机械加工基础知识
机械加工基本常识
机械加工基本常识（一）基准零件都是由若干表面组成，各表面之间有一定的尺寸和相互位置要求。
零件表面间的相对位置要求包括两方面：表面间的距离尺寸精度和相对位置精度（如同轴度、平行度、垂直度和圆跳动等）要求。
研究零件表面间的相对位置关系离不开基准，不明确基准就无法确定零件表面的位置。
基准就其一般意义来讲，就是零件上用以确定其他点、线、面的位置所依据的点、线、面。
基准按其作用不同，可分为设计基准和工艺基准两大类。
1、设计基准在零件图上用以确定其他点、线、面的基准，称为设计基准，就活塞来说，设计基准指活塞中心线和销孔中心线。
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，又分为定位基准、测量基准和装配基准。
（1）定位基准：加工时使工件在机床或夹具中占据正确位置所用的基准，称为定位基准。
按定位元件的不同，最常用的有以下两类：自动定心定位：如三爪卡盘定位。
定位套定位：将定位元件做成定位套，如止口盘定位其他有在V形架中定位，在半圆孔中定位等。
（2）测量基准：零件检验时，用以测量已加工表面尺寸及位置的基准，称为测量基准。
（3）装配基准：装配时用以确定零件在部件或产品中位置的基准，称为装配基准。
（二）工件的安装方式为了在工件的某一部位上加工出符合规定技术要求的表面，在机械加工前，必须使工件在机床上相对于工具占据某一正确的位置。
通常把这个过程称为工件的“定位”。
工件定位后，由于在加工中受到切削力、重力等的作用，还应采用一定的机构将工件“夹紧”，使其确定的位置保持不变。
使工件在机床上占有正确的位置并将工件夹紧的过程称为“安装”。
工件安装的好坏是机械加工中的重要问题，它不仅直接影响加工精度、工件安装的快慢、稳定性，还影响生产率的高低。
为了保证加工表面与其设计基准间的相对位置精度，工件安装时应使加工表面的设计基准相对机床占据一正确的位置。
如精车环槽工序，为了保证环槽底径与裙部轴线的圆跳动的要求，工件安装时必须使其设计基准与机床主轴的轴心线重合。
机械加工基础知识
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。
机械加工与制造知识点总结
机械加工与制造知识点总结一、机械制造基础知识1. 机械加工的定义机械加工是指利用机床对原材料进行工艺加工，制成各种零部件和构件的过程。
机械加工主要包括车削、铣削、钻削、磨削、锯割等工艺。
2. 机械加工的分类机械加工可以根据加工方式和加工形式进行分类。
根据加工方式可以分为常规加工和非常规加工，根据加工形式可以分为车削、铣削、钻削、磨削、锯割等。
3. 机械加工的优点机械加工具有精度高、加工质量好、生产效率高、工艺适应性广等优点，是制造业中不可或缺的一种加工方式。
4. 机械加工的缺点机械加工也存在加工周期长、加工成本高、加工环境污染等缺点，需要在实际生产中进行合理的控制和改进。
二、机械加工的基本工艺1. 车削车削是一种利用车床进行切削加工的工艺，主要用于加工回转体和直线面。
2. 铣削铣削是一种利用铣床进行切削加工的工艺，主要用于加工平面、曲面和槽面等。
3. 钻削钻削是一种利用钻床进行切削加工的工艺，主要用于加工孔类零件。
4. 磨削磨削是一种利用磨床进行切削加工的工艺，主要用于加工高精度、高表面质量的零部件。
5. 锯割锯割是一种利用锯床进行切削加工的工艺，主要用于加工各种截面的零部件。
三、机械加工的机械设备1. 车床车床是一种利用刀具对工件进行切削加工的机床，主要用于加工回转体零部件。
2. 铣床铣床是一种利用铣刀对工件进行切削加工的机床，主要用于加工平面、曲面和槽面等零部件。
3. 钻床钻床是一种利用钻头对工件进行切削加工的机床，主要用于加工孔类零部件。
4. 磨床磨床是一种利用磨轮对工件进行切削加工的机床，主要用于加工高精度、高表面质量的零部件。
5. 锯床锯床是一种利用锯条对工件进行切削加工的机床，主要用于加工各种截面的零部件。
四、机械加工的工艺参数1. 切削速度切削速度是指刀具在加工过程中与工件相对运动的速度，是决定切削质量和加工效率的重要参数。
2. 进给速度进给速度是指刀具在加工过程中每分钟对工件的进给量，是影响加工表面粗糙度和工艺效率的重要参数。
机械加工工艺基础知识
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。
机械加工的基础知识
机械加工的基础知识机械加工是工程制造领域中最基础、最关键的一环。
机械加工包括旋转机械加工、冲压机械加工、切削机械加工、磨削机械加工等多种方式。
本文将探讨机械加工的一些基础知识，以及机械加工技术的特点、要素和市场趋势。
一、机械加工技术的特点机械加工技术是一种基于材料物理性质和机械力学原理的制造加工方法。
它具有技术参数高、效率高、工艺可控和适应性强等特点。
首先，机械加工技术的技术参数很高。
不同的加工工艺需要的技术参数不同，如刨削需要的累积误差很小，而车削需要的表面精度很高。
这些技术参数调整要点严格，对于工人的技能水平要求也很高。
其次，机械加工技术的效率很高。
相比其他加工方式，机械加工可以在短时间内大规模生产，并且可以保证产品的精度和一致性。
再次，机械加工技术有着很高的工艺可控性。
机械加工技术被广泛应用于各种范畴，例如餐具制造、枪械制造、汽车零部件制造、日用品制造、机械制造、电子产品制造等等。
应用于不同制造领域的机械加工技术形式也不同，如在汽车零部件制造中，机械加工技术的表面质量和尺寸精度要求都很高，而在餐具制造中，机械加工技术主要需要保证产品的稳定性和美观性。
最后，机械加工技术的适应性很强。
它可以适应很多不同材料的制造，如铜、铁、钢、铝、合金、塑料等等。
二、机械加工技术的要素机械加工技术的要素包括：加工设备、工艺参数、材料等。
首先，加工设备是机械加工技术的第一要素。
加工设备是指各种各样的加工机床，包括车床、铣床、数控加工中心、磨床、钻床等等。
选择合适的加工设备对产品的研发和生产都有着至关重要的作用。
其次，工艺参数是机械加工技术的第二要素。
工艺参数包括：切削速度、进给量、切削深度和表面质量等。
不同的加工工艺需要的工艺参数也是不同的，只有正确配置各种参数，才能保证加工的质量和效率。
第三，材料是机械加工技术的第三要素。
机械加工所应用的材料种类繁多，包括金属、非金属等。
机械加工材料的选择和合理利用，对产品的最终性质也有着非常大的影响。
机械加工基础知识(ppt 48页)
油石的形状
第一章 机械加工基础知识
1.4 磨具与磨削过程
二、磨削过程
比较凸出的和比较锋利的磨粒起 切削作用
凸出高度较小或较钝的磨粒起刻 划作用
磨钝的或比较凹下的磨粒与工件 表面产生滑擦，起摩擦抛光作用
比较锋利且凸出的单个磨粒，其 切削过程大致也可分为三个阶段
1.3 切削过程及控制
3、切削用量的合理选择
所谓“合理”的切削用量是指充分利用切削性能和机床 动力性能(功率、扭矩)，在保证质量的前提下，获得高的生产 率和低的加工成本的切削用量。
(1)选择背吃刀量ap (2)选择进给量f
(3)选择切削速度vc 切削用量选择的基本原则是：粗加工时在保证合理的刀
具寿命的前提下，首先选尽可能大的背吃刀量ap，其次选尽 可能大的进给量f，最后选取适当的切削速度vc；精加工时， 主要考虑加工质量，常选用较小的背吃刀量和进给量，较高 的切削速度，只有在受到刀具等工艺条件限制不宜采用高速 切削时才选用较低的切削速度。
切削温度的高低取决于切削热的产生和传散情况。 影响切削温度的主要因素有
切
切削液
乳化液
切削油
第一章 机械加工基础知识
1.3 切削过程及控制
五、刀具磨损和刀具寿命 1.刀具磨损形态
后刀面磨损
• 后刀面磨损量以后刀面上磨损宽度值VB表示
前刀面磨损
• 前刀面的磨损量以月牙洼的最大深度KT表示
积屑瘤的形成与脱落
第一章 机械加工基础知识
1.3 切削过程及控制
一、积屑瘤 2.积屑瘤对切削加工的影响
粗加工时可利用积屑瘤；精加工时应尽量避免积屑瘤产生
3.积屑瘤的控制 影响积屑瘤形成的主要因素有：工件材料的力学性能、
机加工基础知识培训ppt课件
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。
机械加工基础知识
材料性能对加工的影响
硬度
硬度较高的材料加工困难，容易 损坏刀具；硬度较低的材料易于 加工，但可能影响工件加工精度；韧性差的 材料容易开裂，加工困难。
热导率
热导率高的材料在加工过程中散 热快，可减小工件变形；热导率 低的材料散热慢，工件容易变形。
刀具几何形状对加工的影响
合理的刀具几何形状可以提高加工效率、延长刀具使用寿命、提高加工 精度和减小表面粗糙度。
刀具磨损和寿命
刀具磨损的形式
包括磨料磨损、粘着磨损和热损伤等。磨料磨损是由于切屑与刀具表面之间的摩擦造成的 ；粘着磨损是由于切屑与刀具表面粘着后被撕脱造成的；热损伤是由于切削温度过高引起 的刀具表面组织变化。
、提高加工精度和减小表面粗糙度。
切削液
切削液的定义
切削液是一种用于切削加工过 程中的冷却和润滑剂，可以减 小切削力、降低切削温度、减 少刀具磨损和提高加工质量。
切削液的种类
包括油基切削液和水基切削液 两大类，其中水基切削液又可 以分为乳化液和合成切削液等 。
切削液的作用
切削液可以起到冷却、润滑、 清洗和防锈等作用，可以提高 加工效率、延长刀具使用寿命 、提高加工精度和减小表面粗 糙度。
03
机械加工工艺
切削运动
80%
切削运动定义
切削运动是指刀具与工件之间产 生相对运动，使材料被切除的过 程。
100%
切削运动的种类
包括主运动和进给运动。主运动 是刀具切入工件的主要运动，进 给运动是使切削连续进行，使多 余材料不断被切除的运动。
80%
切削运动的作用
切削运动是实现切削加工的必要 条件，通过刀具与工件的相对运 动，实现工件材料的去除和加工 表面的形成。
切削用量
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15.07.2020
2.1 加 工 精 度
• 国家标准规定：常用的精度等级分为20级， 分别用IT01、IT0、IT1、IT2…IT18表示。 数字越大，精度越低。其中IT5-IT13常用。
• 高 精 度：IT5、IT6 通常由磨削加工获得。 • 中等精度：IT7-IT10 通常由精车、铣、刨获得。 • 低 精 度：IT11-IT13 通常由粗车、铣、刨、钻
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2.4零件的加工精度与表面粗糙度的关系
提问
零件的加工精度与表面 粗糙度的关系如何？
• 精度：宏观几何参数的误差
• 表面粗糙度：微观几何参数的误差
• 加工精度高，必须采用一系列的高精度的加工方法，而 经过高精度的加工后零件表面粗糙度一定低，反之，表 面粗糙度低，零件必须采用一系列的降低表面粗糙度的 加工方法，而低表面粗糙度的加工方法不一定是高精度 的加工方法。
中南大学 Central South University
机械制造工程训练
多媒体教学课件
中南大学
工程训练中心
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材料成形工艺基础： 主要介绍机械零件毛坯成形方法的工
艺特点、工艺参数的选择、各类零件毛坯 的结构工艺性、零件的材料选择与成形方 法选择的基本原则。
机械加工工艺基础： 主要介绍机械加工的基本概念、切削
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2.1 加 工 精 度
• 加工精度：指零件经切削加工后，其尺寸、 形状、位置等参数同理论参数的相符合的 程度，偏差越小，加工精度越高，它包括：
a. 尺寸精度：零件尺寸参数的准确程度。 b.形状精度：零件形状与理想形状接近程度。 c.位置精度：零件上实际要素（点、线、面）相对
基本原理、切削机床与刀具、切削加工基 本工艺过程、选择切削加工方法的基本原 则，以及零件机械加工结构工艺性。
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中南大学 Central South University
机械加工工艺基础
中南大学 工业训练中心
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3
索引
第一章.切削加工的基础知识 第二章.金属切削机床 第三章.机械加工工艺过程 第四章.零件表面的加工方案 第五章.零件的结构工艺性 第六章.数控加工技术
表达的表面
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零件精度等级及其相应的加工方法
精度等级 尺寸精度范围
低精度
中等 精度
IT13～IT 11 IT10～IT 9
IT8～IT 7
高精度
特别 精密 精度
IT7～IT 6 IT5～IT2
Ra值范围 （μm） 25～12.5 6.3～3.2
1.6～0.8
0.8～0.2
相应的加工方法
粗车、粗镗、粗铣、粗刨、钻孔等
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2.2 表 面 粗 糙 度
R ah1h2hn 3..h.n
Ra1
l
|
y(x)| dx
l0
h1 h2 h3…hn Ra
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2.2 表 面 粗 糙 度
• 国家标准规定：表面粗糙度分为14个等级，
分别用
表示，数字越大，
表面越粗糙。
• 表面粗糙度符号上的数值Ra,单位是微米 （μm）。
等加工方法获得。
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2.1.1 尺 寸 精 度
0
Φ25 -0.04
零件尺寸要素的误差大小。 问：精度的高低与哪两个因
素有关？
基本尺寸和公差大小。
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2.1.2 形 状 精 度
Φ25
0 －0.013
轴加工后可能产生的形状误差
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2.1.2 形 状 精 度
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第一章
切削加工的基础知识
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返回索引 5
1.1 钳工与机械加工
• 钳工：通过工人手持工具进行切削加工。 • 机械加工：采用不同的机床（如车床、铣
床、刨床、磨床、钻床等）对工 件进行切削加工。
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2.零件表面质量的概念
零件几何参数： 宏观几何参数： 包括：尺寸、形状、位置等要素。 微观几何参数： 指：微观表面粗糙程度。
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2.3 常见加工方法的Ra表面特征
加工 方法 Ra(微米)粗车 粗镗50Fra bibliotek粗铣 粗刨
25
钻孔
12.5
半精车 6.3
精铣
3.2
精刨 精车
1.6
粗磨
0.8
精磨
0.4
精密加工 0.1-0.012
表面特征 可见明显刀痕 可见刀痕 微见刀痕 可见加工痕迹
微见加工痕迹 看不清加工痕迹 可辨加工痕迹方向 微辨加工痕迹方向 只能按表面光泽辩识
半精车、半精镗、半精铣、半精刨、 扩孔等 精车、精镗、精铣、精刨、粗磨、粗 铰等 精磨、精铰等
Ra＜0.2 研磨、珩磨、超精加工、抛光等
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2.2 表 面 粗 糙 度
• 表面粗糙度：零件微观表面高低不平的 程度。
产生的原因：
1）切削时刀具与工件相 对运动产生的磨擦；
2）机床、刀具和工件在加工时的振动； 3）切削时从零件表面撕裂的切屑产生的痕迹； 4）加工时零件表面发生塑性变形。
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2.2 表 面 粗 糙 度
表面粗糙度对零件质量的影响：
零件的表面粗糙度对机器零件的性能和使用寿命影响较大， 主要有以下几个方面： 1）零件表面粗糙，将使接触面积减小，单位面积压力加大，接触
变形加大，磨擦阻力增大，磨损加快； 2) 表面粗糙度影响配合性质。对于间隙配合，表面粗糙易磨损，
造成间隙迅速加大；对于过盈配合，在装配时，可使微小凸峰 挤平，有效过盈量减少，使配合件强度降低； 3）零件表面粗糙，低谷处容易聚积腐蚀性物质，且不易清除，造 成表面腐蚀； 4）当零件承受载荷时，凹谷处易产生应力集中，以致产生裂纹而 造成零件断裂。
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2.2 表 面 粗 糙 度
评定参数：常用的是轮廓算术平均偏差Ra
• 指零件上实际要素的形状与理想形状相符 合的程度；
• 国家标准规定了六类形状公差（见下表）
• 形状精度的标注：框格分为2格，
箭头指向待表达的表面，数字表示
允许误差的大小，单位为毫米。
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2.1.3 位 置 精 度
• 指零件的实际要素（点、线、面）相对 于基准之间位置的准确度。
圆圈中的英文字母表示基准，框格分3格，箭头指向待
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2.2 表 面 粗 糙 度
符号
表面粗糙度符号的意义及应用
符号说明
意义及应用
基本符号
单独使用无意义
基本符号上加一短 表示表面粗糙度是用去
划线
除法获得
基本符号内加一小 表示表面粗糙度是用不
圆
去除材料的方法获得
用去除材料方法获得的
符号上加Ra值 表面，Ra的最大允许值
为3.2µm