机械加工工艺基础知识点知识讲解
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机械加工工艺基础知识一、拟定机加工件工艺路线的原则: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、先面后孔:对于箱体、支架和连杆等零件应先加工平面后加工孔。
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、光整加工:主要表面的光整加工(如研磨、珩磨、精磨\滚压加工等),应放在工艺路线最后阶段进行,加工后的表面光洁度在Ra0.8um以上,轻微的碰撞都会损坏表面;二、拟定机加工件工艺路线的其他原则: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。
机械加工工艺基础知识点机械加工工艺是指利用机械设备对工件进行切削、磨削、钻孔、铣削、车削等操作的过程。
它是制造业生产过程中非常重要的一环,因此掌握机械加工工艺的基础知识点对于提高生产效率和产品质量至关重要。
以下是机械加工工艺基础知识点的详细介绍。
1.切削原理:机械加工的核心过程是切削,切削原理是切削过程中工具刃口与工件之间的相互作用关系。
其中包括切削速度、进给量、切削深度以及切削力等基本概念。
2.工艺规程:机械加工的过程需要设计工艺规程,包括选择合适的工艺方法、确定工艺参数以及机床刀具的选择等。
工艺规程是提高加工效率和保证产品质量的关键。
3.机床类型与选择:机床是机械加工的基础设备,根据加工要求选择合适的机床类型非常重要。
常见的机床类型包括车床、铣床、磨床、钻床等。
不同的机床有着不同的加工能力和适用范围。
4.刀具类型与选择:刀具是机械加工中常用的工具,选择合适的刀具类型对于加工质量和效率都具有重要影响。
常见的刀具类型包括车刀、铣刀、钻头、刨刀等,在选择时需要考虑到工件材料和切削类型等因素。
5.加工工艺参数:加工工艺参数包括切削速度、进给量和切削深度等,这些参数影响着加工过程中的切削效果、表面质量以及加工时间等。
正确地选择和控制这些参数对于提高加工效率和产品质量非常重要。
6.加工表面质量:加工过程中工件表面质量是评价加工效果的重要指标。
表面质量受到切削工具的刃口状况、切削参数的选择以及机床精度等多方面因素的影响。
了解和掌握提高表面质量的方法对于提高产品竞争力非常关键。
7.公差与尺寸链:加工过程中,公差是指在一定的尺寸范围内工件所允许的误差。
在加工过程中,合理地选择公差能够在一定的经济成本范围内保证产品质量。
尺寸链是一种通过合理地选择加工公差来保证产品尺寸质量的方法。
总的来说,机械加工工艺基础知识点包括切削原理、工艺规程、机床类型与选择、刀具类型与选择、加工工艺参数、加工表面质量、公差与尺寸链等内容。
机械加工工艺基本知识newmaker一、生产过程与工艺过程专咫产品的生产过程是指把原材料变为成品的全过程。
机械产品的生产过程通常包含:1 .生产与技术的准备如工艺设计与专用工艺装备的设计与制造、生产计划的编制、生产资料的准备等;2 .毛坯的制造如铸造、锻造、冲压等;3 .零件的加工切削加工、热处理、表面处理等:4 .产品的装配如总装、部装、调试检验与油漆等;5 .生产的服务如原材料、外购件与工具的供应、运输、保管等;在生产过程中改变生产对象的形状、尺寸、相对位置与性质等,使其成为成品或者半成品的过程,称之工艺过程。
如毛坯的制造、机械加工、热处理、装配等均为工艺过程。
工艺过程中,若用机械加工的方法直接改变生产对象的形状、尺寸与表面质量,使之成为合格零件的工艺过程,称之机械加工工艺过程。
同样,将加工好的零件装配成机器使之达到所要求的装配精度并获得预定技术性能的工艺过程,称之装配工艺过程。
机械加工工艺过程与装配工艺过程是机械制造工艺学研究的两项要紧内容。
二、机械加工工艺过程的构成机械加工工艺过程是由一个或者若干个顺序排列的工序构成的,而工序又可分为若干个安装、工位、工步与走刀。
(一)工序工序是指一个或者一组工人,在一个工作地对一个或者同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺内容。
区分工序的要紧根据,是工作地(或者设备)是否变动与完成的那部分工艺内容是否连续。
图3-1所示的圆盘零件,单件小批生产时其加工工艺过程如表3-1所示;成批生产时其加工工艺过程如表3-2所示。
20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铳刀铳刀<a)同时车夕隔和倒角(b)同时播IJ两凸台面图3-2复合工步图3-3多工位加工工位[--装卸工件;工位口--钻孔;工位III-扩孔;工位IV一皎孔三、工件的夹紧(一)工作夹紧概述如上所述,工件在加工前需要定位与夹紧。
这是两项十分重要的工作。
关于定位在后面章节中全面论述,本节对工件在机床上或者夹具中的夹紧作一概略说明。
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。
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)、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。
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,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(σb)200(MPa)、可锻铸铁KT(H黑心、Z珠光体)抗拉强度(σb)300-伸长率06、球墨铸铁QT抗拉强度(σb)400-伸长率18。
(3)碳钢:按含碳量分:低、中、高碳钢。
按质量分:普通、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、韧性提高。
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: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。
(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(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。