车工基础知识学习指导2015-2-1

上传者：陈冀军
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上传时间：2015-05-07
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车工基础知识学习指导2015-2-1

根据客户图纸加工好一个工件必须掌握以下基础知识 1、理解表面粗糙度知识 2、理解公差与配合知识 3、掌握机械制图知识

4、理解金属材料与热处理知识 5、掌握机床夹具知识

6、了解切削原理，及刀具材料知识

一、表面粗糙度对照表：（GB1031-1983）

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说明：目前图纸上常用的是Ra（GB1031-1983）日本图纸用三角记号，一些老图还在用GB1031-1968标记。

图纸上表示方法及意义：

二、材料硬度表：

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知道图纸材料的硬度是我们选择刀具及切削用量的根据，所以要掌握。

普通机床能达到的粗糙度 Ra0.8 高精密机床可以达到粗糙度 Ra0.2

普通车床加工硬度HRC45以下，超硬加工HRC45以上HRC62以下。

一、刀具材料简介：

1、高速钢材料：所谓高速是相对于早期的碳素工具钢的切削情况而言的，红硬性和切削速度提高非常大。分为钼系、钨系和钴系高速钢系列。现在自己刃磨特殊结构的刀具还是使用这种材料。

2、硬质合金：现在应用最多的是硬质合金材料的刀具。从车刀、铣刀各种刀片到整体的钻头丝锥镗刀都可以获得。尤其在小直径刀具上，应用效果显著，比如镗孔深度可以比普通镗刀深，很小的丝锥和深径比较大得孔也需要硬质合金材料刀具加工。其特点是：硬度高、刚性好、耐磨性好。是由合金颗粒将钴作为烧结剂通过粉末烧结而获得。现在的粒度可以达到0.4μm，属超细颗粒（颗粒直径在1μm以下）。

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3、涂层材料：

现在涂层技术主要通过气相沉积的方法。有两种实现方法：化学气相沉积和物理气相沉积。涂层厚度一般均为2-3μm，因此沉积后不会影响到刀具的精度。涂层有单一涂层和多层涂层。

现在常用涂层有：

TiN----金黄色，摩擦系数小，很高的抗月牙洼磨损性；一般用作最表层；

Al2O3---白色，耐酸、耐磨、高温硬度好，但韧性差；

TiC---黑色，硬度最高，耐磨性好，与硬质合金粘接性好。一般用作多层涂层的底层。

4、陶瓷和金属陶瓷

陶瓷以Al2O3为主要成份，具有耐磨、高温硬度高、粘结磨损小、抗氧化、切屑不易粘附等突出优点。缺点是韧性太差，所以在高精度有色金属加工方面应用多一些，在其他方面应用则一直受到限制。目前，已发展至第四代。

金属陶瓷是金属和陶瓷的复合材料。硬度介于硬质合金和陶瓷之间，但韧性大为改善。陶瓷加工制作比较困难，金属陶瓷的可加工性能有比较大的改善，可以制作比较合理的刀具结构。耐用度、抗氧化性、抗月牙洼磨损性能较好，但热传导率低，适合较高速加工。

5、聚晶立方氮化硼PCBN

聚晶立方氮化硼PCBN，它可以直接焊接在硬质合金的刀片上，所以有时被称为复合刀片。一般以刀片形式提供。其硬度仅次于金刚石，但它的优点在于可以加工黑色金属（HRC40-70），而金刚石因为与黑色金属具有亲和力而不能使用。其突出特点还有：高硬度、耐高温、高的耐磨性、摩擦系数低。PCBN使得高速切削、以车代磨、硬切削、超高速切削成为可能。但不适合软材料的加工（HRC35以下），加工中不能存在振动。我们目前所说的硬车加工用的就是此刀具。

6、金刚石 PCD

聚晶金刚石PCD耐磨性能非常好，可以加工有色金属、非金属和复合材料。高硅铝合金只能用这种材料刀具加工。因为与黑色金属具有亲和力，故不能加工黑色金属。

单晶天然金刚石：导热率高、摩擦系数低、钝圆半径可以很小、自然界最硬的材料，耐磨性高。是进行精密和超精密加工的必备刀具。但是，刃磨非常困难（各向异性），刀尖圆角（即钝圆半径）的测量是当前的一个难题。

厚膜金刚石：是一种涂层技术，但是沉积速度快，并且厚度较大。尤其消除了单晶金刚石的各向异性，而是各向同性，硬度与天然金刚石一样，所以刃磨不需要选择方向，但速度要慢许多。现在纳米金刚石技术正在研究，如果成功，将可以取代超精密加工中使用的天然金刚石。

二、精密加工的概念

所谓精密加工是指在一定发展时期中，加工精度和表面质量达到较高程度的加工工艺；而超精密加工则是指加工精度和表面质量达到最高程度的精密加工技术。现在我国一般认为，以1µm为界，在0.01mm～1µm间的精度称精密加工，而小于1µm的就称为超精密加工。精密加工表面粗糙度<0.2µm，超精密加工表面粗糙度<0.025µm。与一般机械加工最主要的区别就在于精度和表面质量的高低。

进入精密超精密的领域，零件表面质量的评价不仅仅是表面粗糙度了，而是用表面完整性的概念来替代它。表面完整性内容包括：表面的残余应力、细微裂纹、晶相组织的变化、细微硬度等。在加工方面，设备、刀具、计量、环境、工艺方法和普通的机械加工有很大的区别。