清华大学车工专题课件

1、清华大学车工专题课件TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件第第 一一 讲讲零零 件件 的的 技技 术术 要要 求求TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件 切削加工的目的在于加工切削加工的目的在于加工出符合图纸要求的机械零件。设出符合图纸要求的机械零件。设计零件时，为了保证机械设备的计零件时，为了保证机械设备的精度和使用寿命，应根据零件在精度和使用寿命，应根据零件在机器中的的不同作用提出合理的机器中的的不同作用提出合理的要求，这些要求通称为零件的技要求，这些要求通称为零件的技术要求。术要求。TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件 零零

2、件件 的的 技技 术术 要要 求求 一、一、 表表 面面 粗粗 糙糙 度度 二、二、 尺尺 寸寸 精精 度度 三三 、 形形 状状 精精 度度 四、四、 位位 置置 精精 度度 五、五、 热热 处处 理理TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件一、一、 表表 面面 粗粗 糙糙 度度 指零件的表面微观不平度。指零件的表面微观不平度。 在切削加工中，由于振动、刀痕以及在切削加工中，由于振动、刀痕以及刀具与工件之刀具与工件之 间的摩擦，在工件已加工间的摩擦，在工件已加工表表面上不可避免地会产生一些微小的峰谷。面上不可避免地会产生一些微小的峰谷。即即使是光滑的磨削表面，放大后也会发现

3、高使是光滑的磨削表面，放大后也会发现高低不同的微小峰谷。低不同的微小峰谷。 表面上这些微小峰谷的高低程度称为表面上这些微小峰谷的高低程度称为表面粗糙度，也称微观不平度。表面粗糙度，也称微观不平度。清华大学车工专题课件TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件 表面粗糙度共分14级： 不加工符号： 加工符号： 表面粗糙度符号：Ra 表面粗糙度单位：m 不同的加工方法可以达到不同的表面粗糙度。要合理地在图纸上标注表面粗糙度，必须掌握各种加工方法，以及详细了解零件各表面在装配体中的功能。 除了外观需要外，一般情况在满足使用要求的情况下，选用较低要求的表面粗糙度，以降低成本。TSING

4、HUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件 二、 尺 寸 精 度 尺寸精度是指零件加工后的实际尺尺寸精度是指零件加工后的实际尺寸相对于理想尺寸的准确程度。尺寸精寸相对于理想尺寸的准确程度。尺寸精度是用尺寸公差来控制的。尺寸公差是度是用尺寸公差来控制的。尺寸公差是切削加工中零件尺寸允许的变动量。在切削加工中零件尺寸允许的变动量。在基本尺寸相同的情况下，尺寸公差愈小，基本尺寸相同的情况下，尺寸公差愈小，则尺寸精度愈高。反之亦然。则尺寸精度愈高。反之亦然。 尺寸精度由尺寸公差等级来确定。尺寸精度由尺寸公差等级来确定。尺寸公差等级共有尺寸公差等级共有20个等级。个等级。TSINGHUA UNIV

5、ERSITY清华大学车工专题课件 尺寸公差等级为： IT01、IT0、IT1、IT2 IT3、IT4 T5、IT6、IT7、IT8、IT9、IT10 IT11、IT12、IT13、IT14、IT15、IT16、IT17、IT18 不同的加工方法，可以达到不同的尺寸公差等级。工程技术人员要使自己的设计合理，必须掌握各种加工方法，甚至为实现新的设计要求而创造新的加工方法。 在满足使用要求的前提下，一般选用较低的尺寸公差等级，以降低制造成本。清华大学车工专题课件TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件三、 形 状 精 度 形状精度是指零件上的线、面要 素的实际形状相对于理想形状的准

6、确程度。形状精度是用形状公差来控制的。为了适应各种不同的情况，国际GB1182-80至GB1184-80规定了六项形状公差。下面简介应用最为广泛的直线度、平面度、圆度、圆柱度公差的标 准及常用的误差检测方法。TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件三、 形 状 精 度 1. 直直 线线 度度 2. 平平 面面 度度 3. 圆圆 度度 4. 圆圆 柱柱 度度TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件1. 直 线 度 直线度是指零件被测素线（如轴直线度是指零件被测素线（如轴线母线、平面交线、平面内直线）线母线、平面交线、平面内直线）直与不直的程度。直与不直的程度。

7、清华大学车工专题课件TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件2. 平 面 度 平面度是指零件被测平面要素平面度是指零件被测平面要素平整的程度。平整的程度。TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件3. 圆 度 圆度是指零件的回转表面（圆柱圆度是指零件的回转表面（圆柱面、圆锥面、球面等）横剖面上的面、圆锥面、球面等）横剖面上的实际轮廓圆和理想圆相差的程度。实际轮廓圆和理想圆相差的程度。 TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件4. 圆 柱 度 圆柱度是指零件上被测圆柱轮圆柱度是指零件上被测圆柱轮廓表面的实际形状对理想圆柱相廓表面的实际形状对理想

8、圆柱相差的程度。差的程度。TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件四、 位 置 精 度 位置精度是指零件上点、线、面位置精度是指零件上点、线、面 要素的实际位置相对于理想位置的准要素的实际位置相对于理想位置的准 确程度。位置精度是用位置公差来控确程度。位置精度是用位置公差来控 制的。国际制的。国际GB1182-80至至GB1184-80规规定了八项位置公差。下面简介常用的平定了八项位置公差。下面简介常用的平行度、垂直度、同轴度、圆跳动、对称行度、垂直度、同轴度、圆跳动、对称度公差的标注及常用的误差检测方法。度公差的标注及常用的误差检测方法。TSINGHUA UNIVERSIT

9、Y清华大学车工专题课件四、 位 置 精 度（基准概念） 1. 平平 行行 度度 2. 垂垂 直直 度度 3. 同同 轴轴 度度 4. 圆圆 跳跳 动动 5. 对对 称称 度度 TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件1. 平 行 度 平行度是指零件上被测要素（面平行度是指零件上被测要素（面或直线）相对于基准要素（面或直或直线）相对于基准要素（面或直线）平行的程度。线）平行的程度。TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件2. 垂 直 度 垂直度是指零件上被测要素垂直度是指零件上被测要素（面或直线）相对于基准要素（面（面或直线）相对于基准要素（面或直线）垂直的程

10、度。或直线）垂直的程度。TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件3. 同 轴 度 同轴度是指零件上被测回转表面同轴度是指零件上被测回转表面的轴线相对于基准轴线同轴的程度。的轴线相对于基准轴线同轴的程度。TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件4. 圆 跳 动 圆跳动是指零件上被测回转表圆跳动是指零件上被测回转表面相对于以基准轴线为轴线的理面相对于以基准轴线为轴线的理论回转面的偏离度。论回转面的偏离度。清华大学车工专题课件TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件5. 对称度 对称度常用在具有对称结构的沟或槽处，例如轴系传动中的轴径与轴上零件的

11、配合。例如当齿轮、蜗轮、皮带轮安装在轴上时，需要靠键实现连接和传递扭矩。此时轴上的键槽和轮毂孔内的键槽必须对中心线对称，否则很难装配。TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件第 二 讲金金 属属 切切 削削 刀刀 具具TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件金 属 切 削 刀 具 一、一、 刀刀 具具 材材 料料 二、二、 刀刀 具具 角角 度度 TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件、刀 具 材 料 1 . 刀刀 具具 材材 料料 应应 具具 备备 的的 性性 能能 2. 常常 用用 刀刀 具具 材材 料料TSINGHUA UNIVER

12、SITY清华大学车工专题课件1. 刀具材料应具备的性能 在切削过程中，刀具的切削部分要承在切削过程中，刀具的切削部分要承受很大的压力、摩擦、冲击和很高的温受很大的压力、摩擦、冲击和很高的温度，因此刀具切削部分的材料应具备如下度，因此刀具切削部分的材料应具备如下性能：性能：（1）高）高 硬硬 度度 和和 高耐高耐 磨磨 性性 （2）足）足 够够 的的 强强 度度 和和 韧韧 性性（3）高）高 的耐的耐 热热 性性（4）较好）较好 的的 工工 艺艺 性性TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件2. 常 用 刀 具 材 料 切削刀具的材料有碳素工具切削刀具的材料有碳素工具钢、合金工

13、具钢、高速钢、硬钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金质合金、陶瓷、立方氮化硼和人造、陶瓷、立方氮化硼和人造金刚石等。目前以高速钢和硬质合金刚石等。目前以高速钢和硬质合金用得最多。金用得最多。清华大学车工专题课件种类种类硬度硬度热硬温度热硬温度/C 抗弯强度抗弯强度/103MPa应用举例应用举例碳素工具钢碳素工具钢6064HRC(8183HRA)2002002.52.8 用于手动刀具，用于手动刀具，如锯条、锉刀和刮如锯条、锉刀和刮刀等刀等合金工具钢合金工具钢6065HRC(8183.5HRA)2503002.52.8 用于手动或机动低用于手动或机动低速刀具，如丝锥、板速刀具，如丝锥、板牙等牙等高速钢

14、高速钢6270HRC(8287HRA)5406002.54.5 用于形状复杂的刀用于形状复杂的刀具，如钻头、铰刀、具，如钻头、铰刀、拉刀及各种成形刀具拉刀及各种成形刀具P类类（蓝色）（蓝色）P01P10P20P30切切钢钢M类类（黄色）（黄色）M10M20M30M40切切各各种种金金属属K类类（红色）（红色）K01K10K20K30切切铸铸铁铁 多用于形状简单的多用于形状简单的刀具，如车刀刀头、刀具，如车刀刀头、铣刀刀头、刨刀刀头铣刀刀头、刨刀刀头等等常用刀具材料的主要性能和应用范围常用刀具材料的主要性能和应用范围硬质合金硬质合金8994HRA(7482HRC)80010000.92.5常用牌

15、号（或代号）常用牌号（或代号）T8AT10AT12A9CrSiCrWMnW18Cr4VW6Mo5Cr4V2TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件2. 超硬刀具材料1）金刚石刀具：主要用于有色金属和非金属的精密加工；2）立方氮化硼刀具：主要用于高硬度的轧辊、淬火钢等材料加工；3）陶瓷刀具：类似于立方氮化硼刀具，但价格较为便宜。TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件二 、 刀 具 角 度 1. 刀刀 具具 切切 削削 部部 分分 的的 组组 成成 2. 确确 定定 刀刀 具具 角角 度度 的的 辅辅 助平面助平面 3. 刀刀 具具 角角 度度TSINGHUA

16、 UNIVERSITY清华大学车工专题课件1. 刀 具 切 削 部 分 的 组 成 切削刀具的种类很多，虽然形状切削刀具的种类很多，虽然形状 多种多样，但其切削部分却基本相多种多样，但其切削部分却基本相同，外圆车刀是最基本、最典型的同，外圆车刀是最基本、最典型的切削刀具，其切削部分（即刀头）切削刀具，其切削部分（即刀头）由由“三面两刃一尖三面两刃一尖”组成，即由前组成，即由前刀面、后刀面、副后刀面、主切削刀面、后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、刀尖组成。刃、副切削刃、刀尖组成。TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课

17、件1. 刀 具 切 削 部 分 的 组 成前刀面前刀面切屑沿其流出的表面。切屑沿其流出的表面。后刀面后刀面与工件过渡表面相对的表面。与工件过渡表面相对的表面。副后刀面副后刀面与工件已加工表面相对的表面。与工件已加工表面相对的表面。主切削刃主切削刃前刀面与后刀面的交线前刀面与后刀面的交线 。副切削刃副切削刃前刀面与副后刀面的交线。前刀面与副后刀面的交线。刀尖刀尖主切削刃与副切削刃的交点。主切削刃与副切削刃的交点。清华大学车工专题课件清华大学车工专题课件TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件2. 确 定 刀 具 角 度 的 辅 助平 面 1）切削平面）切削平面通过主切削刃上某一

18、点并与通过主切削刃上某一点并与工件过渡表面相切的平面。工件过渡表面相切的平面。 2）基面）基面通过主切削刃上某一点并与该点通过主切削刃上某一点并与该点切削速度方向垂直的平面。切削速度方向垂直的平面。 3）正交平面）正交平面通过主切削刃上某一点并与通过主切削刃上某一点并与主切削刃在基面上的投影垂直的平面主切削刃在基面上的投影垂直的平面。 在空间，基面、切削平面和正交平在空间，基面、切削平面和正交平面三个辅助平面互相垂直。面三个辅助平面互相垂直。清华大学车工专题课件清华大学车工专题课件TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件3. 刀 具 角 度 以外圆车刀为例，介绍车刀五以外圆车

19、刀为例，介绍车刀五个主要角度：前角、后角、主偏个主要角度：前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角。角、副偏角和刃倾角。TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件前角前角 o 在正交平面内测量，是前刀面与基面之在正交平面内测量，是前刀面与基面之间的夹间的夹 角。角。后角后角 o在正交平面内测量，是后刀面与切削平在正交平面内测量，是后刀面与切削平面之间的夹角。面之间的夹角。主偏角主偏角r在基面内测量，是主切削刃在基面上的在基面内测量，是主切削刃在基面上的投影与进给方向之间的夹角投影与进给方向之间的夹角 。副偏角副偏角r在基面内测量，是副切削刃在基面上的在基面内测量，是副切削刃在基面上的

20、投影与进给运动反方向之间的夹角。投影与进给运动反方向之间的夹角。刃倾角刃倾角s主切削刃在切削平面上的投影与基面的主切削刃在切削平面上的投影与基面的夹角。夹角。3. 刀 具 角 度TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件主偏角对切削加工的影响主偏角对切削加工的影响清华大学车工专题课件主偏角对切削力的影响主偏角对切削力的影响清华大学车工专题课件副偏角对残留面积的影响副偏角对残留面积的影响清华大学车工专题课件 刃倾角对切削加工的影响刃倾角对切削加工的影响清华大学车工专题课件TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专

21、题课件一、零件加工工艺过程的制定一、零件加工工艺过程的制定1. 1. 零件的机械加工工艺：即零件加工的方法和步骤。零件的机械加工工艺：即零件加工的方法和步骤。2. 2. 制定零件机械加工工艺的内容制定零件机械加工工艺的内容 确定毛坯类型：根据零件形状、结构、材料及数量。确定毛坯类型：根据零件形状、结构、材料及数量。 排列加工顺序：根据零件的加工精度、表面粗糙度、热排列加工顺序：根据零件的加工精度、表面粗糙度、热处理等全部技术要求，及毛坯的类型选择加工方法和排列处理等全部技术要求，及毛坯的类型选择加工方法和排列加工顺序。加工顺序。 选择机床、刀具、装卡方法、度量方法及确定加工余量选择机床、刀具、

22、装卡方法、度量方法及确定加工余量 确定切削速度、进给量、背吃刀量（切深）及工时定额确定切削速度、进给量、背吃刀量（切深）及工时定额 填制工艺卡片填制工艺卡片TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件 3. 3. 制定加工工艺的要求制定加工工艺的要求 明确几个问题明确几个问题 不同的零件不同的零件 工艺不同工艺不同 同一种零件同一种零件 工艺也可能不同工艺也可能不同 客观条件一定时客观条件一定时 优选比较合理的工艺方案优选比较合理的工艺方案 有时需要寻求外协加工有时需要寻求外协加工 合理的工艺方案必须满足下列要求合理的工艺方案必须满足下列要求 保证零件的全部技术要求保证零件的全部

23、技术要求 优质优质 生产率最高生产率最高 高产高产 生产成本最低生产成本最低 低耗低耗 有良好的劳动条件有良好的劳动条件 安全、环保安全、环保 TSINGHUA UNIVERSITY清华大学车工专题课件二、制定加工工艺的步骤二、制定加工工艺的步骤 1. 1. 读懂图纸及技术要求读懂图纸及技术要求: :包括标题栏、包括标题栏、RaRa值、尺值、尺寸精度、形状精度、位置精度、热处理和表面处寸精度、形状精度、位置精度、热处理和表面处理。有时还要进一步了解装配图。理。有时还要进一步了解装配图。 2. 2. 确定毛坯类型确定毛坯类型: :毛坯类型有铸铁件、铸钢件、毛坯类型有铸铁件、铸钢件、锻件、型材。锻件、型材。 3. 3. 进行工艺分析进行工艺分析: :主要确定主要表面加工方法、主要确定主要表面加工方法、加工顺序、定位基准、合理安排热处理。加工顺序、定位基准、合理安排