工艺基础知识讲座

1、尺寸公差与配合2、工艺规程的编制3、刀具主要内容

一、部分术语与定义一、尺寸公差与配合1、公差等级：确定尺寸精确程度的等级。属于同一公差等级的公差，对所有基本尺寸，虽数值不同，但被认为具有同等的精度等级。2、基本偏差：用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般为靠近零线的那个偏差

。3、基本偏差的代号：基本的偏差代号用拉丁字母表示，大写的为孔，小写的为轴，各28个。其中H代表基准孔，h代表基准轴。4、基准制：标准规定有基孔制和基轴制。在一般情况下,优先采用基孔制。如有特殊需要，允许将任一孔、轴公差带组成配合。5、基孔制：基本偏差为一定的孔的公差带，与不同基本偏差的轴的公差带形成各种配合的一

种制度。基孔制的孔为基准孔，其下偏差为零。6、基轴制：基本偏差为一定的轴的公差带，与不同基本偏差的孔的公差带形成各种配合的一种制度。基轴制的轴为基准轴，其上偏差为零。7、配合：基本尺寸相同的，相互结合的孔和轴的公差带之间的关系。8、间隙或过盈：孔的尺寸减去相配合的轴的尺寸所得的代数差。此差值为正时是间隙；为负时是盈。

ZHANJIANGDENICARBURETORCO.,LTD.9、间隙配合：具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。此时孔的公差带在轴的公差带之上。孔公差带轴公差带最大间隙最小间隙轴公差带孔公差带最小间隙等于零最大间隙间隙配合最大过盈轴公差带孔公差带最小过盈最大过盈最小过盈等于零孔公差带轴公差带过盈配合10、过盈配合：具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。此时孔的公差带在轴的公差带之下。11、过渡配合：可能具有间隙或过盈的配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相互义叠。一、尺寸公差与配合最大过盈最大间隙最大过盈最大间隙最大过盈最大间隙过渡配合轴公差带孔公差带一、尺寸公差与配合形状公差其他项目与其符号：

符号意义最大实体状态延伸公差带包容原则理论正确尺寸基准目标代号基准代号基准符号MPE50Φ20A1A一、直线度：1.在给定平面内公差带是距离为公差值t的两平行直线之间的区域。２.在给定方向上当给定一个方向时，公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域．当给定互相垂直的两个方向时，公差带是正截面尺寸为公差值t１×t２的四棱柱内的区域。

一、尺寸公差与配合圆柱表面上任一素线必须位于轴向平面内,距离为公差值0.02的两平行直线之间棱线必须位于箭头所示方向距离为公差值0.02的两平行平面内棱线必须位于水平方向距离为公差值0.2,垂直方向距离为公差值0.1的四棱柱内３.在任意方向上公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域。二、平面度：公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。上表面必须位于距离为公差值0.1的两平行平面内φd圆柱体的轴线必须位于直径为公差值0.04的圆柱面内一、尺寸公差与配合三、圆度：公差带是在同一正截面上半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。一、尺寸公差与配合四、圆柱度：公差带是半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。圆柱面必须位于半径差为公差值0.02的两同轴圆柱面之间。在垂直于轴线的任一正截面上，该圆必须位于半径差为公差值0.02的两同心圆之间。五、线轮廓度：公差带是包络一系列直径为公差值t的圆的两包络线之间的区域，诸圆圆心应位于理想轮廓线上。在平行于正投影面的任一截面上,实际轮廓线必须位于包络一系列直径为公差值0.04,且圆心在理想轮廓线上的圆的两包络线之间。一、尺寸公差与配合一、尺寸公差与配合

六、面轮廓度：公差带是包络一系列直径为公差值t的球的两包络面之间的区域，诸球球心应位于理想轮廓面上。实际轮廓面必须位于包络一系列球的两包络面之间;诸球的直径为公差值0.02,且球心在理想轮廊面上。七、平行度：1.在给定方向上当给定一个方向时，公差带是距离为公差值t，且平行于基准平面（或直线、轴线）的两平行平面之间的区域；当给定相互垂直的两个方向时，是正截面为公差值t１×t２，且平行于基准轴线的四棱柱内的区域。上表面必须位于距离为公差值0.05,且平行于基准平面的两平行平面之间。φD的轴线必须位于正截面为公差值0.1×0.2,且平行于基准轴线的四棱柱内。

2.在任意方向上公差带是直径为公差值t，且平行于基准轴线的圆柱面内的区域。φD的轴线必须位于直径为公差值φ0.1,且平行于基准轴线的圆柱面内。八、垂直度：

1.在给定方向上当给定一个方向时，公差带是距离为公差值t，且垂直于基准平面（或直线、轴线）的两平行平面之间的区域；当给定相互垂直的两个方向时，是正截面为公差值t１×t2且垂直于基准平面的四棱柱内的区域。Φd的轴线必须在给定的投影方向上，位于距离为公差值0.1，且垂直于基准平面的两平行平面之间。Φd的轴线必须位于正截面为公差值0.2×0.1,且垂直于基准平面的四棱柱内。九、倾斜度：1.在给定方向上公差带是距离为公差值t，且与基准平面（或直线、轴线）成理论正确角度的两行平面（或直线）之间的区域。2.在任意方向上公差带是直径为公差值t，且平行于基准轴线的圆柱面内的区域。Φd的轴线必须位于直径公差值0.05，且垂直于基准平面圆柱面内。斜平面必须位于距离为公差值0.08,且与基准平面成45°角的两平行平面之间。2.在任意方向上公差带是直径为公差值t，且与基准平面成理论正确角度的圆柱面内的区域。一、尺寸公差与配合φD的轴线必须位于直径为公差值0.05,且与A基准平面成45°角,平行于B基准平面的圆柱面内。十、同轴度：公差带是直径为公差值t，且与基准轴线同轴的圆柱面内的区域。Φd的轴线必须位于直径为公差值0.1，且与基准轴线同轴的圆柱面内

。十一、对称度：公差带是距离为公差值t，且相对基准中心平面（或中心线、轴线）对称配置的两平行平面（或直线）之间的区域，若给定互相垂直的两个方向，则量正截面为公差值t１×t

2的四棱柱内的区域。槽的中心面必须位于距离为公差值0.1,且相对基准中心平面对称配置的两平行平面之间

。十二、位置度：

1.点的位置度：公差带是直径为公差值t，且以点的理想位置为中心的圆或球内的区域。该点必须位于直径为公差值0.3的圆内,该圆的圆心位于相对基准A.B所确定的点的理想位置上

。

2.线的位置度：（1）当给定一个方向时，公差带是距离为公差值t，且以线的理想位置为中心对称配置的两平行平面（或直线）之间的区域；当给定互相垂直的两个方向时，则是正截面为公差值t１×t

2，且以线的理想位置为轴线的四棱柱内的区域。每条刻线必须分别位于距离为公差值0.05,且相对基准A所确定的理想位置对称配置的诸两平行直线之间

。6个孔的轴线分别位于正截面为0.2×0.1,且以理想位置为轴线的诸四棱柱内

。（2）在任意方向上，公差带是直径为公差值t，且以线的理想位置为轴线的圆柱面内的区域。φD的轴线必须位于直径为公差值0.1,且以相对基准A.B.C所确定的理想位置为轴线的圆柱面内

。3.面的位置度：公差带是距离为公差值t，且以面的理想位置为中心对称配置的两平行平面之间的区域。一、尺寸公差与配合

十三、圆跳动：

1.径向圆跳动：公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内半径差为公差值t，且圆心在

基准轴线上的两个同心圆之间的区域。

2.端面圆跳动：公差带是在与基准轴线同轴的任一直径位置的测量圆柱面上沿母线方向宽度为t的圆柱面区域。

3.斜向圆跳动：公差带是在与基准轴线同轴的任一测量圆锥面上，沿母线方向宽度为t的圆锥面区域，除特殊规定外，其测量方向是被测面的法线方向。十四、全跳动：

1.径向跳动：公差带是半径差为公差值t，且与基准轴线同轴的两圆柱面之间的区域。2.端面全跳动：公差带是距离为公差值t，且与基准轴线垂直的两平行平面之间的区域。一、尺寸公差与配合公差值及选用原则：1、公差值直线度、平面度公差值（见表1-1）圆度、圆柱度公差值（见表1-2）平行度、垂直度、倾斜度公差值（见表1-3）同轴度、对称度、圆跳动、全跳动公差值（见表1-4）2、公差值的选用原则根据零件的功能要求，并考虑加工的经济性和零件的结构、刚性等情况，按表中数系确定要素的公差值。并考虑下列情况：

1）在同一要素上给出的形状公差值应小于位置公差值。如要求平行的两个表面，其平面度公差值应小于平行度公差值。

2）圆柱形零件的形状公差值（轴线的直线度除外）一般情况下应小于其尺寸公差值。

3）平行度公差值应小于其相应的距离公差值。

4)对于下列情况，考虑到加工的难易程度和除主参数外其它参数的影响，在满足零件功能的要求下，适当除低1～2级精度使用。一、尺寸公差与配合孔相对轴；长细比较大的轴或孔；距离较大的轴或孔；宽度较大（一般大于1/2长度）的零件表面等等。主参数L（mm)公差等级１２３４５６７８９１０１１１２公差值（μm)≤１０0.20.40.81.2235812203060＞１０～１６0.250.511.52.5461015254080＞１６～２５0.30.61.2235812203050100＞２５～４０0.40.81.52.5461015254060120＞４０～６３0.5123581220305080150＞６３～１００0.61.22.5461015254060100200＞１００～１６０0.81.53581220305080120250＞１６０～２５０12461015254060100150300＞２５０～４００1.22.5581220305080120200400＞４００～６３０1.5361015254060100150250500L参考L图例L表1-1直线度.平面度公差值主参数d(D)（mm)公差等级0１２３４５６７８９１０１１１２公差值（μm)≤30.10.20.30.50.81.22346101425＞3～60.10.20.40.611.52.5458121830＞6～100.120.250.40.611.52.5469152236＞10～180.150.250.50.81.2235811182743＞18～300.20.30.611.52.547913213352＞30～500.250.40.611.52.5481116253962＞50～800.30.50.81.2235101319304674＞80～1200.40.611.52.546121522355487＞120～1800.611.223.5581418254063100＞180～2500.81.2234.57101620294672115表1-2圆度.圆柱度公差值d参考d

(D)图例D一、尺寸公差与配合一、尺寸公差与配合主参数d(D)（mm)公差等级１２３４５６７８９１０１１１２公差值（μm)≤１０0.40.81.53581220305080120＞１０～１６0.512461015254060100150＞１６～２５0.61.22.5581220305080120200＞２５～４０0.81.5361015254060100150250＞４０～６３12481220305080120200300＞６３～１００1.22.551015254060100150250400＞１００～１６０1.5361220305080120200300500＞１６０～２５０24815254060100150250400600＞２５０～４００2.551020305080120200300500800＞４００～６３０36122540601001502504006001000表1-3平行度、垂直度、倾斜度公差值L主参数L,d

(D)图例dALAAA主参数d(D)（mm)公差等级１２３４５６７８９１０１１１２公差值（μm)≤10.40.61.01.52.5461015254060＞1～30.40.61.01.52.54610204060120＞3～60.50.81.2235812255080150＞6～100.611.52.54610153060100200＞10～180.81.2235812204080120250＞18～3011.52.54610152550100150300＞30～501.2235812203060120200400＞50～1201.52.5461015254080150250500＞120～250235812203050100200300600＞250～5002.5461015254060120250400800＞500～80035812203050801503005001000表1-4同轴度.对称度.圆跳动.全跳动公差值主参数L,d

(D),B图例dAALAAAL一、尺寸公差与配合二、工艺文件的编制基本概念生产过程由原材料到成品之间各个相互关联的劳动过程的总和。其中包括：（1）原材料的运输保存（2）生产的准备工作（3）毛坯的制造（4）毛坯经机械加工、热处理等而成为零件（5）零件装配（6）检验（7）包装工艺过程改变毛坯的形状、尺寸和材料性能，使之变为成品或半成品的过程。工艺过程由工序、装夹、工位及工步等组成。工序：一个工人或一组工人在一个工作地点，连续完成一个或几个零件的工艺过程中的某一部分，称为工序。一个零件往往是经过若干工序才制造完成。每一工序中，应尽量减少装夹次数。因为多一次装夹，就多产生一次误差。二、工艺文件的编制基本概念生产过程由原材料到成品之间各个相互关联的劳动过程的总和。其中包括：（1）原材料的运输保存（2）生产的准备工作（3）毛坯的制造（4）毛坯经机械加工、热处理等而成为零件（5）零件装配（6）检验（7）包装工艺过程改变毛坯的形状、尺寸和材料性能，使之变为成品或半成品的过程。工艺过程由工序、装夹、工位及工步等组成。工序：一个工人或一组工人在一个工作地点，连续完成一个或几个零件的工艺过程中的某一部分，称为工序。一个零件往往是经过若干工序才制造完成。每一工序中，应尽量减少装夹次数。因为多一次装夹，就多产生一次误差。二、工艺文件的编制工位：一次装夹后，工件在机床上所占的每个位置，称为工位。

采用多工位加工，可以减少装夹次数及减少辅助时间。工步：工序中加工表面、切削用量均保持不变的部分，称为工步。每道工序中包括一个或若干个工步。工艺方案的确定

零件加工的工艺方案就是不系列不同工序的综合。由于生产规模和具体情况的不同，对同一零件的加工可能有很多的方案。应根据具体条件采用其中最完善（在工艺上来说）的最经济的一个方案。工艺方案根据下列基本因素来选择：

1.生产纲领是决定生产类型（大批、小批、单件）的主要因素，亦即是设备、夹具、机械化、自动化程度等的选择依据。

2.制造零件所用的坯料或型材的形状、尺寸和精度。它是选择加工余量和加工过程中头几道工序的决定因素。二、工艺文件的编制3.零件材料的性质（硬度、可加工性、热处理在工艺路线中排列的先后等）。它是决定热处理工序和选用设备及切削用量的依据。4.零件制造的精度,包括尺寸公差、形位公差以及零件图上所指定或技术条件中所补充指定的要求。5.零件的表面粗糙度是决定表面上精加工工序的类别和次数的主要因素。6.特殊的限制条件，例如工厂的设备和条件等。工艺文件

零件加工的工艺方案制定出来以后，应将有关内容分别填入不同的卡片，以便贯彻执行，并作为生产前的技术准备工作的依据。各种卡片总称为工艺文件。

1、过程卡是简要说明零件整个生产过程的一种卡片。包括零件生产过程所经过的工序名称及序号，工时，刀、量、夹、辅具等。

DN的工艺过程卡2、机械加工工序卡是在过程卡的基础上分别为每一道工序制定的，详细说明该工序的全部工作内容，作为加工现场指导性的资料，加工保部位，使用什么刀具、夹具、量具，检查的频次，使有何种冷却液

……在工序卡都要全都全部反映，还附有工序简图。

DN的机械加工工序卡

3、调整卡主要用于单轴及多轴的自动和半自动机床等需要复杂调整的工序。调整卡的格式须符合该机床调整的特点，因此，各类机床的调整卡格式是不同的。4、检验工艺卡是技术检查人员用的工艺文件。在卡片内应详细填写检查的项目，允许的偏差，检查的方法和使用的工具等，并附有零件的简图。

二、工艺文件的编制二、工艺文件的编制表面粗糙度1.术语及定义取样长度:为了限制和削弱表面波度的影响,在测量有面粗糙度时所规定的一段基准线长度。其系列为（单位mm)：0.08、0.25、0.8、2.5、8.25

评定长度:为了充分反映表面粗糙度特性,规定在评定时所必须的一段表面长度。评定长度可包括一个或几个取样长度。轮廊中线：评定表面粗糙度数值的基准线。它可具有与被测表面几何形状一致的几何轮廓形状，并将轮廓加以划分的线。2.评定参数

(1)轮廊算术平均偏差(Ra),在取样长度内，轮廊偏距绝对值的算术平均值。二、工艺文件的编制(2)微观不平度十点高度(Rz)。在取样长度内5个最大的轮廓峰高的平均值与5个最大的轮廓谷深的平均值之和。(3)轮廓最大高度(Ry)。在取样长度内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。3.表面特征代（符）号及其注法代（符）号意义表示表面持征是用去除材料的方法获得表示表面持征是用不去除材料的方法获得表示用去除材料的方法获得的表面,Ra(参数代号省略)的最大允许值为6.3μm表示用任何方法获得的表面,Ra最大允许值为6.3μm表示用去除材料的方法获得的表面,Ra的最大允许值为6.3μm，最小允许值为1.6μm表示用不去除材料的方法获得的表面,Rz

的最大允许值为200μm表示用去除材料的方法获得的表面,Ra的最大允许值为3.2μm，Ry的最大允许值为6.3μm6.36.36.31.6Rz2003.26.3Ry二、工艺文件的编制表面特征代(符)号表面特征代号的位置b:加工方法、镀涂或其它表面处理。c:取样长度（毫米）。d:加工纹理方向符号。e:加工余量(毫米)。a1：粗糙度高度方向参数最大允许值（μm）a2：粗糙度高度方向参数最小允许值（μm），若只需给出最大允许值，则最大允许值写在a2的位置上。二、工艺文件的编制三、刀具刀具几何角度及切削要素的基本定义1.切削运动金属切削加工就是用金属切削刀具把工件毛坯上预留的金属(统充余量)切除,获得图样所要求的零件。在切削过程中，刀具和工件之间必须有相对运动，这些运动是由金属切削机床完成的。2、切削用量切削用量是用来表示切削运动的参量，即切削速度、进给量、吃刀量。也称为切削用量三要素。（1）切削速度（Vc)：切削速度是指切削刃选定点相对工件主运动的瞬时速度（单位：m/s),

按下式计算:

Vc=πdn/1000式中：d—切削刃选定点处所对应的工件或刀具的直径，实际计算中一般取工件或刀具的外圆直径（mm）

n—工件或刀具转速（r/s)(2)进给量（f）：进给量是指刀具在进给运动方向上相对工件的位移量，可用刀具或工件每转或每行程的位移量来表达或度量。单位用mm/r或mm/行程。车削时的进给速度Vf（单位：mm/s）为：Vf=nf二、刀具（3）吃刀量as：吃刀量是指包容切削层的两平面间的距离，该平面都垂直于所选定的测量方向。并分别通过作用切削刃上两个使上述两平面间的距离为最大的点。3、刀具切削部分的组成

1）刀具表面

三、刀具（1）前面：前面是指刀具上切屑流过的表面。（2）主后面：主后面是指刀具上同前面相交形成主切削刃的后面。（3）副后面：副后面是指刀具上同前面相交形成副切削刃的后面一般情况下刀具前面和主后面构成的主刀楔担负主要切削工作，前面和副后面构成的副刀楔负形成已加工表面的切削工作。（4）主切削刃：主切削刃是指起始于切削刃上主偏角为零的点。（5）副切削刃：副切削刃是指切削刃上除主切削刃外的刃。

2、几种典型刀具角度的画法

（1）前角λ0:前角是前面与基面间的夹角.（2）后角α0：后角是后面与切削平面间的夹角。（3）主偏角Kr：主偏角是主切削平面与假定工作平面间夹角，在基面中测量。（4）副偏角Kr’:副偏角是副切削平面与假定工作平面间的夹角，在基面中测量。（5）刃倾角λS：它是主切削刃与基面间的夹角。1、硬质合金刀具2、陶瓷和金属陶瓷刀具3、PCD、CBN超硬刀具4、高速钢刀具……5、涂层刀具二、刀具材料三、刀具

以硬质合金材料为主的各种刀具材料性能全面提高，硬质合金的性能不断改进，应用面扩大，成为切削加工主要的刀具材料，对推动切削效率的提高起到了重要作用，首先是细颗粒、超细颗粒硬质合金材料的开发，显著地提高了硬质合金材料的强度和韧性，用它制造的整体硬质合金刀具，尤其是通用的量大而广的中小规格的钻头、立铣刀、丝锥等刀具，用来代替传统的高速钢刀具，使切削速度和加工效率提高了数倍。硬质合金刀具三、刀具PCD、CBN超硬刀具材料韧性和制造工艺的改进，使应用领域不断扩大，用CBN制造的缸体镗刀已可用在自动生产线上以及铸铁和淬硬件的加工中，并从精加工领域扩大到半精加工领域，使切削加工的效率大幅提高，铝合金是航空工业和汽车工业的重要材料，高效加工铝合金是这两个工业部门的一项关键技术，目前由于用PCD制造的各种高