0.1- 机械加工工艺-----切削加工基础

2023-05-16

1.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。

2.零件几何参数:

        1.宏观几何参数:包括:尺寸、形状、位置等要素。

        2.微观几何参数: 微观表面粗糙程度。

3.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。如下图尺寸精度包含了基本尺寸尺寸公差

           公差精度:即为加工的精密程度,也就是加工后的实际尺寸与图纸尺寸的符合程度。在加工中,不可能完全达到理论值,总会有误差,对一批零件加工时,每一个零件的加工误差都不一样,所以对理论参数规定一个公共误差范围,即为公差。加工误差在此范围之内的零件即为合格,反之即为超差。我们用公差的大小作为衡量精度的标准公差越小,精度越高,加工成本越高,加工难度越大;公差越大,精度越低加工成本越低,加工难度越小。

        b.形状精度:零件实际要素的形状与理想形状接近程度。

                             国家标准规定了六类形状公差(见下表)

                             (如下图)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。

        c.位置精度:零件上实际要素(点、线、面)相对于基准之间位置的准确度。(如下图),圆圈中的英文字母表示基准,框格分3格,箭头指向待表达的表面。

         •国家标准规定:常用的精度等级分为20级,分别用IT01IT0IT1IT2IT18表示。数字越大,精度越低。其中IT5-IT13常用。

        •高 精 度:IT5IT6  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 等加工方法获得。

4.表面粗糙度:零件微观表面高低不平的程度。(如下图)

    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。

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。

评定参数:常用的是轮廓算术平均偏差Ra(如下图)

 •国家标准规定:表面粗糙度分为14个等级,分别用(下图符号表示)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)。

表面粗糙度等级
表面粗糙度等级

常见加工方法的Ra表面特征

表面粗糙度对零件使用性能的影响主要有以下几个方面:            

                        1) 对摩擦和磨损影响。表面越粗糙,磨损越快;

                        2) 对配合性质影响。表面越粗糙,配合越不稳定;

                        3) 对疲劳强度影响。表面越粗糙,疲劳强度越低;

                        4) 对接触刚度的影响。表面越粗糙,接触刚度越低;

                        5) 对耐腐蚀性能影响。表面越粗糙,越容易引起表面锈蚀;

                        6) 对密封性、外观质量和表面涂层都有很大影响。

5.零件精度等级及其相应的加工方法

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