机械加工培训资料

1、什么叫机械加工机械加工是一种用加工机械对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。按被加工的工件处于的温度状态，分为冷加工和热加工。一般在高于或低于常温状态的加工，会引起工件的化学或物相变化，称热加工。一般在常温下加工，并且不引起工件的化学或物相变化，称冷加工。冷加工按加工方式的差别可分为切削加工和压力加工。热加工常见有热处理”段造，铸造和焊接。另外装配时常常要用到冷热处理。例如：轴承在装配时往往将内圈放入液氮里冷却使其尺寸收缩，将外圈适当加热使其尺寸放大，然后再将其装配在一起。机械加工：广意的机械加工就是凡能用机械手段制造产品的过程；狭意的是用车床、铳床、钻床、磨床、冲压机、压铸机机等专用机械设备

2、制作零件的过程。机械加工的定义是什么采用各种机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使之成为合格产品，称为机械加工。采用机床（包括加工中心）、工具、专业设备，按照设计图纸的要求，以切削、研磨、链铳、连接、组合等手段,改变毛坯几何形状、尺寸和表面质量，使之满足图纸要求的过程，称为机械加工。什么是机械加工精度？机械加工精度是什么意思？加工精度是加工后零件表面的实际尺寸、形状、位置三种几何参数与图纸要求的理想几何参数的符合程度。理想的几何参数，对尺寸而言，就是平均尺寸；对表面几何形状而言，就是绝对的圆、圆柱、平面、锥面和直线等；对表加工精度是加工后零件表面的实际尺寸、形状、位置三种几何参

3、数与图纸要求的理想几何参数的符合程度。理想的几何参数，对尺寸而言，就是平均尺寸；对表面几何形状而言，就是绝对的圆、圆柱、平面、锥面和直线等；对表面之间的相互位置而言，就是绝对的平行、垂直、同轴、对称等。零件实际几何参数与理想几何参数的偏离数值称为加工误差。加工精度与加工误差都是评价加工表面几何参数的无超1。加工精度用公差等级衡量，等级值越小，其精度越高；加工误差用数值表示，数值越大，其误差越大。加工精度高，就是加工误差小，反之亦然。任何加工方法所得到的实际参数都不会绝对准确,围内，就认为保证了加工精度。从零件的功能看，只要加工误差在零件图要求的公差范机器的质量取决于零件的加工质量和机器的装配质

4、量，零件加工质量包含零件加工精度和表面质量两大部分。机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数（尺寸、形状和位置）与理想几何参数相符合的程度。它们之间的差异称为加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的高低。误差越大加工精度越低，误差越小加工精度越高。加工精度包括三个方面内容：尺寸精度指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸的公差带中心的相符合程度。形状精度指加工后的零件表面的实际几何形状与理想的几何形状的相符合程度。位置精度指加工后零件有关表面之间的实际位置与理想什么是机加工，是干什么的，用于什么材料的加工？如果你们单位有后方设备，如金属切削机床（包括车、铳、包IJ、插等设备），如果生产所需的设备的零件

5、坏了,需要维修，这样就需要送到机加车间维修或加工。为了保证生产的顺利进行，一般的企业都设用机加工车间，主要负责生产设备的维修。为了杜绝由于设备的原因影响生产，机加工车间对各生产车间都派有保全工，发现问题及时解决。机加工用的主要材料主要是各种钢材等。如果单位没有机加设备，那么生产设备的某一零件出现问题要送出去机加工。两家要签订加工合同，加工结束后，应由委托单位检验加工质量，无误后，应按照加工合同支付加工费。但是加工单位要给委托加工单位开具专用发票，委托加工单位可根据发票，作如下的帐务处理：借：生产成本-外加工费借：应交税金-应交增值税（进项税额贷：银行存款什么是机械加工工艺机械加工工艺：是指用机

6、械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程。组成机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。机械加工工艺过程工艺基础的基本概念一、生产过程和工艺过程生产过程是指从原材料（或半成品）制成产品的全部过程。对机器生产而言包括原材料的运输和保存，生产的准备，毛坯的制造，零件的加工和热处理，产品的装配、及调试，油漆和包装等内容。生产过程的内容十分广泛，现代企业用系统工程学的原理和方法组织生产和指导生产，将生产过程看成是一个具有输入和输出的生产系统。能使企业的管理科学化，使企业更具应变力和竞争力。在生产过程中，直接改变原材料（或毛坯）形状、尺寸和性能

7、，使之变为成品的过程，称为工艺过程。它是生产过程的主要部分。例如毛坯的铸造、锻造和焊接；改变材料性能的热处理1;零件的机械加工等，都属于工艺过程。工艺过程又是由一个或若干个顺序排列的工序组成的。工序是工艺过程的基本组成单位。所谓工序是指在一个工作地点，对一个或一组工件所连续完成的那部分工艺过程。构成一个工序的主要特点是不改变加工对象、设备和操作者，而且工序的内容是连续完成的。例如图32-1中cc1的零件，其工艺过程可以分为以下两个工序：工序1：在车床上车外圆、车端面、像孔和内孔倒角；工序2:在钻床上钻6个小孔。在同一道工序中，工件可能要经过几次安装。工件在一次装夹中所完成的那部分工序，称为安装

8、。在工序1中，有两次安装。第一次安装：用三爪卡盘夹住外圆，车端面C,链内孔，内孔倒角，车外圆。第二次安装：调头用三爪盘夹住外圆，车端面A和B,内孔倒角。二、生产类型生产类型通常分为三类。1 .单件生产单个地生产某个零件，很少重复地生产。2 .成批生产成批地制造相同的零件的生产。3 .大量生产当产品的制造数量很大，大多数工作地点经常是重复进行一种零件的某一工序的生产。拟定零件的工艺过程时，由于零件的生产类型不同，所采用的加方法、机床设备、工夹量具、毛坯及对工人的技术要求等，都有很大的不同。三、加工余量为了加工出合格的零件，必须从毛坯上切去的那层金属的厚度，称为加工余量。加工余量又可分为工序余量和

9、总余量。某工序中需要切除的那层金属厚度，称为该工序的加工余量。从毛坯到成品总共需要切除的余量，称为总余量，等于相应表面各工序余量之和。在工件上留加工余量的目的是为了切除上一道工序所留下来的加工误差和表面缺陷，如铸件表面冷硬层、气孔、夹砂层，锻件表面的氧化皮、脱碳层、表面裂纹，切削加工后的内应力层和表面粗糙度等。从而提高工件的精度和表面粗糙度。加工余量的大小对加工质量和生产效率均有较大影响。加工余量过大，不仅增加了机械加工的劳动量，降低了生产率，而且增加了材料、工具和电力消耗，提高了加工成本。若加工余量过小，则既不能消除上道工序的各种缺陷和误差，又不能补偿本工序加工时的装夹误差，造成废品。其选取

10、原则是在保证质量的前提下，使余量尽可能小。一般说来，越是精加工，工序余量越小。四、基准机械零件是由若干个表面组成的，研究零件表面的相对关系，必须确定一个基准，基准是零件上用来确定其它点、线、面的位置所依据的点、线、面。根据基准的不同功能，基准可分为设计基准和工艺基准两类。1 .设计基准在零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准，称为设计基准。如图32-2所cc2示的轴套零件，各外圆和内孔的设计基准是零件的轴心线，端面A是端面B、C的设计基准，内孔的轴线是外圆径向跳动的基准。2 .工艺基准零件在加工和装配过程中所使用的基准，称为工艺基准。工艺基准按用途不同又分为装配基准、测量基准及定位基准。(1

11、)装配基准装配时用以确定零件在部件或产品中的位置的基准，称为装配基准。(2)测量基准用以检验已加工表面的尺寸及位置的基准，称为测量基准。如图32-2中的零件，内孔轴线是检验外圆径向跳动的测量基准；表面A是检验长度L尺寸l和的测量基准。(3)定位基准加工时工件定位所用的基准，称为定位基准。作为定位基准的表面(或线、点)，在第一道工序中只能选择未加工的毛坯表面，这种定位表面称粗基准.在以后的各个工序中就可采用已加工表面作为定位基准，这种定位表面称精基准。五、拟定工艺路线的一般原则机械加工工艺规程的制定，大体可分为两个步骤。首先是拟定零件加工的工艺路线，然后再确定每一道工序的工序尺寸、所用设备和工艺

12、装备以及切削规范、工时定额等。这两个步骤是互相联系的，应进行综合分析。工艺路线的拟定是制定工艺过程的总体布局，主要任务是选择各个表面的加工方法，确定各个表面的加工顺序，以及整个工艺过程中工序数目的多少等。拟定工艺路线的一般原则如下。1、先加工基准面零件在加工过程中，作为定位基准的表面应首先加工出来，以便尽快为后续工序的加工提供精基准。称为基准先行”。2、划分加工阶段加工质量要求高的表面，都划分加工阶段，一般可分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。主要是为了保证加工质量；有利于合理使用设备；便于安排热处理工序；以及便于时发现毛坯缺陷等。3、先孔后面1对于箱体、支架和连杆等零件应先加工平面后加工孔

13、。这样就可以以平面定位加工孔，保证平面和孔的位置精度，而且对平面上的孔的加工带来方便。4、主要表面的光整加工(如研磨、琦磨、精磨等)，应放在工艺路线最后阶段进行，以免光整加工的表面，由于工序间的转运和安装而受到损伤。上述为工序安排的一般情况。有些具体情况可按下列原则处理。(1)、为了保证加工精度，粗、精加工最好分开进行。因为粗加工时，切削量大，工件所受切削力、夹紧力大，发热量多，以及加工表面有较显著的加工硬化现象，工件内部存在着较大的内应力，如果粗、粗加工连续进行，则精加工后的零件精度会因为应力的重新分布而很快丧失。对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，还应安排低温退火或时效

14、处理工序来消除内应力。(2)、合理地选用设备。粗加工主要是切掉大部分加工余量，并不要求有较高的加工精度，所以粗加工应在功率较大、精度不太高的机床上进行，精加工工序则要求用较高精度的机床加工。粗、精加工分别在不同的机床上加工，既能充分发挥设备能力，又能延长精密机床的使用寿命。(3)、在机械加工工艺路线中，常安排有热处理工序。热处理工序位置的安排如下：为改善金属的切削加工性能，如退火、正火、调质等，一般安排在机械加工前进行。为消除内应力，如时效处理、调质处理等，一般安排在粗加工之后，精加工之前进行。为了提高零件的机械性能，如渗碳、淬火、回火等，一般安排在机械加工之后进行。如热处理后有较大的变形，还

15、须安排最终加工工序机械加工精度包括哪四种？加工精度是加工后零件表面的实际尺寸、形状、位置三种几何参数与图纸要求的理想几何参数的符合程度。理想的几何参数，对尺寸而言，就是平均尺寸；对表面几何形状而言，就是绝对的圆、圆柱、平面、锥面和直线等；对表面之间的相互位置而言，就是绝对的平行、垂直、同轴、对称等。零件实际几何参数与理想几何参数的偏离数值称为加工误差。加工精度与加工误差都是评价加工表面几何参数的术语。加工精度用公差等级衡量，等级值越小，其精度越高；加工误差用数值表示，数值越大，其误差越大。加工精度高，就是加工误差小，反之亦然。任何加工方法所得到的实际参数都不会绝对准确，从零件的功能看，只要加工

16、误差在零件图要求的公差范围内，就认为保证了加工精度。机器的质量取决于零件的加工质量和机器的装配质量，零件加工质量包含零件加工精度和表面质量两大部分。机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数相符合的程度。它们之间的差异称为加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的高低。误差越大加工精度越低，误差越小加工精度越高。加工精度包括三个方面内容：尺寸精度指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸的公差带中心的相符合程度。形状精度指加工后的零件表面的实际几何形状与理想的几何形状的相符合程度。位置精度指加工后零件有关表面之间的实际位置与理想机加工之切削加工切削加工-用切削刀具，在工具(

17、刀具)与工件的相对运动中，切除工件上的多余材料，得到预想的工件运动中，切除工件上的多余材料，得到预想的工件形状，尺寸和表面质量的加工方法。分机加工和钳工，机加工是工人操作机床完成，这使我们主要研究的。钳工是工人用手持工具来加工的，在某些场合下，钳工加工还是非常经济和方便的目前绝大多数零件的质量还要靠切削加工的方法来保证。什么是机械加工表面质量？什么是机械加工表面质量？零件的表面质量是机械加工质量的重要组成部分，表面质量是指机械加工后零件表面层的微观几何结构及表层金属材料性质发生变化的情况。经机械加工后的零件表面并非理想的光滑表面，它存在着不同程度的粗糙波纹、冷硬、裂纹等表面缺陷。15mm）,但

18、对机器零件的使用性能有着极大的影响。零件的磨损、腐蚀和疲劳破坏都是从零件表.零件的表面质量机械加工质量的重要组成部分，表面质量是指机械加工后零件表面层的微观几何结构及表层金属材料性质发生变化的情况。经机械加工后的零件表面并非理想的光滑表面，它存在着不同程度的粗糙波纹、冷硬、裂纹等表面缺陷。虽然只有极薄的一层（0.050.15mm）,但对机器零件的使用性能有着极大的影响;零件的磨损、腐蚀和疲劳破坏都是从零件表面开始的，特别是现代化工业生产使机器正朝着精密化、高速化、多功能方向发展，工作在高温、高压、高速、高应力条件下的机械零件，表面层的任何缺陷都会加速零件的失效。因此，必须重视机械加工表面质量。

19、一、机械加工表面质量的含义机器零件的加工质量不仅指加工精度，还包括加工表面质量，它是零件加工后表面层状态完整性的表征。机械加工后的表面，总存在一定的微观几何形状的偏差，表面层的物理力至性能也发生变化。因此，机械加工表面质量包括加工表面的几何特征和表面层物理力学性能两个方面的内容。（一）加工表面的几何特征加工表面的微观几何特征主要包括表面粗糙度和表面波度两部分组成，如图5-1所示。表面粗糙度是波距L小于1mm的表面微小波纹；表面波度是指波距L在120mm之间的表面波纹。通常情况下，当L/H（波距/波高）<50时为表面粗糙度，L/H=501000时为表面波度。1.表面粗糙度表面粗糙度主要是由

20、2M的形状以及切配过程中塑性变形和振动等因素引起的，它是指已加工表面的微观几何形状误差。2.表面波度主要是由加工过程中工茎系统的低频振动引起的周期性形状误差（图5-1中L2/H2）,介于形状误差（L1/H1>1000）与表面粗糙度（L3/H3<50）之间。（二）加工表面层的物理力学性能表面层的物理力学性能包括表面层的加工硬化、残余应力和表面层的金相组织变化。机械零件在加工中由于受切削力和热的综合作用，表面层金属的物理力学性能相对于基本金属的物理力学性能发生了变化。图5-2a所示为零件表面层沿深度方向的变化。最外层生成有氧化膜或其他化合物，并吸收、渗进气体粒子，称为吸附层。吸附层下是

21、压缩层，它是由于切削力的作用造成的塑性变形区，其上部是由于刀具的挤压摩擦而产生的纤维层。切削热的作用也会使工件表面层材料产生相变及晶粒大小变化。1 .表面层的加工硬化表面层的加工硬化一般用硬化层的深度和硬化程度N来评定:N=（H-H0）/H0>TO0%式中H加工后表面层的显微硬度；H。原材料的显微硬度。2 .表面层金相组织的变化在加工过程（特别磨削）中的高温作用下，工件表层温度升高，当温度超过材料的相变临界点时，就会产生金相组织的变化，大大降低零件使用性能，变化包括晶粒大小、形状、析出物和再结晶等。金相组织的变化主要通过显微组织观察来确定。3 .表面层残余应力在加工过程中，由于塑性变形、

22、金相组织的变化和温度造成的体积变化的影响，表面层会产生残余应力。目前对残余应力的判断大多是定性的，它对零件使用性能的影响大小取决于它的方向、大小和分布状况。二、表面完整性随着科学技术的发展，对产品的使用性能要求越来越高，一些重要零件需在高温、高压、高速的条件下工作，表面层的任何缺陷，直接影响零件的工作性能，为适应科学技术的发展，在研究表面质量的领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几何特征，它包括表面粗糙度、表面波度和纹理等。（二）表面缺陷它是指加工表面上出现的宏观裂纹、伤痕和腐蚀现象等，对零件的使用有很大影响。（三）微观组织和表面层的冶金化学性能主要包括微观

23、裂纹、微观组织变化及晶间腐蚀等。（四）表面层物理力学性能主要包括表面层硬化深度和程度、表面层残余应力的大小、分布。（五）表面层的其他工程技术特征主要包括摩擦特性、光的反射率、导电性和导磁性等。机械加工工艺过程的组成机械力口工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序组成的,而工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀。20成的那一部分工艺内容。位制造闷e.51""51U&M纭）工序工序是指一个或一组工人，在一个工作地对一个或同时对几个工件所连续完区分工序的主要依据，是工作地（或设备）是否变动和完成的那部分工艺内容是否连续。3-1图3-1所示的圆盘零件，单件小批生产时其加工

24、工艺过程如表3-1所;成批生产时其力口工工艺过程如表3-2所示。表3-1圆盘零件单件小批机械加工工艺过程表3-2圆盘零件成批机械加工工艺过程工序号工序名称工装工步工序内容设备1车削I1234（用三爪自定心卡盘夹紧毛坯小端外圆）£1遗网rww.51sTrerf车大端端面车大端外圆至100钻20孔倒角车床（工件调头，用三爪自定心卡盘夹紧毛坯大端外圆）51制ift网51zi.erg5】制造阿vn.Glzz.argII51制造网innrSize,otg551制造网twifjSlzz.arg67车小端端面，保证尺寸35mm车小端外圆至48,保证尺寸20mm倒角2钻削I12（用夹具装夹工件）依次

25、力口二三个8孔在夹具中修去孔口的锐边及毛刺钻床工装工步工序内考机械的组成合件组件部件总装台机械产品往往由上千至上万个零件所组成，为了便于组织装配工作，必须将产品分解为若干个可以独立进行装配的装配单元,以便按照单元次序进行装配并有利于缩短装配周期。装配单元通常可划分为五个等级。1 .零件零件是组成机械和参加装配的最基本单元。大部分零件都是预先装成合件、组件和部件再进入总2 .合件合件是比零件大一级的装配单元。下列情况皆属合件。(1)两个以上零件，是由不可拆卸白联接方法(如挪、焊、热压装配等)联接在一起。机电之家】强,CM(2)少数零件组合后还需要合并加工,如齿轮减速箱体与箱盖、柴油机连杆与连杆盖，都是组合后链孔的，零件之间对号入座,不能互换。(3)以一个基准零件和少数零件组合在一5耀I西网L/Ca)合件图11T一起，如图111a属于合件，其中蜗轮为基准零隹即幻丐台(b)组件合件与组件举例机电之家3 .组件组件是一个或几个合件与若干个零件的组合。如图111b所示即属于组件，其中蜗轮与齿轮为个先装好的合件，而后以阶梯轴为基准件，与合件