《机械制造基础》课程教学课件（PPT讲稿）金属切削加工的基础知识

机械制造基础

机 械 制 造 基 础

第7章 金属切削加工的基础知识

第7章 金属切削加工的基础知识

金属切削加工就是利用工件和刀具之间的相对（切削）运动，用刀具上的切削刃切除工件上的多余金属层从而获得具有一定加工质量零件的过程。由此可见，理解零件加工质量的概念；掌握切削运动和金属切削刀具的基本知识；认识金属切削过程的基本规律是学习金属切削加工的基本内容

金属切削加工就是利用工件和刀具之间的相对（切 削）运动，用刀具上的切削刃切除工件上的多余金属层， 从而获得具有一定加工质量零件的过程。由此可见，理 解零件加工质量的概念；掌握切削运动和金属切削刀具 的基本知识；认识金属切削过程的基本规律是学习金属 切削加工的基本内容

一、加工质量为了保证机电产品的质量，设计时应对零件提出加工质量的要求，机械零件的加工质量包括加工精度和表面质量两方面，它们的好坏将直接影响产品的使用性能使用寿命、外观质量、生产率和经济性1、加工精度经机械加工后，零件的尺寸、形状、位置等参数的实际数值与设计理想值的符合程度称为机械加工精度，简称加工精度。实际值与理想值相符合的程度越高，即偏差（加工误差）越小，加工精度越高。加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度。零件图上，对被加工件的加工精度要求常用尺寸公差、形状公差和位置公差来表示

1、加工精度 经机械加工后，零件的尺寸、形状、位置等参数的实际数值与设计理 想值的符合程度称为机械加工精度，简称加工精度。实际值与理想值相 符合的程度越高，即偏差（加工误差）越小，加工精度越高。加工精度包 括尺寸精度、形状精度和位置精度。零件图上，对被加工件的加工精度要 求常用尺寸公差、形状公差和位置公差来表示。 一、加工质量 为了保证机电产品的质量，设计时应对零件提出加工质量的要求， 机械零件的加工质量包括加工精度和表面质量两方面，它们的好坏将 直接影响产品的使用性能、使用寿命、外观质量、生产率和经济性

(1）尺寸精度是指加工表面本身的尺寸（如圆柱面的直径）和表面间的尺寸（如孔间距离等）的精确程度。尺寸精度的高低，用尺寸公差的大小来表示尺寸公差是尺寸允许的变动量，国家标准GBT1800.3-1998《极限与配合》中规定，尺寸公差分20个等级，即T01、IT0、IT1IT2......IT18。IT后面的数字代表公差等级，数字愈大，公差等级越低公差值越大，尺寸精度越低。在零件图上，通常只规定尺寸公差，对要求较高的零件，除了规定尺寸公差外，还要规定形状和位置公差

（1）尺寸精度 是指加工表面本身的尺寸(如圆柱面的直径)和表面间的尺寸(如孔间 距离等)的精确程度。 •尺寸精度的高低，用尺寸公差的大小来表示。 •尺寸公差是尺寸允许的变动量，国家标准GB/T1800. 3-1998《极限 与配合》中规定，尺寸公差分20个等级，即IT01、IT0、IT1、 IT2.IT18。IT后面的数字代表公差等级，数字愈大，公差等级越低， 公差值越大，尺寸精度越低。 •在零件图上，通常只规定尺寸公差，对要求较高的零件，除了规定尺 寸公差外,还要规定形状和位置公差

（2）形状精度是指零件加工后的表面与理想表面在形状上相接近的程度常用的有直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度等。(3）位置精度是指零件加工后的表面、轴线或对称平面之间的实际位置与理想位置接近的程度。常用的有平行度、垂直度、同轴度、对称度等国家标准GB/T1182-1996《形状和位置公差》中规定，形状和位置公差共有14个项目，如下页附表所示

（2）形状精度 是指零件加工后的表面与理想表面在形状上相接近的程度。 •常用的有直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度等。 （3）位置精度 是指零件加工后的表面、轴线或对称平面之间的实际位置与理想位 置接近的程度。 •常用的有平行度、垂直度、同轴度、对称度等。 •国家标准GB/T1182-1996《形状和位置公差》中规定，形状和位置 公差共有14个项目，如下页附表所示

形状和位置公差特征项目的名称及符号公差特征项目符号有无基准要求无形直线度-无平面度形状O无圆度状无O圆柱度形状或位置7有或无线轮廓度轮廓D有或无面轮廓度有/平行度定 向I有垂直度位Z倾斜度有中位置度有或无O位有定同轴（同心）度置有对称度号有同动有机械加工精度愈高，加工费用也愈高。每种加工方法在正常条件下所能达到的加工精度范围称为经济精度

形状和位置公差特征项目的名称及符号 机械加工精度愈高，加工费用也愈高。每种加工方法在正 常条件下所能达到的加工精度范围称为经济精度

2、表面质量主要是指零件加工后的表面粗糙度以及表面层材质的变化主要包括：表面粗糙度表面层材质的变化

2、表面质量 主要是指零件加工后的表面粗糙度以及表面层材质的变化。 主要包括： •表面粗糙度 •表面层材质的变化

（1）表面粗糙度表面粗糙度是指在切削加工中，由于刀痕、塑性变形、振动和摩擦等原因，会使加工表面产生微小的峰谷，这些微小峰谷的高低程度和间距状况称为表面粗糙度。表面粗糙度对零件的耐磨性、抗腐蚀性和配合性质等有很大影响。它直接影响机器的使用性能和寿命国家标准GB/T1031-1995规定了表面粗糙度的评定参数及其数值常用的评定表面粗糙度的参数是轮廓算术平均偏差Ra值。一般来说，零件的表面粗糙度越小，零件的使用性能越好，寿命也越长，但零件的制造成本也会相应增加

（1）表面粗糙度 表面粗糙度是指在切削加工中，由于刀痕、塑性变形、振动和摩擦 等原因，会使加工表面产生微小的峰谷，这些微小峰谷的高低程度 和间距状况称为表面粗糙度。 •表面粗糙度对零件的耐磨性、抗腐蚀性和配合性质等有很大影响。 它直接影响机器的使用性能和寿命。 •国家标准GB/T1031-1995规定了表面粗糙度的评定参数及其数值。 常用的评定表面粗糙度的参数是轮廓算术平均偏差Ra值。 •一般来说，零件的表面粗糙度越小，零件的使用性能越好，寿命也 越长，但零件的制造成本也会相应增加

（2）表面层材质的化是指零件加工后在表面层内出现不同于基体材料的力学、治金、物理及化学性能的变质层。具体表现为加工硬化、金相组织变化、残余应力产生、热损伤、疲劳强度变化及耐腐蚀性下降等在确定零件加工精度和表面粗糙度时，总的原则是在满足零件使用性能要求和后续工序要求的前提下，尽可能选用较低的精度等级和较大的表面粗糙度值

（2）表面层材质的变化 是指零件加工后在表面层内出现不同于基体材料的力学、冶金、物理 及化学性能的变质层。 •具体表现为加工硬化、金相组织变化、残余应力产生、热损伤、疲劳强 度变化及耐腐蚀性下降等。 在满足零件使用性能要求和后续工序要求的前提下，尽可能选 用较低的精度等级和较大的表面粗糙度值。 在确定零件加工精度和表面粗糙度时，总的原则是：