材料切削加工基础1

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1、14 材料切削加工基础材料切削加工基础 概述概述 基础理论基础理论 技术经济评价技术经济评价2 切削加工切削加工是利用切削工具从毛坯是利用切削工具从毛坯(如铸件、锻件或型材等如铸件、锻件或型材等坯料坯料)或工件上切除多余材料，或工件上切除多余材料，获得符合一定质量要求的零获得符合一定质量要求的零件的加工过程。件的加工过程。 一一. 金属切削加工的特点及应用金属切削加工的特点及应用4.14.1 概概 述述钳钳工工工人手拿工具工人手拿工具进行切削加工进行切削加工常用方法有划线、锯、挫、研、钻孔和攻常用方法有划线、锯、挫、研、钻孔和攻螺纹等。螺纹等。机机加加工工工人操作机床工人操作机床对工件进行切对

2、工件进行切削加工削加工基本方法有：车、铣、刨、钻、磨、镗等；基本方法有：车、铣、刨、钻、磨、镗等；特殊方法有：超声波、激光、电火花、等特殊方法有：超声波、激光、电火花、等离子和数控加工等。离子和数控加工等。3零件的质量包括加工精度与表面质量两个方面。零件的质量包括加工精度与表面质量两个方面。表面质量指零件表面粗糙度表面质量指零件表面粗糙度( (主要指标主要指标) )、加工、加工硬化层、表面残余应力以及金相组织结构等，硬化层、表面残余应力以及金相组织结构等，它们对零件的使用性能有很大影响。它们对零件的使用性能有很大影响。二二. 加工精度和表面粗糙度加工精度和表面粗糙度4 加工精度是指工件加工后，

3、尺寸、形状和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。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相符合的程度越高，也就是说加工误差越小，加工精度越高。小，加工精度越高。 加工精度主要包括尺寸精度加工精度主要包括尺寸精度、形状精度形状精度、位位置精度。置精度。( (一一).). 加工精度加工精度5 尺寸精度指加工后零件的尺寸与理想尺寸相符合的程度。尺寸精度指加工后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：尺寸精度包含两个方面： (1)(1)表面本身的尺寸精度，如园柱面

4、的直径；表面本身的尺寸精度，如园柱面的直径； (2)(2)表面间的尺寸精度，如孔间距。表面间的尺寸精度，如孔间距。 1. 尺寸精度尺寸精度尺寸公差尺寸公差: : 零件实际尺寸与理想尺寸允许变动的最大范围。零件实际尺寸与理想尺寸允许变动的最大范围。 公差越小，则精度越高。公差越小，则精度越高。 标准公差：标准公差：2020级，用级，用IT01IT01、IT0IT0、IT1IT1IT18IT18表示。其中表示。其中ITIT表表 示公差，数字表示等级。示公差，数字表示等级。IT01IT01的公差值最小，精度最高。的公差值最小，精度最高。 数字越大，则公差等级越低，相应的精度也就越低。数字越大，则公差

5、等级越低，相应的精度也就越低。 IT01IT01IT13-IT13-配合尺寸，配合尺寸， IT14IT14IT18-IT18-非配合尺寸。非配合尺寸。6 具体零件的公差值取决于零件的基本尺寸与公差等级。具体零件的公差值取决于零件的基本尺寸与公差等级。标准公差值、标准公差等级、基本尺寸三者之间的关系详见标准公差值、标准公差等级、基本尺寸三者之间的关系详见表表4-14-1( (GB/T1 800.2-1998)GB/T1 800.2-1998)。 影响因素影响因素： (1)(1)加工加工方法方法; (2)加工工时。加工工时。 精度越高，则加工过程越复杂，加工成本越高；精度越高，则加工过程越复杂，加

6、工成本越高； 经济精度经济精度：指某加工方法在正常操作情况下所达到的精：指某加工方法在正常操作情况下所达到的精度，即常所称的精度。度，即常所称的精度。 设计零件时，在满足技术要求时，应选较低级别的公差以设计零件时，在满足技术要求时，应选较低级别的公差以降低生产成本。各种公差等级的使用范围见表降低生产成本。各种公差等级的使用范围见表4-2。7表表4-2 公差等级使用范围公差等级使用范围公差等级公差等级应应 用用加加 工工 方方 法法IT01IT1块规块规研磨研磨IT1IT7量规量规研磨、珩磨、精磨研磨、珩磨、精磨IT5IT13一般配合尺寸一般配合尺寸磨、拉、车、镗、铣、磨、拉、车、镗、铣、钻孔、

7、铰孔、粉末冶金钻孔、铰孔、粉末冶金IT2IT5特别精密零件的配合特别精密零件的配合研磨、珩磨、精磨、研磨、珩磨、精磨、精车、精镗、拉精车、精镗、拉IT12IT18 非配合尺寸非配合尺寸冲压、铸造、锻造冲压、铸造、锻造IT8IT14原材料的尺寸公差原材料的尺寸公差粗车、粗镗、粗铣、粗车、粗镗、粗铣、粗刨、钻孔粗刨、钻孔8 形状精度是指零件上的实际形状要素与理想形状要素形状精度是指零件上的实际形状要素与理想形状要素的符合程度。的符合程度。 尺寸精度满足要求，其形状不一定符合要求。如尺寸精度满足要求，其形状不一定符合要求。如:2.2.形状精度形状精度25-0.1的轴，实际尺寸为的轴，实际尺寸为24.

8、95，但轴的某一截面的，但轴的某一截面的实际形状不是理想的圆形，形状不一定满足要求。实际形状不是理想的圆形，形状不一定满足要求。2形状误差：形状误差：加工时，实际形状与理想形状的误差。加工时，实际形状与理想形状的误差。 6种形状的标准公差见国标种形状的标准公差见国标GB/T 1182-1996 、 GB/T 4249-1996 、GB/T 16671-1996 。标准形状公差的符号及。标准形状公差的符号及其含义见表其含义见表4-3。9表表4-3 形状公差形状公差名名 称称符符 号号 含含 义义 简简 介介直线度直线度零件被测要素直线零件被测要素直线( (如轴线如轴线、平面交线等平面交线等) )

9、与理想直线的符合程度与理想直线的符合程度平面度平面度零件被测要素平面表面的凹凸不平程度零件被测要素平面表面的凹凸不平程度园度园度回转体零件的横剖面上的实际轮廓与理回转体零件的横剖面上的实际轮廓与理想园形的符合程度想园形的符合程度园柱度园柱度园柱轮廓表面的实际形状与理想园柱相园柱轮廓表面的实际形状与理想园柱相差的程度差的程度线轮廓度线轮廓度零件上被测的实际轮廓线与理想轮廓线零件上被测的实际轮廓线与理想轮廓线相差的程度相差的程度面轮廓度面轮廓度零件上被测的实际轮廓面与理想轮廓面零件上被测的实际轮廓面与理想轮廓面相差的程度相差的程度103.3.位置精度位置精度 位置精度是指零件上的表面、轴线等的实际

10、位置精度是指零件上的表面、轴线等的实际位置与理想位置相符合的程度。位置与理想位置相符合的程度。 3 3类类8 8种位置标准位置公差的符号及其含义详种位置标准位置公差的符号及其含义详见表见表4-4 (GB/T1182-19964-4 (GB/T1182-1996、GB/T 4249-1996GB/T 4249-1996、GB/T16671-1996)GB/T16671-1996)。11表表4-4 位置公差位置公差类别类别名称名称符号符号 含含 义义 简简 介介定定向向平行度平行度零件上被测要素零件上被测要素( (面或直线面或直线) )与基准要素平行的程度与基准要素平行的程度垂直度垂直度零件上被测

11、要素零件上被测要素( (面或直线面或直线) )与基准要素垂直的程度与基准要素垂直的程度倾斜度倾斜度零件上被测要素零件上被测要素( (面或直线面或直线) )与基准要素有一定的倾与基准要素有一定的倾斜，实际倾斜的程度与理想倾斜的程度的差值斜，实际倾斜的程度与理想倾斜的程度的差值定定位位同轴度同轴度被测回转面的轴线与基准轴线相重合的程度被测回转面的轴线与基准轴线相重合的程度对称度对称度被测要素被测要素( (平面、轴线、直线平面、轴线、直线) )相对于基准要素对称相对于基准要素对称的程度的程度位置度位置度被测要素被测要素( (点、线、面点、线、面) )的实际位置与理想位置偏离的实际位置与理想位置偏离的