机械加工工艺基础(完整版)

中南大学 Central South University

机械制造工程训练多媒体教学课件

中南大学 工程训练中心

材料成形工艺基础： 主要介绍机械零件毛坯成形方法的工 艺特点、工艺参数的选择、各类零件毛坯 的结构工艺性、零件的材料选择与成形方 法选择的基本原则。 机械加工工艺基础： 主要介绍机械加工的基本概念、切削 基本原理、切削机床与刀具、切削加工基 本工艺过程、选择切削加工方法的基本原 则，以及零件机械加工结构工艺性。

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机械加工工艺基础

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索引第一章.切削加工的基础知识 第二章.金属切削机床 第三章.机械加工工艺过程 第四章.零件表面的加工方案 第五章.零件的结构工艺性 第六章.数控加工技术

第一章

切削加工的基础知识

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1.1 钳工与机械加工 钳工：通过工人手持工具进行切削加工。 机械加工：采用不同的机床(如车床、铣床、刨床、磨床、钻床等)对工 件进行切削加工。

2.零件表面质量的概念零件几何参数： 宏观几何参数： 包括：尺寸、形状、位臵等要素。 微观几何参数： 指：微观表面粗糙程度。

2.1 加 工 精

度

加工精度：指零件经切削加工后，其尺寸、 形状、位臵等参数同理论参数的相符合的 程度，偏差越小，加工精度越高，它包括：a. 尺寸精度：零件尺寸参数的准确程度。 b.形状精度：零件形状与理想形状接近程度。 c.位置精度：零件上实际要素(点、线、面)相对 于基准之间位臵的准确度。

2.1 加 工 精

度

国家标准规定：常用的精度等级分为20级， 分别用IT01、IT0、IT1、IT2…IT18表示。 数字越大，精度越低。其中IT5-IT13常用。 高 精 度：IT5、IT6 通常由磨削加工获得。

中等精度：IT7-IT10

通常由精车、铣、刨获得。

低 精 度：IT11-IT13 通常由粗车、铣、刨、钻 等加工方法获得。

2.1.1 尺 寸 精 度零件尺寸要素的误差大小。 问：精度的高低与哪两个因Φ250 -0.04

素有关？基本尺寸和公差大小。

2.1.2 形 状 精 度Φ250 -0.013

轴加工后可能产生的形状误差

2.1.2 形 状 精 度 指零件上实际要素的形状与理想形状相符 合的程度； 国家标准规定了六类形状公差(见下表)

形状精度的标注：框格分为2格， 箭头指向待表达的表面，数字表示 允许误差的大小，单位为毫米。

2.1.3 位 置 精 度 指零件的实际要素(点、线、面)相对 于基准之间位臵的准确度。

圆圈中的英文字母表示基准，框格分3格，箭头指向待

表达的表面

零件精度等级及其相应的加工方法精度等级 尺寸精度范围 Ra值范围 (μ m) 相应的

加工方法

低精度中等 精度

IT13~IT 11IT10~IT 9 IT8~IT 7

25~12.56.3~3.2 1.6~0.8

粗车、粗镗、粗铣、粗刨、钻孔等半精车、半精镗、半精铣、半精刨、 扩孔等 精车、精镗、精铣、精刨、粗磨、粗 铰等

高精度特别 精密 精度

IT7~IT 6

0.8~0.2

精磨、精铰等研磨、珩磨、超精加工、抛光等

IT5~IT2

Ra<0.2

2.2 表 面 粗 糙 度 表面粗糙度：零件微观表面高低不平的 程度。 产生的原因：1)切削时刀具与工件相 对运动产生的磨擦； 2)机床、刀具和工件在加工时的振动； 3)切削时从零件表面撕裂的切屑产生的痕迹； 4)加工时零件表面发生塑性变形。

2.2 表 面 粗 糙 度表面粗糙度对零件质量的影响：零件的表面粗糙度对机器零件的性能和使用寿命影响较大， 主要有以下几个方面： 1)零件表面粗糙，将使接触面积减小，单位面积压力加大，接触 变形加大，磨擦阻力增大，磨损加快； 2) 表面粗糙度影响配合性质。对于间隙配合，表面粗糙易磨损， 造成间隙迅速加大；对于过盈配合，在装配时，可使微小凸峰 挤平，有效过盈量减少，使配合件强度降低； 3)零件表面粗糙，低谷处容易聚积腐蚀性物质，且不易清除，造 成表面腐蚀； 4)当零件承受载荷时，凹谷处易产生应力集中，以致产生裂纹而 造成零件断裂。

2.2 表 面 粗 糙 度评定参数：常用的是轮廓算术平均偏差Ra

2.2 表 面 粗 糙 度

h1 h2 h3 ... h n Ra n 1 l Ra | y ( x) | dx l 0h1 h2 h3…hnRa

2.2 表 面 粗 糙 度 国家标准规定：表面粗糙度分为14个等级， 分别用 表示， 数字越大，表面越粗糙。 表面粗糙度符号上的数值Ra,单位是微米 (μm)。