《机械制造基础全套教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造基础全套教案（715页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械制造机械制造基础基础课程介绍及要求课程介绍及要求一、课程内容和目的一、课程内容和目的二、特点二、特点三、重要性三、重要性四、学习要求四、学习要求五、参考书五、参考书参考书参考书n金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具n互换性与测量技术（公差）互换性与测量技术（公差）n金属切削机床金属切削机床n机械制造工艺学机械制造工艺学n机床夹具设计机床夹具设计第第一一章章 绪论绪论机械制造业的作用与现状机械制造业的作用与现状第第二二章章 机械零件加工表面的形成机械零件加工表面的形成机器的组成：机器的组成：合件合件1组件组件1合件合件2部件部件1组件组件2组件组件3部件部件3合件合件3机机器器部件部件2零件
2、汽车的组成：汽车的组成：汽车汽车变速箱部件变速箱部件转向器部件转向器部件发动机部件发动机部件驱动桥部件驱动桥部件车架车架车厢车厢驾驶室驾驶室曲轴组件曲轴组件连杆活塞组件连杆活塞组件凸轮轴组件凸轮轴组件发动机缸体发动机缸体发动机缸盖发动机缸盖飞轮飞轮机油泵组件机油泵组件连杆合件连杆合件活塞活塞活塞环活塞环活塞销活塞销连杆体连杆体连杆盖连杆盖铜套铜套机器的组成：机器的组成：合件1组件1合件2部件1组件2组件3部件3合件3机机器器部件2零件零件机械零件的表面：机械零件的表面：例：例：如如轴轴圆柱面圆柱面平面平面如如箱体箱体孔（圆柱面）孔（圆柱面）平面平面如如齿轮齿轮平面平面圆柱面圆柱面渐开线表面渐开
3、线表面机械零件的表面：机械零件的表面：机械零件的表面机械零件的表面非加工表面非加工表面加工表面加工表面（重要的工作表面）（重要的工作表面）有一定的精度要求和粗糙度要求有一定的精度要求和粗糙度要求通过机械加工保证通过机械加工保证第一节第一节机械零件加工表面机械零件加工表面的形成过程的形成过程 一、工件的加工表面及其形成方法一、工件的加工表面及其形成方法1.机械零件常用的表面形状零件的零件的常用表面常用表面平面平面圆柱面圆柱面特殊表面特殊表面成型表面成型表面圆锥面圆锥面图图2-1机器零件上常用的各种典型表面机器零件上常用的各种典型表面2. 2. 工件表面的形成工件表面的形成 工件表面可以看成是一条
4、线沿着另一条线移动或旋转而形成的。并且我们把这两条线叫着母线和导线，统称发生线。例、工件表面的形成例、工件表面的形成图图2-2组成工件轮廓的几何表面组成工件轮廓的几何表面导线导线导线导线母线导线母线母线母线母线母线母线导线导线导线3.3.发生线的形成发生线的形成1) 1) 成型法成型法利用成形刀具来形成发生利用成形刀具来形成发生线，对工件进行加工的方法。线，对工件进行加工的方法。 图图2-3形成发生线所需的运动形成发生线所需的运动3.3.发生线的形成发生线的形成2) 2) 轨迹法轨迹法靠刀尖的运动轨迹来形成靠刀尖的运动轨迹来形成所需要表面形状的方法。所需要表面形状的方法。 图图2-3形成发生线
5、所需的运动形成发生线所需的运动3.3.发生线的形成发生线的形成3) 3) 相切法相切法由圆周刀具上的多个切削由圆周刀具上的多个切削点来共同形成所需工件表面形状的方法。点来共同形成所需工件表面形状的方法。 图图2-3形成发生线所需的运动形成发生线所需的运动3.3.发生线的形成发生线的形成4) 4) 展成法展成法利用工件和刀具作展成切削利用工件和刀具作展成切削运动来形成工件表面的方法。运动来形成工件表面的方法。图图2-3形成发生线所需的运动形成发生线所需的运动4. 4. 表面成型运动表面成型运动 例: 车削外圆柱面的成形运动车削外圆柱面的成形运动4. 4. 表面成型运动表面成型运动 例:常见典型表
6、面成形运动常见典型表面成形运动二、切削运动与切削要素二、切削运动与切削要素1.1.切削加工中的工件表面切削加工中的工件表面 二、切削运动与切削要素二、切削运动与切削要素2.2.切削运动与切削用量切削运动与切削用量切削运动切削运动主运动主运动进给运动进给运动2.2.切削运动与切削用量切削运动与切削用量(1) (1) 主运动：主运动：由机床或人力提供的主要运由机床或人力提供的主要运动，能使刀具从工件上切除金属层使之动，能使刀具从工件上切除金属层使之变为切屑。变为切屑。 例如：例如：车削时，车床主轴带动工件作的旋转运动；车削时，车床主轴带动工件作的旋转运动； 铣削时，铣床主轴带动铣刀作的旋转运动。铣
7、削时，铣床主轴带动铣刀作的旋转运动。2.2.切削运动与切削用量切削运动与切削用量(1) (1) 主运动是一个矢量主运动是一个矢量主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的瞬时主主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的瞬时主运动方向。运动方向。图图2-6外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层(1) (1) 主运动主运动主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的瞬主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的瞬时主运动方向。时主运动方向。主运动速度：也就是切削速度，是指切削刃选定主运动速度：也就是切削速度，是指切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度，用点相对于工件主运动
8、的瞬时速度，用v vc c表示，表示，单位：单位：m/minm/min（或或m/sm/s）。）。 图图2-6外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层(1) (1) 主运动主运动主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的瞬主运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的瞬时主运动方向。时主运动方向。主运动速度：也就是切削速度，是指切削刃选定主运动速度：也就是切削速度，是指切削刃选定点相对于工件的主运动的瞬时速度，用点相对于工件的主运动的瞬时速度，用v vc c表示，表示，单位：单位：m/minm/min（或或m/sm/s）。）。外圆车削时，切削速度的计算公式为外圆车削时
9、，切削速度的计算公式为： (2) (2) 进给运动进给运动 进给运动：进给运动：由机床或人力提供的附加运动，由机床或人力提供的附加运动，它能使把工件切削层不断地投入切削过程。它能使把工件切削层不断地投入切削过程。图图2-6外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层(2) (2) 进给运动进给运动进给运动方向：进给运动方向：是指切削刃选定点相对于工件的是指切削刃选定点相对于工件的瞬时进给运动方向。瞬时进给运动方向。 图图2-6外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层(2) (2) 进给运动进给运动进给运动方向：进给运动方向：是
10、指切削刃选定点相对于工件的是指切削刃选定点相对于工件的瞬时进给运动方向。瞬时进给运动方向。 进给运动速度：进给运动速度：指切削刃选定点相对于工件进给指切削刃选定点相对于工件进给运动的瞬时速度，用运动的瞬时速度，用vf表示，单位常取为表示，单位常取为(mm/s)或或(mm/min)图图2-6外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层进给运动速度进给运动速度例：外圆车削时，例：外圆车削时，进给运动速度常常用进给量进给运动速度常常用进给量f来表述，来表述， 单位：单位：mm/rmm/r 刨削时，刨削时，进给运动速度用每一行程多少毫米来表述，进给运动速度用每一行程多少
11、毫米来表述， 单位为单位为mm/strmm/str。 铣削时，铣削时，进给运动速度常用每齿进给量进给运动速度常用每齿进给量f来表述，来表述， 单位：单位：mm/zmm/z 进给速度进给速度v vf f、进给量进给量f f、每齿进给量每齿进给量f fz z 和刀具齿数和刀具齿数Z Z之间的关系如下：之间的关系如下： v vf = f = nfnf= = nzfnzfz z (3) (3) 刀具的工作平面刀具的工作平面 切削过程中刀具的工作平面是指切削过程中刀具的工作平面是指: :通过切削刃选定点并同时包含主运动通过切削刃选定点并同时包含主运动方向和进给运动方向的平面方向和进给运动方向的平面，工作
12、平，工作平面的符号为面的符号为PfePfe(4) (4) 吃刀量吃刀量 吃刀量是指吃刀量是指过切削刃的两个端点，过切削刃的两个端点，且垂直于所选定的测量方向的且垂直于所选定的测量方向的两平两平面间的距离面间的距离。(4) (4) 吃刀量吃刀量 确定吃刀量有三点要注意：确定吃刀量有三点要注意： 1 1）确定切削刃的两个端点；）确定切削刃的两个端点； 2 2）确定测量的方向；）确定测量的方向； 3 3）确定两界限平面。）确定两界限平面。图图2-6外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层图图2-6外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层外圆车削时的加工表面、切削用量
13、与切削层(4) (4) 吃刀量吃刀量 在一般切削加工中，常用的吃刀在一般切削加工中，常用的吃刀量有背吃刀量量有背吃刀量a aspsp（或或a ap p）和侧吃刀量和侧吃刀量a asese（或或a ae e）两个，其单位为两个，其单位为mm mm 。例：车削例：车削 背吃刀量背吃刀量a aspsp； 铣削铣削 背吃刀量背吃刀量a aspsp、侧吃刀量侧吃刀量a asese(5) (5) 背吃刀量背吃刀量背吃刀量是指背吃刀量是指过切削刃选定点在垂直过切削刃选定点在垂直于工作平面方向上测量的吃刀量。于工作平面方向上测量的吃刀量。 例：外圆车削例：外圆车削图图2-6外圆车削时的加工表面、切削用量与切削
14、层外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层(5) (5) 背吃刀量背吃刀量背吃刀量是指背吃刀量是指过切削刃选定点在垂直过切削刃选定点在垂直于工作平面方向上测量的吃刀量。于工作平面方向上测量的吃刀量。 例：外圆车削例：外圆车削切削用量三要素切削用量三要素 背吃刀量背吃刀量a aspsp、 进给量进给量f f 切削速度切削速度v vc c(6)(6)合成切削运动合成切削运动 切削过程中，由主运动和进给运动合成切削过程中，由主运动和进给运动合成的运动称为合成切削运动。的运动称为合成切削运动。 合成切削运动方向：合成切削运动方向：就是切削刃选定点相就是切削刃选定点相对于工件的瞬时合成切削运动的方向；对于
15、工件的瞬时合成切削运动的方向； 合成切削速度合成切削速度v ve e：就是切削刃选定点相对就是切削刃选定点相对于工件的合成切削运动的瞬时速度于工件的合成切削运动的瞬时速度。 图图2-6外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层二、切削运动与切削要素二、切削运动与切削要素3.3.切削层参数切削层参数切削层：切削层：切削过程中，由刀具的一个切削过程中，由刀具的一个单一动作单一动作所切除的工件材料层。所切除的工件材料层。切削层尺寸平面：切削层尺寸平面：通过通过切削刃基点切削刃基点并垂直于该并垂直于该点主运动方向的平面。点主运动方向的平面。切削刃基点：切削刃基点：切削
16、刃等分中点。切削刃等分中点。例例：平平行行四四边边形形BCDF即即为为切切削削层层尺尺寸寸平平面面，它它截切削层于截切削层于BCDE四边形。四边形。图图2-6外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层3.3.切削层参数切削层参数（1）切削层公称横截面积）切削层公称横截面积AD（切削面积）：切削面积）：切切削削面面积积是是指指在在给给定定瞬瞬间间，切切削削层层在在切切削削层层尺寸平面里的实际横截面积，单位：尺寸平面里的实际横截面积，单位：mm2。图图2-6外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层3.3.切削层参数切削层参数（1
17、）切削层公称横截面积）切削层公称横截面积AD（切削面积）：切削面积）：切切削削面面积积是是指指在在给给定定瞬瞬间间，切切削削层层在在切切削削层层尺寸平面里的实际横截面积，单位：尺寸平面里的实际横截面积，单位：mm2。AD=aspf图图2-6外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层3.3.切削层参数切削层参数（2）切削层公称宽度）切削层公称宽度bD（切削宽度）：切削宽度）：切切削削宽宽度度是是指指在在给给定定瞬瞬间间，在在切切削削层层尺尺寸寸平平面面中中测测量量的的作作用用主主切切削削刃刃截截形形上上两两个个极极点点间间的距离，单位：的距离，单位：mm。例例：
18、如如图图2-6所所示示，平平面面cBCDF即即为为切切削削层层尺尺寸寸平平面面，BC段段为为作作用用的的主主切切削削刃刃，BC两两点点间间的的距距离离bD即即为为切切削削层层公公称称宽宽度度，实实际际横横截截面面积积BCDE就是切削面积。就是切削面积。图图2-6外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层3.3.切削层参数切削层参数（3）切削层公称厚度）切削层公称厚度hD（切削厚度）：切削厚度）：切切削削厚厚度度是是指指在在同同一一瞬瞬间间的的切切削削层层横横截截面面积积与与其其公公称称切切削削层层宽宽度度之之比比，单单位位：mm。即即图图2-6外圆车削时的加工
19、表面、切削用量与切削层外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层图图2-6外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层3.3.切削层参数切削层参数(4)切削层的工艺参数切削层的工艺参数图图2-6外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层图图2-6外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层4.4.材料切除率材料切除率材料切除率材料切除率Q：在特定瞬间，单位时间所切在特定瞬间，单位时间所切除的材料体积。除的材料体积。单位：单位：mm3/s。Q=1000vcAD=1000vchDbD=1000vcaspf
20、第二节第二节金属切削机床金属切削机床基本知识基本知识 一、对金属切削机床的基本要求一、对金属切削机床的基本要求1.机床的性能方面（1）工艺范围 是指机床适应不同加工要求是指机床适应不同加工要求的能力。的能力。一、对金属切削机床的基本要求一、对金属切削机床的基本要求1.机床的性能方面（1）工艺范围1）通用机床2）专用机床一、对金属切削机床的基本要求一、对金属切削机床的基本要求1.机床的性能方面（2）加工精度 机床的加工精度是指该机床加机床的加工精度是指该机床加工零件表面的实际几何参数与理想工零件表面的实际几何参数与理想几何参数的符合程度，如：零件加几何参数的符合程度，如：零件加工表面的尺寸、形状
21、、位置及粗糙工表面的尺寸、形状、位置及粗糙度。度。一、对金属切削机床的基本要求一、对金属切削机床的基本要求1.机床的性能方面（3）生产效率及自动化程度 生产效率即是单位时间内机生产效率即是单位时间内机床所能加工的工件数量。床所能加工的工件数量。一、对金属切削机床的基本要求一、对金属切削机床的基本要求1.机床的性能方面（3）生产效率及自动化程度 全自动全自动 半自动半自动 普通机床普通机床 一、对金属切削机床的基本要求一、对金属切削机床的基本要求1.机床的性能方面（4）人机适应性人机适应性 人机适应性的基本要求是可人机适应性的基本要求是可靠、安全和舒适。靠、安全和舒适。 一、对金属切削机床的基本
22、要求一、对金属切削机床的基本要求2.机床的经济性方面机床的经济性包括两方面：机床的经济性包括两方面： 机床制造厂的经济效益机床制造厂的经济效益 机床使用厂的经济效益机床使用厂的经济效益一、对金属切削机床的基本要求一、对金属切削机床的基本要求2.机床的经济性方面 产品定义、外观设计、产品定义、外观设计、 结构设计、工艺设计、结构设计、工艺设计、 成本核算、质保措施、成本核算、质保措施、 运输安装、合理使用、运输安装、合理使用、 维修折旧，报废回收。维修折旧，报废回收。一、对金属切削机床的基本要求一、对金属切削机床的基本要求2.机床的经济性方面 机床品种系列化、零部件通机床品种系列化、零部件通用化
23、和标准化是生产和使用机用化和标准化是生产和使用机床的一项重要的技术经济措施。床的一项重要的技术经济措施。 二、金属切削机床的分类二、金属切削机床的分类（1）按机床的加工性能分类车床车床C钻床钻床Z铣床铣床X镗床镗床T磨床磨床M齿轮加工机床齿轮加工机床Y拉床拉床L螺纹加工机床螺纹加工机床S锯床锯床G刨插床刨插床B其他机床其他机床Q二、金属切削机床的分类二、金属切削机床的分类（2）按机床的通用性分类1）通用机床）通用机床2）专门化机床）专门化机床3）专用机床）专用机床二、金属切削机床的分类二、金属切削机床的分类（3）按机床的自动化程度分类1）手动机床）手动机床2）机动机床）机动机床3）半自动机床）
24、半自动机床4）全自动机床）全自动机床二、金属切削机床的分类二、金属切削机床的分类（4）按机床的工作精度分类1）普通精度机床）普通精度机床2）精密机床）精密机床3）高精度机床）高精度机床二、金属切削机床的分类二、金属切削机床的分类（5）按机床的主要工作部件数目精度分类1）单刀机床）单刀机床2）多刀机床）多刀机床3）单轴机床）单轴机床4）多轴机床）多轴机床二、金属切削机床的分类二、金属切削机床的分类（6）按机床的重量和尺寸分类1）仪表机床）仪表机床2）中型机床）中型机床3）大型机床）大型机床4）重型机床）重型机床5）超大型机床）超大型机床二、金属切削机床的分类二、金属切削机床的分类（7）按加工过程
25、的控制方式分类1）普通机床）普通机床2）数控机床）数控机床3）加工中心）加工中心4）柔性制造单元）柔性制造单元三、金属切削机床型号的编制三、金属切削机床型号的编制1.机床的技术参数及其结构尺寸系列机机床床的的技技术术参参数数是是表表示示机机床床尺尺寸寸大大小小及及加加工工能能力力的的各各种种数数据。据。三、金属切削机床型号的编制三、金属切削机床型号的编制机床的技术参数包括：主参数主参数第二主参数第二主参数主要工作部件的结构尺寸（如工作台面）主要工作部件的结构尺寸（如工作台面）主要工作部件的移动行程范围主要工作部件的移动行程范围各种运动的速度范围和级数各种运动的速度范围和级数电机功率电机功率机床
26、轮廓尺寸机床轮廓尺寸三、金属切削机床型号的编制三、金属切削机床型号的编制主参数：主参数： 机床主参数是表示机床规格大小的一机床主参数是表示机床规格大小的一种参数，它直接反应出机床的加工能力种参数，它直接反应出机床的加工能力的大小。的大小。 三、金属切削机床型号的编制三、金属切削机床型号的编制2.机床型号机床型号是用来表明机床的类机床型号是用来表明机床的类型、通用特性、结构特性、主要型、通用特性、结构特性、主要技术参数等。技术参数等。2.机床型号（）（）（）（）（）（）（）其它特性代号其它特性代号重大改进顺序重大改进顺序 主轴数或第二主参数主轴数或第二主参数主参数或设计顺序号主参数或设计顺序号系
27、代号系代号组代号组代号通用特性、结构特性代号通用特性、结构特性代号类代号类代号分类代号分类代号2.机床型号第三节第三节机械零件的公差与配合机械零件的公差与配合 一、公差与配合的基本概念一、公差与配合的基本概念公差加工误差一、公差与配合的基本概念一、公差与配合的基本概念1.有关“尺寸”的术语和意义（1）尺寸 尺寸是用尺寸是用特定单位特定单位表示长度表示长度的数字。的数字。1.有关“尺寸”的术语和意义（2）基本尺寸 基本尺寸是由设计者经过计基本尺寸是由设计者经过计算或按经验确定后，再按标准算或按经验确定后，再按标准选取的标注在设计图上的尺寸。选取的标注在设计图上的尺寸。 1.有关“尺寸”的术语和意
28、义（3）实际尺寸 实际尺寸是通过测量所得的实际尺寸是通过测量所得的尺寸。尺寸。1.有关“尺寸”的术语和意义（4）极限尺寸 极限尺寸是允许尺寸变化的两个界限值。极限尺寸是允许尺寸变化的两个界限值。 其中：较大的一个称为其中：较大的一个称为最大极限尺寸最大极限尺寸 较小的一个称为较小的一个称为最小极限尺寸最小极限尺寸（4）极限尺寸图2-8公差与配合示意图图2-9公差带图2.有关“公差、偏差及误差”的术语和定义（1）尺寸偏差 尺寸偏差尺寸偏差= =某一尺寸某一尺寸- -基本尺寸基本尺寸 偏差包括：实际偏差偏差包括：实际偏差= =实际尺寸实际尺寸- -基本尺寸基本尺寸 极限偏差极限偏差极限偏差极限偏差
29、上偏差上偏差=最大极限尺寸最大极限尺寸基本尺寸基本尺寸ES（孔）、孔）、es（轴）轴）下偏差下偏差=最小极限尺寸最小极限尺寸基本尺寸基本尺寸 EI（孔）、孔）、ei（轴）轴）2.有关“公差、偏差及误差”的术语和定义（2）尺寸公差（公差） 尺寸尺寸公差是指尺寸允许的变动量。公差是指尺寸允许的变动量。 尺寸尺寸公差公差=最大极限尺寸最大极限尺寸最小极限尺寸最小极限尺寸=上偏差上偏差下偏差下偏差2.有关“公差、偏差及误差”的术语和定义（3）零线 零线是在公差带图中，确定偏差的一条零线是在公差带图中，确定偏差的一条基准直线，也叫零偏差线。基准直线，也叫零偏差线。2.有关“公差、偏差及误差”的术语和定义
30、（4）公差带 上偏差下偏差零线基本尺寸下偏差上偏差2.有关“公差、偏差及误差”的术语和定义（4）公差带 在公差带图中，由代表上、下偏差两条直线在公差带图中，由代表上、下偏差两条直线所限定的一个区域称为公差带。所限定的一个区域称为公差带。 在国家标准中，公差带包括：在国家标准中，公差带包括： 公差带大小公差带大小 由标准公差确定由标准公差确定 公差带位置公差带位置 由基本偏差确定由基本偏差确定2.有关“公差、偏差及误差”的术语和定义（5）标准公差 标准公差就是国家标准所确定的公差。2.有关“公差、偏差及误差”的术语和定义（6）基本偏差 基本偏差就是用来确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一
31、般指靠近零线的那个偏差。 2.有关“公差、偏差及误差”的术语和定义（7）误差 误差是指零件的设计值误差是指零件的设计值X X0 0与加工后的实与加工后的实测值测值X Xi i之差，用之差，用X Xi i表示。表示。即即 X Xi i = X = Xi i X X0 0 式中，式中，i = 1i = 1、2 2、3 3、n n，为测量次数。为测量次数。 误差误差Xi恒不为零恒不为零！3.有关“配合”的术语和定义（1）配合 配合就是基本尺寸相同的、相互结合的配合就是基本尺寸相同的、相互结合的孔与轴公差带之间的相配关系。孔与轴公差带之间的相配关系。 基孔制基孔制 基轴制基轴制 基孔制基孔制基孔制是基
32、本偏差固定不变的孔公差带，基孔制是基本偏差固定不变的孔公差带，与不同基本偏差的轴公差带形成各种配合与不同基本偏差的轴公差带形成各种配合的一种制度。的一种制度。基孔制的孔为基准孔，它的下偏差为零。基孔制的孔为基准孔，它的下偏差为零。基准孔的代号为基准孔的代号为“H”。ESEI=00基本尺寸H图图2-11基孔制配合与基轴制配合基孔制配合与基轴制配合基轴制基轴制基轴制是基本偏差固定不变的轴公差带，基轴制是基本偏差固定不变的轴公差带，与不同基本偏差的孔公差带形成各种配合与不同基本偏差的孔公差带形成各种配合的一种制度。的一种制度。基轴制的轴为基准轴，它的上偏差为零。基轴制的轴为基准轴，它的上偏差为零。基
33、准轴的代号为基准轴的代号为“h”。es=0ei0基本尺寸h图图2-11基孔制配合与基轴制配合基孔制配合与基轴制配合(2)(2)配合类型配合类型间隙配合间隙配合过渡配合过渡配合过盈配合过盈配合(2) (2) 配合类型配合类型间隙配合：当孔的公差带在轴的公差带之间隙配合：当孔的公差带在轴的公差带之上，形成具有间隙的配合（包上，形成具有间隙的配合（包括最小间隙等于零的配合）。括最小间隙等于零的配合）。图图2-11基孔制配合与基轴制配合基孔制配合与基轴制配合(2)(2)配合类型配合类型过盈配合：当孔的公差带在轴的公差带之过盈配合：当孔的公差带在轴的公差带之下，形成具有过盈的配合（包下，形成具有过盈的配
34、合（包括最小过盈等于零的配合）。括最小过盈等于零的配合）。图图2-11基孔制配合与基轴制配合基孔制配合与基轴制配合(2)(2)配合类型配合类型过渡配合：当孔与轴的公差带相互交迭，过渡配合：当孔与轴的公差带相互交迭，既可能形成间隙配合，也可能既可能形成间隙配合，也可能形成过盈配合。形成过盈配合。图图2-11基孔制配合与基轴制配合基孔制配合与基轴制配合(3)(3)配合公差配合公差 允许间隙或过盈的变动量称为配合公差。允许间隙或过盈的变动量称为配合公差。 间隙配合：配合公差间隙配合：配合公差= =最大间隙最大间隙最小间隙最小间隙过盈配合：配合公差过盈配合：配合公差=最大过盈最大过盈最小过盈最小过盈过
35、渡配合：配合公差过渡配合：配合公差=最大间隙最大间隙+最大过盈最大过盈(3)(3)配合公差配合公差 配合公差配合公差= =轴公差轴公差+ +孔公差孔公差二、标准公差系列与基本偏差系列二、标准公差系列与基本偏差系列1.标准公差系列P28表2-71.标准公差系列（1）公差单位（公差因子,单位m）当尺寸当尺寸500500mmmm时，时， （m mm m）反映加工误差反映测量误差1.标准公差系列（2）公差等级 标准公差共分标准公差共分2020级级: : IT01IT01、IT0IT0、IT1IT1、IT2IT2、到到IT18IT18。ITIT国国际际标标准准公公差差（ISO ISO Tolerance
36、Tolerance）的的缩缩写写代代号号IT7IT7表示标准公差表示标准公差7 7级。级。从从IT01IT01至至IT18IT18，公公差差等等级级依依次次降降低低，相相应应的的标标准准公差数值依次增大。公差数值依次增大。 1.标准公差系列（2）公差等级 公差等级系数a（见表2-6）标准公差的值标准公差的值T= T= ai i 表2-6尺寸500mm的IT5至IT18级标准公差计算表公差等级IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12公差值7i10i16i25i40i64i100i160i1.标准公差系列（3）基本尺寸分段 标准公差的值标准公差的值T= T= ai i1.标准公差系列
37、（3）基本尺寸分段 例例：基基本本尺尺寸寸45 45 mmmm（在在3030mmmm50mm 50mm 尺尺寸寸段段）的的IT6IT6与与IT7IT7的公差值。的公差值。 计算基本尺寸计算基本尺寸 （mmmm） 1.标准公差系列例：基本尺寸例：基本尺寸45 mm45 mm（在在3030mmmm50mm 50mm 尺寸尺寸段）的段）的IT6IT6与与IT7IT7的公差值。的公差值。公差单位公差单位 (m）IT6=10i=101.5616(m)IT7=16i=161.5624.9725(m) 2.基本偏差系列 图2-15基本偏差系列2.基本偏差系列（1）轴的基本偏差 请看请看P32表表2-9 2.
38、基本偏差系列（1）轴的基本偏差 有有了了基基本本偏偏差差和和标标准准公公差差，就就不不难难求求出出轴轴的的另一个偏差（上偏差或下偏差）：另一个偏差（上偏差或下偏差）： es = ei + IT es = ei + IT ei = es IT ei = es IT 2.基本偏差系列（1）轴的基本偏差 1）a、b、c三种用于大间隙或热动配合；三种用于大间隙或热动配合；2 2）d d、e e、f f主要用于旋转运动；主要用于旋转运动；3）g g主主要要用用于于滑滑动动和和半半液液体体摩摩擦擦，或或用用于于定定位位配合；配合；4）cdcd、efef、fgfg适用于小尺寸的旋转运动件；适用于小尺寸的旋转
39、运动件；5）jhjh主要用于过渡配合，对中性好；主要用于过渡配合，对中性好；6）pzcpzc主主要要用用于于过过盈盈配配合合，保保证证轴轴和和孔孔有有足够的连接强度。足够的连接强度。 2.基本偏差系列（2）孔的基本偏差 请看请看P34表表2-102.基本偏差系列（2）孔的基本偏差 当当基基本本尺尺寸寸500mm时时，孔孔的的基基本本偏偏差差是是从轴的基本偏差换算得来的。从轴的基本偏差换算得来的。 孔与轴基本偏差换算的前提是：孔与轴基本偏差换算的前提是：“基本偏差代号相当时，应保持配合相同基本偏差代号相当时，应保持配合相同”。 换算规则：换算规则：1 1）通用规则通用规则a）全部间隙配合全部间隙
40、配合AH；b）标准公差标准公差IT8的的K、M、N；c）标准公差标准公差IT7的的PZC；孔的基本偏差与轴的基本偏差数值相等，但符号相反。孔的基本偏差与轴的基本偏差数值相等，但符号相反。 但但有有个个别别例例外外，对对公公差差等等级级 IT8IT8，基基本本尺尺寸寸33mmmm的的N N，其基本偏差其基本偏差ES=0ES=0。 换算规则：换算规则：2 2）特殊规则特殊规则a）标准公差标准公差IT8的的K、M、N；b）标准公差标准公差IT7的的PZC；孔的基本偏差要在上述基础上增加一个孔的基本偏差要在上述基础上增加一个值。值。 三、公差与配合的基准制与公差等级三、公差与配合的基准制与公差等级1.
41、国家标准规定的公差与配合图2-17尺寸500mm轴的（方框内的）一般常用和（圆圈内的）优先公差图2-18尺寸500mm孔的（方框内的）一般常用和（圆圈内的）优先公差图2-19基孔制优先配合公差带图2-20基轴制优先配合公差带三、公差与配合的基准制与公差等级三、公差与配合的基准制与公差等级2.基准制的选用 一般情况下，应优先选用基孔制。一般情况下，应优先选用基孔制。三、公差与配合的基准制与公差等级三、公差与配合的基准制与公差等级3.公差与配合的选用 选择公差与配合的主要内容有：1）确定基准制；）确定基准制；2）确定公差等级；）确定公差等级；3）确定配合种类。）确定配合种类。选择公差与配合的原则是
42、在保证机械产选择公差与配合的原则是在保证机械产品基本性能的前提下，充分考虑制造的可品基本性能的前提下，充分考虑制造的可行性，并应使制造成本最低。行性，并应使制造成本最低。三、公差与配合的基准制与公差等级三、公差与配合的基准制与公差等级4.公差等级的选用 选用的原则如下：选用的原则如下：(1)(1)对对于于基基本本尺尺寸寸500500mmmm的的轴轴孔孔配配合合，当当标标准准公公差差IT8IT8时时，国国家家标标准准推推荐荐孔孔比比轴轴低低一一级级相相配配合合；但但当当标标准准公公差差IT8IT8级级或或基基本本尺尺寸寸500500mmmm的配合，推荐采用同级孔、轴配合。的配合，推荐采用同级孔、
43、轴配合。(2)(2)选选择择公公差差等等级级，既既要要满满足足设设计计要要求求，又又要要考考虑加工的可能性与经济性。虑加工的可能性与经济性。4.公差等级的选用1）IT01、IT0、IT1级公差一般用于高精度量块和其它精密标级公差一般用于高精度量块和其它精密标准量块的尺寸。准量块的尺寸。 2 2）IT2IT5级公差用于特别精密的零件尺寸。级公差用于特别精密的零件尺寸。 3 3）IT5（孔到孔到IT6）级公差用于高精度和重要表面的配合尺寸；级公差用于高精度和重要表面的配合尺寸； 4 4）IT6IT6（孔到孔到IT7IT7）级公差用于零件较精密的配合尺寸；级公差用于零件较精密的配合尺寸； 5 5）I
44、T7IT8IT7IT8级用于一般精度要求的配合尺寸；级用于一般精度要求的配合尺寸； 6 6）IT9IT10IT9IT10级常用于一般要求的配合尺寸，或精度要求较高级常用于一般要求的配合尺寸，或精度要求较高的与键配合的槽宽尺寸。的与键配合的槽宽尺寸。 7 7）IT11IT12IT11IT12级公差用于不重要的配合尺寸。级公差用于不重要的配合尺寸。8）IT12IT18IT12IT18级公差用于未注公差的尺寸。级公差用于未注公差的尺寸。三、公差与配合的基准制与公差等级三、公差与配合的基准制与公差等级5.配合的选用 应尽可能选用优先配合和常用配合。应尽可能选用优先配合和常用配合。 四、形状公差与位置公
45、差四、形状公差与位置公差（一）形状公差和形状误差 1.1.形状公差形状公差构成机械零件形状的几何要素构成机械零件形状的几何要素所允所允许的变动量称为形状公差许的变动量称为形状公差。四、形状公差与位置公差四、形状公差与位置公差（一）形状公差和形状误差 2.2.形状误差：形状误差： 形状误差是指被测实际要素对理想形状误差是指被测实际要素对理想要素的变动量。要素的变动量。四、形状公差与位置公差四、形状公差与位置公差 形状误差的评定原则形状误差的评定原则最小条件：最小条件：是指被测实际要素对其理想是指被测实际要素对其理想 要素的最大变动量为最小。要素的最大变动量为最小。 例：例：四、形状公差与位置公差
46、四、形状公差与位置公差（二）形状公差的项目 （二）形状公差的项目1.直线度公差 实际被测要素对理想直线的允许变动量。实际被测要素对理想直线的允许变动量。 1.直线度公差1 1）在给定平面内的直线度公差带）在给定平面内的直线度公差带 图图2-21给定平面内的直线度公差带给定平面内的直线度公差带1.直线度公差2 2）在给定一个方向上的直线度公差带）在给定一个方向上的直线度公差带 图图2-22给定一个方向上的直线度公差带给定一个方向上的直线度公差带1.直线度公差3 3）在给定相互垂直的两个方向上的直线度公差）在给定相互垂直的两个方向上的直线度公差带带 图图2-23给定两个方向上的直线度公差带给定两个
47、方向上的直线度公差带2.平面度公差 平面度公差是实际被测要素对理想平面的允平面度公差是实际被测要素对理想平面的允许变动量，其公差带是距离为公差值许变动量，其公差带是距离为公差值t t的两平的两平行平面之间的区域。行平面之间的区域。 图图2-24平面度公差带平面度公差带3.圆度公差 实际被测要素对理想圆的允许变动量，其公实际被测要素对理想圆的允许变动量，其公差带是垂直于轴线的任一截面上半径差为公差差带是垂直于轴线的任一截面上半径差为公差值值t t的两个同心圆间的区域。的两个同心圆间的区域。 图图2-25圆度公差带圆度公差带4.圆柱度公差 实际被测要素对理想圆柱的允许变动量，其实际被测要素对理想圆
48、柱的允许变动量，其公差带是半径差为公差值公差带是半径差为公差值t t的两同轴圆柱面之的两同轴圆柱面之间的区域。间的区域。 图图2-26圆柱度公差带圆柱度公差带5.线轮廓度公差 实际被测要素对理想轮廓线的允许变动量，实际被测要素对理想轮廓线的允许变动量，其公差带是距离为公差值其公差带是距离为公差值t t，对理想轮廓线对对理想轮廓线对称分布的两等距曲线之间的区域。称分布的两等距曲线之间的区域。 图图2-27 2-27 线轮廓度公差带线轮廓度公差带6.面轮廓度公差 实际被测要素对理想轮廓面的允许变动量，其实际被测要素对理想轮廓面的允许变动量，其公差带是距离为公差值公差带是距离为公差值t t，对理想轮
49、廓面对称分布的对理想轮廓面对称分布的两等距曲面之间的区域，理想轮廓面由理论正确尺两等距曲面之间的区域，理想轮廓面由理论正确尺寸标出。寸标出。 图图2-28 2-28 面轮廓度公差带面轮廓度公差带四、形状公差与位置公差四、形状公差与位置公差（三）位置公差和位置误差几何要素关联要素基准要素基准 四、形状公差与位置公差四、形状公差与位置公差（三）位置公差和位置误差位置公差是关联实际要素的位置对基是关联实际要素的位置对基准的变动全量。准的变动全量。位置公差带是是限限制制关关联联实实际际要要素素变变动动的的区区域域，被被测测实实际际要要素素要要在在此此区区域域内内才才合格。合格。 四、形状公差与位置公差
50、四、形状公差与位置公差（三）位置公差和位置误差位置公差包括：定位位置公差定向位置公差跳动位置公差 1.定向位置公差平行度 被测实际要素相对于基准要素的方向成被测实际要素相对于基准要素的方向成0的要求。的要求。图图2-29 2-29 以平面为基准的平行度公差带以平面为基准的平行度公差带1.定向位置公差垂直度 被测实际要素相对于基准要素的方向成被测实际要素相对于基准要素的方向成9 90的要求。的要求。图图2-30 2-30 以轴线为基准的以轴线为基准的 垂直度公差带垂直度公差带1.定向位置公差倾斜度 被测实际要素相对于基准要素的方向成一定角度的要被测实际要素相对于基准要素的方向成一定角度的要求。求
51、。图图2-31 2-31 倾斜度公差带倾斜度公差带2.定位位置公差同轴度 要求被测实际要素与基准要素同轴。要求被测实际要素与基准要素同轴。图图2-32 2-32 同轴度公差带同轴度公差带2.定位位置公差对称度 要求被测实际要素与基准要素共面。要求被测实际要素与基准要素共面。图图2-33 2-33 对称度公差带对称度公差带2.定位位置公差位置度 要求被测实际要素与基准要素有一定的位置关系。要求被测实际要素与基准要素有一定的位置关系。图图2-34 2-34 孔轴线的位置度公差带孔轴线的位置度公差带3.跳动位置公差 圆跳动圆跳动 全跳动全跳动3.跳动位置公差圆跳动 单个被测实际要素在任一截面上相对于
52、基准要素的允单个被测实际要素在任一截面上相对于基准要素的允许跳动量。许跳动量。 根据允许变动的方向的不同，圆跳动可分为：根据允许变动的方向的不同，圆跳动可分为： 径向圆跳动径向圆跳动 端面圆跳动端面圆跳动 斜向圆跳动斜向圆跳动 径向圆跳动径向圆跳动 径向圆跳动用于控制圆柱表面任一横截面上的跳动量。径向圆跳动用于控制圆柱表面任一横截面上的跳动量。 图图2-35 2-35 径向圆跳动公差带径向圆跳动公差带端面圆跳动端面圆跳动 端面圆跳动用于控制端面任一测量直径处，在轴向端面圆跳动用于控制端面任一测量直径处，在轴向方向的跳动量。方向的跳动量。 图图2-36 2-36 端面圆跳动公差带端面圆跳动公差带
53、斜面圆跳动斜面圆跳动 斜面圆跳动用于控制圆锥面在法线方向的跳动量。斜面圆跳动用于控制圆锥面在法线方向的跳动量。 3.跳动位置公差全跳动 整个被测实际要素相对于基准要素的允许跳动总量。整个被测实际要素相对于基准要素的允许跳动总量。 根据允许变动的方向的不同，全跳动可分为：根据允许变动的方向的不同，全跳动可分为： 径向全跳动径向全跳动 端面全跳动端面全跳动 斜向全跳动斜向全跳动 径向全跳动径向全跳动 径向全跳动用于控制整个圆柱表面上的跳动总量。径向全跳动用于控制整个圆柱表面上的跳动总量。图图2-37 2-37 径向全跳动公差带径向全跳动公差带端面全跳动端面全跳动 端面圆跳动用于控制整个端面在轴向方
54、向的跳动总端面圆跳动用于控制整个端面在轴向方向的跳动总量。量。图图2-38 2-38 端面全跳动公差带端面全跳动公差带四、形状公差与位置公差四、形状公差与位置公差（四）形位公差的选用 （四）形位公差的选用 (1)形状公差应比尺寸公差小：形状公差应比尺寸公差小：例例如如：圆圆柱柱形形零零件件的的形形状状公公差差（轴轴线线直直线线度度除除外外），一一般般情情况况下下应应小小于于其其尺尺寸寸公公差差值值，平平行行度度公公差差值值应应小小于于相应的距离尺寸公差值。相应的距离尺寸公差值。圆圆度度、圆圆柱柱度度公公差差值值约约为为同同级级的的尺尺寸寸公公差差值值的的50%，故故一一般般可可按按同同级级选选
55、取取。比比如如，尺尺寸寸公公差差为为IT6，则则圆圆度度、圆圆柱度公差也选柱度公差也选6级。级。但但并并不不是是圆圆度度、圆圆柱柱度度公公差差必必须须按按尺尺寸寸公公差差同同级级选选取取，也也可可根根据据零零件件的的功功能能要要求求选选取取相相邻邻级级，必必要要时时可可按按比比尺尺寸公差等级高半级到寸公差等级高半级到2级。级。（四）形位公差的选用(2)一般形状公差应比位置公差小：一般形状公差应比位置公差小：同同一一要要素素上上给给定定的的形形状状公公差差值值应应小小于于位位置置公公差差值值。如如同同一一平平面面上上，平平面面度度公公差差值值应应小小于于该该平平面面对对基基准准的的平行度公差值。
56、平行度公差值。(3)表面粗糙度与形状公差的大概的比例关系：表面粗糙度与形状公差的大概的比例关系：通通常常，表表面面粗粗糙糙度度的的Ra值值可可取取为为形形状状公公差差值值的的(20%25%)。（四）形位公差的选用 (4)对于制造难度大的零件应该选取较大的形位公差：对于制造难度大的零件应该选取较大的形位公差：对对刚刚性性较较差差的的零零件件（如如细细长长轴轴）和和结结构构特特殊殊的的要要素素（如如大大跨跨距距的的孔孔或或轴轴的的同同轴轴度度公公差差），在在保保证证零零件件功功能能的的前前提提下下，考考虑虑到到制制造造较较困困难难，应应适适当当降降低低1-2级级形形位位公公差差值。值。第四节第四节
57、工件的定位和夹紧工件的定位和夹紧 一、零件的基准及其分类一、零件的基准及其分类什么是基准？基准就是用来确定生产对象基准就是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依上几何要素间的几何关系所依据的点、线、面。据的点、线、面。一、零件的基准及其分类一、零件的基准及其分类1.设计基准 在零件设计图上用以确定其在零件设计图上用以确定其它点、线、面位置的基准它点、线、面位置的基准( (点、点、线、面），称为设计基准。线、面），称为设计基准。图图2-47 2-47 零件的设计基准与工艺基准示例零件的设计基准与工艺基准示例一、零件的基准及其分类一、零件的基准及其分类2.工艺基准 零件在加工、检验和装配过零件
58、在加工、检验和装配过程中所采用的基准，称为工艺程中所采用的基准，称为工艺基准。基准。 2.工艺基准（1 1）定位基准）定位基准 加工时，使工件在机床或夹加工时，使工件在机床或夹具中占据正确位置所用的基准。具中占据正确位置所用的基准。 图图2-47 2-47 零件的设计基准与工艺基准示例零件的设计基准与工艺基准示例2.工艺基准（2 2）工序基准）工序基准 在工艺文件上用以确定本工在工艺文件上用以确定本工序被加工表面加工后的尺寸、序被加工表面加工后的尺寸、形状和位置的基准。形状和位置的基准。图图2-47 2-47 零件的设计基准与工艺基准示例零件的设计基准与工艺基准示例2.工艺基准（3 3）测量基
59、准）测量基准 检验零件时，用以测量加工检验零件时，用以测量加工表面的尺寸、形状、位置等误表面的尺寸、形状、位置等误差所依据的基准。差所依据的基准。 图图2-47 2-47 零件的设计基准与工艺基准示例零件的设计基准与工艺基准示例2.工艺基准（4 4）装配基准）装配基准 装配时用以确定零件、组件装配时用以确定零件、组件和部件相对于其他零件、组件和部件相对于其他零件、组件和部件的位置所采用的基准。和部件的位置所采用的基准。图图2-48 2-48 齿轮的装配基准齿轮的装配基准传动轴传动轴传动齿轮传动齿轮键键基准重合 在在实实际际生生产产中中，应应尽尽量量使使以以上上各各种种基基准准重重合合，以消除基
60、准不重合误差。以消除基准不重合误差。 1 1）设设计计零零件件时时应应尽尽量量以以装装配配基基准准作作为为设设计计基基准准，以便保证装配技术要求；以便保证装配技术要求； 2 2）在在制制定定加加工工工工艺艺路路线线时时，应应尽尽量量以以设设计计基基准准作工序基准，以保证零件加工精度；作工序基准，以保证零件加工精度； 3 3）在在加加工工和和测测量量零零件件时时，要要尽尽量量使使定定位位基基准准、测测量量基基准准和和工工序序基基准准重重合合，以以减减少少加加工工误误差差和和测测量误差。量误差。二、工件在工艺系统内的安装二、工件在工艺系统内的安装定位：定位：加工前，使工件在机床上或夹具加工前，使工
61、件在机床上或夹具上占有正确的加工位置的过程，称为定上占有正确的加工位置的过程，称为定位。位。 二、工件在工艺系统内的安装二、工件在工艺系统内的安装夹紧：夹紧：用施加外力的形式，把工件已确用施加外力的形式，把工件已确定的定位位置固定下来的过程，称为夹定的定位位置固定下来的过程，称为夹紧。这个定位、夹紧的过程，称为装夹紧。这个定位、夹紧的过程，称为装夹或安装。或安装。例：在墙上贴画例：在墙上贴画例：看电影例：看电影 二、工件在工艺系统内的安装二、工件在工艺系统内的安装装夹或安装：装夹或安装：工件定位、夹紧的全过程，称工件定位、夹紧的全过程，称为装夹或安装。为装夹或安装。 小结：小结： 定位在前，夹
62、紧在后定位在前，夹紧在后 定位是首要的定位是首要的 定位定位 + + 夹紧夹紧 = = 安装安装二、工件在工艺系统内的安装二、工件在工艺系统内的安装机床夹具：机床夹具：在机床上用来完成工件定位、在机床上用来完成工件定位、夹紧任务的装置，称为机床夹具。夹紧任务的装置，称为机床夹具。 二、工件在工艺系统内的安装二、工件在工艺系统内的安装1.1.工件的找正安装工件的找正安装直接找正法直接找正法：是用百分表、划针或用目是用百分表、划针或用目测，在机床上直接找正工件，使工件获测，在机床上直接找正工件，使工件获得正确位置的方法。得正确位置的方法。 图图2-492-49 直接找正法示例直接找正法示例a a）
63、磨内孔时工件的找正磨内孔时工件的找正 b b）刨槽时工件的找正刨槽时工件的找正二、工件在工艺系统内的安装二、工件在工艺系统内的安装1.1.工件的找正安装工件的找正安装划线找正法划线找正法：当零件形状很复杂时，可当零件形状很复杂时，可先用划针在工件上画出中心线、对称线先用划针在工件上画出中心线、对称线或各加工表面的加工位置，然后再按划或各加工表面的加工位置，然后再按划好的线来找正工件在机床上的位置的方好的线来找正工件在机床上的位置的方法。法。 图图2-502-50 划线找正法示例划线找正法示例二、工件在工艺系统内的安装二、工件在工艺系统内的安装2.2.使用夹具安装工件使用夹具安装工件 图图2-5
64、12-51 用专用夹具用专用夹具 安装工件安装工件支承板支承板支承板支承板支承钉支承钉支承钉支承钉支承钉支承钉钻套钻套二、工件在工艺系统内的安装二、工件在工艺系统内的安装2.2.使用夹具安装工件使用夹具安装工件 优点：优点：1 1）易于保证加工精度；）易于保证加工精度；2 2）能大大地提高生产率，缩短辅助时间；）能大大地提高生产率，缩短辅助时间；3 3）装装夹夹方方便便，能能大大大大地地减减轻轻工工人人劳劳动动强强度。度。三、工件在夹具中的定位三、工件在夹具中的定位1.1.六点定位原理六点定位原理图图2-522-52 物体的六个自由度物体的六个自由度三、工件在夹具中的定位三、工件在夹具中的定位
65、1.1.六点定位原理六点定位原理图图2-532-53 六点定位简图六点定位简图三、工件在夹具中的定位三、工件在夹具中的定位 1. 1.六点定位原理六点定位原理 在机械加工中，要完全确定工件在在机械加工中，要完全确定工件在夹具中的正确位置，必须用六个相应的夹具中的正确位置，必须用六个相应的支承点来限制工件的六个自由度，称为支承点来限制工件的六个自由度，称为“六点定位原理六点定位原理”。 三、工件在夹具中的定位三、工件在夹具中的定位 2. 2. 常见定位分析常见定位分析 2. 2. 常见定位分析常见定位分析 1 1） 完全定位：完全定位： 图图2-54 2-54 连杆钻孔定位方案连杆钻孔定位方案平
66、面支承平面支承侧挡销侧挡销短圆柱销短圆柱销2. 2. 常见定位分析常见定位分析 2 2） 不完全定位：不完全定位： 图图2-54 2-54 连杆钻孔定位方案连杆钻孔定位方案平面支承平面支承侧挡销侧挡销短圆柱销短圆柱销2. 2. 常见定位分析常见定位分析 3 3）欠定位：）欠定位： 图图2-512-51 用专用夹具用专用夹具 安装工件安装工件2. 2. 常见定位分析常见定位分析 4 4）过定位：）过定位： 图图2-55 2-55 过定位示意过定位示意2. 2. 常见定位分析常见定位分析 4 4）过定位：）过定位： 图图2-56 2-56 滚、插齿时工件的过定位滚、插齿时工件的过定位3.3.常见定
67、位方式及定位元件常见定位方式及定位元件1) 1) 工件以平面定位工件以平面定位 主要支承主要支承 辅助支承辅助支承 固定支承固定支承可调支承可调支承自位支承自位支承支承钉支承钉支承板支承板3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件1) 1) 工件以平面定位工件以平面定位 支承钉 图图2-57 2-57 支承钉和支承板支承钉和支承板3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件1) 1) 工件以平面定位工件以平面定位 支承板支承板 图图2-57 2-57 支承钉和支承板支承钉和支承板3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件1) 1) 工件以平面定位工件以平面定位 可调
68、支承可调支承 图图2-58 2-58 可调支承可调支承3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件1) 1) 工件以平面定位工件以平面定位 自位支承：自位支承：在定位时，其支承点的位置可随工件在定位时，其支承点的位置可随工件定位基准面位置的变化而自动与之协调，虽然自位定位基准面位置的变化而自动与之协调，虽然自位支承与工件有两三个接触点，但只起到一个支承点支承与工件有两三个接触点，但只起到一个支承点的作用。的作用。图图2-59 2-59 自位支承自位支承3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件1) 1) 工件以平面定位工件以平面定位 辅助支承辅助支承 图图2-60 2-60
69、辅助支承辅助支承3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件2) 2) 工件以圆孔定位工件以圆孔定位 定位销定位销 定位心轴定位心轴 定心夹紧装置定心夹紧装置 3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件2) 2) 工件以圆孔定位工件以圆孔定位 定位销定位销 圆柱销圆柱销圆锥销圆锥销长定位销长定位销短定位销短定位销图图2-64工件以圆柱孔定位的定位套工件以圆柱孔定位的定位套常见的圆柱销结构：常见的圆柱销结构：常见的圆锥销结构：常见的圆锥销结构：图图2-65 2-65 锥销定位锥销定位3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件2) 2) 工件以圆孔定位工件以圆孔定位 定
70、位心轴定位心轴 锥度心轴锥度心轴 圆柱心轴圆柱心轴 过盈配合心轴过盈配合心轴 间隙配合心轴间隙配合心轴 3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件2) 2) 工件以圆孔定位工件以圆孔定位 锥度心轴锥度心轴 图图2-67 2-67 锥度心轴锥度心轴3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件2) 2) 工件以圆孔定位工件以圆孔定位 过盈配合心轴过盈配合心轴图图2-66 2-66 圆柱心轴圆柱心轴3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件2) 2) 工件以圆孔定位工件以圆孔定位 间隙配合心轴间隙配合心轴图图2-66 2-66 圆柱心轴圆柱心轴3.3.常见定位方式及定位元
71、件常见定位方式及定位元件3) 3) 工件以外圆表面定位工件以外圆表面定位 V V形块形块 半圆环半圆环 定位套定位套 支承定位支承定位 3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件3) 3) 工件以外圆表面定位工件以外圆表面定位 V V形块形块 图图2-61 2-61 型块型块3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件3) 3) 工件以外圆表面定位工件以外圆表面定位 V V形块形块图图2-62活动活动V型块的应用型块的应用3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件3) 3) 工件以外圆表面定位工件以外圆表面定位 定位套定位套 图图2-63工件以圆孔定位的定位套工件以
72、圆孔定位的定位套3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件4) 4) 工件以组合表面定位工件以组合表面定位 图图2-68 2-68 一面两销定位一面两销定位3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件4) 4) 工件以组合表面定位工件以组合表面定位 3.3.常见定位方式及定位元件常见定位方式及定位元件 P P63 63 表表2-142-14 四、工件的夹紧方式四、工件的夹紧方式1. 1. 夹紧装置及其组成夹紧装置及其组成 什么是夹紧装置？什么是夹紧装置？ 将工件在夹具中夹紧、压牢的装置，就是夹将工件在夹具中夹紧、压牢的装置，就是夹紧装置。紧装置。 动力装置动力装置 夹紧装置夹
73、紧装置 夹紧元件夹紧元件 中间递力机构中间递力机构四、工件的夹紧方式四、工件的夹紧方式2. 2. 对夹紧装置的基本要求对夹紧装置的基本要求1 1）夹紧应有利于工件的定位而不能破坏工件在定位时）夹紧应有利于工件的定位而不能破坏工件在定位时所获得的正确位置；所获得的正确位置；2 2）夹紧力大小应适当，使夹紧作用可靠，而且能够自）夹紧力大小应适当，使夹紧作用可靠，而且能够自锁。锁。 3 3） 夹紧后工件的变形应尽可能小，不能因夹紧变形夹紧后工件的变形应尽可能小，不能因夹紧变形而影响加工精度。而影响加工精度。4 4）夹紧机构的操作要方便、迅速、省力、安全。）夹紧机构的操作要方便、迅速、省力、安全。 3
74、. 3. 夹紧力的确定夹紧力的确定1）确定夹紧力方向的两个原则：a.夹紧力作用方向应垂直于工件的主定位面。图图2-69 2-69 夹紧力方向对镗孔位置精度的影响夹紧力方向对镗孔位置精度的影响3. 3. 夹紧力的确定夹紧力的确定1）确定夹紧力方向的两个原则：b. 夹紧力的方向应有利于减少所需要的夹紧力。3. 3. 夹紧力的确定夹紧力的确定1）确定夹紧力方向的两个原则：b. 夹紧力的方向应有利于减少所需要的夹紧力。3. 3. 夹紧力的确定夹紧力的确定2）夹紧力作用点的选择：a. 夹紧力应作用在工件刚度最大的部位。图图2-70 2-70 夹紧力作用部位夹紧力作用部位3. 3. 夹紧力的确定夹紧力的确
75、定2）夹紧力作用点的选择：b. 夹紧力的作用点应在夹具支承点所组成的面积之内。图图2-71 2-71 夹紧稳定性夹紧稳定性3. 3. 夹紧力的确定夹紧力的确定2）夹紧力作用点的选择：c. 夹紧力的作用点应尽可能靠近加工表面，以减少和防止加工时工件的振动。3. 3. 夹紧力的确定夹紧力的确定3）夹紧力大小的估算：第三章第三章 金属切削基本知识金属切削基本知识第一节第一节 刀具切削部分几何参数刀具切削部分几何参数一、刀具切削部分的构成一、刀具切削部分的构成图图3-1车刀切削部分的组成要素车刀切削部分的组成要素刀面前刀面后刀面副后刀面刀刃主切削刃副切削刃刀尖一、刀具切削部分的构成一、刀具切削部分的构
76、成图图3-2刀尖的类型刀尖的类型二、刀具的静态角度二、刀具的静态角度确定刀具角度的坐标参考系：确定刀具角度的坐标参考系：实际合成切削运动方向工作参考系进给运动方向刀具实际安装位置二、刀具的静态角度二、刀具的静态角度确定刀具角度的坐标参考系：确定刀具角度的坐标参考系：主运动方向静止参考系进给运动方向刀具安装位置二、刀具的静态角度二、刀具的静态角度确定刀具角度的坐标参考系：确定刀具角度的坐标参考系：工作参考系工作角度静止参考系静态角度1. 1. 刀具静止参考系刀具静止参考系刀具静止参考系是在下列假定条件下建立的：刀具静止参考系是在下列假定条件下建立的：1 1）刀刀刃刃上上的的选选定定点点位位于于假
77、假定定工工件件的的轴轴平平面面内内，是刀具静止参考系的原点；是刀具静止参考系的原点； 2 2）过刀具切削刃选定点的假定的进给运动方）过刀具切削刃选定点的假定的进给运动方向位于车刀刀体（轴线）的法平面内并与车刀向位于车刀刀体（轴线）的法平面内并与车刀底面相平行；底面相平行；3 3）过过刀刀具具切切削削刃刃选选定定点点的的假假定定的的主主运运动动方方向向垂垂直于车刀刀体的底面。直于车刀刀体的底面。图图3-3车刀的静止参考系（图中车刀的静止参考系（图中vc表示假定的主运动表示假定的主运动方向，方向，vf表示假定的进给运动方向）表示假定的进给运动方向）1. 1. 刀具静止参考系刀具静止参考系构成刀具静
78、止参考系的基准平面有六个：构成刀具静止参考系的基准平面有六个：（1）基面基面Pr：通过切削刃选定点，垂直于假通过切削刃选定点，垂直于假定主运动方向的平面。定主运动方向的平面。车刀的基面平行于刀体底面。车刀的基面平行于刀体底面。图图3-3车刀的静止参考系（图中车刀的静止参考系（图中vc表示假定的主运动表示假定的主运动方向，方向，vf表示假定的进给运动方向）表示假定的进给运动方向）1. 1. 刀具静止参考系刀具静止参考系(2)(2) 切切削削平平面面PsPs：通通过过切切削削刃刃选选定定点点，与与切切削刃相切，并垂直于基面的平面。削刃相切，并垂直于基面的平面。1. 1. 刀具静止参考系刀具静止参考
79、系(3)正正交交平平面面Po：通通过过切切削削刃刃选选定定点点，同同时时垂垂直于基面和切削平面的平面。直于基面和切削平面的平面。1. 1. 刀具静止参考系刀具静止参考系(3)正交平面正交平面Po：正正交交平平面面为为垂垂直直于于切切削削刃刃在在基基面面上上的的投投影影的平面。的平面。由由基基准准平平面面PrPsPo组组成成的的静静止止参参考考系称为刀具的正交平面参考系。系称为刀具的正交平面参考系。图图3-3车刀的静止参考系（图中车刀的静止参考系（图中vc表示假定的主运动表示假定的主运动方向，方向，vf表示假定的进给运动方向）表示假定的进给运动方向）1. 1. 刀具静止参考系刀具静止参考系（4）
80、法法平平面面Pn：通通过过切切削削刃刃选选定定点点并并垂垂直直于于切削刃的平面。切削刃的平面。1. 1. 刀具静止参考系刀具静止参考系（4）法法平平面面Pn：通通过过切切削削刃刃选选定定点点并并垂垂直直于于切削刃的平面。切削刃的平面。由由基基准准平平面面PrPsPn组组成成的的静静止止参参考考系称为刀具的法平面参考系。系称为刀具的法平面参考系。图图3-3车刀的静止参考系（图中车刀的静止参考系（图中vc表示假定的主运动表示假定的主运动方向，方向，vf表示假定的进给运动方向）表示假定的进给运动方向）1. 1. 刀具静止参考系刀具静止参考系（5）假定工作平面）假定工作平面Pf：通过切削刃上选定点，通
81、过切削刃上选定点，垂直于基面，且平行于假定进给运动方向的平垂直于基面，且平行于假定进给运动方向的平面。面。1. 1. 刀具静止参考系刀具静止参考系（6）背平面）背平面Pp：通过切削刃上选定点，同时垂通过切削刃上选定点，同时垂直于基面和假定工作平面的平面。直于基面和假定工作平面的平面。1. 1. 刀具静止参考系刀具静止参考系（6）背平面）背平面Pp：通过切削刃上选定点，同时垂通过切削刃上选定点，同时垂直于基面和假定工作平面的平面。直于基面和假定工作平面的平面。由基准平面由基准平面PrPfPp组成的静止参考组成的静止参考系称为刀具的假定工作平面系称为刀具的假定工作平面背平面参考系。背平面参考系。图
82、图3-3车刀的静止参考系（图中车刀的静止参考系（图中vc表示假定的主运动表示假定的主运动方向，方向，vf表示假定的进给运动方向）表示假定的进给运动方向）2. 2. 刀具的静态角度刀具的静态角度刀具在正交平面参考系中定义的静态角度有：刀具在正交平面参考系中定义的静态角度有：（1）前角）前角g go：在正交平面在正交平面Po上测量的刀具前上测量的刀具前面面Ag g 与基面与基面Pr之间的夹角。之间的夹角。图图3-4车刀的静态角度车刀的静态角度2. 2. 刀具的静态角度刀具的静态角度（2）后后角角a ao：在在正正交交平平面面Po上上测测量量的的刀刀具具后后面面Ag g 与切削平面与切削平面Ps之间
83、的夹角。之间的夹角。图图3-4车刀的静态角度车刀的静态角度2. 2. 刀具的静态角度刀具的静态角度（3）主主偏偏角角k kr：在在基基面面Pr上上测测量量的的切切削削平平面面Ps与假定工作平面与假定工作平面Pf之间的夹角。之间的夹角。图图3-4车刀的静态角度车刀的静态角度2. 2. 刀具的静态角度刀具的静态角度（4）刃刃倾倾角角l ls：在在切切削削平平面面Ps上上测测量量的的刀刀具具主主切削刃切削刃S与基面与基面Pr间的夹角。间的夹角。刃刃倾倾角角总总为为锐锐角角，其其正正、负负值值的的确确定定原原则则为为：当当刀刀尖尖位位于于主主切切削削刃刃的的最最高高点点时时，刃刃倾倾角角为正值；反之为
84、负值。为正值；反之为负值。 切切削削刃刃的的选选定定点点、刃刃倾倾角角和和主主偏偏角角这这三三个个参数，确定了主切削刃在参考系中的位置。参数，确定了主切削刃在参考系中的位置。图图3-4车刀的静态角度车刀的静态角度2. 2. 刀具的静态角度刀具的静态角度（5）副副偏偏角角k kr：副副偏偏角角k kr是是在在基基面面Pr上上测测量量的的副副切切削削平平面面Ps与与假假定定工工作作平平面面Pf之之间间的的夹夹角。角。副偏角副偏角k kr一般为锐角。一般为锐角。图图3-4车刀的静态角度车刀的静态角度2. 2. 刀具的静态角度刀具的静态角度（6）副副后后角角a ao：副副后后角角a ao是是在在副副正
85、正交交平平面面Po上上测测量量的的副副后后面面Aa a与与副副切切削削平平面面Ps之之间间的夹角。的夹角。 图图3-4车刀的静态角度车刀的静态角度2. 2. 刀具的静态角度刀具的静态角度 上上述述六六个个角角度度（g go、a ao、k kr、l ls、k kr、 a ao）是是在在正正交交平平面面参参考考系系中中，确确定定车车刀刀三三个个刀刀面面（前前面面Ag g、后后面面Aa a、副副后后面面Aa a）、两两个个刀刀刃刃（主主切切削削刃刃S、副副切切削削刃刃S）的的位位置置所所必需的六个独立的刀具角度。必需的六个独立的刀具角度。图图3-4车刀的静态角度车刀的静态角度2. 2. 刀具的静态角
86、度刀具的静态角度（7）楔楔角角b b：楔楔角角b b是是在在正正交交平平面面Po上上测测量量的前面的前面Ag g 与后面与后面Aa a 之之间的夹角。间的夹角。 b b=90-（g go+a ao）图图3-4车刀的静态角度车刀的静态角度2. 2. 刀具的静态角度刀具的静态角度（8）刀刀尖尖角角 r：刀刀尖尖角角e er是是在在基基面面Pr上上的的测测量量切削平面切削平面Ps与副切削平面之间的夹角。与副切削平面之间的夹角。 r=180-（k kr+k kr）图图3-4车刀的静态角度车刀的静态角度2. 2. 刀具的静态角度刀具的静态角度（9）余余偏偏角角 ：余余偏偏角角 是是在在基基面面Pr上上测
87、测量量的的切削平面切削平面Ps与背平面与背平面Pp之间的夹角。之间的夹角。 =90-k kr图图3-4车刀的静态角度车刀的静态角度2. 2. 刀具的静态角度刀具的静态角度刀具在法平面参考系中定义的静态角度也有六个：刀具在法平面参考系中定义的静态角度也有六个：即：即：法前角法前角g gn法后角法后角a an主偏角主偏角k kr刃倾角刃倾角l ls副偏角副偏角k kr副法后角副法后角a an其其中中主主偏偏角角k kr、刃刃倾倾角角l ls、副副偏偏角角k kr同同正正交交平平面面参参考考系系中中的的角角度度完完全全相相同同，其其余余三三个个角角度度，即即法法前前角角g gn、法后角法后角a an
88、、副法后角副法后角a an的定义不一样。的定义不一样。2. 2. 刀具的静态角度刀具的静态角度正正交交平平面面参参考考系系与与法法平平面面参参考考系系之之间间的的角角度度换算公式：换算公式： 2. 2. 刀具的静态角度刀具的静态角度刀刀具具在在假假定定工工作作平平面面背背平平面面参参考考系系中中定定义义的刀具角度也有六个：的刀具角度也有六个：即：即：侧前角侧前角g gf侧后角侧后角a af背前角背前角g gp背后角背后角a ap副侧后角副侧后角a af副背后角副背后角a ap2.2. 刀具的静态角度刀具的静态角度正正交交平平面面参参考考系系与与假假定定工工作作平平面面、背背平平面面参参考考系之
89、间的角度换算公式：系之间的角度换算公式： 三、刀具的工作角度三、刀具的工作角度例例1基面基面Pr与工作基面与工作基面Pre的比较：的比较：基基面面Pr是是通通过过切切削削刃刃上上选选定定点点且且垂垂直直于于假假定定主主运运动动方方向向的的平平面面；而而工工作作基基面面Pre是是通通过过切切削削刃刃上上选选定定点点，垂垂直直于于合合成成切切削削运运动动方方向向的的平平面面。二二者者的的不不同同点点在在于于前前者者的的主主运运动动方方向向是是假假定定的的，而而后后者者的合成切削运动方向是实际存在的。的合成切削运动方向是实际存在的。三、刀具的工作角度三、刀具的工作角度例二例二前角前角g go与工作前
90、角与工作前角g goe的比较：的比较：前前角角g go是是在在正正交交平平面面Po上上测测量量的的前前面面Ag g 与与基基面面Pr之之间间的的夹夹角角；而而工工作作前前角角g goe是是在在工工作作正正交交平平面面Poe中中测测量量的的前前面面Ag g与与工工作作基基面面Pre之之间间的的夹夹角角。二二者者的的差差异异在在于于定定义义刀刀具具角角度度参参考考系系的的三三个个基基准准平平面面都都不不同同，原原因因还还在在于于静静止止参参考考系系的的基基准准轴轴线线是是假假定定的的，而而工工作作参参考考系系的的基准是实际存在的合成切削运动与进给运动。基准是实际存在的合成切削运动与进给运动。三、刀
91、具的工作角度三、刀具的工作角度1. 1. 进给运动对刀具工作角度的影响进给运动对刀具工作角度的影响图图3-5横向进给对工作角度的影响横向进给对工作角度的影响三、刀具的工作角度三、刀具的工作角度1. 1. 进给运动对刀具工作角度的影响进给运动对刀具工作角度的影响图图3-5横向进给对工作角度的影响横向进给对工作角度的影响g goe=g go+a aoe= a ao三、刀具的工作角度三、刀具的工作角度2.2.刀具安装位置对工作角度的影响刀具安装位置对工作角度的影响 1)1)刀具安装高低对工作角度的影响刀具安装高低对工作角度的影响 gpe=gp+qpape=apqp三、刀具的工作角度三、刀具的工作角度
92、2.2.刀具安装位置对工作角度的影响刀具安装位置对工作角度的影响 2)2)刀杆轴线与进给方向不垂直的影响刀杆轴线与进给方向不垂直的影响 kre=kreGrkre=kre -（ Gr）第二节第二节 金属切削过程基本规律金属切削过程基本规律一、金属切削过程一、金属切削过程1.切屑的形成切屑的形成图图3-10金属切削过程中的滑移线和流线金属切削过程中的滑移线和流线1.切屑的形成切屑的形成图图3-12切屑类型切屑类型1.切屑的形成切屑的形成图图3-10金属切削过程中的滑移线和流线金属切削过程中的滑移线和流线1.切屑的形成切屑的形成衡量切屑变形程度的方法衡量切屑变形程度的方法：切屑厚度压缩比切屑厚度压缩
93、比hh 图图3-13切屑厚度压缩比切屑厚度压缩比hh的计算的计算2.积屑瘤积屑瘤图图3-15积屑瘤与切削刃积屑瘤与切削刃的金相显微照片的金相显微照片2.积屑瘤积屑瘤图图3-16积屑瘤高度及其实际工作前角积屑瘤高度及其实际工作前角2.积屑瘤积屑瘤（1）积屑瘤对切削过程的影响：积屑瘤对切削过程的影响：1)1)积积屑屑瘤瘤包包围围着着切切削削刃刃，可可以以代代替替前前面面、后后面面和和切切削削刃刃进进行行切切削削，从从而而保保护护了了刀刀刃刃，减减少少了了刀刀具具的的磨磨损。损。2)2)积积屑屑瘤瘤使使刀刀具具的的实实际际工工作作前前角角增增大大，而而且且，积积屑屑瘤越高，实际工作前角越大，刀具越锋
94、利。瘤越高，实际工作前角越大，刀具越锋利。3)3)积积屑屑瘤瘤前前端端伸伸出出切切削削刃刃外外，直直接接影影响响加加工工尺尺寸寸精精度。度。4)4)积积屑屑瘤瘤直直接接影影响响工工件件加加工工表表面面的的形形状状精精度度和和表表面面粗糙度。粗糙度。2.积屑瘤积屑瘤（2 2）积屑瘤的成因：）积屑瘤的成因：1 1）工件材料的塑性；）工件材料的塑性；2.积屑瘤积屑瘤（2 2）积屑瘤的成因：）积屑瘤的成因：1 1）工件材料的塑性；）工件材料的塑性；2 2）切削速度；）切削速度；图图3-17切削速度对积屑瘤的影响切削速度对积屑瘤的影响2.积屑瘤积屑瘤（2 2）积屑瘤的成因：）积屑瘤的成因：1 1）工件材
95、料的塑性；）工件材料的塑性；2 2）切削速度；）切削速度；3 3）刀具前角；）刀具前角；2.积屑瘤积屑瘤（2 2）积屑瘤的成因：）积屑瘤的成因：1 1）工件材料的塑性；）工件材料的塑性；2 2）切削速度；）切削速度；3 3）刀具前角；）刀具前角；4 4）冷却润滑条件。）冷却润滑条件。二、切削力二、切削力1.1.总切削力的分解和切削功率总切削力的分解和切削功率（1 1）总切削力的分解总切削力的分解 1 1）切削力）切削力FcFc 2 2）背向力）背向力FpFp 3 3）进给力）进给力FfFf 1.1.总切削力的分解和切削功率总切削力的分解和切削功率（1 1）总切削力的分解总切削力的分解 1.1.
96、总切削力的分解和切削功率总切削力的分解和切削功率（2 2）切削功率切削功率 单位：kwFc切削力，单位：N；vc切削速度，单位：m/min。1.1.总切削力的分解和切削功率总切削力的分解和切削功率（2 2）切削功率切削功率 单位：kwc机床传动效率，一般，取c=0.750.85。二、切削力二、切削力 2. 2. 切削力的经验公式切削力的经验公式切削力切削力2. 2. 切削力的经验公式切削力的经验公式切削力切削力背向力背向力进给力进给力切削时消耗的功率切削时消耗的功率2. 2. 切削力的经验公式切削力的经验公式 计算举例计算举例 ：用用YT5YT5硬硬质质合合金金车车刀刀外外圆圆纵纵车车b=63
97、0MPab=630MPa的的热热轧轧4545钢钢，车车刀刀几几何何参参数数为为g go o =10=10、k kr r =75=75、l ls s =5=5，切切削削用用量量为为aspasp=2mm=2mm、ff=0.3mm/r=0.3mm/r、vcvc=100m/min=100m/min。试计算切削力试计算切削力FcFc、FpFp、F Ff f 及切削功率及切削功率PcPc 。2. 2. 切削力的经验公式切削力的经验公式 解解 ：查表查表3-2得：得：CFC=2795xFC=1.0yFC=0.75zFC=-0.152. 2. 切削力的经验公式切削力的经验公式 解解 ：2. 2. 切削力的经验
98、公式切削力的经验公式 解解 ：当当 b=630MPa时时2. 2. 切削力的经验公式切削力的经验公式续续：按按k kr=75查表查表3-4，得，得 按按g go =10 =10查表查表3-4，得，得按按l ls =-5=-5查表查表3-4，得，得2. 2. 切削力的经验公式切削力的经验公式续续：二、切削力二、切削力 3. 3. 影响切削力的因素影响切削力的因素 总切削力的来源有两个方面：总切削力的来源有两个方面： 一一是是克克服服被被加加工工材材料料对对弹弹性性变变形形和和塑塑性性变形的抗力；变形的抗力； 二二是是克克服服切切屑屑对对刀刀具具前前面面的的摩摩擦擦阻阻力力和和工件表面对刀具后面的
99、摩擦阻力。工件表面对刀具后面的摩擦阻力。 3. 影响切削力的因素1 1）工件材料的性能对切削力有显著的影响工件材料的性能对切削力有显著的影响。 工件材料的硬度或强度愈高，材料的剪工件材料的硬度或强度愈高，材料的剪切屈服强度也愈高，发生剪切变形的抗力切屈服强度也愈高，发生剪切变形的抗力也愈大，故切削力也愈大。也愈大，故切削力也愈大。 3. 影响切削力的因素2 2）切削用量）切削用量对切削力的影响对切削力的影响。a a）背吃刀量背吃刀量aspasp 和进给量和进给量f f对切削力的影响对切削力的影响; ; 背吃刀量背吃刀量aspasp进给量进给量f fA AD D变形抗力变形抗力摩擦力摩擦力切削力
100、切削力二、切削力二、切削力 标准切削试验：刀具材料P10，工件材料45钢b=650Mpa，车刀几何参数为go =10、kr =45、ls =0。 即，即，asp增大一倍，增大一倍，FC也增大一倍；而也增大一倍；而f增大一倍，增大一倍，FC只能增大只能增大68%80。二、切削力二、切削力 由由此此可可见见，从从减减小小切切削削力力和和节节省省动动力力消消耗耗的的观观点点出出发发，在在切切除除相相同同余余量量的的条条件件下，增大下，增大f比增大比增大asp更为有利。更为有利。3. 影响切削力的因素2 2）切削用量）切削用量对切削力的影响对切削力的影响。b b）切削速度切削速度VcVc对切削力的影响
101、对切削力的影响; ; 切削塑性材料时切削塑性材料时3. 影响切削力的因素2 2）切削用量）切削用量对切削力的影响对切削力的影响。b b）切削速度切削速度VcVc对切削力的影响对切削力的影响; ; 3. 影响切削力的因素3 3）刀具几何参数）刀具几何参数对切削力的影响对切削力的影响。a a）前角前角g go o对切削力的影响对切削力的影响; ; 刀刃锋利刀刃锋利前角前角g go o变形抗力变形抗力切削力切削力 3. 影响切削力的因素3 3）刀具几何参数）刀具几何参数对切削力的影响对切削力的影响。a a）前角前角g go o对对切削力的影响切削力的影响; ; 图图3-25前角对切削力的影响前角对切
102、削力的影响asp=4mmf=0.25mm/r 3. 影响切削力的因素3 3）刀具几何参数）刀具几何参数对切削力的影响对切削力的影响。b b）主偏角主偏角k kr r对切削力的影响对切削力的影响; ; 3. 影响切削力的因素3 3）刀具几何参数）刀具几何参数对切削力的影响对切削力的影响。c c）刃倾角刃倾角l ls s对切削力的影响对切削力的影响; ; l ls s背前角背前角g gp p侧前角侧前角g gf fFpFpFfFf 3. 影响切削力的因素3 3）刀具几何参数）刀具几何参数对切削力的影响对切削力的影响。d d）刀尖圆弧半径刀尖圆弧半径r r 对切削力的影响对切削力的影响; ; 3.
103、影响切削力的因素3 3）刀具几何参数）刀具几何参数对切削力的影响对切削力的影响。e e）使用切削液使用切削液对切削力的影响对切削力的影响; ; 三、切削热和切削温度1.1.切削热的来源与传出切削热的来源与传出图图3-29切削热的来源与传出切削热的来源与传出 三、切削热和切削温度1.1.切削热的来源与传出切削热的来源与传出式中式中Q单位时间产生的热量，单位：单位时间产生的热量，单位：J/s；Fc切削力，单位：切削力，单位：N；vc切削速度单位：切削速度单位：m/s。 三、切削热和切削温度1.1.切削热的来源与传出切削热的来源与传出图图3-30不同切削速度下的热量传出比例不同切削速度下的热量传出比
104、例 三、切削热和切削温度1.1.切削热的来源与传出切削热的来源与传出加工方法加工方法切屑切屑工件工件刀具刀具车削车削5080%1040%5%铣削铣削70%50%15%磨削磨削4%80%12% 三、切削热和切削温度2. 2. 切削温度的分布切削温度的分布a）法平面内的切削温度分布法平面内的切削温度分布b）刀具前面上的切削温度分布刀具前面上的切削温度分布图图3-33切削温度的分布切削温度的分布 三、切削热和切削温度3.3.影响切削温度的主要因素影响切削温度的主要因素(1)(1)工件材料工件材料工件材料的强度、硬度越高，总切削力越大，工件材料的强度、硬度越高，总切削力越大，单位时间内产生的热量越多，
105、切削温度也就越高。单位时间内产生的热量越多，切削温度也就越高。工件材料的导热性好，从切屑和工件传出的工件材料的导热性好，从切屑和工件传出的切削热相应增多，切削区的平均温度降低。切削热相应增多，切削区的平均温度降低。例如，合金结构钢的强度普遍高于例如，合金结构钢的强度普遍高于4545钢，而导钢，而导热系数又一般均低于热系数又一般均低于4545钢，所以切削合金结构钢钢，所以切削合金结构钢的切削温度高于切削的切削温度高于切削4545钢的切削温度。钢的切削温度。3.3.影响切削温度的主要因素影响切削温度的主要因素(2)(2)切削用量切削用量 在切削用量中，在切削用量中，切削速度对切削温度的影响最切削速
106、度对切削温度的影响最大。大。 随着切削速度的提高，材料切除率随之成正比随着切削速度的提高，材料切除率随之成正比例的增加。但随着切削速度的提高，切屑变形相应例的增加。但随着切削速度的提高，切屑变形相应减小，所以，切削功和切削热虽然有所增高，但不减小，所以，切削功和切削热虽然有所增高，但不可能成正比例的增高，因此，切削温度也不会成正可能成正比例的增高，因此，切削温度也不会成正比例的增比例的增高。高。3.3.影响切削温度的主要因素影响切削温度的主要因素(2)(2)切削用量切削用量切削速度切削速度 3.3.影响切削温度的主要因素影响切削温度的主要因素(2)(2)切削用量切削用量进给量进给量材料切除率材
107、料切除率Q=1000vcaspf3.3.影响切削温度的主要因素影响切削温度的主要因素(2)(2)切削用量切削用量背吃刀量背吃刀量材料切除率材料切除率Q=1000vcaspf3.3.影响切削温度的主要因素影响切削温度的主要因素 综上所述，切削用量对切削温度的影响综上所述，切削用量对切削温度的影响程度以切削速度为最大，进给量次之，背吃程度以切削速度为最大，进给量次之，背吃刀量最小。刀量最小。 因此，若要切除给定的余量，又要求切因此，若要切除给定的余量，又要求切削温度较低，则在选择切削用量时，应优先削温度较低，则在选择切削用量时，应优先考虑采用大的背吃刀量，然后选择一个适当考虑采用大的背吃刀量，然后
108、选择一个适当的进给量，最后再选择合理的切削速度。的进给量，最后再选择合理的切削速度。 上述切削用量选择原则是从最低切削温上述切削用量选择原则是从最低切削温度出发考虑的，这也是制订零件加工工艺规度出发考虑的，这也是制订零件加工工艺规程时，确定切削用量的原则。程时，确定切削用量的原则。 3.3.影响切削温度的主要因素影响切削温度的主要因素(3)(3)刀具几何参数刀具几何参数1 1）前角前角2 2）主偏角主偏角3.3.影响切削温度的主要因素影响切削温度的主要因素(4)(4)切削液切削液4.4.切削温度的试验公式切削温度的试验公式 切削温度的实验公式是由标准切削实验得来的。切削温度的实验公式是由标准切
109、削实验得来的。 实验条件如下：实验条件如下： C620-1改装无级调速车床，工件与刀片材料切改装无级调速车床，工件与刀片材料切削对为削对为YT1545钢，切削速度钢，切削速度 vc=60m/min200m/min，进给量进给量f=0.4mm/r0.6mm/r，背吃刀量背吃刀量asp=0.5mm3.0mm。四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命 刀具失效刀具失效 刀具磨损刀具磨损刀具破损刀具破损四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命1. 1. 刀具磨损的形式刀具磨损的形式图图3-36车刀典型磨损形式示意图车刀典型磨损形式示意图四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命2.2.刀具磨
110、损的原因刀具磨损的原因(1) (1) 擦伤磨损擦伤磨损 （任何切削温度）（任何切削温度）(2) (2) 粘结磨损粘结磨损 (3) (3) 扩散磨损扩散磨损 （高速切削）（高速切削）(4) (4) 氧化磨损氧化磨损 （高速切削）（高速切削）四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命2.2.刀具磨损的原因刀具磨损的原因(1) (1) 擦伤磨损擦伤磨损 (2) (2) 粘结磨损粘结磨损 (3) (3) 扩散磨损扩散磨损(4) (4) 氧化磨损氧化磨损 图图3-37切削温度对磨损影响的示意图切削温度对磨损影响的示意图擦伤磨损擦伤磨损粘结磨损粘结磨损扩散磨损扩散磨损 氧化磨损氧化磨损四、刀具磨损与刀具
111、寿命四、刀具磨损与刀具寿命3.3.刀具磨损过程及磨钝标准刀具磨损过程及磨钝标准(1)(1)刀具的磨损过程刀具的磨损过程 图图3-38硬质合金车刀的典型磨损曲线硬质合金车刀的典型磨损曲线YD05-30CrMnSiA；gogo=4=4，a ao=8=8，k kr= =45，l ls= =-4；vc=150m/min，f=0.2mm.r，asp=0.5mm四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命3.3.刀具磨损过程及磨钝标准刀具磨损过程及磨钝标准(2)(2)刀具的磨钝标准刀具的磨钝标准 刀刀具具允允许许达达到到的的最最大大的的磨磨损损量量，称称为为“磨钝标准磨钝标准”。 对对于于一一般般刀刀具具
112、，常常以以后后面面磨磨损损带带高高度度VBVB的的允允许许极极限限值值作作为为磨磨钝钝标标准准，定定尺尺寸寸刀刀具具和和自自动动化化生生产产中中的的精精加加工工刀刀具具，常常以以径径向向磨损量磨损量NBNB的允许值的允许值作为磨钝标准。作为磨钝标准。 四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命3.3.刀具磨损过程及磨钝标准刀具磨损过程及磨钝标准(2)(2)刀具的磨钝标准刀具的磨钝标准 图图3-39车刀的径向磨损车刀的径向磨损（2 2）刀具的磨钝标准）刀具的磨钝标准1 1） 精加工精加工VBVB0.1 mm0.1 mm0.3mm0.3mm；粗加工粗加工VBVB0.6 mm0.6 mm0.8mm
113、0.8mm。2 2）工工艺艺系系统统刚刚性性较较差差时时，应应规规定定较较小小的的磨磨钝钝标准；标准；3 3）粗粗车车钢钢件件，特特别别是是粗粗车车合合金金钢钢和和高高温温合合金金时，磨钝标准要比粗车铸铁时取得小些。时，磨钝标准要比粗车铸铁时取得小些。4 4） 加加工工同同一一种种工工件件材材料料时时，硬硬质质合合金金刀刀具具的的磨钝标准要比高速钢刀具取得小些。磨钝标准要比高速钢刀具取得小些。 四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命4.4.刀具寿命刀具寿命(1) (1) 定义定义 刃刃磨磨或或换换刃刃后后的的刀刀具具，自自开开始始切切削削直直到到磨磨损损量量达达到到磨磨钝钝标标准准为为止
114、止的的切切削削时时间间，称称为为刀刀具寿命，符号用具寿命，符号用T T，单位用单位用minmin或或s s。 四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命4.4.刀具寿命刀具寿命(2) (2) 刀具寿命与切削用量的关系刀具寿命与切削用量的关系 式中，Cv、CT是与切削条件有关的常数；m、n、p为指数其值为：四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命4.4.刀具寿命刀具寿命(2) (2) 刀具寿命与切削用量的关系刀具寿命与切削用量的关系 例例如如，当当用用硬硬质质合合金金车车刀刀车车削削s sb=0.65GPa的的中中碳碳钢钢时时，切切削用量与刀具寿命的关系为：削用量与刀具寿命的关系为：四、刀
115、具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命4.4.刀具寿命刀具寿命(2) (2) 刀具寿命与切削用量的关系刀具寿命与切削用量的关系 切切削削用用量量对对刀刀具具寿寿命命T T的的影影响响程程度度与与切切削削用用量量对对切切削削温温度度的的影影响响程程度度是是一一致致的的，切切削削速速度度对对刀刀具具寿寿命命的的影影响响最最大大，其其次次是是进进给给量量，背背吃吃刀刀量的影响很小。量的影响很小。 四、刀具磨损与刀具寿命四、刀具磨损与刀具寿命4.4.刀具寿命刀具寿命(2) (2) 刀具寿命与切削用量的关系刀具寿命与切削用量的关系制制订订工工艺艺规规程程时时，如如果果既既要要保保证证较较长长的的刀刀具具
116、寿寿命命，又又要要追追求求较较高高的的切切削削效效益益，那那么么，确确定定切切削削用用量量就就应应该该遵遵循循下下列列原原则则：采采用用尽尽可可能能大大的的背背吃吃刀刀量量，采采用用能能满满足足已已加加工工表表面面粗粗糙糙度度要要求求的的尽尽可可能能大大的的进进给给量量，再再根根据据所所确确定定的的刀刀具具寿寿命命值值，按切削用量与刀具寿命的关系公式计算切削速度。按切削用量与刀具寿命的关系公式计算切削速度。第三节第三节选择合理的切削条件选择合理的切削条件n刀具材料n刀具几何参数n切削用量n切削液一、工件材料的切削加工性一、工件材料的切削加工性1.切削加工性的概念和衡量指标切削加工性的概念和衡量
117、指标 切削加工性是指工件材料被切削加工的难切削加工性是指工件材料被切削加工的难易程度。易程度。一、工件材料的切削加工性一、工件材料的切削加工性1.切削加工性的概念和衡量指标切削加工性的概念和衡量指标标准一标准一用刀具寿命来衡量用刀具寿命来衡量在在相相同同的的切切削削条条件件下下，使使用用同同一一型型号号（最最好好是是同同一一把把）刀刀具具，在在同同一一磨磨钝钝标标准准（例例如如VBVB=0.3mm=0.3mm）下下，切切削削两两种种不不同同的的工工件件材材料料，刀刀具具寿寿命命高高的的比比寿寿命命低低的的切切削削加加工工性性好。好。一、工件材料的切削加工性一、工件材料的切削加工性1.切削加工性
118、的概念和衡量指标切削加工性的概念和衡量指标标准二标准二用切削速度来衡量用切削速度来衡量在在刀刀具具寿寿命命相相同同的的条条件件下下，允允许许切切削削速速度度高的工件材料，其切削加工性能好。高的工件材料，其切削加工性能好。一、工件材料的切削加工性一、工件材料的切削加工性标准二标准二用切削速度来衡量用切削速度来衡量为为统统一一标标准准起起见见，取取正正火火状状态态下下的的4545钢钢作作基基准准材材料料，刀刀具具寿寿命命为为6060minmin，这这时时的的切切削削速速度度为为基基准准（写写作作 ( (vcvc60)j 60)j ），而而将将其其它它材材料料的的(vcvc60)60)与其相比，这个
119、比值与其相比，这个比值KrKr称为相对加工性称为相对加工性：请看表请看表3-6一、工件材料的切削加工性一、工件材料的切削加工性标准三标准三用已加工表面的表面质量来衡量用已加工表面的表面质量来衡量 精加工时，常以已加工表面质量作为衡量精加工时，常以已加工表面质量作为衡量切削加工性的指标，容易获得良好已加工表切削加工性的指标，容易获得良好已加工表面质量的，其加工性就好，反之就差。面质量的，其加工性就好，反之就差。一一、工件材料的切削加工性能工件材料的切削加工性能2.工件材料的物理力学性能对切削加工工件材料的物理力学性能对切削加工性的影响性的影响2.工件材料的物理力学性能对切削加工性的影响工件材料的
120、物理力学性能对切削加工性的影响（1 1）硬度和强度）硬度和强度（2 2）塑性和韧性）塑性和韧性（3 3）导热系数）导热系数（4 4）其它物理力学性能：如线性膨胀系数其它物理力学性能：如线性膨胀系数 3.3.改善改善切削加工性的途径切削加工性的途径（1 1）热处理方法热处理方法（2 2）调整材料的化学成分调整材料的化学成分 二、刀具材料二、刀具材料1.1.对刀具材料的要求对刀具材料的要求(1)(1)高的硬度和耐磨性；高的硬度和耐磨性；(2)(2)足够的强度和韧性；足够的强度和韧性；(3)(3)高的耐热性（指高温下保持硬度、耐高的耐热性（指高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能磨性、强度和韧性的
121、性能(4)(4)良好的冷加工工艺性、热加工（热处良好的冷加工工艺性、热加工（热处理、表面处理、锻造、铸造等）工艺性；理、表面处理、锻造、铸造等）工艺性；(5)(5)经济性。经济性。 二、刀具材料二、刀具材料常用的刀具材料有：常用的刀具材料有：碳素工具钢碳素工具钢切削金属的性能较差，切削刃切削金属的性能较差，切削刃合金工具钢合金工具钢锋利，可加工木材、橡胶、塑料。锋利，可加工木材、橡胶、塑料。高速钢高速钢生产中用的最多、生产中用的最多、硬质合金硬质合金最广。最广。陶瓷陶瓷强度低、脆性大，成本高，强度低、脆性大，成本高，金刚石金刚石仅用于某些有限的场合。仅用于某些有限的场合。立方氮化硼立方氮化硼
122、二、刀具材料二、刀具材料2.2.高速钢高速钢 高速钢是一种高速钢是一种合金工具钢合金工具钢，具有一定，具有一定的硬度（的硬度（63 63 HRC HRC 70 HRC70 HRC）和耐磨性，和耐磨性，有较高的耐热性，在切削温度高达有较高的耐热性，在切削温度高达500500600600时尚能切削。时尚能切削。 2.2.高速钢高速钢 高高速速钢钢是是强强度度和和韧韧性性最最好好的的刀刀具具材材料料，适适于于加加工工从从有有色色金金属属到到高高温温合合金金的的范范围围广广泛泛的的金金属材料。属材料。2.2.高速钢高速钢高高速速钢钢的的冷冷加加工工工工艺艺性性特特别别好好，在在热热处处理理前前，高高速
123、速钢钢可可以以象象一一般般中中碳碳钢钢一一样样的的进进行行各各种种加加工工；热热处处理理后后，高高速速钢钢刀刀具具可可以以磨磨出出锋利的切削刃。锋利的切削刃。2.2.高速钢高速钢正正是是由由于于高高速速钢钢具具有有足足够够的的强强度度、硬硬度度、耐耐热热性性和和耐耐磨磨性性，具具有有特特别别好好的的冷冷加加工工工工艺艺性性、磨磨削削加加工工工工艺艺性性和和较较好好的的热热加加工工工工艺艺性性，所所以以，在在钻钻头头、丝丝锥锥、拉拉刀刀、齿齿轮轮刀刀具具、成成形形刀刀具具等等复复杂杂刀刀具具制制造造中中，高高速速钢钢仍仍占占主主导导地地位。位。2.2.高速钢高速钢请看：请看： P107 P107
124、 表表3-73-7（1 1）通用高速钢：）通用高速钢：典型牌号：典型牌号：W18Cr4VW6Mo5Cr4V22.2.高速钢高速钢（2 2）高性能高速钢：）高性能高速钢： 高高性性能能高高速速钢钢是是在在通通用用高高速速钢钢的的成成分分中中，增增加加碳碳含含量量形形成成高高碳碳高高速速钢钢、增增加加碳碳化化钒钒含含量量形形成成高高钒钒高高速速钢钢、或或者者添添加加钴钴、铝铝等等元元素素形形成成钴钴高高速速钢钢、铝铝高高速速钢钢，目目的的是是为为了了提提高高高高速速钢钢的的耐热性和耐磨性耐热性和耐磨性。2.2.高速钢高速钢（1 1）通用高速钢：）通用高速钢：典型牌号：典型牌号：W18Cr4V和和W
125、6Mo5Cr4V2（2 2）高性能高速钢：）高性能高速钢：（3 3）粉末冶金高速钢：）粉末冶金高速钢： 2.2.高速钢高速钢（1 1）通用高速钢：）通用高速钢：典型牌号：典型牌号：W18Cr4V和和W6Mo5Cr4V2（2 2）高性能高速钢：）高性能高速钢：（3 3）粉末冶金高速钢：）粉末冶金高速钢： （4 4）高速钢涂层：）高速钢涂层： 3.3.硬质合金硬质合金 硬硬质质合合金金是是由由高高硬硬度度的的难难熔熔金金属属碳碳化化物物（如如WCWC、TiCTiC、TaCTaC、NbCNbC等等）和和金金属属粘粘结结剂剂（如如CoCo、NiNi等等）用用粉粉末末冶冶金金方方法法制制成成的的一种刀具
126、材料。一种刀具材料。 3.3.硬质合金硬质合金硬硬质质合合金金的的硬硬度度、耐耐磨磨性性、耐耐热性都很高。热性都很高。常常用用硬硬质质合合金金的的硬硬度度为为89 89 HRA HRA 93 93 HRAHRA，比比高高速速钢钢（83 83 HRA HRA 86.6 86.6 HRAHRA）高高得得多多，在在80080010001000时时还还能能切切削削，所所以以硬硬质质合合金金的耐热性能比高速钢好。的耐热性能比高速钢好。3.3.硬质合金硬质合金在在刀刀具具寿寿命命相相同同的的条条件件下下，硬硬质质合合金金的的切切削削速速度度比比高高速速钢钢的的可可提提高高2 21010倍倍，可可达达100
127、100m/minm/min以上。以上。3.3.硬质合金硬质合金但但硬硬质质合合金金的的强强度度和和韧韧性性比比高高速速钢钢差差得得多多，使使用用时时要要注注意意，硬硬质质合合金金刀刀具具不不能能承承受受大大的的振振动动和和冲冲击击，也不能承受大的热冲击。也不能承受大的热冲击。 3.3.硬质合金硬质合金硬硬质质合合金金的的冷冷加加工工性性和和热热加加工工性都很差性都很差。硬硬质质合合金金由由于于具具有有高高硬硬度度、高高耐耐热热性性和和高高耐耐磨磨性性，加加工工性性能能优优良良，而而且且生生产产成成本本较较低低，所所以以，使使用用极极其其广广泛泛。主主要要用用于于制制造造如如车车刀刀、刨刨刀刀、
128、铣铣刀刀、深深孔孔钻钻、铰铰刀刀等等简简单单刀刀具。具。 3.3.硬质合金硬质合金请看书请看书P109表表3-8(1)钨钴类硬质合金：钨钴类硬质合金：钨钨钴钴类类硬硬质质合合金金的的国国标标代代号号是是YG，相当于相当于ISO标准的标准的K类。类。（Wc+Co）3.3.硬质合金硬质合金(1)钨钴类硬质合金：钨钴类硬质合金：YG类类具具有有较较高高的的抗抗弯弯强强度度和和韧韧性性，所所以以适适用用于于加加工工铸铸铁铁，也也适适用用于于加加工工有有色色金金属属和和非非金金属属材材料料。此此外外，YG类类硬硬质质合合金金还还适适用用于于加加工工钛钛合金和不锈钢。合金和不锈钢。3.3.硬质合金硬质合金
129、（2 2）钨钛钴类硬质合金：）钨钛钴类硬质合金： 钨钨钛钛钴钴类类硬硬质质合合金金的的代代号号为为YT，相当于相当于ISO标准的标准的P类。类。 （WCTiC+Co） YT类类硬硬质质合合金金适适用用于于在在中中高高切切削速度下加工钢料。削速度下加工钢料。3.3.硬质合金硬质合金(3)(3)钨钛钽（铌）钴类硬质合金：钨钛钽（铌）钴类硬质合金：钨钨钛钛钽钽（铌铌）钴钴类类硬硬质质合合金金的的代代号为号为YW，相当于相当于ISO标准的标准的M类。类。（WCTiC+TaC(NbC)+Co）3.3.硬质合金硬质合金(3)(3)钨钛钽（铌）钴类硬质合金：钨钛钽（铌）钴类硬质合金：YW类类硬硬质质合合金金
130、兼兼有有YG类类和和YT类类的的优优点点，具具有有硬硬度度高高、耐耐热热性性好好和和强强度度高高、韧韧性性好好的的特特点点，既既可可加加工工钢钢材材，也也可可加加工工铸铸铁铁和和有有色色金金属属，故被称为通用硬质合金。故被称为通用硬质合金。3.3.硬质合金硬质合金(3)(3)钨钛钽（铌）钴类硬质合金：钨钛钽（铌）钴类硬质合金：YW类类硬硬质质合合金金主主要要用用于于耐耐热热钢钢、高高锰锰钢钢、不不锈锈钢钢等等难难加加工工材材料料。YW1适适用用于于精精加加工工，YW2适适用用于于粗粗加加工工。YW类类硬硬质质合合金金成成本本高高，使用受限。使用受限。3.3.硬质合金硬质合金(4)(4)碳化钛基
131、硬质合金：碳化钛基硬质合金：碳碳化化钛钛基基硬硬质质合合金金的的国国标标代代号号为为YNYN，以以TiCTiC为为主主要要成成分分，以以NiNi、MoMo作为粘结剂。作为粘结剂。 3.3.硬质合金硬质合金(4)(4)碳化钛基硬质合金：碳化钛基硬质合金： TiCTiC基基硬硬质质合合金金的的特特点点是是硬硬度度更更高高。TiCTiC基基硬硬质质合合金金的的硬硬度度已已经经达达到到93 93 HRAHRA，接近陶瓷的水平。接近陶瓷的水平。因因而而，TiCTiC基基硬硬质质合合金金的的刀刀具具寿寿命比命比WCWC基硬质合金高。基硬质合金高。3.3.硬质合金硬质合金(4)(4)碳化钛基硬质合金：碳化钛
132、基硬质合金：TiCTiC基基硬硬质质合合金金可可加加工工钢钢，也也可可加加工工铸铸铁铁。但但是是，TiCTiC基基硬硬质质合合金金的的抗抗弯弯强强度度和和韧韧性性不不如如WCWC基基硬硬质质合合金金，因因此此不不适适于于重重载载荷荷切切削削及及断断续续切切削削，只适用于精加工。只适用于精加工。4.4.其他刀具材料其他刀具材料 (1) (1) 陶瓷陶瓷（2 2）金刚石）金刚石 （3 3）立方氮化硼）立方氮化硼三、刀具几何参数的合理选择三、刀具几何参数的合理选择1.前角的选择前角的选择1）前角的功用）前角的功用2）合理前角的选择）合理前角的选择2.后角的选择后角的选择1）后角的功用）后角的功用2）
133、后角的选择）后角的选择取决于切削厚度取决于切削厚度或进给量的大小或进给量的大小3.主偏角的选择主偏角的选择1）主偏角功用）主偏角功用2）主偏角的选择）主偏角的选择取决于工艺系统取决于工艺系统的刚度的大小的刚度的大小4.刃倾角的选择刃倾角的选择1）刃倾角功用）刃倾角功用控制切屑控制切屑流出的方向流出的方向影响刀头的强度影响刀头的强度影响刀刃的影响刀刃的锋利程度度锋利程度度影响轴向力和影响轴向力和径向力的大小径向力的大小4.刃倾角的选择刃倾角的选择2）刃倾角的选择）刃倾角的选择第四节第四节磨削磨削n磨削是一种精加工方法。n尺寸精度可达IT5IT6。n表面粗糙度能达到0.80.08.一、砂轮特性及其
134、选择一、砂轮特性及其选择1.砂轮砂轮主要起切削作用主要起切削作用主要起粘接作用主要起粘接作用主要起容屑和冷却作用主要起容屑和冷却作用2.砂轮的特性砂轮的特性2.砂轮的特性砂轮的特性1）砂轮的磨料）砂轮的磨料磨磨料料氧化物氧化物碳化物碳化物超硬磨料超硬磨料棕刚玉棕刚玉白刚玉白刚玉络刚玉络刚玉黑色碳化硅黑色碳化硅绿色碳化硅绿色碳化硅碳化硼碳化硼人造金刚石人造金刚石立方氮化硼立方氮化硼磨削碳钢、合金钢、磨削碳钢、合金钢、通用高速钢通用高速钢磨削硬铸铁、硬质磨削硬铸铁、硬质合金、非铁金属合金、非铁金属磨削硬脆材料、硬磨削硬脆材料、硬质合金、宝石、高质合金、宝石、高温合金温合金取决于工件材料的硬度取决于
135、工件材料的硬度2.砂轮的特性砂轮的特性2）砂轮硬度）砂轮硬度由结合剂的强度和数量决定由结合剂的强度和数量决定工件材料软工件材料软硬砂轮硬砂轮工件材料硬工件材料硬软砂轮软砂轮选择原则：选择原则：2.砂轮的特性砂轮的特性3）磨料粒度）磨料粒度取决于加工表面的粗糙度取决于加工表面的粗糙度磨粒磨粒微粉微粉35m/s2.砂轮的特性砂轮的特性5）砂轮的组织）砂轮的组织取决于容屑空间取决于容屑空间选择原则：选择原则：一般选用中等组织号的砂轮。一般选用中等组织号的砂轮。3.砂轮的型号、代号、标记和尺寸砂轮的型号、代号、标记和尺寸形状形状尺寸尺寸磨料磨料粒度号粒度号硬度硬度组织号组织号结合剂结合剂最高线速度最高
136、线速度形状例：例：P3003075WA60L6V35外径厚度内径白刚玉粒度号硬度组织号结合剂最高线速度二、磨削运动及磨削用量二、磨削运动及磨削用量常用的磨削方法：常用的磨削方法：外圆磨削外圆磨削平面磨削平面磨削内圆磨削内圆磨削成型磨削成型磨削无心外圆磨削无心外圆磨削二、磨削运动及磨削用量二、磨削运动及磨削用量1.磨削的主运动磨削的主运动m/s2.工件的切向进给运动工件的切向进给运动VWm/s或m/min3.工件轴向进给运动工件轴向进给运动famm/r或mm/st4.径向进给量径向进给量frmm三、磨削过程三、磨削过程1.砂轮工作表面的形貌特征砂轮工作表面的形貌特征1）磨粒在砂轮工作表面上是）磨
137、粒在砂轮工作表面上是随机分布的；随机分布的；2）每一颗磨粒的形状和大小）每一颗磨粒的形状和大小都是不规则的。都是不规则的。三、磨削过程三、磨削过程1.砂轮工作表面的形貌特征砂轮工作表面的形貌特征三、磨削过程三、磨削过程2.磨屑的形成过程磨屑的形成过程2）多颗磨粒的切削过程）多颗磨粒的切削过程1）单颗磨粒的切削过程）单颗磨粒的切削过程滑擦滑擦刻划刻划切削切削3.磨削力和磨削功率磨削力和磨削功率1）磨削力的主要特征及磨削阶段）磨削力的主要特征及磨削阶段切向力切向力Fc径向力径向力Fp轴向力轴向力Fa磨削的三个阶段：磨削的三个阶段：光磨阶段：光磨阶段：稳磨阶段：稳磨阶段：初磨阶段：初磨阶段：3.磨削
138、力和磨削功率磨削力和磨削功率2）磨削力和磨削功率的计算）磨削力和磨削功率的计算磨削力磨削力Fp磨削功率磨削功率Pm（N）（KW）单位砂轮宽度单位砂轮宽度的材料切除率的材料切除率3.磨削力和磨削功率磨削力和磨削功率3）砂轮的钝化和修整）砂轮的钝化和修整四、高效磨削方法简介四、高效磨削方法简介1.高速磨削高速磨削2.强力磨削强力磨削3.砂带磨削砂带磨削第四节第四节磨削磨削n磨削是一种精加工方法。n尺寸精度可达IT5IT6。n表面粗糙度能达到0.80.08.一、砂轮特性及其选择一、砂轮特性及其选择1.砂轮砂轮主要起切削作用主要起切削作用主要起粘接作用主要起粘接作用主要起容屑和冷却作用主要起容屑和冷却
139、作用2.砂轮的特性砂轮的特性1）砂轮的磨料）砂轮的磨料磨磨料料氧化物氧化物碳化物碳化物超硬磨料超硬磨料棕刚玉棕刚玉白刚玉白刚玉络刚玉络刚玉黑色碳化硅黑色碳化硅绿色碳化硅绿色碳化硅碳化硼碳化硼人造金刚石人造金刚石立方氮化硼立方氮化硼磨削碳钢、合金钢、磨削碳钢、合金钢、通用高速钢通用高速钢磨削硬铸铁、硬质磨削硬铸铁、硬质合金、非铁金属合金、非铁金属磨削硬脆材料、硬磨削硬脆材料、硬质合金、宝石、高质合金、宝石、高温合金温合金取决于工件材料的硬度取决于工件材料的硬度2.砂轮的特性砂轮的特性2）砂轮硬度）砂轮硬度由结合剂的强度和数量决定由结合剂的强度和数量决定工件材料软工件材料软硬砂轮硬砂轮工件材料硬工
140、件材料硬软砂轮软砂轮选择原则：选择原则：2.砂轮的特性砂轮的特性3）磨料粒度）磨料粒度取决于加工表面的粗糙度取决于加工表面的粗糙度磨粒磨粒微粉微粉35m/s2.砂轮的特性砂轮的特性5）砂轮的组织）砂轮的组织取决于容屑空间取决于容屑空间选择原则：选择原则：一般选用中等组织号的砂轮。一般选用中等组织号的砂轮。3.砂轮的型号、代号、标记和尺寸砂轮的型号、代号、标记和尺寸形状形状尺寸尺寸磨料磨料粒度号粒度号硬度硬度组织号组织号结合剂结合剂最高线速度最高线速度形状例：例：P3003075WA60L6V35外径厚度内径白刚玉粒度号硬度组织号结合剂最高线速度二、磨削运动及磨削用量二、磨削运动及磨削用量常用的
141、磨削方法：常用的磨削方法：外圆磨削外圆磨削平面磨削平面磨削内圆磨削内圆磨削成型磨削成型磨削无心外圆磨削无心外圆磨削二、磨削运动及磨削用量二、磨削运动及磨削用量1.磨削的主运动磨削的主运动m/s2.工件的切向进给运动工件的切向进给运动VWm/s或m/min3.工件轴向进给运动工件轴向进给运动famm/r或mm/st4.径向进给量径向进给量frmm三、磨削过程三、磨削过程1.砂轮工作表面的形貌特征砂轮工作表面的形貌特征1）磨粒在砂轮工作表面上是）磨粒在砂轮工作表面上是随机分布的；随机分布的；2）每一颗磨粒的形状和大小）每一颗磨粒的形状和大小都是不规则的。都是不规则的。三、磨削过程三、磨削过程1.砂
142、轮工作表面的形貌特征砂轮工作表面的形貌特征三、磨削过程三、磨削过程2.磨屑的形成过程磨屑的形成过程2）多颗磨粒的切削过程）多颗磨粒的切削过程1）单颗磨粒的切削过程）单颗磨粒的切削过程滑擦滑擦刻划刻划切削切削3.磨削力和磨削功率磨削力和磨削功率1）磨削力的主要特征及磨削阶段）磨削力的主要特征及磨削阶段切向力切向力Fc径向力径向力Fp轴向力轴向力Fa磨削的三个阶段：磨削的三个阶段：光磨阶段：光磨阶段：稳磨阶段：稳磨阶段：初磨阶段：初磨阶段：3.磨削力和磨削功率磨削力和磨削功率2）磨削力和磨削功率的计算）磨削力和磨削功率的计算磨削力磨削力Fp磨削功率磨削功率Pm（N）（KW）单位砂轮宽度单位砂轮宽度
143、的材料切除率的材料切除率3.磨削力和磨削功率磨削力和磨削功率3）砂轮的钝化和修整）砂轮的钝化和修整四、高效磨削方法简介四、高效磨削方法简介1.高速磨削高速磨削四、高效磨削方法简介四、高效磨削方法简介2.强力磨削强力磨削(大切深缓进给磨削）大切深缓进给磨削）fr=220mmfa=1030mm/min四、高效磨削方法简介四、高效磨削方法简介1.高速磨削高速磨削2.强力磨削强力磨削3.砂带磨削砂带磨削四、高效磨削方法简介四、高效磨削方法简介1.高速磨削高速磨削2.强力磨削强力磨削3.砂带磨削砂带磨削第四章第四章 外圆表面加工外圆表面加工第一节第一节外圆车削外圆车削 下面以CA6140普通卧式车床为例
144、，介绍车床的功能和运动。一、一、CA6140CA6140卧式车床的功能和运动卧式车床的功能和运动1. 1. 功能功能CA6140车床的功能一、一、CA6140CA6140卧式车床的功能和运动卧式车床的功能和运动1. 1. 功能功能2. CA61402. CA6140车床的运动车床的运动1 1）车床的表面成型运动）车床的表面成型运动 工件的旋转运动工件的旋转运动 刀具的进给运动刀具的进给运动一、一、CA6140CA6140卧式车床的功能和运动卧式车床的功能和运动1. 1. 功能功能2. CA61402. CA6140车床的运动车床的运动1 1）车床的表面成型运动）车床的表面成型运动2 2）车床的
145、辅助运动）车床的辅助运动一、一、CA6140CA6140卧式车床的功能和运动卧式车床的功能和运动1. 1. 功能功能2. CA61402. CA6140车床的运动车床的运动3. 3. CA6140CA6140车床的组成车床的组成恻盖 主轴箱尾座床身卡盘齿条小刀架拖板方刀架溜板箱床鞍接盘左床腿操作手柄进给箱光杆丝杆右床腿操纵杆操作手柄一、一、CA6140CA6140卧式车床的功能和运动卧式车床的功能和运动1. 1. 功能功能2. CA61402. CA6140车床的运动车床的运动3. 3. CA6140CA6140车床的组成车床的组成4. CA61404. CA6140车床的主要技术规格车床的主
146、要技术规格 ( (P P131 131 表表4-14-1）二、二、CA6140CA6140卧式车床的主运动链卧式车床的主运动链 什么是机床传动系统图？什么是机床传动系统图？ 机床传动系统图是表示机床运动传递机床传动系统图是表示机床运动传递关系的示意图。关系的示意图。二、二、CA6140CA6140卧式车床的主运动链卧式车床的主运动链1.1.主运动传动链的传动路线主运动传动链的传动路线1 1）高速传动链的传动路线）高速传动链的传动路线2 2）低速传动链的传动路线）低速传动链的传动路线2.2.主轴的转速级数和转速值主轴的转速级数和转速值1 1）主轴的转速级数）主轴的转速级数2 2）主轴转速值）主轴
147、转速值三、三、CA6140CA6140卧式车床的进给运动链卧式车床的进给运动链1. 1. 运动链的内部联系和外部联系运动链的内部联系和外部联系1 1）机床的传动联系）机床的传动联系a.a.执行件执行件b.b.动力源动力源c.c.传动装置传动装置d.d.传动联系传动联系三、三、CA6140CA6140卧式车床的进给运动链卧式车床的进给运动链1. 1. 运动链的内部联系和外部联系运动链的内部联系和外部联系1 1）机床的传动联系）机床的传动联系2 2）机床传动链）机床传动链a.a.外联系传动链外联系传动链b.b.内联系传动链内联系传动链三、三、CA6140CA6140卧式车床的进给运动链卧式车床的进
148、给运动链1. 1. 运动链的内部联系和外部联系运动链的内部联系和外部联系2. 2. 进给传动链进给传动链1 1）车削螺纹的传动链）车削螺纹的传动链车削米（公）制螺纹的传动链车削米（公）制螺纹的传动链2 2）车削外圆表面和端面的传动路线）车削外圆表面和端面的传动路线三、三、CA6140CA6140卧式车床的进给运动链卧式车床的进给运动链2. 2. 进给传动链进给传动链2 2）车削外圆表面和端面的传动路线）车削外圆表面和端面的传动路线 a. a.传动路线传动路线 b. b.纵向进给量纵向进给量 c. c.横向进给量横向进给量 三、三、CA6140CA6140卧式车床的进给运动链卧式车床的进给运动链
149、1. 1. 运动链的内部联系和外部联系运动链的内部联系和外部联系2. 2. 进给传动链进给传动链1 1）车削螺纹的传动链）车削螺纹的传动链2 2）车削外圆表面和端面的传动路线）车削外圆表面和端面的传动路线3 3）刀架快速运动传动链）刀架快速运动传动链第四章第四章 外圆表面加工外圆表面加工第二第二节节外圆磨削外圆磨削 外圆磨削 内圆磨削 平面磨削一、一、M1432AM1432A万能外圆磨床万能外圆磨床1. 1. M1432AM1432A型万能外圆磨床的布局和用途型万能外圆磨床的布局和用途P161 P161 表表4-4 4-4 几种外圆磨床的主要技术规格几种外圆磨床的主要技术规格1 1）机床的布局
150、）机床的布局 床身床身横向横向进给进给手柄手柄脚踏操脚踏操作板作板尾座尾座横向进横向进给机构给机构砂轮架砂轮架内圆内圆磨具磨具工作台工作台头架头架万能外圆磨床外观图一、一、M1432AM1432A万能外圆磨床万能外圆磨床1. 1. M1432AM1432A型万能外圆磨床的布局和用途型万能外圆磨床的布局和用途P161 P161 表表4-4 4-4 几种外圆磨床的主要技术规格几种外圆磨床的主要技术规格1 1）机床的布局）机床的布局2 2）机床的用途）机床的用途 经济加工精度：经济加工精度：IT6IT6IT7IT7； 表面粗糙度：表面粗糙度：Ra1.25Ra1.250.08m0.08m 生产率：较低
151、。生产率：较低。 图4-22 M1432A型万能外圆磨床典型加工示意图磨削外圆柱面扳转工作台磨削长圆锥面扳转砂轮架磨削短圆锥面扳转头架磨削内圆锥面一、一、M1432AM1432A万能外圆磨床万能外圆磨床1. 1. M1432AM1432A型万能外圆磨床的布局和用途型万能外圆磨床的布局和用途2. 2. M1432AM1432A型万能外圆磨床的机械和液压型万能外圆磨床的机械和液压传动系统传动系统图4-23M1432A型万能外圆磨床机械传动系统图一、一、M1432AM1432A万能外圆磨床万能外圆磨床1. 1. M1432AM1432A型万能外圆磨床的布局和用途型万能外圆磨床的布局和用途2. 2.
152、M1432AM1432A型万能外圆磨床的机械和液压型万能外圆磨床的机械和液压传动系统传动系统 为什么外圆磨削的加工精度要为什么外圆磨削的加工精度要比外圆车削高呢？比外圆车削高呢？图4-23M1432A型万能外圆磨床机械传动系统图二、工件外圆和端面的磨削方法二、工件外圆和端面的磨削方法1. 1. 外圆和端面的普通磨削方法外圆和端面的普通磨削方法1 1）磨外圆）磨外圆a.a.纵磨法纵磨法b.b.横磨法横磨法2 2）磨端面）磨端面二、工件外圆和端面的磨削方法二、工件外圆和端面的磨削方法1. 1. 外圆和端面的普通磨削方法外圆和端面的普通磨削方法2. 2. 外圆无心磨削方法外圆无心磨削方法图4-25
153、无心外圆磨削的加工示意图磨削砂轮工件导轮托板挡板二、工件外圆和端面的磨削方法二、工件外圆和端面的磨削方法1. 1. 外圆和端面的普通磨削方法外圆和端面的普通磨削方法2. 2. 外圆无心磨削方法外圆无心磨削方法特点：特点： 1）生产率高，易实现自动化； 2）加工精度高，其中尺寸精度可达IT5-IT6，形状精度也比较好，表面粗糙度Ra1.25-0.16m； 3）不能加工断续表面，如花键、单键槽表面。第五章第五章 平面加工平面加工第一节第一节常用的平面加工方法常用的平面加工方法 一、平面加工的技术要求一、平面加工的技术要求1. 1. 平面的形状精度平面的形状精度 tt一、平面加工的技术要求一、平面加
154、工的技术要求1. 1. 平面的形状精度平面的形状精度2. 2. 平面的位置精度平面的位置精度 tBtAAB二、平面加工方法的选择（二、平面加工方法的选择（重点重点）选择平面加工方法的依据：选择平面加工方法的依据：1 1）表面粗糙度；）表面粗糙度；2 2）表面的形状、位置精度）表面的形状、位置精度3 3）工件材料的切削加工性能；）工件材料的切削加工性能；4 4）工件的形状结构特点；）工件的形状结构特点；5 5）工厂现有设备情况。）工厂现有设备情况。 二、平面加工方法的选择（二、平面加工方法的选择（重点重点）车平面；车平面；铣平面；铣平面；刨平面；刨平面；拉平面；拉平面；磨平面；磨平面；刮研平面；
155、刮研平面；研磨平面。研磨平面。 常用的粗加工方法常用的精加工方法平面的光整加工方法图5-2平面的加工方法及顺序第五章第五章 平面加工平面加工第二节第二节平面的铣削加工平面的铣削加工 二、常用铣床二、常用铣床床身底座主轴工作台床鞍（滑座）升降台一、铣削过程及特点一、铣削过程及特点1. 1. 常用铣刀的类型及用途常用铣刀的类型及用途1 1）加工平面的铣刀）加工平面的铣刀 图5-3 圆柱铣刀加工图5-4 面铣刀加工一、铣削过程及特点一、铣削过程及特点1. 1. 常用铣刀的类型及用途常用铣刀的类型及用途2 2）加工沟槽的铣刀）加工沟槽的铣刀 图5-5 加工沟槽的铣刀角度铣刀键槽铣刀立铣刀三面刃铣刀一、
156、铣削过程及特点一、铣削过程及特点1. 1. 常用铣刀的类型及用途常用铣刀的类型及用途3 3）其他类型的铣刀）其他类型的铣刀 图5-7 成形铣刀及锯片铣刀一、铣削过程及特点一、铣削过程及特点2. 2. 铣削用量要素铣削用量要素 1 1）背吃刀量）背吃刀量a aspsp 一、铣削过程及特点一、铣削过程及特点2. 2. 铣削用量要素铣削用量要素 1 1）背吃刀量）背吃刀量a aspsp 图5-8 铣削用量要素一、铣削过程及特点一、铣削过程及特点2. 2. 铣削用量要素铣削用量要素 2 2）侧吃刀量）侧吃刀量a asese 图5-8 铣削用量要素一、铣削过程及特点一、铣削过程及特点2. 2. 铣削用量
157、要素铣削用量要素 3 3）铣削速度）铣削速度V VC C （m / minm / min） (5-1) (5-1)式中，式中，dodo铣刀直径，单位：铣刀直径，单位：mmmm； nono铣刀转速，单位：铣刀转速，单位：r/minr/min。一、铣削过程及特点一、铣削过程及特点2. 2. 铣削用量要素铣削用量要素 4 4）进给运动速度与进给量）进给运动速度与进给量 a.a.每齿进给量每齿进给量f fZ Z图5-8 铣削用量要素一、铣削过程及特点一、铣削过程及特点2. 2. 铣削用量要素铣削用量要素 4 4）进给运动速度与进给量）进给运动速度与进给量 a.a.每齿进给量每齿进给量f fZ Z （m
158、m/zmm/z）b.b.每转进给量每转进给量f f（mm/rmm/r）c.c.进给运动速度进给运动速度（mm/minmm/min）Vf=nf=n0zfz一、铣削过程及特点一、铣削过程及特点3. 3. 铣削方式铣削方式 1 1）周铣法（）周铣法（用圆柱铣刀加工平面用圆柱铣刀加工平面） a.a.逆铣逆铣b.b.顺铣顺铣图5-9 逆铣与顺铣一、铣削过程及特点一、铣削过程及特点3. 3. 铣削方式铣削方式 2 2）端铣法（）端铣法（用面铣刀加工平面用面铣刀加工平面） a.a.对称铣削对称铣削b.b.不对称逆铣不对称逆铣c.c.不对称顺铣不对称顺铣图5-10 面铣刀的铣削方式一、铣削过程及特点一、铣削过
159、程及特点4. 4. 铣削特点铣削特点 1 1）断续切削，冲击、振动大；）断续切削，冲击、振动大；2 2）多刀多刃切削；多刀多刃切削；3 3）半封闭式切削；）半封闭式切削；4 4）切削负荷呈周期变化。）切削负荷呈周期变化。二、常用铣床二、常用铣床1.1.卧式升降台铣床卧式升降台铣床床身悬梁主轴刀杆支架工作台滑座升降台底座二、常用铣床二、常用铣床2.2.立式升降台铣床立式升降台铣床床身底座主轴工作台床鞍（滑座）升降台二、常用铣床二、常用铣床3.3.圆台铣床圆台铣床床身主轴箱工作台床鞍（滑座）立柱二、常用铣床二、常用铣床4.4.龙门铣床龙门铣床主轴箱工作台床身立柱顶梁横梁立铣头卧铣头卧铣头立柱第三节
160、第三节平面的刨削加工平面的刨削加工 一、刨削加工特点一、刨削加工特点1. 1. 机床和刀具结构简单，通用性好；机床和刀具结构简单，通用性好； 一、刨削加工特点一、刨削加工特点一、刨削加工特点一、刨削加工特点1. 1. 机床和刀具结构简单，通用性好；机床和刀具结构简单，通用性好；2. 2. 生产率低；生产率低；3. 3. 刨削加工精度一般可达刨削加工精度一般可达IT8IT8IT7IT7，表面粗糙度可表面粗糙度可控制在控制在Ra6.3 Ra6.3 1.61.6。 因刨削的切削速度、加工表面质量、几何精度和生产率，在一般条件下都不太高，所以在批量生产中常被铣削、拉削和磨削所取代。但在加工一些中小型零
161、件上的槽时（如V形槽、T形槽、燕尾槽），刨削也有突出的优点。二、刨床和插床二、刨床和插床 床身刀架工作台滑枕床鞍（滑座）工作台二、刨床和插床二、刨床和插床 分度装置工作台滑枕溜板床鞍第四节第四节平面磨削及平面磨床平面磨削及平面磨床 一、平面磨削方法一、平面磨削方法 1. 1. 周边磨削周边磨削 一、平面磨削方法一、平面磨削方法 1. 1. 周边磨削周边磨削2. 2. 端面磨削端面磨削 二、平面磨床二、平面磨床 图图5-20 5-20 卧轴矩台平面磨床外形卧轴矩台平面磨床外形立柱工作台砂轮架床身滑座二、平面磨床二、平面磨床 立柱工作台砂轮架床身床鞍第第六六章章 孔及孔系加工孔及孔系加工第一节第一
162、节同轴孔及孔系同轴孔及孔系的精度要求的精度要求 一、孔的分类一、孔的分类按孔的形状分：按孔的形状分： 圆柱形孔圆柱形孔 一般孔和深孔（长径比一般孔和深孔（长径比55） 圆锥孔圆锥孔 螺纹孔螺纹孔 成型孔成型孔 方孔、六边形孔、花键孔方孔、六边形孔、花键孔二、孔的技术要求二、孔的技术要求1. 1. 孔的尺寸精度孔的尺寸精度 二、孔的技术要求二、孔的技术要求2. 2. 孔的形状精度孔的形状精度 二、孔的技术要求二、孔的技术要求3. 3. 孔的位置精度孔的位置精度 二、孔的技术要求二、孔的技术要求 4. 孔的表面质量三、孔加工方法的选择（三、孔加工方法的选择（重点重点）钻孔；钻孔；扩孔；扩孔；铰孔；
163、铰孔；镗孔；镗孔；拉孔；拉孔；磨孔；磨孔； 1.钻 IT13IT11 Ra 252.钻铰 IT9 Ra 6.33.23.钻粗铰精铰 IT8IT7 Ra 3.21.64.钻扩 IT11 Ra 2512.55.钻扩铰 IT9IT7 Ra 6.33.26.钻扩粗铰精铰 IT7 Ra 3.21.67.钻扩机铰手铰 IT7IT6 Ra 0.80.28.钻扩拉 IT9IT7 Ra 3.20.2 大批大量生产9.粗镗（或扩孔） IT13IT11Ra 2512.510.粗镗（粗扩）半精镗（精扩） IT9IT8 Ra 6.33.211.粗镗（粗扩）半精镗（精扩）精镗（铰）IT8IT7Ra 3.21.612.粗镗
164、半精镗精镗浮动镗刀精镗 IT7IT6 Ra 1.60.813.粗镗半精镗精镗浮动镗刀精镗挤压 IT7IT6 Ra 1.60.414.粗镗半精镗磨孔 IT8IT7 Ra 1.60.415.粗镗半精镗粗磨精磨 IT7IT6 Ra 0.40.216.粗镗半精镗精镗金刚镗 IT7IT6 Ra 0.80.117.钻扩粗铰精铰珩磨 IT7IT6 Ra 0.40.051.钻 IT13IT11 Ra 252.钻铰 IT9 Ra 6.33.23.钻粗铰精铰 IT8IT7 Ra 3.21.64.钻扩 IT11 Ra 2512.55.钻扩铰 IT9IT7 Ra 6.33.26.钻扩粗铰精铰 IT7 Ra 3.21.
165、67.钻扩机铰手铰 IT7IT6 Ra 0.80.28.钻扩拉 IT9IT7 Ra 3.20.2 大批大量生产9.粗镗（或扩孔） IT13IT11Ra 2512.510.粗镗（粗扩）半精镗（精扩） IT9IT8 Ra 6.33.211.粗镗（粗扩）半精镗（精扩）精镗（铰）IT8IT7Ra 3.21.612.粗镗半精镗精镗浮动镗刀精镗 IT7IT6 Ra 1.60.813.粗镗半精镗精镗浮动镗刀精镗挤压 IT7IT6 Ra 1.60.414.粗镗半精镗磨孔 IT8IT7 Ra 1.60.415.粗镗半精镗粗磨精磨 IT7IT6 Ra 0.40.216.粗镗半精镗精镗金刚镗 IT7IT6 Ra 0
166、.80.117.钻扩粗铰精铰珩磨 IT7IT6 Ra 0.40.0517.钻扩粗铰精铰珩磨18.钻扩拉珩磨 IT7IT6 Ra 0.40.0519.粗镗半精镗精镗珩磨20.钻扩粗铰精铰研磨21.钻扩拉研磨 IT6以上 Ra 0.20.01222.粗镗半精镗精镗研磨第第六六章章 孔及孔系的加工孔及孔系的加工第二节第二节孔的常规加工方法孔的常规加工方法 一、钻孔一、钻孔工件钻模板钻套钻头一、钻孔一、钻孔1. 1. 工艺特点工艺特点1 1）钻孔是孔的粗加工方法；）钻孔是孔的粗加工方法；2 2）可加工直径）可加工直径0.050.05125125mmmm的孔；的孔；3 3）孔的尺寸精度在）孔的尺寸精度在
167、IT10IT10以下；以下；4 4）孔的表面粗糙度一般只能控制在）孔的表面粗糙度一般只能控制在Ra12.5mRa12.5m。 对于精度要求不高的孔，如螺栓的贯穿孔、油对于精度要求不高的孔，如螺栓的贯穿孔、油孔以及螺纹底孔，可直接采用钻孔。孔以及螺纹底孔，可直接采用钻孔。 一、钻孔一、钻孔2. 2. 高速钢麻花钻的结构高速钢麻花钻的结构一、钻孔一、钻孔2. 2. 高速钢麻花钻的结构高速钢麻花钻的结构钻头钻头切削切削部分部分5个刀刃个刀刃6个刀面个刀面两条主切削刃两条主切削刃两条副切削刃两条副切削刃一条横刃一条横刃两个螺旋形前刀面两个螺旋形前刀面两个经刃磨获得的后刀面两个经刃磨获得的后刀面两个圆弧
168、段的副后刀面两个圆弧段的副后刀面一、钻孔一、钻孔3. 3. 钻削用量钻削用量1 1） 背吃刀量背吃刀量aspasp 单位单位：mmmm一、钻孔一、钻孔3. 3. 钻削用量钻削用量2 2）钻削速度钻削速度vcvc 单位：单位：m/minm/min一、钻孔一、钻孔3. 3. 钻削用量钻削用量3 3）钻削进给量与进给速度：钻削进给量与进给速度： f f 单位单位：mm/r mm/r fz fz 单位单位：mm/z mm/z V Vf f 单位单位：mm/min mm/min 二、扩孔二、扩孔1. 1. 工艺特点工艺特点1 1）扩孔是孔的半精加工方法；）扩孔是孔的半精加工方法；2 2）一般加工精度为）
169、一般加工精度为IT10IT10IT9IT9；3 3）孔的表面粗糙度可控制在）孔的表面粗糙度可控制在Ra6.3 Ra6.3 3.2m 3.2m。 当当钻钻削削d dw w30mm30mm直直径径的的孔孔时时，为为了了减减小小钻钻削削力力及及扭扭矩矩，提提高高孔孔的的质质量量，一一般般先先用用（0.50.50.70.7）dwdw大大小小的的钻钻头头钻钻出出底底孔孔，再再用用扩扩孔孔钻钻进进行行扩扩孔孔，则则可可较较好好地地保保证证孔孔的的精精度度和和控控制制表表面面粗粗糙糙度度，且且生生产产率率比比直接用大钻头一次钻出时还要高。直接用大钻头一次钻出时还要高。二、扩孔二、扩孔2. 2. 扩孔钻的结构
170、扩孔钻的结构图6-10 扩孔钻1)齿数多（齿数多（3、4齿）；齿）；2）不存在横刃；）不存在横刃；3）切削余量小，排屑容易。）切削余量小，排屑容易。三、铰孔三、铰孔 1. 1. 铰刀的类型铰刀的类型图6-14 铰刀的类型直柄机用铰刀锥柄机用铰刀硬质合金锥柄机用铰刀手用铰刀可调节手用铰刀套式机用铰刀直柄莫氏圆锥铰刀锥度铰刀手用1：50三、铰孔三、铰孔 2.2.铰削过程的实质铰削过程的实质铰铰削削过过程程不不完完全全是是一一个个切切削削过过程程，而而是是包包括括切切削削、刮刮削削、挤挤压压、熨熨平平和和摩摩擦擦等等效效应应的的一一个个综合作用过程。综合作用过程。三、铰孔三、铰孔3. 3. 铰削用量
171、铰削用量 1 1）铰削余量铰削余量 粗铰余量为粗铰余量为0.100.10mmmm0.350.35mmmm； 精铰余量为精铰余量为0.040.04mmmm0.06mm0.06mm。2 2）切削速度和进给量切削速度和进给量 铰削速度为铰削速度为 1.5 1.5m/minm/min5m/min5m/min； 铰削钢件时，进给量为铰削钢件时，进给量为 0.3 0.3mm/rmm/r2mm/r2mm/r；铰削铸铁件时，进给量为铰削铸铁件时，进给量为 0.5 0.5mm/rmm/r3mm/r3mm/r。 三、铰孔三、铰孔4. 4. 工艺特点工艺特点1 1）铰孔是孔的精加工方法；）铰孔是孔的精加工方法；2
172、2）可加工精度为）可加工精度为IT7IT7、IT8IT8、IT9IT9的孔；的孔；3 3）孔的表面粗糙度可控制在）孔的表面粗糙度可控制在Ra3.2 Ra3.2 0.2m 0.2m；4 4）铰刀是定尺寸刀具；铰刀是定尺寸刀具；5 5）切削液在铰削过程中起着重要的作用。）切削液在铰削过程中起着重要的作用。 三、铰孔三、铰孔5. 5. 铰刀的结构铰刀的结构图6-13 手铰刀结构四、镗孔四、镗孔1. 1. 工艺特点工艺特点1 1）镗孔可不同孔径的孔进行粗、半精和精加工；）镗孔可不同孔径的孔进行粗、半精和精加工；2 2）加工精度可达为）加工精度可达为IT7IT7IT6IT6；3 3）孔的表面粗糙度可控制
173、在）孔的表面粗糙度可控制在Ra6.3 Ra6.3 0.8m 0.8m。4 4）能修正前工序造成的孔轴线的弯曲、偏斜等形能修正前工序造成的孔轴线的弯曲、偏斜等形状位置误差；状位置误差； 四、镗孔四、镗孔2. 2. 镗刀结构镗刀结构五、拉孔五、拉孔1. 1. 拉削过程拉削过程 五、拉孔五、拉孔1. 1. 拉削过程拉削过程 图图6-27 6-27 拉削圆孔拉削圆孔五、拉孔五、拉孔1. 1. 拉削过程拉削过程 图6-26拉削键槽五、拉孔五、拉孔1. 1. 拉削过程拉削过程 齿升量 图6-22 常见的拉削截形（A为内拉拉削，为外拉削） 2.拉削工艺范围五、拉孔五、拉孔3. 3. 拉刀结构拉刀结构 图6-
174、25 圆拉刀结构五、拉孔五、拉孔4. 4. 工艺特点工艺特点1)1)拉削生产率高。拉削生产率高。 2)2)拉削精度高，质量稳定。拉削精度一般可达拉削精度高，质量稳定。拉削精度一般可达IT9-IT7IT9-IT7级，表面粗糙度一般可控制到级，表面粗糙度一般可控制到RaRa1.61.6m mm mRaRa0.80.8m mm m，拉削表面的形状、尺寸精度和表面质量拉削表面的形状、尺寸精度和表面质量主要依靠拉刀设计、制造及正确使用保证。主要依靠拉刀设计、制造及正确使用保证。3)3)拉削成本低，经济效益高。拉削成本低，经济效益高。4) 4) 拉刀是定尺寸、高精度、高生产率专用刀具，制拉刀是定尺寸、高精
175、度、高生产率专用刀具，制造成本很高，所以，拉削加工只适用于批量生产，造成本很高，所以，拉削加工只适用于批量生产，最好是大批大量生产，一般不宜用于单件、小批生最好是大批大量生产，一般不宜用于单件、小批生产产。六、内圆磨削六、内圆磨削六、内圆磨削六、内圆磨削1. 1. 工艺特点工艺特点1）磨削是零件精加工的主要方法之一；2）对长径比小的，内孔磨削的经济精度可达IT5IT6，表面粗糙度可控制到Ra0.8mmRa0.2mm；3）可加工较硬的金属材料和非金属材料，如淬火钢、硬质合金和陶瓷等。 六、内圆磨削六、内圆磨削 内圆磨削与外圆磨削相比，存在如下一些主要问题：1) 1) 内圆磨削的表面较外圆磨削的粗
176、糙。内圆磨削的表面较外圆磨削的粗糙。2) 2) 生产率较低。生产率较低。3) 3) 磨磨削削接接触触区区面面积积较较大大，砂砂轮轮易易堵堵塞塞，散散热热和和切切削削液液冲刷困难。冲刷困难。 因此内孔磨削一般仅适用于淬硬工件的精加工，因此内孔磨削一般仅适用于淬硬工件的精加工，在单件、小批生产中和在大批大量生产中都有应用。在单件、小批生产中和在大批大量生产中都有应用。 七、高精度孔的珩磨七、高精度孔的珩磨1. 1. 珩磨头及珩磨原理珩磨头及珩磨原理 图6-29 珩磨原理与珩磨头结构第第六六章章 孔及孔系的加工孔及孔系的加工第三节第三节孔加工典型设备孔加工典型设备 绝大多数孔都是在钻床和镗床上加工的
177、。一、钻削加工设备（钻床）一、钻削加工设备（钻床）图6-30 钻床上经常使用的加工方法一、钻削加工设备（钻床）一、钻削加工设备（钻床）钻床的主要类型：台式钻床立式钻床摇臂钻床各种专门化钻床一、钻削加工设备（钻床）一、钻削加工设备（钻床）1.台式钻床 只能加工小孔（一般，孔径12mm）。1.立式钻床一、钻削加工设备一、钻削加工设备底座工作台主轴箱立柱手柄2.摇臂钻床一、钻削加工设备一、钻削加工设备底座手柄外立柱内立柱摇臂主轴箱二、镗床二、镗床图6-34 卧式镗床的工艺范围二、镗床二、镗床镗床的主要类型：卧式镗床立式镗床坐标镗床金刚镗床二、镗床二、镗床1.卧式镗床图6-35 T68型卧式镗床外观图
178、后立柱工作台镗轴平旋盘径向刀架主轴箱前立柱尾架床身下滑座上滑座二、镗床二、镗床床身立柱横梁工作台立柱顶梁主轴箱2.坐标镗床图6-38立式双柱坐标镗床外观图二、镗床二、镗床2.坐标镗床主要特点：1）主要零部件的制造精度和装配精度都很高，而且还具有良好的刚性和抗振性；2）机床对使用环境温度和工作条件提出了严格要求；3）机床上配备有精密的坐标测量装置，能精确地确定主轴箱、工作台等移动部件的位置，一般定位精度可达2m。二、镗床二、镗床2.坐标镗床 坐坐标标镗镗床床属属高高精精度度机机床床，主主要要用用在在尺尺寸寸精精度度和和位位置置精精度度都都要要求求很很高高的的孔孔及及孔孔系系的的加加工工中中，如如
179、钻钻模、镗模和量具上的精密孔的加工。模、镗模和量具上的精密孔的加工。 3.金刚镗床二、镗床二、镗床主轴头床身工作台主轴二、镗床二、镗床3.金刚镗床主要特点：1)切削速度高，背吃刀量较小,进给量也很小,在高速、小切深及小进给的加工过程中可获得很高的加工精度和很细的表面粗糙度。镗孔的尺寸精度可达IT6级，表面粗糙度可控制到Ra0.8mRa0.2m。2) 主轴端部设有消振器，且结构粗短，刚性高，故主轴运转平稳而精确。金刚镗床广泛地用于汽车、拖拉机制造中，常用于镗削发动机气缸、油泵壳体、连杆、活塞等零件上的精密孔。第第七七章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定第一节第一节 机械加工工艺过程
180、的概念机械加工工艺过程的概念 一、零件的生产过程一、零件的生产过程1.什么是生产过程？原材料原材料成品（机器）成品（机器）一、零件一、零件( (产品）的生产过程产品）的生产过程 生产过程包括：1)1)原材料的运输、保管和准备；原材料的运输、保管和准备；2)2)生产的准备工作；生产的准备工作；3)3)毛坯的制造；毛坯的制造；4)4)零件的机械加工与热处理；零件的机械加工与热处理；5)5)零件装配成机器；零件装配成机器；6)6)机器的质量检查及运行试验；机器的质量检查及运行试验；7)7)机器的油漆、包装和入库。机器的油漆、包装和入库。例、汽车产品的生产过程例、汽车产品的生产过程铸铁铸铁废钢废钢铝锭
181、铝锭辅助材料辅助材料 热处理热处理机械加工机械加工部件装配部件装配铸铸造造铁粉铁粉碳粉碳粉 粉末冶金粉末冶金烧结烧结粉末冶金件粉末冶金件铸件铸件锻件锻件钢板钢板冲冲压压铆、焊接铆、焊接装装配配油油漆漆缸体缸体曲轴曲轴变速箱壳体变速箱壳体齿轮齿轮 发动机发动机变速器变速器转向器转向器驱动桥驱动桥 协作件、协作件、电器系统电器系统轮胎轮胎其它部件其它部件总装配总装配试试车车汽汽车车钢材钢材锻锻造造图图汽车生产过程汽车生产过程2.2.工艺过程工艺过程1) 1) 概念概念 一、零件一、零件( (产品）的生产过程产品）的生产过程 生产过程包括：1)1)原材料的运输、保管和准备；原材料的运输、保管和准备；
182、2)2)生产的准备工作；生产的准备工作；3)3)毛坯的制造；毛坯的制造；4)4)零件的机械加工与热处理；零件的机械加工与热处理；5)5)零件装配成机器；零件装配成机器；6)6)机器的质量检查及运行试验；机器的质量检查及运行试验；7)7)机器的油漆、包装和入库。机器的油漆、包装和入库。2.2.工艺过程工艺过程1) 1) 概念概念2) 2) 毛坯制造工艺过程毛坯制造工艺过程3) 3) 机械加工工艺过程机械加工工艺过程4) 4) 热处理工艺过程热处理工艺过程5) 5) 装配工艺过程装配工艺过程 二、机械加工工艺过程的组成二、机械加工工艺过程的组成1. 1. 工序工序 一个或一组工人在一个工作地（机一
183、个或一组工人在一个工作地（机械设备）对同一个或同时对几个工件所械设备）对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。序。 例：例：表7-1单件小批生产的工艺过程工序号工序内容设备1车一端面，钻中心孔*；调头，车另一端面，钻中心孔车床I2车大外圆及倒角；调头，车小外圆、切槽及倒角车床II3铣键槽、去毛刺铣床表7-2大批大量生产的工艺过程工序号工序内容设备1铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中心孔机床2车大外圆及倒角车床I3车小外圆、切槽及倒角车床II4铣键槽专用铣床5去毛刺钳工台图71阶梯轴讨论：讨论：生产规模生产规模不同，工序不同，工序的划分不
184、一的划分不一样。样。二、机械加工工艺过程的组成二、机械加工工艺过程的组成2. 2. 安装安装 工件经一次装夹后所完成的那一部工件经一次装夹后所完成的那一部分工序内容，称为安装。分工序内容，称为安装。 例：例：表7-1单件小批生产的工艺过程工序号工序内容设备1车一端面，钻中心孔*；调头，车另一端面，钻中心孔车床I2车大外圆及倒角；调头，车小外圆、切槽及倒角车床II3铣键槽、去毛刺铣床表7-2大批大量生产的工艺过程工序号工序内容设备1铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中心孔机床2车大外圆及倒角车床I3车小外圆、切槽及倒角车床II4铣键槽专用铣床5去毛刺钳工台图71阶梯轴两次两次两次两次一次一次一次一
185、次一次一次一次一次一次一次讨论：讨论：安装次数多安装次数多好还是少好好还是少好？二、机械加工工艺过程的组成二、机械加工工艺过程的组成3. 3. 工步工步工步是指在加工表面和加工工具不工步是指在加工表面和加工工具不变的情况下，所连续完成的那一部分工变的情况下，所连续完成的那一部分工序内容。序内容。 例：例：表7-1单件小批生产的工艺过程工序号工序内容设备1车一端面，钻中心孔*；调头，车另一端面，钻中心孔车床I2车大外圆及倒角；调头，车小外圆、切槽及倒角车床II3铣键槽、去毛刺铣床表7-2大批大量生产的工艺过程工序号工序内容设备1铣两端面，钻两端中心孔*铣端面钻中心孔机床2车大外圆及倒角车床I3车
186、小外圆、切槽及倒角车床II4铣键槽专用铣床5去毛刺钳工台图71阶梯轴四个四个五个五个一个一个两个两个三个三个两个两个一个一个二、机械加工工艺过程的组成二、机械加工工艺过程的组成4. 4. 走刀走刀在一个工步中，有时因所需切除的在一个工步中，有时因所需切除的金属层较厚而不能一次切完，需分几次金属层较厚而不能一次切完，需分几次切削，则每一次切削称为一次走刀。切削，则每一次切削称为一次走刀。 二、机械加工工艺过程的组成二、机械加工工艺过程的组成5. 5. 工位工位 为了完成一定的工序内容，工件一次装为了完成一定的工序内容，工件一次装夹后，与夹具或设备的可动部分一起，相对夹后，与夹具或设备的可动部分一
187、起，相对于刀具或设备的固定部分所占据的每一个位于刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置称为工位。置称为工位。 二、机械加工工艺过程的组成二、机械加工工艺过程的组成5. 5. 工位工位图73在三个工位上钻、铰圆盘零件上的孔工件机床夹具回转部分夹具固定部分分度机构例：例：三、生产纲领与生产类型三、生产纲领与生产类型1. 1. 生产纲领生产纲领 生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量。产量。零件在计划期一年中的生产纲领零件在计划期一年中的生产纲领N可按下式计算：可按下式计算： 式中式中 Q Q产品的年生产纲领，单位：台产品的年生产纲领，单位：台/ /年；
188、年；n每台产品中所含零件的数量，单位：件每台产品中所含零件的数量，单位：件/台；台；a%备品率，对易损件应考虑一定数量的备品，以供用户修配的需要；备品率，对易损件应考虑一定数量的备品，以供用户修配的需要；b%废品率。废品率。三、生产纲领与生产类型三、生产纲领与生产类型2. 2. 生产类型及其工艺特征生产类型及其工艺特征 生产类型是指企业（或车间、工段、班生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地）生产专业化程度的分类。组、工作地）生产专业化程度的分类。一般分为：一般分为：1 1）大量生产）大量生产2 2）成批生产）成批生产3 3）单件生产）单件生产 2. 2. 生产类型及其工艺特征生产类型及
189、其工艺特征1 1）大量生产）大量生产 产品的数量很大，产品的结构和规格产品的数量很大，产品的结构和规格比较固定，产品生产可以连续进行，大比较固定，产品生产可以连续进行，大部分工作地的加工对象是单一不变的。部分工作地的加工对象是单一不变的。例如，汽车、拖拉机、轴承等产品的制造，例如，汽车、拖拉机、轴承等产品的制造，通常是以大量生产方式进行的。通常是以大量生产方式进行的。2. 2. 生产类型及其工艺特征生产类型及其工艺特征2 2）成批生产）成批生产产品数量较多，每年生产的产品结构和产品数量较多，每年生产的产品结构和规格可以预先确定，而且在某一段时间内是规格可以预先确定，而且在某一段时间内是比较固定
190、的，生产可以分批进行，大部分工比较固定的，生产可以分批进行，大部分工作地的加工对象是周期轮换的。作地的加工对象是周期轮换的。根据批量的大小，成批生产又可分为小根据批量的大小，成批生产又可分为小批生产、中批生产和大批生产。批生产、中批生产和大批生产。例如，通用机床（一般为车、铣、刨、钻、例如，通用机床（一般为车、铣、刨、钻、磨床）等产品制造往往属于这种生产类型。磨床）等产品制造往往属于这种生产类型。2. 2. 生产类型及其工艺特征生产类型及其工艺特征3 3）单件生产）单件生产 产产品品数数量量少少，但但种种类类、规规格格较较多多，多多数数产产品品只只能能单单个个或或少少数数几几个个地地生生产产，
191、很少重复。很少重复。 例例如如，重重型型机机器器、大大型型船船舶舶制制造造及及新产品试制等常属于这种生产类型。新产品试制等常属于这种生产类型。2. 2. 生产类型及其工艺特征生产类型及其工艺特征各种生产类型的工艺特征各种生产类型的工艺特征 P P217 217 表表7-37-3四、机械加工工艺规程四、机械加工工艺规程1. 1. 机械加工工艺规程的作用机械加工工艺规程的作用什么是工艺过程？什么是工艺规程？什么是工艺过程？什么是工艺规程？优质、高产、低成本优质、高产、低成本 工艺文件工艺文件 规定产品或零件制造工艺过程和操作方法的工规定产品或零件制造工艺过程和操作方法的工艺文件，称工艺规程。其中规
192、定零件机械加工工艺文件，称工艺规程。其中规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺规程。艺规程。 四、机械加工工艺规程四、机械加工工艺规程1. 1. 机械加工工艺规程的作用机械加工工艺规程的作用(1)(1)机械加工工艺规程是机械加工工艺过程机械加工工艺规程是机械加工工艺过程的主要技术文件，是指挥现场生产的依据。的主要技术文件，是指挥现场生产的依据。 (2)(2)机械加工工艺规程是新产品投产前，进行机械加工工艺规程是新产品投产前，进行有关的技术准备和生产准备的依据。有关的技术准备和生产准备的依据。 (3)(3)机械加工工艺规程是新建、
193、扩建或改建机械加工工艺规程是新建、扩建或改建厂房（车间）的依据。厂房（车间）的依据。 四、机械加工工艺规程四、机械加工工艺规程2. 2. 机械加工工艺规程的格式机械加工工艺规程的格式(1)(1)工艺过程卡片工艺过程卡片 工艺过程卡片是以工序为单位简要说明零件加工工艺过程卡片是以工序为单位简要说明零件加工过程的一种工艺文件。过程的一种工艺文件。 P P220 220 表表7-47-4(2)(2)工序卡片工序卡片 工序卡片是为每一道工序编制的一种工艺文件。工序卡片是为每一道工序编制的一种工艺文件。 P P221 221 表表7-57-5 四、机械加工工艺规程四、机械加工工艺规程3. 3. 制定机械
194、加工工艺规程的原始资料制定机械加工工艺规程的原始资料1 1）零件工作图及其产品装配图；）零件工作图及其产品装配图；2）产品验收的质量标准；）产品验收的质量标准；3 3）零件的生产纲领；零件的生产纲领；4 4）现现场场的的生生产产条条件件（毛毛坯坯制制造造能能力力、机机床床设设备备、工工艺艺装备、工人技术水平，专用设备和工装的制造能力）；装备、工人技术水平，专用设备和工装的制造能力）；5 5）国国内内外外有有关关的的先先进进制制造造工工艺艺及及今今后后生生产产技技术术的的发发展展方向等；方向等；6 6）有关的工艺、图纸、手册及技术书刊等资料。）有关的工艺、图纸、手册及技术书刊等资料。 五、制定机
195、械加工工艺规程的步骤五、制定机械加工工艺规程的步骤1.1.根据零件的生产纲领确定生产类型根据零件的生产纲领确定生产类型 2.2.对被加工零件进行工艺分析对被加工零件进行工艺分析 （零件分析）（零件分析） 功用功用 零件表面的技术要求零件表面的技术要求 结构工艺性结构工艺性五、制定机械加工工艺规程的步骤五、制定机械加工工艺规程的步骤1.1.根据零件的生产纲领确定生产类型根据零件的生产纲领确定生产类型 2.2.对被加工零件进行工艺分析对被加工零件进行工艺分析 3.3.确定毛坯确定毛坯 1 1）毛坯的制造类型；）毛坯的制造类型； 2 2）毛坯的制造精度；）毛坯的制造精度； 3 3）毛坯图）毛坯图种类
196、特 点铸件多用于形状复杂、尺寸较大的零件。其吸振性能好，但力学性能低。铸造方法有砂型铸造、离心铸造等，有手工造型和机器造型。模型有木模和金属模。木模手工造型用于单件小批生产或大型零件，生产效率低，精度低。金属模用于大批大量生产，生产效率高、精度高。离心铸造用于空心零件，压力铸造用于形状复杂、精度高、大量生产、尺寸小的有色金属零件锻件用于制造强度高、形状简单的零件（轴类和齿轮类）。用模锻和精密锻造，生产效率高，精度高。单件小批生产用自由锻冲压件用于形状复杂、生产批量较大的板料毛坯。精度较高，但厚度不宜过大型材用于形状简单或尺寸不大的零件。材料为各种冷拉和热轧钢材冷挤压件）用于形状简单、尺寸小和生
197、产批量大的零件。如各种精度高的仪表件和航空发动机中的小零件焊接件用于尺寸较大、形状复杂的零件，多用型钢或锻件焊接而成，其制造成本低，但抗振性差，容易变形，尺寸误差大工程塑料用于形状复杂、尺寸精度高、力学性能要求不高的零件粉末冶金尺寸精度高、材料损失少，用于大批量生产、成本高。不适于结构复杂、薄壁、有锐边的零件表7-6 常用毛坯种类和特点种类特 点铸件多用于形状复杂、尺寸较大的零件。其吸振性能好，但力学性能低。铸造方法有砂型铸造、离心铸造等，有手工造型和机器造型。模型有木模和金属模。木模手工造型用于单件小批生产或大型零件，生产效率低，精度低。金属模用于大批大量生产，生产效率高、精度高。离心铸造用
198、于空心零件，压力铸造用于形状复杂、精度高、大量生产、尺寸小的有色金属零件锻件用于制造强度高、形状简单的零件（轴类和齿轮类）。用模锻和精密锻造，生产效率高，精度高。单件小批生产用自由锻冲压件用于形状复杂、生产批量较大的板料毛坯。精度较高，但厚度不宜过大型材用于形状简单或尺寸不大的零件。材料为各种冷拉和热轧钢材冷挤压件）用于形状简单、尺寸小和生产批量大的零件。如各种精度高的仪表件和航空发动机中的小零件焊接件用于尺寸较大、形状复杂的零件，多用型钢或锻件焊接而成，其制造成本低，但抗振性差，容易变形，尺寸误差大工程塑料用于形状复杂、尺寸精度高、力学性能要求不高的零件粉末冶金尺寸精度高、材料损失少，用于大
199、批量生产、成本高。不适于结构复杂、薄壁、有锐边的零件五、制定机械加工工艺规程的步骤五、制定机械加工工艺规程的步骤1.1.根据零件的生产纲领确定生产类型根据零件的生产纲领确定生产类型 2.2.对被加工零件进行工艺分析对被加工零件进行工艺分析 3.3.确定毛坯确定毛坯 4.4.拟定工艺路线拟定工艺路线 什么是工艺路线？什么是工艺路线？工艺路线就是零件从毛坯到成品所经过工序的先后顺序。工艺路线就是零件从毛坯到成品所经过工序的先后顺序。 定位基准的选择定位基准的选择 表面加工方法的选择表面加工方法的选择 加工阶段的划分加工阶段的划分 工序顺序的安排工序顺序的安排 工序集中与分散的安排工序集中与分散的安
200、排 五、制定机械加工工艺规程的步骤五、制定机械加工工艺规程的步骤1.1.根据零件的生产纲领确定生产类型根据零件的生产纲领确定生产类型 2.2.对被加工零件进行工艺分析对被加工零件进行工艺分析 3.3.确定毛坯确定毛坯 4.4.拟定工艺路线拟定工艺路线 5.5.确定各工序所用的设备和工艺装备确定各工序所用的设备和工艺装备 6.6.确定加工余量、工序尺寸及公差确定加工余量、工序尺寸及公差7.7.确定切削用量及时间定额确定切削用量及时间定额8.8.填写工艺文件填写工艺文件 第第七七章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定第一节第一节工艺路线的拟定工艺路线的拟定 一、定位基准的选择一、定位基
201、准的选择定位基准定位基准粗基准粗基准精基准精基准用毛坯表面作用毛坯表面作的定位基准的定位基准用已经加工过用已经加工过的表面作的定的表面作的定位基准位基准一、定位基准的选择一、定位基准的选择1.精基准的选择选择精基准时，应从整个工艺过程选择精基准时，应从整个工艺过程来考虑，如何保证工件的尺寸精度和来考虑，如何保证工件的尺寸精度和位置精度，并使工件装夹方便可靠。位置精度，并使工件装夹方便可靠。1 1. .精基准的选择1)“基准重合基准重合”原则原则应尽量选择被加工表面的设应尽量选择被加工表面的设计基准作为精基准，这样可以计基准作为精基准，这样可以避免基准不重合而引起的定位避免基准不重合而引起的定位
202、误差。误差。 1 1. .精基准的选择1)“基准重合基准重合”原则原则图7-8车床床头箱1 1. .精基准的选择2)“基准统一基准统一”原则原则 应选择各加工表面都能共同使用的定位应选择各加工表面都能共同使用的定位基准作为精基准。这样，便于保证各加工基准作为精基准。这样，便于保证各加工表面间的相互位置精度，避免基准转换所表面间的相互位置精度，避免基准转换所产生的定位误差，并简化夹具的设计和制产生的定位误差，并简化夹具的设计和制造工作。造工作。1 1. .精基准的选择2)“基准统一基准统一”原则原则 图7-9柴油机机体1 1. .精基准的选择3)“互为基准互为基准”原则原则 当两个表面相互位置精
203、度要求很高，当两个表面相互位置精度要求很高，可以采取互为精基准的原则，反复多可以采取互为精基准的原则，反复多次进行精加工。次进行精加工。1 1. .精基准的选择4)“自为基准自为基准”原则原则 在有些精加工或光整加工工序中，在有些精加工或光整加工工序中，要求余量尽量小而均匀，在加工时就要求余量尽量小而均匀，在加工时就尽量选择加工表面本身作为基准。尽量选择加工表面本身作为基准。1 1. .精基准的选择4)“自为基准自为基准”原则原则 图7-10在自为基准条件下磨削车床床身导轨面2 2. .精基准的选择5)一定要保证工件定位准确，夹紧稳定一定要保证工件定位准确，夹紧稳定可靠，夹具结构简单，工人操作
204、简便。可靠，夹具结构简单，工人操作简便。2 2. .粗基准的选择图7-11床身加工粗基准的两种方案比较1)若工件必须首先保证某重要表面的加工余量若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应选择该表面为粗基准。均匀，则应选择该表面为粗基准。2 2. .粗基准的选择1)若工件必须首先保证某重要表面的加工余量若工件必须首先保证某重要表面的加工余量均匀，则应选择该表面为粗基准。均匀，则应选择该表面为粗基准。图7-11床身加工粗基准的两种方案比较2 2. .粗基准的选择2)在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件的所有表面都要加工，则应以加工余下，若
205、零件的所有表面都要加工，则应以加工余量最小的表面作为粗基准。量最小的表面作为粗基准。 图7-12阶梯轴粗基准的选择图7-13以不加工表面为粗基准2 2. .粗基准的选择3)3)在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若在没有要求保证重要表面加工余量均匀的情况下，若零件有的表面不需要加工，则应以不加工表面中与加零件有的表面不需要加工，则应以不加工表面中与加工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准。工表面的位置精度要求较高的表面为粗基准。 2 2. .粗基准的选择4)4)选作粗基准的表面，应尽可能平整和光洁，不选作粗基准的表面，应尽可能平整和光洁，不能有飞边、浇口、冒口及其它缺陷，以便定位能有飞
206、边、浇口、冒口及其它缺陷，以便定位准确、装夹可靠。准确、装夹可靠。2 2. .粗基准的选择5)5)一般只使用毛坯表面作一次粗基准，以后不再一般只使用毛坯表面作一次粗基准，以后不再重复使用。重复使用。二、加工方法的选择二、加工方法的选择选择加工方法应考虑的因素：1）各加工表面所要达到的加工技术要求；）各加工表面所要达到的加工技术要求；2）工件所用材料的性质、硬度和毛坯的质量；）工件所用材料的性质、硬度和毛坯的质量；3）零件的结构形状和加工表面的尺寸；）零件的结构形状和加工表面的尺寸；4）生产类型；）生产类型；5）车间现有设备情况；）车间现有设备情况；6）各各种种加加工工方方法法所所能能达达到到的
207、的经经济济精精度度和和表表面面粗粗糙糙度等。度等。加工方法选择的原则加工方法选择的原则1.所选的最终加工方法的经济精度及表面粗糙度要与加工表面的精度和表面粗糙度要求相适应 P298 表8-6 （内孔加工） P286 表8-3 （外圆加工）P172 图5-2 （平面加工） 二、加工方法的选择二、加工方法的选择2.所选加工方法要能保证加工表面的几何形状精度和表面相互位置精度要求P229表7-7表7-8表7-9二、加工方法的选择二、加工方法的选择3.所选加工方法要与零件的结构、加工表面的特点和材料等因素相适应 二、加工方法的选择二、加工方法的选择4.所选加工方法要与企业的生产类型相适应二、加工方法的
208、选择二、加工方法的选择5.加工方法要与工厂现有生产条件相适应 三、加工阶段的划分三、加工阶段的划分1.粗加工阶段2.半精加工阶段3.精加工阶段4.光整加工阶段划分加工阶段的原因有：划分加工阶段的原因有：1 1）为了保证加工质量。）为了保证加工质量。2 2）可以及早发现毛坯缺陷，以便及时报废）可以及早发现毛坯缺陷，以便及时报废或修补，避免继续加工造成浪费。或修补，避免继续加工造成浪费。3 3）可以合理使用机床设备。）可以合理使用机床设备。四、工序内容的合理安排四、工序内容的合理安排1.工序集中 如果如果在每道工序中所安排的加工内容多，在每道工序中所安排的加工内容多，则一个零件的加工就集中在少数几
209、道工序则一个零件的加工就集中在少数几道工序里完成，这样，工艺路线短，工序少，称里完成，这样，工艺路线短，工序少，称为工序集中。为工序集中。四、工序内容的合理安排四、工序内容的合理安排2.工序分散 如果如果在每道工序中所安排的加工内容少，在每道工序中所安排的加工内容少，把零件的加工内容分散在很多工序里完成，把零件的加工内容分散在很多工序里完成，则工艺路线长，工序多，称为工序分散。则工艺路线长，工序多，称为工序分散。四、工序内容的合理安排四、工序内容的合理安排工序集中的特点：1)1)在工件的一次装夹中，可以加工多个在工件的一次装夹中，可以加工多个表面。这样，可以减少安装误差，较好地保表面。这样，可
210、以减少安装误差，较好地保证这些表面之间的位置精度；同时可以减少证这些表面之间的位置精度；同时可以减少装夹工件的次数和辅助时间。装夹工件的次数和辅助时间。2)2)可以减少机床的数量，并相应地减少可以减少机床的数量，并相应地减少操作工人，节省车间面积，简化生产计划和操作工人，节省车间面积，简化生产计划和生产组织工作。生产组织工作。3 3） 由于要完成多种加工，机床结构复杂、精由于要完成多种加工，机床结构复杂、精度高、度高、成本也高。成本也高。 四、工序内容的合理安排四、工序内容的合理安排工序分散的特点：1)1)机床设备、工装、夹具等工艺装备机床设备、工装、夹具等工艺装备的结构比较简单，调整比较容易
211、，能的结构比较简单，调整比较容易，能较快地更换、生产不同的产品。较快地更换、生产不同的产品。2)2)对工人的技术水平要求较低对工人的技术水平要求较低。五、安排加工顺序的原则五、安排加工顺序的原则1.机械加工工序的安排1 1）先基面后其它）先基面后其它 2 2）先主后次）先主后次 3 3）先粗后精）先粗后精 4 4）先面后孔）先面后孔五、安排加工顺序的原则五、安排加工顺序的原则2.热处理工序的安排1 1）预备热处理预备热处理：为了改善工件材料机械性能和切削加：为了改善工件材料机械性能和切削加工性能的热处理（正火、退火、调质），应安排工性能的热处理（正火、退火、调质），应安排在在粗加工以前或粗加工
212、以后，半精加工之前进行粗加工以前或粗加工以后，半精加工之前进行；2 2）时效处理时效处理：为了消除工件内应力的热处理，安排：为了消除工件内应力的热处理，安排在在粗加工以后，精加工以前进行粗加工以后，精加工以前进行； 3 3）最终热处理最终热处理：为了提高工件表面硬度的淬硬处理，：为了提高工件表面硬度的淬硬处理，一般都安排一般都安排在半精加工之后，磨削等精加工之前进在半精加工之后，磨削等精加工之前进行行； 五、安排加工顺序的原则五、安排加工顺序的原则2.热处理工序的安排4 4）当工件需要）当工件需要渗碳淬火渗碳淬火时，由于高温渗碳会使工件产生时，由于高温渗碳会使工件产生较大的变形，故常较大的变形
213、，故常将渗碳工序放在次要表面加工之前将渗碳工序放在次要表面加工之前进行，待次要表面加工完毕之后再进行淬火，进行，待次要表面加工完毕之后再进行淬火，以减少以减少次要表面的位置误差；次要表面的位置误差；5 5）氮化、氰化氮化、氰化等热处理工序，可根据零件的加工要求安等热处理工序，可根据零件的加工要求安排排在粗、精磨之间或精磨之后进行；在粗、精磨之间或精磨之后进行；6 6）表面装饰性）表面装饰性镀层、发兰、发黑镀层、发兰、发黑处理，一般都安排处理，一般都安排在机在机械加工完毕之后进行。械加工完毕之后进行。 五、安排加工顺序的原则五、安排加工顺序的原则3.辅助工序的安排如：检验工序动平衡去磁去毛刺倒钝
214、锐角边六、拟定工艺路线举例六、拟定工艺路线举例例：例：图图7-14所示方头小轴，中批生产，材料为所示方头小轴，中批生产，材料为20Cr，要求要求 12h7mm段渗碳（深段渗碳（深0.8mm1.1mm），），淬火硬淬火硬度为度为50HRC55HRC，试拟定其工艺路线试拟定其工艺路线。图7-14方头小轴六、拟定工艺路线举例六、拟定工艺路线举例1.1.分析零件图分析零件图;2.加工方法加工方法;3.拟订工艺路线拟订工艺路线。图7-14方头小轴表7-10方头小轴制造工艺路线下料：20Cr钢棒22mm470mm若干段粗加工1车车右端面及右端外圆，留磨余量每面0.2mm(7mm不车)，按长度切断，每段切留
215、余量(23)mm。2车夹右端柱段，车左端面，留余量2mm；车左端外圆至20mm。3检验4渗碳半精加工5车夹左端20mm段，车右端面，留余量1mm，打中心孔；车7mm、12mm圆柱段。6车夹12部分，车左端面至尺寸，打中心孔。7铣铣削17mm17mm方头。8检验9淬火HRC=5060。精加工10研中心孔粗糙度Ra0.4m11磨磨12h7mm外圆，达到图纸要求。12检验13清洗、油封、包装第第七七章章 机械加工工艺规程的制定机械加工工艺规程的制定第三节第三节 工序具体内容的确定工序具体内容的确定加工余量及工序尺寸加工余量及工序尺寸设备与工艺装备设备与工艺装备切削用量切削用量时间定额时间定额第三节第
216、三节 工序具体内容的确定工序具体内容的确定一、加工余量及工序尺寸一、加工余量及工序尺寸一、加工余量及工序尺寸一、加工余量及工序尺寸1.加工余量加工余量加工余量加工余量Z加工总余量加工总余量Z0工序余量工序余量Zi工序余量工序余量Zi轴：轴：Zi=di1di孔：孔：Zi=DiDi1轴孔工序余量工序余量Zi加工加工B面：面：Z1=A0A1加工加工C面：面：Z2=A1A2外表面BC加工总余量加工总余量Z0式中 n某一表面的工序（或工步）数目。 一、加工余量及工序尺寸一、加工余量及工序尺寸2.工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差2.工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差对于轴类零件的外尺寸：工工序序尺尺寸寸偏偏差差取取
217、单单向向负负偏偏差差（h），），工序的基本尺寸等于最大极限尺寸，如工序的基本尺寸等于最大极限尺寸，如，对对于于孔孔类类等等零零件件的的内内尺尺寸寸：工工序序尺尺寸寸偏偏差差取取单单向向正正偏偏差（差（H），），工序的基本尺寸等于最小极限尺寸，如，工序的基本尺寸等于最小极限尺寸，如，对于毛坯的制造偏差：对于毛坯的制造偏差：取正负偏差。取正负偏差。2.工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差图7-16工序尺寸与余量间的关系粗车半精车精车毛坯i3.工序余量的确定工序余量的确定经验法查表法分析计算法影响加工余量的因素：影响加工余量的因素：图7-17上工序尺寸公差Ti1的影响1）上工序的尺寸公差Ti1、形状公差fi
218、1和位置公差wi1 （与定位有关）；影响加工余量的因素：影响加工余量的因素：图7-18直线度误差对加工精度的影响1）上工序的尺寸公差Ti1、形状公差fi1和位置公差wi1 （与定位有关）；0.05影响加工余量的因素：影响加工余量的因素：2）上工序加工表面的粗糙度Ri1以及表面缺陷层的深度Hi1 ；图7-19上工序表面粗糙度和缺陷层的影响影响加工余量的因素：影响加工余量的因素：图7-20三爪卡盘的装夹误差3）本工序的装夹误差i，包括定位误差和夹紧误差。 3.工序余量的确定工序余量的确定对于平面加工的单边余量：对于平面加工的单边余量：Zi=Ti1+fi1+wi-1+Ri1+Hi1+ i对于外圆和内
219、孔加工的双边余量：对于外圆和内孔加工的双边余量：Zi=Ti1+2（fi1+wi-1+Ri1+Hi1+ i）3.工序余量的确定工序余量的确定用浮动镗刀镗孔或用圆拉刀拉孔时：用浮动镗刀镗孔或用圆拉刀拉孔时：Zi=Ti1+2（Ri1+Hi1）对于研磨、超精加工等光整加工工序：Zi=2Ri14.简单工序尺寸及公差的确定简单工序尺寸及公差的确定图7-21小轴例：如图所示小轴零件，毛坯为普通精度的热轧圆钢，例：如图所示小轴零件，毛坯为普通精度的热轧圆钢，装夹在车床前、后顶尖间加工，主要工序；下料装夹在车床前、后顶尖间加工，主要工序；下料车端面车端面钻中心孔钻中心孔粗车外圆粗车外圆精车精车外圆外圆磨削外圆。
220、磨削外圆。 表7-11工序尺寸及公差的计算（单位：mm）工序工序名称名称工序工序余量余量工序经济工序经济加工精度加工精度工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差磨削磨削IT70.021 25.0025.00-0.021精车精车粗车粗车毛坯毛坯表7-11工序尺寸及公差的计算（单位：mm）工序工序名称名称工序工序余量余量工序经济工序经济加工精度加工精度工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差磨削磨削IT70.021 25.0025.00-0.021精车精车粗车粗车毛坯毛坯3.0IT141.0280.5表7-11工序尺寸及公差的计算（单位：mm）工序工序名称名称工序工序余量余
221、量工序经济工序经济加工精度加工精度工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差磨削磨削0.3IT70.021 25.0025.00-0.021精车精车0.8粗车粗车毛坯毛坯3.0IT141.0 26.1+1.9=28.0280.5表7-11工序尺寸及公差的计算（单位：mm）工序工序名称名称工序工序余量余量工序经济工序经济加工精度加工精度工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差磨削磨削0.3IT70.021 25.0025.00-0.021精车精车0.8粗车粗车1.9毛坯毛坯3.0IT141.0280.5表7-11工序尺寸及公差的计算（单位：mm）工序工序名称名称工序工序余量
222、余量工序经济工序经济加工精度加工精度工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差磨削磨削0.3IT70.021 25.0025.00-0.021精车精车0.8IT100.084粗车粗车1.9IT120.210毛坯毛坯3.0IT141.0280.5表7-11工序尺寸及公差的计算（单位：mm）工序工序名称名称工序工序余量余量工序经济工序经济加工精度加工精度工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差磨削磨削0.3IT70.021 25.0025.00-0.021精车精车0.8IT100.084 25+0.3=25.3粗车粗车1.9IT120.210 25.3+0.8=26.1毛坯毛
223、坯3.0IT141.0 26.1+1.9=28.0280.5表7-11工序尺寸及公差的计算（单位：mm）工序工序名称名称工序工序余量余量工序经济工序经济加工精度加工精度工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差磨削磨削0.3IT70.021 25.0025.00-0.021精车精车0.8IT100.084 25+0.3=25.325.30-0.084粗车粗车1.9IT120.210 25.3+0.8=26.126.10-0.210毛坯毛坯3.0IT141.0 26.1+1.9=28.0280.5某齿轮内孔工序尺寸及公差的计算（单位：mm）工序工序名称名称工序工序余量余量工序经济工序经
224、济加工精度加工精度工序基本尺寸工序基本尺寸工序尺寸及偏差工序尺寸及偏差精镗精镗0.3IT70.025 48.0048.0+0.0250半精半精镗镗1.0IT90.06248.0-0.3=47.747.7+0.0620粗镗粗镗1.7IT120.250 47.7-1.0=46.746.7+0.2500毛坯毛坯3.0IT151.0 46.7-1.7=45.0450.5二、工艺装备的选择二、工艺装备的选择工艺装备：机床、夹具、量具、刀具、辅具1.机床的选择(1)机床的尺寸规格要与被加工的零件尺寸相适；机床的尺寸规格要与被加工的零件尺寸相适；(2)机床精度要与被加工零件的加工要求相适应；机床精度要与被加
225、工零件的加工要求相适应；(3)机床的生产率与被加工零件的生产纲领相适应；机床的生产率与被加工零件的生产纲领相适应；(4)机床的选用要考虑节省投资和适当考虑生产的发展机床的选用要考虑节省投资和适当考虑生产的发展;(5)改（扩）建车间，要充分利用原有设备。改（扩）建车间，要充分利用原有设备。2.机床夹具的选择 机床夹具的选择主要考虑生产类型。机床夹具的选择主要考虑生产类型。（1）单件小批量生产应尽量选用通用夹具；）单件小批量生产应尽量选用通用夹具；（2）大批大量生产时，应采用高生产效率的专用）大批大量生产时，应采用高生产效率的专用机床夹具；机床夹具；此外，夹具的精度应与零件的加工精度相适应。此外，
226、夹具的精度应与零件的加工精度相适应。3.刀具的选择 刀具的选择主要取决于：刀具的选择主要取决于： 工序所采用的加工方法工序所采用的加工方法 加工表面的尺寸大小加工表面的尺寸大小 工件材料工件材料 要求的加工精度要求的加工精度 表面粗糙度表面粗糙度 生产率生产率 经济性经济性 在选择时应尽量采用标准刀具。在选择时应尽量采用标准刀具。4.量具的选择 量具的选择主要根据生产类型和要求的检验精度进行。对于尺寸误差：对于尺寸误差：1）在单件小批生产中，广泛采用通用量具（游标卡尺、千分尺等）在单件小批生产中，广泛采用通用量具（游标卡尺、千分尺等）；2）成批生产多采用极限量规；）成批生产多采用极限量规；3）
227、大量生产多采用自动化程度高的量仪，如电动或气动量仪等。）大量生产多采用自动化程度高的量仪，如电动或气动量仪等。对于形位误差：对于形位误差：1)在在单单件件小小批批生生产产中中，一一般般采采用用通通用用量量具具（百百分分表表，千千分分表表等等），也有采用三坐标测量机的；也有采用三坐标测量机的；2）在成批大量生产中，多采用专用检具。）在成批大量生产中，多采用专用检具。三、切削液的选择三、切削液的选择1.切削液的作用（1 1）冷却作用）冷却作用（2 2）润滑作用）润滑作用（3 3）清洗作用）清洗作用三、切削液的选择三、切削液的选择2.切削液的种类（1 1）水溶液水溶液（2 2）乳化液乳化液（3 3）
228、切削油切削油3.切削液的选用(1) (1) 按加工性质选用：按加工性质选用： 1) 1) 粗加工时，应选用以冷却为主的水溶液或乳化液；粗加工时，应选用以冷却为主的水溶液或乳化液； 2) 2) 精精加加工工时时，应应选选用用润润滑滑为为主主的的极极压压切切削削油油或或高高浓浓度的极压乳化液。度的极压乳化液。 3) 3) 钻钻削削、铰铰削削、拉拉削削和和深深孔孔加加工工时时，应应选选用用粘粘度度较较小小的的极极压压水水溶溶液液、极极压压乳乳化化液液和和极极压压切切削削油油，并并应应加大流量和压力。加大流量和压力。3.切削液的选用(2)按刀具材料选用：按刀具材料选用：1)高高速速钢钢刀刀具具粗粗加加
229、工工，用用极极压压水水溶溶液液或或极极压压乳乳化化液液。高高速速钢钢刀刀具具精精加加工工，用用极极压压乳乳化化液液或或极极压压切切削削油油，以减小摩擦，提高表面质量和精度，延长刀具寿命。以减小摩擦，提高表面质量和精度，延长刀具寿命。2)硬质合金刀具高速切削，一般，不使用切削液；硬质合金刀具高速切削，一般，不使用切削液；3)使使用用立立方方氮氮化化硼硼刀刀具具或或砂砂轮轮时时，不不宜宜使使用用水水质质切切削削液。液。3.切削液的选用(3)按工件材料选用按工件材料选用要注意以下几点：要注意以下几点：1)铸铸铁铁、黄黄铜铜及及硬硬铝铝等等脆脆性性材材料料，由由于于切切屑屑碎碎末末会会堵堵塞塞冷冷却却
230、系系统统，容容易易使使机机床床磨磨损损，一一般般不不加加切切削削液液。但但精精加加工工时时为为了了降降低低表表面面粗粗糙糙度度，可可采采用用粘粘度度较较小小的煤油或的煤油或7%10%乳化液。乳化液。2)切切削削有有色色金金属属和和铜铜合合金金时时，不不宜宜采采用用含含硫硫的的切切削削液液，以免腐蚀工件。以免腐蚀工件。3)切削镁合金时，不能用油质切削液，以免燃烧起火。切削镁合金时，不能用油质切削液，以免燃烧起火。四、时间定额的确定四、时间定额的确定什么是时间定额？1.1.时间定额的组成时间定额的组成图7-22车削外圆的基本时间（1）基本时间tm（单位：min）1.1.时间定额的组成时间定额的组成
231、（2）辅助时间ta（单位：min） 如如: : 装卸工件、装卸工件、 开停机床、开停机床、 改变切削用量、改变切削用量、 进退刀具、进退刀具、 测量工件等测量工件等 1.1.时间定额的组成时间定额的组成（2）辅助时间ta（单位：min） 如如: : 装卸工件、装卸工件、 开停机床、开停机床、 改变切削用量、改变切削用量、 进退刀具、进退刀具、 测量工件等测量工件等 基本时间基本时间+辅助时间辅助时间=工序作业时间工序作业时间 1.1.时间定额的组成时间定额的组成（3）布置工作地时间ts（单位：min） 如：更换刀具、如：更换刀具、 润滑机床、润滑机床、 清理切屑、清理切屑、 收拾工具等收拾工具
232、等 布置工作地时间ts=工序作业时间工序作业时间%1.1.时间定额的组成时间定额的组成（4）休息与生理需要时间tr（单位：min） 休息与生理需要时间=工序作业时间% 上述四部分的时间之和称为单件工时，即上述四部分的时间之和称为单件工时，即1.1.时间定额的组成时间定额的组成（5）准备与终结时间准备与终结时间tsutsu（单位：单位：minmin）2 2、提高生产率的措施、提高生产率的措施(1)(1)缩短基本时间：缩短基本时间：1 1）采采用用精精铸铸、精精锻锻的的毛毛坯坯件件，实实施施无无切切屑屑或或少少切屑加工；切屑加工；2 2）合理选择切削条件，确定合理的切削用量；）合理选择切削条件，确
233、定合理的切削用量；3 3）采用多刀多刃切削，多件同时加工；）采用多刀多刃切削，多件同时加工；4 4）缩短工作行程；缩短工作行程；5 5）在在可可行行条条件件下下，采采用用先先进进切切削削技技术术，如如高高速速切削、强力切削与大进给切削等。切削、强力切削与大进给切削等。2 2、提高生产率的措施、提高生产率的措施(2)(2) 缩短辅助时间：缩短辅助时间：1 1）采用高度自动化的机床或数控机床；）采用高度自动化的机床或数控机床；2 2）采采用用先先进进的的检检测测设设备备，实实施施在在线线主主动动检检测；测；3 3）采采用用连连续续加加工工，如如采采用用带带回回转转工工作作台台的的组组合合机机床床或
234、或者者在在万万能能机机床床上上设设置置多多工工位位夹夹具，使装卸时间和加工时间相重合。具，使装卸时间和加工时间相重合。2 2、提高生产率的措施、提高生产率的措施(3)(3)合合理理采采用用先先进进制制造造技技术术（AMTAMT），例例如如CAPPCAPP、CAMCAM、GTGT及及CIMSCIMS等。等。(4) (4) 合合理理采采用用科科学学管管理理模模式式，提提高高管管理理效效率率和和劳劳动动生生产产率率，使使制制造造系系统统管管理理组组织织机机构构合合理理化化，使使制制造造系系统统以以最最优优化化的的方方式式运运行。行。五、切削用量的合理选择五、切削用量的合理选择 什么是合理的切削用量？
235、它它是是指指在在保保证证加加工工质质量量的的前前提提下下，充充分分利利用用刀刀具具和和机机床床的的性性能能，能能获获得得高高的生产率和低的加工成本的切削用量。的生产率和低的加工成本的切削用量。 五、切削用量的合理选择五、切削用量的合理选择1. 切削用量选择的原则 （1 1）a aspsp、f f、v vc c对切削生产率的影响对切削生产率的影响 材料切除率材料切除率 P P17 17 Q Q=1000=1000v vc ca aspspf f （mmmm3 3/s/s）（2 2）a aspsp、f f、v vc c对表面粗糙度的影响对表面粗糙度的影响 表面粗糙度表面粗糙度 进给量进给量f f
236、影响最大影响最大 切削速度切削速度v vc c次之次之 被吃刀量被吃刀量a aspsp影响最小影响最小（3 3）aspasp、f f、vcvc对刀具寿命的影响对刀具寿命的影响 刀具寿命：刀具寿命：P P103103 五、切削用量的合理选择五、切削用量的合理选择1.切削用量选择的原则 在机床、刀具、工件的强度以及工艺在机床、刀具、工件的强度以及工艺系统刚性允许的条件下系统刚性允许的条件下: :1)1)首先选择尽可能大的背吃刀量首先选择尽可能大的背吃刀量aspasp; ;2)2)其次选择在加工条件和加工要求限制下其次选择在加工条件和加工要求限制下允许的进给量允许的进给量f f; ;3)3)最后再按
237、刀具寿命的要求确定一个合适最后再按刀具寿命的要求确定一个合适的切削速度的切削速度vcvc。五、切削用量的合理选择五、切削用量的合理选择 2.刀具寿命的确定 1)刀具的经济寿命TC（min）： 按工序加工成本最低的原则确定的刀具寿命。按工序加工成本最低的原则确定的刀具寿命。 2)刀具的最高生产率寿命TP（min）： 按工序加工时间最少的原则确定的刀具寿命按工序加工时间最少的原则确定的刀具寿命 。 2.刀具寿命的确定 表7-12计算刀具寿命的近似公式 刀具寿命高速钢硬质合金陶瓷经济寿命最高生产率寿命五、切削用量的合理选择五、切削用量的合理选择 3.切削用量的合理制定 3.切削用量的合理制定 (1)
238、(1)背吃刀量背吃刀量aspasp和走刀次数的选择和走刀次数的选择 1 1）粗粗加加工工时时，首首先先应应将将精精加加工工的的和和半半精精加加工工的的余余量量留留下下来来，剩剩下下的的余余量量尽可能在一次走刀下切除。尽可能在一次走刀下切除。3.切削用量的合理制定 (1)(1)背吃刀量背吃刀量aspasp和走刀次数的选择：和走刀次数的选择： 2 2）精精加加工工时时的的最最小小背背吃吃刀刀量量的的确确定定，取取决决于于刀刀具具刃刃口口的的锋锋利利程程度度，对对于于刃刃口口较较锋锋利利的的高高速速钢钢刀刀具具不不应应小小于于0.0050.005mmmm；对对于于刃刃口口不不太太锋锋利利的的硬硬质质
239、合金刀具，背吃刀量要略大一点。合金刀具，背吃刀量要略大一点。3.切削用量的合理制定 (2)(2) 进给量进给量f f的选择：的选择： 1 1）粗加工时，主要考虑工艺系统的承受能力。粗加工时，主要考虑工艺系统的承受能力。选选择择进进给给量量的的限限制制条条件件有有：机机床床进进给给机机构构的的强强度度、车车刀刀刀刀杆杆强强度度、车车刀刀刀刀杆杆刚刚度度、刀刀片片强强度度以以及及工工件件装装夹夹刚刚度度等等，每每个个限限制制条条件件给给出出一一个个允允许许的的进进给给量量，在在这这几个允许的进给量中选取最小的一个。几个允许的进给量中选取最小的一个。在在制制定定大大批批大大量量生生产产的的工工艺艺规
240、规程程时时，应应该该按按照照上上述述限限制条件，通过计算和比较，来确定合理的进给量。制条件，通过计算和比较，来确定合理的进给量。3.切削用量的合理制定 (2)(2) 进给量进给量f f的选择：的选择： 2 2）半半精精加加工工和和精精加加工工时时，最最大大进进给给量量主主要受加工精度和表面粗糙度的限制。要受加工精度和表面粗糙度的限制。 当当车车刀刀的的刀刀尖尖圆圆弧弧半半径径r r 较较大大或或车车刀刀具具有有副副偏偏角角很很小小的的修修光光刃刃，且且切切削削速速度度较高时，进给量可较高时，进给量可以选得大一些。以选得大一些。3.切削用量的合理制定 (2)(2) 进给量进给量f f的选择：的选
241、择： 3 3）在在生生产产中中，进进给给量量常常常常是是按按实实际际经验确定的。经验确定的。P247表表7-157-153.切削用量的合理制定 (2)(2) 进给量进给量f f的选择：的选择： 4 4）受受已已加加工工表表面面粗粗糙糙度度限限制制的的半半精精加加工工和和精精加加工工的的进进给给量量经经验验值值，可可按按表表7-167-16选取。选取。3.切削用量的合理制定 (1)(1)切削速度切削速度vc的选择：的选择： 1 1）首先，应该根据已确定的背吃刀量）首先，应该根据已确定的背吃刀量asp、进给量进给量f以及刀具寿命以及刀具寿命T，再按刀具寿命与切削用量关系式计再按刀具寿命与切削用量关
242、系式计算，得出的计算值。算，得出的计算值。 所选定的这个刀具寿命所选定的这个刀具寿命T，一般都在刀具的经济一般都在刀具的经济寿命寿命Tc和最高生产率寿命和最高生产率寿命Tp之间之间。3.切削用量的合理制定 (3)(3)切削速度切削速度vc的选择：的选择：2）计算）计算vc后，应根据加工工件直径计算相应的转速，后，应根据加工工件直径计算相应的转速，转速转速n再再按按照照机机床床的的转转速速表表，确定一个可实现的转速n。然然后后，再再计计算算在在这这个个实实际际转转速速n下下的的实实际际的的切切削削速速度度vc。通通常常要要求求实实际际的的切切削削速速度度vc尽尽量量接接近近（一一般般为为略略小于）初始计算值。小于）初始计算值。 3）校验机床功率及扭矩。）校验机床功率及扭矩。切削功率切削功率Pc：（Kw）机床的有效功率机床的有效功率：（Kw）若若则机床效验合格则机床效验合格(3)(3)切削速度切削速度vc的选择：的选择：
