机械金属加工基准定义与工件安装切削要点

一.基准

零件由若干个面组成，每个面都有一定的尺寸和相互位置要求。零件之间的相对位置要求包括两个方面:面间距离、尺寸精度和相对位置精度(如同轴度、平行度、垂直度、圆跳动等。).研究零件表面之间的相对位置关系离不开基准，没有确定的基准就无法确定零件表面的位置。一般来说，基准是指零件上用来确定其他点、线、面位置的点、线、面。根据功能的不同，基准可以分为两类:设计基准和过程基准。

1.设计基准

用于确定零件图上其他点、线和表面的基准称为设计基准。就活塞而言，设计基准是指活塞的中心线和销孔的中心线。

2.过程基准

零件加工和装配过程中使用的基准称为工艺基准。根据用途不同，工艺基准可分为定位基准、测量基准和装配基准。

1)定位基准:加工过程中用来使工件在机床或夹具中占据正确位置的基准，称为定位基准。根据定位元素的不同，最常用的如下:

自动对中定位:如三爪卡盘定位。

定位套定位:将定位元件做成定位套，如止口板的定位。

其他的放在V型架里，半圆孔里等等。

2)测量基准:零件检验时用来测量加工面尺寸和位置的基准称为测量基准。

3)装配基准:装配时用来确定零件或产品中零件位置的基准，称为装配基准。

二、工件的安装

为了在工件的某一部分上加工出符合规定技术要求的表面，在加工之前，工件必须在机床上相对于刀具占据正确的位置。这个过程通常被称为工件的“定位”。工件定位后，由于切削力、重力等作用。在加工过程中，要采用一定的机构来“夹紧”工件，使其确定的位置保持不变。使工件在机床上占据正确位置并夹紧工件的过程称为“安装”。

工件安装质量是机械加工中的一个重要问题，它不仅直接影响加工精度、工件安装的速度和稳定性，而且影响生产率。为了保证加工表面与其设计基准之间的相对位置精度，在安装工件时，加工表面的设计基准应相对于机床占据正确的位置。例如，在环槽精加工过程中，为了保证环槽底径与裙轴之间的圆跳动，工件的设计基准在安装时必须与机床主轴的轴线重合。

在不同的机床上加工零件时，有不同的安装方法。安装方法可以归纳为三种:直接找正、标记找正和夹具安装。

1)当采用直接对准方法时，通过一系列尝试获得工件在机床上的正确位置。具体做法是将工件直接装在机床上，然后用百分表或划线盘上的划线针目测校正工件的正确位置，边检查边找正，直到符合要求。

直接对准法的定位精度和对准速度取决于对准精度、对准方法、对准工具和工人的技术水平。其缺点是费时，生产率低，凭经验操作，对工人技术要求高，所以只用于单件小批量生产。如果靠模仿身体找对，是直接找对的方法。

2)划线找正法这种方法是根据划线针在毛坯或半成品上画的线，在机床上找正工件，使其获得正确位置的方法。显然，这种方法需要多一道划线工序。划线本身有一定的宽度，划线时存在划线误差，校正工件位置时存在观察误差。因此，这种方法多用于小生产批量、毛坯精度低和大型工件等的粗加工。灯具不适用的地方。比如二冲程产品销孔位置的确定，就是用分度头的划线方法对准。

3)采用夹具安装法:用来夹紧工件并使其占据正确位置的工艺装备称为机床夹具。夹具是机床的附加装置，在安装工件之前，它相对于机床上刀具的位置已经事先调整好了。因此，在加工一批工件时，不需要逐个找正定位，可以保证加工的技术要求。既省力又省事，是一种高效的定位方法，广泛应用于批量和批量生产。现在我们的活塞加工是夹具安装法。

①工件定位后，在加工过程中保持定位位置不变的操作称为装夹。夹紧装置是在加工过程中保持工件定位位置不变的装置。

②夹紧装置应满足以下要求:夹紧时，不得损坏工件的定位；夹紧后，应保证加工过程中工件位置不变，夹紧准确、安全可靠；夹紧动作迅速，操作方便，省力；结构简单，制造容易。

③夹紧时的注意事项:夹紧力要合适。太大的夹紧力会造成工件变形，而太小的夹紧力会造成工件在加工过程中的位移，破坏工件的定位。

三。金属切削的基本知识

1、车削运动及其形成的表面

车削运动:在切削过程中，为了去除多余的金属，需要使工件和刀具做相对的切削运动。用车床刀具切削工件上多余金属的运动称为车削运动，可分为主运动和进给运动。

主运动:直接切断工件上的切削层使其变成切屑，从而形成工件新表面的运动，称为主运动。切削时，工件的旋转运动是主要运动。通常主运动速度高，消耗的切削功率大。

进给运动:保持新切割层切割的运动。进给运动是沿待成形工件表面的运动，可以是连续的，也可以是间歇的。例如，卧式车床上的车刀是连续运动的，而牛头刨床上的工件进给运动是间歇的。

工件上形成的表面:在切削过程中，工件上形成已加工表面、已加工表面和待加工表面。加工表面是指通过去除多余金属而形成的新表面。要加工的表面是指金属层要被切除的表面。加工是指车刀的切削刃正在车削的表面。

2.切削参数的三要素是指切削深度、进给速度和切削速度。

1)切削深度:ap=(dw-dm)/2(mm) dw=未加工工件直径dm=已加工工件直径，切削深度就是我们通常所说的刀具进给量。

切削深度的选择:切削深度αp应根据加工余量确定。粗加工时，除了留下精加工的余量外，所有粗加工的余量都要尽量一次性切掉。这样既可以在保证一定耐用度的前提下，增加切削深度、进给速度和切削速度V的乘积，又可以减少走刀次数。如果加工余量过大或工艺系统刚性不足或叶片强度不足，应分两道以上。此时，第一次进给的切削深度应较大，占总余量的2/3 ~ 3/4；并使第二遍的切削深度更小，使精加工过程可以获得更小的表面粗糙度参数和更高的加工精度。

切削零件表面有硬皮的铸件、锻件或不锈钢等硬质材料时，切削深度应超过硬度或冷硬层，避免切削刃在硬皮或冷硬层上切削。

2)进给量的选择:工件或刀具每旋转一周或往复运动一次，工件和刀具在进给运动方向上的相对位移，单位为mm，切削深度选定后，应尽量选择较大的进给量。进给速度的合理取值应保证机床和刀具不会因切削力过大而损坏，切削力引起的工件挠度不会超过工件精度的允许值，表面粗糙度的参数值不会过大。在粗加工中，切削力是主要限制因素，而在半精加工和精加工中，表面粗糙度是主要限制因素。

3)切削速度的选择:切削时，刀具切削刃上一点相对于被加工表面主运动方向的瞬时速度，单位为m/min。当选择切削深度αp和进给速度时，最大切削速度将在这些基础上选择。切削的发展方向是高速切削。