1、第一章金属材料的力学性能及常用材料1.合金结构钢(1)低合金结构钢(2)机械制造用钢第三节 合金钢2.合金工具钢(1)合金刃具钢(2)合金模具钢 1)冷作模具钢是用于制造使金属在冷态下变形的模具，如冷冲模、冷挤压模、拉丝模等。2)热作模具钢用来制造使金属在高温下成形的模具，如热锻模、热挤压模和压铸模等。3)合金量具钢。第三节 合金钢1)低合金刃具钢是在碳素工具钢的基础上加入少量合金元素的钢。2)高速钢高速钢是一种具有高热硬性、高耐磨性的高合金工具钢。2)高速钢高速钢是一种具有高热硬性、高耐磨性的高合金工具钢。图1-12W18Cr4V高速钢的热处理工艺曲线第四节铸铁根据碳存在形式不同：(1)白口
2、铸铁碳主要以渗碳体形式存在，其断口呈银白色，故称为白口铸铁。(2)灰铸铁碳主要以片状石墨形式存在，其断口呈暗灰色，故称为灰铸铁，它是应用最广泛的一种铸铁。(3)麻口铸铁碳大部分以渗碳体形式存在，少部分以石墨形式存在，断口呈灰白相间成麻点，故称为麻口铸铁。第四节铸铁根据铸铁中石墨形态不同：(1)普通灰铸铁石墨以片状存在于铸铁中。(2)可锻铸铁石墨以团絮状存在于铸铁中。(3)球墨铸铁石墨以球状存在于铸铁中。(4)蠕墨铸铁石墨以蠕虫状存在于铸铁中。一、铸铁的石墨化(1)成分的影响铸铁中的各种元素，按其对石墨化的作用，可以分为两大类：一类是促进石墨化元素，如碳、硅、铝、铜、镍等，其中碳和硅是强烈促进石
3、墨化元素；另一类是阻碍石墨化的元素，如铬、钨、钼、钒、硫、锰等。(2)冷却速度的影响在同一成分的铸铁件中，其表面和薄壁部分常容易出现白口组织，而内部和厚壁部分则易得到灰口组织。第四节铸铁二、灰铸铁1.灰铸铁的组织与性能2.灰铸铁的孕育处理3.灰铸铁的牌号及用途4.灰铸铁的热处理第四节铸铁1.灰铸铁的组织与性能图1-13灰铸铁的显微组织图a)铁素体灰铸铁b)铁素体珠光体灰铸铁c)珠光体灰铸铁第四节铸铁2.灰铸铁的孕育处理第四节铸铁 所谓孕育处理就是把孕育剂投入到1400C以上的铁水中，搅拌后进行浇注，使铁水内产生大量均匀分布的晶核，使石墨片及基体组织细化。3.灰铸铁的牌号及用途表1-9灰铸铁的牌
4、号和应用第四节铸铁4.灰铸铁的热处理(1)去应力退火由于铸件形状复杂，壁厚不均匀，在铸件冷却过程中，铸件各个部位冷却速度不一致会产生较大的内应力。(2)表面淬火有些铸件如机床导轨、缸体内壁，因要求较高的表面硬度和耐磨性，要进行表面淬火处理。(3)消除铸件白口、降低硬度的退火铸件上的薄壁处或表层，由于冷却速度快，常出现白口组织，给切削加工带来困难，需要高温退火(石墨化退火)来降低其硬度。第四节铸铁1.可锻铸铁的组织与性能图1-14可锻铸铁的显微组织a)铁素体可锻铸铁b)珠光体可锻铸铁第四节铸铁三、可锻铸铁(韧铁、马铁)四、球墨铸铁1.球墨铸铁的生产2.球墨铸铁的组织与性能3.球墨铸铁的牌号及用途
5、4.球墨铸铁的热处理第四节铸铁2.球墨铸铁的组织与性能图1-15球墨铸铁的显微组织a)铁素体球墨铸铁b)铁素体珠光体球墨铸铁c)珠光体球墨铸铁第四节铸铁3.球墨铸铁的牌号第四节铸铁表1-10球墨铸铁的牌号、力学性能和用途4.球墨铸铁的热处理(1)退火退火的目的是获得铁素体基体的球墨铸铁，以提高球墨铸铁的塑性和韧性，改善切削加工性能，消除内应力。(2)正火正火的目的是获得珠光体基体的球墨铸铁，从而提高其强度和耐磨性。(3)调质调质的目的是获得回火索氏体基体的球墨铸铁，从而获得良好的综合力学性能。(4)等温淬火等温淬火的目的是获得下贝氏体基体的球墨铸铁，从而获得高强度、高硬度和高韧性的综合性能。第
6、四节铸铁第五节新材料简介一、工程塑料二、陶瓷材料三、复合材料1.塑料的组成及分类第五节新材料简介一、工程塑料(1)塑料的组成塑料是一种高分子物质合成材料，它以天然或合成树脂为基础，再加入添加剂制成。1)树脂是塑料的主要成分，用以粘接塑料中的其他成分，并使其具有成形性能。2)添加剂是在塑料中掺入的一些其他物质，以改善塑料的性能，如增塑剂、稳定剂、填充剂、固化剂、染料等。1.塑料的组成及分类第五节新材料简介一、工程塑料(3)塑料的成形加工各种塑料都必须经过成形加工，才能得到具有一定形状、尺寸和使用性能的制品。二、陶瓷材料1.陶瓷材料的分类2.陶瓷制品的成形3.陶瓷的性能第五节新材料简介1.陶瓷材料
7、的分类1)普通陶瓷又称为传统陶瓷，它是以天然的硅酸盐矿物为原料，经粉碎、成形和烧结而制成，主要用于日用和建筑陶瓷。2)特种陶瓷是采用人工合成材料(如氧化物、氮化物、硅化物、碳化物和硼化物)经过粉碎、成形和烧结而制成陶瓷，主要用于化工、冶金、机械和电子等行业。第五节新材料简介二、陶瓷材料2.陶瓷制品的成形(1)原料制备按一定配比配料，要精选原料，除去杂质。(2)成形陶瓷制品的成形有可塑形、压制成形和注浆成形三种方法。(3)烧结没有烧结的陶瓷坯料是许多固体颗粒的堆积。第五节新材料简介二、陶瓷材料第五节新材料简介三、复合材料1.复合材料的概念和性能特点2.复合材料的种类(1)纤维增强复合材料这类复合
8、材料以玻璃纤维、碳纤维、硼纤维等陶瓷材料作复合材料的增强剂，用塑料、树脂、橡胶和金属等材料复合而成，如橡胶轮胎、玻璃钢、纤维增强陶瓷等。(2)层叠复合材料这是为了克服复合材料在高度上性能的方向性而发展起来的复合材料。(3)细粒复合材料如硬质合金就是由WCCo或WCTiCCo等组成的细粒复合材料。第五节新材料简介三、复合材料3.常用的复合材料简介(1)玻璃纤维树脂复合材料以玻璃纤维为增强剂，以热塑性树脂为粘结剂的复合材料称为玻璃复合，俗称为玻璃钢。(2)碳纤维树脂复合材料碳纤维通常和环氧树脂、酚醛树脂和聚四氟乙稀等组成复合材料，它既具有玻璃钢的优点，还具有优良的耐磨、减摩及自润滑性、耐蚀性和耐热
9、性。1.何谓金属的力学性能?金属的力学性能包括哪些?2.何谓应力?应力越大表示金属材料抵抗变形能力越大，这种说法对吗?为什么?3.何谓强度和塑性?衡量这两种性能的指标有哪些?各用什么符号表示?4.何谓硬度?常用的硬度试验法有哪三种?各用什么符号表示?5.有五种材料，它们的硬度分别为478HV、81HRB、79HRA、65HRC和474HBW。试比较这五种材料的硬度高低。6.何谓冲击韧度?其值用什么符号表示?大能量一次冲击和小能量多次冲击的冲击抗力各取决于什么?7.何谓疲劳极限?当应力为对称循环应力时，疲劳极限用什么符号表示?思考与练习题8.碳素钢中有哪些主要杂质?它们对钢的性能有什么影响?9.
10、说明下列材料牌号的含义：T10A、Q235A、45、65Mn、ZG200-400、08F10.45钢、T12A钢按含碳量(质量分数)、按硫、磷含量(质量分数)和按用途划分各属于哪一类钢?11.碳素工具钢的含碳量不同，对其性能有什么影响?如何选用?12.何谓热硬性?碳素工具钢、低合金刃具钢和高速钢三者相比较，哪类钢的热硬性最好?哪类钢的热硬性差?13.高速钢的主要特性是什么?它的成分和热处理有什么特点?思考与练习题14.合金结构钢按其用途和热处理特点可分为哪几种?试述它们的含量及主要用途。15.指出下列合金钢的类别、用途及热处理特点：60Si2Mn、GCr15、W18Cr4V、CrWMn、5Cr
11、NiMo、Cr12MoV、40Cr。16.何谓铸铁?根据碳在铸铁中的存在形式不同，铸铁可分为哪几类?根据石墨形态不同，铸铁又可以分为哪几类?17.何谓石墨化?影响石墨化的主要因素有哪些?18.为什么在同一铸件中，往往薄壁部分和表面要比壁厚部分和心部硬度高?思考与练习题19.试述灰铸铁，可锻铸铁，球墨铸铁的牌号表示方法，并举例说明其用途。20.什么是工程塑料?它有哪些性能及应用?21.什么是陶瓷?它的主要类型有哪些?22.说明布氏、洛氏硬度的试验原理。23.碳钢的质量好坏主要依据什么标准确定？24.根据高速钢的热处理特点、说明合金元素对高速钢性能的影响。25.可锻铸铁是如何生产的？可锻铸铁可以锻
12、造吗？26.试指出下列铸铁应采用的铸铁种类和热处理方式，并说明原因。思考与练习题第二章钢的热处理第一节热处理的概念第二节钢的退火和正火第三节钢 的 淬 火第四节钢 的 回 火第一节热处理的概念一、热处理定义二、热处理的作用三、热处理分类图2-1热处理工艺曲线第一节热处理的概念四、铁碳合金相图在热处理中的应用第一节热处理的概念1.铁碳合金相图的组成图2-2Fe-FC相图的组成1.铁碳合金相图的组成图2-3Fe-FC相图第一节热处理的概念1.铁碳合金相图的组成图2-4简化后的Fe-FC相图第一节热处理的概念2.铁碳合金相图的点、线的含义(1)图中主要特性点及其意义(2)图中主要特性线及意义第一节热
13、处理的概念3.铁碳合金相图中的临界点及热处理工艺的关系图2-5钢在加热和冷却时的临界温度第一节热处理的概念第二节钢的退火和正火主要目的1)降低钢的硬度，有利于切削加工。2)消除钢中残余应力，以稳定钢件尺寸并防止其变形和开裂。3)细化晶粒、改善组织，以提高钢的力学性能，为最终热处理作好准备。一、退火1.完全退火2.球化退火3.去应力退火(低温退火)第二节钢的退火和正火图2-6球状珠光体第二节钢的退火和正火二、正火主要应用范围1)改善低碳钢和低碳合金钢的切削加工性。2)正火可作为普通结构零件的最终处理，因为正火可消除铸造或锻造中产生的过热缺陷，细化组织，满足普通结构零件的使用性能。3)消除过共析钢
14、中的网状渗碳体，改善钢的力学性能，并为球化退火作好组织准备。4)代替中碳钢和低碳合金结构钢的退火，改善它们的组织结构和切削加工性能。第二节钢的退火和正火二、正火第二节钢的退火和正火表2-145钢正火与调质力学性能比较第三节钢 的 淬 火一、淬火及淬火目的二、淬火工艺三、钢的淬透性和淬硬性二、淬火工艺1.淬火加热温度的选择2.淬火冷却介质3.淬火方法4.等温淬火法第三节钢 的 淬 火1.淬火加热温度的选择图2-7碳钢淬火加热温度范围第三节钢 的 淬 火2.淬火冷却介质(1)理想的淬火冷却速度根据碳钢的等温转变图可知，为了抑制非马氏体转变，在C曲线“鼻尖”附近(650550)需要快冷，使奥氏体不发
15、生珠光体转变。图2-8钢的理想淬火冷却速度第三节钢 的 淬 火2.淬火冷却介质(2)常用淬火冷却介质目前生产中应用较广的冷却介质有油、水、盐水或碱水等，其冷却能力依次增加。第三节钢 的 淬 火3.淬火方法(1)单液淬火法它是将钢件奥氏体化后放入一种淬火介质中冷却到室温的操作方法。(2)双液淬火法它是将钢件奥氏体化后，先浸入一种冷却能力强的介质中，以避免发生珠光体转变，当冷却到接近Ms点温度时马上转入到另一种冷却能力弱的介质中使之发生马氏体转变的操作方法。第三节钢 的 淬 火3.淬火方法(3)分级淬火法它是将钢件奥氏体化后，随即浸入温度稍高或稍低于钢的Ms点的液态介质中，稍加停留，待其表面和心部
16、的温差减小后取出空冷或油冷，从而获得马氏体组织的操作方法。第三节钢 的 淬 火4.等温淬火法三、钢的淬透性和淬硬性1.淬透性2.淬硬性第三节钢 的 淬 火图2-9工件淬硬层与冷却速度的关系1.淬透性图2-10淬透性对调质后钢的力学性能影响第三节钢 的 淬 火第四节钢 的 回 火一、回火及回火目的二、淬火钢在回火时的转变三、回火的分类及应用一、回火及回火目的(1)降低脆性、消除或减少内应力钢件淬火后存在很大内应力和脆性，若不及时回火，往往会使钢件发生变形甚至开裂。(2)获得工件所需要的力学性能钢件经淬火后硬度高而脆性大，通过回火可提高钢的韧性和塑性，调整硬度，减小脆性。(3)稳定组织和尺寸回火可
17、使钢的组织稳定，保证工件在使用过程中尺寸稳定。第三节钢 的 淬 火二、淬火钢在回火时的转变1.回火第一阶段(80200)马氏体分解2.回火第二阶段(200300)残余奥氏体分解3.回火第三阶段(300400)渗碳体的形成4.回火第四阶段(400)渗碳体的聚集长大第三节钢 的 淬 火图2-1140钢力学性能与回火温度的关系第三节钢 的 淬 火二、淬火钢在回火时的转变三、回火的分类及应用1.低温回火(150250)2.中温回火(350500)3.高温回火(500650)第三节钢 的 淬 火思考与练习题1.何谓钢的热处理?钢的热处理有何重要意义?2.热处理工艺是由哪三个阶段组成的?画出其工艺曲线。3
18、.退火的主要目的是什么?生产上常用的退火有哪几种?4.何谓球化退火?为什么过共析钢经锻造后不采用完全退火而用球化退火?5.何谓去应力退火?在去应力退火过程中钢的组织有无变化?为什么?6.何谓正火?说明其主要应用。7.何谓淬火?淬火的主要目的是什么?8.淬火加热温度如何选择?理由是什么?9.何谓淬透性?影响淬透性的主要因素是什么?淬透性与淬硬性有何区别?10.何谓回火？回火的目的是什么？11.淬火钢在回火时的组织转变分为哪几个阶段？12.何谓调质？为什么调质后的工件具有较好的力学性能？13.常用的回火方法有哪几种？指出各种回火的组织及适用范围。14.解释下列名词：15.v临值大小受哪些因素影响？
19、它与钢的淬透性有何关系？思考与练习题第三章金属切削加工的基础知识第一节金属切削加工的基本概念第二节刀 具 角 度第三节切削用量及切削力第四节切削热和切削液第五节常用的金属切削刀具及其寿命第一节金属切削加工的基本概念一、概述二、切削运动三、切削加工时形成的表面二、切削运动1.主运动2.进给运动图3-1几种切削加工时的运动a)车削b)铣削c)钻削d)刨削e)外圆磨削f)平面磨削第一节金属切削加工的基本概念三、切削加工时形成的表面(1)待加工表面工件上有待切除的表面。(2)过渡表面工件上由切削刃形成的那部分表面，它在下一切削行程，刀具或工件的下一转里被切除，或者由下一切削刃切除。(3)已加工表面工件
20、上经刀具切削后产生的表面。第一节金属切削加工的基本概念图3-2工件上的三个表面a)车削外圆b)车削端面c)扩孔三、切削加工时形成的表面第一节金属切削加工的基本概念第二节刀 具 角 度一、刀具切削部分的组成二、确定车刀切削角度的辅助平面三、刀具切削部分的几何角度和作用一、刀具切削部分的组成(1)前面切削时，切屑流过的刀面。(2)主后面切削时，与工件过渡表面相对的刀面。(3)副后面切削时，与工件已加工表面相对的刀面。(4)主切削刃前面与主后面的交线，担负主要切削工作。(5)副切削刃前面与副后面的交线，配合主切削刃完成切削工作。(6)刀尖主、副切削刃的交点。第二节刀 具 角 度一、刀具切削部分的组成
21、图3-3外圆车刀的组成第二节刀 具 角 度二、确定车刀切削角度的辅助平面(1)基面通过切削刃选定点并垂直于该点主运动方向的平面。(2)切削平面通过切削刃上的选定点与切削刃相切并垂直于基面的平面。(3)正交平面通过切削刃上选定点并同时垂直于基面和切削平面的平面。第二节刀 具 角 度(4)假定工作平面图3-4三个辅助平面(5)副切削平面通过副切削刃选定点与副切削刃相切并垂直于基面的平面。三、刀具切削部分的几何角度和作用1.在基面内测量的角度2.在正交平面内测量的角度3.在主切削平面内测量的角度第二节刀 具 角 度1.在基面内测量的角度图3-5在基面内测量的角度(1)主偏角(r)主切削平面与假定工作
22、平面间的夹角，如图3-5所示。第二节刀 具 角 度1.在基面内测量的角度(2)副偏角()副切削平面与假定工作平面间的夹角，如图3-5所示。(3)刀尖角(r)切削平面与副切削平面间的夹角，如图3-5所示。第二节刀 具 角 度图3-5在基面内测量的角度2.在正交平面内测量的角度(1)前角(o)前面与基面间的夹角，如图3-6所示，其作用是使切削刃锋利，切削省力，易排屑。(2)主后角(o)主后面与切削平面间的夹角，如图3-6所示。(3)楔角(o)前面与主后面间的夹角，如图3-6所示。图3-6在正交平面内测量的角度第二节刀 具 角 度3.在主切削平面内测量的角度图3-7车刀的刃倾角第二节刀 具 角 度第
23、三节切削用量及切削力一、切削用量1.切削速度(vc)2.进给量(f)3.背吃刀量(ap)第三节切削用量及切削力一、切削用量图3-8车削外圆时的切削用量第三节切削用量及切削力1.切削速度(vc)第三节切削用量及切削力2.进给量(f)3.背吃刀量(ap)Vc=dn/1000二、切削力1.切削力的分解2.影响切削力的因素第三节切削用量及切削力1.切削力的分解图3-9切削力的分解(1)主切削力(Fc)主切削力是总切削力F在主运动方向上的正投影。第三节切削用量及切削力1.切削力的分解(2)背向力(Fp)背向力是总切削力F在垂直于工作平面上的分力。(3)进给力Ff进给力是总切削力F在进给方向上的正投影。第
24、三节切削用量及切削力2.影响切削力的因素(1)工件材料工件材料的强度和硬度越大，切削力就越大。(2)切削用量切削用量越大，切削力越大。第三节切削用量及切削力2.影响切削力的因素图3-10主偏角对进给力和背向力影响a)=30b)=60c)=90(3)刀具角度对切削力影响较大的是前角和主偏角。第三节切削用量及切削力2.影响切削力的因素(4)切削液合理选择切削液可以减小刀具与工件间的摩擦，使切削力减小。第三节切削用量及切削力一、切削热1.切削热的产生和传导2.切削热对切削过程的影响3.切削温度及其控制措施第三节切削用量及切削力3.切削温度及其控制措施1)合理选择刀具材料和刀具几何角度，提高刀具的刃磨
25、质量。2)合理选择切削用量。3)适当选择和使用切削液。第三节切削用量及切削力二、切削液(1)冷却作用能带走大量切削热，降低切削温度，延长刀具寿命和提高生产效率。(2)润滑作用能减小摩擦，降低切削力和切削热，减少刀具磨损，提高加工表面质量。(3)清洗作用能及时冲洗掉切削过程中产生的细小切屑，以免影响工件表面质量和机床精度。第三节切削用量及切削力二、切削液(1)合成切削液以水为主要成分加入适量的水溶性防锈添加剂制成，俗称水溶液，主要起冷却作用。(2)乳化液用乳化油加水(体积分数为9598)稀释而成，起冷却兼润滑作用。(3)油基切削液即切削油，分矿物油、动物油和复合油三种，主要起润滑作用。第三节切削
26、用量及切削力一、刀具切削部分的材料1.刀具切削部分材料的基本要求2.常用刀具材料第五节常用的金属切削刀具及其寿命1.刀具切削部分材料的基本要求(1)高的硬度刀具切削部分材料硬度必须高于工件材料硬度，其常温硬度一般要求在60HRC以上。(2)良好的耐磨性耐磨性是指抵抗磨损的能力。(3)足够的强度和韧性主要是指切削部分材料承受切削力、冲击力和振动而不破碎的能力。(4)高的热硬性高的热硬性是指切削部分材料在高温下仍能保证切削正常进行所需的硬度、耐磨性、强度和韧性的能力。(5)良好的工艺性一般指材料的可锻性、焊接性、切削加工性、可磨性、高温塑性和热处理性能等。第五节常用的金属切削刀具及其寿命2.常用刀
27、具材料(1)碳素工具钢淬火后有较高的硬度(6064HRC)，容易刃磨锋利，成本低，但热硬性差。(2)合金工具钢合金工具钢热硬性、韧性较碳素工具钢好，一般用于制造形状复杂的低速刀具。(3)高速工具钢高速工具钢是含有较多钨、铬等合金元素的高合金工具钢，其热硬性高，强度、韧性和制造工艺性好，应用广泛。(4)硬质合金硬质合金热硬性、耐磨性好，温度达1000时硬度也无明显下降，但韧性差。第五节常用的金属切削刀具及其寿命二、刀具的磨损及寿命1.刀具的磨损类型2.刀具磨损的形式和过程3.刀具的寿命第五节常用的金属切削刀具及其寿命1.刀具的磨损类型(1)机械磨损在低速和低温(200)的条件下切削时，由于刀具前
28、面与切屑、后面与工件接触摩擦而磨损；刀具材料的微粒互相粘结而被带走的现象也称为机械磨损。(2)热效应磨损当切削温度过高时，刀具材料的金相组织或化学成分发生变化，使刀具硬度降低而引起的磨损称为热效应磨损。第五节常用的金属切削刀具及其寿命2.刀具磨损的形式和过程(1)刀具的磨损形式刀具的磨损形式可分为三种，即刀具后面磨损,前面磨损和前、后面同时磨损。(2)磨损的过程根据实验，刀具的磨损过程分为三个阶段，如图3-11所示。图3-11刀具的磨损过程第五节常用的金属切削刀具及其寿命2.刀具磨损的形式和过程1)初期磨损阶段(OA线段)。2)正常磨损阶段(AB线段)。3)急剧磨损阶段(BC线段)。(3)刀具
29、磨钝标准表明刀具已经磨钝的标志称为磨钝标准。第五节常用的金属切削刀具及其寿命图3-11刀具的磨损过程1.何谓切削加工?它包括哪两部分?2.什么是主运动?什么是进给运动?它们有什么区别?3.切削加工时形成哪几个表面?4.车刀的前角和主后角各起什么作用?5.车刀的主偏角、副偏角和刃倾角各起什么作用?6.什么是切削用量?切削用量包括哪些?7.工件毛坯直径为?50mm，转速为600r/min，现在要一次车成直径为?42mm的轴，求背吃刀量和切削速度。8.切削力是怎样产生的?总切削力可分解成哪三个分力?各分力有什么实用意义?思考与练习题9.影响切削力的因素有哪些?10.什么是切削热?它对切削过程有何影响
30、?怎样控制切削温度的升高?11.切削液的作用是什么?12.对金属切削刀具有哪些要求?说明刀具材料的种类及适用范围。13.刀具的磨损形式有哪几种?说明磨钝标准的含义。14.粗加工和精加工时，刀具的磨钝标准有何不同?15.什么是刀具的寿命?影响刀具寿命的因素有哪些?思考与练习题第4章常用的机械切削加工方法第一节车削图4-1车削的主要内容a)车外圆柱面b)车平面c)车槽d)车内圆柱孔e)车外圆锥面f)车成形面g)车螺纹一.车床的主要部件及其功用(1)主轴箱主轴箱将电动机输出的回转运动传递给主轴，再通过装在主轴上的自定心卡盘带动工件回转，实现主运动。(2)刀架刀架用于装夹刀具。(3)滑板滑板由上、下两
31、层组成，上面的叫小滑板，下面的叫中滑板。(4)床鞍床鞍用于实现纵向进给运动。(5)尾座尾座它有一个套筒，由手轮驱动可沿主轴轴线方向移动，套筒锥孔中可安装顶尖用，以支承较长的工件并增加工件的安装刚度。(6)床身床身用来安装机床的各部件，上面有两条导轨，用作床鞍及尾座纵向往复运动的导向。(7)溜板箱溜板箱将光杠或丝杠的回转运动变为床鞍或中滑板及刀具的进给运动。(8)进给箱进给箱将主轴通过交换齿轮箱传递来的回转运动传给光杠或丝杠。第一节车削图4-2CA6140卧式车床的外形图1主轴箱2刀架3滑板4床鞍5尾座6床身7溜板箱8进给箱9交换齿轮箱第一节车削2.车床的运动(1)主运动主轴的回转运动。(2)进
32、给运动刀具的纵向、横向移动。第一节车削2.车床的运动图4-3车床运动示意图第一节车削二、车刀及各种车削方法1.外圆柱面车削2.平面与台阶车削3.车削沟槽与切断4.孔的车削5.圆锥面车削6.成形面车削7.螺纹车削第一节车削1.外圆柱面车削(1)外圆车刀如图4-4所示为几种常用的外圆车刀。(2)车刀装夹(3)切削用量选择第一节车削二、车刀及各种车削方法图4-4外圆车刀a)45弯头车刀b)6075外圆车刀c)90偏刀第一节车削(1)外圆车刀(2)车刀装夹1)车刀刀柄伸出刀架长度应不超过刀柄高度的1.5倍。2)车刀刀柄中心线应与进给方向垂直。3)车刀刀尖一般应与工件轴线等高，但在粗车外圆时刀尖应略高于
33、工件轴线，精车细长轴外圆时刀尖应略低于工件轴线。第一节车削(3)切削用量选择切削加工一般分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。2.平面与台阶车削(1)车端面车端面常用r=75的偏刀，如图4-5a所示；也可使用的r=45弯头车刀。(2)车台阶车削台阶通常先用r=75的偏刀(图4-4b)粗车，切除台阶的大部分余量，然后用r=9095的偏刀(图4-5b)精车。第一节车削2.平面与台阶车削图4-5车平面与台阶a)车平面b)车台阶第一节车削1)预先刻划痕，用于轴向尺寸精度不高或粗加工时。2)用溜板箱刻度盘控制。3)用挡铁定位。3.车削沟槽与切断(1)车槽用车削的方法加工工件的槽称为车槽。(2)切断切断用
34、切断刀，切断刀刀头的长度L应稍大于实心工件的半径或空心工件、管料的壁厚h，如图4-6所示。第一节车削图4-6工件的切断a)切断实心件b)切断空心件第一节车削4.孔的车削1)受孔径的限制，内孔车刀刀杆细而长，刚性差，车削时弹性变形大。2)排屑困难，不容易充分冷却，散热条件差。3)车削时不方便观察。第一节车削4.孔的车削图4-7车孔及其车刀a)车削通孔b)车削不通孔第一节车削5.圆锥面车削(1)斜置小滑板法将小滑板偏转到与机床主轴轴线成圆锥半角的位置固定，用小滑板进给即可车出圆锥面，如图4-8所示。(2)偏移尾座法工件用两顶尖装夹，将尾座横向偏移一定距离s，使工件轴线与主轴轴线相交成圆锥半角/2，
35、车刀作纵向进给运动，即可车出圆锥角为的圆锥面，如图4-9所示。(3)靠模法使用靠模装置，使车刀在纵向进给的同时，作相应的横向进给。第一节车削图4-8斜置小滑板法车圆锥面a)车外圆锥面b)车内圆锥面第一节车削1)可以车削大圆锥角圆锥面、完整圆锥面和内圆锥面。2)小滑板偏转角度调整好后加工的一批工件，其圆锥锥角的一致性好。3)由于中、小型卧式车床的小滑板不能自动进给，只能手动进给，因此，加工工件的表面粗糙度值较大，且手动进给劳动强度大。4)受小滑板最大移动距离的限制，圆锥面长度不能太大。第一节车削(2)偏移尾座法图4-9偏移尾座法车圆锥面。第一节车削1)能自动进给车长度较大的圆锥面。2)不能车完整
36、圆锥面、内圆锥面及圆锥角较大的圆锥面。3)调节尾座的偏移量较麻烦4)对于工件总长不一致的成批工件，加工后的圆锥锥角一致性差。(2)偏移尾座法第一节车削(3)靠模法图4-10靠模法车锥面1连接板2滑块3销钉4靠模板5底座第一节车削1)可以自动进给车削内、外圆锥面，长或短圆锥面均可车削。2)靠模校准较为简单，对于成批加工的工件，其锥度误差可控制在较小的公差范围内(一致性较好)。3)能车削较小圆锥角的工件，一般圆锥半角/2应小于12。(3)靠模法第一节车削7.螺纹车削(1)车刀的刀尖角r按加工性质螺纹车刀属于成形刀具，其切削部分的几何形状应和螺纹牙型的轴向剖面形状相符合，在侧前角为0时车刀的刀尖角r
37、应与螺纹牙型角相等，即r=60。(2)车刀的装夹(3)螺距或导程的调整(4)螺纹的车削车削螺纹需要经多次吃刀和重复进给才能完成，因此，每次进给时，必须保证车刀刀尖对准已车出的螺旋槽。6.成形面车削第一节车削7.螺纹车削图4-11普通螺纹车刀第一节车削三、车削的工艺特点1)车削适合于加工各种内、外回转表面。2)车刀结构简单，制造容易，便于根据加工要求对刀具材料、几何角度进行合理选择。3)车削对工件的结构、材料、生产批量等有较强的适应性，应用广泛。4)除毛坯表面余量不均匀外，绝大多数车削为等切削横截面的连接切削，因此，切削力变化小，切削过程平稳，有利于高速切削和强力切削，生产效率高。第一节车削第二
38、节铣削一、X6132型卧式铣床的主要部件、功用及运动二、铣刀及各种表面的铣削方法三、铣削的工艺特点第二节铣削图4-12铣削的主要内容a)、b)铣平面c)铣台阶d)铣沟槽e)铣成形面f)铣齿面1.卧式铣床的主要部件及其功用图4-13X6132型卧式升降台铣床1床身2主轴3悬梁4悬梁支架5工作台6转盘7床鞍8升降台9底座第二节铣削(1)床身床身用来安装和连接铣床其他部件。(2)主轴主轴是一根空心轴，前端有锥度为724的圆锥孔，用以插入铣刀杆。(3)悬梁悬梁可沿床身顶面燕尾形导轨移动，按需要调节其伸出长度，其上可安装托架。(4)悬梁支架悬梁支架用以支承铣刀杆的另一端，增强铣刀杆的刚性。(5)工作台工
39、作台用以安装需用的铣床夹具和工件。第二节铣削1.卧式铣床的主要部件及其功用1.卧式铣床的主要部件及其功用(6)转盘转盘可在床鞍上转动，以便工作台的水平面内斜置一个角度(-45+45)，实现斜向进给。(7)床鞍床鞍位于升降台上的水平导轨上，可带动工作台横向移动，实现横向进给。(8)升降台升降台可沿床身导轨上、下移动，用于调整工作台在垂直方向的位置。(9)底座底座是整部机床的基础。第二节铣削2.卧式铣床的运动(1)主运动主轴的回转运动。(2)进给运动工件的纵向、横向和垂直方向的移动。第二节铣削二、铣刀及各种表面的铣削方法1.铣刀2.铣削方式3.铣削方法第二节铣削1.铣刀(1)加工平面用铣刀(2)加
40、工沟槽用铣刀有立铣刀、键槽铣刀、三面刃铣刀、槽铣刀、锯片铣刀、T形槽铣刀、燕尾槽铣刀、角度铣刀等，如图4-15所示。(3)铣成形面用铣刀有半圆铣刀、齿轮铣刀、叶片内弧成形铣刀等，如图4-16所示。第二节铣削图4-14加工平面用铣刀a)整体式圆柱形铣刀b)镶齿圆柱形铣刀c)可转位硬质合金刀片面铣刀第二节铣削1.铣刀图4-15加工沟槽用铣刀a)立铣刀b)键槽铣刀c)三面刃铣刀d)锯片铣刀第二节铣削1.铣刀图4-16铣削成形面铣刀a)凸圆弧铣刀b)凹圆弧铣刀c)齿轮铣刀d)叶片内弧成形铣刀第二节铣削1.铣刀(2)逆铣在铣刀与工件已加工表面的切点处，旋转铣刀切削刃的运动方向与工件进给方向相反的铣削称为
41、逆铣，如图4-17b所示。第二节铣削(1)顺铣在铣刀与工件已加工表面的切点处，旋转铣刀切削刃的运动方向与工件进给方向相同的铣削称为顺铣，如图4-17a所示。2.铣削方式图4-17顺铣和逆铣a)顺铣b)逆铣第二节铣削2.铣削方式2.铣削方式(3)端面铣用面铣刀的端面刀齿铣削平面的方法称为端面铣。图4-18端面铣a)对称铣b)不对称逆铣c)不对称顺铣第二节铣削3.铣削方法(1)平面的铣削1)用圆柱形铣刀铣平面。图4-19用圆柱铣刀铣平面第二节铣削(1)平面的铣削图4-20用面铣刀铣平面a)在卧式铣床上铣平面b)在立式铣床上铣平面2)用面铣刀铣平面。第二节铣削图4-21用立铣刀铣平面3)用立铣刀铣平
42、面。(1)平面的铣削第二节铣削 铣刀倾斜铣斜面。该法是将铣刀倾斜所需角度铣削斜面。用角度铣刀铣斜面。用切削刃与轴线倾斜成某一角度的铣刀铣削斜面，斜面的倾斜角度用角度铣刀保证。该法只适用于宽度不大的斜面。4)斜平面铣削。工件倾斜铣斜面。该法是将工件倾斜所需角度安装进行铣削。(1)平面的铣削第二节铣削(2)台阶的铣削台阶是由两个互相垂直的平面构成，铣削台阶时，同一把铣刀不同部位的切削刃同时进行铣削。1)用三面刃铣刀铣台阶(图4-22)。图4-22用三面刃铣刀铣台阶第二节铣削2)用面铣刀铣台阶(图4-23)。图4-23用面铣刀铣台阶第二节铣削图4-24用立铣刀铣台阶第二节铣削3)用立铣刀铣台阶(图4
43、-24)。1)直角沟槽的铣削。图4-25铣直角沟槽(3)沟槽的铣削在铣床上，常用各种铣刀铣削各种沟槽，下面介绍常见几种沟槽的铣削。第二节铣削图4-26铣V形槽2)V形槽的铣削。第二节铣削图4-27铣T形槽a)铣下部宽槽b)铣T形槽的步骤3)T形槽的铣削。第二节铣削图4-28用立铣刀加工曲线回转面(4)成形面的铣削一个或一个以上方向截面内的形状为非圆曲线的型面称为成形面。第二节铣削图4-29用成形铣刀加工成形面第二节铣削。第二节铣削(5)分度件铣削在卧式万能铣床上，利用分度头可进行等分与不等分形体的铣削加工三、铣削的工艺特点(1)生产率较高铣刀是多齿刀具，铣削时有多个齿同时参加切削，切削面积大。
44、(2)铣削加工范围广铣刀的种类多，铣床的附件也很多，因此铣削的适应性广，能完成各种表面的加工。(3)刀具寿命长铣刀为多刃刀具，铣削时各刀齿轮流担负切削，冷却条件好，刀具寿命长。(4)易产生振动铣削时铣削厚度是变化的，会引起切削面积和切削力的变化，所以铣削过程中不稳定，易产生振动。(5)刀具制造与刃磨困难与车刀相比，铣刀的制造与刃磨不方便，因此，铣削的成本较高。第二节铣削一、刨削1.牛头刨床的主要部件、功用及运动2.刨刀及各种表面的刨削方法3.刨削的工艺特点第三节刨削、插削、拉削一、刨削图4-30刨削运动a)在牛头刨床上刨削平面b)在龙门刨床上刨削平面第三节刨削、插削、拉削1.牛头刨床的主要部件
45、、功用及运动(1)牛头刨床的主要部件及其功用如图4-31所示为牛头刨床的外形及运动示意图。图4-31牛头刨床的外形及运动示意图a)外形图b)运动示意图1工作台2横梁3刀架4滑枕5床身6底座第三节刨削、插削、拉削1)床身2)滑枕3)刀架4)工作台1.牛头刨床的主要部件、功用及运动图4-32牛头刨床的刀架1刀夹2抬刀板3滑板4刀架手柄5转盘6转销7刀座第三节刨削、插削、拉削1.牛头刨床的主要部件、功用及运动(2)牛头刨床的运动(图4-31b)。1)主运动。2)进给运动。第三节刨削、插削、拉削图4-31牛头刨床的外形及运动示意图a)外形图b)运动示意图1工作台2横梁3刀架4滑枕5床身6底座2.刨刀及
46、各种表面的刨削方法(1)刨刀及工件的装夹1)刨刀。图4-33常用刨刀a)平面刨刀b)宽刃刀c)偏刀d)切刀e)成形刀f)内孔刀第三节刨削、插削、拉削2.刨刀及各种表面的刨削方法图4-34刨削力a)直头刨刀b)弯头刨刀第三节刨削、插削、拉削 机用虎钳装夹。较小的工件可用固定在工作台上的机用虎钳装夹。压板装夹。较大的工件可置于工作台上用压板、螺栓、挡块等直接装夹。2)工件的装夹2.刨刀及各种表面的刨削方法(1)刨刀及工件的装夹第三节刨削、插削、拉削2.刨刀及各种表面的刨削方法(2)各种表面的刨削方法1)刨平面。图4-35刨平面a)刨水平面b)刨垂直面c)刨斜面第三节刨削、插削、拉削2.刨刀及各种表
47、面的刨削方法2)刨槽图4-36刨槽a)刨直槽b)刨V形槽c)刨T形槽d)刨燕尾槽(2)各种表面的刨削方法第三节刨削、插削、拉削2.刨刀及各种表面的刨削方法图4-37用成形刨刀刨曲面3)刨曲面第三节刨削、插削、拉削(2)各种表面的刨削方法 按钳工的划线痕迹通过工作台横向进给和手动刀架垂直进给配合刨出曲槽。用成形刨刀刨曲面，如图4-37所示。2.刨刀及各种表面的刨削方法4)细刨平面。图4-38宽刃细刨刀第三节刨削、插削、拉削3.刨削的工艺特点(1)加工成本低刨床结构简单，调整和操作方便；刨刀为单刃刀具，制造和刃磨较容易，因此加工成本低。(2)通用性好加工各种不同的表面只需更换刀具即可。(3)生产率
48、较低刨削的主运动是刨刀直线往复运动，刀具回程时不切削；另外刀具切入和切出时有冲击负载，限制了切削速度的提高，因此，刨削的生产率不高。第三节刨削、插削、拉削二、插削第三节刨削、插削、拉削三、拉削图4-39圆孔拉刀第四节磨削一、常用磨床的主要部件、功用及运动二、砂轮及各种磨削方法三、磨削的工艺特点图4-40磨削的主要内容a)磨外圆b)磨孔c)磨平面d)磨花键e)磨螺纹f)磨齿轮g)磨导轨第四节磨削1.M1432B型万能外圆磨床(图4-41)第四节磨削一、常用磨床的主要部件、功用及运动图4-41M1432B型万能外圆磨床1床身2头架3横向进给手轮4砂轮5内圆磨具6内圆磨头7砂轮架8尾座9工作台10挡
49、块11纵向进给手柄2.M7120A型平面磨床(图4-42)图4-42M7120A型平面磨床a)外形图b)运动示意图1磨头2床鞍3横向进给手轮4砂轮修整器5立柱6挡块7工作台8、10手轮9床身第四节磨削一、常用磨床的主要部件、功用及运动二、砂轮及各种磨削方法1.砂轮的组成和特性2.磨削方法第四节磨削1.砂轮的组成和特性图4-43砂轮的组成1气孔2磨料3结合剂第四节磨削1.砂轮的组成和特性(1)磨料磨具(砂轮)中磨粒的材料。(2)结合剂结合剂是用来将分散的磨料颗粒粘合成具有一定形状和足够强度的磨具的材料。(3)硬度硬度是指结合剂粘结磨料颗粒的牢固程度，它表示砂轮在外力(磨削抗力)作用下磨料颗粒从砂
50、轮表面脱落的难易程度。(4)形状和尺寸根据磨床结构及磨削的加工需要，砂轮有各种形状和不同的尺寸规格。第四节磨削2.磨削方法(1)磨外圆磨外圆时常用的工件装夹方法有：两顶尖装夹、自定心卡盘装夹和单动卡盘装夹等。1)纵向磨削法(图4-44)。图4-44纵向磨削法第四节磨削图4-45横向磨削法3)综合磨削法是横向磨削与纵向磨削的综合。2)横向磨削法(图4-45)。第四节磨削3)综合磨削法是横向磨削与纵向磨削的综合。第四节磨削4)深度磨削法是在一次纵向进给运动中，将工件磨削余量全部切除而达到规定尺寸要求的高效率磨削方法。2.磨削方法(2)磨内圆在万能外圆磨床上用内圆磨头磨内圆，主要用于单件、小批量生产
