機(jī)械設(shè)計(jì)加工基礎(chǔ)知識(shí)

1、1. 軸套類(lèi)零件    這類(lèi)零件一般有軸、襯套等零件，在視圖表達(dá)時(shí)，只要畫(huà)出一個(gè)基本視圖再加上適當(dāng)?shù)臄嗝鎴D和尺寸標(biāo)注，就可以把它的主要形狀特征以及局部結(jié)構(gòu)表達(dá)出來(lái)了。為了便于加工時(shí)看圖，軸線一般按水平放置進(jìn)行投影，最好選擇軸線為側(cè)垂線的位置。    在標(biāo)注軸套類(lèi)零件的尺寸時(shí)，常以它的軸線作為徑向尺寸基準(zhǔn)。由此注出圖中所示的14 、11（見(jiàn)A-A斷面）等。這樣就把設(shè)計(jì)上的要求和加工時(shí)的工藝基準(zhǔn)（軸類(lèi)零件在車(chē)床上加工時(shí)，兩端用頂針頂住軸的中心孔）統(tǒng)一起來(lái)了。而長(zhǎng)度方向的基準(zhǔn)常選用重要的端面、接觸面（軸肩）或加工面等。&

2、#160;如圖中所示的表面粗糙度為Ra6.3的右軸肩，被選為長(zhǎng)度方向的主要尺寸基準(zhǔn)，由此注出13、28、1.5和26.5等尺寸；再以右軸端為長(zhǎng)度方向的輔助基，從而標(biāo)注出軸的總長(zhǎng)96。2.盤(pán)蓋類(lèi)零件   這類(lèi)零件的基本形狀是扁平的盤(pán)狀，一般有端蓋、閥蓋、齒輪等零件，它們的主要結(jié)構(gòu)大體上有回轉(zhuǎn)體，通常還帶有各種形狀的凸緣、均布的圓孔和肋等局部結(jié)構(gòu)。在視圖選擇時(shí)，一般選擇過(guò)對(duì)稱(chēng)面或回轉(zhuǎn)軸線的剖視圖作主視圖，同時(shí)還需增加適當(dāng)?shù)钠渌晥D（如左視圖、右視圖或俯視圖）把零件的外形和均布結(jié)構(gòu)表達(dá)出來(lái)。如圖中所示就增加了一個(gè)左視圖，以表達(dá)帶圓角的方形凸緣和四個(gè)均布的通孔。 

3、0;   在標(biāo)注盤(pán)蓋類(lèi)零件的尺寸時(shí)，通常選用通過(guò)軸孔的軸線作為徑向尺寸基準(zhǔn)，長(zhǎng)度方向的主要尺寸基準(zhǔn)常選用重要的端面。3.叉架類(lèi)零件    這類(lèi)零件一般有撥叉、連桿、支座等零件。由于它們的加工位置多變，在選擇主視圖時(shí)，主要考慮工作位置和形狀特征。對(duì)其它視圖的選擇，常常需要兩個(gè)或兩個(gè)以上的基本視圖，并且還要用適當(dāng)?shù)木植恳晥D、斷面圖等表達(dá)方法來(lái)表達(dá)零件的局部結(jié)構(gòu)。踏腳座零件圖中所示視圖選擇表達(dá)方案精練、清晰對(duì)于表達(dá)軸承和肋的寬度來(lái)說(shuō)，右視圖是沒(méi)有必要的，而對(duì)于T字形肋，采用剖面比較合適。在標(biāo)注叉架類(lèi)零件的尺寸時(shí)，通常選用安裝基面或

4、零件的對(duì)稱(chēng)面作為尺寸基準(zhǔn)。尺寸標(biāo)注方法參見(jiàn)圖。4.箱體類(lèi)零件    一般來(lái)說(shuō)，這類(lèi)零件的形狀、結(jié)構(gòu)比前面三類(lèi)零件復(fù)雜，而且加工位置的變化更多。這類(lèi)零件一般有閥體、泵體、減速器箱體等零件。在選擇主視圖時(shí)，主要考慮工作位置和形狀特征。選用其它視圖時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采用適當(dāng)?shù)钠室?、斷面、局部視圖和斜視圖等多種輔助視圖，以清晰地表達(dá)零件的內(nèi)外結(jié)構(gòu)。在標(biāo)注尺寸方面，通常選用設(shè)計(jì)上要求的軸線、重要的安裝面、接觸面（或加工面）、箱體某些主要結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)面（寬度、長(zhǎng)度）等作為尺寸基準(zhǔn)。對(duì)于箱體上需要切削加工的部分，應(yīng)盡可能按便于加工和檢驗(yàn)的要求來(lái)標(biāo)注尺寸。5.零件常見(jiàn)結(jié)構(gòu)

5、的尺寸注法常見(jiàn)孔的尺寸注法（盲孔、螺紋孔、沉孔、锪平孔）；倒角的尺寸注法。 盲     孔 螺紋孔 沉    孔 锪平孔 倒    角1.介紹表面粗糙度的概念及主要評(píng)定參數(shù)1)表面粗糙度的概念      零件表面上具有較小間距的峰谷所組成的微觀幾何形狀特性，稱(chēng)為表面粗糙度。這主要是在加工零件時(shí)，由于刀具在零件表面上留下的刀痕及切削分裂時(shí)表面金屬的塑性變形所形成的。零件表面粗糙度

6、是也是評(píng)定零件表面質(zhì)量的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，它對(duì)零件的配合性質(zhì)、工作精度、耐磨性、抗腐蝕性、密封性、外觀等都有影響。在保證機(jī)器性能的前提下，為獲得相應(yīng)的零件表面粗糙度，應(yīng)根據(jù)零件的作用，選用恰當(dāng)?shù)募庸し椒?，盡量降低生產(chǎn)成本。一般來(lái)說(shuō)，凡零件上有配合要求或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面，表面粗糙度參數(shù)值要小。    2)表面粗糙度的代號(hào)、符號(hào)及其標(biāo)注 GB/T 131-1993規(guī)定了表面粗糙度代號(hào)及其注法。圖樣上表示零件表面粗糙度的符號(hào)見(jiàn)下表。3)表面粗糙度的主要評(píng)定參數(shù)零件表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)有：    1) 輪廓算術(shù)平均偏差（Ra）

7、-在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓偏距絕對(duì)值的算術(shù)平均值。Ra的數(shù)值及取樣長(zhǎng)度l見(jiàn)表。    2)輪廓最大高度（Rz）-在取樣長(zhǎng)度內(nèi)，輪廓峰頂線與輪廓峰底線的距離。使用時(shí)優(yōu)先選用Ra參數(shù)。 各種加工方式對(duì)應(yīng)的粗糙度等級(jí)1級(jí)Ra值不大于m=100表面狀況=明顯可見(jiàn)的刀痕加工方法=粗車(chē)、鏜、刨、鉆應(yīng)用舉例=粗加工的表面，如粗車(chē)、粗刨、切斷等表面，用粗鏜刀和粗砂輪等加工的表面，一般很少采用2級(jí)Ra值不大于m=25、50表面狀況=明顯可見(jiàn)的刀痕加工方法=粗車(chē)、鏜、刨、鉆應(yīng)用舉例=粗加工后的表面，焊接前的焊縫、粗鉆孔壁等3級(jí)Ra值不大于m=12.5表面狀況=可見(jiàn)刀痕加

8、工方法=粗車(chē)、刨、銑、鉆應(yīng)用舉例=一般非結(jié)合表面，如軸的端面、倒角、齒輪及皮帶輪的側(cè)面、鍵槽的非工作表面，減重孔眼表面4級(jí)Ra值不大于m=6.3表面狀況=可見(jiàn)加工痕跡加工方法=車(chē)、鏜、刨、鉆、銑、銼、磨、粗鉸、銑齒應(yīng)用舉例=不重要零件的配合表面，如支柱、支架、外殼、襯套、軸、蓋等的端面。緊固件的自由表面，緊固件通孔的表面，內(nèi)、外花鍵的非定心表面，不作為計(jì)量基準(zhǔn)的齒輪頂圈圓表面等5級(jí)Ra值不大于m=3.2表面狀況=微見(jiàn)加工痕跡加工方法=車(chē)、鏜、刨、銑、刮12點(diǎn)/cm2、拉、磨、 銼、滾壓、銑齒應(yīng)用舉例=和其他零件連接不形成配合的表面，如箱體、外殼、端蓋等零件的端面。要求有定心及配合特性的固定支承

9、面如定心的軸間，鍵和鍵槽的工作表面。不重要的緊固螺紋的表面。需要滾花或氧化處理的表面6級(jí)Ra值不大于m=1.6表面狀況=看不清加工痕跡加工方法=車(chē)、鏜、刨、銑、鉸、拉、磨、滾壓、刮12點(diǎn)/cm2銑齒應(yīng)用舉例=安裝直徑超過(guò)80mm的G級(jí)軸承的外殼孔，普通精度齒輪的齒面，定位銷(xiāo)孔，V型帶輪的表面，外徑定心的內(nèi)花鍵外徑，軸承蓋的定中心凸肩表面7級(jí)Ra值不大于m=0.8表面狀況=可辨加工痕跡的方向加工方法=車(chē)、鏜、拉、磨、立銑、刮310點(diǎn)/cm2、滾壓應(yīng)用舉例=要求保證定心及配合特性的表面，如錐銷(xiāo)與圓柱銷(xiāo)的表面，與G級(jí)精度滾動(dòng)軸承相配合的軸徑和外殼孔，中速轉(zhuǎn)動(dòng)的軸徑，直徑超過(guò)80mm的E、D級(jí)滾動(dòng)軸承

10、配合的軸徑及外殼孔，內(nèi)、外花鍵的定心內(nèi)徑，外花鍵鍵側(cè)及定心外徑，過(guò)盈配合IT7級(jí)的孔（H7），間隙配合IT8IT9級(jí)的孔（H8，H9），磨削的齒輪表面等8級(jí)Ra值不大于m=0.4表面狀況=微辨加工痕跡的方向加工方法=鉸、磨、鏜、拉、刮310點(diǎn)/cm2、滾壓應(yīng)用舉例=要求長(zhǎng)期保持配合性質(zhì)穩(wěn)定的配合表面，IT7級(jí)的軸、孔配合表面，精度較高的齒輪表面，受變應(yīng)力作用的重要零件，與直徑小于80mm的E、D級(jí)軸承配合的軸徑表面、與橡膠密封件接觸的軸的表面，尺寸大于120mm的IT13IT16級(jí)孔和軸用量規(guī)的測(cè)量表面9級(jí)Ra值不大于m=0.2表面狀況=不可辨加工痕跡的方向加工方法=布輪磨、磨、研磨、超級(jí)加工

11、應(yīng)用舉例=工作時(shí)受變應(yīng)力作用的重要零件的表面。保證零件的疲勞強(qiáng)度、防腐性和耐久性，并在工作時(shí)不破壞配合性質(zhì)的表面，如軸徑表面、要求氣密的表面和支承表面，圓錐定心表面等。IT5、IT6級(jí)配合表面、高精度齒輪的表面，與G級(jí)滾動(dòng)軸承配合的軸徑表面，尺寸大于315mm的IT7IT9級(jí)級(jí)孔和軸用量規(guī)級(jí)尺寸大于120315mm的IT10IT12級(jí)孔和軸用量規(guī)的測(cè)量表面等10級(jí)Ra值不大于m=0.1表面狀況=暗光澤面加工方法=超級(jí)加工應(yīng)用舉例=工作時(shí)承受較大變應(yīng)力作用的重要零件的表面。保證精確定心的錐體表面。液壓傳動(dòng)用的孔表面。汽缸套的內(nèi)表面，活塞銷(xiāo)的外表面，儀器導(dǎo)軌面，閥的工作面。尺寸小于120mm的IT

12、10IT12級(jí)孔和軸用量規(guī)測(cè)量面等11級(jí)Ra值不大于m=0.05表面狀況=亮光澤面加工方法=超級(jí)加工應(yīng)用舉例=保證高度氣密性的接合表面，如活塞、柱塞和汽缸內(nèi)表面，摩擦離合器的摩擦表面。對(duì)同軸度有精確要求的孔和軸。滾動(dòng)導(dǎo)軌中的鋼球或滾子和高速摩擦的工作表面12級(jí)Ra值不大于m=0.025表面狀況=鏡面光澤面加工方法=超級(jí)加工應(yīng)用舉例=高壓柱塞泵中柱塞和柱塞套的配合表面，中等精度儀器零件配合表面，尺寸大于120mm的IT6級(jí)孔用量規(guī)、小于120mm的IT7IT9級(jí)軸用和孔用量規(guī)測(cè)量表面13級(jí)Ra值不大于m=0.012表面狀況=霧狀鏡面加工方法=超級(jí)加工應(yīng)用舉例=儀器的測(cè)量表面和配合表面，尺寸超過(guò)1

13、00mm的塊規(guī)工作面14級(jí)Ra值不大于m=0.0063表面狀況=霧狀 表面加工方法=超級(jí)加工應(yīng)用舉例=塊規(guī)的工作表面，高精度測(cè)量?jī)x器的測(cè)量面，高精度儀器摩擦機(jī)構(gòu)的支承表面2.表面粗糙度的標(biāo)注要求4) 表面粗糙度的代號(hào)標(biāo)注示例表面粗糙度高度參數(shù)Ra、Rz、Ry在代號(hào)中用數(shù)值標(biāo)注時(shí)，除參數(shù)代號(hào)Ra可省略外，其余在參數(shù)值前需標(biāo)注出相應(yīng)的參數(shù)代號(hào)Rz或Ry，標(biāo)注示例見(jiàn)表。  表面粗糙度的標(biāo)注表面粗糙度中數(shù)字及符號(hào)的方向5) 表面粗糙度代（符號(hào)）在圖樣上的標(biāo)注方法 1) 表面粗糙度代（符）號(hào)一般應(yīng)注在可見(jiàn)輪廓線、尺寸界線或它們的延長(zhǎng)線上，符號(hào)的尖端必須從材料外指向表面。2)

14、 表面粗糙度代號(hào)中數(shù)字及符號(hào)的方向必須按規(guī)定標(biāo)注。3.表面粗糙度的標(biāo)注示例      在同一圖樣上，每一表面一般只標(biāo)注一次代（符）號(hào)，并盡可能地靠近有關(guān)的尺寸線。當(dāng)空間狹小或不便標(biāo)注時(shí)可以引出標(biāo)注。 當(dāng)零件所有表面具有相同的表面粗糙度要求時(shí)，可統(tǒng)一標(biāo)注在圖樣的右上角，當(dāng)零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求時(shí)，對(duì)其中使用最多的一種代（符）號(hào)可以同時(shí)注在圖樣的右上角，并加注"其余"兩字。凡統(tǒng)一標(biāo)注的表面粗糙度代（符）號(hào)及說(shuō)明文字，其高度均應(yīng)該是圖樣標(biāo)注的1.4倍。    &#

15、160;零件上連續(xù)表面、重復(fù)要素（如孔、齒、槽等）的表面和用細(xì)實(shí)線連接不連續(xù)的同一表面，其表面粗糙度代（符）號(hào)只注一次。 同一表面上有不同的表面粗糙度要求時(shí)，應(yīng)用細(xì)實(shí)線畫(huà)出其分界線，并注出相應(yīng)的表面粗糙度代號(hào)和尺寸。齒輪、螺紋等工作表面沒(méi)有畫(huà)出齒（牙）形時(shí)，其表面粗糙度代（符）號(hào)注法見(jiàn)圖。 中心孔的工作表面，鍵槽的工作表面，倒角，圓角的表面粗糙度代號(hào)可以簡(jiǎn)化標(biāo)注。需要將零件局部熱處理或局部鍍（涂）覆時(shí)，應(yīng)用粗點(diǎn)畫(huà)線畫(huà)出其范圍并標(biāo)注出相應(yīng)尺寸，也可將其要求注寫(xiě)在表面粗糙度符號(hào)長(zhǎng)邊的橫線上。2.標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差    為便于生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)零

16、件的互換性及滿足不同的使用要求，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)極限與配合規(guī)定了公差帶由標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差兩個(gè)要素組成。標(biāo)準(zhǔn)公差確定公差帶的大小，而基本偏差確定公差帶的位置。1)標(biāo)準(zhǔn)公差（IT）    標(biāo)準(zhǔn)公差的數(shù)值由基本尺寸和公差等級(jí)來(lái)決定。其中公差等級(jí)是確定尺寸精確程度的標(biāo)記。標(biāo)準(zhǔn)公差分為20級(jí)，即IT01，IT0，IT1，IT18。其尺寸精確程度從IT01到IT18依次降低。標(biāo)準(zhǔn)公差的具體數(shù)值見(jiàn)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。  2)基本偏差    基本偏差是指在標(biāo)準(zhǔn)的極限與配合中，確定公差帶相對(duì)零線位置的上偏差或下偏差，一般指靠近零

17、線的那個(gè)偏差。當(dāng)公差帶在零線的上方時(shí)，基本偏差為下偏差；反之，則為上偏差?；酒罟灿?8個(gè)，代號(hào)用拉丁字母表示，大寫(xiě)為孔，小寫(xiě)為軸。從基本偏差系列圖中可以看出：孔的基本偏差A(yù)H和軸的基本偏差kzc為下偏差； ，孔的基本偏差KZC和軸的基本偏差ah為上偏差，JS和js的公差帶對(duì)稱(chēng)分布于零線兩邊、孔和軸的上、下偏差分別都是+IT/2、-IT/2?；酒钕盗袌D只表示公差帶的位置，不表示公差的大小，因此，公差帶一端是開(kāi)口，開(kāi)口的另一端由標(biāo)準(zhǔn)公差限定。      基本偏差和標(biāo)準(zhǔn)公差，根據(jù)尺寸公差的定義有以下的計(jì)算式：  

18、ES=EI+IT 或 EI=ES-IT        ei=es-IT或 es=ei+IT 孔和軸的公差帶代號(hào)用基本偏差代號(hào)與公差帶等級(jí)代號(hào)組成。配合     基本尺寸相同的、相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系，稱(chēng)為配合。根據(jù)使用要求的不同，孔和軸之間的配合有松有緊，因而國(guó)標(biāo)規(guī)定配合種類(lèi)：1）間隙配合    孔與軸裝配時(shí)，有間隙（包括最小間隙等于零）的配合?？椎墓顜г谳S的公差帶之上。2）過(guò)渡配合  

19、;  孔與軸裝配時(shí)，可能有間隙或過(guò)盈的配合?？椎墓顜c軸的公差帶互相交疊。3）過(guò)盈配合     孔與軸裝配時(shí)有過(guò)盈（包括最小過(guò)盈等于零）的配合?？椎墓顜г谳S的公差帶之下。  基準(zhǔn)制:      在制造配合的零件時(shí)，使其中一種零件作為基準(zhǔn)件，它的基本偏差一定，通過(guò)改變另一種非基準(zhǔn)件的基本偏差來(lái)獲得各種不同性質(zhì)配合的制度稱(chēng)為基準(zhǔn)制。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際的需要，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種基準(zhǔn)制。1）基孔制（如左下圖所示）    基孔制

20、-是指基本偏差為一定的孔的公差帶與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度。見(jiàn)左下圖?；字频目追Q(chēng)為基準(zhǔn)孔，其基本偏差代號(hào)為H，其下偏差為零。2）基軸制（如右下圖所示）    基軸制-是指基本偏差為一定的軸的公差帶與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。見(jiàn)右下圖。基軸制的軸稱(chēng)為基準(zhǔn)軸，其基本偏差代號(hào)為h，其上偏差為零。  配合代號(hào)    配合代號(hào)由孔和軸的公差帶代號(hào)組成，寫(xiě)成分?jǐn)?shù)形式，分子為孔的公差帶代號(hào)，分母為軸的公差帶代號(hào)。凡是分子中含H的為基孔制配合，凡是分母中含h的為基軸

21、制配合。    例如 25H7/g6的含義是指該配合的基本尺寸為25、基孔制的間隙配合，基準(zhǔn)孔的公差帶為H7，（基本偏差為H公差等級(jí)為7級(jí)），軸的公差帶為g6（基本偏差為g，公差等級(jí)為6級(jí)）。     例如 25N7/h6 的含義是指該配合的基本尺寸為25、基軸制過(guò)渡配合，基準(zhǔn)軸的公差帶為h6，（基本偏差為h，公差等級(jí)為6級(jí)），孔的公差帶為N7（基本偏差為N，公差等級(jí)為7級(jí)）。 公差與配合在圖樣上的標(biāo)注     1）在裝配圖上標(biāo)注公差與配合，采用

22、組合式注法。     2）在零件圖上的標(biāo)注方法 有三種形式。4.形位公差     零件加工后，不僅存在尺寸誤差，而且會(huì)產(chǎn)生幾何形狀及相互位置的誤差。圓柱體，即使在尺寸合格時(shí)，也有可能出現(xiàn)一端大，另一端小或中間細(xì)兩端粗等情況，其截面也有可能不圓，這屬于形狀方面的誤差。階梯軸，加工后可能出現(xiàn)各軸段不同軸線的情況，這屬于位置方面的誤差。所以，形狀公差是指實(shí)際形狀對(duì)理想形狀的允許變動(dòng)量。位置公差是指實(shí)際位置對(duì)理想位置的允許變動(dòng)量。兩者簡(jiǎn)稱(chēng)形位公差。 形位公差項(xiàng)目符號(hào) 1)

23、形狀和位置公差的代號(hào)    國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1182-1996規(guī)定用代號(hào)來(lái)標(biāo)注形狀和位置公差。在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)無(wú)法用代號(hào)標(biāo)注形位公差時(shí)，允許在技術(shù)要求中用文字說(shuō)明。 形位公差代號(hào)包括：形位公差各項(xiàng)目的符號(hào)，形位公差框格及指引線，形位公差數(shù)值和其他有關(guān)符號(hào)，以及基準(zhǔn)代號(hào)等。框格內(nèi)字體的高度h與圖樣中的尺寸數(shù)字等高。2) 形位公差標(biāo)注示例    一根氣門(mén)閥桿，在圖中所標(biāo)注的形位公差附近添加的文字，只是為了給讀者作說(shuō)明而重復(fù)寫(xiě)上的，在實(shí)際的圖樣中不需要重復(fù)注寫(xiě)。1.零件上的鑄造結(jié)構(gòu) 1) 鑄造圓角   當(dāng)零件的毛坯為鑄件時(shí)，因鑄造工藝的要求，鑄件各表面相交的轉(zhuǎn)角處都應(yīng)做成圓角。鑄造圓角可防止鑄件澆鑄時(shí)轉(zhuǎn)角處的落砂現(xiàn)象及避