機械加工工藝基礎(chǔ)知識點上課講義

1、精品文檔機械加工工藝基礎(chǔ)知識點0 總體要求掌握常用量具的正確使用、 維護及保養(yǎng)，了解機械零件幾何精度的國家標準， 理解極限與配合、 形狀和位置公差的含義及標注方法； 金屬切削和刀具的一般知 識、常用夾具知識； 能正確選用常用金屬材料， 了解一般機械加工的工藝路線與 熱處理工序。一、機械零件的精度1. 了解極限與配合的術(shù)語、定義和相關(guān)標準。理解配合制、公差等級及配合種 類。掌握極限尺寸、偏差、公差的簡單計算和配合性質(zhì)的判斷。1.1 基本術(shù)語：尺寸、基本尺寸、實際尺寸、極限尺寸、尺寸偏差、上偏差、下 偏差、（尺寸）公差、標準公差及等級（ 20 個公差等級， IT01 精度最高； IT18 最低）、

2、公差帶位置（基本偏差，了解孔、軸各 28 個基本偏差代號）。1.2 配合制：（1）基孔制、基軸制；配合制選用；會區(qū)分孔、軸基本偏差代號。（2）了解配合制的選用方法。（3）配合類型：間隙、過渡、過盈配合（4）會根據(jù)給定的孔、軸配合制或尺寸公差帶，判斷配合類型。1.3 公差與配合的標注（1）零件尺寸標注（2）配合尺寸標注2. 了解形狀、位置公差、表面粗糙度的基本概念。理解形位公差及公差帶。2.1 幾何公差概念：1）形狀公差：直線度、平面度、圓度、圓柱度、線輪廓度、面輪廓度。2）位置公差：位置度、同心度、同軸度。作用：控制形狀、位置、方向誤差。3）方向公差：平行度、垂直度、傾斜度、線輪廓度、面輪廓度

3、。4）跳動公差：圓跳動、全跳動。2.2 幾何公差帶：1）幾何公差帶2）幾何公差形狀3）識讀3. 正確選擇和熟練使用常用通用量具（如鋼直尺、游標卡尺、千分尺、量缸表、 直角尺、刀口尺、萬能角尺等）及專用量具（如螺紋規(guī)、平面樣板等） ，并能對 零件進行準確測量。3.1 常用量具：（1）種類：鋼直尺、游標卡尺、千分尺、量缸表、直角尺、刀口尺、萬能角尺。（2）識讀：刻度，示值大小判斷。（3）調(diào)整與使用及注意事項：校對零點，測量力控制。3.2 專用量具：（1）種類：螺紋規(guī)、平面角度樣板。（2）調(diào)整與使用及注意事項3.3 量具的保養(yǎng)（1）使用前擦拭干凈（2）精密量具不能量毛坯或運動著的工伯（3）用力適度，

4、不測高溫工件（4）擺放，不能當工具使用（5）干量具清理（6）量具使用后，擦洗干凈涂清潔防銹油并放入專用的量具盒內(nèi)。二、金屬材料及熱處理1. 理解強度、塑性、硬度的概念。2. 了解工程用金屬材料的分類，能正確識讀常用金屬材料的牌號。2.1 金屬材料分類及牌號的識讀：2.1.1 黑色金屬：（1）定義：通常把以鐵及以鐵碳為主的合金（鋼鐵）稱為黑色金屬。(2) 鑄鐵：灰鑄鐵HT抗拉強度(T b) 200 (MPa、可鍛鑄鐵KT (H黑心、Z珠 光體)抗拉強度(T b) 300-伸長率06、球墨鑄鐵QT抗拉強度(T b) 400-伸長 率 18。( 3)碳鋼： 按含碳量分：低、中、高碳鋼。按質(zhì)量分：普通

5、、優(yōu)質(zhì)、高級優(yōu)質(zhì)。按用途分：普通：Q235A 一般工程用，屈服強度 Q數(shù)值235等級A。 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼： 45鋼：機械零件用，中碳鋼，含碳量 0.45%)； 碳素工具鋼：T12:工具鋼，用于刃具、量具、模具用鋼，含碳量1.2%。鑄造碳鋼：鑄鋼ZG屈服強度不低于270-抗拉強度不低于500。( 4)合金鋼：按用途分：合金結(jié)構(gòu)鋼：40Cr：合金結(jié)構(gòu)鋼，含碳量0.40%，合金含量小于1.5%不標。合金工具鋼：9SiCr :合金工具鋼，含碳量0.9%, Si、Cr含量小于1.5%; 高速鋼(鋒鋼)W18Cr4V含碳量0.7-0.8%，鎢含量18% Cr含量4% V含量 小于 1.5%。2.1.2 有

6、色金屬( 1 )有色的定義：除黑色金屬以外的金屬材料，統(tǒng)稱為有色金屬。( 2)了解鋁及鋁合金。( 2)了解銅及銅合金。3、了解退火、正火、淬火、回火、調(diào)質(zhì)、時效處理的目的、方法及應用。 重點放在應用上。( 1 )退火：消除鑄件、焊接件、冷作件毛坯的應力。( 2)時效處理：長時間退火，消除毛坯的應力。( 3)正火：消除鍛件毛坯的鍛造應力。調(diào)整硬度，便于加工。( 4)調(diào)質(zhì)：淬火 +回火，綜合機械性能。一般安排在粗加工后、精加工前。( 5)回火：消除淬火應力。溫度越高，鋼的強度、硬度下降，而塑性、韌性提4. 了解金屬表面處理的一般方法。（1）表面淬火（2）（表層）化學處理：電鍍 物理處理：防銹漆因在

7、金屬表面外處理，不在此列。三、金屬切削和刀具的一般知識1. 了解金屬切削運動及其特點，掌握切削用量三要素選用原則，會簡單計算。1.1 切削運動：（ 1）主運動 Vc：（ 2）進給運動 Vf ：（3）關(guān)系：一般主運動一個，進給運動一個或多個。1.2 切削時工件上形成的表面 :（1）待加工表面（ 2）過渡表面：正在切削的表面。（3）已加工表面1.3 切削用量（1）切削速度 Vc：Vc=（PI*d*n）/1000（m/min 或 m/s）鉆頭，切削刃d變化，Vc變化（2）進給量f:車工：mm/r；銑工：（ 3）背吃刀具 ap（ mm）2. 了解常用刀具材料及其適用范圍。2.1 （車）刀具的結(jié)構(gòu)形式：

8、整體式、焊接式、機夾重磨式、機夾可轉(zhuǎn)位刀片式。2.2 刀具常用材料：（1）硬質(zhì)合金：耐溫800度以上，不能使用冷卻液。常用的有 YT （鋼件：YT5 YT15 YT30、YW（ YW1 YW2、YG（鑄鐵件、有色金屬件： YG3 YG6 YG8 三 種。（ 2）高速鋼：耐溫 550 度以上，需要使用冷卻液。2.3 刀具鈍化：（ 1 ）磨損：刀具后刀面和前刀面磨損。（2）崩刃：切削刃的脆性破裂。（3）卷刃：切削刃的塑性變形。3. 了解常用刀具的主要角度及其作用。（1）前角：增大，切削變形減小，切削熱少，切削溫度低。（2）后角：增大，后刀面摩擦少， （工件）切削熱少，切削刃強度低，影響刀尖 散熱。

9、（3）主偏角：減小，切削刃增加，散熱改善，切削溫度低。（4）副編角：增大，副后刀面摩擦少，加工殘余面積大，粗糙度降低。（5）刃傾角：影響刀頭強度和排屑方向。（6）車刀安裝對刀具角度的影響：刀尖與工件軸線不等高情況；刀桿軸線與工 件旋轉(zhuǎn)軸線不垂直度影響。4. 了解切削液的常用種類及適用范圍。4.1 切削液的常用種類：（1）水基類：水溶液：冷卻好，潤滑差；乳化液：冷卻中，潤滑中。 （2）油基類：切削油：冷卻差，潤滑好。5. 了解常用金屬材料的可切削性。 （1）主要指標：相對加工性；與刀具耐用度、切削熱、已加工表面質(zhì)量、切屑 控制和斷屑情況、切削力有關(guān)。（2）影響因素：強度、硬度、塑性、導熱性等（

10、3）改善方法：適當?shù)臒崽幚?，適當調(diào)整材料化學成份。6. 了解切削過程中的物理現(xiàn)象，如切屑形成過程及切屑類型、積屑瘤形成機理 及控制、切削力、切削熱及刀具磨損等。6.1 切削類型：帶狀（塑性材料如鋼件） 、擠裂、單元、崩碎（脆性材料如鑄鐵） 切屑。6.2 積屑瘤： 產(chǎn)生條件：中等切削速度，塑性材料。 對加工影響：保護刀具、增大前角、影響表面質(zhì)量和尺寸精度（積屑瘤不穩(wěn)定） 控制措施：提高或降低速度。6.3 切削力：(1) 主切削力Fc (消耗機床功率95%;背向力Fp (又稱徑向力，它使工件彎 曲變形進而引起振動，對加工精度和表面粗糙度影響最大)；進給力Ff (消耗機 床功率 5%)。( 2)影響

11、因素：材料的強度、硬度、塑性、韌性；刀具的幾何角度(主偏角、 前角影響最大)；切削用量(吃刀量、進給量影響最大，切削速度影響不大)6.4 切削熱( 1)切削熱來源：切削層金屬變形(主要) ；切屑與刀具前刀面之間摩擦；切屑 與刀具后刀面之間摩擦。(2) 切削熱傳出：切屑(50-80%)；工件(10-40%)；刀具(3-9%)；周圍介質(zhì)(1%) ( 3)影響切削熱因素：a切削用量因素：切削速度影響最大；通過增加背吃刀量、降低速度來提高效率。b材料因素：強度、硬度影響；一般來說，合金鋼比結(jié)構(gòu)鋼工件溫度高；c 導熱性影響：有色金屬工件溫度低；d 切屑影響：鑄鐵工件溫度低但刀尖溫度高(粒狀或崩碎狀切屑影

12、響)。e 常用切削液影響：水溶液好，乳化液次，切削油更次。7. 遵守職業(yè)道德和職業(yè)規(guī)范，樹立安全生產(chǎn)、節(jié)能環(huán)保和產(chǎn)品質(zhì)量等職業(yè)意識。四、常用金屬切削機床及應用1. 掌握常用機床的型號識讀。1.1 常用機床：車、銑、刨、磨、鉆床。1.2 能根據(jù)機床型號判別機床類型、加工范圍。2. 了解車床、銑床、刨、磨、鉆床的種類、組成、應用范圍及加工特點。( 1 )常用機床：車、銑、刨、磨、鉆床。( 2)能根據(jù)機床型號判別機床類型、加工范圍。( 3)常用機床的應用及加工特點。( 4)常用機床(車、銑、鉆床)的常用加工方法的加工精度大致范圍。五、機械加工工藝規(guī)程的制訂1. 掌握工步、工序的概念。2. 了解基準的

13、分類，掌握定位基準的選用原則及工件夾緊的基本要求。3. 了解金屬表面常用的加工方法及加工精度，了解影響加工表面質(zhì)量的主要因素及控制措施。4. 掌握加工順序的安排原則，如工序集中與分散、粗精加工概念等。5. 能進行簡單零件加工工藝路線的合理性判定。6. 能讀懂典型多工種復合加工的中等復雜零件的工藝卡。（1）生產(chǎn)類型：單件、批量、大量生產(chǎn)；（2）工序集中與分散概念。（3）機械加工工藝過程：利用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸、 表面質(zhì)量，使其轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返倪^程，簡稱工藝過程。（4）工序和工步（ 5）安裝：將工件在機床或夾具中定位、夾緊的過程稱為安裝。a 六點定位b 車工、銑工、鉗工常用的工件

14、裝夾方法和注意事項。（6）工藝設(shè)備和工藝裝備（7）定位基準選擇a粗基準選擇原則：重要表面；不需加工的表面；余量少；有一定的夾位，夾緊 可靠；同一尺寸方向上只能選用一次。b 精基準選擇原則：基準重合（設(shè)計和定位基準） ；基準統(tǒng)一原則（精基準盡量 統(tǒng)一）；互為基準原則（鉗工平板刮研） ；自為基準原則（重要表面本身作基準如 導軌面加工）。（8）金屬表面常用的加工方法及加工精度外圓表面加工方法：車、磨、拋光。內(nèi)孔表面加工方法 : 鉆、擴、鉸、鏜等平面加工方法：車、銑、刨、磨、銼、刮、研等。（9）了解影響加工表面質(zhì)量的主要因素 :機械加工表面質(zhì)量， 主要表現(xiàn)在以下兩個方面： 一是零件加工表面存在著表面粗 糙度、波度等表面幾何形狀誤差； 二是由于加工過程中的產(chǎn)生表面塑性變形， 引 起的冷作硬化現(xiàn)象；表面粗糙度及其影響因素：a 刀具幾何形狀：在切削過程中，工件受到刀具的刃口圓角及后面的擠壓、摩擦 產(chǎn)生塑性變形，導致理論殘留面積被擠歪、溝紋加深，因而增大了表面粗糙度。b切削因素：刀瘤與鱗刺是影響粗糙度的主要因素。加工表面物理機械性能的變化及其影響因素：（一）加工表面的冷作硬化現(xiàn)象a刀具的形狀因素：刀具的前角、刃口圓角及刀具后面的磨損量