机械加工工艺与表面处理总结

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机械加工工艺与表面处理总结
一、常见零件工艺
1.1 加工公差等级和表面粗糙度
1.外圆表面加工
2.孔加工方案
3.平面加工方案
1.2 加工件的工艺结构
1.加工时便于进刀、退刀和便于测量。

加工螺纹时，应留有退刀槽。

2.磨削时各表面间的过渡部分，应设计出越程槽，应保证砂轮自由退出和加工空间。

3.零件尽可能壁厚均匀，要考虑热处理消除应力结构。

4.零件形状尽量简单，便于加工。

便于尺寸误差测量，便于形位误差测量。

5.优先选用标准化参数，零件的孔径、锥度、螺纹孔径和螺距、齿轮模数和压力角、圆弧半径、沟槽等参数尽量选用有关标准推荐的数值，这样可使用标准的刀、夹、量具，减少专用工装的设计、制造周期和费用。

6. 尽量采用标准型材。

只要能满足使用要求，零件毛坯尽量采用标准型材，不仅可减少毛坯制造的工作量，而且由于型材的性能好，可减少切削加工的工时及节省材料。

7.加工件要便于装夹，减少装夹次数，尽可能“一刀活”。

8. 对于有外圆磨的工件，要注明是否允许中心孔；
9、工艺退刀槽，砂轮越程槽、是否需要清角应注明；
二、热处理、冷处理
退火：将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却（冷却速度最慢），目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者进一步为淬火做准备。

正火：将工件加热到适宜温度后在空气中冷却，正火效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用来改善材料的切削性能，也有时用于一些要求不高的零件作为最终热处理。

退火与正火属于毛坯预备性处理，应安排在机械加工之前进行。

淬火：将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。

淬火后工件硬度提高且易变形，应安排在精加工阶段的磨削加工前进行回火：淬火后钢件变硬，但同时变脆。

为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某一适当温度进行长时间保温，再进行冷却。

这种工艺称为回火。

退火、正火、淬火和回火时整体热处理中的“四把火”，其中淬火与回火关系密切，常常配合使用，缺一不可。

“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同，又演出不同的热处理工艺。

调质：为了获得一定的强度和韧性，把淬火和高温回火结合起来的工艺称为调质。

时效处理：某些合金淬火形成过饱和固溶体后，将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长的时间，以提高金属的硬度、强度或电磁性等。

这样的热处理工艺称为时效处
理。

为了消除残余应力，对于尺寸大、结构复杂的铸件，需在粗加工前、后各安排一次时效处理；对于一般铸件在铸造后或粗加工后安排一次时效处理；对于精度要求高的铸件，在半精加工前、后各安排一次时效处理；对于精度高、刚度差的零件，在粗车、粗磨、半精磨后各需安排一次时效处理。

形变热处理：把压力加工变形与热处理有效而紧密地结合起来进行，使工件获得良好的强度、韧性配合的方法称为“形变热处理”。

在负压气氛或真空中进行的热处理称为“真空热处理”，它不仅能使工件不氧化、不脱碳，保持处理后工件表面光洁，提高工件的性能，还可以通过渗剂进行化学热处理。

渗碳：渗碳易产生变形，应安排在精加工前进行，为控制渗碳层厚度，渗碳前需要安排精加工。

渗氮：一般安排在工艺过程的后部，该表面的最终加工之前。

渗氮处理前应调质。

深冷：指将黑色金属、有色金属、高聚物、硬质合金等等材料在深冷温度下保温，使其发生在常温以及热处理过程中不曾发生过的内部结构变化，导致宏观性能的变化。

举例来说：模具钢、高速钢、硬质合金在深冷处理后强度、韧性都有所提高，而且突破传统的硬度、韧性相矛盾的现象，表现为综合性能的提高。

去应力处理：主要方式有人工时效、自然时效。

自然时效是将工件放在室内等自然条件下，使工件内部应力自然释放从而使残余应力消除或减少。

人工时效是人为的方法，一般是加热或是冰冷处理消除或减小淬火后工件内的微观应力、机械加工残余应力，防止变形及开裂。

稳定组织以稳定零件形状及尺寸。

其方法是：将工件加热到一定温度，长时间保温后（5-20小时）随炉冷却，或在空气中冷却。

它比自然时效节省时间，残余应力去除较为彻底，但相比自然时效应力释放不彻底。

三、形位公差检验方法
3.1直线度
3.2平面度
3.4圆柱度
3.5线轮廓度
3.6面轮廓度
3.9 圆跳动
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3.13对称度
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