机加技术基础新员工学习手册.docx
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机加技术基础新员工学习手册
新员工学习手册
（生产技术----机加）
编作：
生产部
2005-11-24第一版
新员工学习手册1
一、生产安全事项3
二、螺纹参数表5
三、常用材料性能表6
四、标准公差表与自由尺寸公差表9
五、工件流转注意事项9
六、数学常用公式11
七、形位公差符号11
八、表面粗糙度13
九、铣床加工知识15
1）顺逆铣15
2）左刀补与右刀补16
十、加工注意事项17
1）铣床加工注意事项17
2）数车加工注意事项20
十一、公差与配合21
1）“公差与偏差”的术语和定义21
2）“配合”的术语和定义24
十二、常用热处理方法、特点和应用25
十三、表面处理方法、特点及应用29
十四、常用材料的热处理特性及应用32
新员工学习手册
一、生产安全事项
为确保数控铣床操作员的人身安全，减少人为造成的机械事故，保证生产顺利进行，现制定如下作业规范.
1
作业前穿戴好防护用品，严禁穿拖鞋、凉鞋，操作时，作业员必须扎紧袖口，束紧衣襟，严禁戴手套或敞开衣服，以防手卷入旋转刀具和工件之间。
2
操作前应检查铣床各部件及安全装置是否安全可靠，检查设备电气部分安全可靠程度是否良好。
3
工件、夹具、工具、刀具必须装夹牢固。
运转机床前要观察周围动态，有妨碍运转、传动的物件要先清除，确认一切正常后，才能操作。
4
机床导轨面上、工作台上不得放置工具或其它物品。
5
练习或对刀，一定要牢记增量方式的倍率X1、X10、X100、X1000，适时选择合理的倍率，避免机床发生碰撞。
X、Y、Z的正负方向不能搞错，否则按错方向按钮可能发生意外事故。
6
正确设定工件坐标系。
编辑或拷贝加工程序后，应校验运行。
7
机床运转时，不得调整、测量工件和改变润滑方式，以防手触及刀具碰伤手指。
一旦发生危险或紧急情况，马上按下操作面板上红色的“急停”按钮，伺服进给及主轴运转立即停止工作，机床一切运动停止。
8
在铣刀旋转未完全停止前，严禁用手制动。
9
机床处于自动运行时不得打开安全门，以免崩碎切屑飞出伤人。
10
铣削中不要用手清除切屑，也不要用嘴吹，以防切屑损伤皮肤和眼睛。
11
正确使用工具，要使用符合规格的扳手，不准加垫垫块或任意使用套管。
12
装卸工件时，应将工作台退到安全位置，使用扳手紧固工件时，用力方向应避开铣刀，以防扳手打滑时撞到刀具或工夹具。
13
装卸刀柄时要捉稳刀柄，否则严禁按下气动换刀按钮。
14
装卸铣刀时要用专用衬垫垫好，严禁用手直接握住铣刀。
二、螺纹参数表
M
G
UNC
PG
螺纹
底孔（ф）
螺纹
底孔（ф）
螺纹
底孔（ф）
螺纹
底孔（ф）
3
0.5
2.5
1/8
0.91
8.8
1/4
20
5.2
7
1.27
11.4
4
0.7
3.3
1/4
1.34
11.8
5/16
18
6.6
9
1.41
14
5
0.8
4.2
3/8
1.34
15.2
3/8
16
8
11
1.41
17.2
6
1
5
1/2
1.81
19
3/4
10
16.5
8
1.25
6.8
3/4
1.81
24.5
7/8
9
19.5
---代表螺距
10
1.5
8.5
1
2.31
30.7
1″
8
22.25
---代表一英寸几个螺牙
12
1.75
10.2
11/4
2.31
39.2
7/16
14
9.4
14
2
12
UNF
NPTF
16
2
14
螺纹
底孔（ф）
螺纹
底孔（ф）
18
2.5
15.5
7/16
20
9.9
1/8
27
8.5
20
2.5
17.5
3/4
16
17.5
1/4
18
11.5
22
2.5
19.5
1
12
23.25
3/8
18
14.5
24
3
21
11/4
12
29.5
1/2
14
17.75～18
30
3.5
26.5
13/8
12
32.75
3/4
14
23.6
三、常用材料性能表
材料
国内可替换材料
C/Mn
[%]
处理办法
应用领域
举例
运用实例
Q235
碳素结构钢
0.14-0.17
——
Si0.30％Mn0.30%-0.80%
强度不高，但是工艺性（如焊接性、冷成形性）优良。
主要用于制造金属结构件，心部强度要求不高的渗氮件
钢筋、钢板、拉杆、连杆、吊钩、车钩、螺栓、螺母、套筒、轴及焊接件
PC机体、支架等焊接件、UUM台板、CEC底板等
45
非合金结构钢
0.42-0.5
0.5-0.8
正火
HB197-229
Si0.17％-0.37％Ni0.25％
Cr0.25％Cu0.25％
强度较高，塑性和韧性尚好，有良好的综合力学性能，制造受力比较大、在一定的冲击载荷条件下工作的零件
曲轴、传动轴、连杆、齿轮、蜗杆、键、销等
钳体，台板，法兰，高压钢盖
38CrMoAl
合金结构钢
0.35-0.42
0.30-0.60
调质、渗氮
1000-1200HV
Si0.29％Ni0.08％Cr1.17％Cu0.15％
用于制造高耐磨性、高疲劳强度和处理后尺寸精度高的氮化零件，渗氮后，表面具有高硬度和耐磨性，心部具有足够强度、塑性和韧性
制造阀杆、高压阀门、气缸套、蜗杆等
活塞杆
40CrNiMo
合金结构钢
0.37-0.44
0.50-0.80
淬火+回火HB≥269
Si0.17％-0.37％Mn0.40％-0.60％Cr1.5％-1.8％
有良好的综合力学性能和合适的淬透性，高强度、高韧性。
一般用于制造锻造和冷冲压且截面尺寸较大的重要调质件
连杆、圆盘、曲轴、齿轮、汽轮机轴、叶片、轴等零
常用42CrMo代替
材料
国内可替换材料
C/Mn
[%]
处理办法
应用领域
举例
运用实例
20MnCr5
20CrMo
0.2
1.36
淬火＋回火
HB≥197
Si0.17％-0.37%Cr0.8%-1.1％
强度和韧性较好，在500℃以下有足够的高温强度，焊接性能良好
轴、活塞杆、连杆等
TOX缸存储活塞，手动压机操作杆
Cr12MoV
工具钢
1.45-1.7
0.4
淬火HRC58退火HB255
Si0.21％Cr11.1％Ni0.12％Mo0.78％V0.33％Cu0.07％
热处理后有较高的硬度和耐磨性，高的强度和疲劳性能，足够的韧性，良好的工艺性能，变形小，但是高温塑性差
大型复杂的冷切剪刀、切边模、拉丝模、高耐磨冷冲模、冲头、量规等
各种压装，铆接，冲栽模具
常用有色金属成分、力学性能表
材料
国内可替换材料
制造方法
应用领域
举例
运用实例
H59（棒）
黄铜
冷轧或拉制
Zn余量
铸造性能及耐腐性良好
制造机械、电器用零件，焊接件及热冲压件、热轧零件等
气阀接头
T3（棒）
纯铜
热轧或拉制
Sn0.05％
良好的塑性、导电性和导热金属
制造电线、电缆、导线、导电螺钉、雷管、传热体、铜管、化工用蒸发性，化学稳定性好，抗大气和水的腐蚀性强，是抗磁性器、垫圈、铆钉、管嘴、防磁器械等零件
材料
国内可替换材料
制造方法
应用领域
举例
TOX运用实例
QSn6.5-04
（棒）
锡青铜
冷轧或拉制
Cu余量
耐蚀、耐磨和弹性好，铸造凝固时体积收缩率较小
适用于浇注外形尺寸要求严格的铸件，多用于制造轴承、轴套、弹簧、弹性元件以及耐蚀、抗磁零件等零件
手动压机杠杆机构
LY12
硬铝
Si0.14％Fe0.15％Mn0.62％
强度高，点焊焊接性能好，亚弧焊及气焊有裂纹倾向，退火状态切削性尚可，可作热处理强化，抗蚀性差，常用包铝、阳极氧化及涂漆提高耐蚀性
用于制造高负荷零件，如飞机上的骨架零件、蒙皮、以及翼肋、铆钉等工作温度在150℃以下的零部件
手动压机气动机构，连接法兰，TOX缸空气活塞
常用非金属成分、力学性能表
材料
代号
密度
硬度
应用领域
用途
TOX运用实例
聚甲基丙稀酸甲脂
（有机玻璃）
PMMA
1.17-1.2
10-18
HBS
高透明度，耐候、电绝缘；尺寸稳定，易于成型，质较脆；但是易溶于有机溶液中，耐磨差，表面硬度不够，易擦伤
一般制作透明和一定强度零件，如舱盖，车灯，管道，模型等
防护罩，注油枪管
聚酰胺
（尼龙）
PA
1.13-1.15
85-114
HRR
疲劳强度和刚性较高，耐热性较好，摩擦系数低，耐磨性好，消音、耐应力开裂、电绝缘；但是蠕变大、吸水大、尺寸稳定性不够
主要用于制造中等载荷、无润滑或少润滑条件下工作的耐磨受力传动零件，如绝缘件、齿轮、轴承等，代替铜和不锈钢使用
国内设备定位工件
材料
代号
密度
硬度
应用领域
用途
聚甲醛（均聚）
POM
1.42-1.43
118-120
HRR
抗拉强度、冲击韧度、刚性、疲劳强度、抗蠕变性能很高，尺寸稳定性好，吸水性小、摩擦系数小，有很好的耐化学药品能力
用于制作轴承、齿轮、凸轮等零部件
定位工装（用于被连接件不能划伤的场合）
聚甲醛（共聚）
POM
1.41-1.43
120HRR
聚氨酯
PUR
0.032-0.06
质柔、高弹、吸音、隔热、耐辐射、比刚度大的特点
常用于制造保温、防震、消音、吸油等材料、密封件等零部件
缓冲垫，脱模套
四、标准公差表与自由尺寸公差表
所有未注形位公差尺寸的公差级别，按DINISO7168m级（长度、角度）
公差级别
公称尺寸
>0.5≤3
>3≤6
>6≤30
>30≤120
>120≤400
>400≤1000
>1000≤2000
>2000
≤4000
>4000
≤8000
m级（中等级）
±0.1
±0.1
±0.2
±0.3
±0.5
±0.8
±1.2
±2
±3
公差级别
曲率半径、倒角
角度
>0.5≤3
>3≤6
>6
≤30
>30
≤120
>120≤400
≤10
>10
≤50
>50
≤120
>120≤400
>400
m级
±0.2
±0.5
±1
±2
±4
±1°
±30′
±20′
±10′
±5′
五、工件流转注意事项
1，所有操作者必须严格按照排产顺序进行加工，不可自行挑选；
2，操作者在接到生产定单后，首先对工件与加工文件进行核对；
（1）加工文件是否齐全（工艺卡、领料单、图纸）、整洁，如有问题可以拒收并与相关MEISTER联系；
（2）实际工件与生产定单是否相符，严格按照生产定单取料，不可多或少取料；
（3）上道工序的质量是否合格，有无磕碰；
3，操作者必须严格按照图纸、工艺卡要求加工，如有问题及时与MEISTER联系；
4，加工结束后，工件应及时下转到指定位置、并报工；
（1）加急件应报工后，马上下转至相应机台，并通知相应机台的操作者，以便快速响应；
（2）普通零件每天至少周转一次，每班下班前必须完成本班次零件工序周转；
（3）所有工件应下转到指定周转区，不可将不同工作中心的工件放在同一栈板；
（4）每个生产定单无例外原因都必须报工，且写明“工号、姓名、加工时间、日期”，批量件还需写明“库位号”，其中废品数必须明确报出；
（5）如因系统问题无法报工的，在工艺卡上必须写明“工号、姓名、加工时间、日期、未报”，废品数和成品数量都必须写出；
（6）如果前道工序是下料或未报工，还应根据工艺卡上的信息，为前道工序报工，并划掉“未报”字样；
5，在加工和周转过程中要注意加工文件的保护，
（1）加工中图纸放入A3硬胶套中，吸在机床上、工艺卡放入A4的硬胶套中，插入排序板；
（2）批量件流转，工艺卡、图纸放入A4的硬胶套中，插入周转区排序板。
领料单置于工件上，与工件一同放在货架上；
（3）单件流转，工艺卡、图纸、领料单放入A4的硬胶套中与工件一同周转；
六、数学常用公式
七、形位公差符号
分类
项目
符号
简要描述
形状公差
直线度
直线度是表示零件上的直线要素实际形状保持理想直线的状况。
也就是通常所说的平直程度。
直线度公差是实际线对理想直线所允许的最大变动量。
也就是在图样上所给定的，用以限制实际线加工误差所允许的变动范围。
平面度
平面度是表示零件的平面要素实际形状，保持理想平面的状况。
也就是通常所说的平整程度。
平面度公差是实际表面对平面所允许的最大变动量。
也就是在图样上给定的，用以限制实际表面加工误差所允许的变动范围。
圆度
圆度是表示零件上圆的要素实际形状，与其中心保持等距的情况。
即通常所说的圆整程度。
圆度公差是在同一截面上，实际圆对理想圆所允许的最大变动量。
也就是图样上给定的，用以限制实际圆的加工误差所允许的变动范围。
圆柱度
圆柱度是表示零件上圆柱面外形轮廓上的各点，对其轴线保持等距状况。
圆柱度公差是实际圆柱面对理想圆柱面所允许的最大变动量。
也就是图样上给定的，用以限制实际圆柱面加工误差所允许的变动范围。
线轮廓度
线轮廓度是表示在零件的给定平面上，任意形状的曲线，保持其理想形状的状况。
线轮廓度公差是指非圆曲线的实际轮廓线的允许变动量。
也就是图样上给定的，用以限制实际曲线加工误差所允许的变动范围。
面轮廓度
面轮廓度是表示零件上的任意形状的曲面，保持其理想形状的状况。
面轮廓度公差是指非圆曲面的实际轮廓线，对理想轮廓面的允许变动量。
也就是图样上给定的，用以限制实际曲面加工误差的变动范围。
分类
项目
符号
简要描述
位置公差
定向
平行度
平行度是表示零件上被测实际要素相对于基准保持等距离的状况。
也就是通常所说的保持平行的程度。
平行度公差是：
被测要素的实际方向，与基准相平行的理想方向之间所允许的最大变动量。
也就是图样上所给出的，用以限制被测实际要素偏离平行方向所允许的变动范围。
垂直度
垂直度是表示零件上被测要素相对于基准要素，保持正确的90°夹角状况。
也就是通常所说的两要素之间保持正交的程度。
垂直度公差是：
被测要素的实际方向，对于基准相垂直的理想方向之间，所允许的最大变动量。
也就是图样上给出的，用以限制被测实际要素偏离垂直方向，所允许的最大变动范围。
倾斜度
倾斜度是表示零件上两要素相对方向保持任意给定角度的正确状况。
倾斜度公差是：
被测要素的实际方向，对于基准成任意给定角度的理想方向之间所允许的最大变动量。
定位
对称度
对称度是表示零件上两对称中心要素保持在同一中心平面内的状态。
对称度公差是：
实际要素的对称中心面（或中心线、轴线）对理想对称平面所允许的变动量。
该理想对称平面是指与基准对称平面（或中心线、轴线）共同的理想平面。
同轴度
同轴度是表示零件上被测轴线相对于基准轴线，保持在同一直线上的状况。
也就是通常所说的共轴程度。
同轴度公差是：
被测实际轴线相对于基准轴线所允许的变动量。
也就是图样上给出的，用以限制被测实际轴线偏离由基准轴线所确定的理想位置所允许的变动范围。
位置度
位置度是表示零件上的点、线、面等要素，相对其理想位置的准确状况。
位置度公差是：
被测要素的实际位置相对于理想位置所允许的最大变动量。
跳动
圆跳动
圆跳动是表示零件上的回转表面在限定的测量面内，相对于基准轴线保持固定位置的状况。
圆跳动公差是：
被测实际要素绕基准轴线，无轴向移动地旋转一整圈时，在限定的测量范围内，所允许的最大变动量。
全跳动
全跳动是指零件绕基准轴线作连续旋转时，沿整个被测表面上的跳动量。
全跳动公差是：
被测实际要素绕基准轴线连续的旋转，同时指示器沿其理想轮廓相对移动时，所允许的最大跳动量。
八、表面粗糙度
在原有的国家标准中，表面光洁度分为14级，其代号为
1、
2……
14。
后的数字越大，表面光洁度就越高，即表面粗糙度数值越小。
在车间生产中，常根据表面粗糙度样板和加工出来的零件表面进行比较，用肉眼或手指的感觉，来判断零件表面粗糙度的等级。
此外，还有很多测量光洁度的仪器。
表面粗糙度对零件使用情况有很大影响。
一般说来，表面粗糙度数值小，会提高配合质量，减少磨损，延长零件使用寿命，但零件的加工费用会增加。
因此，要正确、合理地选用表面粗糙度数值。
不平度平均高度
Rz
轮廓的平均算术偏差
Ra
取样长度
l
光洁度
符号
0.05
0.013
-
▽▽▽▽
0.1
0.025
0.2
0.05
0.4
0.10
0.8
0.20
0.25
1.6
0.40
0.8
▽▽▽
3.2
0.80
6.3
1.6
12.5
3.2
2.5
▽▽
（18）
6.3
25
（35）
-
▽
50
12.5
（70）
25
100
九、铣床加工知识
1）顺逆铣
逆铣顺铣
逆铣法：
铣刀的旋转切入方向和工件的进给方向相反
顺铣法：
铣刀的旋转切入方向和工件的进给方向相同
如何判断顺逆铣呢？
一般来说说我们有两个方法:
当切削刃刚进行切削时，在顺铣中，切屑厚度可达到其最大值。
而在逆铣中，为最小值。
一般来说，在逆铣中刀具寿命比在顺铣中短，这是因为在逆铣中产生的热量比在顺铣中明显地高。
在逆铣中当切屑厚度从零增加到最大时，由于切削刃受到的摩擦比在顺铣中强，因此会产生更多的热量。
逆铣中径向力也明显高，这对主轴轴承有不利影响。
顺铣法可以提高铣刀耐用度2～3倍.
在顺铣中，切削刃主要受到的是压缩应力，这与逆铣中产生的拉力相比，对硬质合金刀片或整体硬质合金刀具的影响有利得多。
当然也有例外。
当使用整体硬质合金立铣刀进行侧铣（精加工）时，特别是在淬硬材料中，逆铣是首选。
这更容易获得更小公差的壁直线度和更好的90度角。
不同轴向走刀之间如果有不重合的话，接刀痕也非常小。
这主要是因为切削力的方向。
如果在切削中使用非常锋利的切削刃，切削力便趋向将刀“拉”向材料。
可以使用逆铣的另一个例子是，使用老式手动铣床进行铣削，老式铣床的丝杠有较大的间隙。
逆铣产生消除间隙的切削力，使铣削动作更平稳.此外，在进行顺铣时，遇到加工表面有硬皮，会加速刀齿磨损,所以应使用逆铣.
2）左刀补与右刀补
左刀补－G41、RL
右刀补－G42、RR
如何判断左刀补与右刀补
人站在刀具前进方向的后方，刀具若在工件右方为右刀补，刀具若在工件左方为左刀补。
左刀补右刀补
一十、加工注意事项
1）铣床加工注意事项
1.加工时遵循先外形后孔,先粗后精的原则.
2.图纸要审核清楚,是否对称,点位要看清楚,如有疑问应及时向Meister询问.
3.加工时应以工艺卡为准,如有疑问应及时反映.在加工时还需考虑到下道工序是否好加工.
4.用虎钳装夹时被夹持工件的两个面需平整平行,如必要则先将两被夹持面铣平.
5.用虎钳装夹时,粗铣时需保证夹持力足够防止工件因强力铣削松动,精铣（包括镗孔,铰孔）时在保证夹紧的情况下需放松夹持力以消除变形.
6.铣削薄板时应多用压装的方式（以虎钳夹持容易使工件变形,铣削时震动大）,以小切深大进给的方式铣削,以减少震动和应力变形
7.应对于机床的精度和各种性能熟悉,相隔一定的时间应检测机床的精度.
8.使用大铣刀满刀切削和大钻头大丝锥时应注意不能超出机床的有效载荷.尽量减少大载荷铣削,以减少对机床和刀具的损伤.
9.在加工铝材时应使用专用的铝用刀具,如没有时应选用排屑槽深,后角低,刃口锋利的刀具.不得选用钨钢刀和4刃（包括4刃以上）的高速钢刀具.
10.加工薄壁件时应考虑变形的问题,多使用层降的方式铣削.
11.加工硬料时应相应的降低转速和进给
12.铣削有硬化层的料时,铣削深度应大于硬化层的厚度.铣削方向应使用逆铣.
13.粗铣时应使用顺铣,不要来回双向铣削.精修侧壁时如要保证垂直度则使用逆铣.如不需保证则使用顺铣.
14.镗孔时尽量避免留下几丝的余量去镗,因为刀片R角的关系使得最后很难将其镗出.
15.铣削内孔时尽量使用螺旋铣削.
16.铣削内孔时刀具直径最好小于内孔半径,F值应乘上系数A,以防止刀具铣削到孔壁的实际F值太大.A=（内孔直径-刀具直径）/内孔直径
17.如夹具夹紧性能不好时,在设定刀具路径时应避免在工件支撑不良的方向切削。
应朝支撑物方向切削.
当铣削夹紧不良的工件时刀具的路径.
18.当轴向铣削薄壁零件时,使用a图所示刀具可以将轴向切削力降低到最小,减少薄壁的变形.
（a）低（B）中（C）高
19.当遇到振刀的时候应采用以下几种方法来避免:
1）加大每齿进给量.即保持转速加大进给或降低转速保持进给.切勿减小每齿进给量.
2）尽可能使用小铣刀.
3）减小径向和轴向切削深度。
4）使铣刀偏离工件中心.
5）减少刀具的刃数
20.精修底面与精修侧壁要分开进行,即修底不修侧,修侧不修底.
21.当要从一件大料上铣个小工件下来的时候应该从边角上挖进去,而不应该从中间挖.
22.在用铣刀精修有要求的槽底时,刀具直径应小于圆槽半径或方槽短边一半.
2）数车加工注意事项
1.加工时遵循,先粗后细,先端面后外圆的原则。
2.图纸要看清楚,有倒角,尺寸漏标的要及时向Meister询问。
3.工件的加工要以工艺卡为准，如有疑问及时反映，其余工艺尺寸要保证，以确保下道铣床工序的加工。
4.在加工时应该注意对工件的三爪夹紧力，因为每台机床的夹紧力倍率都是不一样的，特别是在加工铝件，薄壁工件时应更加注意加工方法，车削时很容易产生变形。
5.对加工细长的轴时也应该注意工件变形，夹紧力，顶尖力应适当，必要时应加上中心架来保证加工。
6.加工铝件时要注意注意形状，还要必须用专用的切铝刀片来保护刀具和刀片的加工寿命和加工效
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