机械加工基础知识讲义

基础知识一、基本概念1．生产过程的概念机械产品的生产过程是指将原材料转变为成品的所有劳动过程。

这里所指的成品可以是一台机器、一个部件，也可以是某种零件。

对于机器制造而言，生产过程包括：⑴原材料、半成品和成品的运输和保存；⑵生产和技术准备工作，如产品的开发和设计、工艺及工艺装备的设计与制造、各种生产资料的准备以及生产组织；⑶毛坯制造和处理；⑷零件的机械加工、热处理及其它表面处理；⑸部件或产品的装配、检验、调试、油漆和包装等。

由上可知，机械产品的生产过程是相当复杂的。

它通过的整个路线称为工艺路线。

2．工艺过程的概念工艺过程是指改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为半成品或成品的过程。

它是生产过程的一部分。

工艺过程可分为毛坯制造、机械加工、热处理和装配等工艺过程。

机械加工工艺过程是指用机械加工的方法直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量，使之成为零件或部件的那部分生产过程，它包括机械加工工艺过程和机器装配工艺过程。

本书所称工艺过程均指机械加工工艺过程，以下简称为工艺过程。

在机械加工工艺过程中，针对零件的结构特点和技术要求，要采用不同的加工方法和装备，按照一定的顺序集资进行加工，才能完成由毛坯到零件的过程。

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、工步和走刀等组成。

⑴工序一个或一组工人，在一个工作地点对同一个或同时对几个工件进行加工所连续完成的那部分工艺过程，称之为工序。

由定义可知，判别是否为同一工序的主要依据是：工作地点是否变动和加工是否连续。

生产规模不同，加工条件不同，其工艺过程及工序的划分也不同。

图1-1所示的阶梯轴，根据加工是否连续和变换机床的情况，小批量生产时，可划分为表1-1所示的三道工序；大批大量生产时，则可划分为表1-2所示的五道工序。

图1-1 阶梯轴简图表1-1 小批量生产的工艺过程表1-2 大批大量生产的工艺过程⑵安装在加工前,应先使工件在机床上或夹具中占有正确的位置，这一过程称为定位；工件定位后，将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作称为夹紧；将工件在机床或夹具中每定位、夹紧一次所完成的那一部分工序内容称为安装。

机械加工的基础理论知识，平时都能遇到但你知道其中的真正含义吗展开全文第一章切削加工常识第一节切削要素及其选择一、切削用量切削用量是指切削速度、进给量和背吃刀量的总称，一般叫做切削三要素。

在切削加工中，需要根据不同的工件材料、刀具材料和其他技术、经济要求来选择适宜的切削用量。

其分别定义如下：1、切削速度是指刀具切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度（大多数切削的主运动采用回转运动）。

回转体（刀具或工件）上选定点的切削速度υc(单位是m/min或m/s)的计算公式为：υc = πdn/1000式中 d——工件或刀具上选定点的回转直径(mm)；N——工件或刀具的转速（r/s或r/min）。

当转速n一定时，刀具切削刃各点的切削速度不同。

考虑到切削用量将影响刀具的磨损和已加工表面质量等，确定切削用量时应取最大的切削速度，如外圆车削时应取待加工表面的切削速度；钻头钻孔，应取钻头外径的切削速度。

切削速度对刀具的使用寿命影响很大，例如用硬质合金车削，当切削速度为80米/分钟时，刀具使用寿命是60分钟，而切削速度提高为160米/分钟时，刀具寿命只有3.75分钟，相差16倍。

这是随着切削速度提高，切削温度提高很快，摩擦加剧，使刀具迅速磨损。

切削速度由刀具材料的耐热性决定，同时受被加工材料的加工性影响很大。

例如一把铣刀铣合金钢时选用8米/分钟的切削速度，而铣削铝合金时，同一把铣刀可达到200米/分钟。

由于切削速度决定了刀具耐用度和工件的加工质量，所以非常重要。

若要用切削速度求转速：n =υc×1000 / πd80×1000 80000例如φ100圆钢，80m/min，求转速n，则 n = ————— = ————≈255转2、进给量（走刀量）πd 314进给量包括进给速度和每齿进给量。

进给速度进给速度是工件或刀具每回转一周时两者沿进给运动方向的相对位移，符号用f，单位mm/r（毫米/转）。

而对于刨削等主运动为往复运动的加工，进给量f的单位为mm/双行程（mm/dst）。

机械加工工艺过程的基础知识一、加工对象的选择和准备在机械加工前，需要对加工对象进行合理地选择和准备。

首先要明确加工对象的材料性质和加工要求，包括硬度、切削性能、热处理状况等。

根据加工对象的特点，选择合适的机床和切削工具，并对加工对象进行必要的前处理，如清洗、除锈、切割等。

二、机床和工具的选择机床和切削工具是机械加工的重要设备。

根据加工对象的材料性质、尺寸和形状要求，选择合适的机床和工具。

例如，对于小型零件的加工，可选择手动或半自动机床；对于大型零件的加工，可选择数控机床。

切削工具的选择要考虑材料的硬度、切削速度、切削力和切削导向性等要素。

三、工艺规范的确定机械加工工艺过程中，需要对每一道工序的加工方法、工艺参数和工艺顺序进行规范。

根据加工对象的要求，确定适当的切削速度、进给速度、切削深度和切削角度等参数。

同时，还需要根据工艺规范制定合理的送进量、给退量和回缩量等控制参数，以保证加工精度和表面质量。

四、切削原理的了解机械加工工艺过程中，切削是最常用的加工方法之一、了解切削原理有助于正确选择切削工艺和提高加工效率。

切削原理包括剪切变形、剪切应力、剪切力、刀具与工件接触面积等。

根据切削原理，可以优化刀具的结构和形状，提高切削效率和工件质量。

五、加工工艺的改进和优化机械加工过程中，通过不断地改进和优化加工工艺，可以提高加工效率和降低加工成本。

工艺改进和优化包括提高切削速度、降低切削力、改变切削轮廓和切削角度等。

同时，还可以通过改变工艺参数和工艺顺序，实现更加精密和高效的加工。

综上所述，机械加工工艺过程的基础知识包括加工对象的选择和准备、机床和工具的选择、工艺规范的确定、切削原理的了解以及加工工艺的改进和优化。

通过掌握这些基础知识，可以提高机械加工的效率和质量，满足不同加工要求。

1.轴套类零件这类零件一般有轴、衬套等零件,在视图表达时,只要画出再加上适当的断面图和尺寸标注,就可以把它的主要形状特征以及局部结构表达出来了;为了便于加工时看图,轴线一般按水平放置进行投影,最好选择轴线为侧垂线的位置;在标注轴套类零件的尺寸时,常以它的;由此注出图中所示的Ф14 、Ф11等;这样就把设计上的要求和加工时的工艺基准轴类零件在车床上加工时,两端用顶针顶住轴的中心孔统一起来了;而长度方向的基准常选用重要的端面、接触面轴肩或加工面等;如图中所示的表面粗糙度为的右轴肩,被选为,由此注出13、28、和等尺寸；再以右轴端为,从而标注出轴的总长96;2.盘盖类零件这类零件的基本形状是扁平的盘状,一般有端盖、阀盖、齿轮等零件,它们的主要结构大体上有回转体,通常还带有各种形状的凸缘、均布的圆孔和肋等局部结构;在视图选择时,一般选择过对称面或回转轴线的剖视图作,同时还需增加适当的其它视图如左视图、右视图或俯视图把零件的表达出来;如图中所示就增加了一个左视图,以表达带圆角的方形凸缘和四个均布的通孔;在标注盘盖类零件的尺寸时,通常选用通过轴孔的轴线作为,常选用重要的端面;3.叉架类零件这类零件一般有拨叉、连杆、支座等零件;由于它们的加工位置多变,在选择主视图时,主要考虑工作位置和形状特征;对其它视图的选择,常常需要两个或两个以上的基本视图,并且还要用适当的局部视图、断面图等表达方法来表达零件的局部结构;踏脚座零件图中所示视图选择表达方案精练、清晰对于表达轴承和肋的宽度来说,是没有必要的,而对于,采用剖面比较合适;在标注叉架类零件的尺寸时,通常选用或零件的作为尺寸基准;尺寸标注方法参见图;4.箱体类零件一般来说,这类零件的形状、结构比前面三类零件复杂,而且加工位置的变化更多;这类零件一般有阀体、泵体、减速器箱体等零件;在选择主视图时,主要考虑工作位置和形状特征;选用其它视图时,应根据实际情况采用适当的剖视、断面、局部视图和斜视图等多种辅助视图,以清晰地表达零件的内外结构;在标注尺寸方面,通常选用设计上要求的、重要的安装面、接触面或加工面、箱体某些主要结构的对称面、等作为尺寸基准;对于箱体上需要切削加工的部分,应尽可能按便于加工和检验的要求来标注尺寸;5.零件常见结构的尺寸注法常见孔的尺寸注法盲孔、螺纹孔、沉孔、锪平孔；倒角的尺寸注法;盲孔螺纹孔沉孔锪平孔倒角1.介绍表面粗糙度的概念及主要评定参数1表面粗糙度的概念零件表面上具有所组成的微观几何形状特性,称为表面粗糙度;这主要是在加工零件时,由于刀具在零件表面上留下的刀痕及切削分裂时表面金属的塑性变形所形成的;零件表面粗糙度是也是评定零件表面质量的一项技术指标,它对零件的配合性质、工作精度、耐磨性、抗腐蚀性、密封性、外观等都有影响;在保证机器性能的前提下,为获得相应的零件表面粗糙度,应根据零件的作用,选用恰当的加工方法,尽量降低生产成本;一般来说,凡零件上有配合要求或有相对运动的表面,表面粗糙度参数值要小; 2表面粗糙度的代号、符号及其标注GB/T 131-1993规定了表面粗糙度代号及其注法;图样上表示零件;3表面粗糙度的主要评定参数零件表面粗糙度的评定参数有：1 轮廓算术平均偏差Ra--在内,轮廓偏距绝对值的算术平均值;见表;2Rz--在取样长度内,轮廓峰顶线与轮廓峰底线的距离;使用时优先选用Ra参数;2.表面粗糙度的标注要求4 表面粗糙度的代号标注示例表面粗糙度高度参数Ra、Rz、Ry在代号中用数值标注时,除参数代号Ra可省略外,其余在参数值前需标注出相应的参数代号Rz或Ry,见表;表面粗糙度的标注表面粗糙度中数字及符号的方向5 表面粗糙度代符号在图样上的标注方法1 表面粗糙度代符号一般上,符号的尖端必须从材料外指向表面;2 表面粗糙度代号中数字及符号的方向必须按规定标注;3.表面粗糙度的标注示例在同一图样上,每一表面一般只标注一次代符号,并尽可能地靠近有关的尺寸线;当空间狭小或不便标注时可以引出标注; 当零件所有表面具有相同的表面粗糙度要求时,可统一标注在图样的,当零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求时,对其中使用最多的一种代符号可以同时注在图样的右上角,并加注""两字;凡统一标注的表面粗糙度代符号及说明文字,其高度均应该是图样标注的倍;零件上如孔、齿、槽等的表面和用细实线连接不连续的同一表面,其表面粗糙度代符号只注一次;要求时,应用细实线画出其分界线,并注出相应的表面粗糙度代号和尺寸;齿轮、没有画出齿牙形时,其表面粗糙度代符号注法见图;的工作表面,的工作表面,的表面粗糙度代号可以简化标注;需要将零件或,应用粗点画线画出其范围并标注出相应尺寸,也可将其要求注写在表面粗糙度符号长边的横线上;2.标准公差和基本偏差为便于生产,实现零件的互换性及满足不同的使用要求,国家标准极限与配合规定了公差带由标准公差和基本偏差两个要素组成;标准公差确定,而基本偏差确定;1标准公差IT标准公差的数值由基本尺寸和公差等级来决定;其中公差等级是确定尺寸精确程度的标记;标准公差分为20级,即IT01,IT0,IT1,…,IT18;其尺寸精确程度从IT01到IT18依次降低;标准公差的具体数值见有关标准;2基本偏差基本偏差是指在标准的极限与配合中,确定公差带相对零线位置的上偏差或下偏差,一般指靠近零线的那个偏差;当公差带在零线的上方时,基本偏差为下偏差；反之,则为上偏差;基本偏差共有28个,代号用拉丁字母表示,大写为孔,小写为轴;从基本偏差系列图中可以看出：孔的基本偏差A～H和轴的基本偏差k～zc为；,孔的基本偏差K～ZC和轴的基本偏差a～h为,对称分布于零线两边、孔和轴的上、下偏差分别都是+IT/2、-IT/2;基本偏差系列图只表示公差带的位置,不表示公差的大小,因此,公差带一端是开口,开口的另一端由标准公差限定;基本偏差和标准公差,根据尺寸公差的定义有以下的计算式：ES=EI+IT 或EI=ES-ITei=es-IT或es=ei+IT孔和轴的公差带代号用基本偏差代号与公差带等级代号组成;配合基本尺寸相同的、相互结合的孔和轴公差带之间的关系,称为配合;根据使用要求的不同,孔和轴之间的配合有松有紧,因而国标规定配合种类：1孔与轴装配时,有间隙包括最小间隙等于零的配合;孔的公差带在轴的公差带之上;2孔与轴装配时,可能有间隙或过盈的配合;孔的公差带与轴的公差带互相交叠;3孔与轴装配时有过盈包括最小过盈等于零的配合;孔的公差带在轴的公差带之下;基准制:在制造配合的零件时,使其中一种零件作为基准件,它的基本偏差一定,通过改变另一种非基准件的基本偏差来获得各种不同性质配合的制度称为基准制;根据生产实际的需要,国家标准规定了两种基准制;1如左下图所示基孔制--是指基本偏差为一定的孔的公差带与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一种制度;见左下图;基孔制的孔称为基准孔,其基本偏差代号为H,其下偏差为零;2如右下图所示基轴制--是指基本偏差为一定的轴的公差带与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度;见右下图;基轴制的轴称为基准轴,其基本偏差代号为h,其上偏差为零;配合代号配合代号由孔和轴的公差带代号组成,写成分数形式,分子为孔的公差带代号,分母为轴的公差带代号;凡是分子中含H的为基孔制配合,凡是分母中含h的为基轴制配合;例如φ25H7/g6的含义是指该配合的基本尺寸为φ25、基孔制的间隙配合,基准孔的公差带为H7,基本偏差为H公差等级为7级,轴的公差带为g6基本偏差为g,公差等级为6级;例如φ25N7/h6 的含义是指该配合的基本尺寸为φ25、基轴制过渡配合,基准轴的公差带为h6,基本偏差为h,公差等级为6级,孔的公差带为N7基本偏差为N,公差等级为7级;公差与配合在图样上的标注1在,采用组合式注法;2在有三种形式;4.形位公差零件加工后,不仅存在尺寸误差,而且会产生的误差;圆柱体,即使在尺寸合格时,也有可能出现一端大,另一端小或中间细两端粗等情况,其截面也有可能不圆,这属于形状方面的误差;阶梯轴,加工后可能出现各轴段不同轴线的情况,这属于位置方面的误差;所以,形状公差是指实际形状对理想形状的允许变动量;位置公差是指实际位置对理想位置的允许变动量;两者简称形位公差;形位公差项目符号1 形状和位置公差的代号国家标准GB/T 1182-1996规定用代号来标注形状和位置公差;在实际生产中,当无法用代号标注形位公差时,允许在技术要求中用文字说明;包括：形位公差各项目的符号,形位公差框格及指引线,形位公差数值和其他有关符号,以及等;框格内字体的高度h与图样中的尺寸数字等高;2 形位公差标注示例一根气门阀杆,在图中所标注的形位公差附近添加的文字,只是为了给读者作说明而重复写上的,在实际的图样中不需要重复注写;1.零件上的铸造结构1 铸造圆角当零件的毛坯为铸件时,因铸造工艺的要求,铸件各表面相交的转角处都应做成圆角;可防止铸件浇铸时转角处的落砂现象及避免金属冷却时产生;铸造圆角的大小一般取R=3~5mm,可在技术要求中统一注明;2用铸造的方法制造零件毛坯时,为了便于在砂型中取出模样,一般沿模样拔模方向作成约1∶20的斜度,叫做拔模斜度;因此在铸件上也有相应的拔模斜度,这种斜度在图上可以不予标注,也不一定画出,如下图所示；必要时,可以在技术要求中用文字说明;3当铸件的壁厚不均匀一致时,铸件在浇铸后,因各处金属冷却速度不同,将产生裂纹和缩孔现象;因此,铸件的壁厚应尽量均匀,见上图；当必须采用不同壁厚连接时,应采用逐渐过渡的方式,见上图;铸件的壁厚尺寸一般采用直接注出;2.零件上的机械加工结构1和在零件切削加工时,为了便于退出刀具及保证装配时相关零件的接触面靠紧,在被加工表面台阶处应预先加工出退刀槽或砂轮越程槽;车削外圆时的退刀槽,其尺寸一般可按或方式标注;或时的砂轮越程槽;2钻孔结构用钻头钻出的,在底部有一个120°的锥角,钻孔深度指的是圆柱部分的深度,不包括锥坑;在的过渡处,也存在锥角120°圆台,其画法及尺寸注法;用钻头钻孔时,要求钻头轴线尽量垂直于被钻孔的端面,以保证钻孔准确和避免钻头折断;三种;3凸台和凹坑零件上与其他零件的接触面,一般都要加工;为了减少加工面积,并保证零件表面之间有良好的接触,常常在铸件上设计出凸台,凹坑;螺栓连接的或的形式；为了减少加工面积,而做成;。

机械加工工艺基础知识点机械加工工艺是指利用机床及其附件对工件进行切削、成型及其运动控制的过程。

在机械制造中，机械加工工艺是最常用、最基本的制造方法之一，它广泛应用于各行各业，包括汽车、航空航天、电子、机械制造等领域。

以下是机械加工工艺的基础知识点：1.切削原理：机械加工的基本原理是利用刀具对工件进行切削，通过切削削除工件上多余材料，从而得到所需的形状和尺寸。

2.切削力：切削力是指在切削过程中刀具对工件所产生的力。

切削力的大小受到多种因素的影响，包括工件材料的硬度、切削速度、进给量等。

3.切削液：切削液是指在机械加工过程中用于冷却和润滑的液体。

切削液可以起到降低切削温度、减少切削力、清洗切屑等作用，提高切削质量和工具寿命。

4.主要切削工艺：主要的机械加工工艺包括车削、铣削、钻削、磨削、铣削、线切割等。

不同的工艺适用于不同的工件形状和材料。

5.机床：机床是进行机械加工的主要设备，它是将刀具固定在一定位置并控制其运动的装置。

常用的机床有车床、铣床、钻床、磨床等。

6.数控机床：数控机床是一种能够自动控制和执行加工程序的机床。

通过预先编写好的加工程序，数控机床可以自动完成复杂的加工操作，提高加工效率和精度。

7.加工工艺规程：加工工艺规程是对加工过程进行详细描述和规定的文件。

它包括工艺路线、工艺参数、刀具选用、切削速度、进给量、切削液使用等内容，是保证加工质量和效率的重要依据。

8.模具加工：模具加工是一种专门用于制造模具的机械加工工艺。

模具是用于制造复杂零件的工装，它具有高精度和复杂的形状，需要经过多道工序来完成。

9.表面处理：表面处理是对加工件表面进行涂覆、镀层或其他处理，以改善表面的性能和质量。

常见的表面处理方法包括电镀、喷涂、氮化、磷化等。

10.加工误差和精度：由于加工过程中受到各种因素的影响，加工件的尺寸和形状往往难以完全符合设计要求。

加工误差是指加工件与设计要求之间的差距，而精度是指加工件的尺寸和形状与设计要求的接近程度。

机械加工工艺基础讲义1. 引言机械加工是指利用机械设备对金属或非金属材料进行切削、磨削、挤压、拉伸等方法，改变其形状和尺寸的制造工艺。

机械加工工艺是生产制造领域中最基础、最重要的工艺之一。

本讲义将介绍机械加工工艺的基础知识和常用技术，帮助学习者全面了解机械加工的原理和应用。

2. 机械加工的分类机械加工可以根据不同的加工方法和工艺要求进行分类。

常见的机械加工分类包括：•切削加工：包括车削、铣削、钻削、镗削等方法，通过切削工具对工件进行材料去除，使其达到所需形状和尺寸。

•磨削加工：包括平面磨削、外圆磨削、内圆磨削等方法，通过磨削工具对工件进行表面加工，提高其精度和光洁度。

•非传统加工：包括电火花加工、激光加工、超声波加工等方法，利用非传统能量对工件进行加工，适用于特殊材料和复杂形状的加工。

•轧制加工：利用连续压力对金属材料进行加工，如轧钢、轧铝等常见轧制加工方法。

3. 机械加工工艺流程机械加工工艺主要包括工艺准备、工艺设计、工艺实施和工艺检验四个步骤。

3.1 工艺准备工艺准备阶段是机械加工的前期准备工作。

包括确定生产任务、选择加工方案、编制工艺过程卡和工艺文件等。

其中，工艺过程卡是记录机械加工过程中各个环节的关键参数和工艺要求的文件，用于指导操作者进行加工。

3.2 工艺设计工艺设计是根据产品的要求和工艺过程卡，确定适合的加工工艺路线和方法。

包括选择合适的加工设备、刀具和夹具，确定切削速度、进给量和切削深度等参数，并进行加工方案的计算和优化。

3.3 工艺实施工艺实施阶段是按照工艺设计的要求，进行机械加工操作。

包括装夹工件、调试机床、调整刀具和切削参数等步骤。

在实施过程中，需要注意安全操作，确保加工质量和人员安全。

3.4 工艺检验工艺检验是对加工后的工件进行质量检验，以保证加工质量符合要求。

常用的检验方法包括尺寸测量、外观检查、材料成分分析等。

4. 常用机械加工工艺技术机械加工工艺涉及到多种技术和操作方法。

机械加工培训教材技术篇Ⅰ机械加工基础知识2011年8月第一部分：机械加工基础知识一、机床(一)机床概论机床是工件加工的工作母机.一个工件或零件从原始的毛胚状态加工成所需的形状和尺寸,都需在机床上完成.从加工的对象来分类,机床可以分为：◆金属加工机床◆木材加工机床◆石材加工机床等等….机械加工的对象大多为金属材料,所以,我们以下涉及的机床只针对金属加工机床.金属加工机床分类:◆锻压机床---通过压力使工件产生塑形变形，例如：压力机、弯板机、剪板机等等。

◆特种机床---通过特种办法加工工件，例如：电火花机床、线切割机床、激光切割机床、水压切割机床等等。

◆金属切削机床---采用刀具、砂轮等工具,除去工件上多余的材料, 将其加工成所需的形状和尺寸的机床,主要包括:车床:工件与主轴一起旋转,刀具作轴向与径向进给运动.主要用于旋转工件、盘类零件、轴类零件的加工.车床的分类如下：➢根据主轴中心线的方向：卧式车床,立式车床.➢根据车床的大小：仪表车床、小型车床、普通车床、大型车床。

➢根据控制方式：普通（手动）车床、简易数控车床、全功能数控车床➢根据控制轴数：普通（手动）车床与数控车床（X、Z轴）、车铣中心（X、Z、C 轴）、复合车铣中心（X、Y、Z、C轴）➢根据主轴及刀塔数量：单主轴、双主轴、双刀塔车床。

铣床:刀具旋转，工件与工作台一起作轴向运动。

主要用于方型及箱体零件加工。

铣床的分类如下：➢根据主轴中心线的方向：卧式铣床,立式铣床.➢根据控制方式：普通（手动）铣床、数控铣床➢根据控制轴数：普通铣床（X、Y、Z轴）、4轴数控铣床（X、Y、Z、A轴）、5轴数控铣床（X、Y、Z、A、B轴）➢根据主轴数量:双主轴铣床。

镗（铣）床:刀具旋转，工件与工作台一起作轴向运动。

主要用于铣削与镗孔。

一般为卧式。

镗床分类如下：➢根据镗床大小：台式镗床、大型落地镗铣床。

➢根据控制方式：普通（手动）镗床、坐标镗床、数控镗床➢根据控制轴数：普通镗床（X、Y、Z、B轴）、带W轴的数控镗床（W、X、Y、Z、B轴）、带平园盘的数控镗床（W、X、Y、Z、B、U轴）钻床:钻孔用机床。