【文档说明】机械制造技术基础第1章概论.pptx，共(151)页，1.111 MB，由精品优选上传

转载请保留链接：https://www.ichengzhen.cn/view-260084.html

以下为本文档部分文字说明：

第1章概论（时间：4次课，8学时）第1章概论◼教学目标：◼机械产品是由若干机械零件组成的。要获得需要的机械零件，必需要了解该零件表面的成形方法，通过选择合适的机床、刀具和夹具，采用正确的装夹方法，对材料或毛坯进行加工，即变成具有一定形状、

尺寸和精度的零件。其中，由机床、刀具、夹具和工件组成的系统称为机械加工工艺系统（简称工艺系统），它对能否满足工件的要求起着决定性的作用。本章重点分析工艺系统各部分的特点及机械加工中常用的概念和方法。第1章概论◼教学重点和难点：◼工件表面的成形方法◼典型机床的加工工艺范

围◼刀具的几何角度◼工件定位的方式◼六点定则◼获得加工精度的方法第1章概论◼案例导入◼怎样获得如图1.1所示的阶梯轴零件？分析：它是由一些外圆柱面、圆锥面(倒角)和平面组成，并有尺寸精度和表面粗糙度要求。怎样才能获得这些表面？需要哪些运动？需要用什么机床、刀

具、夹具和量具？怎样把它装在机床上？精度怎样？第1章概论◼图1.1阶梯轴简图第1章概论◼1.1机械加工的基本概念◼1.2机械加工工艺装备◼1.3基准的概念及其分类◼1.4工件定位的六点定则◼1.5获得加工精度

的方法◼1.6实训◼1.7习题1.1机械加工的基本概念◼1.1.1工件表面的成形方法◼1.1.2切削加工成形运动和切削用量1.1机械加工的基本概念◼通过本节的学习，要求掌握机械零件表面的成形方法——轨迹法、成形法、相切法和展成法；熟悉零件常见表面（外圆、孔、平面、螺纹、齿面）

的机械加工方法；掌握切削加工中的运动、切削用量与切削层截面参数。1.1.1工件表面的成形方法◼所有机械零件的表面，都是由一些基本表面形成的。这些表面包括平面、圆柱面、圆锥面以及各种成形表面（如螺纹表面、渐开线齿面等），这些表面通常可以看成是一条母线沿着另一条导线运动而形成的。图1.2

所示的几何表面都是由母线1沿导线2运动而形成的。母线和导线统称为发生线。1.1.1工件表面的成形方法◼图1.2零件表面的成形1.1.1工件表面的成形方法◼需要指出：1虽然母线和导线相同，但若两者间起始位置不同，形成的表面也不同，如图1.2中的b及c。2有些表面，其母线和导线可以互换，如

图1.2中a、d和f等，称为可逆表面；另一些表面则不能互换，如图中b和e，称为不可逆表面。◼切削加工中发生线是由刀具的切削刃和轨迹的相对运动得到的，不同的加工运动、不同的切削刃形状，形成发生线的方式不同，获得的零件表面

就不同。形成零件表面的方法可以归纳为以下4种：◼（1）轨迹法利用刀具作一定规律的轨迹运动对工件进行加工的方法。切削刃与被加工表面为点接触，发生线为接触点的轨迹线。图1.3中母线2，工件作回转运动形成导线，最终获得回转曲面。采用轨迹法形成发生线需要一个成形运

动。1.1.1工件表面的成形方法◼图1.3形成零件表面的4种方法1.1.1工件表面的成形方法◼（2）成形法利用成形刀具对工件进行加工的方法。如图1.3b所示，切削刃1的形状和长度与所需形成的发生线（母线2）完

全吻合，工件作回转运动形成导线，最终也获得回转曲面。◼（3）相切法利用刀具边旋转边作轨迹运动对工件进行加工的方法。如图1.3c所示，刀刃1作回转运动，同时刀具轴线沿着发生线的等距线作轨迹运动，切削点运动轨迹的包络线就是所需的发生线。为了用相切法得到发生线，需要

二个成形运动，即刀具的旋转运动和刀具中心按一定规律运动。◼（4）展成法利用刀具和工件作展成切削运动进行加工的方法。如图1.3d所示，加工时，刀具1与工件按确定的运动关系作相对运动，切削刃与被加工表面相切，切削刃各瞬时位置的包络线，就是所需的发生线。用展成法形成发

生线需要一个成形运动（即刀具运动A与工件运动B组合而成的展成运动3）。1.1.2切削加工成形运动和切削用量◼1.成形运动◼（1）主运动直接切除工件上的切削层，以形成工件以加工表面的基本运动。主运动的速度最高，消耗功率最大，机床

的主运动只有一个。主运动可以由工件或由刀具完成，车削时的主运动是工件的旋转运动。◼（2）进给运动是指不断把切削层投入切削的运动。进给运动的速度较低，消耗的功率较小。进给运动不限于一个，可以是连续的，也可以是间歇

性的。◼切削时，工件上形成三个不断变化着的表面（见图1.4）：◼已加工表面指经切削形成的新表面，它随着切削运动的进行逐渐扩大。◼待加工表面指即将被切除的表面。它随着切削运动的进行，逐渐缩小，直至全部切去。◼过渡表面指

切削刃正在切削的表面。1.1.2切削加工成形运动和切削用量◼图1.4车削时的切削运动与加工表面1.1.2切削加工成形运动和切削用量◼在切削过程中，切削刃相对于工件运动轨迹面，就是工件上的过渡表面和已加工表面。这里有两个要素，一是切削刃，二是切削运动。不同

形状的切削刃与不同的切削运动组合，即可形成各种工件表面，如图1.5所示。1.1.2切削加工成形运动和切削用量◼图1.5各种切削运动和加工表面1.1.2切削加工成形运动和切削用量◼2.切削用量◼（1）切削速度它是切削刃上选定点相对于工件的主运动线速度。当主运动为旋转

运动时，其切削速度为（单位为m/min）◼式中d——完成主运动的工件或刀具的最大直径（单位为mm）；◼n——主运动的转速（单位为r/min）◼（2）进给量f当主运动旋转一周时，刀具（或工件）沿进给方向上

的位移量f。进给量的大小也反映了进给速度（单位为mm/min）的大小，关系为1.1.2切削加工成形运动和切削用量◼背吃刀量车削时（单位为mm）是工件上待加工表面与已加工表面间的垂直距离：◼式中——工件待加工表面的直径，单位为mm；◼——工件已加工表面的直径，单位为mm。◼合成切削速

度在主运动与进给运动同时进行的情况下，切削刃上任一点的实际切削速度是它们的合成速度1.2机械加工工艺装备◼1.2.1机床◼1.2.2刀具◼1.2.3夹具◼1.2.4量具1.2机械加工工艺装备◼零件加工时需要的成形运动，都是靠相应的机床来实现的。在加工过程中

，除要使用机床外，还需要装夹工件用的夹具、切除工件上多余材料使用的刀具以及判断零件合格与否的量具。机床、夹具、刀具和量具统称为工艺装备。1.2.1机床◼1.2.1.1机床的分类与型号编制◼1.2.1.2机床的传动原理◼

1.2.1.3典型机床的加工范围1.2.1机床◼机床是制造机器的机器，被称为工作母机。根据加工工艺方法的不同，机床有几大类，如金属切削机床、锻压机床、电加工机床、坐标测量机、铸造机床、热处理机床（表面淬火机床）等。本书以介绍金属切削机床为主。1.2.1.1机床的分类与型号编制◼机床的品种规格繁多

，为了便于区别、使用和管理，必须对机床进行分类，并编制型号。◼1.机床的分类◼机床的传统分类方法，主要是按加工性质和所用的刀具进行分类。根据国家制定的机床型号编制方法，目前将机床分为12大类：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、

特种加工机床、锯床和其它机床。在每一类机床中，又按工艺范围、布局形式和结构，分为若干组，每一组又细分为若干系（系列）。1.2.1.1机床的分类与型号编制◼2.机床型号的编制◼机床型号是机床产品的代号，用以简明地表示机床的类型、通用和结构特性、主要技术参数等。GB/T15375-94规定：机床的型号

由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规律排列组成，适用于各类通用机床和专用机床（组合机床除外）。◼通用机床型号的表示方法：1.2.1.1机床的分类与型号编制◼（△）○（○）△△△（×△）（●）/（●）（-●）◼企业代号◼其它特性代号◼重大改进顺序号◼

主轴数或第二主参数◼主参数或设计顺序号◼系代号◼组代号◼通用特性、结构特性代号◼类代号◼分类代号1.2.1.1机床的分类与型号编制◼（1）机床的类别代号◼机床的类别代号用大写的汉语拼音字母表示，如表1.

1所示。若每类又有分类，则在类别代号之前用阿拉伯数字表示。◼（2）机床的特性代号◼机床的特性代号表示机床所具有的特殊性能，包括通用特性和结构特性，用字母表示。当某类机床除了有普通型外，还有某种特性时，应在类别代号之后加特性代号予以区别。如表1.2所示为机床的通用

特性代号。通用特性的代号在各类机床中所表示的意义相同；结构特性代号无统一规定，在不同的机床中含义也不相同，用于区别主参数相同而结构不同的机床。1.2.1.1机床的分类与型号编制1.2.1.1机床的分类与型号编制1.2.1.1机床的分类与型号编制◼（3）机床的组别代号

和系列代号◼机床的组别代号和系列代号用两位阿拉伯数字表示，前者表示组别，后者表示系列。每类机床按其结构性能及使用范围划分为10个组，每个组又划分为10个系，分别用数字0～9表示。金属切削机床的类、组划分见表1.3所示。◼（4）机床主参数和设计顺序号◼机床主参数代表机床规格的大小，用折算值（主参数乘

以折算系数）表示。各类机床的主参数及折算系数见表1.4所示。◼第二主参数一般是指主轴数、最大跨距、最大工件长度、工作台工作长度等等。第二主参数也用折算值表示。1.2.1.1机床的分类与型号编制1.2.1.1机床的分类与型号编制

1.2.1.1机床的分类与型号编制1.2.1.1机床的分类与型号编制◼（5）机床的重大改进顺序号◼当机床的性能及结构布局有重大改进，并按新产品重新设计、试制和鉴定时，在原有机床型号的尾部，加重大改进号，以区别于原

有机床型号。序号按A、B、C、……的字母顺序选用。◼（6）其它特性代号◼主要用以反映各类机床的特性，如对数控机床，可用来反映不同的数控系统；对于一般机床可用来反映同一型号机床的变型等。其它特性代号用汉语拼音字母或阿拉伯数字或二者的组

合来表示。1.2.1.1机床的分类与型号编制◼（7）企业代号◼生产企业单位的代号。◼例如Z3040×16/S2型摇臂钻床型号中：Z——类别代号（钻床类）；3——组别代号（摇臂钻床组）；0——系别代号（摇臂钻床系）；40——主参数（最大钻孔直径40mm）；16

——第二主参数（最大跨距1600mm）；S2——企业代号（中捷友谊机床厂代号）。1.2.1.1机床的分类与型号编制◼3.机床技术性能指标◼机床的技术性能指标是根据使用要求确定的，通常包括以下内容：◼（1）机床的工艺范围◼机床的工艺范围是指机床上可

以完成的工序种类，能加工的零件类型，使用的刀具，所能达到的加工精度和表面粗糙度，适用的生产规模等。◼（2）机床的技术参数◼机床的技术参数主要包括：尺寸参数（几何参数）、运动参数和动力参数。◼①尺寸参数是指机床能够加工工件的最大几何尺寸。例如，对于卧式车床的主参数为床身上最大

工件回转直径，第二主参数为最大工件长度；对于矩台平面磨床，主参数为工作台面宽度，第二主参数为工作台面长度。1.2.1.1机床的分类与型号编制◼②运动参数是指机床加工工件时所能提供运动速度，包括主运动的速度

范围、速度数列和进给运动范围、进给量数列，以及空行程的速度等。对作回转运动的机床，主运动参数是主轴转速，对作直线运动的机床，主运动参数是机床工作台或滑枕的每分钟往复次数。大部分机床（如车床、钻床）的进给量用工件或刀具每

转的位移（mm/r）来表示。直线往复运动的机床（如刨床、插床）的进给量，以每一往复的位移量来表示。铣床和磨床的进给量，以每分钟的位移量（mm/min）来表示。◼③动力参数是指机床驱动主运动、进给运动和空行程运动的电动机额定参数（如额定功

率、额定转速等）。1.2.1.1机床的分类与型号编制◼（3）机床的精度与刚度◼机床的精度包括几何精度和运动精度。机床的几何精度指机床在静止状态下的原始精度，包括各主要零部件的制造精度及其相互间的位置精度。机床的运动精度指机床的主要部件运动时的各项精度，包括回转运动精度、直

线运动精度、传动精度等。机床的刚度是指机床在受力作用下抵抗变形的能力。1.2.1.2机床的传动原理◼1.机床的基本组成◼为实现加工过程中所必须的各种运动，机床应具备三个基本部分：◼（1）执行件执行机床运动的部件，如主

轴、刀架、工作台等。其任务是装夹刀具和工件，直接带动它们完成一定形势的运动和保持准确的运动轨迹。◼（2）运动源为执行件运动和动力的装置。如交流异步电动机、直流电动机、部进电机等。◼（3）传动装置传递运动和动力的装置。通过它可以把运动源的运动和动力传给执行件，

使它按一定的速度和方向运动；也可以把两个执行件联系起来，使二者保持某种确定的运动关系。◼机床的传动装置有机械、液压、电气、气压等多种形式。1.2.1.2机床的传动原理◼2.机床的传动链◼机床上为得到所需要的运动，需

要通过一系列的传动件把执行件和动力源（或者把执行件和执行件）连接起来，称为传动联系。组成传动联系的一系列传动件称为传动链。传动链中有两类传动机构：一是传动比和传动方向固定不变的定比传动机构，如定比齿轮副、蜗杆蜗轮副、丝杠螺母副等；二是按加工要求可以变换传动比和传动方向的传动机构，称

为换置机构，如挂轮变速机构、滑移齿轮变速机构和离合器变速机构等。1.2.1.2机床的传动原理◼3.机床的传动原理图◼为了便于研究机床的传动系统联系，常用一些简明的符号表示传动原理和传动路线，这就是传动原理图。如图1.6所示，假想线代表定比传动机构，棱形块代表换置机构。图1.6a铣平面，有

两条外联系传动链：传动链“1－2－－3－4”将运动源（电动机）和主轴联系起来，使铣刀获得一定转速和转向的旋转运动B；传动链“5－6――7－8”将运动源和工作台联系起来，使工件获得一定进给速度和方向的直线运动A。若要改变铣刀的转速、转向和工件的进给速度和方向时，可通过换置机构和实现。1.2.1.

2机床的传动原理◼图1.6b车螺纹时，工件的旋转和车刀的移动为复合运动，有两条传动链：外联系传动链“1－2－.3－4”将运动源和主轴联系起来；内联系传动链“4－5――6－7”将主轴和刀架联系起来，使工

件和车刀保持严格的运动关系，利用换置机构，可实现不同导程的要求。图1.6c为车圆锥螺纹的传动原理图。车圆锥螺纹需要三个单元运动组成的复合运动：工件旋转B、车刀纵向直线移动A和横向直线移动A。这三个单元运动之间必须严格保持：工件转一转的同时，车刀纵向移动一个螺纹导程L的距离，横向移动Ltanα的距

离（α为圆锥螺纹的斜角）。这就需要在主轴与刀架纵向溜板之间用传动链“4－5――6－7”联系，在刀架纵向溜板与横向溜板之间用传动链“7－8－－9”联系，这两条传动链都是内联系传动链。传动链中的可适应加工不同导程螺纹的需要，可适应加工不同锥度螺纹的需要。外联系传动链“1－2－－3－

4”使主轴和刀架获得一定速度和方向的运动。1.2.1.2机床的传动原理◼图1.6传动原理图1.2.1.3典型机床的加工范围◼1.车床◼车床是金属切削机床中应用最广泛的一种。车床类机床主要用于加工各种回转表面，如内圆、外圆、圆锥、成形面、螺纹面和回转体的端面等。车床

上主要使用各种车刀，其次是各种孔加工刀具（如钻头、扩孔钻、铰刀等）和螺纹刀具（板牙、丝锥等）。◼车床的种类很多，按结构和用途的不同，可分为卧式车床、转塔车床、立式车床、单轴自动车床、多轴自动和半自动车床、仿形车床、多刀车床、专门化车

床（如凸轮轴车床、曲轴车床）等。其中卧式车床的应用最广。卧式车床由主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾座和床身等部件组成（见图1.7）。车床的主运动是工件的旋转运动，进给运动是刀具的移动。1.2.1.3典型机床的加工范围◼图1.7卧式车床◼1－主轴箱2—刀架3—尾座4—床

身5、9—床腿6—光杆7—丝杠◼8—溜板箱10—进给箱11—挂轮变速机构1.2.1.3典型机床的加工范围◼卧式车床的加工范围很广，它能完成多种加工，主要包括：各种轴类、套类和盘类等零件上的回转表面，如车外圆、镗孔、车锥面、车环槽、切断、车成形面等；车端面；车螺纹；还能进行钻中心孔、钻孔

、铰孔、攻丝、滚花等，如图1.8所示。1.2.1.3典型机床的加工范围◼图1.8卧式车床加工的刀具和典型表面1.2.1.3典型机床的加工范围◼2.铣床◼铣床主要用于加工各种平面、斜面、沟槽、台阶、齿轮、凸轮等表面。铣削与刨削的工艺范围基本相同，但由于铣刀同时有多个刀齿参加切削，所以铣削的生产率

比刨削高，在机械加工中所占比重比刨削大。◼铣床的种类很多，主要有升降台式铣床、龙门铣床、工具铣床、仿形铣床、各种专门化铣床（如凸轮铣床、曲轴铣床）等，其中应用最广的是升降台式铣床。万能升降台式铣床的主要结

构如图1.9所示，其主运动是刀具的旋转运动。工作台6可在互相垂直的三个方向调整其位置，并可在任一方向上实现进给运动。在床鞍8上有一个回转盘7，可以绕垂直轴在±45°范围内调整角度，工作台在回转盘的导轨上移动，以便铣削各种角度的成形面。铣刀与铣床

加工的典型表面如图1.10所示。1.2.1.3典型机床的加工范围◼图1.9X62W型铣床◼1—主轴变速机构2—床身3—主轴4—横梁5—刀杆支架6—工作台◼7—回转盘8—横滑板9—升降台10—进给变速机构1.2.1.3典型机床的

加工范围◼图1.10铣刀与铣床加工的典型表面◼a)、b)、铣平面c)铣螺纹d)、e)铣沟槽f)铣台阶g)铣T型槽h)切断i)、j)铣角度槽◼k)、l)铣键槽m)铣齿形n)铣螺旋槽o)铣曲面p)铣立体曲面q)球头铣刀1.2.1.3典型机床的加工范

围◼3.钻床◼主要用钻头在工件上加工孔的机床称为钻床。通常钻头的旋转运动为主运动，刀具的轴向移动为进给运动。◼钻床的主要功用是钻孔和扩孔，也可以用来铰孔、攻螺纹、锪沉头孔和锪凸台端面等。普通钻床分为台式钻床（加工直径小于Φ13mm的孔）、立

式钻床（加工直径小于Φ50mm的孔）、摇臂钻床、深孔钻床、中心孔钻床、数控钻床等等。应用最广泛的是立式钻床、摇臂钻床和数控钻床。◼图1.11所示为一摇臂钻床，主轴箱4装在摇臂3上，并可沿摇臂3的导轨作水平移动，摇臂3可沿立柱2作垂直升降运动，摇臂还可以绕立柱轴线回转。就能方便地加工不同高度和不

同位置的工件。◼钻床的加工方法及所需的运动如图1.12所示。1.2.1.3典型机床的加工范围◼图1.11摇臂钻床◼1—底座2—立柱3—摇臂4—主轴箱5—主轴6—工作台1.2.1.3典型机床的加工范围◼图1.12钻床

的加工方法1.2.1.3典型机床的加工范围◼4.镗床◼镗床的主要工作是用镗刀镗孔，通常孔的尺寸较大、数量多，孔的尺寸精度、形状精度、位置精度要求高。合适加工各种大型箱体、床身、机壳、机架等工件。镗床的主要类型有卧式镗铣床、坐标镗床、金刚镗床等。其中以卧式镗铣床

应用最广泛。其主要结构见图1.13所示。卧式镗床的主要运动有：镗杆或平旋盘的旋转主运动；镗杆的轴向进给运动；主轴箱的垂直进给运动（加工端面）；工作台的纵向、横向进给运动；平旋盘上的径向刀架进给运动（加工端面）。且工作台还能沿上滑座的圆轨道在水平面内转动，以适应加工互相成一定角度的平面和孔。◼镗床还

可用来钻孔、扩孔、铰孔、车螺纹、铣平面等加工。其典型加工方法如图1.14所示。1.2.1.3典型机床的加工范围◼图1.13卧式镗床◼1－床身2—下滑座3—上滑座4—后支架5—后立柱6—工作台◼7—镗轴8—平旋盘9—径向刀架

10—前立柱11—主轴箱1.2.1.3典型机床的加工范围◼图1.14卧式镗床的主要加工方法1.2.1.3典型机床的加工范围◼图1.15M1432A型万能外圆磨床1.2.1.3典型机床的加工范围◼外圆磨床和万能磨床的加工方式如图1.16所示。图a为纵向进给磨削外圆柱面

；图b为工作台旋转一角度，纵向进给磨削锥度不大的外圆锥面；图c和d为横向进给磨削（切入磨削）锥度较大，但较短的外圆锥面，图c为砂轮架倾斜一角度，图d为工件头架倾斜一角度；图e为内圆磨具磨内孔，若要磨锥孔，工件头架应倾斜一角度。1.2.1.3典型机床的加工范围◼图1

.16外圆磨床和万能磨床的加工示意图1.2.1.3典型机床的加工范围◼6.齿轮加工机床◼加工齿轮齿形的机床叫齿轮加工机床。按照加工原理，齿形加工可以分为成形法和展成法两大类，成形法是利用与被加工齿轮齿槽形状一

致的刀具，在齿坯上加工出齿形，通常在普通铣床上进行，如图1.17所示；展成法是利用齿轮啮合（或齿轮与齿条啮合）原理，将其中的一个作为刀具，在啮合的过程中进行加工。用展成法加工的机床主要有滚齿机、插齿机、刨齿机、剃齿机、珩齿机、磨齿机等，后三种通常

用于齿形的精加工。图1-18所示为滚齿加工，滚齿机主要用于滚切直齿和斜齿圆柱齿轮及蜗轮。床身1上固定立柱2，刀架溜板3可沿立柱上的导轨作垂直方向的移动，以实现滚刀的轴向进给。滚刀安装在刀杆4上，可调整其倾

斜角度。工件安装在工作台的心轴7上，并支承在支架6的孔中，由工作台带动作旋转运动。滚刀的旋转是主运动；滚刀与工件之间的啮合是展成运动，由机床的内联系传动链实现；滚刀沿轴向的移动是进给运动；此外，在滚斜齿轮时，还

必须有一个附加的转动即差动运动。1.2.1.3典型机床的加工范围◼图1.17直齿圆柱齿轮的成形铣削1.2.1.3典型机床的加工范围◼图1.18滚齿加工1.2.1.3典型机床的加工范围◼7.挤压加工机床◼挤压是迫使金属块料产生塑性流动，通过凸模与凹模间的间隙或凹模出口，制造空心

或断面比毛坯断面要小的零件的一种工艺方法。如果毛坯不经加热就进行挤压，便称为冷挤压。冷挤压是无切屑、少切屑零件加工工艺之一，所以是金属塑性加工中一种先进的工艺方法。如果将毛坯加热到再结晶温度以下的温度进行挤压，便称为温挤压。温挤压仍

具有少无切屑的优点。1.2.2刀具◼1.2.2.1刀具材料◼1.2.2.2刀具几何角度◼1.2.2.3刀具种类及其选用◼1.2.2.4砂轮1.2.2刀具◼切削过程就是刀具从工件表面上切除多余的材料。根据工件和机床的不同，刀具也有不同的类型、结构、材料和几何参数。1.2.2.1刀具材料◼1.刀具材

料应具备的性能◼所谓机械加工的实质就是，用比工件材料硬的刀具，在机械能和机械力的作用下，切除多余的材料。刀具工作时除了要承受很大的压应力外，还要承受与工件和切屑间的强烈摩擦而产生的高温。刀具材料的切削性能对刀具的使用寿命、生产效率、加工质量和生产成本影响很大，因此必须合理选用。刀具材料的

性能应满足以下基本要求：◼(1)硬度和耐磨性刀具材料的硬度应比工件材料的硬度高，一般常温硬度要求60HRC以上。刀具材料应具有较高的耐磨性。材料硬度越高，耐磨性也越好。刀具材料含有耐磨的合金碳化物越多

、晶粒越细、分布越均匀，则耐磨性越好。1.2.2.1刀具材料◼(2)强度和韧性刀具材料必须有足够的强度和韧性，以便在承受振动和冲击时不产生崩刃和折断。◼(3)耐热性刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的性能。◼(4)工艺性为

便于制造，刀具材料应具备较好的可加工性（焊接、锻、轧、热处理、切削和磨削等）。◼(5)经济性经济性是评价刀具材料的重要指标之一，刀具材料的价格应低廉，便于推广。但有些材料虽单件成本很高，但因其使用寿命长，分摊到

每个工件上的成本不一定很高。1.2.2.1刀具材料◼2.常用刀具材料◼(1)高速钢◼高速钢是含有W、Mo、Cr、V等合金元素较多的合金工具钢。它所允许的切削速度比碳素工具钢及合金工具钢高1～3倍，故称为高速钢。高速钢具有较高的耐热性，在500～650°C

时仍能切削。高速钢还具有高的强度、硬度（63～70HRC）和耐磨性，另外，其热处理变形小、能锻易磨，是一种综合性能好、应用最广泛的刀具材料。特别适合制造结构复杂的成形刀具、钻头、滚刀、拉刀和螺纹刀具等。由于高速钢的硬度、耐磨性、耐热性不及硬质合金，因此只适于制造中、低速切削的各种刀具。高

速钢分两大类：普通高速钢和高性能高速钢，常用高速钢的化学成分、性能和用途见表1.5。切削一般材料可选用普通高速钢，其中W18Cr4V过去国内用得多，目前国内外大量使用的是W6Mo5Cr4V2；切削难加工材料时可选用高性能高速钢。1.2.2.1刀具

材料1.2.2.1刀具材料◼(2)硬质合金◼硬质合金是由高硬度的难熔金属碳化物(如WC、TiC、TaC、NbC等)和金属粘结剂（如Co、Ni、Mo等）经粉末冶金方法制成的。硬质合金的硬度、特别是高温硬度、耐磨性、耐热性都高于高速钢，硬质合金的常温硬度可达89～93HRA（高速钢为83～86.6

HRA），在800°C～1000°C时仍能进行切削。硬质合金的切削性能优于高速钢，刀具耐用度也比高速钢高几倍到几十倍，在相同耐用度时，切削速度可提高4～10倍。但硬质合金较脆，抗弯强度低，韧性也很低。1.2.2.1刀具材料1.2.2

.1刀具材料◼(3)非金属刀具材料◼1）陶瓷陶瓷是以氧化铝（Al2O3）或以氮化硅（Si3N4）为基体再添加少量金属，在高温下烧结而成的一种刀具材料。陶瓷刀具比硬质合金具有更高的硬度和耐热性，在1200°C的温度下仍能切削，切削速度更高，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。◼2）人造金刚石天然金刚石是自然界最硬的材料。耐磨性极好，但价格昂贵，主要用于制造加工精度和表面粗糙度要求极高的零件的刀具，如加工磁盘、激光反射镜等。人造金刚石是除天然金刚石外最硬的材料，多用

于有色金属及非金属材料的超精加工以及作磨料用。金刚石是碳的同素异形体，与碳易亲合，故金刚石刀具不宜加工含有碳的黑色金属。◼3）立方氮化硼（CBN）由六方氮化硼（白石墨）在高温高压下转化而成的。立方氮化硼刀具硬度与耐磨性仅次于金刚石。它的耐热性可达

1300℃，化学稳定性很高，在高温下与大多数铁族金属都不起化学反应。一般用于高硬度、难加工材料的精加工。1.2.2.2刀具几何角度◼1.刀具切削部分的组成◼金属切削刀具的种类很多，但它们参加切削的部分具有相同的几何特征，为方便起见，以外圆车刀为例，给出刀具几何参数方面的有关定义。如图1.19所示

，车刀由切削部分和刀柄（用于装夹）两部分构成。切削部分由三个面、两条切削刃和一个刀尖组成。◼(1)前刀面（Aγ）切削过程中切屑流出所经过的刀具表面。◼(2)后刀面（Aα）切削过程中与工件过渡表面相对的刀具表面。◼(3)副后面（A'γ）切削过程中与工件已加工表

面相对的刀具表面。◼(4)主切削刃（s）前刀面与后刀面的交线。它担负主要的切削工作。◼(5)副切削刃（s‘）前刀面与副后刀面的交线。它配合主切削刃完成切削工作。◼(6)刀尖主切削刃与副切削刃连接处的一小段切削刃。为了改善刀尖的切削性能，常将刀尖磨成直线或圆弧形过渡刃。1.2.2.2刀

具几何角度◼图1.19车刀的组成1.2.2.2刀具几何角度◼2.刀具切削部分的几何角度◼与一般刀具相同，要进行切削加工，刀具必须具有切削角度。定义刀具的几何角度需要建立参考系。在刀具设计、制造、刃磨、测量时用于定

义刀具几何参数的参考系称为标注角度参考系或静止参考系。在此参考系中定义的角度称为刀具的标注角度。以下主要介绍刀具静止参考系中常用的正交平面参考系。◼（1）正交平面参考系◼正交平面参考系是由基面Pr、切削平面Ps和正交平面Po三个平面组成的空间直角坐标系，如图1.20所示。1.2.2.2刀具

几何角度◼图1.20正交平面参考系1.2.2.2刀具几何角度◼①基面Pr指过主切削刃上的选定点，垂直于主运动方向的平面。车刀切削刃上各点的基面都平行于车刀的安装面（即底面）。安装面是刀具制造、刃磨、测量时的定位基面。通常，切削刃上各点的基面在空间的方位都不同，因此

必须确定一个选定点，下述的切削平面、正交平面同。◼②切削平面指过主切削刃上的选定点，与主切削刃相切，并垂直于该点基面的平面（即与工件过渡表面相切的面）。◼③正交平面PO指过主切削刃选定点，同时垂直于基面与切削平面的平面。1.2.2.

2刀具几何角度◼（2）刀具的标注角度◼如图1.21所示，在正交平面内标注的角度◼①前角γo是指前刀面与基面之间的夹角。前面与基面平行时前角为零；刀尖位于前刀面最高点时，前角为正；刀尖位于前刀面最低点时，前角为负。前角对刀具切削性能影响很

大。◼②后角αo是指后刀面与切削平面之间的夹角。刀尖位于后刀面最前点时，后角为正；刀尖位于后刀面最后点时，后角为负。后角的主要作用是减小后刀面与过渡表面间的摩擦。◼③楔角βo前刀面与后刀面的夹角。是由前角后角得到的派生角。1.2.2.2刀具几何角度◼图1.21正交

平面参考系标注角度1.2.2.2刀具几何角度◼（3）刀具的工作角度◼以上是在静止参考系中讨论刀具的标注角度，实际上，在切削加工中，由于进给运动的影响，或者刀具相对于工件安装位置发生变化时，会使刀具的实际切削角度发生变化。刀具在工作状态下的切削

角度，称为刀具的工作角度。工作角度记作为：γoe、αoe、κre、κre′、λse、αoe′等。◼①进给运动对工作角度的影响◼1）横向进给对工作角度的影响车端面或切断时，车刀沿横向进给，合成运动方向与主运动

方向的夹角为μ（），运动轨迹是阿基米德螺旋线（如图1.22所示）。1.2.2.2刀具几何角度◼图1.22横向进给运动对工作角度的影响1.2.2.2刀具几何角度◼2）纵向进给对工作角度的影响车外圆或车螺纹时（如图1.

23所示），合成运动方向与主运动方向之间的夹角为μf，这时工作基面和工作切削平面分别相对于基面Pr和切削平面转过μf角。◼②刀具安装对工作角度的影响◼1）刀刃安装高度对工作角度的影响车削时刀具的安装常

会出现刀刃安装高于或低于工件回转中心的情况（如图1.24所示）。◼2）刀柄安装偏斜对工作角度的影响在车削时会出现刀柄与进给方向不垂直的情况（如图1.25所示）。1.2.2.2刀具几何角度◼图1.23纵向进给运动对工作角度的影响1.2.2.2刀具几何角度◼图1.24车刀安装高度

对工作角度的影响1.2.2.2刀具几何角度◼图1.25车刀安装偏斜对工作角度的影响1.2.2.3刀具种类及其选用◼1.车刀◼车刀是金属切削加工中使用最广泛的刀具，它可以用来加工各种内、外回转体表面，如外圆、内孔、端面、螺纹，也可用于切槽和切断等

。车刀按结构可分为整体式、焊接式、机夹重磨式、可转位式及成形车刀等（图1.26）。◼（1）焊接车刀将一定形状的硬质合金刀片用黄铜、纯铜等焊接在刀杆上的刀槽内而成。各种焊接式车刀及所加工的表面如图1.27所示。这种刀片有标准规格，应选用合适的硬质合金牌号

和刀片规格。1.2.2.3刀具种类及其选用◼图1.26车刀结构1.2.2.3刀具种类及其选用◼图1.27焊接车刀及加工面◼1.切断刀2、3.90°偏刀4.弯头刀5.直头刀6.成形车刀◼7.宽刃精车刀8、10.螺纹车刀9.端面车刀11.内槽车刀12.通孔车刀13.盲

孔车刀1.2.2.3刀具种类及其选用◼（2）可转位车刀采用机械夹固的方法，将刀片夹紧在刀杆上，如图1.28所示。它由刀杆、刀片、刀垫和夹紧元件组成，当切削刃用钝后，将刀片转过一个位置，便可用新的一个切削刃进行切削，当全部刀刃都用钝后再更换新刀片。可转位车刀是一种高效率的新型刀具。可转位刀片已经有国

家标准，种类很多，可根据需要选择。◼（3）成形车刀是加工回转体成形表面的专用高效车刀。它的刃形是根据工件廓形设计的,用成形车刀加工，只要一次就能切出成形表面，操作简单，生产率高，刀具使用寿命长，主要用于大批量生产。成形车刀按结构和形状分为平体成形车刀、棱体成形车刀和圆体成形车刀

三类，见图1.26中的e、f、g。1.2.2.3刀具种类及其选用◼图1.28可转位车刀组成1.2.2.3刀具种类及其选用◼2.孔加工刀具◼在实体上加工孔，常用麻花钻、中心钻及深孔钻；而对已有孔作进一步加工，则用扩孔钻、铰刀、镗刀等，此外，内孔拉（推）刀、内圆磨砂轮及珩磨

头也用来对已有孔作进一步的精加工。◼（1）麻花钻◼麻花钻是一种形状复杂的双刃钻孔或扩孔的标准刀具。标准麻花钻是由柄部、颈部和工作部分组成，如图1.29所示。◼麻花钻的主要几何参数有螺旋角β（一般为25°～32°），顶角2φ，（2φ=118°），横刃

长度，横刃斜角ψ等。标准麻花钻的缺点是：切削刃长，前角变化大（从外缘30°逐渐减小到钻芯-30°），横刃切削条件差，排屑不畅等，为提高钻孔的精度和效率，常将标准麻花钻按特定方式修磨成“群钻”（图1.30）。1.2.2.3刀具种类及其选用◼图1.29麻花钻的组成1.2.2.3刀具种类及其选用

◼图1.30基本型群钻◼1、1′—外刃后刀面2、2′—月牙槽3、3′—内刃前刀面4、4′—分屑槽1.2.2.3刀具种类及其选用◼(2)扩孔钻◼扩孔钻是将孔进一步扩大用的刀具。扩孔钻有整体式和套式两种，如图1.31所示。扩孔钻的外形与麻花钻类似，但其齿数较多（一般为3～4齿），容屑槽较浅，无横刃，

导向性好，可获得比钻孔高的加工质量和生产效率。常用来加工直径小于Φ100mm的孔。◼(3)铰刀◼铰刀用于中小尺寸孔的半精加工和精加工。铰刀的齿数多（6～12个），齿槽浅，刚性和导向性好。铰刀的结构由工作部分、颈部和柄部组成（图1.32），工作部分有切削部分和校准部分

，校准部分有圆柱部分和倒锥部分。铰刀圆柱校准部分的直径为铰刀的直径，它直接影响到被加工孔的尺寸精度及刀具使用寿命。◼铰刀的种类较多（见图1.33），可分为机用铰刀和手用铰刀，机用铰刀由机床引导，导向性

能好，故工作部分长度短。1.2.2.3刀具种类及其选用◼图1.31扩孔钻◼图1.32铰刀的结构1.2.2.3刀具种类及其选用◼图1.33铰刀的类型1.2.2.3刀具种类及其选用◼(4)镗刀◼镗刀是在车床、镗床、加工中心、自动机床及组合机床上使用的刀具。镗

刀按刀刃数可分为单刃镗刀和双刃镗刀。如图1.34所示为单刃镗刀，其结构简单、制造容易，通用性好，但调整费时，且精度不易控制。图1.35所示为双刃浮动镗刀，镗刀两边都有切削刃，可以消除径向力对镗刀杆的影响，所镗孔的尺寸

和精度由镗刀的径向尺寸D保证。通过调整两刀刃的径向位置，可以加工一定尺寸范围内的孔。浮动镗刀是以间隙配合装入镗杆的方孔中，无需夹紧。1.2.2.3刀具种类及其选用◼图1.34单刃镗刀1.2.2.3刀具种类及其选用◼图1.35双刃镗刀1.2.2.3刀具种类及其选用◼3.拉刀◼拉刀是一

种高精度和高生产率的多齿刀具，各种形状贯通的内、外表面（见图1-36）都能用拉刀加工。拉刀使用寿命长，但制造较复杂，成本高，主要用于大批量生产中。拉刀轴向尺寸较大，由切削部分、校准部分和辅助部分组成（圆孔拉刀的结构见图1.37ａ）。切削部分完成全部余量的切除工作（见

图1.37ｂ），它由粗切齿、过渡齿、精切齿组成。相邻刀齿的半径差称为齿升量，粗切齿齿升量最大，逐步递减至精切齿。校准部分起修光、校准作用，校准齿齿升量等于零。辅助部分包括前柄、颈部、过渡锥、前导部、后导部和后柄等。1.2.2

.3刀具种类及其选用◼图1-36拉削的各种表面1.2.2.3刀具种类及其选用◼图1-37圆孔拉刀的组成和拉削过程1.2.2.3刀具种类及其选用◼4.铣刀◼铣刀是多齿回转刀具，可以加工各种平面、沟槽和成形表面等。铣刀的种类很多，按其用途可分为加工平面用铣刀、加工

沟槽用铣刀和加工成形面用铣刀等三大类。通用规格的铣刀已标准化，由专业工具厂生产。下面介绍几种常用的铣刀。◼5.齿轮刀具◼加工齿轮齿形的刀具称为齿轮刀具。齿轮刀具结构复杂，种类较多。按齿形形成的原理，齿轮刀具可

分为成形法和展成法两大类。1.2.2.4砂轮◼1.砂轮的特性◼砂轮是磨削加工中的重要工具，砂轮是由按一定比例的磨料和结合剂，经压坯、干燥、焙烧而制成，有很多气孔。磨料、结合剂与气孔三者构成了砂轮三要素。砂轮的特性主要由磨料、粒度、结合剂、硬度和组织五个参数决定。◼(1)磨料磨料即

砂粒，是构成砂轮的主要成分。磨料应具备很高的硬度、耐磨性、耐热性和韧性，才能承受磨削时的热和磨削力，还要具有相当锋利的形状，以利磨削金属。常用的磨料有氧化物系、碳化物系和超硬磨料(人造金刚石、立方氮化硼等)。各种磨料的名称、代号、颜色、性能和用途等见表1.7。1.2.2.4砂轮◼(2)粒度粒度指

磨料颗粒的大小，用磨粒能通过的筛网号表示。例如30粒度是指磨粒刚可通过每英寸长度上有30个孔眼的筛网。粒度号越大则磨粒的颗粒越小。粗加工的磨粒尺寸大，精加工的磨粒尺寸小。通常把磨料颗粒尺寸大于40μm的称为磨粒，颗粒尺寸小于40μm的称为微粉，

以W表示，例如W10，表示磨粒的实际尺寸为10μm，微粉号越小则微粉越细。磨料的粒度将直接影响磨削表面质量和生产率，磨粒粒度及适应范围见表1.7。◼(3)结合剂结合剂的作用是将磨粒粘结在一起，使砂轮具有一定的形状和强度结合剂的特性影响砂轮的强度、耐腐蚀性、耐热性及砂轮寿

命。常用的结合剂见表1.7。1.2.2.4砂轮◼(4)硬度砂轮的硬度是指在磨削力作用下，磨粒从砂轮表面脱落的难易程度。它反映了磨粒与粘合剂的粘结强度。砂轮硬，磨粒不易脱落，砂轮软，磨粒容易脱落。砂轮硬度的选用，主要是根据工件材料的性质和具体磨削条件，基本原则

为：◼1）工件材料硬，砂轮硬度应选软些，以便磨钝的磨粒及时脱落。◼2）砂轮与工件磨削接触面积和弧长较大时，砂轮硬度应选软些。◼3）用成形砂轮磨削时，为保持必要的形状，应选硬些的砂轮。◼4）磨削有色金属（铝、黄铜等）等软材料时，为防止砂轮堵塞，应选用较软的

砂轮。◼5）砂轮的粒度号大时，应选软些的砂轮。1.2.2.4砂轮◼(5)组织砂轮的组织表示砂轮的疏密程度，它是按砂轮中磨料、结合剂、气孔三者的体积比例关系来分级的。磨粒在砂轮总体积中所占的比例越大，砂轮的组织越紧密，气孔越少；反之，则组织疏松，气孔多。紧密组织砂轮适用于重压力下的磨削；中等组织砂轮

适用于一般磨削；疏松组织的砂轮适用于平面磨、内圆磨等磨削接触面积大的工序和磨削热敏性强的材料或工件。一般砂轮上若末标注组织号，即为中等组织。砂轮的组织号及用途见表1.7。1.2.2.4砂轮◼2.砂轮的形状与尺寸◼砂轮的形状和尺寸应根据磨削条件和工件形状来选择，其原则是：◼在可能的情

况下，砂轮的外径应尽量大些，可以提高生产率和降低表面粗糙度。◼磨削内圆时，砂轮外径一般取工件孔径的三分之二左右。◼纵磨时，应选较宽的砂轮。◼表1.8为常用砂轮形状、代号及其用途。1.2.2.4砂轮1.2.3夹具◼1.机床夹

具的作用◼⑴较容易、较稳定地保证加工精度用夹具装夹工件时，工件相对于刀具（或机床）的位置由夹具来保证，基本不受工人技术水平的影响，因而能较容易、较稳定地保证工件的加工精度。例如图1.41a所示套筒零件的φ6H7孔加工，就用图1.41b所示的专用钻床夹具完成。工件以内孔和端面在定位销6上定位，旋紧螺

母5，通过开口垫圈4将工件夹紧，然后由装在钻模板3上的快换钻套1引导钻头或绞刀进行钻孔或铰孔。◼⑵提高劳动生产率采用夹具后，工件不需划线找正，装夹方便迅速，可显著地减少辅助时间，提高劳动生产率。如采用图1.41b所示专用钻孔夹具，省去了加工前在工件

加工位置划十字中心线、在交点打冲孔的时间，也省去了找正冲孔位置的时间。◼⑶扩大机床的使用范围使用专用夹具可以改变机床的用途和扩大机床的使用范围。例如，在车床或摇臂钻床上安装镗模夹具后，就可对箱体孔系进行镗削加工。◼⑷改善劳动条件、保证生产

安全使用专用机床夹具可减轻工人的劳动强度、改善劳动条件、降低对工人操作技术水平的要求，保证安全。1.2.3夹具◼图1.41套筒零件及钻夹具◼1—快换钻套2—导向套3—钻模板4—开口垫圈5—螺母6—定位销7—夹具体1.2.3夹具◼2.机床夹具的分类◼机床

夹具通常有三种分类方法，即按应用范围、使用机床、夹紧动力来源来分类，如图1.42所示。1.2.3夹具◼图1.42机床夹具的分类1.2.3夹具◼3.机床夹具的组成◼虽然机床夹具的种类繁多，但它们的组成均可概括为下面五个部分。◼⑴定位元件定位元件的作用是确定工件在夹具中的正确

位置。◼在图1.41b中，夹具上的圆柱销5、菱形销9和支承板4都是定位元件，通过它们使工件在夹具中占据了正确的位置。◼⑵夹紧装置夹紧装置的作用是将工件夹紧夹牢，保证工件在加工过程中正确位置不变。夹紧装置包括夹紧元件或其组合以及动力源。图1.

41b中的螺杆8（与圆柱销合成的一个零件）、螺母7和开口垫圈6组成了夹紧装置。◼⑶对刀及导向装置对刀及导向装置的作用是迅速确定刀具与工件间的相对位置，防止加工过程中刀具的偏斜。图1.41b中的钻套1与钻模板2就是为了引导钻头而设置的导向装置。◼⑷夹具体

夹具体是机床夹具的基础件，如图1.41b中的件3，通过它将夹具的所有部分连接成一个整体。◼⑸其他装置或元件机床夹具除有上述五部分外，还有一些根据需要设置的其他装置或元件，如分度装置，夹具与机床之间的联接

元件等。1.2.4量具◼量具是用来检验或测量工件的几何量是否合格的一种工艺装备。◼1.量具的分类及其作用◼量具按照其通用性，可分为通用量具和专用量具。通用量具，如钢尺、各种游标尺、各种千分尺、各种量仪等等，都有刻度，能测量出

一定范围内几何量的具体数值；专用量具是为工件某特定参数设计的，用于检验该参数的加工合格与否，不能测量出该参数的具体数值。在成批和大量生产中，为减少测量时间，常采用专用量具。1.2.4量具◼2.光滑极限量规◼量规是一种专用量具，检验工件参数合格与否，就是检验工件参数是否在规定

的两个极限尺寸范围内，光滑极限量规是用通端和止端检验光滑工件极限尺寸的专用量具。检验孔用的量规称为塞规，检验轴用的量规称为卡规。◼塞规和卡规的结构形式很多，主要的结构见图1.43和1.44所示。为识别量规的通端和止端，常刻有字母“T”（通端）和“Z”（止

端）。另外，通端的尺寸一般较长，而止端的尺寸较短。由于通端在检验时要通过工件，其工作表面会磨损，应留一定的磨损储量，以增加量规的使用寿命。1.2.4量具◼图1.43孔用量规的形式1.2.4量具◼图1.44轴用量规的形式1.3基准的概念及其分类◼1.3.1基准的概念◼1.3.2基准

的分类1.3基准的概念及其分类◼工件是个几何体，它由一些几何要素（如点、线和面）构成。工件上的任何点、线和面的位置都相互有关系。1.3.1基准的概念◼基准就是在零件上用以确定其它点、线、面的位置所依据的点、线、面。作为基准的点、线、面在工

件上不一定具体存在，例如几何中心、对称线、对称平面等。根据基准的功用不同可分为设计基准和工艺基准两大类。1.3.2基准的分类◼1.3.2.1设计基准◼1.3.2.2工艺基准1.3.2.1设计基准◼在产品或零件图上使

用的基准称为设计基准。例如，在图1.45a所示的钻套，轴线O-O是外圆Φ40h6及内孔D的设计基准；端面A是端面B、C的设计基准；内孔D的轴心线是φ40h6外圆的径向圆跳动和B面端面圆跳动的设计基准。同样，图1.45b中的D面

是F面的设计基准，也是两孔Ⅲ和Ⅳ在Y方向的设计基准；E面是两孔Ⅲ和Ⅳ在X方向的设计基准；而孔Ⅱ的设计基准是孔Ⅲ和Ⅳ。1.3.2.1设计基准◼图1.45基准分析1.3.2.2工艺基准◼在零件的加工和装配等工艺过程中所使用的基准

称为工艺基准。工艺基准按用途又可分为以下4种：◼1）工序基准在工序图上使用的基准称为工序基准。如图1.41a所示的套筒零件钻孔工序图中，φ25H7的内孔轴线和左端面（工序尺寸为37.5±0.02）为加

工φ6H7孔的工序基准。◼2）定位基准加工时，使工件在机床或夹具中占有一正确位置时所用的基准称为定位基准。如图1.41b所示的套筒零件钻孔夹具中，工件φ25H7的内孔轴线（φ25H7的内孔表面称为定位基面）和左端面是加工φ6H7孔的定位基准。1.3.2.2工

艺基准◼3）测量基准工件在测量时使用的基准称为测量基准。◼4）装配基准在装配时，用来确定零件或部件在机器中的位置所用的基准称为装配基准。如图1.45a所示套筒，端面B和外圆φ40h6是装配基准。◼必须注意：应尽可能选设计基准作为工艺

基准。1.4工件定位的六点定则◼1.4.1工件定位的方式◼1.4.2六点定则1.4工件定位的六点定则◼工件在加工前，必须使工件在机床上或夹具中占有某一正确的位置，这个过程称为定位。为了使定位好的工件在加工过程中始终保

持正确的位置，不受切削力、惯性力等力的作用而发生位移，还需要将工件压紧夹牢，这个过程称为夹紧。定位和夹紧的整个过程合称为装夹。◼工件的装夹不仅影响加工质量，而且对生产率、加工成本及操作安全都有直接影响。1.4.1工件定位的方式◼1.直接找正定位◼此法是用百分表、划线盘或目测

直接在机床上找正工件，使其获得正确位置的定位方法。直接找正时工件的定位基准是所找正的表面。如图1.46所示。图a为在磨床上用四爪单动卡盘装夹套筒磨内孔，先用百分表找正工件的外圆再夹紧，以保证磨削后的内孔与外圆同轴，工件的定位基准是外圆。图b为

在牛头刨床上用直接找正法刨槽，以保证槽的侧面与工件右侧面平行，工件的定位基准是右侧面。直接找正法生产率低，找正精度取决于工人的技术水平，一般多用于单件小批生产或位置精度要求特别高的工件。1.4.1工件定位的方式◼图1.46直接找正定位1

.4.1工件定位的方式◼2.划线找正定位◼此法是先在毛坯上按照零件图划出中心线、对称线和各待加工表面的加工线及找正线（找正线和加工线之间的距离一般为5mm），然后将工件装上机床，按照划好的线找正工件在机床上的正确位置。划线找正时工件的定位基准是所划的线。如图1.47所示,图a)为某箱体的

加工要求（局部），划线过程如下：①找出铸件孔的中心O，并划出孔的中心线Ⅰ和Ⅱ，按尺寸A和B检查E、F面的余量是否足够，如果不够再调整中心线Ⅰ；②按照图纸尺寸A要求，以孔中心为划线基准，划出E面的找正线Ⅲ；③按照图纸尺寸B划出F面的找正线Ⅳ，见图b)。加工时，

将工件放在可调支承上，通过调整可调支承的高度来找正划好的线Ⅲ，见图c)。这种定位方法生产率低，精度低，一般多用于单件小批生产中加工复杂而笨重的零件，或毛坯精度低而无法直接采用夹具定位的场合。1.4.1工

件定位的方式◼图1.47划线找正定位1.4.1工件定位的方式◼3.用夹具定位◼夹具是按照被加工工序要求专门设计的，夹具上的定位元件能使工件相对于机床与刀具迅速占有正确位置，不需要划线和找正就能保证工件的定位精度（图1.41b）。用夹具定位生产率高，

定位精度较高，广泛用于成批及大量生产中。1.4.2六点定则◼工件在未定位前，可以看成是空间直角坐标系中的自由物体，它可以沿三个坐标轴的平行方向放在任意位置，即具有沿着三个坐标轴移动的自由度，记为、、（图1.48）；同样，工件沿三个坐标轴转角方向的位置也是可以任意放置的，即具有绕三

个坐标轴转动的自由度，记为、、。因此，要使工件在夹具中占有一致的正确位置，就必须对工件的自由度加以限制。xxx1.4.2六点定则◼图1.48工件的六个自由度1.5获得加工精度的方法◼1.5.1获得尺寸精度的方法◼1.5.2获得几何形状精度的方法◼1.5.3获得相互位置精度的方法1.5获得加

工精度的方法◼工件的加工精度分为三个方面，即尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度。机械加工的目的就是要保证工件的加工精度符合图纸要求。1.5.1获得尺寸精度的方法◼1）试切法就是通过试切、测量、调整、

再试切，反复进行到被加工尺寸达到要求为止的加工方法。工件的尺寸精度取决与操作者的调整精度。试切法的效率低，对工人技术水平要求高，主要适合于单件、小批生产。◼2）调整法先调整好刀具和工件在机床上的相对位置，并在一批零件的加工过程中保持这个位置不变，以保证被加工尺寸的方法。工件的尺寸精度取决于

调整精度。调整法的生产率高，广泛用于各类半自动、自动机床和自动线上，适合于成批、大量生产。1.5.1获得尺寸精度的方法◼3）定尺寸刀具法用刀具的相应尺寸来保证工件尺寸的方法，如钻孔、拉孔和攻螺纹等。工件的尺寸精度主要

取决于刀具的精度。这种方法的生产率较高，但刀具制造较复杂，常用于孔、螺纹和成形表面的加工。◼4）自动控制法在加工过程中，通过尺寸测量装置、进给机构和控制机构来自动完成切削加工、尺寸测量和刀具的调整、补偿的方法。工件的尺寸精度取决于机床的精度。常用于用数控机床上加工。1

.5.2获得几何形状精度的方法◼1）轨迹法是利用刀尖运动的轨迹来获得工件表面形状的。工件的形状精度取决于成形运动的精度即机床的精度。普通的车削、刨削、铣削和磨削等都属于轨迹法。◼2）成形刀具法是利用成形刀具的几何形状

来代替机床的某些成形运动，获得工件的表面形状。工件的加工精度主要取决于刀刃的形状精度。◼3）展成法是利用刀具与工件作展成运动所形成的包络面获得工件的表面形状。展成法常用于各种齿形加工，工件的形状精度取决于刀具精度以及机床的展成运动精度。1.5.3获得相互位置精

度的方法◼工件表面间的相互位置是通过直接找正法，划线找正法和夹具定位法获得的。位置精度取决于有关的划线精度、找正精度、机床精度及夹具精度。1.6实训◼1.6.1实训题目◼1.6.2实训目的◼1.6.3实训过程◼1.6.4实训总结1.6.1实训题目◼分析如图1.51所示齿轮轴由哪些表面组成，选择它们

的加工方法。◼图1.51齿轮轴示意图1.6.2实训目的◼掌握根据工件表面的形状选择合适的加工方法及机床、刀具、夹具、量具，并确定工件加工时的定位方法。1.6.3实训过程◼逐一分析每一加工要素。◼①齿轮轴由外圆柱面

、端面、外螺纹、齿轮、键槽、退刀槽和平面等表面组成。◼②外圆柱面的粗加工和半精加工，以及端面、外螺纹、退刀槽等可以在普通车床上加工；工件通过外圆和顶尖孔定位，装夹在三爪卡盘和后顶尖间，分别用外圆车刀、端面车刀、螺纹车刀和切槽刀加工，在单件小批生产时，除螺纹外，都可以用游标卡尺进行

检验，产量大时，可用专用量具检验；螺纹可以用螺纹环规和螺纹塞规检验。◼③外圆柱面的精加工――磨削（，粗糙度处）可以在外圆磨床或外圆万能磨床上加工，工件通过鸡心夹，装夹在磨床两顶尖间，用百分尺检验。1.6.3实训过程◼④键槽可以在立式铣床或万能铣床上加工，采用一夹

一顶的方式将工件装夹在铣床工作台上，用键槽铣刀加工，用深度游标尺检验。◼⑤平面可以在立式铣床或万能铣床上加工，采用分度头一夹一顶的方式将工件装夹在铣床工作台上，用立铣刀加工，用游标尺检验。◼⑥齿面应在滚齿机或插齿机上加工，与之对应，刀具用齿轮滚刀或插齿刀，采用专用心轴夹具，用专用量

仪检验。1.6.4实训总结◼通过对齿轮轴的分析，学会对不同表面的加工方法选择。1.7习题◼1.1单项选择题（将题下所列答案中正确的答案填在括号内）：◼1.在外圆磨床上磨削工件外圆表面，其主运动是（）。◼①砂轮的回转运动；②工件的回转运动；③砂轮的直线运动；④工件的直线运动。◼2

.在立式钻床上钻孔，其主运动和进给运动（）。◼①均由工件来完成；②均由刀具来完成；③分别由工件和刀具来完成；④分别由刀具和工件来完成。◼1.2多项选择◼1.实现切削加工的基本运动是（）。◼①主运动；②进给运动；③调整运动；④分度运动。◼2.主运动和进给运动可以（）来完成。◼①单独由工件；②单

独由刀具；③分别由工件和刀具；◼④分别由刀具和工件。1.7习题◼1.3判断题（下列说法中，正确的记为“Ｔ”；错误的记为“Ｆ”）◼（）1.在加工工序中用作工件定位的基准称为工序基准。◼（）2.直接找正装夹可以获得较高的找正精度。◼1.4问答题◼1切削加工由哪些运动组成

？各成形运动的功用是什么？◼2.试说明MG1432和CK6132机床型号的含义。◼1.5实作题◼1.试分析习图1.1所示各零件加工所必须限制的自由度。◼图a）在球上打盲孔φB，保证尺寸H；图b）在套筒零件上加工φB孔，要求与φD孔垂直相交，且保证尺寸L；图c）在

轴上铣横槽，保证槽宽B以及尺寸H和L；图d）在支座零件上铣槽，保证槽宽B和槽深H及与4分布孔的位置度。1.7习题◼习题图1.1Q&A?Thanks!