清華大學(xué)車(chē)工專(zhuān)題課ppt課件

1、TSINGHUA UNIVERSITY第第 一一 講講零零 件件 的的 技技 術(shù)術(shù) 要要 求求TSINGHUA UNIVERSITY 切削加工的目的在于加切削加工的目的在于加工出符合圖紙要求的機(jī)械零件。工出符合圖紙要求的機(jī)械零件。設(shè)計(jì)零件時(shí)，為了保證機(jī)械設(shè)設(shè)計(jì)零件時(shí)，為了保證機(jī)械設(shè)備的精度和運(yùn)用壽命，應(yīng)根據(jù)備的精度和運(yùn)用壽命，應(yīng)根據(jù)零件在機(jī)器中的的不同作用提零件在機(jī)器中的的不同作用提出合理的要求，這些要求通稱(chēng)出合理的要求，這些要求通稱(chēng)為零件的技術(shù)要求。為零件的技術(shù)要求。TSINGHUA UNIVERSITY 零 件 的 技 術(shù) 要 求 一、一、 表表 面面 粗粗 糙糙 度度 二、二、 尺尺 寸

2、寸 精精 度度 三三 、 形形 狀狀 精精 度度 四、四、 位位 置置 精精 度度 五、五、 熱熱 處處 理理TSINGHUA UNIVERSITY一、一、 表表 面面 粗粗 糙糙 度度 指零件的外表微觀(guān)不平度。指零件的外表微觀(guān)不平度。 在切削加工中，由于振動(dòng)、刀痕以及在切削加工中，由于振動(dòng)、刀痕以及刀具與工件之刀具與工件之 間的摩擦，在工件已加工間的摩擦，在工件已加工表表面上不可防止地會(huì)產(chǎn)生一些微小的峰谷。面上不可防止地會(huì)產(chǎn)生一些微小的峰谷。即即使是光滑的磨削外表，放大后也會(huì)發(fā)現(xiàn)高使是光滑的磨削外表，放大后也會(huì)發(fā)現(xiàn)高低不同的微小峰谷。低不同的微小峰谷。 外表上這些微小峰谷的高低程度稱(chēng)為外表上

3、這些微小峰谷的高低程度稱(chēng)為外表粗糙度，也稱(chēng)微觀(guān)不平度。外表粗糙度，也稱(chēng)微觀(guān)不平度。TSINGHUA UNIVERSITY 外表粗糙度共分14級(jí)： 不加工符號(hào)： 加工符號(hào)： 外表粗糙度符號(hào)：Ra 外表粗糙度單位：m 不同的加工方法可以到達(dá)不同的外表粗糙度。要合理地在圖紙上標(biāo)注外表粗糙度，必需掌握各種加工方法，以及詳細(xì)了解零件各外表在裝配體中的功能。 除了外觀(guān)需求外，普通情況在滿(mǎn)足運(yùn)用要求的情況下，選用較低要求的外表粗糙度，以降低本錢(qián)。TSINGHUA UNIVERSITY 二、 尺 寸 精 度 尺寸精度是指零件加工后的實(shí)踐尺寸相對(duì)于理想尺寸的準(zhǔn)確程度。尺寸精度是用尺寸公差來(lái)控制的。尺寸公差是切削

4、加工中零件尺寸允許的變動(dòng)量。在根本尺寸一樣的情況下，尺寸公差愈小，那么尺寸精度愈高。反之亦然。 尺寸精度由尺寸公差等級(jí)來(lái)確定。尺寸公差等級(jí)共有20個(gè)等級(jí)。TSINGHUA UNIVERSITY 尺寸公差等級(jí)為： 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，可以到達(dá)不同的尺寸公差等級(jí)。工程技術(shù)人員要使本人的設(shè)計(jì)合理，必需掌握各種加工方法，甚至為實(shí)現(xiàn)新的設(shè)計(jì)要求而發(fā)明新的加工方法。 在滿(mǎn)足運(yùn)用要求的前提下，普通選用較低的尺寸公差等級(jí)，以降低制造本錢(qián)。

5、TSINGHUA UNIVERSITY三、 形 狀 精 度 外形精度是指零件上的線(xiàn)、面要外形精度是指零件上的線(xiàn)、面要 素的實(shí)踐外形相對(duì)于理想外形的準(zhǔn)確程素的實(shí)踐外形相對(duì)于理想外形的準(zhǔn)確程度。外形精度是用外形公差來(lái)控制的。度。外形精度是用外形公差來(lái)控制的。為了順應(yīng)各種不同的情況，國(guó)際為了順應(yīng)各種不同的情況，國(guó)際GB1182-80至至GB1184-80規(guī)定了六項(xiàng)外規(guī)定了六項(xiàng)外形公差。下面簡(jiǎn)介運(yùn)用最為廣泛的直線(xiàn)形公差。下面簡(jiǎn)介運(yùn)用最為廣泛的直線(xiàn)度、平面度、圓度、圓柱度公差的標(biāo)度、平面度、圓度、圓柱度公差的標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn)及常用的誤差檢測(cè)方法。及常用的誤差檢測(cè)方法。TSINGHUA UNIVERSITY三、

6、形 狀 精 度 1. 直直 線(xiàn)線(xiàn) 度度 2. 平平 面面 度度 3. 圓圓 度度 4. 圓圓 柱柱 度度TSINGHUA UNIVERSITY1. 直 線(xiàn) 度 直線(xiàn)度是指零件被測(cè)素線(xiàn)如軸線(xiàn)母直線(xiàn)度是指零件被測(cè)素線(xiàn)如軸線(xiàn)母線(xiàn)、平面交線(xiàn)、平面內(nèi)直線(xiàn)直與不直線(xiàn)、平面交線(xiàn)、平面內(nèi)直線(xiàn)直與不直的程度。的程度。TSINGHUA UNIVERSITY2. 平 面 度 平面度是指零件被測(cè)平面要素平面度是指零件被測(cè)平面要素平整的程度。平整的程度。TSINGHUA UNIVERSITY3. 圓 度 圓度是指零件的回轉(zhuǎn)外表圓柱圓度是指零件的回轉(zhuǎn)外表圓柱面、圓錐面、球面等橫剖面上的面、圓錐面、球面等橫剖面上的實(shí)踐輪廓

7、圓和理想圓相差的程度。實(shí)踐輪廓圓和理想圓相差的程度。 TSINGHUA UNIVERSITY4. 圓 柱 度 圓柱度是指零件上被測(cè)圓柱輪圓柱度是指零件上被測(cè)圓柱輪廓外表的實(shí)踐外形對(duì)理想圓柱相廓外表的實(shí)踐外形對(duì)理想圓柱相差的程度。差的程度。TSINGHUA UNIVERSITY四、 位 置 精 度 位置精度是指零件上點(diǎn)、線(xiàn)、面位置精度是指零件上點(diǎn)、線(xiàn)、面 要素的實(shí)踐位置相對(duì)于理想位置的準(zhǔn)要素的實(shí)踐位置相對(duì)于理想位置的準(zhǔn) 確程度。位置精度是用位置公差來(lái)控確程度。位置精度是用位置公差來(lái)控 制的。國(guó)際制的。國(guó)際GB1182-80至至GB1184-80規(guī)規(guī)定了八項(xiàng)位置公差。下面簡(jiǎn)介常用的平定了八項(xiàng)位置公

8、差。下面簡(jiǎn)介常用的平行度、垂直度、同軸度、圓跳動(dòng)、對(duì)稱(chēng)行度、垂直度、同軸度、圓跳動(dòng)、對(duì)稱(chēng)度公差的標(biāo)注及常用的誤差檢測(cè)方法。度公差的標(biāo)注及常用的誤差檢測(cè)方法。TSINGHUA UNIVERSITY四、 位 置 精 度基準(zhǔn)概念 1. 平平 行行 度度 2. 垂垂 直直 度度 3. 同同 軸軸 度度 4. 圓圓 跳跳 動(dòng)動(dòng) 5. 對(duì)對(duì) 稱(chēng)稱(chēng) 度度 TSINGHUA UNIVERSITY1. 平 行 度 平行度是指零件上被測(cè)要素面平行度是指零件上被測(cè)要素面或直線(xiàn)相對(duì)于基準(zhǔn)要素面或直或直線(xiàn)相對(duì)于基準(zhǔn)要素面或直線(xiàn)平行的程度。線(xiàn)平行的程度。TSINGHUA UNIVERSITY2. 垂 直 度 垂直度是指零

9、件上被測(cè)要素垂直度是指零件上被測(cè)要素面或直線(xiàn)相對(duì)于基準(zhǔn)要素面面或直線(xiàn)相對(duì)于基準(zhǔn)要素面或直線(xiàn)垂直的程度。或直線(xiàn)垂直的程度。TSINGHUA UNIVERSITY3. 同 軸 度 同軸度是指零件上被測(cè)回轉(zhuǎn)外表同軸度是指零件上被測(cè)回轉(zhuǎn)外表的軸線(xiàn)相對(duì)于基準(zhǔn)軸線(xiàn)同軸的程度。的軸線(xiàn)相對(duì)于基準(zhǔn)軸線(xiàn)同軸的程度。TSINGHUA UNIVERSITY4. 圓 跳 動(dòng) 圓跳動(dòng)是指零件上被測(cè)回轉(zhuǎn)外圓跳動(dòng)是指零件上被測(cè)回轉(zhuǎn)外表相對(duì)于以基準(zhǔn)軸線(xiàn)為軸線(xiàn)的實(shí)表相對(duì)于以基準(zhǔn)軸線(xiàn)為軸線(xiàn)的實(shí)際回轉(zhuǎn)面的偏離度。際回轉(zhuǎn)面的偏離度。TSINGHUA UNIVERSITY5. 對(duì)稱(chēng)度 對(duì)稱(chēng)度常用在具有對(duì)稱(chēng)構(gòu)造的溝或槽處，例如軸系傳動(dòng)中的

10、軸徑與軸上零件的配合。例如當(dāng)齒輪、蝸輪、皮帶輪安裝在軸上時(shí)，需求靠鍵實(shí)現(xiàn)銜接和傳送扭矩。此時(shí)軸上的鍵槽和輪轂孔內(nèi)的鍵槽必需對(duì)中心線(xiàn)對(duì)稱(chēng)，否那么很難裝配。TSINGHUA UNIVERSITY第 二 講金金 屬屬 切切 削削 刀刀 具具TSINGHUA UNIVERSITY金 屬 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、刀 具 材 料 1 . 刀刀 具具 材材 料料 應(yīng)應(yīng) 具具 備備 的的 性性 能能 2. 常常 用用 刀刀 具具 材材 料料TSINGHUA UNIVERSITY1. 刀具資料應(yīng)具備的性能 在切削

11、過(guò)程中，刀具的切削部分在切削過(guò)程中，刀具的切削部分要承要承受很大的壓力、摩擦、沖擊和很高的受很大的壓力、摩擦、沖擊和很高的溫溫度，因此刀具切削部分的資料應(yīng)具備度，因此刀具切削部分的資料應(yīng)具備如下如下性能：性能：1高高 硬硬 度度 和和 高耐高耐 磨磨 性性 2足足 夠夠 的的 強(qiáng)強(qiáng) 度度 和和 韌韌 性性3高高 的耐的耐 熱熱 性性4較好較好 的的 工工 藝藝 性性TSINGHUA UNIVERSITY2. 常 用 刀 具 材 料 切削刀具的資料有碳素工具鋼、切削刀具的資料有碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、合金工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、立方氮化硼和人造金剛石等。陶瓷、立方氮化硼

12、和人造金剛石等。目前以高速鋼和硬質(zhì)合金用得最多。目前以高速鋼和硬質(zhì)合金用得最多。種類(lèi)種類(lèi)硬度硬度熱硬溫度熱硬溫度/C 抗彎強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度/103MPa應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例碳素工具鋼碳素工具鋼6064HRC(8183HRA)2002002.52.8 用于手動(dòng)刀具，用于手動(dòng)刀具，如鋸條、銼刀和刮如鋸條、銼刀和刮刀等刀等合金工具鋼合金工具鋼6065HRC(8183.5HRA)2503002.52.8 用于手動(dòng)或機(jī)動(dòng)低用于手動(dòng)或機(jī)動(dòng)低速刀具，如絲錐、板速刀具，如絲錐、板牙等牙等高速鋼高速鋼6270HRC(8287HRA)5406002.54.5 用于形狀復(fù)雜的刀用于形狀復(fù)雜的刀具，如鉆頭、鉸刀、具，如鉆頭、

13、鉸刀、拉刀及各種成形刀具拉刀及各種成形刀具P類(lèi)類(lèi)（藍(lán)色）（藍(lán)色）P01P10P20P30切切鋼鋼M類(lèi)類(lèi)（黃色）（黃色）M10M20M30M40切切各各種種金金屬屬K類(lèi)類(lèi)（紅色）（紅色）K01K10K20K30切切鑄鑄鐵鐵 多用于形狀簡(jiǎn)單的多用于形狀簡(jiǎn)單的刀具，如車(chē)刀刀頭、刀具，如車(chē)刀刀頭、銑刀刀頭、刨刀刀頭銑刀刀頭、刨刀刀頭等等常用刀具材料的主要性能和應(yīng)用范圍常用刀具材料的主要性能和應(yīng)用范圍硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金8994HRA(7482HRC)80010000.92.5常用牌號(hào)（或代號(hào)）常用牌號(hào)（或代號(hào)）T8AT10AT12A9CrSiCrWMnW18Cr4VW6Mo5Cr4V2TSINGHUA U

14、NIVERSITY2. 超硬刀具資料1金剛石刀具：主要用于有色金屬和非金屬的精細(xì)加工；2立方氮化硼刀具：主要用于高硬度的軋輥、淬火鋼等資料加工；3陶瓷刀具：類(lèi)似于立方氮化硼刀具，但價(jià)錢(qián)較為廉價(jià)。TSINGHUA UNIVERSITY二 、 刀 具 角 度 1. 刀刀 具具 切切 削削 部部 分分 的的 組組 成成 2. 確確 定定 刀刀 具具 角角 度度 的的 輔輔 助平面助平面 3. 刀刀 具具 角角 度度TSINGHUA UNIVERSITY1. 刀 具 切 削 部 分 的 組 成 切削刀具的種類(lèi)很多，雖然外形切削刀具的種類(lèi)很多，雖然外形 多種多樣，但其切削部分卻根本一多種多樣，但其切削部

15、分卻根本一樣，外圓車(chē)刀是最根本、最典型的樣，外圓車(chē)刀是最根本、最典型的切削刀具，其切削部分即刀頭切削刀具，其切削部分即刀頭由由“三面兩刃一尖組成，即由前刀三面兩刃一尖組成，即由前刀面、后刀面、副后刀面、主切削刃、面、后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃、刀尖組成。副切削刃、刀尖組成。TSINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY1. 刀 具 切 削 部 分 的 組 成前刀面前刀面切屑沿其流出的外表。切屑沿其流出的外表。后刀面后刀面與工件過(guò)渡外表相對(duì)的外表。與工件過(guò)渡外表相對(duì)的外表。副后刀面副后刀面與工件已加工外表相對(duì)的外表。與工件已加工外表相對(duì)的外表。主切削刃主切

16、削刃前刀面與后刀面的交線(xiàn)前刀面與后刀面的交線(xiàn) 。副切削刃副切削刃前刀面與副后刀面的交線(xiàn)。前刀面與副后刀面的交線(xiàn)。刀尖刀尖主切削刃與副切削刃的交點(diǎn)。主切削刃與副切削刃的交點(diǎn)。TSINGHUA UNIVERSITY2. 確 定 刀 具 角 度 的 輔 助平 面 1切削平面切削平面經(jīng)過(guò)主切削刃上某一點(diǎn)并與經(jīng)過(guò)主切削刃上某一點(diǎn)并與工件過(guò)渡外表相切的平面。工件過(guò)渡外表相切的平面。 2基面基面經(jīng)過(guò)主切削刃上某一點(diǎn)并與該點(diǎn)經(jīng)過(guò)主切削刃上某一點(diǎn)并與該點(diǎn)切削速度方向垂直的平面。切削速度方向垂直的平面。 3正交平面正交平面經(jīng)過(guò)主切削刃上某一點(diǎn)并與經(jīng)過(guò)主切削刃上某一點(diǎn)并與主切削刃在基面上的投影垂直的平面。主切削刃在

17、基面上的投影垂直的平面。 在空間，基面、切削平面和正交平面三在空間，基面、切削平面和正交平面三個(gè)輔助平面相互垂直。個(gè)輔助平面相互垂直。TSINGHUA UNIVERSITY3. 刀 具 角 度 以外圓車(chē)刀為例，引見(jiàn)車(chē)刀五以外圓車(chē)刀為例，引見(jiàn)車(chē)刀五個(gè)主要角度：前角、后角、主偏個(gè)主要角度：前角、后角、主偏角、副偏角和刃傾角。角、副偏角和刃傾角。TSINGHUA UNIVERSITY前角前角 o 在正交平面內(nèi)丈量，是前刀面與基面之在正交平面內(nèi)丈量，是前刀面與基面之間的夾間的夾 角。角。后角后角 o在正交平面內(nèi)丈量，是后刀面與切削平在正交平面內(nèi)丈量，是后刀面與切削平面之間的夾角。面之間的夾角。主偏角主

18、偏角r在基面內(nèi)丈量，是主切削刃在基面上的在基面內(nèi)丈量，是主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給方向之間的夾角投影與進(jìn)給方向之間的夾角 。副偏角副偏角r在基面內(nèi)丈量，是副切削刃在基面上在基面內(nèi)丈量，是副切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反方向之間的夾角。的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反方向之間的夾角。刃傾角刃傾角s主切削刃在切削平面上的投影與基面主切削刃在切削平面上的投影與基面的夾角。的夾角。3. 刀 具 角 度TSINGHUA UNIVERSITY主偏角對(duì)切削加工的影響主偏角對(duì)切削加工的影響主偏角對(duì)切削力的影響主偏角對(duì)切削力的影響副偏角對(duì)殘留面積的影響副偏角對(duì)殘留面積的影響 刃傾角對(duì)切削加工的影響刃傾角對(duì)切削加工的影響T

19、SINGHUA UNIVERSITYTSINGHUA UNIVERSITY一、零件加工工藝過(guò)程的制定一、零件加工工藝過(guò)程的制定1. 1. 零件的機(jī)械加工工藝：即零件加工的方法和步驟。零件的機(jī)械加工工藝：即零件加工的方法和步驟。2. 2. 制定零件機(jī)械加工工藝的內(nèi)容制定零件機(jī)械加工工藝的內(nèi)容 確定毛坯類(lèi)型：根據(jù)零件外形、構(gòu)造、資料及確定毛坯類(lèi)型：根據(jù)零件外形、構(gòu)造、資料及數(shù)量。數(shù)量。 陳列加工順序：根據(jù)零件的加工精度、外表粗陳列加工順序：根據(jù)零件的加工精度、外表粗糙度、熱處置等全部技術(shù)要求，及毛坯的類(lèi)型選糙度、熱處置等全部技術(shù)要求，及毛坯的類(lèi)型選擇加工方法和陳列加工順序。擇加工方法和陳列加工順序

20、。 選擇機(jī)床、刀具、裝卡方法、度量方法及確定選擇機(jī)床、刀具、裝卡方法、度量方法及確定加工余量加工余量 確定切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量切深及確定切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量切深及工時(shí)定額工時(shí)定額 填制工藝卡片填制工藝卡片TSINGHUA UNIVERSITY 3. 制定加工工藝的要求 明確幾個(gè)問(wèn)題 不同的零件 工藝不同 同一種零件 工藝也能夠不同 客觀(guān)條件一定時(shí) 優(yōu)選比較合理的工藝方案 有時(shí)需求尋求外協(xié)加工 合理的工藝方案必需滿(mǎn)足以下要求 保證零件的全部技術(shù)要求 優(yōu)質(zhì) 消費(fèi)率最高 高產(chǎn) 消費(fèi)本錢(qián)最低 低耗 有良好的勞動(dòng)條件 平安、環(huán)保 TSINGHUA UNIVERSITY二、制定加工工藝的步驟二、制定加工工藝的步驟