机械制造工艺学第四章节资料

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4.1.2
零件的加工精度和表面粗糙度
1．加工精度 加工精度是指工件加工后，尺寸、形状和位置等参数 的实际数值同它们绝对准确的理论数值之间相符合的程度。 相符合的程度越高，也就是说加工误差越小，加工精度越
高。加工精度主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度。
（1）尺寸精度 尺寸精度-指加工后的零件的尺寸与理想尺寸相符合的 程度。尺寸精度包含两个方面：一是表面本身的尺寸精度， 如园柱面的直径；另一是表面间的尺寸精度，如孔间距。
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硬质合金
由耐磨性和耐热性都很高的碳化物（WC、TiC 等）粉末，用Co、Mo、Ti等做粘结剂烧结而成。 硬度可达74~82HRC，耐温高达850~1000℃，故 可用于高速切削（1.5~5m/s）。但与高速钢相比， 其抗弯强度较低、承受冲击能力较差、刃口也不 能太锋利。硬质合金也是目前国内使用最广泛的 刀具材料之一，常制成各种形式的刀片，焊接或 夹固在车刀、刨刀等刀具的刀柄上使用。
1000
切削速度vc—切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬时速度，
式中：D—工件待加工表面的直径或刀具的最大直径（㎜） n—主运动的转速（r/s）
13
若主运动为往复直线运动，则以其平均速度为切削速度，其计 2 ln r 算公式为： vc 1000 （m/s） 式中：l–往复运动行程长度（㎜） nr–主运动每秒往返次数（str/s）
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尺寸公差-在保证零件使用要求的前提下，应允许尺寸有一定的变动， 尺寸允许变动的最大范围即为尺寸公差。公差越小，则精度越高。国 家标准GB/T1800.2~1998规定，标准公差分为20级，分别用IT01、IT0、 IT1、IT2、…、IT18表示。其中IT表示公差，数字表示等级。IT01的 公差值最小，精度最高。其它的各等级中，数字越大，则公差等级越 高，相应的精度也就越低。一般IT01~IT13用于配合尺寸，其余的用 于非配合尺寸。 （2）形状精度 形状精度是指零件上的各形状要素与理想形状要素的符合程度。当零 件的尺寸精度满足要求时，并不意味着其形状也符合要求。如加工一 个 25 0 0 . 1 的轴，其实际尺寸为24.95，符合精度要求。但轴的某一截 面的实际形状不是理想的圆形，故其形状不一定满足要求。关于形状 误差方面，其表达符号及相应的含义详见表4-3

第四章 >> 第一节 单机自动化概述 一、自动机 自动机 1、分类 自动机按功能可分为三类。第一类为在仿生学基础上发展起来的各种自动化的检测机构或装置，可以代替人的眼、耳、鼻、手等感觉器官的某些功能；第二类为控制器或控制机，其作用是根据自动检测机送来的信息，经过分析比较，发出调节生产过程参量的信号，使这些参量自动保持在规定的范围内；第三类是代替人手的自动执行机构，它接受自动控制器发来的指令，自动完成人手的功能。

2、单步位机器 单步位机器 单循环机器 多循环机器 3、多步位机器

多步位机器 二、单机生产率与自动化途径 1、定义 单机生产率 【把制造单件产品的时间定额作为自动机的生产率，并用Q表示： Q = 1 / T单 式中? T单— 制造产品的单件时间，min。 其中， T单 = t工作 + t空程 + t环外

最大生产率Qmax： Qmax = LimT单→0（1/T单）= ∞ 】

2、提高生产率途径 减少t空程 、t环外 的时间损失： （1）与加工工作有关的时间消耗； （2）与刀具有关的时间损失； （3）与自动化设备有关的时间损失； （4）由于交接班和缺少毛坯引起的时间损失； （5）与废品有关的时间损失； （6）重调整及准备结束时间。 另外，采用高效率加工机床也能有效地减少t空程、t环外时间损失，提高生产率。 3、单机自动化途径 （1）对通用机床进行自动化改装 （2）采用通用自动机床或半自动机床 （3）采用组合机床 （4）采用专门化机床和专用机床 （5）采用数控机床和加工中心 第二节 通用机床的自动化改造 一、概述 1、意义 现有通用机床的机械化、自动化程度很低，增大了工人的劳动强度，使切削用量的提高和多机床管理的扩大受到限制，还使单件工时中的辅助时间及其他时间消耗比例增大，中小批量生产的产品生产周期长、劳动生产率低、产品成本高。所以，改造通用机床，提高其自动化程度，对提高生产率，稳定加工质量，降低工人劳动强度，扩大多机床看管，改进生产管理以及降低产品的成本都具有重要的意义。

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二、内圆加工方案
▪ 特种加工孔的方法有电火花穿孔、超声波穿孔和 激光打孔等。
▪ 孔的加工方案也很多，图中所列的13种加工方案， 可归纳成五类，即车（镗）类、车（镗）磨类、 钻扩铰类、拉削类和特种加工类。
▪ 选用时要特别注意：适用的批量、孔径尺寸以及 零件的材质等因素。最常用的如图4-2所示。
▪ 内圆（即孔）是组成机械零件的基本表面， 尤其是盘套类和支架箱体类零件，孔是重 要表面之一。孔的技术要求与外圆基本相 同，也有尺寸精度、形状精度、位置精度 和表面质量等要求。其中位置精度主要是 孔与相关孔和外圆的同轴度公差（或径向 圆跳动公差），孔与端面的垂直度公差 （或端面圆跳动公差）等。
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内圆表面加工 磨削加工
▪ 3)磨削加工：粗磨、精磨 (1)粗磨
加工后:表面尺寸精度为IT8～IT7， 粗糙度为Ra=1.6～0.8μm。
用途：在半精车的基础上，用于较高 精度内孔的终加工。
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内圆表面加工 磨削加工
(2）精磨 加工后:表面尺寸精度为IT7～IT6， 粗糙度可达Ra=0.4～0.2μm。 用途:在粗磨的基础上，用于高精度 内孔的终加工。
铰孔适宜加工不宜拉削的孔，以 及小孔(D＜10～15 mm）、细长孔(L/D ＞5)和定位销孔。
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内圆表面加工 车削和镗削
▪ 2)车削和镗削：车孔、镗孔 ▪ 车孔和镗孔在加工精度和表面粗糙度
方面效果是一样的。 粗、半精、精加工后的表面尺寸
精度和粗糙度同加工外圆一样。 粗加 工必须是对已有的孔进行加工，车孔 和镗孔适宜加工直径较大的孔。

1、切削液的作用和种类2、切削液的选用3、加工精度4、加工表面质量教学目的要求:掌握切削液的作用和种类及切削液的选用；了解加工精度的方法和获得规定尺寸精度的方法以及加工表面质量的相关知识。

【板书设计及时间安排】：§4-5 切削液一、切削液的作用和种类（20分钟）1、切削液的作用2、切削液的种类二、切削液的选用（15分钟）§4-6加工精度和加工表面质量一、加工精度（25分钟）1、加工精度的概念2、获得规定尺寸精度的方法二、加工表面质量（30分钟）1、加工表面质量的概念2、表面粗糙度3、表面层材料的物理、力学性能【教学内容】：§4-5 切削液一、切削液的作用和种类切削液是为了提高切削加工效果而使用的液体。

主要用来减少切削过程中的摩擦并降低切削温度。

合理选用切削液可以提高加工表面质量，减少工件的热变形，保证加工精度，减少刀具的磨损，提高刀具耐用度和生产效率。

1、切削液的作用⑴冷却作用⑵润滑作用⑶清洗和排屑作用2、切削液的种类⑴合成切削液以水为主要成分，加入适量的水溶性防锈添加剂制成。

俗称水溶液、⑵乳化液用乳化油加水稀释而成。

⑶油基切削液即切削油，分矿物油、动植物油和复合油三种。

矿物油：机械油、高速机械油、煤油等动植物油：猪油、豆油、菜子油等复合油：以矿物油为主加入适量动植物油混合而成二、切削液的选用粗加工主要要求冷却。

也希望降低一些切削力及切削功率。

一般应选用冷却作用较好的切削液，如低浓度的乳化液等。

精加工主要希望提高表面质量和减少刀具磨损，一般应选用润滑作用较好的切削液，如高浓度的乳化液或切削油等。

1、工件材料切削钢等塑性材料需选用，切削铸铁等脆性材料可不用。

2、刀具材料高速钢刀具用，硬质合金刀具可不用。

3、加工方法进行钻孔（特别是深钻孔）、铰孔、攻螺纹、拉削、磨削等加工时要用。

§4-6加工精度和加工表面质量一、加工精度1、概念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）与理想几何参数的符合程度。