机械加工工艺教材

2.2 表 面 粗 糙 度
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。
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
零件精度等级及其相应的加工方法
精度等级 尺寸精度范围 Ra值范围 （ μ m） 相应的加工方法
低精度
中等 精度
IT13～IT 11
IT10～IT 9 IT8～IT 7
25～12.5
6.3～3.2 1.6～0.8
粗车、粗镗、粗铣、粗刨、钻孔等
1.切削加工的概念
切削加工是利用刀具和工件的相对运动，刀具从毛坯 或型材上切除多余的材料，以便获得精度和表面粗糙 度均符合要求的零件的加工过程。 切削加工分为机械加工和钳工。
1.1 钳工与机械加工
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。
2.1.2 形 状 精 度
指零件上实际要素的形状与理想形状相符合的程度； 国家标准规定了六类形状公差（见下表）
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。
2.1.3 位 置 精 度
指零件的实际要素（点、线、面）相对于基准之间位 臵的准确度。
符号上加Ra值
2.3
加工 粗车 粗铣 钻孔 精铣 精刨 方法 粗镗 粗刨 半精 车
常见加工方法的Ra表面特征
Ra(微米) 50 25 12.5 6.3 表面特征 可见明显刀痕 可见刀痕 微见刀痕 可见加工痕迹
3.2
1.6 0.8 0.4 0.1-0.012
微见加工痕迹
看不清加工痕迹 可辨加工痕迹方向 微辨加工痕迹方向 只能按表面光泽辩识Leabharlann 2.2 表 面 粗 糙 度
表面粗糙度符号的意义及应用
符号 符号说明
基本符号 基本符号上加一短 划线 基本符号内加一小 圆
意义及应用
表示粗糙度是用任何方法 获得（包括镀涂等） 表示表面粗糙度是用去除 法获得（如车、铣等） 表示表面粗糙度是用不去 除材料的方法获得（如铸 锻、热轧、冲压等） 用去除材料方法获得的表 面，Ra的最大允许值 为3.2µ m
机械加工工艺教材
内容
第一章.切削加工的基础知识 第二章.金属切削机床 第三章.机械加工工艺过程 第四章.零件表面的加工方案 第五章.零件的结构工艺性 第六章.数控加工技术 第七章.加工中心自动编程与操作 第八章.装配 第九章.快速成形制造技术 第十章.先进制造技术
第一章 切削加工的基础知识
返回索引
3.切削运动与切削用量
机器零件的基本表面包括：外圆、内圆 （孔）、平面和成型面 基本表面主要由如下的加工方法获得
3.1 切削运动
要完成零件表面的切削加工，刀具和 工件应具备形成表面的基本运动，即切削 运动
切削运动：刀具和工件的相对运动 切削运动分为主运动和进给运动 主运动：提供切削可能性的运动。主运动只有
• 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。
2.1.1 尺 寸 精 度
零件尺寸要素的误差大小。 问：精度的高低与哪两个因
Φ25
0 -0.04
素有关？
基本尺寸和公差大小。
2.1.2 形 状 精 度
Φ25
0轴加工后可能产生的形状误差 －0.013
精车 粗磨 精磨 精密加工
2.4零件的加工精度与表面粗糙度的关系
提问
零件的加工精度与表面 粗糙度的关系如何？
• 精度：宏观几何参数的误差 • 表面粗糙度：微观几何参数的误差 • 加工精度高，必须采用一系列的高精度的加工方法，而经过高 精度的加工后零件表面粗糙度一定低，反之，表面粗糙度低， 零件必须采用一系列的降低表面粗糙度的加工方法，而低表面 粗糙度的加工方法不一定是高精度的加工方法。 • 实例：各种机床上的手柄：表面粗糙度非常低，但精度不高。
半精车、半精镗、半精铣、半精刨、 扩孔等 精车、精镗、精铣、精刨、粗磨、粗 铰等
高精度
特别 精密 精度
IT7～IT 6
IT5～IT2
0.8～0.2
Ra＜0.2
精磨、精铰等
研磨、珩磨、超精加工、抛光等
2.2 表 面 粗 糙 度
表面粗糙度：零件微观表面高低不平的 程度。 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。
2.2 表 面 粗 糙 度
评定参数：常用的是轮廓算术平均偏差Ra
2.2 表 面 粗 糙 度
h1 h2 h3 ... h n Ra n 1 l Ra | y ( x) | dx l 0
h1 h2 h3…hn
Ra
2.2 表 面 粗 糙 度
• 国家标准规定：表面粗糙度分为14个等级， 分别用 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）。
2.零件表面质量的概念
零件几何参数： 宏观几何参数： 包括：尺寸、形状、位臵等要素。 微观几何参数： 指：微观表面粗糙程度。
2.1 加 工 精 度
• 加工精度：指零件经切削加工后，其尺寸、 形状、位臵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。
b.形状精度：零件形状与理想形状接近程度。 c.位置精度：零件上实际要素（点、线、面）相对 于基准之间位臵的准确度。
2.1 加 工 精 度
• 国家标准规定：常用的精度等级分为20级， 分别用IT01、IT0、IT1、IT2…IT18表示。 数字越大，精度越低。其中IT5-IT13常用。
• 高 精 度：IT5、IT6 通常由磨削加工获得。