机械加工工艺基础知识点上课讲义.docx

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1、精品文档机械加工工艺基础知识点0 总体要求掌握常用量具的正确使用、 维护及保养，了解机械零件几何精度的国家标准， 理解极限与配合、 形状和位置公差的含义及标注方法； 金属切削和刀具的一般知 识、常用夹具知识； 能正确选用常用金属材料， 了解一般机械加工的工艺路线与 热处理工序。一、机械零件的精度1. 了解极限与配合的术语、定义和相关标准。理解配合制、公差等级及配合种 类。掌握极限尺寸、偏差、公差的简单计算和配合性质的判断。1.1 基本术语：尺寸、基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸、尺寸偏差、上偏差、下 偏差、（尺寸）公差、标准公差及等级（ 20 个公差等级， IT01 精度最高； IT18 最低）、

2、公差带位置（基本偏差，了解孔、轴各 28 个基本偏差代号）。1.2 配合制：（1）基孔制、基轴制；配合制选用；会区分孔、轴基本偏差代号。（2）了解配合制的选用方法。（3）配合类型：间隙、过渡、过盈配合（4）会根据给定的孔、轴配合制或尺寸公差带，判断配合类型。1.3 公差与配合的标注（1）零件尺寸标注（2）配合尺寸标注2. 了解形状、位置公差、表面粗糙度的基本概念。理解形位公差及公差带。2.1 几何公差概念：1）形状公差：直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度。2）位置公差：位置度、同心度、同轴度。作用：控制形状、位置、方向误差。3）方向公差：平行度、垂直度、倾斜度、线轮廓度、面轮廓度

3、。4）跳动公差：圆跳动、全跳动。2.2 几何公差带：1）几何公差带2）几何公差形状3）识读3. 正确选择和熟练使用常用通用量具（如钢直尺、游标卡尺、千分尺、量缸表、 直角尺、刀口尺、万能角尺等）及专用量具（如螺纹规、平面样板等） ，并能对 零件进行准确测量。3.1 常用量具：（1）种类：钢直尺、游标卡尺、千分尺、量缸表、直角尺、刀口尺、万能角尺。（2）识读：刻度，示值大小判断。（3）调整与使用及注意事项：校对零点，测量力控制。3.2 专用量具：（1）种类：螺纹规、平面角度样板。（2）调整与使用及注意事项3.3 量具的保养（1）使用前擦拭干净（2）精密量具不能量毛坯或运动着的工伯（3）用力适度，

4、不测高温工件（4）摆放，不能当工具使用（5）干量具清理（6）量具使用后，擦洗干净涂清洁防锈油并放入专用的量具盒内。二、金属材料及热处理1. 理解强度、塑性、硬度的概念。2. 了解工程用金属材料的分类，能正确识读常用金属材料的牌号。2.1 金属材料分类及牌号的识读：2.1.1 黑色金属：（1）定义：通常把以铁及以铁碳为主的合金（钢铁）称为黑色金属。(2) 铸铁：灰铸铁HT抗拉强度(T b) 200 (MPa、可锻铸铁KT (H黑心、Z珠 光体)抗拉强度(T b) 300-伸长率06、球墨铸铁QT抗拉强度(T b) 400-伸长 率 18。( 3)碳钢： 按含碳量分：低、中、高碳钢。按质量分：普通

5、、优质、高级优质。按用途分：普通：Q235A 一般工程用，屈服强度 Q数值235等级A。 优质碳素结构钢： 45钢：机械零件用，中碳钢，含碳量 0.45%)； 碳素工具钢：T12:工具钢，用于刃具、量具、模具用钢，含碳量1.2%。铸造碳钢：铸钢ZG屈服强度不低于270-抗拉强度不低于500。( 4)合金钢：按用途分：合金结构钢：40Cr：合金结构钢，含碳量0.40%，合金含量小于1.5%不标。合金工具钢：9SiCr :合金工具钢，含碳量0.9%, Si、Cr含量小于1.5%; 高速钢(锋钢)W18Cr4V含碳量0.7-0.8%，钨含量18% Cr含量4% V含量 小于 1.5%。2.1.2 有

6、色金属( 1 )有色的定义：除黑色金属以外的金属材料，统称为有色金属。( 2)了解铝及铝合金。( 2)了解铜及铜合金。3、了解退火、正火、淬火、回火、调质、时效处理的目的、方法及应用。 重点放在应用上。( 1 )退火：消除铸件、焊接件、冷作件毛坯的应力。( 2)时效处理：长时间退火，消除毛坯的应力。( 3)正火：消除锻件毛坯的锻造应力。调整硬度，便于加工。( 4)调质：淬火 +回火，综合机械性能。一般安排在粗加工后、精加工前。( 5)回火：消除淬火应力。温度越高，钢的强度、硬度下降，而塑性、韧性提4. 了解金属表面处理的一般方法。（1）表面淬火（2）（表层）化学处理：电镀 物理处理：防锈漆因在

7、金属表面外处理，不在此列。三、金属切削和刀具的一般知识1. 了解金属切削运动及其特点，掌握切削用量三要素选用原则，会简单计算。1.1 切削运动：（ 1）主运动 Vc：（ 2）进给运动 Vf ：（3）关系：一般主运动一个，进给运动一个或多个。1.2 切削时工件上形成的表面 :（1）待加工表面（ 2）过渡表面：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）钻头，切削刃d变化，Vc变化（2）进给量f:车工：mm/r；铣工：（ 3）背吃刀具 ap（ mm）2. 了解常用刀具材料及其适用范围。2.1 （车）刀具的结构形式：

8、整体式、焊接式、机夹重磨式、机夹可转位刀片式。2.2 刀具常用材料：（1）硬质合金：耐温800度以上，不能使用冷却液。常用的有 YT （钢件：YT5 YT15 YT30、YW（ YW1 YW2、YG（铸铁件、有色金属件： YG3 YG6 YG8 三 种。（ 2）高速钢：耐温 550 度以上，需要使用冷却液。2.3 刀具钝化：（ 1 ）磨损：刀具后刀面和前刀面磨损。（2）崩刃：切削刃的脆性破裂。（3）卷刃：切削刃的塑性变形。3. 了解常用刀具的主要角度及其作用。（1）前角：增大，切削变形减小，切削热少，切削温度低。（2）后角：增大，后刀面摩擦少， （工件）切削热少，切削刃强度低，影响刀尖 散热。

9、（3）主偏角：减小，切削刃增加，散热改善，切削温度低。（4）副编角：增大，副后刀面摩擦少，加工残余面积大，粗糙度降低。（5）刃倾角：影响刀头强度和排屑方向。（6）车刀安装对刀具角度的影响：刀尖与工件轴线不等高情况；刀杆轴线与工 件旋转轴线不垂直度影响。4. 了解切削液的常用种类及适用范围。4.1 切削液的常用种类：（1）水基类：水溶液：冷却好，润滑差；乳化液：冷却中，润滑中。 （2）油基类：切削油：冷却差，润滑好。5. 了解常用金属材料的可切削性。 （1）主要指标：相对加工性；与刀具耐用度、切削热、已加工表面质量、切屑 控制和断屑情况、切削力有关。（2）影响因素：强度、硬度、塑性、导热性等（

10、3）改善方法：适当的热处理，适当调整材料化学成份。6. 了解切削过程中的物理现象，如切屑形成过程及切屑类型、积屑瘤形成机理 及控制、切削力、切削热及刀具磨损等。6.1 切削类型：带状（塑性材料如钢件） 、挤裂、单元、崩碎（脆性材料如铸铁） 切屑。6.2 积屑瘤： 产生条件：中等切削速度，塑性材料。 对加工影响：保护刀具、增大前角、影响表面质量和尺寸精度（积屑瘤不稳定） 控制措施：提高或降低速度。6.3 切削力：(1) 主切削力Fc (消耗机床功率95%;背向力Fp (又称径向力，它使工件弯 曲变形进而引起振动，对加工精度和表面粗糙度影响最大)；进给力Ff (消耗机 床功率 5%)。( 2)影响

11、因素：材料的强度、硬度、塑性、韧性；刀具的几何角度(主偏角、 前角影响最大)；切削用量(吃刀量、进给量影响最大，切削速度影响不大)6.4 切削热( 1)切削热来源：切削层金属变形(主要) ；切屑与刀具前刀面之间摩擦；切屑 与刀具后刀面之间摩擦。(2) 切削热传出：切屑(50-80%)；工件(10-40%)；刀具(3-9%)；周围介质(1%) ( 3)影响切削热因素：a切削用量因素：切削速度影响最大；通过增加背吃刀量、降低速度来提高效率。b材料因素：强度、硬度影响；一般来说，合金钢比结构钢工件温度高；c 导热性影响：有色金属工件温度低；d 切屑影响：铸铁工件温度低但刀尖温度高(粒状或崩碎状切屑影

12、响)。e 常用切削液影响：水溶液好，乳化液次，切削油更次。7. 遵守职业道德和职业规范，树立安全生产、节能环保和产品质量等职业意识。四、常用金属切削机床及应用1. 掌握常用机床的型号识读。1.1 常用机床：车、铣、刨、磨、钻床。1.2 能根据机床型号判别机床类型、加工范围。2. 了解车床、铣床、刨、磨、钻床的种类、组成、应用范围及加工特点。( 1 )常用机床：车、铣、刨、磨、钻床。( 2)能根据机床型号判别机床类型、加工范围。( 3)常用机床的应用及加工特点。( 4)常用机床(车、铣、钻床)的常用加工方法的加工精度大致范围。五、机械加工工艺规程的制订1. 掌握工步、工序的概念。2. 了解基准的

13、分类，掌握定位基准的选用原则及工件夹紧的基本要求。3. 了解金属表面常用的加工方法及加工精度，了解影响加工表面质量的主要因素及控制措施。4. 掌握加工顺序的安排原则，如工序集中与分散、粗精加工概念等。5. 能进行简单零件加工工艺路线的合理性判定。6. 能读懂典型多工种复合加工的中等复杂零件的工艺卡。（1）生产类型：单件、批量、大量生产；（2）工序集中与分散概念。（3）机械加工工艺过程：利用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸、 表面质量，使其转变为成品的过程，简称工艺过程。（4）工序和工步（ 5）安装：将工件在机床或夹具中定位、夹紧的过程称为安装。a 六点定位b 车工、铣工、钳工常用的工件

14、装夹方法和注意事项。（6）工艺设备和工艺装备（7）定位基准选择a粗基准选择原则：重要表面；不需加工的表面；余量少；有一定的夹位，夹紧 可靠；同一尺寸方向上只能选用一次。b 精基准选择原则：基准重合（设计和定位基准） ；基准统一原则（精基准尽量 统一）；互为基准原则（钳工平板刮研） ；自为基准原则（重要表面本身作基准如 导轨面加工）。（8）金属表面常用的加工方法及加工精度外圆表面加工方法：车、磨、抛光。内孔表面加工方法 : 钻、扩、铰、镗等平面加工方法：车、铣、刨、磨、锉、刮、研等。（9）了解影响加工表面质量的主要因素 :机械加工表面质量， 主要表现在以下两个方面： 一是零件加工表面存在着表面粗

15、 糙度、波度等表面几何形状误差； 二是由于加工过程中的产生表面塑性变形， 引 起的冷作硬化现象；表面粗糙度及其影响因素：a 刀具几何形状：在切削过程中，工件受到刀具的刃口圆角及后面的挤压、摩擦 产生塑性变形，导致理论残留面积被挤歪、沟纹加深，因而增大了表面粗糙度。b切削因素：刀瘤与鳞刺是影响粗糙度的主要因素。加工表面物理机械性能的变化及其影响因素：（一）加工表面的冷作硬化现象a刀具的形状因素：刀具的前角、刃口圆角及刀具后面的磨损量对于冷作硬化层 有很大的影响。 前角减小、 刃口及后面的磨损量增大时， 冷作硬化层的深度和硬 度也随之增大。b 切削用量因素：切削速度和进给量的变化对冷作硬化有较大的影响。切削速度 增大时，刀具与工件的接触时间短， 塑性变形程度小， 硬化层和硬度都有所减小。 进给速度增大，塑性变形程度增加，表面冷作硬化程度增加。c 被加工材料因素： 被加工材料硬度小， 塑性愈大的材料冷作硬化的程度愈严重。（二）切削热的作用，引起加工表面金相组织发生变化，形成热变质层。精品文档