機械加工培訓資料

1、什么叫機械加工機械加工是一種用加工機械對工件的外形尺寸或性能進行改變的過程。按被加工的工件處于的溫度狀態(tài)，分為冷加工和熱加工。一般在高于或低于常溫狀態(tài)的加工，會引起工件的化學或物相變化，稱熱加工。一般在常溫下加工，并且不引起工件的化學或物相變化，稱冷加工。冷加工按加工方式的差別可分為切削加工和壓力加工。熱加工常見有熱處理”段造，鑄造和焊接。另外裝配時常常要用到冷熱處理。例如：軸承在裝配時往往將內圈放入液氮里冷卻使其尺寸收縮，將外圈適當加熱使其尺寸放大，然后再將其裝配在一起。機械加工：廣意的機械加工就是凡能用機械手段制造產品的過程；狹意的是用車床、銃床、鉆床、磨床、沖壓機、壓鑄機機等專用機械設備

2、制作零件的過程。機械加工的定義是什么采用各種機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質量，使之成為合格產品，稱為機械加工。采用機床（包括加工中心）、工具、專業(yè)設備，按照設計圖紙的要求，以切削、研磨、鏈銃、連接、組合等手段,改變毛坯幾何形狀、尺寸和表面質量，使之滿足圖紙要求的過程，稱為機械加工。什么是機械加工精度？機械加工精度是什么意思？加工精度是加工后零件表面的實際尺寸、形狀、位置三種幾何參數與圖紙要求的理想幾何參數的符合程度。理想的幾何參數，對尺寸而言，就是平均尺寸；對表面幾何形狀而言，就是絕對的圓、圓柱、平面、錐面和直線等；對表加工精度是加工后零件表面的實際尺寸、形狀、位置三種幾何參

3、數與圖紙要求的理想幾何參數的符合程度。理想的幾何參數，對尺寸而言，就是平均尺寸；對表面幾何形狀而言，就是絕對的圓、圓柱、平面、錐面和直線等；對表面之間的相互位置而言，就是絕對的平行、垂直、同軸、對稱等。零件實際幾何參數與理想幾何參數的偏離數值稱為加工誤差。加工精度與加工誤差都是評價加工表面幾何參數的無超1。加工精度用公差等級衡量，等級值越小，其精度越高；加工誤差用數值表示，數值越大，其誤差越大。加工精度高，就是加工誤差小，反之亦然。任何加工方法所得到的實際參數都不會絕對準確,圍內，就認為保證了加工精度。從零件的功能看，只要加工誤差在零件圖要求的公差范機器的質量取決于零件的加工質量和機器的裝配質

4、量，零件加工質量包含零件加工精度和表面質量兩大部分。機械加工精度是指零件加工后的實際幾何參數（尺寸、形狀和位置）與理想幾何參數相符合的程度。它們之間的差異稱為加工誤差。加工誤差的大小反映了加工精度的高低。誤差越大加工精度越低，誤差越小加工精度越高。加工精度包括三個方面內容：尺寸精度指加工后零件的實際尺寸與零件尺寸的公差帶中心的相符合程度。形狀精度指加工后的零件表面的實際幾何形狀與理想的幾何形狀的相符合程度。位置精度指加工后零件有關表面之間的實際位置與理想什么是機加工，是干什么的，用于什么材料的加工？如果你們單位有后方設備，如金屬切削機床（包括車、銃、包IJ、插等設備），如果生產所需的設備的零件

5、壞了,需要維修，這樣就需要送到機加車間維修或加工。為了保證生產的順利進行，一般的企業(yè)都設用機加工車間，主要負責生產設備的維修。為了杜絕由于設備的原因影響生產，機加工車間對各生產車間都派有保全工，發(fā)現問題及時解決。機加工用的主要材料主要是各種鋼材等。如果單位沒有機加設備，那么生產設備的某一零件出現問題要送出去機加工。兩家要簽訂加工合同，加工結束后，應由委托單位檢驗加工質量，無誤后，應按照加工合同支付加工費。但是加工單位要給委托加工單位開具專用發(fā)票，委托加工單位可根據發(fā)票，作如下的帳務處理：借：生產成本-外加工費借：應交稅金-應交增值稅（進項稅額貸：銀行存款什么是機械加工工藝機械加工工藝：是指用機

6、械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質使其成為合格零件的全過程。組成機械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又由安裝、工位、工步及走刀組成。機械加工工藝過程工藝基礎的基本概念一、生產過程和工藝過程生產過程是指從原材料（或半成品）制成產品的全部過程。對機器生產而言包括原材料的運輸和保存，生產的準備，毛坯的制造，零件的加工和熱處理，產品的裝配、及調試，油漆和包裝等內容。生產過程的內容十分廣泛，現代企業(yè)用系統(tǒng)工程學的原理和方法組織生產和指導生產，將生產過程看成是一個具有輸入和輸出的生產系統(tǒng)。能使企業(yè)的管理科學化，使企業(yè)更具應變力和競爭力。在生產過程中，直接改變原材料（或毛坯）形狀、尺寸和性能

7、，使之變?yōu)槌善返倪^程，稱為工藝過程。它是生產過程的主要部分。例如毛坯的鑄造、鍛造和焊接；改變材料性能的熱處理1;零件的機械加工等，都屬于工藝過程。工藝過程又是由一個或若干個順序排列的工序組成的。工序是工藝過程的基本組成單位。所謂工序是指在一個工作地點，對一個或一組工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程。構成一個工序的主要特點是不改變加工對象、設備和操作者，而且工序的內容是連續(xù)完成的。例如圖32-1中cc1的零件，其工藝過程可以分為以下兩個工序：工序1：在車床上車外圓、車端面、像孔和內孔倒角；工序2:在鉆床上鉆6個小孔。在同一道工序中，工件可能要經過幾次安裝。工件在一次裝夾中所完成的那部分工序，稱為安裝

8、。在工序1中，有兩次安裝。第一次安裝：用三爪卡盤夾住外圓，車端面C,鏈內孔，內孔倒角，車外圓。第二次安裝：調頭用三爪盤夾住外圓，車端面A和B,內孔倒角。二、生產類型生產類型通常分為三類。1 .單件生產單個地生產某個零件，很少重復地生產。2 .成批生產成批地制造相同的零件的生產。3 .大量生產當產品的制造數量很大，大多數工作地點經常是重復進行一種零件的某一工序的生產。擬定零件的工藝過程時，由于零件的生產類型不同，所采用的加方法、機床設備、工夾量具、毛坯及對工人的技術要求等，都有很大的不同。三、加工余量為了加工出合格的零件，必須從毛坯上切去的那層金屬的厚度，稱為加工余量。加工余量又可分為工序余量和

9、總余量。某工序中需要切除的那層金屬厚度，稱為該工序的加工余量。從毛坯到成品總共需要切除的余量，稱為總余量，等于相應表面各工序余量之和。在工件上留加工余量的目的是為了切除上一道工序所留下來的加工誤差和表面缺陷，如鑄件表面冷硬層、氣孔、夾砂層，鍛件表面的氧化皮、脫碳層、表面裂紋，切削加工后的內應力層和表面粗糙度等。從而提高工件的精度和表面粗糙度。加工余量的大小對加工質量和生產效率均有較大影響。加工余量過大，不僅增加了機械加工的勞動量，降低了生產率，而且增加了材料、工具和電力消耗，提高了加工成本。若加工余量過小，則既不能消除上道工序的各種缺陷和誤差，又不能補償本工序加工時的裝夾誤差，造成廢品。其選取

10、原則是在保證質量的前提下，使余量盡可能小。一般說來，越是精加工，工序余量越小。四、基準機械零件是由若干個表面組成的，研究零件表面的相對關系，必須確定一個基準，基準是零件上用來確定其它點、線、面的位置所依據的點、線、面。根據基準的不同功能，基準可分為設計基準和工藝基準兩類。1 .設計基準在零件圖上用以確定其它點、線、面位置的基準，稱為設計基準。如圖32-2所cc2示的軸套零件，各外圓和內孔的設計基準是零件的軸心線，端面A是端面B、C的設計基準，內孔的軸線是外圓徑向跳動的基準。2 .工藝基準零件在加工和裝配過程中所使用的基準，稱為工藝基準。工藝基準按用途不同又分為裝配基準、測量基準及定位基準。(1

11、)裝配基準裝配時用以確定零件在部件或產品中的位置的基準，稱為裝配基準。(2)測量基準用以檢驗已加工表面的尺寸及位置的基準，稱為測量基準。如圖32-2中的零件，內孔軸線是檢驗外圓徑向跳動的測量基準；表面A是檢驗長度L尺寸l和的測量基準。(3)定位基準加工時工件定位所用的基準，稱為定位基準。作為定位基準的表面(或線、點)，在第一道工序中只能選擇未加工的毛坯表面，這種定位表面稱粗基準.在以后的各個工序中就可采用已加工表面作為定位基準，這種定位表面稱精基準。五、擬定工藝路線的一般原則機械加工工藝規(guī)程的制定，大體可分為兩個步驟。首先是擬定零件加工的工藝路線，然后再確定每一道工序的工序尺寸、所用設備和工藝

12、裝備以及切削規(guī)范、工時定額等。這兩個步驟是互相聯系的，應進行綜合分析。工藝路線的擬定是制定工藝過程的總體布局，主要任務是選擇各個表面的加工方法，確定各個表面的加工順序，以及整個工藝過程中工序數目的多少等。擬定工藝路線的一般原則如下。1、先加工基準面零件在加工過程中，作為定位基準的表面應首先加工出來，以便盡快為后續(xù)工序的加工提供精基準。稱為基準先行”。2、劃分加工階段加工質量要求高的表面，都劃分加工階段，一般可分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。主要是為了保證加工質量；有利于合理使用設備；便于安排熱處理工序；以及便于時發(fā)現毛坯缺陷等。3、先孔后面1對于箱體、支架和連桿等零件應先加工平面后加工孔

13、。這樣就可以以平面定位加工孔，保證平面和孔的位置精度，而且對平面上的孔的加工帶來方便。4、主要表面的光整加工(如研磨、琦磨、精磨等)，應放在工藝路線最后階段進行，以免光整加工的表面，由于工序間的轉運和安裝而受到損傷。上述為工序安排的一般情況。有些具體情況可按下列原則處理。(1)、為了保證加工精度，粗、精加工最好分開進行。因為粗加工時，切削量大，工件所受切削力、夾緊力大，發(fā)熱量多，以及加工表面有較顯著的加工硬化現象，工件內部存在著較大的內應力，如果粗、粗加工連續(xù)進行，則精加工后的零件精度會因為應力的重新分布而很快喪失。對于某些加工精度要求高的零件。在粗加工之后和精加工之前，還應安排低溫退火或時效

14、處理工序來消除內應力。(2)、合理地選用設備。粗加工主要是切掉大部分加工余量，并不要求有較高的加工精度，所以粗加工應在功率較大、精度不太高的機床上進行，精加工工序則要求用較高精度的機床加工。粗、精加工分別在不同的機床上加工，既能充分發(fā)揮設備能力，又能延長精密機床的使用壽命。(3)、在機械加工工藝路線中，常安排有熱處理工序。熱處理工序位置的安排如下：為改善金屬的切削加工性能，如退火、正火、調質等，一般安排在機械加工前進行。為消除內應力，如時效處理、調質處理等，一般安排在粗加工之后，精加工之前進行。為了提高零件的機械性能，如滲碳、淬火、回火等，一般安排在機械加工之后進行。如熱處理后有較大的變形，還

15、須安排最終加工工序機械加工精度包括哪四種？加工精度是加工后零件表面的實際尺寸、形狀、位置三種幾何參數與圖紙要求的理想幾何參數的符合程度。理想的幾何參數，對尺寸而言，就是平均尺寸；對表面幾何形狀而言，就是絕對的圓、圓柱、平面、錐面和直線等；對表面之間的相互位置而言，就是絕對的平行、垂直、同軸、對稱等。零件實際幾何參數與理想幾何參數的偏離數值稱為加工誤差。加工精度與加工誤差都是評價加工表面幾何參數的術語。加工精度用公差等級衡量，等級值越小，其精度越高；加工誤差用數值表示，數值越大，其誤差越大。加工精度高，就是加工誤差小，反之亦然。任何加工方法所得到的實際參數都不會絕對準確，從零件的功能看，只要加工

16、誤差在零件圖要求的公差范圍內，就認為保證了加工精度。機器的質量取決于零件的加工質量和機器的裝配質量，零件加工質量包含零件加工精度和表面質量兩大部分。機械加工精度是指零件加工后的實際幾何參數(尺寸、形狀和位置)與理想幾何參數相符合的程度。它們之間的差異稱為加工誤差。加工誤差的大小反映了加工精度的高低。誤差越大加工精度越低，誤差越小加工精度越高。加工精度包括三個方面內容：尺寸精度指加工后零件的實際尺寸與零件尺寸的公差帶中心的相符合程度。形狀精度指加工后的零件表面的實際幾何形狀與理想的幾何形狀的相符合程度。位置精度指加工后零件有關表面之間的實際位置與理想機加工之切削加工切削加工-用切削刀具，在工具(

17、刀具)與工件的相對運動中，切除工件上的多余材料，得到預想的工件運動中，切除工件上的多余材料，得到預想的工件形狀，尺寸和表面質量的加工方法。分機加工和鉗工，機加工是工人操作機床完成，這使我們主要研究的。鉗工是工人用手持工具來加工的，在某些場合下，鉗工加工還是非常經濟和方便的目前絕大多數零件的質量還要靠切削加工的方法來保證。什么是機械加工表面質量？什么是機械加工表面質量？零件的表面質量是機械加工質量的重要組成部分，表面質量是指機械加工后零件表面層的微觀幾何結構及表層金屬材料性質發(fā)生變化的情況。經機械加工后的零件表面并非理想的光滑表面，它存在著不同程度的粗糙波紋、冷硬、裂紋等表面缺陷。15mm）,但

18、對機器零件的使用性能有著極大的影響。零件的磨損、腐蝕和疲勞破壞都是從零件表.零件的表面質量機械加工質量的重要組成部分，表面質量是指機械加工后零件表面層的微觀幾何結構及表層金屬材料性質發(fā)生變化的情況。經機械加工后的零件表面并非理想的光滑表面，它存在著不同程度的粗糙波紋、冷硬、裂紋等表面缺陷。雖然只有極薄的一層（0.050.15mm）,但對機器零件的使用性能有著極大的影響;零件的磨損、腐蝕和疲勞破壞都是從零件表面開始的，特別是現代化工業(yè)生產使機器正朝著精密化、高速化、多功能方向發(fā)展，工作在高溫、高壓、高速、高應力條件下的機械零件，表面層的任何缺陷都會加速零件的失效。因此，必須重視機械加工表面質量。

19、一、機械加工表面質量的含義機器零件的加工質量不僅指加工精度，還包括加工表面質量，它是零件加工后表面層狀態(tài)完整性的表征。機械加工后的表面，總存在一定的微觀幾何形狀的偏差，表面層的物理力至性能也發(fā)生變化。因此，機械加工表面質量包括加工表面的幾何特征和表面層物理力學性能兩個方面的內容。（一）加工表面的幾何特征加工表面的微觀幾何特征主要包括表面粗糙度和表面波度兩部分組成，如圖5-1所示。表面粗糙度是波距L小于1mm的表面微小波紋；表面波度是指波距L在120mm之間的表面波紋。通常情況下，當L/H（波距/波高）<50時為表面粗糙度，L/H=501000時為表面波度。1.表面粗糙度表面粗糙度主要是由

20、2M的形狀以及切配過程中塑性變形和振動等因素引起的，它是指已加工表面的微觀幾何形狀誤差。2.表面波度主要是由加工過程中工莖系統(tǒng)的低頻振動引起的周期性形狀誤差（圖5-1中L2/H2）,介于形狀誤差（L1/H1>1000）與表面粗糙度（L3/H3<50）之間。（二）加工表面層的物理力學性能表面層的物理力學性能包括表面層的加工硬化、殘余應力和表面層的金相組織變化。機械零件在加工中由于受切削力和熱的綜合作用，表面層金屬的物理力學性能相對于基本金屬的物理力學性能發(fā)生了變化。圖5-2a所示為零件表面層沿深度方向的變化。最外層生成有氧化膜或其他化合物，并吸收、滲進氣體粒子，稱為吸附層。吸附層下是

21、壓縮層，它是由于切削力的作用造成的塑性變形區(qū)，其上部是由于刀具的擠壓摩擦而產生的纖維層。切削熱的作用也會使工件表面層材料產生相變及晶粒大小變化。1 .表面層的加工硬化表面層的加工硬化一般用硬化層的深度和硬化程度N來評定:N=（H-H0）/H0>TO0%式中H加工后表面層的顯微硬度；H。原材料的顯微硬度。2 .表面層金相組織的變化在加工過程（特別磨削）中的高溫作用下，工件表層溫度升高，當溫度超過材料的相變臨界點時，就會產生金相組織的變化，大大降低零件使用性能，變化包括晶粒大小、形狀、析出物和再結晶等。金相組織的變化主要通過顯微組織觀察來確定。3 .表面層殘余應力在加工過程中，由于塑性變形、

22、金相組織的變化和溫度造成的體積變化的影響，表面層會產生殘余應力。目前對殘余應力的判斷大多是定性的，它對零件使用性能的影響大小取決于它的方向、大小和分布狀況。二、表面完整性隨著科學技術的發(fā)展，對產品的使用性能要求越來越高，一些重要零件需在高溫、高壓、高速的條件下工作，表面層的任何缺陷，直接影響零件的工作性能，為適應科學技術的發(fā)展，在研究表面質量的領域里提出了表面完整性的概念，主要有：（一）表面形貌主要描述加工后零件的幾何特征，它包括表面粗糙度、表面波度和紋理等。（二）表面缺陷它是指加工表面上出現的宏觀裂紋、傷痕和腐蝕現象等，對零件的使用有很大影響。（三）微觀組織和表面層的冶金化學性能主要包括微觀

23、裂紋、微觀組織變化及晶間腐蝕等。（四）表面層物理力學性能主要包括表面層硬化深度和程度、表面層殘余應力的大小、分布。（五）表面層的其他工程技術特征主要包括摩擦特性、光的反射率、導電性和導磁性等。機械加工工藝過程的組成機械力口工工藝過程是由一個或若干個順序排列的工序組成的,而工序又可分為若干個安裝、工位、工步和走刀。20成的那一部分工藝內容。位制造悶e.51""51U&M紜）工序工序是指一個或一組工人，在一個工作地對一個或同時對幾個工件所連續(xù)完區(qū)分工序的主要依據，是工作地（或設備）是否變動和完成的那部分工藝內容是否連續(xù)。3-1圖3-1所示的圓盤零件，單件小批生產時其加工

24、工藝過程如表3-1所;成批生產時其力口工工藝過程如表3-2所示。表3-1圓盤零件單件小批機械加工工藝過程表3-2圓盤零件成批機械加工工藝過程工序號工序名稱工裝工步工序內容設備1車削I1234（用三爪自定心卡盤夾緊毛坯小端外圓）£1遺網rww.51sTrerf車大端端面車大端外圓至100鉆20孔倒角車床（工件調頭，用三爪自定心卡盤夾緊毛坯大端外圓）51制ift網51zi.erg5】制造阿vn.Glzz.argII51制造網innrSize,otg551制造網twifjSlzz.arg67車小端端面，保證尺寸35mm車小端外圓至48,保證尺寸20mm倒角2鉆削I12（用夾具裝夾工件）依次

25、力口二三個8孔在夾具中修去孔口的銳邊及毛刺鉆床工裝工步工序內考機械的組成合件組件部件總裝臺機械產品往往由上千至上萬個零件所組成，為了便于組織裝配工作，必須將產品分解為若干個可以獨立進行裝配的裝配單元,以便按照單元次序進行裝配并有利于縮短裝配周期。裝配單元通?？蓜澐譃槲鍌€等級。1 .零件零件是組成機械和參加裝配的最基本單元。大部分零件都是預先裝成合件、組件和部件再進入總2 .合件合件是比零件大一級的裝配單元。下列情況皆屬合件。(1)兩個以上零件，是由不可拆卸白聯接方法(如挪、焊、熱壓裝配等)聯接在一起。機電之家】強,CM(2)少數零件組合后還需要合并加工,如齒輪減速箱體與箱蓋、柴油機連桿與連桿蓋，都是組合后鏈孔的，零件之間對號入座,不能互換。(3)以一個基準零件和少數零件組合在一5耀I西網L/Ca)合件圖11T一起，如圖111a屬于合件，其中蝸輪為基準零隹即幻丐臺(b)組件合件與組件舉例機電之家3 .組件組件是一個或幾個合件與若干個零件的組合。如圖111b所示即屬于組件，其中蝸輪與齒輪為個先裝好的合件，而后以階梯軸為基準件，與合件