车削工艺规程.docx
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车削工艺规程
工艺规程
文件编号：
HD/GYGC2015-020
工艺类别：
车削（通用）
编制：
校对：
审核：
批准：
生效日期凌海航达航空科技有限公司
目录
1.总体要求...............................................................................................2
2.目的.......................................................................................................2
3.适用范围...............................................................................................2
4.产品概述...............................................................................................3
5.依据.......................................................................................................3
6.工序级别定义.......................................................................................3
7.所用主要设备.......................................................................................3
8.工艺流程...............................................................................................4
9.检验定义.............................................................................................4
10.工作记录.............................................................................................4
11.具体工艺要求.....................................................................................4
12.工艺重要关联与补充.........................................................................6
附录
《生产工艺&过程检验卡》（PM-QCP-006-01）——车削
1.总体要求
1.1本工艺主要设备为普通车床，该设备操作员，应具备上岗操作资格，对设备操作过程熟知会用，具备对设备常见故障、材料识别的技能，严格按照上所用设备的操作规程操作车床，不得出现违规操作。
要密切配合、支持检验员的工作，尊重其检验结果，执行质控部对质量问题的纠正、返修等裁断。
服从MRB对重大质量问题的审核及处理结果。
1.2操作过程如需人员辅助时，应向负责领导口头提出申请。
1.3注意生产操作者的人身安全，杜绝各类安全隐患。
1.4保持环境卫生，坯、料应分类、有序堆放，更换不同材质的材料前，应清理车削残渣，以免混杂。
杜绝乱拿乱放。
1.5生产工序的现场中，该产品/零部件的有效/受控图纸及详实记录的《生产工艺&过程检验卡》（PM-QCP-006-01）、《产品检验记录卡》（PM-QCP-006-03）、《产品终检检验卡》（PM-QCP-006-04）等追溯性文件同时存在，必须做到图、物、卡同步存在或转序。
2.目的
2.1使生产者在本规程的指导下，正确、高效地生产出合格产品。
2.2为了实现产品生产过程中的质量控制。
2.3为了合理利用原辅材料、设备、人员和生产时间。
2.4为了使公司管理规范化，使生产中的“人、机、料、法、环”得到统筹、合理安排和利用，最大限度地减小内耗、提高效益。
3.适用范围：
3.1塑料或金属及其它可车削材料的轴类、管类、套类、圆片类产品或组件的配件加工。
3.2塑料或金属及其它可车削材料的公制、美制和英制标准的内外螺纹加工。
3.3吸塑、挤出、拉深、折弯、冲压等模具零件的加工。
4.产品综述
4.1产品材料主要分金属、塑料两种。
4.2按车削工艺在产品所有工序中的占比，我公司所生产的车削类产品，应分为：
4.2.1只经过车削加工（或再经表面处理的）的单一工艺产品。
4.2.2车削工艺只是复杂加工的工序之一，经过此工序后的工件，还需要铣、整形等其它工序，即复合工序的产品。
5.依据
《生产任务单》、《检验规程》、受控/有效图纸、经技术确认的样品或等效的技术文件。
6.工序级别定义：
6.1A级：
组装类工序。
6.2B级：
零部件或分件生产工序。
7.所用主要设备
序号
设备名称
设备型号
设备编号
1
普通车床
CL6130A
HDSCSB-007
2
普通车床
CA6136
HDSCSB-046
3
万能磨刀机
N/A
HDSCSB-057
4
金属带锯床
G5325/35/100
HDSCSB-031
8.工艺流程
领料——下料———去毛刺——粗车——精车（含车外圆等多道工序，详见《生产工艺&过程检验卡》）——倒角——去毛刺——检验——表面处理——包装——入库
9.检验定义
9.1自检：
由操作者在生产操作过程中自行检验。
9.2专检：
由专职检验员检验即车间检验员、总检检验。
10.工作记录
10.1直接性记录
10.1.1《领料单》
10.1.2《生产工艺&过程检验卡》（PM-QCP-006-01）
10.1.3《产品检验记录卡》（PM-QCP-006-03）
10.1.4《产品终检检验卡》（PM-QCP-006-04）
10.1.5《入库单》
10.1.6《出库单》
10.2间接性记录
10.2.1《样品样件台账》（PM-ECP-011）
10.2.2《文件收发登记本》（PM-ECP-010-01）
10.2.3《产品报废申请单》（PM-PCP-024-01）
10.2.4《产品报废台账》（PM-PCP-024-02）
11.具体工艺要求（见下表）
工序
工艺质量要求
设备/工具
检验
领
料
1.按照《生产任务单》和图纸或样品，领取要求材质和规格的材料。
N/A
自检、专检
2.如材料重量或长度超出操作者一人领取时，操作者应向主管领导申请协助人。
N/A
自检、专检
3.领料人应严格按照库房管理制度，填写《领料单》，并有主管领导及相关人员签字。
N/A
自检、专检
4.材料领取后，应由质检人员予以确定。
N/A
自检、专检
去
毛
刺
1.截取的材料，在取下下料机时，要注意截断端的切割毛刺，不要被其划伤。
N/A
自检
2.在将材料粗车前，应用如角磨机或锉刀等适当工具，对切割端的切割毛刺予以打磨。
角磨机
自检、专检
3.或在车床上用锉刀予以打磨。
车床
自检、专检
粗
车
1.操作者应按照公司安全生产的要求，长发女工必须卷起头发戴好帽子、操作者必须带保护镜，不允许带手套。
N/A
自检、专检
2.粗车前，应先检查车刀状态。
N/A
自检、专检
3.将工件固定在卡盘上，转动卡盘，视觉检查工件的同心度。
车床
自检、专检
4.直径小的材料，予车削的长度不能太长，应以卡盘正常转动时，材料予车削部分同心度最好为宜，不能在材料摆动的情况下车削。
车床
自检、专检
5.粗车过程中，应密切注意车削量。
车床
自检、专检
精
车
1.对粗车后形成的接近最终完成工件的目标尺寸进行精度加工。
车床
自检、专检
2.严格注意工件加工与图纸要求的公差符合性。
车床
自检、专检
3.车刀材料与锐度、角度等，是产品精车结果的主要因素。
车床
自检、专检
4.精车后的产品，表面光洁度，要与图纸或样品、其它技术性指令或文件相符。
N/A
自检、专检
倒
角
1.倒角是本公司车削类产品加工过程中常见的工序，应按图纸或样品要求对所加工工件的要求位置倒直角或圆角。
车床
自检、专检
2.圆角应圆滑，其光洁度也应按要求执行操作。
车床
自检、专检
3.倒直角时，直边及角度与图纸或样品一致，并做光洁度处理。
车床
自检、专检
去
毛
刺
1.精加工后的工件，应做表面光洁度和车削处去毛刺。
车床
自检、专检
2.用800#或更高密度的纱布或砂纸打磨。
车床
自检、专检
3.不可带手套操作此工序。
车床
自检、专检
4.去毛刺时，车床转速要适当。
车床
自检、专检
5.成品小部件，应整齐地放置在转序箱内。
车床
自检、专检
转
序
1.车削加工完毕后的工件，如为金属材料的，必须做表面防腐处理，应转序到表面处理（或外协表面处理）。
N/A
自检、专检
2.如为塑料材料且无需做表面处理的工件，应转序到包装入库。
N/A
自检、专检
3.转序前，应对最终工件状态及数量再度核实。
N/A
自检、专检
4.转序时，工件实物应与《生产工艺&过程检验卡》及检验记录、图纸等，一同转序。
N/A
自检、专检
包
装
入
库
1.合格产品单件用气泡塑料包装膜包装。
N/A
自检、专检
2.用本公司专用货箱包装。
包装箱内的成品，要清点好数量，并在箱子的上下放置底板和盖板。
N/A
自检、专检
3.上盖板与箱子上盖间，放置随货文件，即合格证、放行标签、总装箱单等，箱外适当位置贴附装箱单。
同一客户的多箱货物，可选定一个放置随货文件放置箱。
随货文件箱外，标志“文件在此箱内”字样。
N/A
自检、专检
4.用塑料胶带封贴箱盖后，再用打包带将货箱适当打包，防止货箱在运输过程中开裂。
N/A
自检、专检
5.货箱堆码要适量，重量较重的尽量避免堆码，应单放为好。
N/A
自检、专检
6.包装好后，暂存于库房的成品暂存区域，并通知市场部，待发货。
N/A
N/A
注：
N/A是英语“不适用”（Notapplicable）等类似单词的缩写。
12工艺重要关联与补充
12.1加工图纸中常用符号：
◎同轴度
//平行度
⊥垂直度
↗跳动
12.2车削工艺范围及特点
在车床上利用工件的旋转运动和刀具的直线移动，进行切削加工的方法，称为车削加工。
其中工件的旋转运动为主运动，刀具的移动为进给运动。
1）、工艺范围广。
2）、生产率高。
3）、生产成本低。
4）、精度范围大。
（1）荒车
荒车精度一般为IT18～IT15，表面粗糙度Ra大于80μm。
（2）粗车
粗车后的尺寸精度为IT13～IT11，表面粗糙度Ra值为30～12.5μm。
（3）半精车
尺寸精度要求不高的工件或精加工工序之前可安排半精车，半精车后的尺寸精度为IT10～IT8，粗糙度Ra为6.3～3.2μm。
（4）精车
一般作为最终工序或光整加工的预加工工序，精车后工件尺寸精度可达IT7～IT8，Ra值为1.6～0.8μm。
5）、高速精细车是加工有色金属高精度回转表面的主要方法。
12.3不锈钢的车削加工
目前应用的不锈钢，按其组织状态主要分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢，常把含鉻量超过11.7%或含镍量大于8%的合金钢，叫不锈钢，在合金钢中加入较多的金属元素（Cr和Ni），而改变了合金的物理性质和化学性质。
增强了抗腐蚀能力，无论在空气中还是在酸盐的溶液中，均不易氧化生锈并在较高温度（>450℃）下仍具有较高的强度，因此被广泛应用于航空，航天、化工、石油、建筑和食品等工业部门及日常生活中。
1）、不锈钢的主要切削特点
（1）切削力大
其中奥氏体不锈钢尤为突出，这种材料虽然硬度不高，以牌号1Cr18Ni9Ti为例，其硬度≤187HBW，但塑性很好（断后伸长率δ=40%,断面收缩率Ψ=60%），因此在切削过程中塑性变形大，使切削力增加。
在切削用量相同时，切奥氏体不锈钢耗能比低碳钢约高50%。
（2）加工硬化严重
在不锈钢中，以奥氏体和奥氏体铁素体不锈钢的加工硬化现象最为突出。
他们塑性大，塑性变形时晶格产生强烈歪扭；同时奥氏体稳定性差，在切削力的作用下，部分奥氏体会转变为马氏体；再加上化合物杂质在切削热的作用下，易于分解呈弥散分布，使切削加工时产生硬化层。
这一切均使加工硬化现象更为明显。
（3）刀具易产生粘附磨损
不锈钢材料在切削过程中产生高温下，与刀具材料的亲和性较大，使刀具与切削间产生粘结、扩散，易形成“刀瘤”，而造成刀具粘附磨损，降低刀具的使用寿命。
（4）切削区局部温度高
这类材料所需切削力大，分离切削消耗的功率也大，产生的切削热也就多，传入刀具的热量可达20%，而加工碳素钢时仅占9%，同时由于不锈钢的导热性不好（不锈钢的导热系数约为碳钢的1/3左右），大量切削热都集中在切削区和刀-屑接触的界面上，从而是切削区局部温度很高。
2）、刀具材料的选择
根据前述不锈钢的切削特点，要求刀具材料应具有耐热性好、耐磨性高、与不锈钢的亲和作用小等特点。
目前常用的刀具材料有硬质合金、高速钢和涂层刀具。
（1）硬质合金
通常情况下，多数难加工材料都宜选用YG类硬质合金加工。
最好不选用YT类硬质合金，尤其是在加工1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢时，应绝对避免选用YT类硬质合金。
因为不锈钢中的钛（Ti）和YT类硬质合金中的Ti产生亲和作用，切削容易把合金中的Ti带走，促使刀具磨损加剧。
YG类硬质合金的韧性较好，有较高的耐磨性和红硬性，更适合不锈钢材料的加工，可采用较大的前角，使切削轻快；导热性也好;同时切屑与刀具间不易粘接。
（2）高速钢
当工件的形状、尺寸、结构不便使用硬质合金刀具或或硬质合金刀具易于损坏时，需选用高性能高速钢刀具。
普通高速钢（如W18Cr4V等）的刀具寿命很低，不符合要求，可采用新型高速钢刀具如含钴高速钢（W2Mo9Cr4Vco8）、含铝超硬高速钢（W6Mo5Cr4V2Al）、含氮高速钢（W12Mo3Cr4V3N）等。
（3）新型刀具材料涂层刀具
采用化学气相沉积（CVD）或物理气相沉积（PVD）法，在硬质合金或其他材料刀具基本上涂覆一薄层耐磨性高的难溶金属（或非金属）化合物而得到的刀具材料。
涂层刀具的镀膜可以防止切屑和刀具直接接触，减小摩擦，降低各种机械热应力。
使用涂层刀具，可缩短切削时间，降低成本，减少换刀次数，提高加工精度，且刀具寿命长。
涂层刀具可减少或取消切削液的使用。
3）、刀具参数的确定
合理选择道具参数，对提高刀具的寿命和工件的加工质量非常重要。
在保证刀具有足够强度，力求不蹦刃的前提下，应选用较大前角，不仅能降低切削力和切削温度，而且也将使硬化深度降低。
车削各种不锈钢的前角一般为12°-13°。
在保证刀具足够的前提下，宜选较大的后角。
一般取10°-20°，还可采用在主刀刃上负倒棱等措施来强化到头，以提高刀具的耐磨能力。
由于不锈钢韧性、塑性大，切削时断屑困难，应用强迫变形的方法，主要是合理地选择前刀面上断屑槽的参数和切削用量。
我们在合理选择切削用量基础上，一般采用双刃倾角加外斜式卷屑槽的办法。
对外圆车刀磨出双刃倾角，使切屑面呈棱面形，刀具前刀面上刃磨出外斜式圆弧卷屑槽，使切屑沿卷屑槽导流卷曲成宝塔状卷屑或短紧螺旋卷屑。
加工不锈钢时，切屑对刀具的粘附性强，容易产生积屑瘤，因此刀具的前、后刀面及刃口要有较小的表面粗糙度值，以降低切削阻力。
减小切削粘附、提高刀具寿命。
4）、切削用量
（1）切削速度v
为了保证合理的刀具寿命，可降低切削速度。
一般切削不锈钢时切削速度可按车削普通碳钢的40%-60%。
（2）进给量f
为提高加工表面质量，给进量宜采用较小值。
（3）背吃刀量ap
（4）一般粗加工时可选ap=2—5mm，精加工时可选ap=0/2—0.5mm。
加工不锈钢的切削用量
5）、切削液
由于不锈钢的切削加工性较差，切削区温度高，要求切削液具有较高的冷却性能、润滑性能和渗透性。
为强化冷却效果，可采用高压喷住或油雾冷却。
常用的切削液有：
（1）硫化油：
具有一定的冷却性能和润滑性能，而且来源丰富，成本较低。
（2）四氯化碳+矿物油或其他油类：
矿物油或其他油类添加四氯化碳后，大大提高了切削液的渗透性，特备由于不锈钢材料的精加工。
6）、结束语
基于以上所述，不锈钢材料车削的基本原则是：
刀具材料应用坚韧好、强度高的硬质合金或涂层刀具，刀具参数应尽可能的合理并尽可能将刀具刃磨得锋利些，便于切屑的卷曲、折断，还应使切削用量适当和切削液供应充足。
相关措施方法应尽量配合使用。
使用涂层刀具时，合理选用车削要素，通过多次试验，批量加工涂层刀具更胜一筹，比以往在普通车床加工效率提高五倍以上。
12.4塑料件的切削加工
12.4.1前言
塑料制件一般采用直接成型的方法生产，但有些塑件直接成型困难或对其精度要求高时，必须进行切削加工。
塑件的切削加工一般采用加工金属的设备。
由于塑料的性能和金属相差较大，且塑料品种繁多，其种类不同性能也有较大差异，所以塑件的切削加工有它自身的特点。
12.4.2塑料的性能对切削加工的影响
热性能、弹性模量、塑料切屑的特点：
和金属相比，塑料的热容量小，导热性差（其导热系数只有金属的千分之三或更小），热膨胀系数大（比金属大1.5~20倍）。
故在切削过程中因摩擦而产生的热量主要传给刀具。
即使少量热量传给塑件内部，极易产生局部过热，引起塑件变色，熔融、甚至燃烧。
而且温度过高，塑件的弹性变形加剧，影响塑件的表面质量和尺寸精度，严重时引起工件弹跳，甚至造成事故。
因此，加工中常采用冷却剂（一般用压缩空气）降低温度。
塑料的弹性模量只有金属的1/10~1/16，切削加工时，若刀具和夹具对它施加压力过大，会引起较大的弹性变形，影响塑件的加工精度，严重时会造成加工困难。
因此在切削加工时，刀具的参数要合理，刃口要锋利，切削用量应适当，以减小切削力。
夹紧力不可过大。
在高速切削时，被切下来的塑料碎屑呈胶熔状态，遇冷即硬化。
在加工过程中，碎屑极易粘附在刀具上，从而改变刀具的角度，增大切削深度，影响塑件的加工精度，因此应及时除去切屑。
此外塑料制件在切削加工过程中，会产生大量切屑粉尘，必须采取有效的通风除尘措施，使空气中的粉尘含量符合国家规定的标准。
12.4.3刀具材料的选择
刀具的材料主要有高速钢、硬质合金、金刚石等。
切削一般的塑料，可选用前两种刀具材料。
相比较而言，高速钢的磨利性较好，选用高度刚刀具并仔细刃磨，能是刀具刃口更锋利，使其耐用度低于硬质合金刀具。
加工玻璃钢宜选用金刚石刀具。
因玻璃钢由塑料和玻璃钢纤维两种材料组合而成，切削时软硬相间，断续切削，每分钟的冲击达百万次以上，刀具比切削纯硬质材料还要容易磨钝，因此应选用耐磨性极好的金刚石刀具。
12.4.4刀具几何参数的选择
在选择刀具几何参数时应尽量减小切削力，降低切削温度，以保证塑件的加工质量，并尽可能提高生产率和刀具耐用度，降低加工成本。
下面着重讨论车刀几何参数选择原则。
表1切削常用塑料的车刀参考角度
塑料材料
前角（°）
后角（°）
硬聚氯乙烯
10~15
10~15
聚烯烃聚四氟乙烯
0~15
15~30
聚甲醛
0~15
10~25
聚丙烯酸酯
0~10
10~25
聚酰胺
5~15
5~10
聚碳酸酯
0~10
2~5
聚苯乙烯
0
0~5
玻璃钢
0
15
酚醛层压板
-5~0
8~18
车刀前角的大小直接影响切削效果。
前角选大些可减小切削变形、切削力，减少切削热的产生，降低切削温度，减小刀具刃口钝圆半径，使刀刃锋利；同时能提高塑件加工质量。
但前角过大会削弱刀具强度，散热条件变差，切削温度反而升高，使刀具耐用度和塑件加工质量下降。
因此合理选择刀具的前角很重要。
选择时应综合考虑塑件材料、刀具材料及加工性质三方面的因素。
试验证明，加工塑件时，随刀具前角的增大，切削阻力会减小。
这是因为大多数塑料的抗压强度大于抗拉强度（一般大2~3倍），从力学的角度分析，杜兰萍刀具前角愈大愈有利于塑料发生拉伸断裂。
故加工塑件时，刀具前角应选大些；但加工玻璃钢等材料，冲击力较大，为保证刀具强度，前角应取小些，甚至取负值。
刀具材料不同，前角的选择也不相同。
高速钢的抗弯强度和冲击韧性较大，可承受较大的切削力，前角可取更大的数值，以减小切削力。
加工性质不同，前角的选择也不同。
粗加工时，切削深度和进给量都较大，切削力大，为减小切削力，前角应取大些；精加工时，切削速度一般较高，产生的切削热较多，为改善刀具散热条件，降低切削温度，前角可取小些。
12.4.5切削速度、进给量和切削深度
1）切削速度
提高切削速度可以缩短切削时间，提高生产率，且切削力不会增大，塑件表面粗糙度也几乎不受切削速度的影响。
但切削速度增加会使切削温度明显升高，塑件会产生热膨胀和热变形，甚至变色，影响加工质量，且刀具磨损加剧、耐用度降低（切削速度提高10%，刀具耐用度会缩短为原来的40%~60%），这样使换刀、磨刀、对刀调整等辅助时间增加，生产率反而有所下降，因此要控制切削速度。
常用塑料加工时的切削速度参见表2。
表2切削常用塑料的切削用量塑料材切削速进给切削深度量度料（mm）
塑料材料
切削速度（mm/min）
进给量（mm/r）
切削深度（mm）
聚甲醛
120~180
0.1~0.25
0.12~0.5
聚酰胺
150~180
0.05~0.38
0.12~0.5
聚碳酸酯
150~300
0.12~0.5
0.12~0.5
聚烯烃、
聚四氟乙烯
90~225
0.05~0.2
0.12~0.5
聚苯乙烯
230~300
0.03~0.1
-
酚醛层压塑料
150~600
0.1~0.25
-0.25~0.75
玻璃纤维酚醛
层压塑料
45~60
0.25
-
有机玻璃
15~80
0.1~0.25
-0.15~0.2
2）进给量和切削深度
进给量和切削深度增大时也使切削加工时间缩短，且因改善了散热条件，切削温度和刀具耐用度下降不大，不会使换刀、磨刀等辅助时间明显增加，故可提高生差率。
但随着进给量和切削深度的增加，切削力会显著增大（进给量增大一倍，切削力约增大70%~80%，切削深度增大一倍，切削力几乎成倍增加），易使塑件产生变形而影响加工质量，甚至使
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