机加工基础知识教材
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机械加工工艺基础知识讲解培训课件
❖ 安装是指工件经过一次装夹后所完成的 那部分工序内容。
❖ 例如，在车床上加工轴，先从一端加工 出部分表面，然后调头再加工另一端，这 时的工序内容就包括两个安装。
15
❖ （3）工位
❖ 采用转位（或移位）夹具、回转工作 台或在多轴机床上加工时，工件在机床 上一次装夹后，要经过若干个位置依次 进行加工，工件在机床上所占据的每一 个位置上所完成的那一部分工序就称为 工位。
机械加工工艺系统由金属切削机床、刀具、 夹具和工件四个要素组成，它们彼此关联、互 相影响。
该系统的整体目的是在特定的生产条件下， 在保证机械加工工序质量的前提下，采用合理 的工艺过程，降低该工序的加工成本。
8
❖（3）机械制造系统
在工艺系统基础上以整个机械加 工车间为整体的更高一级的系统。该 系统的整体目的就是使该车间能最有 效地全面完成全部零件的机械加工任 务。
形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品的过程称为工艺过程。 ❖ 工艺：就是制造产品的方法。 ❖ 机械加工工艺过程：采用机械加工的方法，直接 改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为 零件的过程称为机械加工工艺过程。
2
❖ 生产过程
❖ 工业产品的生产过程：是指由原材料到成品之 间的各个相互联系的劳动过程的总和。
❖ 例如轴类零件如果要切去的金属层很厚，则 需分几次切削，这时每切削一次就称为一次走刀。 因此在切削速度和进给量不变的前提下刀具完成 一次进给运动称为一次走刀。
❖ 下图是一个带半封闭键槽阶梯轴两种生产类 型的工艺过程实例，从中可看出各自的工序、安 装、工位、工步、走刀之间的关系。
19
20
基本概念
17
❖ （4）工步
❖ 在加工表面、切削刀具、切削速度 和进给量不变的条件下，连续完成的那 一部分工序内容称为工步。生产中也常 称为“进给”。
❖ 例如，在车床上加工轴，先从一端加工 出部分表面，然后调头再加工另一端，这 时的工序内容就包括两个安装。
15
❖ （3）工位
❖ 采用转位（或移位）夹具、回转工作 台或在多轴机床上加工时，工件在机床 上一次装夹后，要经过若干个位置依次 进行加工，工件在机床上所占据的每一 个位置上所完成的那一部分工序就称为 工位。
机械加工工艺系统由金属切削机床、刀具、 夹具和工件四个要素组成，它们彼此关联、互 相影响。
该系统的整体目的是在特定的生产条件下， 在保证机械加工工序质量的前提下，采用合理 的工艺过程，降低该工序的加工成本。
8
❖（3）机械制造系统
在工艺系统基础上以整个机械加 工车间为整体的更高一级的系统。该 系统的整体目的就是使该车间能最有 效地全面完成全部零件的机械加工任 务。
形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品的过程称为工艺过程。 ❖ 工艺：就是制造产品的方法。 ❖ 机械加工工艺过程：采用机械加工的方法，直接 改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为 零件的过程称为机械加工工艺过程。
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❖ 生产过程
❖ 工业产品的生产过程：是指由原材料到成品之 间的各个相互联系的劳动过程的总和。
❖ 例如轴类零件如果要切去的金属层很厚，则 需分几次切削，这时每切削一次就称为一次走刀。 因此在切削速度和进给量不变的前提下刀具完成 一次进给运动称为一次走刀。
❖ 下图是一个带半封闭键槽阶梯轴两种生产类 型的工艺过程实例，从中可看出各自的工序、安 装、工位、工步、走刀之间的关系。
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基本概念
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❖ （4）工步
❖ 在加工表面、切削刀具、切削速度 和进给量不变的条件下，连续完成的那 一部分工序内容称为工步。生产中也常 称为“进给”。
机床加工基础知识.
三、切削用量要素
1.铣削速度vc 切削速度是在单位时间内，工件或刀具沿主运动
方向移动的距离。它的单位是m/min或m/s。 如主运动是旋转运动，切削速度是指切削刃在旋 转体外缘处的圆周速度，其计算公式如下：
式中d——工件或刀具的直径，mm； n——工件或刀具的转速，r/min；
2.进给量f
进给量是指在主运动的一个循环时间内，刀具和工
一、切削时的运动
为了把工件上多余的金属切除掉，以获得需要的 形状、尺寸和精度，必须要求刀具相对工件具有确定 的运动。按运动的作用不同，可将切削时的运动分为 以下两种：
1. 主运动
直接切削工件的切削层，使之变为切屑的运动称
为主运动。
2.进给运动
进给运动是指使工件的新金属层不断投入切削， 以便切出整个新的工件表面的运动。
切削运动和工件上形成的三个表面
ａ） 车削 ｂ） 铣削 ｃ） 刨削 ｄ） 钻削 ｅ） 磨削 １—主运动 ２—进给运动 ３—待加工表面 ４—过渡表面 ５—已加 工表面
二、切削时形成的三个表面
在切削过程中，随着切削运动的不断进行，工件 表面的被切削层不断地被切去，新的表面逐渐形成。 因此，在切削过程中工件上有三个不断变化着的表面。
第一章基础知识
§1-1 机床分类和型号编制方法
§1-2 机加工类型和工件分类
§1-3 切削基本概念
§1-4 刀具分类与组成
§1-5 刀具材料
§1-1
机床分类和型号编制方法
一、金属切削机床的分类
1.按机床的加工性能和结构特点分类
我国将机床分为11大类，分别是车床、钻床、镗床、 铣床、刨插床、拉床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工
1.已加工表面
已加工表面是指随着切削运动的进行而逐渐形成
机床加工基础知识
性较差，切削刃成形困难。
(3) 钨钴钛类硬质合金由于含碳化钨较多，其红硬性
较好，具有较高的耐热性和耐磨性。
(4) 硬质合金刀具的切削速度一般选 120~160m/min ， 甚至还可以更高一些，对于提高加工效率有着重要的影 响。
常见硬质合金的性能
5.其他材料
（1）陶瓷。陶瓷是氧化铝的基础上添加一些微量添
2.导向部分（或校准部分）
在刀具中，有的具有导向部分（如麻花钻、铰刀、
立铣刀等），这些刀具一般用于内孔、沟槽和内螺纹
加工。
3.夹持部分（刀体）
夹持部分用于把刀具装夹在刀架或套筒内，以便将 机床的动力传给刀具，完成切削工作 （1）实体夹持。刀具的夹持部分做成实体，使用 时直接将刀具装在刀架或锥套内，如车刀、刨刀、钻 头、立铣刀等。 （2）刀轴装夹夹持。刀具的夹持部分做成圆柱孔，
孔内加工有键槽，切削时将刀具装在刀轴上，通过刀
轴使刀具进行切削加工。这类刀具有圆柱铣刀、三面 刃铣刀等。
§1-5 刀具材料
一、刀具材料的性能要求
1.较高的硬度和耐磨性 2.有足够的强度和韧性 3.耐热性高 4.良好的工艺性能
二、常用刀具材料的种类
1.碳素工具钢 碳素工具钢是指含碳量为 0.6%~1.2% 的优质钢， 淬火后的硬度 60~64HCR。含碳量越高，硬度与耐 磨性越高，但韧性会降低。 2.合金工具钢 在碳素工具钢中加入一定量的合金元素，如钨、铬、 钼、钒、锰、硅等，即成为合金工具钢。
机械夹固式刀具；
按刀片使用后是否重磨，又可分为机夹重磨式和机夹 可转位式（不重磨）两种； 按刀具切削部分的材料不同，可分为工具钢刀具、高 速钢刀具、硬质合金刀具。
二、刀具组成
1.切削部分
刀具的切削部分是刀具最
机加工培训资料
汇报人：日期:•机加工基础知识•机加工操作技巧•机加工质量控制目录•机加工安全与维护•实际案例分析01机加工基础知识机加工定义与分类机加工是利用机械力量对原材料进行加工、切削、磨削等操作，以获得预定形状、尺寸和表面质量的零件的加工方法。
分类机加工可分为切削加工、磨削加工、电加工、超声波加工等多种类型。
其中切削加工是最常见的机加工方式，包括车削、铣削、钻削、磨削等多种操作。
车床是一种基础切削加工设备，主要用于圆柱形、圆锥形等旋转体零件的加工。
车床铣床是一种通过铣刀对工件进行切削加工的机床，适用于平面、曲面、槽口等多种形状的加工。
铣床钻床是一种基础孔加工设备，通过钻头对工件进行钻孔加工。
钻床磨床是一种高精度加工设备，利用砂轮对工件进行磨削加工，可获得高精度、高表面质量的零件。
磨床常见机加工设备介绍表面处理对零件进行去毛刺、清洗、防锈等表面处理，确保零件质量和外观。
精度检验利用测量工具对加工完成的零件进行精度检验，确保零件符合图纸要求。
切削加工根据零件图纸要求，选择合适的切削工具和切削参数，对工件进行切削加工。
工艺准备明确加工要求，准备原材料、设备、工具、夹具等。
零件装夹将原材料固定在机床工作台上，确保工件在加工过程中的稳定性和精度。
机加工工艺流程02机加工操作技巧在操作前，应对所使用设备的结构、性能、操作方式等进行全面了解，确保正确、安全地操作设备。
熟悉设备每日工作前，应对设备进行全面检查，包括电源、传动系统、切削系统、冷却系统等，确保设备正常运行。
设备检查严格遵守设备的操作规范，避免违规操作导致设备损坏或人身伤害。
操作规范定期进行设备的保养与维护，确保设备的稳定、高效运行，延长设备使用寿命。
保养与维护设备操作规范根据加工材料、刀具类型、设备性能等因素，合理选择切削速度、进给量、切削深度等切削参数。
切削参数选择参数调整加工监控在实际加工过程中，根据加工效果及时调整切削参数，确保加工质量、效率与刀具寿命的平衡。
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工序能力分析
通过对加工工序能力的评 估和分析，了解工序的稳 定性和一致性，确定最佳 工艺参数和操作方法。
质量问题的分析与解决
问题识别与分析
通过观察、检测和分析，确定质量问题产生的原因和影响因素。
改进措施制定
根据问题分析结果，制定相应的改进措施，包括工艺优化、设备更 新、操作规程调整等。
效果评估与持续改进
良好的运行状态。
润滑保养
按照机床的使用说明定 期进行润滑保养，保证 机床的正常运转和延长
使用寿命。
维修保养
对于出现故障的机床部 分，应及时进行维修保 养，避免影响正常的生
产加工。
03
机加工刀具
刀具的种类
车刀
主要用于车削工件，包括外圆 刀、内圆刀、螺纹刀等。
铣刀
用于铣削平面、沟槽等，包括 立铣刀、面铣刀等。
表面质量
表面质量是指加工表面微观几何形状和物理、化学性能的优劣程度。表面质量对零件的耐磨性、耐腐蚀性和疲劳 强度等有显著影响，也是影响产品性能和使用寿命的重要因素。
质量控制的方法与手段
检验与测量
通过使用各种量具、量仪 对零件进行测量和检验， 以判断其是否符合设计要 求和加工标准。
统计过程控制
通过收集和分析加工过程 中的数据，运用统计方法 来控制加工过程，预测和 预防质量问题的发生。
机加工的分类
总结词
机加工可以根据不同的加工方式和工艺特点进行分类。
详细描述
根据不同的分类标准，机加工可以分为多种类型。按加工方式可分为切削加工和 磨削加工；按工艺特点可分为车、铣、刨、磨、钻等类型。这些类型各有不同的 应用范围和加工特点。
机加工的应用领域
总结词
机加工广泛应用于汽车、航空、能源、电子等众多领域。
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铣床
01
02
03
定义
铣床是一种主要用于加工 平面、沟槽、成形表面的 机床，通过刀具的旋转和 进给实现切削加工。
工作原理
工件固定在工作台上，通 过工作台的移动和刀具的 旋转和进给实现切削加工 。
应用范围
适用于加工平面、沟槽、 成形表面等，如板类、模 具类零件等。
钻床
定义
钻床是一种主要用于加工 孔的机床，通过钻头的高 速旋转实现钻孔加工。
智能化与自动化趋势明显
随着信息技术和人工智能技术的快速发展，机加工技术的智能化和自动
化趋势日益明显。智能化的机加工设备能够实现自动调整、自动补偿等
功能，提高生产效率和加工精度。
03
定制化与个性化需求增长
随着消费者需求的多样化，机加工技术的定制化和个性化需求也在增长
。机加工设备需要具备更高的灵活性和可变性，能够适应不同的材料和
工件尺寸。
对机加工技术未来发展的展望与建议
提升设备性能与可靠性
未来，机加工技术的发展将更加注重设备的性能 和可靠性。通过研发更先进的机加工设备，提高 加工精度、降低误差率，提升产品质量和生产效 率。
适应绿色环保要求
随着环保意识的提高，机加工技术的发展需要更 加注重环保和节能。研发低能耗、低污染的机加 工设备，推广清洁生产技术，实现绿色制造。
其他机加工设备
数控机床
数控机床是一种采用数字控制技 术的机床，具有高精度、高效率 的特点，适用于加工各种复杂零
件。
激光切割机
激光切割机是一种采用激光束切割 材料的机床，具有切割速度快、精 度高的特点，适用于切割各种金属 材料。
水切割机
水切割机是一种采用高压水流切割 材料的机床，具有切割效果好、无 热影响区的特点，适用于切割各种 非金属材料。
机加学徒基础培训共18页
机械加工常用设备知识 攻丝机
加工过程中常用刀具知识
• 1.钻头 • 一、 钻头的材料及种类
1. 钻头是一种旋转而头端有切削能力的工具,一般以碳钢SK,或高速钢SKH2, SKH3等材料经铣制或 滚制再经淬火,回火热处理后磨制而成,用于金属或其它材料上之钻孔加工,它的使用范围极广,可运用 于钻床、车床、铣床,手电钻等工具机上使用。 钻头种类 A.依构造分类 (1).整体式钻头：钻顶、钻身、钻柄由同一材料整体制造而成. (2).端焊式钻头，钻顶部位由碳化物焊接而成. Ｂ．依钻枘分类
形位公差
常用金属材料知识
• 金属材料大致可分为黑色金属两大类。黑色金属通常指钢和铸铁；有 色金属是指黑色以外的金属及其合金，如铜合金、铝及铝合金等。
• 常见的钢件有:低碳钢,45钢,SUS303,304不锈钢,DT4E磁性 钢,SKD11,T8工具钢
• 根据铸铁中碳的存在形式不同，铸铁可分为白口铸铁可分为白口铸铁 和灰口铸铁两大类。灰口铸铁中的碳大部分或全部以自由状态的石墨 形式存在，断口呈暗灰色。根据灰口铸铁中石墨存在形式不同，它又 可分为普通灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁等。
• 视图的投影规律: 长对正 宽相等 高平齐
• 机械制图的视图关系:
• 第一角视图
第三角视图
• 一张图纸一般由三个视图构成:
• 主视图 俯视图(下视图) 左视图(右视图)
• 根据工件的剖切方式可分三种剖视图:
• 全剖视图 局部视图 半剖视图
公差与配合
• 极限尺寸：指允许尺寸变化的两个界限值。分为最大极限尺寸和最小极限尺寸。 • 公差：指尺寸允许的变动量。公差数值等于最大极限尺寸与最小极限尺寸的代数差的绝对值，
热处理知识
• 热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷 却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。
机加工基础知识培训ppt课件
机加工基础知识培训
汇报人：可编辑
2023-12-24
2023
机加工概述机加工设备机加工刀具机加工工艺机加工质量控制机加工安全与环保
目 录
CATALOGUE
2023
PART
01
2023
机加工是一种利用机械设备对原材料进行加工，使其成为所需形状和尺寸的工艺过程。
机加工是制造业中不可或缺的一环，它能够将原材料转化为具有特定性能和用途的零件或产品，广泛应用于汽车、航空、能源、医疗等领域。
总结词：了解质量管理体系的构成和作用，如何建立和实施质量管理体系，以及质量管理体系认证的意义和流程。
PART
06
机加工安全与环保
2023
在操作机加工设备前，应检查设备是否正常，确保安全装置完好无损。
操作前检查
严格按照设备操作规程进行操作，不得擅自更改或省略操作步骤。
遵守操作规程
操作时应穿戴符合规定的防护用品，如防护眼镜、口罩、手套等。
表面质量影响因素
表面质量包括表面粗糙度、表面完整性和表面力学性能等，受到切削用量、刀具材料和工件材料等因素的影响。
PART
05
机加工质量控制
2023
了解误差产生的原因，如机床精度、刀具磨损、操作不当等，以及采取相应的控制措施，如定期维护、选择合适的刀具、规范操作等。
详细描述
在进行机加工过程中，由于各种因素的影响，加工结果可能会与预期存在一定的偏差，即加工误差。误差产生的原因有很多，如机床的精度问题、刀具的磨损、操作员的操作不当等。为了减小误差，需要采取一系列的控制措施。首先，应定期对机床进行维护和保养，确保其处于良好的工作状态；其次，根据加工需求选择合适的刀具，避免因刀具问题导致的误差；最后，规范操作员的操作，避免因人为因素导致的误差。
汇报人：可编辑
2023-12-24
2023
机加工概述机加工设备机加工刀具机加工工艺机加工质量控制机加工安全与环保
目 录
CATALOGUE
2023
PART
01
2023
机加工是一种利用机械设备对原材料进行加工，使其成为所需形状和尺寸的工艺过程。
机加工是制造业中不可或缺的一环，它能够将原材料转化为具有特定性能和用途的零件或产品，广泛应用于汽车、航空、能源、医疗等领域。
总结词：了解质量管理体系的构成和作用，如何建立和实施质量管理体系，以及质量管理体系认证的意义和流程。
PART
06
机加工安全与环保
2023
在操作机加工设备前，应检查设备是否正常，确保安全装置完好无损。
操作前检查
严格按照设备操作规程进行操作，不得擅自更改或省略操作步骤。
遵守操作规程
操作时应穿戴符合规定的防护用品，如防护眼镜、口罩、手套等。
表面质量影响因素
表面质量包括表面粗糙度、表面完整性和表面力学性能等，受到切削用量、刀具材料和工件材料等因素的影响。
PART
05
机加工质量控制
2023
了解误差产生的原因，如机床精度、刀具磨损、操作不当等，以及采取相应的控制措施，如定期维护、选择合适的刀具、规范操作等。
详细描述
在进行机加工过程中，由于各种因素的影响，加工结果可能会与预期存在一定的偏差，即加工误差。误差产生的原因有很多，如机床的精度问题、刀具的磨损、操作员的操作不当等。为了减小误差，需要采取一系列的控制措施。首先，应定期对机床进行维护和保养，确保其处于良好的工作状态；其次，根据加工需求选择合适的刀具，避免因刀具问题导致的误差；最后，规范操作员的操作，避免因人为因素导致的误差。
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符合程度高→加工精度高； 形状误差应限制在形状公差之内； 加工精度高→加工误差小。 位置误差应限制在公差范围之内。
二、机械加工精度影响原因
1. 加工原理误差 加工原理误差是指采用了近似的刀刃轮廓或近似的传动关系进行加工而产生的误差。加工 原理误差多出现于螺纹、齿轮、复杂曲面加工中。 2.调整误差 机床的调整误差是指由于调整不准确而产生的误差。 3.机床误差 机床误差是指机床的制造误差、安装误差和磨损。主要包括机床导轨导向误差、机床主轴 回转误差、机床传动链的传动误差。 4.夹具的制造误差和磨损 夹具的误差主要指：1）定位元件、刀具导向元件、分度机构、夹具体等的制造误差；2） 夹具装配后，以上各种元件工作面间的相对尺寸误差；3）夹具在使用过程中工作表面的磨 损。 5.刀具的制造误差和磨损 刀具误差对加工精度的影响根据刀具的种类不同而异。
二、机械加工精度概要
机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和表面间 的相互 位置)与理想几何参数的符合程度。 符合程度越高，加工精度就越高。反之，越低。 机械加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度三个方面： 1.尺寸精度-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。 2.形状精度-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。 3.位置精度-加工后零件有关表面之间的实际位置精度差别。Βιβλιοθήκη 四、机械加工表面质量的重要影响
1.对耐磨性的影响 一个刚加工好的两个接触表面之间，最初阶段只在表面粗糙的峰部接触，实际接触面积远小于理论 接触面积，在相互接触的峰部有非常大的单位应力，使实际接触面积处产生塑性变形、弹性变形和峰部 之间的剪切破坏，引起严重磨损。零件磨损一般可分为三个阶段：初期磨损阶段；正常磨损阶段；剧烈 磨损阶段。 2.对疲劳强度的影响 金属受交变载荷作用后产生的疲劳破坏，往往发生在零件表面和表面冷硬层下面，因此零件的表面 质量对疲劳强度影响很大. 3.对耐蚀性的影响 零件的耐蚀性，在很大程度上取决于表面粗糙度.表面粗糙度值愈大，则凹谷中聚积腐蚀性物质就愈 多，抗蚀性就愈差；表面层的残余拉应力，会产生应力腐蚀开裂，降低零件的耐磨性，而残余压应力则 能防止应力腐蚀开裂。 4.对配合质量的影响 表面粗糙度值的大小，将影响配合表面的配合质量.对于间隙配合，粗糙度值大会使磨损加大，间隙 增大，破坏了要求的配合性质；对于过盈配合,装配过程中一部分表面凸峰被挤平，实际过盈量减小， 降低了配合件间的连接强度.
机加工零件质量 概述与影响
2017年5月
学习要点： 掌握机械加工质量和加工精度的概念 熟知尺寸精度、形状精度和位置精度的获得 方法 了解表面质量对零件使用性能的影响
一、机械加工质量的概念
零件的加工质量由以下两大方面构成:
1>机械加工精度 2>加工表面质量
机械零件的表面质量与加工精度有同等重要的意义
1）定尺寸刀具（如钻头、铰刀、键槽铣刀及圆拉刀等）的尺寸精度直接影响工件的尺寸精度。 2）成型刀具（如成型车刀、成型铣刀、成型砂轮等）的形状精度将直接影响工件的形状精度。 3）展成刀具（如齿轮滚刀、花键滚刀、插齿刀具等）的刀刃形状误差会影响加工表面的形状精度。 4）一般刀具（如车刀、镗刀、铣刀），其制造精度对加工精度无直接影响，但刀具易磨损。
三、加工表面质量概要
机械加工表面质量主要包含两方面内容：
1.加工表面的几何形状特征 2.加工表面层材质的变化 表面几何 形状特征
表面粗糙度 表面波度
机械加工零件 表面质量
表面材质 的变化
表面层冷作硬化 表面层残余应力 表面层金相组织的变化
产品的工作性能、可靠性、寿命在很大程度上取决于主要零件的表面质量。 一般而言，重要或关键零件的表面质量要求都比普通零件要高。这是因为表而质量好的零 件会在很大程度上提高其耐磨性、耐蚀性和抗疲劳破损能力。
二、机械加工精度影响原因
6.工艺系统受力变形 工艺系统在切削力、夹紧力、重力和惯性力等作用下会产生变形，从而破坏了已调整好的 工艺系统各组成部分的相互位置关系，导致加工误差的产生，并影响加工过程的稳定性。 主要考虑机床变形、工件变形以及工艺系统的总变形。 7.工艺系统的热变形 在加工过程中，由于内部热源（切削热、摩擦热）或外部热源（环境温度、热辐射）产热 使工艺系统受热而发生变形，从而影响加工精度。在大型工件加工和精密加工中， 工艺系 统热变形引起的加工误差占加工总误差的40%-70%。 8.工件内部的残余应力 残余应力的产生：1）毛胚制造和热处理过程中产生的残余应力；2）冷校直带来的残余应 力；3）切削加工带来的残余应力。 9.加工现场环境影响 加工现场往往有许多细小金属屑，这些金属屑如果存在与零件定位面或定位孔位置就会影 响零件加工精度，对于高精度加工，一些细小到目视不到的金属屑都会影响到精度。这个 影响因素会被识别出来但并无十分到位的方法来杜绝，往往对操作员的作业手法依赖很高。