清华大学车工专题课ppt课件

1、TSINGHUA UNIVERSITY第第 一一 讲讲零零 件件 的的 技技 术术 要要 求求TSINGHUA UNIVERSITY 切削加工的目的在于加切削加工的目的在于加工出符合图纸要求的机械零件。工出符合图纸要求的机械零件。设计零件时，为了保证机械设设计零件时，为了保证机械设备的精度和运用寿命，应根据备的精度和运用寿命，应根据零件在机器中的的不同作用提零件在机器中的的不同作用提出合理的要求，这些要求通称出合理的要求，这些要求通称为零件的技术要求。为零件的技术要求。TSINGHUA UNIVERSITY 零 件 的 技 术 要 求 一、一、 表表 面面 粗粗 糙糙 度度 二、二、 尺尺 寸

2、寸 精精 度度 三三 、 形形 状状 精精 度度 四、四、 位位 置置 精精 度度 五、五、 热热 处处 理理TSINGHUA UNIVERSITY一、一、 表表 面面 粗粗 糙糙 度度 指零件的外表微观不平度。指零件的外表微观不平度。 在切削加工中，由于振动、刀痕以及在切削加工中，由于振动、刀痕以及刀具与工件之刀具与工件之 间的摩擦，在工件已加工间的摩擦，在工件已加工表表面上不可防止地会产生一些微小的峰谷。面上不可防止地会产生一些微小的峰谷。即即使是光滑的磨削外表，放大后也会发现高使是光滑的磨削外表，放大后也会发现高低不同的微小峰谷。低不同的微小峰谷。 外表上这些微小峰谷的高低程度称为外表上

3、这些微小峰谷的高低程度称为外表粗糙度，也称微观不平度。外表粗糙度，也称微观不平度。TSINGHUA UNIVERSITY 外表粗糙度共分14级： 不加工符号： 加工符号： 外表粗糙度符号：Ra 外表粗糙度单位：m 不同的加工方法可以到达不同的外表粗糙度。要合理地在图纸上标注外表粗糙度，必需掌握各种加工方法，以及详细了解零件各外表在装配体中的功能。 除了外观需求外，普通情况在满足运用要求的情况下，选用较低要求的外表粗糙度，以降低本钱。TSINGHUA UNIVERSITY 二、 尺 寸 精 度 尺寸精度是指零件加工后的实践尺寸相对于理想尺寸的准确程度。尺寸精度是用尺寸公差来控制的。尺寸公差是切削

4、加工中零件尺寸允许的变动量。在根本尺寸一样的情况下，尺寸公差愈小，那么尺寸精度愈高。反之亦然。 尺寸精度由尺寸公差等级来确定。尺寸公差等级共有20个等级。TSINGHUA UNIVERSITY 尺寸公差等级为： IT01、IT0、IT1、IT2 IT3、IT4 T5、IT6、IT7、IT8、IT9、IT10 IT11、IT12、IT13、IT14、IT15、IT16、IT17、IT18 不同的加工方法，可以到达不同的尺寸公差等级。工程技术人员要使本人的设计合理，必需掌握各种加工方法，甚至为实现新的设计要求而发明新的加工方法。 在满足运用要求的前提下，普通选用较低的尺寸公差等级，以降低制造本钱。

5、TSINGHUA UNIVERSITY三、 形 状 精 度 外形精度是指零件上的线、面要外形精度是指零件上的线、面要 素的实践外形相对于理想外形的准确程素的实践外形相对于理想外形的准确程度。外形精度是用外形公差来控制的。度。外形精度是用外形公差来控制的。为了顺应各种不同的情况，国际为了顺应各种不同的情况，国际GB1182-80至至GB1184-80规定了六项外规定了六项外形公差。下面简介运用最为广泛的直线形公差。下面简介运用最为广泛的直线度、平面度、圆度、圆柱度公差的标度、平面度、圆度、圆柱度公差的标 准准及常用的误差检测方法。及常用的误差检测方法。TSINGHUA UNIVERSITY三、

6、形 状 精 度 1. 直直 线线 度度 2. 平平 面面 度度 3. 圆圆 度度 4. 圆圆 柱柱 度度TSINGHUA UNIVERSITY1. 直 线 度 直线度是指零件被测素线如轴线母直线度是指零件被测素线如轴线母线、平面交线、平面内直线直与不直线、平面交线、平面内直线直与不直的程度。的程度。TSINGHUA UNIVERSITY2. 平 面 度 平面度是指零件被测平面要素平面度是指零件被测平面要素平整的程度。平整的程度。TSINGHUA UNIVERSITY3. 圆 度 圆度是指零件的回转外表圆柱圆度是指零件的回转外表圆柱面、圆锥面、球面等横剖面上的面、圆锥面、球面等横剖面上的实践轮廓

7、圆和理想圆相差的程度。实践轮廓圆和理想圆相差的程度。 TSINGHUA UNIVERSITY4. 圆 柱 度 圆柱度是指零件上被测圆柱轮圆柱度是指零件上被测圆柱轮廓外表的实践外形对理想圆柱相廓外表的实践外形对理想圆柱相差的程度。差的程度。TSINGHUA UNIVERSITY四、 位 置 精 度 位置精度是指零件上点、线、面位置精度是指零件上点、线、面 要素的实践位置相对于理想位置的准要素的实践位置相对于理想位置的准 确程度。位置精度是用位置公差来控确程度。位置精度是用位置公差来控 制的。国际制的。国际GB1182-80至至GB1184-80规规定了八项位置公差。下面简介常用的平定了八项位置公

8、差。下面简介常用的平行度、垂直度、同轴度、圆跳动、对称行度、垂直度、同轴度、圆跳动、对称度公差的标注及常用的误差检测方法。度公差的标注及常用的误差检测方法。TSINGHUA UNIVERSITY四、 位 置 精 度基准概念 1. 平平 行行 度度 2. 垂垂 直直 度度 3. 同同 轴轴 度度 4. 圆圆 跳跳 动动 5. 对对 称称 度度 TSINGHUA UNIVERSITY1. 平 行 度 平行度是指零件上被测要素面平行度是指零件上被测要素面或直线相对于基准要素面或直或直线相对于基准要素面或直线平行的程度。线平行的程度。TSINGHUA UNIVERSITY2. 垂 直 度 垂直度是指零

9、件上被测要素垂直度是指零件上被测要素面或直线相对于基准要素面面或直线相对于基准要素面或直线垂直的程度。或直线垂直的程度。TSINGHUA UNIVERSITY3. 同 轴 度 同轴度是指零件上被测回转外表同轴度是指零件上被测回转外表的轴线相对于基准轴线同轴的程度。的轴线相对于基准轴线同轴的程度。TSINGHUA UNIVERSITY4. 圆 跳 动 圆跳动是指零件上被测回转外圆跳动是指零件上被测回转外表相对于以基准轴线为轴线的实表相对于以基准轴线为轴线的实际回转面的偏离度。际回转面的偏离度。TSINGHUA UNIVERSITY5. 对称度 对称度常用在具有对称构造的沟或槽处，例如轴系传动中的

10、轴径与轴上零件的配合。例如当齿轮、蜗轮、皮带轮安装在轴上时，需求靠键实现衔接和传送扭矩。此时轴上的键槽和轮毂孔内的键槽必需对中心线对称，否那么很难装配。TSINGHUA UNIVERSITY第 二 讲金金 属属 切切 削削 刀刀 具具TSINGHUA UNIVERSITY金 属 切 削 刀 具 一、一、 刀刀 具具 材材 料料 二、二、 刀刀 具具 角角 度度 TSINGHUA UNIVERSITY、刀 具 材 料 1 . 刀刀 具具 材材 料料 应应 具具 备备 的的 性性 能能 2. 常常 用用 刀刀 具具 材材 料料TSINGHUA UNIVERSITY1. 刀具资料应具备的性能 在切削

11、过程中，刀具的切削部分在切削过程中，刀具的切削部分要承要承受很大的压力、摩擦、冲击和很高的受很大的压力、摩擦、冲击和很高的温温度，因此刀具切削部分的资料应具备度，因此刀具切削部分的资料应具备如下如下性能：性能：1高高 硬硬 度度 和和 高耐高耐 磨磨 性性 2足足 够够 的的 强强 度度 和和 韧韧 性性3高高 的耐的耐 热热 性性4较好较好 的的 工工 艺艺 性性TSINGHUA UNIVERSITY2. 常 用 刀 具 材 料 切削刀具的资料有碳素工具钢、切削刀具的资料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和人造金刚石等。陶瓷、立方氮化硼

12、和人造金刚石等。目前以高速钢和硬质合金用得最多。目前以高速钢和硬质合金用得最多。种类种类硬度硬度热硬温度热硬温度/C 抗弯强度抗弯强度/103MPa应用举例应用举例碳素工具钢碳素工具钢6064HRC(8183HRA)2002002.52.8 用于手动刀具，用于手动刀具，如锯条、锉刀和刮如锯条、锉刀和刮刀等刀等合金工具钢合金工具钢6065HRC(8183.5HRA)2503002.52.8 用于手动或机动低用于手动或机动低速刀具，如丝锥、板速刀具，如丝锥、板牙等牙等高速钢高速钢6270HRC(8287HRA)5406002.54.5 用于形状复杂的刀用于形状复杂的刀具，如钻头、铰刀、具，如钻头、

13、铰刀、拉刀及各种成形刀具拉刀及各种成形刀具P类类（蓝色）（蓝色）P01P10P20P30切切钢钢M类类（黄色）（黄色）M10M20M30M40切切各各种种金金属属K类类（红色）（红色）K01K10K20K30切切铸铸铁铁 多用于形状简单的多用于形状简单的刀具，如车刀刀头、刀具，如车刀刀头、铣刀刀头、刨刀刀头铣刀刀头、刨刀刀头等等常用刀具材料的主要性能和应用范围常用刀具材料的主要性能和应用范围硬质合金硬质合金8994HRA(7482HRC)80010000.92.5常用牌号（或代号）常用牌号（或代号）T8AT10AT12A9CrSiCrWMnW18Cr4VW6Mo5Cr4V2TSINGHUA U

14、NIVERSITY2. 超硬刀具资料1金刚石刀具：主要用于有色金属和非金属的精细加工；2立方氮化硼刀具：主要用于高硬度的轧辊、淬火钢等资料加工；3陶瓷刀具：类似于立方氮化硼刀具，但价钱较为廉价。TSINGHUA UNIVERSITY二 、 刀 具 角 度 1. 刀刀 具具 切切 削削 部部 分分 的的 组组 成成 2. 确确 定定 刀刀 具具 角角 度度 的的 辅辅 助平面助平面 3. 刀刀 具具 角角 度度TSINGHUA UNIVERSITY1. 刀 具 切 削 部 分 的 组 成 切削刀具的种类很多，虽然外形切削刀具的种类很多，虽然外形 多种多样，但其切削部分却根本一多种多样，但其切削部

15、分却根本一样，外圆车刀是最根本、最典型的样，外圆车刀是最根本、最典型的切削刀具，其切削部分即刀头切削刀具，其切削部分即刀头由由“三面两刃一尖组成，即由前刀三面两刃一尖组成，即由前刀面、后刀面、副后刀面、主切削刃、面、后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、刀尖组成。副切削刃、刀尖组成。TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY1. 刀 具 切 削 部 分 的 组 成前刀面前刀面切屑沿其流出的外表。切屑沿其流出的外表。后刀面后刀面与工件过渡外表相对的外表。与工件过渡外表相对的外表。副后刀面副后刀面与工件已加工外表相对的外表。与工件已加工外表相对的外表。主切削刃主切

16、削刃前刀面与后刀面的交线前刀面与后刀面的交线 。副切削刃副切削刃前刀面与副后刀面的交线。前刀面与副后刀面的交线。刀尖刀尖主切削刃与副切削刃的交点。主切削刃与副切削刃的交点。TSINGHUA UNIVERSITY2. 确 定 刀 具 角 度 的 辅 助平 面 1切削平面切削平面经过主切削刃上某一点并与经过主切削刃上某一点并与工件过渡外表相切的平面。工件过渡外表相切的平面。 2基面基面经过主切削刃上某一点并与该点经过主切削刃上某一点并与该点切削速度方向垂直的平面。切削速度方向垂直的平面。 3正交平面正交平面经过主切削刃上某一点并与经过主切削刃上某一点并与主切削刃在基面上的投影垂直的平面。主切削刃在

17、基面上的投影垂直的平面。 在空间，基面、切削平面和正交平面三在空间，基面、切削平面和正交平面三个辅助平面相互垂直。个辅助平面相互垂直。TSINGHUA UNIVERSITY3. 刀 具 角 度 以外圆车刀为例，引见车刀五以外圆车刀为例，引见车刀五个主要角度：前角、后角、主偏个主要角度：前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角。角、副偏角和刃倾角。TSINGHUA UNIVERSITY前角前角 o 在正交平面内丈量，是前刀面与基面之在正交平面内丈量，是前刀面与基面之间的夹间的夹 角。角。后角后角 o在正交平面内丈量，是后刀面与切削平在正交平面内丈量，是后刀面与切削平面之间的夹角。面之间的夹角。主偏角主

18、偏角r在基面内丈量，是主切削刃在基面上的在基面内丈量，是主切削刃在基面上的投影与进给方向之间的夹角投影与进给方向之间的夹角 。副偏角副偏角r在基面内丈量，是副切削刃在基面上在基面内丈量，是副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向之间的夹角。的投影与进给运动反方向之间的夹角。刃倾角刃倾角s主切削刃在切削平面上的投影与基面主切削刃在切削平面上的投影与基面的夹角。的夹角。3. 刀 具 角 度TSINGHUA UNIVERSITY主偏角对切削加工的影响主偏角对切削加工的影响主偏角对切削力的影响主偏角对切削力的影响副偏角对残留面积的影响副偏角对残留面积的影响 刃倾角对切削加工的影响刃倾角对切削加工的影响T

19、SINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY一、零件加工工艺过程的制定一、零件加工工艺过程的制定1. 1. 零件的机械加工工艺：即零件加工的方法和步骤。零件的机械加工工艺：即零件加工的方法和步骤。2. 2. 制定零件机械加工工艺的内容制定零件机械加工工艺的内容 确定毛坯类型：根据零件外形、构造、资料及确定毛坯类型：根据零件外形、构造、资料及数量。数量。 陈列加工顺序：根据零件的加工精度、外表粗陈列加工顺序：根据零件的加工精度、外表粗糙度、热处置等全部技术要求，及毛坯的类型选糙度、热处置等全部技术要求，及毛坯的类型选择加工方法和陈列加工顺序。择加工方法和陈列加工顺序

20、。 选择机床、刀具、装卡方法、度量方法及确定选择机床、刀具、装卡方法、度量方法及确定加工余量加工余量 确定切削速度、进给量、背吃刀量切深及确定切削速度、进给量、背吃刀量切深及工时定额工时定额 填制工艺卡片填制工艺卡片TSINGHUA UNIVERSITY 3. 制定加工工艺的要求 明确几个问题 不同的零件 工艺不同 同一种零件 工艺也能够不同 客观条件一定时 优选比较合理的工艺方案 有时需求寻求外协加工 合理的工艺方案必需满足以下要求 保证零件的全部技术要求 优质 消费率最高 高产 消费本钱最低 低耗 有良好的劳动条件 平安、环保 TSINGHUA UNIVERSITY二、制定加工工艺的步骤二、制定加工工艺的步骤