机械加工工艺基础
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机械加工基础机械加工是指利用机床、工具和刀具等进行切削、磨削、铣削、钻削等工艺，将原材料加工成所需形状、尺寸、精度和表面质量的工艺过程。
机械加工是制造业中常见且重要的环节之一，它贯穿于产品的设计、制造和维护等各个阶段。
本文将对机械加工基础进行详细介绍。
一、机械加工的种类1. 切削加工：切削加工是利用旋转刀具与工件进行相对运动，通过剪切或刮削等方式来去除工件上多余的材料，以达到所需的形状和尺寸。
常见的切削加工方式有车削、铣削、钻削、镗削等。
2. 磨削加工：磨削加工是利用磨具对工件进行研磨或研磨来达到所需的形状和尺寸。
磨削加工常用于对硬脆材料和高精度要求的工件进行加工，常见的磨削加工方式有平面磨削、圆柱磨削、内外圆磨削等。
3. 成型加工：成型加工是指利用特定的工具或模具将原材料进行变形或切除，来获得所需的形状和尺寸。
常见的成型加工方式有锻造、铸造、挤压、冲压、注塑等。
二、机械加工中的常用机床1. 钻床：钻床是一种用来钻孔的机床，它通过切削刃在工件表面上形成孔洞。
2. 铣床：铣床是一种用来铣削平面、凸轮槽等工件的机床，通过在工件上进行旋转切削。
3. 磨床：磨床主要用于研磨与机械加工不易加工的高精度工件，如磨平面、磨圆柱等。
4. 车床：车床是一种用来车削工件的机床，通过在工件上进行旋转切削。
三、机械加工中的工艺参数与工具选择在机械加工中，需要根据工件的要求选择合适的工艺参数和刀具。
一般来说，工艺参数包括切削速度、进给速度、切削深度等。
根据材料的不同，选择合适的刀具材质、刀具类型和刀具几何形状等。
四、机械加工中的质量控制机械加工中，质量控制是非常重要的环节，它直接关系到工件的尺寸精度和表面质量。
常用的质量控制方法包括测量和检验。
其中测量通常采用千分尺、游标卡尺、外径千分表等工具进行，而检验则通常通过对工件进行外观检查、尺寸测量、硬度检验等来确保质量。
五、机械加工中的安全注意事项在机械加工中，需要高度重视安全问题。
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4.2 工件的基准
设计基准：即设计零件的基准，如下图左：齿轮内孔、外圆和齿轮分 度圆均以轴线为基准；而两端面是互为基准。下图右：表面2和3及孔 4的轴线的设计基准是表面1的。孔5的轴线的设计基准是孔4的轴线。 工艺基准：在制造零件时所使用的基准，它又分为工序基准、定位基 准、测量基准、装配基准。下图左在加工时、轴线并不实际存在，所 以内孔实际是加工外圆和左端面的定位基准。
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常用的刀具材料
种 类 硬度 抗弯强 热硬性 工艺性能 用 HRC 度GPa ℃
60-65
60-65
途
碳素工具钢
合金工具钢
2.16
2.35
200-250
300-400
热成型
同上
手工刀具
低速刀具
高速钢
硬质合金 陶瓷材料
63-70 1.9-4.4
600-700
同上
烧结成型 同上
中速刀具
高速刀具
89-93 1.0-2.2 800-1000 91-95 0.4-0.9
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4.1.1 常用的刀具材料
常用的硬质合金有： 钨钴钛类（牌号YT）硬质合金：适合于加工钢等 塑性材料，其代号有YT5、YT15、YT30等，粗 加工用YT5, 精加工用YT30; 钨钴类（牌号YG）硬质合金：适合于加工铸铁、 青铜等脆性材料，其代号有YG3、YG6、YG8等， 粗加工用YG8，精加工用YG3。
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2、机床的基本结构
1.主传动部件： 用来实现机床主运动； 2 .进给传动部件：主要用来实现机床进给运动； 3 .工件安装装置：用来安装工件； 4 .刀具安装装置 ：用来安装刀具； 5 .支承件：用来支承和连接机床各零部件，是 机 床的基础构件； 6 .机床动力部件：为机床提供动力。
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❖ 例如，在车床上加工轴，先从一端加工 出部分表面，然后调头再加工另一端，这 时的工序内容就包括两个安装。
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❖ （3）工位
❖ 采用转位（或移位）夹具、回转工作 台或在多轴机床上加工时，工件在机床 上一次装夹后，要经过若干个位置依次 进行加工，工件在机床上所占据的每一 个位置上所完成的那一部分工序就称为 工位。
机械加工工艺系统由金属切削机床、刀具、 夹具和工件四个要素组成，它们彼此关联、互 相影响。
该系统的整体目的是在特定的生产条件下， 在保证机械加工工序质量的前提下，采用合理 的工艺过程，降低该工序的加工成本。
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❖（3）机械制造系统
在工艺系统基础上以整个机械加 工车间为整体的更高一级的系统。该 系统的整体目的就是使该车间能最有 效地全面完成全部零件的机械加工任 务。
形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品的过程称为工艺过程。 ❖ 工艺：就是制造产品的方法。 ❖ 机械加工工艺过程：采用机械加工的方法，直接 改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为 零件的过程称为机械加工工艺过程。
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❖ 生产过程
❖ 工业产品的生产过程：是指由原材料到成品之 间的各个相互联系的劳动过程的总和。
❖ 例如轴类零件如果要切去的金属层很厚，则 需分几次切削，这时每切削一次就称为一次走刀。 因此在切削速度和进给量不变的前提下刀具完成 一次进给运动称为一次走刀。
❖ 下图是一个带半封闭键槽阶梯轴两种生产类 型的工艺过程实例，从中可看出各自的工序、安 装、工位、工步、走刀之间的关系。
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基本概念
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❖ （4）工步
❖ 在加工表面、切削刀具、切削速度 和进给量不变的条件下，连续完成的那 一部分工序内容称为工步。生产中也常 称为“进给”。
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3.4 齿轮、齿条传动
齿轮齿条传动机构可将旋转运动转变为直线运 动（当齿轮为主动轮时），也可将直线运动转变为旋 转运动（当齿条为主动件时），在实际运用中，以前 者居多。
齿轮齿条传动的效率很高，但制造精度不高时， 传动的平稳性和准确性较差。
3.5 丝杆、螺母传动
丝杆、螺母传动可使旋转运动变成直线运动， 例如在车床上车螺纹时，丝杆旋转，合上开合螺母后， 刀架便作纵向运动。
3.切削运动与切削用量
机器零件的基本表面包括：外圆、内 圆（孔）、平面和成型面
基本表面主要由如下的加工方法获得
3.1 切削运动
机床名称
卧式车床 钻床 卧铣、立铣 牛头刨床
龙门刨床 外圆磨床
内圆磨床
平面磨床
机床的切削运动
主运动
进给运动
工件旋转运动 钻头旋转运动 铣刀旋转运动 刨刀往复运动
工件往复运动 砂轮高速旋转
5. 可以用精细车的办法实现有色金属零件的高精度的加 工（有色金属的高精度零件不适合采用磨削）
6 铣削加工
6.1立式铣床的基本结构
主轴箱 主轴
工作台 横溜板 升降台
底座
6.2 铣削的主要加工范围
6.3 铣床的分度加工功能
1.分度头手柄与卡盘中心轴之间的传动比为40：1，即手柄转 40圈，卡盘或工件转1圈。
机械制造工程训练
索引
一、成本要素 二、切削加工的基础知识 三、金属切削机床 四、机械加工工艺过程 五、零件表面的加工方案 六、下料 七、焊接
一、成本计算
变动成本：计件工人工资、辅料、材料费、能耗 固定成本：设备、厂房、管理费用 计算方法：产生费用分摊到单个时间费用，如车工序
36元/H
3.容易产生振动，铣刀的刀齿切入和切出时产 生振动，加工过程中切削面积和切削力变化较 大。
机械加工工艺过程的基础知识
>1000
>5000
>50000
各种生产类型的特征和要求：
单件、小批生产 机床设备 夹具 刀具和量具 毛坯 成批生产 大批大量生产 通用（万能）的设 通用和部分专用设 广泛使用高效专用 备 备 设备 通用夹具 广泛使用专用夹具 广泛使用高效专用 夹具
一般刀具和通用量 部分的采用专用刀 广泛采用高效率专 具 具和量具 用刀具和量具 木模手工造型和自 部分的采用机器造 机器造型、压力铸 由锻造 型和模锻 造、模锻、滚锻等
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⑵ 工艺基准： 在工艺过程中所依据的基准。 定位基准：在加工过程中，用作工件定位的基准。
装配基准： 装配时，用来确定零件、部件在产品中 的相对位置所依据的基准。 测量基准：测量工件被加工表面尺寸和相 互位置所依据的基准。
2. 定位基准的选择 1) 工件的六点定位原理
xoy： x y yoz： x z xoz：y
一、生产过程和工艺过程
1. 生产过程
由原材料制成各种零件，并装配成机器的全过程。
包括：原材料的运输、保管，生产准备、毛坯制造、 机械加工、装配、检验、试车、油漆、包装等。
2. 工艺过程
在生产过程中，直接改变原材料的（毛坯）的形状、 尺寸、性能，使之变为成品的过程。
工艺过程具体可分为：
铸造、压力加工、焊接、机械加工、热处理、特种加工、 电镀、涂覆、装配等工艺过程。 3. 机械加工工艺过程的组成 1) 工序 一个（一组）工人，在同一工作地点（同一 机床），对一个（一组）零件所连续完成的 那部分工艺过程。
2) 专用夹具 为某一特定零件的特定工序专门设计和制造的夹具。
所以：定位精度高，生产率高，适用于大批量生产。
3) 其它夹具 可调夹具；组合夹具；随行夹具等。
机械加工工艺过程的基础知识
余量(yú liànɡ)的大小
① 与生产类型 (②lèi与xí生ng产)有关 (关 ③sh与ēn零g件ch的ǎn形)方状法和尺有寸有关 ④ 与工序有关
加工外圆面：
粗车：3~5mm
精车：1~1.6mm
粗磨：0.3~0.5mm
磨削 精磨：0.1mm以下
第十八页，共41页。
批2量) 专生用产。
为夹所()z夹某具以h具u一。：ā特定n定y位ò(t精nègd度ìn高g)零，件生的产特率定高(t，è d适ìn用g)工于序大专批门量设生计产和。制造的
3) 其它夹具 可调夹具；组合夹具；随行夹具等。
第十三页，共41页。
2. 夹具(jiājù)的 组成
钻套 挡铁
夹紧机构 工件
V形块
第三十三页，共41页。
3) 检验工序(gōngxù) 的⑴安零排件从一个车间送往另一个车间的前后；
⑵ 零件粗加工阶段结束之后(zhīhòu)； ⑶ 重要工序加工的前后； ⑷ 零件全部加工结束之后(zhīhòu)。
六、机床与工艺装备 (z1h. 机u床ān的g选b择èi)的选择
⑴ 机床的精度应与工序要求的精度相适应； ⑵ 机床的生产率应与该零件生产类型相适应； ⑶ 机床的加工尺寸范围应与零件的外形尺寸相适应； ⑷ 应符合本厂现有的实际情况。
第八章 机械加工工艺(gōngyì)过程的 基础知识
§1 机械加工工艺(gōngyì)过程的基本概念 §2 工件(gōngjiàn)的安装和夹具
§3 工件工艺规程的制定
§4 典型零件工艺过程
第一页，共41页。
第八章 机械加工工艺(gōngyì)过程的基 础§知1 识机械加工工艺(gōngyì)过程的基
机械加工工艺基础吴恒文
机械加工工艺基础吴恒文
机械加工工艺是一门用于制造各种零部件的技术，常见于航空、汽车、机床、电力、通信等各个领域。
在机械加工工艺中，主要包括铣削、车削、钻孔、磨削、切割等工艺。
铣削工艺是用铣床将工件上的材料切除，并采用不同的刀具设计和切削方式来完成各种复杂的形状和结构，是机械加工中最常用的一种方法。
车削工艺是用车床将工件旋转并将旋转中心移动到将要修削的面上，利用不同的切削工具进行加工。
它可用于制作各种在平面或立体作业的零件，制作精度较高，效率也较高。
钻孔工艺是通过钻头直接在工件上面钻孔，常用于制造孔、尺寸精确定位和加工高精度孔等。
除了常规钻头外，钻孔工艺还可以使用冷却液进行冷却和润滑，以保证加工效果和刀具的寿命。
磨削工艺是通过砂轮进行加工，主要用于加工高硬度金属和超硬材料，工件表面质量较高，可保证表面精度、平整度等要求。
切割工艺是利用剪切力将工件分离，在机械加工工艺中很常见，常用于切割板材、管材等工件，操作简单，效率高。
机械加工工艺对材料、设计、加工工艺及检验等方面都有严格要求，只有整合各方面的要素并加以严谨的监控，才能保证零件的品质和工艺的稳定性。
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2.2 表 面 粗 糙 度
表面粗糙度对零件质量的影响：
零件的表面粗糙度对机器零件的性能和使用寿命影响较大， 主要有以下几个方面： 1）零件表面粗糙，将使接触面积减小，单位面积压力加大，接触
变形加大，磨擦阻力增大，磨损加快； 2) 表面粗糙度影响配合性质。对于间隙配合，表面粗糙易磨损，
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2.4零件的加工精度与表面粗糙度的关系
提问
零件的加工精度与表面 粗糙度的关系如何？
• 精度：宏观几何参数的误差
• 表面粗糙度：微观几何参数的误差
• 加工精度高，必须采用一系列的高精度的加工方法，而 经过高精度的加工后零件表面粗糙度一定低，反之，表 面粗糙度低，零件必须采用一系列的降低表面粗糙度的 加工方法，而低表面粗糙度的加工方法不一定是高精度 的加工方法。
• 指零件上实际要素的形状与理想形状相符 合的程度；
• 国家标准规定了六类形状公差（见下表）
• 形状精度的标注：框格分为2格，
箭头指向待表达的表面，数字表示
允许误差的大小，单位为毫米。
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2.1.3 位 置 精 度
• 指零件的实际要素（点、线、面）相对 于基准之间位置的准确度。
圆圈中的英文字母表示基准，框格分3格，箭头指向待
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第一章
切削加工的基础知识
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返回索引 5
1.1 钳工与机械加工
• 钳工：通过工人手持工具进行切削加工。 • 机械加工：采用不同的机床（如车床、铣
床、刨床、磨床、钻床等）对工 件进行切削加工。
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2.零件表面质量的概念
零件几何参数： 宏观几何参数： 包括：尺寸、形状、位置等要素。 微观几何参数： 指：微观表面粗糙程度。
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中南大学 Central South University
机械加工工艺基础
中南大学 工业训练中心
索引
第一章.切削加工的基础知识 第二章.金属切削机床 第三章.机械加工工艺过程 第四章.零件表面的加工方案 第五章.零件的结构工艺性 第六章.数控加工技术 第七章.加工中心自动编程与操作 第八章.装配 第九章.快速第九章成形制造技术 第十章.先进制造技术
《机械制造工程训练》是一门以工艺理论教学与 制造工程实践相结合的学科基础课程，本课程包括 “材料成形工艺基础”、“机械加工工艺基础”两 大部分。
材料成形工艺基础： 主要介绍机械零件毛坯成形方法的工
艺特点、工艺参数的选择、各类零件毛坯 的结构工艺性、零件的材料选择与成形方 法选择的基本原则。
机械加工工艺基础： 主要介绍机械加工的基本概念、切削
• 实例：各种机床上的手柄：表面粗糙度非常低，但精度 不高。
3.切削运动与切削用量
机器零件的基本表面包括：外圆、内圆 （孔）、平面和成型面
基本表面主要由如下的加工方法获得
3.1 切削运动
要完成零件表面的切削加工，刀具和 工件应具备形成表面的基本运动，即切削 运动
切削运动：刀具和工件的相对运动 切削运动分为主运动和进给运动 主运动：提供切削可能性的运动。主运动只有
的某一点，与该点加工表面个刀面组成：前刀面、主
相切的平面。
后刀面、副后刀面。
正交平前面刀：面通和过主主后切刀削面刃的上交线叫主切削刃 的某一前点刀，面与和主副切后削刀刃面在的基交线叫副切削刃 面上的投影垂直的平面
2.4零件的加工精度与表面粗糙度的关系
机械加工工艺基础 第一章 切削加工工艺理论基础
4 、陶瓷刀具材料 陶瓷材料比硬质合金具有 更高的硬度（HRA91～95） 和耐热性，在1200℃的温 度下仍能切削，耐磨性和 化学惰性好，摩擦系数小， 抗粘结和扩散磨损能力强， 因而能以更高的速度切削， 并可切削难加工的高硬度材料。 *主要缺点是性脆、抗冲击 韧性差，抗弯强度低。
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⑤主偏角Kr —主切 削刃与进给方向 在基面上投影的 夹角 ⑥副偏角K´r —副切 削刃和进给方向在 基面上投影的夹角 ⑦楔角—在正交平 面中测量的前刀面 与主后刀面的夹角 ⑧刃倾角λs— 在切 削平面中测量的主 切削刃与基面间的夹角
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角度大小的影响
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* 主偏角对切削力分配的影响
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三、切削加工的分类 1、机工：在机床上利用机械对工件进行加 工的切削加工方法 2、钳工：在钳台上以手持工具为主，对工 件进行加工的切削加工方法 四、切削加工的特点 1、加工的零件几何精度范围广，可适应不 同的需求 2、加工零件的材料、形状、尺寸和重量的 适应范围大 3、生产率高 4、要求刀具材料硬度高于工件 5、工艺过程较为严密
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二、刀具的几何参数
为定量地表示刀具切削部分的几何形状，必须把刀具放在一个确定的参考系 中，用一组确定的几何参数确切表达刀具和切削刃在空间的位置，这就是刀 具的几何参数（即刀具的角度）。
刀具的参考系：
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三、车刀的标注角度 1、设立正交平面参考系 ① 基面Pr — 通过主切削 刃选定点,垂直于该 点切削速度的平面 ② 主切削平面Ps —通过 主切削刃选定点,切 于工件过渡表面且与 基面垂直的平面 ③ 正交平面P0 —通过主切削刃上选定点,并垂直 于基面和切削平面的平面
周铣
机械制造工艺的基础知识
机械制造工艺的基础知识一、内容概括机械制造工艺可是个有趣的领域！今天我们就来一起了解一下它的基础知识，咱们普通人可能对机械制造不太熟悉，但它是制造业的核心。
这篇文章的主题是带你认识机械制造工艺的几个要点，接下来我们将涵盖的内容有机械制造的简介，机械制造过程中需要用到的各种工艺方法，比如切削、铸造、焊接等。
还有机械制造中重要的工艺参数和工艺过程的质量控制，读完这篇文章，你就能对机械制造有个大概的了解啦！让我们开始这次的知识之旅吧！1. 机械制造工艺的重要性机械制造工艺，听起来好像很高大上，其实它就是制造各种机械产品的过程和方法。
在我们的日常生活中，机械产品无处不在，从手机、家电到汽车、飞机，都离不开机械制造工艺。
所以这工艺的重要性可大了去了！首先机械制造工艺是现代工业发展的基石，没有好的工艺，产品质量就无法保证，更别提生产效率了。
这就像做饭，如果没有正确的烹饪方法，再好的食材也做不出美味佳肴。
机械制造工艺就像那个厨师，决定了产品的“味道”。
其次机械制造工艺还能提高我们的生活质量，比如说一辆性能优异的汽车，离不开精细的机械制造工艺。
没有这些工艺，我们的出行就可能受到影响，生活质量自然会下降。
所以机械制造工艺就像是提高我们生活品质的“调料包”。
机械制造工艺的发展还能推动社会进步，随着科技的发展，机械制造工艺也在不断进步，推动了整个工业的发展，进而推动社会进步。
这就像是一个良性循环，每一步都离不开机械制造工艺的发展。
机械制造工艺可是个“大角色”啊！我们的生活、工业的发展，甚至社会的进步都离不开它。
所以学习、了解机械制造工艺，对我们每个人来说都很重要哦！2. 机械制造工艺的发展趋势接下来让我们聊一聊机械制造工艺的发展趋势，看看它是如何随着时代的变化而不断进步的。
如今机械制造工艺的发展势头可是非常迅猛，随着科技的日新月异，新的工艺和技术不断涌现，让机械制造变得更加智能化、自动化和绿色化。
比如说现在的机器人技术、人工智能、大数据分析和数字化技术都在机械制造领域有了广泛的应用。
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2.1 加 工 精
度
• 国家标准规定：常用的精度等级分为20级， 分别用IT01、IT0、IT1、IT2…IT18表示。 数字越大，精度越低。其中IT5-IT13常用。
• 高 精 度：IT5、IT6 通常由磨削加工获得。
• 中等精度：IT7-IT10 通常由精车、铣、刨获得。
• 低 精 度：IT11-IT13 通常由粗车、铣、刨、钻 等加工方法获得。
3.2.1车削切削速度、背吃刀量的计算
切削速度： 背吃刀量：
πdn v (m/s) 60 1000
d max d min ap (mm) 2
dmax:待加工 表面直径
V:切削速度 d:工件直径 n:工件转速
dmin:已加工 表面直径 ap:背吃刀量
3.3 切削用量的合理选择问题
(1)粗加工按ap－f－v的顺序选择 a、粗加工的主要目的是用最少的走刀次数尽快切除多 余金属，只留后续工序的加工余量，所以应根据毛 坯尺寸首先选择ap b、粗加工不必考虑表面粗糙度，在ap确定后，选取大 的f，减少走刀时间 c、ap和f确定后，在机床功率和刀具耐用度允许的前提 下选择v (2)精加工按v －f－ ap的顺序选择 精加工的主要目的是保证产品质量和降低零件的表 面粗糙度。因此首先应选择尽可能高的v，然后选择达 到表面粗糙度要求的f，最后再根据精加工余量决定ap
2.4零件的加工精度与表面粗糙度的关系
提问
零件的加工精度与表面 粗糙度的关系如何？
• 精度：宏观几何参数的误差 • 表面粗糙度：微观几何参数的误差 • 加工精度高，必须采用一系列的高精度的加工方法，而 经过高精度的加工后零件表面粗糙度一定低，反之，表 面粗糙度低，零件必须采用一系列的降低表面粗糙度的 加工方法，而低表面粗糙度的加工方法不一定是高精度 的加工方法。 • 实例：各种机床上的手柄：表面粗糙度非常低，但精度 不高。
机械加工工艺基础知识点
机械加工工艺基础知识点0总体要求掌握常用量具的正确使用、维护及保养，了解机械零件几何精度的国家标准，理解极限与配合、形状和位置公差的含义及标注方法；金属切削和刀具的一般知识、常用夹具知识；能正确选用常用金属材料，了解一般机械加工的工艺路线与热处理工序。
一、机械零件的精度1.了解极限与配合的术语、定义和相关标准。
理解配合制、公差等级及配合种类。
掌握极限尺寸、偏差、公差的简单计算和配合性质的判断。
1.1基本术语：尺寸、基本尺寸、实际尺寸、极限尺寸、尺寸偏差、上偏差、下偏差、（尺寸）公差、标准公差及等级（20个公差等级，IT01精度最高；IT18最低）、公差带位置（基本偏差，了解孔、轴各28个基本偏差代号）。
1.2配合制：（1）基孔制、基轴制；配合制选用；会区分孔、轴基本偏差代号。
（2）了解配合制的选用方法。
（3）配合类型：间隙、过渡、过盈配合（4）会根据给定的孔、轴配合制或尺寸公差带，判断配合类型。
1.3公差与配合的标注（1）零件尺寸标注（2）配合尺寸标注2.了解形状、位置公差、表面粗糙度的基本概念。
理解形位公差及公差带。
2.1几何公差概念：1）形状公差：直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度、面轮廓度。
2）位置公差：位置度、同心度、同轴度。
作用：控制形状、位置、方向误差。
3）方向公差：平行度、垂直度、倾斜度、线轮廓度、面轮廓度。
4）跳动公差：圆跳动、全跳动。
2.2几何公差带：1）几何公差带2）几何公差形状3）识读3.正确选择和熟练使用常用通用量具（如钢直尺、游标卡尺、千分尺、量缸表、直角尺、刀口尺、万能角尺等）及专用量具（如螺纹规、平面样板等），并能对零件进行准确测量。
3.1常用量具：（1）种类：钢直尺、游标卡尺、千分尺、量缸表、直角尺、刀口尺、万能角尺。
（2）识读：刻度，示值大小判断。
（3）调整与使用及注意事项：校对零点，测量力控制。
3.2专用量具：（1）种类：螺纹规、平面角度样板。
（2）调整与使用及注意事项3.3量具的保养（1）使用前擦拭干净（2）精密量具不能量毛坯或运动着的工伯（3）用力适度，不测高温工件（4）摆放，不能当工具使用（5）干量具清理（6）量具使用后，擦洗干净涂清洁防锈油并放入专用的量具盒内。
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精磨、精铰等
研磨、珩磨、超精加工、抛光等
2.2 表 面 粗 糙 度
• 表面粗糙度：零件微观表面高低不平的 程度。 产生的原因：
1）切削时刀具与工件相 对运动产生的磨擦； 2）机床、刀具和工件在加工时的振动； 3）切削时从零件表面撕裂的切屑产生的痕迹； 4）加工时零件表面发生塑性变形。
2.2 表 面 粗 糙 度
4.2.2 前角的正与负
一般加工韧性材料，应取较大的前角；加工脆性材料， 应取较小的前角；前角的取值范围常在 -5°~ +25°之间。
4.2.3 刃倾角λs
刃倾角λs：在切削平面中，主切削刃与基面 之间的夹角。 它主要影响刀头的强度和 排屑方向。 一般取λs = －10° ~ +10 °, 粗加工时常取 负值，增加刀头强度；精加工时常取正值， 避免切屑擦伤已加工表面。
3.2.1车削切削速度、背吃刀量的计算
切削速度： 背吃刀量：
πdn v (m/s) 60 1000
d max d min ap (mm) 2
dmax:待加工 表面直径
V:切削速度 d:工件直径 n:工件转速
dmin:已加工 表面直径 ap:背吃刀量
3.3 切削用量的合理选择问题
(1)粗加工按ap－f－v的顺序选择 a、粗加工的主要目的是用最少的走刀次数尽快切除多 余金属，只留后续工序的加工余量，所以应根据毛 坯尺寸首先选择ap b、粗加工不必考虑表面粗糙度，在ap确定后，选取大 的f，减少走刀时间 c、ap和f确定后，在机床功率和刀具耐用度允许的前提 下选择v (2)精加工按v －f－ ap的顺序选择 精加工的主要目的是保证产品质量和降低零件的表 面粗糙度。因此首先应选择尽可能高的v，然后选择达 到表面粗糙度要求的f，最后再根据精加工余量决定ap
常用的刀具材料
种 类 硬度 抗弯强 热硬性 工艺性能 用 HRC 度GPa ℃
60-65
60-65
途
碳素工具钢
合金工具钢
2.16
2.35
200-250
300-400
热成型
同上
手工刀具
低速刀具
高速钢
硬质合金 陶瓷材料
63-70 1.9-4.4
600-700
同上
烧结成型 同上
中速刀具
高速刀具
89-93 1.0-2.2 800-1000 91-95 0.4-0.9
2.零件表面质量的概念
零件几何参数： 宏观几何参数： 包括：尺寸、形状、位臵等要素。 微观几何参数： 指：微观表面粗糙程度。
2.1 加 工 精
度
• 加工精度：指零件经切削加工后，其尺寸、 形状、位臵等参数同理论参数的相符合的 程度，偏差越小，加工精度越高，它包括：
a. 尺寸精度：零件尺寸参数的准确程度。 b.形状精度：零件形状与理想形状接近程度。 c.位置精度：零件上实际要素（点、线、面）相对 于基准之间位臵的准确度。
前刀面和主后刀面的交线叫主切削刃 正交平面：通过主切削刃上 的某一点，与主切削刃在基 前刀面和副后刀面的交线叫副切削刃 面上的投影垂直的平面 两条切削刃的交点叫刀尖，但刀尖并非绝对尖锐
4.2.1 车刀的几何角度
• 前角γ。 ：在正交平 面中，前刀面与基 面之间的夹角； • 后角α。：在正交平 面中，主后刀面与 切削平面之间的夹 角； • 主偏角Kr ： 在基面 上，主切削刃的投 影与进给方向的夹 角。 • 副偏角Kr’ ：在基面 上，副切削刃的投 影与进给反方向的 夹角。 • 刃倾角λs
4.切 削 刀 具
刀具性能的好坏也是直接影响切削效果的一个重要因素， 刀具性能主要取决于两个因素：即刀具材料和刀具的几何角度
4.1 刀具材料应具备如下五个基本特性：
1.高硬度：HRC>60 以上; 2.高的强度与韧性：保证能够承受切削力的作用而不破 坏； 3.高的热硬性：材料在高温下仍然保持高硬度的性能， 热硬性用热硬温度表示； 4.良好的耐磨性； 5.良好的工艺性和经济性；
精车 粗磨 精磨 精密加工
2.4零件的加工精度与表面粗糙度的关系
零件的加工精度与表面 粗糙度的关系如何？
• 精度：宏观几何参数的误差 • 表面粗糙度：微观几何参数的误差 • 加工精度高，必须采用一系列的高精度的加工方法，而 经过高精度的加工后零件表面粗糙度一定低，反之，表 面粗糙度低，零件必须采用一系列的降低表面粗糙度的 加工方法，而低表面粗糙度的加工方法不一定是高精度 的加工方法。 • 实例：各种机床上的手柄：表面粗糙度非常低，但精度 不高。
4.1.2其它刀具材料
陶瓷：常用的刀具陶瓷有两种： Al2O3基陶瓷 和Si3N4基陶瓷。陶瓷刀具的最大特点是具有 很高的硬度、很高的耐磨性和耐热性，其主要 缺点是抗弯强度低，冲击韧性很差，不能承受 较大的冲击载荷。 金刚石：它分三种 天然单晶金刚石刀具 整体人造聚晶金刚石刀具 金刚石复合刀片 立方氧化硼：由软的立方氧化硼在高温高压下 加入催化剂转变而成
4.1.1 常用的刀具材料
常用的硬质合金有： 钨钴钛类（牌号YT）硬质合金：适合于加工 钢等塑性材料，其代号有YT5、YT15、YT30 等，粗加工用YT5, 精加工用YT30; 钨钴类（牌号YG）硬质合金：适合于加工铸 铁、青铜等脆性材料，其代号有YG3、YG6、 YG8等，粗加工用YG8，精加工用YG3。
表面粗糙度对零件质量的影响：
零件的表面粗糙度对机器零件的性能和使用寿命影响较大， 主要有以下几个方面： 1）零件表面粗糙，将使接触面积减小，单位面积压力加大，接触 变形加大，磨擦阻力增大，磨损加快； 2) 表面粗糙度影响配合性质。对于间隙配合，表面粗糙易磨损， 造成间隙迅速加大；对于过盈配合，在装配时，可使微小凸峰 挤平，有效过盈量减少，使配合件强度降低； 3）零件表面粗糙，低谷处容易聚积腐蚀性物质，且不易清除，造 成表面腐蚀； 4）当零件承受载荷时，凹谷处易产生应力集中，以致产生裂纹而 造成零件断裂。
2.1.1 尺 寸 精 度
零件尺寸要素的误差大小。 问：精度的高低与哪两个因
Φ25
0 -0.04
素有关？
基本尺寸和公差大小。
2.1.2 形 状 精 度
Φ25
0 －0.013
轴加工后可能产生的形状误差
2.1.2 形 状 精 度
• 指零件上实际要素的形状与理想形状相符 合的程度； • 国家标准规定了六类形状公差（见下表）
11001200
连续精加 工刀具
4.2 刀具的几何角度 (车刀的基本形状)
为了研究刀具的几何角度， 各种多齿刀具或复杂 建立三个辅助平面： 一点，与该点切削速度方向 垂直的平面。
刀具，就其一个刀齿而言， 基面：通过主切削刃上的某都相当于一把车刀。 车刀分为切削部分和 切削平面：通过主切削刃上夹持部分，切削部分由三 的某一点，与该点加工表面个刀面组成：前刀面、主 相切的平面。 后刀面、副后刀面。
索引
第一章.切削加工的基础知识 第二章.金属切削机床 第三章.机械加工工艺过程 第四章.零件表面的加工方案 第五章.零件的结构工艺性 第六章.数础知识
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1.1 钳工与机械加工
• 钳工：通过工人手持工具进行切削加工。 • 机械加工：采用不同的机床（如车床、铣
床、刨床、磨床、钻床等）对工 件进行切削加工。
龙门刨床
外圆磨床 内圆磨床 平面磨床
工件往复运动
砂轮高速旋转 砂轮高速旋转 砂轮高速旋转
刨刀横向、垂向、斜向间歇移动
工件转动，同时工件往复移动，砂轮 横向移动 工件转动，同时工件往复移动，砂轮 横向移动 工件往复移动，砂轮横向、垂向移动
3.2切削用量
切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量
切削速度：切削刃上选定点相对于工件主运动的瞬 时速度,用V表示，单位为m/s 进 给 量：刀具在进给运动方向上相对于工件的位 移量，用f表示，车、钻和铣削时单位 为mm/r 背吃刀量: 已加工表面和待加工表面之间的垂直距 离，用ap表示，单位为mm，如下图：
机械加工工艺基础
材料成形工艺基础： 主要介绍机械零件毛坯成形方法的工 艺特点、工艺参数的选择、各类零件毛坯 的结构工艺性、零件的材料选择与成形方 法选择的基本原则。 机械加工工艺基础： 主要介绍机械加工的基本概念、切削 基本原理、切削机床与刀具、切削加工基 本工艺过程、选择切削加工方法的基本原 则，以及零件机械加工结构工艺性。
• 形状精度的标注：框格分为2格， 箭头指向待表达的表面，数字表示 允许误差的大小，单位为毫米。
2.1.3 位 置 精 度
• 指零件的实际要素（点、线、面）相对 于基准之间位臵的准确度。
圆圈中的英文字母表示基准，框格分3格，箭头指向待
表达的表面
零件精度等级及其相应的加工方法
精度等级 尺寸精度范围 Ra值范围 （ μ m） 相应的加工方法
3.切削运动与切削用量
机器零件的基本表面包括：外圆、内 圆（孔）、平面和成型面 基本表面主要由如下的加工方法获得
3.1 切削运动
要完成零件表面的切削加工，刀具和 工件应具备形成表面的基本运动，即切削 运动
切削运动：刀具和工件的相对运动 切削运动分为主运动和进给运动 主运动：提供切削可能性的运动。主运动只有
2.2 表 面 粗 糙 度
表面粗糙度符号的意义及应用
符号 符号说明
基本符号
意义及应用
单独使用无意义
基本符号上加一短 表示表面粗糙度是用去 划线 除法获得 基本符号内加一小 表示表面粗糙度是用不 圆 去除材料的方法获得
用去除材料方法获得的 符号上加Ra值 表面，Ra的最大允许值 为3.2µ m
2.3
4.1.1 常用的刀具材料
• 碳素工具钢：如T7、T8、T9…T13等。适合于制造 简单的手工工具，如锉刀、锯条等； • 合金工具钢：在碳素工具钢中加入少量的钨、铬、 锰、硅等元素，耐热性较低，如9SiCr等，适合于 制造低速成型刀具，如丝锥； • 高速钢：含较多的钨、铬、钒等合金元素、常用 的有：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V等。适合于制造中速 精加工刀具； • 硬质合金：成分由WC、TiC和Co组成，采用烧结方 法获得