所示对话框,选中MenuGroup下的Qmenu,将下拉菜单“Utility”Insert在“Help”前面,以同样的方法,装载fj_YP的下拉菜单.
1.4如下图所示,给出支持fj-YP、Qmeu文件的支持文件搜索路径,鼠标左击Add,然后左击Browse,加入C:
\APPLICATION、C:
\TOOLS
2.CAD系统设定
2.1CAD中像素按下表放置于对应图层,并且其颜色和线型均设定为“BYLAYER”.
2.2注解文字的填写必须符合下列设定参数:
2.3图面的打印:
对于不同页面大小的图形,必须使用指定的打印机打印
打印机参数设定如下表:
（HP-5004与HP-5005设定相同）
注:
1.在第一次笔宽,颜色设定成功后,以后每次打印,均可用指令PA3﹑PA4分别打印A3﹑A4图面图纸.
2.笔宽单位:
MM
2.4尺寸标注:
一般情况下,使用标准样板文件中的UNIT1或UNIT2标注形式,必须保证尺寸标注的比例（DIMSCALE）和图框的缩放比例一致,尺寸变量的设定.
DDIM对话框设置
对话框名称
DIMENSIONSTYLE
栏注
项目
设定值
对应尺寸变量及设定值
说明
DIMENSIONSTYLE
1CURRENT
根据加工精度选取UNIT1及UNIT2
UNIT1保持小数点后一位.
UNIT2保持小数点后两位
NAME
存贮新标注形式时设定名称处
FAMILY
尺寸族系选项
GEOMETRY按钮
点中时弹出
GEOMETRY对话框
FORMAT按钮
点中时弹出
FORMAT对话框
ANNOTATION按钮
点中时弹出ANNOTATION对话框
对话框名称
GEOMETRY
栏注
项目
设定值
对应尺寸变量及设定值
说明
DIMENSIONLINE
SUPPRESS
1ST（不点取）
DIMSD1=OFF
抑制第一尺寸线
2ND（不点取）
DIMSD2=OFF
抑制第二尺寸线
EXTENSION
0.0000
当箭头形式为标准设定箭头时不能使用
SPACING
4
DIMDLI=4
基准标注形式时尺寸间的间距
COLOR
BYLAYER
EXTENSIONLINE
SUPPRESS
1ST（不点取）
DIMSE1=OFF
抑制第一尺寸界线
2ND（不点取）
DIMSE2=OFF
抑制第二尺寸界线
EXTENSION
0.5
DIMEXE=0.5
延伸线伸出尺寸线的延伸量
ORIGINOFFSET
0.5
DIMEXO=0.5
延伸线原点偏移量
COLOR
BYLAYER
ARROWHEADS
1ST
CLOSEDFILLED
第一箭头形式
2ND
CLOSEDFILLED
第二箭头形式
SIZE
2.00
DIMASZ=2
箭头大小
CENTER
MARK
点取
圆标注时中心的形式
LINE
不点取
NONE
不点取
SIZE
1.00
DIMCEN
中心记号大小
SCALE
OVERALLSCALE
1.00（设定）
DIMSCALE
与图框缩放比例一致
对话框名称
FORMAT
栏注
项目
设定值
对应尺寸变量及设定值
说明
USERDEFINED
不点取
FORCELINEINSIDE
不点取
DIMTOFL=OFF
FIT
BESTFIT
DIMFIT=3
DIMTAD=0
HORIZONTALJUSTIFICATION
CENTERED
DIMTAD=1
DIMJUST=0
文字水平位置置中
TEXT
INSIDEHORIZONTAL
不点取
DIMTIH=0
内标注文字水平控制（空）
OUTSIDEHORIZONTAL
不点取
DIMTOH=0
外标注文字水平控制（空）
VERTICALJUSTIFICATION
CENTERED
DIMTAD=0
文字垂直位置置中
对话框名称
ANNOTATION
栏注
项目
设定值
对应尺寸变
数及设定值
说明
PRIMARY
UNITS
UNITS按钮
弹出PRIMARYUNITS对话框
PREFIX
DIMAPOST
文字加前缀
SUFFIX
DIMPOST
文字加后缀
TOLERANCE
METHOD
DIMTOL
DIMLIM
公差形式确定（自定）
UPPERVALUE
DIMTP
上公差值（自定）
LOWERVALUE
DIMTM
下公差值（自定）
JUSTIFICATION
MIDDLE
DIMTOLJ=1
公差位置确定
HEIGHT
1
DIMFAC=1
公差字高与标注文字字高之比值
ALTEMATE
UNITS
ENABLEUNITS
替用单位选项
一般不用该栏内容
TEXT
STYLE
STANDARD
DIMTXSTY
标注文字字形
HEIGHT
2.0或1.5
DIMTXT
文字字高设定根据实际情况设为1.5或2
GAP
0.5
DIMGAP=0.5
文字与标注线之间的距离
COLOR
GREEN
DIMCLRT=3
ROUNDOFF
0
DIMRND=0
舍入值设定
对话框名称
PRIMARYUNITS
栏注
项目
设定值
对应尺寸变
数及设定值
说明
UNITS
DECIMAL
DIMUNIT=2
选用十进制标注方法
DIMENSION
PRECISION
DIMDEC
尺寸精度:
尺寸形式为UNIT1时取0.0
尺寸形式为UNIT2时取0.00
ZEROSUPPRESSIOM
LEADING（不点取）
DIMZIN=0
零抑制选项
TRAILING（不点取）
0FEET（点取）
0INCHES（点取）
SCALE
2LINEAR
1.00
当图形有缩放时输入相应缩放比例:
图形放大2倍时取0.5
ANGLES
DECIMAL
DEGREES
DIMAUNIT=0
角度单位,选十进制角度
TOLERANCE
PRECISION
DIMTDEC
公差精度:
尺寸形式为UNIT1时取0.0
尺寸形式为UNIT2时取0.00
ZEROSUPPRESSION
LEADING（不点取）
DIMTZIN=0
公差零抑制选项
TRAILING（不点取）
0FEET（点取）
0INCHES（点取）
注:
“项目”栏有下划线的内容在尺寸标注时,可以按需要更改设置,其它非下划线内容平常情况下均不得更改缺省设置.
2.5简化命令
下列简化指令必须在每台计算机上可用:
简化指令表
3.展开图画法:
3.1展开时,英制单位一律转换为公制（乘25.4）.
3.2图纸标注尺寸与实际量测尺寸不符时,以标注尺寸为准,并按实际情况作下列处理:
（1）以公差要求最高的尺寸中最大的尺寸作为缩放基准,将整个图形缩放至与标识尺寸一致.
（2）若一小部分尺寸与实测尺寸相差0.1mm以上,则必须调整像素位置或大小以使其一致（错误的尺寸标注不在此列）.
3.3展开时,按照要求作出加工像素并放置于对应图层,画法图例参见附件一;展开长度算法参见《产品展开计算方法》
3.4若无特别指明,则按照"毛刺向内"的原则来判断产品毛刺方向,展开后的图形按毛刺向下的方式放置.
3.5图形展开完毕后必须将所有像素（圆孔除外）串成复线,并清除断点,重迭像素.最后选用"样品外形倒角"命令将外形轮廓作倒圆角处理.
3.6所有由短小线段组成的像素必须重画为规范像素（圆﹑直线）;
3.7特例情况:
（传海外图档）
（1）针对传海外图档,若仅要求展开,则除参照1~6条外,必须画出折弯示意图﹑前加工明细表﹑前加工成形示意图（包括抽孔的剖视图）﹑90∘清角折弯系数,各项具体要求参照《折床工程图面作业标准》﹑《前加工工程图面作业标准》.
（2）尺寸标注参照折床工程图的标注要求;此外,抽孔底孔﹑五金件底孔尺寸也须标注.
（3）展开过程中无法确认的部分,将其用圆圈起,并引线注明.
（4）原图档须标注尺寸﹑插入图框,并以DIM识别码另存新档.
必须标注的尺寸:
料外折弯尺寸﹑抽孔尺寸﹑抽孔孔位尺寸
（5）转DXF档时,将除LASER图层以外的图层关闭,并将其转化为英制单位（缩小25.4倍）,以R12版格式输出DXF檔.
（展开画法图例）
加工类型
图例
注解
一般角度
的折弯:
ab
1.折弯线两边为展开前直边部分,折弯线之间为变形区部分,如图a所示:
2.若变形区宽度小于0.15,则在展开图上仅保留近靠近基体的折弯线,如图b所示:
3.折弯线置于BEND层;
段差
1.折弯内转角处倒零角
2.折弯线两边为展开前两端直边部分;
3.折弯线置于BEND层.
反折压平
1.折弯线按150∘折弯时的画法,即将基体料内边界作为一条折弯线,向外偏5/3K后作为另一条折弯线.（K为90∘清角折弯时系数）
2.折弯线置于BEND层
其它形式的折弯
1.折弯线两边为展开前直边部分,折弯线之间为变形区部分,如图a所示:
2.折弯线置于BEND层;
附件（展开画法图例）
加工类型
图例
注解
前加工抽孔
1.展开图上保留抽孔直边的投影线,并根据其是否可见将其换至PREP或PREPHID层;
2.展开后的预冲孔置于LASER层.
前加工反折压平
1.展开图上保留抽孔直边的投影线,并根据其是否可见将其换至PREP或PREPHID层;
2.展开后的预冲孔置于LASER层.
前加工抽形
1.如图所示,转角最小内形与最大外形处倒零角;
2.展开图上保留抽形转角最小内形与最大外形的投影线,并根据其是否可见将其换至PREP或PREPHID层;
其它形式的抽形
1.如图所示,转角最小内形与最大外形处倒零角;
2.展开图上保留抽形转角最小内形与最大外形的投影线,并作如下处理:
a若为前加工工段加工,则根据其是否可见将其换至PREP或PREPHID层;
b.若为折床加工,则将其换至BEND层.
3.若投影线间距小于0.15,则只画出最外两条投影线即可,如图所示:
展开画法图例
加工类型
图例
注解
色拉孔
1.展开图上保留色拉孔的投影线,并根据其加工方式将其换至PREP或NCT层;
2.预孔置于LASER或NCT层
铆五金零件
1.展开图上保留五金件的内外圈投影线,并将其换至PREP层;
2.预孔置于LASER或NCT层
抽（牙）孔
1.展开图上保留抽孔直边的投影线,并根据其加工方式将其换至PREP或NCT层;
2.展开后的预冲孔置于LASER或NCT层
压（印）字
1.将字符像素按加工方式置于NCT﹑PREP或MARK层.
印字由前加工完成,压字由NCT或折床加工,当由折床加工时,字符像素置于MARK层
2.在展开图中须用引出线注明方向及加工方式,
4.展开的计算法
板料在弯曲过程中外层受到拉应力,内层受到压应力,从拉到压之间有一既不受拉力又不受压力的过渡层--中性层,中性层在弯曲过程中的长度和弯曲前一样,保持不变,所以中性层是计算弯曲件展开长度的基准.中性层位置与变形程度有关,当弯曲半径较大,折弯角度较小时,变形程度较小,中性层位置靠近板料厚度的中心处,当弯曲半径变小,折弯角度增大时,变形程度随之增大,中性层位置逐渐向弯曲中心的内侧移动.中性层到板料内侧的距离用λ表示.
展开的基本公式:
展开长度=料内+料内+补偿量
一般折弯:
（R=0,θ=90°）
L=A+B+K
1.当0T0.3时,K=0
2.对于铁材:
（如GI,SGCC,SECC,CRS,SPTE,SUS等）
a.当0.3T1.5时,K=0.4T
b.当1.5T2.5时,K=0.35T
c.当T2.5时,K=0.3T
3.对于其它有色金属材料如AL,CU:
当T0.3时,K=0.5T
注:
R2.0时,按R=0处理.
一般折弯（R≠0θ=90°）
L=A+B+K
K值取中性层弧长
1.当T1.5时λ=0.5T
2.当T1.5时λ=0.4T
一般折弯（R=0θ≠90°）
L=A+B+K’
1.当T0.3时K’=0
2.当T0.3时K’=（/90）*K
注:
K为90∘时的补偿量
一般折弯（R≠0θ≠90°）
L=A+B+K
1.当T1.5时λ=0.5T
2.当T1.5时λ=0.4T
K值取中性层弧长
注:
当R2.0,且用折刀加工时,则按R=0来计算,A﹑B依倒零角后的直边长度取值
Z折1（直边段差）.
1.当H5T时,分两次成型时,按两个90°折弯计算
2.当H5T时,一次成型,L=A+B+K
K值依附件中参数取值
Z折2（非平行直边段差）.
展开方法与平行直边Z折方法相同（如上栏）,高度H取值见图示
Z折3（斜边段差）.
1.当H2T时
当θ≦70∘时,按Z折1（直边段差）的方式计算,即:
展开长度=展开前总长度+K（此时K=0.2）
当θ>70∘时完全按Z折1（直边段差）的方式计算
2.当H2T时,按两段折弯展开（R=0θ≠90°）.
Z折4（过渡段为两圆弧相切）:
1.H≦2T段差过渡处为非直线段为两圆弧相切展开时,则取两圆弧相切点处作垂线,以保证固定边尺寸偏移以一个料厚处理,然后按Z折1（直边段差）方式展开
2.H>2T,请示后再行处理
抽孔
抽孔尺寸计算原理为体积不变原理,即抽孔前后材料体积不变;一般抽孔,按下列公式计算,式中参数见右图（设预冲孔为X,并加上修正系数–0.1）:
1.若抽孔为抽牙孔（抽孔后攻牙）,则S按下列原则取值:
T≦0.5时取S=100%T
0.5T≧0.8时取S=65%T
一般常见抽牙预冲孔按附件一取值
2.若抽孔用来铆合,则取S=50%T,H=T+T’+0.4（注:
T’是与之相铆合的板厚,抽孔与色拉孔之间隙为单边0.10~0.15）
3.若原图中抽孔未作任何标识与标注,则保证抽孔后内外径尺寸;
4.当预冲孔径计算值小于1.0时,一律取1.0
反折压平
L=A+B-0.4T
1.压平的时候,可视实际的情况考虑是否在折弯前压线,压线位置为折弯变形区中部;
2.反折压平一般分两步进行
V折30°
反折压平
故在作展开图折弯线时,须按30°折弯线画,如图所示:
N折
1.当N折加工方式为垫片反折压平,则按L=A+B+K计算,K值依附件中参数取值.
2.当N折以其它方式加工时,展开算法参见“一般折弯（R≠0θ≠90°）”
3.如果折弯处为直边（H段）,则按两次折弯成形计算:
L=A+B+H+2K（K=90∘展开系数）
备注:
a.标注公差的尺寸设计值:
取上下极限尺寸的中间值作设计标准值.
b.对于方形抽孔和外部包角的展开,其角部的处理方法参照<产品展开工艺处理标准>,其直壁部分按90°折弯展开
附件一:
常见展开标准数据
1.直边段差展开系数
2.N折展开系数
二.LASER切割相关事项
第一部分机床功能
1.Laser切割的原理:
Laser是由LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadition的前缀缩写而成.原意为光线受激发放大,一般译为激光（也称激光）.激光切割是由电子放电作为供给能源,通过He、N2、CO2等混合气体为激发媒介,利用反射镜组聚焦产生激光光束,从而对材料进行切割.
激光切割的过程:
在NC程序的激发和驱动下,激光发生器内产生出特定模式和类型的激光,经过光路系统传送到切割头,并聚焦于工件表面,将金属熔化;同时,喷嘴从与光束平行的方向喷出辅助气体将熔渣吹走;在由程控的伺服电机驱动下,切割头按照预定路线运动,从而切割出各种形状的工件.
2.机床结构:
2.1床身全部光路安置在机床的床身上,床身上装有横梁,切割头支架和切割头工具.通过特殊的设计,消除在加工期间由于轴的加速带来的振动.机床底部分成几个排气腔室.当切割头位于某个排气室上部时,阀门打开,废气被排出.通过支架隔架,小工件和料渣落在废物箱内.
2.2工作台在平面切割时,带有嵌入式支架的工作台用于支撑材料.
2.3传感器良好的切割质量与喷嘴和工件的间距有关.有接触式机械传感器和电容感应式传感器两种.前者用于加工不导电材料,后者用于导电材料.
2.4切割头它是光路的最后器件.其内置的透镜将激光光束聚焦.标准切割头焦距有5英寸和7.5英寸（主要用于割厚板）两种.
2.5CNC控制器转换切割方案（工件组合排料的式样）和轴运动的加工参数.通过横梁、支架和旋转轴的组合移动,该控制器控制光束在工件上的运动轨迹,自动调整切割速度和激光功率.
2.6激光控制柜控制和检查激光器的功能,并显示系统的压力、功率、放电电流和激光器的运行模式.
2.7激光器其心脏是谐振腔,激光束就在这里产生,激光气体是由二氧化碳﹑氮气﹑氦气的混合气体,通过涡轮机使气体沿谐振腔的轴向高速运动,气体在前后两个热交换器中冷却,以利于高压单元将能量传给气体
2.8冷却设备冷却激光器、激光气体和光路系统.
2.9吸尘器清除加工时产生大多数粉尘.
2.10自动上下料系统.
3.切割方法
3.1激光熔融切割在激光熔融切割中,工件材料局部熔化,液态材料被气体吹走,形成切缝.切割仅在液态下进行,故称为熔融切割.切割时在与激光同轴的方向供给高纯度的不活泼气体,辅助气体仅将熔融金属吹出切缝.不与金属反应.
3.2激光火焰切割与激光熔融切割不同,激光火焰切割使用活泼的氧气作为辅助气体.由于氧与已经炽热了的金属发生化学反应,释放出大量的热,结果是材料进一步被加热.
3.3激光气化切割 在激光气化切割中,依靠极高的能量密度将切缝处的材料气化.这种方法切割时金属很快蒸发,可避免熔滴飞溅.
选择切割方法,需考虑它们的特点和板件的材料,有时也要考虑切割的形状.
由于气化相对熔化需要更多的热量,因此激光熔融切割的速度比激光气化切割的速度快,激光火焰切割则借助氧气与金属的反应热使速度更快;同时,火焰切割的切缝宽,粗糙度高,热影响区大因此切缝质量相对较差,而熔融切割割缝平整,表面质量高,气化切割因没有熔滴飞溅,切割质量最好.另外,熔融切割和气化切割可获得无氧化切缝,对于有特殊要求的切割有重要意义.
一般的材料可用火焰切割完成,如果要求表面无氧化,则须选择熔融切割,气化切割一般用于对尺寸精度和表面光洁度要求很高的情况,故其速度也最低.另外,切割的形状也影响切割方法,在加工精细的工件和尖锐的角时,火焰切割可能是危险的,因为过热会使细小部位烧损.
4.运行模式
激光器经常运行在连续输出模式.为了得到最佳的切割质量,对于给定的材料,有必要调整进给速率,例如拐弯时的加速,减速和延时.因此,在连续输出模式下,降低功率是不够的,必须通过变化脉冲来调整激光功率.
下表列出了各种不同的激光运行模式、应用范围和举例．
激光模式
图形表示
应用
举例
连续模式
低压切割
普通切割
高压切割
用氧气切结构钢
用氮气切不锈钢
用氮气切铝板
调制模式
切角
加速和剎车
激光功率与切割速度相关．可以避免切角时的烧痕．
普通脉冲模式
穿孔
薄板精细加工
切结构钢精细穿孔
切小孔精细切割
超脉冲模式
穿孔
加工高反射率材料
用氮气切割铜
用氧气切割不锈钢
用氧气切割耐热钢
超强脉冲模式
穿孔
厚板精细加工
变频穿孔：
增频
穿孔速度快
用氧气切割锌板
在连续模式下,激光输出的功率是恒定的,这使得进入板料的热量比较均匀.它适合于一般情况下较快速的切割,一方面可以提高工作效率,另一方面也是避免热量集中导致热影响区组织恶变的需要.
调制模式的激光功率是切割速度的函数,它可以通过限制在各点处的功率使进入板料的热量保持在相当的低水平,从而防止切缝边缘的烧伤.由于它的控制比较复杂,因此效率不是很高,只在短时段内使用.
脉冲模式虽可细分为三种情况,实质上只是强度的差别.往往根据材料的特性和结构的精度来选择.
5.LASER切割特点:
5.1狭的直边割缝
5.2最小的邻边热影响区
5.3极小的局部变形
5.4工件无机械变形
5.5无刀具磨损
5.6切割材料无需考虑它的硬度
5.7与自动化装备结合很方便,容易实现切割过程自动化
5.8由于不存在对切割工件限制,激光束具有无限的仿形切割能力
5.9与计算要相结合,可整张排料节省材料
6.气体参数的控制
在实际的Laser切割过程中,还要有辅助气体的参与.辅助气体不但可以将熔渣及时吹走,
升级会员 