钳工工艺学

使用游标卡尺的注意事项
测量外尺寸时正确的位置
测量外尺寸时错误的位置
测量沟槽
测量沟糟宽度时正确的位置图
测量沟糟宽度时错误的位置
其他游标卡尺
电子数显卡尺
带表卡尺
游标深度尺
游标高度尺
二、千分尺 1.外径千分尺的结构
2.千分的测量范围和精度 对工件进行测量时，应选择具有相应测量范围的千 分尺。常用的各种不同规格的千分尺的测量范围分别为： 0～25mm、25～50mm、50～75mm、75~ 100mm、 100~125mm、125~150mm、150~175mm、 175~200mm、 200~225mm、225~250mm、250~275mm、 275~300mm。 千分尺制造精度分为0级、1级和2级，其测量精度一 般为0.01mm。
三、切削力 (1)主切削力。 (2)总切削力的分解。 合力和各分力之间的关系为：
F = Fc2 + F f2 + Fp2
Fc为切削力 Ff为进给力 Fp为背向力
影响切削工件所需切削力的因素
◆工件材料。工件材料的强度、硬度越大，切削力
也就越大。两种材料强度相同的情况下，塑性和韧性大 的材料所需要的切削力要大些。 ◆切削深度也称为背吃刀量。背吃刀量、进给量、 切削速度同样都会影响切削力的大小。背吃刀量对切削 力的影响最大，其次是进给量，相对影响最小的是切削 速度。 ◆刀具角度。刀具角度中，前角、主偏角和刃倾角 对切削力的影响相对较大些。 ◆切削液。为提高切削效率而合理的选用切削液非 常重要，它可以减小塑性变形和刀具与工件之间的摩擦， 使切削力减小。所以切削液应该具备良好的润滑性能， 才能使切削力明显降低。
3.万能角度尺的测量范围
四、百分表 1.百分表的结构
2.百分表的刻线原理与读数 （1）刻线原理。百分表的正面共有大小两个表盘， 大表盘上共有100个等分格，每格代表0.01mm，小表盘 上共有10个等分格，每格代表1mm，当长指针在大表盘 上转动一周时会带动短指针在小表盘上转动一个格。测 量时，如果测量杆上移1mm，则会使长指针转一周，短 1mm 指针转1个格。 （2）读数。测量杆移动的距离=短指针的读数（整 数部分）+长指针的读数（小数部分）。
4.其他千分尺
内径千分尺
深度千分尺
螺纹千分尺
公法线千分尺
板厚千分尺
三、万能角度尺 1.万能角度尺的结构
2.万能角度尺的刻线原理与读数方法 （1）刻线原理。以测量精度为2´的万能角度尺为例 来介绍刻线原理。如图2-22所示，尺身共有90个格，每 格为1°，游标上共有29个格，其所占的弧长与尺身上30 个格的弧长相等，即游标上每格所对应的角度为 （29/30）°，尺身每1格与游标的每1格在角度上相差2´。 （2）万能角度尺读数时，先读出尺身上位于游标0刻 度线左侧的整数刻度，然后读出游标上刻度线和尺身刻 度线对齐处的数值，把两次的读数相加即为所测角度的 数值。 例：图中万能角度尺的读数为16°+6×2′=16°32′。
第二章
钳工常用量具
第一节 万能量具
一、游标卡尺
游标卡尺的读数方法： （1）首先读出游标卡尺零刻度线左边尺身上的 整毫米数。 （2）再看游标卡尺从零线开始第几条刻线与尺 身某一刻线对齐，其游标刻线数与精度的乘积就是 1mm 不足1mm的部分。 （3）最后将整数与小数相加就是测得的实际尺 寸。 例：如图所示的尺寸为：0+5×0.1=0.5mm
五、刀具寿命 刃磨后的刀具从开始切源自文库，直到磨损量达到 标准为止的纯切削时间就是刀具寿命。 刀具使用寿命选择原则是根据刀具的复杂程度、 制造和磨刀成本的高低来选择。精加工大型工件时， 为避免切削同一表面时中途换刀，刀具使用寿命应 规定至少能完成一次走刀。
六、切削液 1.切削液的作用 ◆冷却作用 ◆润滑作用 ◆清洗作用 ◆防锈作用 2.切削液的分类 ◆ 水溶液 ◆乳化液。 ◆切削油。 ① 普通型。 ② 防锈型。 ③ 极压型。
外圆车削时的加工表面、 图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层
(2) 进给运动
进给运动：由机床或人力提供的附加运动， 进给运动：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。 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 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 运动的瞬时速度， 表示， 运动的瞬时速度，用vf表示，单位常取为 s)或 (mm / s)或(mm / min)
钳工工艺学
第1章
金属切削的基本知识
基 本 定 义
1.1 基本定义 金属切削过程 金属切削过程是工件和刀具相互作用的过程。刀具从工 件上切除多余的（或预留的）金属，并在高生产率和低成本 的前提下，使工件得到符合技术要求的形状、位置、尺寸精 度和表面质量。 切削 切削过程，工件 刀具 要 相 ， 切 削 ， 金属切削 成。 工 、 具、刀具和工件， 成 工工 ，切削过程的 和 在 的 状 。
第三节 专用量具
一、塞尺 塞尺是由许多层厚薄不一的薄钢片组成，按照塞尺 的组别制成一把一把的塞尺，每把塞尺中的每片具有两 个平行的测量平面，且都有厚度标记，以供组合使用。
塞尺是一种界限量规，测量时，根据结合面间隙的 大小，用一片或数片重叠在一起塞进间隙内。例如用 0.03mm的一片能插入间隙，而0.04mm的一片不能插入 间隙，这说明间隙在0.03～0.04mm之间。 使用塞尺时的注意事项 ◆根据结合面的间隙情况选用塞尺片数，但片 数愈少愈好。 ◆测量时不能用力太大，以免塞尺遭受弯曲和 折断。 ◆不能测量温度较高的工件。
应用正弦规测量零件角度时，先把正弦规放在精密平台上， 被测零件(如圆锥塞规)放在正弦规的工作平面上，被测零件的 定位面平靠在正弦规的挡板上（如圆锥塞规的前端面靠在正弦 规的前挡板上) 。在正弦规的一个圆柱下面垫入量块，用百分 表检查零件全长的高度，调整量块尺寸，使百分表在零件全长 上的读数相同。此时，就可应用直角三角形的正弦公式，算出 零件的角度。
3.其他百分表
内径百分表
杠杆百分表
第二节 标准量具
一、量块 量块的精度，根据它的工作尺寸(即中心长度)的精 度和两个测量面的平面平行度的准确程度可分成5个精 度级，即00级、0级、1级、2级和(3)级。
二、正弦规 正弦规是用于准确检验零件及量规角度和锥度的量具， 它是利用三角函数的正弦关系来度量的，故又称为正弦 尺或正弦台。
3.切削液的选用的原则
◆切削液应无刺激性气味，不含对人体有害的添
加剂，确保使用者的安全。 ◆切削液应满足设备润滑、防护管理的要求。 ◆切削液应保证工件工序间的防锈作用，不锈蚀 工件。 ◆切削液应具有优良的润滑性能和清洗性能。选 择表面张力小的切削液，并经切削试验评定。 ◆切削液应具有较长的使用寿命。 ◆切削液应尽量适应多种加工方式和多种工件材 料。 ◆切削液应低污染不变质。 ◆切削液应价格适宜，配制方便。
πdn πdn vc = 1000
（2）进给量f 。主运动转过一转，进给运动 的物体沿着进给运动方向上发生的位移量。 （3）背吃刀量。背吃刀量是指待加工表面 和已加工表面之间的垂直距离，即：
ap =
d w − dm 2
二、切削用量的选择 ◆切削速度的选择——切削速度应根据工件尺寸精度、 表面粗糙度，以及已选定的背吃刀量、进给量以及刀具耐用 度等的不同来作出选择。 ◆进给量的选择——在切削用量三要素中，进给量对工 —— 件表面质量（表面粗糙度）的影响相对要大一些。所以，在 粗加工时，对表面加工质量没做较高要求时，尽量选择大的 进给量；在精加工时，由于受到加工精度和表面粗糙度的限 制，进给量应取小一些。 ◆背吃刀量的选择——背吃刀量应该根据加工余量的选 择来确定。
三、车刀的主要角度 车刀的主要 角度分为前角γ0、 后角α0、主偏角kr、 副偏角kr'和刃倾角
λs
四、切削刀具的材料 刀具通常工作在高温、高压、大冲击的条 件，因此必须保证刀头的材料具备以下性能： ◆硬度 ◆强度与韧性 ◆耐磨性 ◆耐热性 ◆工艺性
第三节 金属切削过程与控制
一、切屑的形成及类型 在切削加工时，切屑的形成过程受到工件材料， 刀具的角度还有切削用量等条件的不同，切屑大体 可以分为带状切屑、挤裂切屑和甭碎切屑三种。
二、塞规 塞规是用来检验工 件内径尺寸的量具。 三、卡规 卡规是用来检验轴类工件外圆尺寸的专用量具。
第四节 常用量具的维护和保养
（1）在机床上测量零件时，要等零件完全停稳后进行， 否则不但使量具的测量面过早磨损而失去精度，且会造成 事故。 （2）测量前应把量具的测量面和零件的被测量表面都 要擦干净，以免因有脏物存在而影响测量精度。 （3）量具在使用过程中，不要和工具、刀具（如锉刀、 榔头、车刀和钻头等）堆放在一起，以免碰伤量具，也不 要随便放在机床上，避免因机床振动而使量具掉下来损坏。 （4）量具是测量工具，绝对不能作为其他工具的代用 品。 （5）温度对测量结果影响很大，零件的精密测量一定 要使零件和量具都在20℃的情况下进行测量。温度对量具 精度的影响也很大。
第二节 金属切削刀具
一、外圆车刀的组成 在机械加工中会用到很多种刀具，如车刀、铣刀、刨 刀、镗刀和拉刀等。车刀是最简单、最具代表性的刀具，其 他车刀在一定意义上可以认为是由车刀演变的。 外圆车刀由切削 部分和刀柄两部分 组成。切削部分概 括为三面、两刃和 一尖。
二、辅助平面 为了确定上述各面切削刃的空间位置，需要建立用于 定义和规定刀具角度、刀具几何特性的各基准坐标平面的 参考系。为了确定和测量刀具的角度，引入了下面几个辅 助平面。 ◆基面（Pr) ◆主（副）切削平面(Ps) ◆正交平面(Po) ◆假定工作平面
第一节 金属切削的基本概念
机械加工的几种方式
2.切削运动与切削用量 2.切削运动与切削用量
(1) 主运动：由机床或人力提供的主要运 主运动： 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：车削时，车床主轴带动工件作的旋转运动； 例如：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。 铣削时，铣床主轴带动铣刀作的旋转运动。
二、积屑瘤 在切削钢和铝合金等塑性金属时，在切削速度不高 且形成带状切屑的情况下，有一些来自工件的切屑和金 属粘结层堆积在刀具的前刀面上，形成硬度很高的楔块， 称为积屑瘤。积屑瘤对切削过程的影响既有有利一面， 又有不利的一面。主要体现在如下几点： ◆保护刀具。 ◆增大实际前角。 ◆易引起振动。 ◆加工表面变粗糙和刀具磨损增大
四、切削热 切削热来源于切削层金属发生弹性、塑性变形所 产生的热及切屑与前刀面、工件与后刀面之间的摩擦。 影响散热的主要因素是： ◆工件材料的导热性能 ◆刀具材料的导热性能 ◆周围介质 ◆切屑与刀具的接触时间 刀具和工件的温度采取一定措施加以控制，一般 采用以下措施： ◆适当增大前角 ◆适当减小主偏角 ◆降低切削速度 ◆选用合理的切削液
外圆车削时的加工表面、 图2-6 外圆车削时的加工表面、切削用量与切削层
一、切削运动和切削用量 1.切削运动 在切削过程中，工件和刀具之间的相对运动，称 为切削运动。 在切削 过程中，工 件上通常存 在着三个变 化的表面
2.切削用量 在一般的切削加工中，切削用量用来衡量切削 运动的大小。切削用量包括三个要素，即切削速度、 进给量和背吃刀量。 （1）切削速度vc。切削刃上选定点相对于工 件加工表面在主运动方向的瞬时速度，即：
3.外径千分尺的刻线原理及读数方法 （1）刻线原理。固定套管上每相邻两线轴向每格长为 0.5mm。测微螺杆的螺距为0.5mm。当微分筒转一圈时，测 微螺杆就移动1个螺距0.5mm。微分圆筒锥面圆周上共等分 50格，微分筒每转1格，测微螺杆就移动0.5/50mm=0.01mm， 所以千分尺的测量精度为0.01mm。 （2）读数方法。首先，读出固定套管上露出刻线的整 毫米及半毫米数。然后，看微分筒哪一刻线与固定套管的 基准线对齐，读出不足半毫米的小数部分。最后，将两次 读数相加，即为工件的测量尺寸。 例：读数为5.5+0.235=5.735mm