1、04机械加工第四篇 生产机械零件及将它们装配成机器（或仪器、工具）的过程称为机械制造。机械制造工业为人类的生存、生产、生活提供各种装备，对提高人民生活质量、推动科学技术进步起着十分重要的作用。机械加工是机械制造中最主要的环节。机械加工一般分为金属切削加工和特种加工，金属切削加工（简称为切削加工）是利用切削刀具从金属工件上切除多余材料，使其成为具有一定形状、尺寸精度和表面质量要求的合格零件的加工方法；特种加工则是利用电、磁、声、光等物理能量及化学能量，或几种能量的复合形式对材料进行加工。本篇将简要介绍机械加工原理、方法、设备及工艺过程的基本知识。封面页（设计好之后可以删掉这个文本框哦）第十二章金
2、属切削加工概述机械基础高等教育出版社目录CONTENTS切削运动和切削要素 2金属切削刀具 22金属切削过程*23零件的加工质量及测量 24金属切削机床的分类与型号 25复习题 2 切削运动和切削要素12-112-1切削运动和切削要素切削运动和切削要素 一、零件表面的形成原理及切削运动一、零件表面的形成原理及切削运动 （一）零件表面的形成原理（一）零件表面的形成原理 机械零件的任何表面都可看做是一条线（称为母线）沿着另一条线（称为导线）运动的轨迹。如图12-1所示，平面是由一根直线（母线）沿着另一根直线（导线）运动而形成的（图12-1a），圆柱面和圆锥面是由一根直线（母线）沿着一个圆（导线）运
3、动而形成的（图12-1b、c），普通螺纹的螺旋面是由“”形线（母线）沿螺旋线（导线）运动而形成的（图12-1d），直齿圆柱齿轮的渐开线齿廓表面是由渐开线（母线）沿直线（导线）运动而形成的（图12-1e），等等。为了获得所需的工件表面形状，需要有一定形状的母线和导线。切削加工时，零件的表面就是根据这一原理，通过刀具与工件之间的相对运动形成的。图12-1 零件表面的成形12-1切削运动和切削要素切削运动和切削要素 一、零件表面的形成原理及切削运动一、零件表面的形成原理及切削运动 （二）切削运动（二）切削运动 在切削加工过程中，刀具与工件之间的相对运动称为切削运动。根据切削过程中所起的作用不同，切削
4、运动分为主运动和进给运动。1.1.主运动主运动 从毛坯上把多余的金属层切下来所必需的基本运动称为主运动。一般来说，主运动速度最高，消耗功率最大。12-1切削运动和切削要素切削运动和切削要素 2.2.进给运动进给运动 使金属层不断投入切削的运动称为进给运动。金属切削加工方式很多，一般可分为车削加工、铣削加工、钻削加工、镗削加工、刨削加工、磨削加工、齿轮加工及钳工等。金属切削加工是机械制造业中广泛采用的加工方法，凡是要求具有一定几何尺寸精度和表面粗糙度的零件，通常都采用切削加工方法来制造。由于金属切削加工方式的不同，这两种运动的表现形式也不同。图12-2所示为几种常见的切削加工运动形式。切削过程的
5、主运动只有一个，进给运动则可能是一个或几个。主运动和进给运动可由刀具和工件分别完成，也可由刀具单独完成。主运动和进给运动可以是旋转运动，也可以是直线运动；有连续的，也有间歇的。图12-2 几种主要切削加工的运动形式12-1切削运动和切削要素切削运动和切削要素 二、切削用量二、切削用量 切削用量是切削速度、进给量及背吃刀量的总称。在切削运动的作用下，工件上同时存在三个不断变化的表面。以车削为例，如图12-3所示，即 待加工表面需要切去金属层的表面，如图中表面1。过渡表面（也称为切削表面）正在被切削的金属表面，如图中表面2。已加工表面切削后得到的表面，如图中表面3。图12-3 工件上的三种表面及切
6、削用量12-1切削运动和切削要素切削运动和切削要素 （一）毛坯成形方法特点简介（一）毛坯成形方法特点简介 切削速度指主运动的线速度，以vc表示，单位为m/s。当主运动为旋转运动时，其切削速度可按下式计算：式中：D切削处工件（或刀具）的直径，mm；n工件（或刀具）的转速，r/min。由式（12-1）可知，当已知机床主轴转速（即工件或刀具的转速）n和工件直径D时，可以求出切削速度vc；当已知工件直径D和切削速度vc时，也可求出机床主轴的转速n。12-1切削运动和切削要素切削运动和切削要素 （二）进给量（二）进给量 进给量指工件（或刀具）每转一周时刀具（或工件）沿进给方向移动的距离，以 表示，可用刀
7、具或工件每转或每行程的位移量来表述和度量，如 车削：工件转一圈车刀移动的距离（mm/r）。钻削：钻头转一圈钻头移动的距离（mm/r）。刨削：刀具（或工件）往返一次，工件（或刀具）移动的距离（mm/dst）。铣削：每齿进给量fz（mm/z）、每转进给量f（mm/r）、进给速度vf（mm/min）。它们之间的关系为vf=fn=fzzn（z为铣刀的刀齿数）。12-1切削运动和切削要素切削运动和切削要素 （三）背吃刀量（三）背吃刀量 背吃刀量指工件已加工表面和待加工表面间的垂直距离，以ap表示，单位为mm。在车床上车削外圆时，背吃刀量的计算公式为：式中：D工件待加工表面的直径，mm；d工件已加工表面的
8、直径，mm。上述切削速度、进给量和背吃刀量统称为切削用量三要素。它们与工件的加工质量、刀具磨损、机床动力消耗及生产效率等密切相关，因此应合理选择。22 金属切削刀具12-212-2金属切削刀具金属切削刀具 一、刀具材料的性能及选用一、刀具材料的性能及选用 在切削加工过程中，刀具切削部分是在较大的切削力、较高的切削温度及剧烈的摩擦状态下工作的，刀具能否胜任切削工作首先取决于刀具切削部分材料的性能。因此，刀具切削部分材料应满足下列要求：（1）高的硬度刀具材料应具有较高的硬度，且必须高于被切工件的硬度。（2）高的耐磨性刀具在切削加工过程中承受剧烈摩擦，容易磨损，故要求耐磨。（3）高的耐热性刀具材料在
9、高温下保持硬度、强度和耐磨性的能力叫耐热性，也叫红硬性。高温下硬度降低越小，则红硬性越好，它是评定刀具切削部分材料性能优劣的主要指标。（4）足够的强度和韧性刀具材料具有承受一定冲击和振动而不断裂或崩刃的能力。（5）良好的工艺性刀具材料应具有较好的切削加工性能、热处理性能及焊接性能，以便加工成不同形状的刀具。常用的刀具材料有碳素工具钢、高速钢、硬质合金及非金属陶瓷材料等，其中应用最多的是高速钢和硬质合金。高速钢目前主要用于制造各类能承受一定切削速度、形状复杂的刀具。硬质合金的硬度、耐磨性及耐热性远高于高速钢，但其抗弯强度和韧性、工艺性不如高速钢，一般不便加工成形状复杂的刀具。12-2金属切削刀具
10、金属切削刀具 二、刀具切削部分的几何角度二、刀具切削部分的几何角度 金属切削刀具的种类繁多，构造各异。其中较简单、较典型的是车刀，其他刀具的切削部分都可以看做是以车刀为基本形态演变而成的，如图12-4所示。下面以外圆车刀为例来分析刀具切削部分的几何角度。图12-4 工几种刀具切削部分的形状12-2金属切削刀具金属切削刀具 （一）车刀的组成（一）车刀的组成 如图12-5所示，车刀主要由刀头和刀柄两部分组成。刀柄是刀具上的夹持部位，刀头则用于切削。切削部分由以下几部分组成：前面切屑流出时所经过的刀面。后面对着工件切削表面的刀面。副后面对着工件已加工表面的刀面。主切削刃前面与后面的交线。副切削刃前面
11、与副后面的交线。刀尖主切削刃与副切削刃的交点，一般为半径很小的圆弧，以保证刀尖有足够的强度。图12-5 车刀的组成12-2金属切削刀具金属切削刀具 （二）刀具切削部分的几何角度（二）刀具切削部分的几何角度 1.1.辅助平面辅助平面 为了确定各刀面与刀刃在空间的位置和测量角度，需选择一些辅助平面作为定义和规定刀具角度的基准，如图12-6所示。目前常用的辅助平面有：基面切削刃上任意一点的基面是通过该点并垂直于该点切削速度方向的平面。主切削平面通过主切削刃上选定点与主切削刃相切且垂直于基面的平面。正交平面通过主切削刃上选定点且垂直于主切削刃在基面上的投影的平面。上述三个平面在空间是相互垂直的。图12
12、-6 车刀上的三个辅助平面12-2金属切削刀具金属切削刀具 2.2.车刀的主要几何角度（图车刀的主要几何角度（图12-7）（1）在正交平面内测量的角度有前角、后角和楔角：前角0前面与基面之间的夹角。它表示前面的倾斜程度，前角越大，切削刃越锋利，切削时越省力。但前角过大会使切削刃强度降低，影响刀具的寿命。前角的选取决定于工件材料、刀具材料和加工性质。后角0后面与切削平面之间的夹角。它表示后面的倾斜程度。后角的作用主要是减少后面与工件切削表面之间的摩擦，后角越大，摩擦越小。但后角过大会使刀刃的强度降低，影响刀具的寿命。楔角0 前面与后面之间的夹角。它的大小直接反映刀刃的强度。前角、后角和楔角三者之
13、间的关系为0+0+0=90图12-7 车刀的主要几何角度12-2金属切削刀具金属切削刀具（2）在基面内测量的角度有主偏角、副偏角和刀尖角：主偏角Kr主切削刃在基面上的投影与进给方向之间的夹角。主偏角能影响主切削刃和刀头受力情况及散热情况。在加工强度、硬度较高的材料时，应选较小的主偏角，以提高刀具的耐用度。加工细长工件时，应选较大的主偏角，以减少径向切削力引起工件的变形和振动。副偏角Kr副切削刃在基面上的投影与进给反方向之间的夹角。副偏角的作用是减少副切削刃与工件已加工表面之间的摩擦，它影响已加工表面的粗糙度。刀尖角r主、副切削刃在基面上投影之间的夹角。它影响刀尖强度和散热条件。它的大小决定于主
14、偏角和副偏角的大小。主偏角、副偏角和刀尖角三者之间的关系为Kr+Kr+r=180图12-7 车刀的主要几何角度12-2金属切削刀具金属切削刀具（3）在主切削平面内测量的角度主要是刃倾角：刃倾角s在主切削平面内主切削刃与基面之间的夹角。它影响刀尖强度并控制切屑流出的方向（图12-8）。图12-8 刃倾角及其对排屑方向的影响12-2金属切削刀具金属切削刀具 三、刀具的种类和用途三、刀具的种类和用途 （一）车刀（一）车刀 车刀是车削加工使用的刀具。车刀的种类很多，按其用途的不同可分为外圆车刀、镗孔车刀、切断刀、螺纹车刀、成形车刀等。对于外圆车刀，通常按其主偏角大小又分为90、75和45的外圆车刀等。
15、常用车刀种类及形状如图12-9所示。图12-9 工几种刀具切削部分的形状12-2金属切削刀具金属切削刀具 （二）铣刀（二）铣刀 铣刀种类很多，常用铣刀如图12-10所示。图12-10a、b是用来加工平面的铣刀；图12-10c、d、e、f是用于加工各种沟槽的铣刀；图12-10g是用于加工倾斜平面的铣刀；图12-10h是用于铣成形面的铣刀。图12-10 工几种刀具切削部分的形状12-2金属切削刀具金属切削刀具 （三）钻头（三）钻头 钻头种类较多，有中心钻、麻花钻、扩孔钻、深孔钻等，其中常用的是麻花钻。标准麻花钻由柄部、工作部分和颈部组成，如图12-11所示。柄部用于夹持钻头、定心和传递转矩。为了夹
16、持、紧固和安装方便，柄部做成直柄和锥柄两种。直径小于13mm的钻头一般做成直柄，钻削时用装入钻床主轴前锥孔中的钻夹头将其夹紧。直径大于13mm的钻头一般做成锥柄，可直接插入钻床主轴的前锥孔中。若锥柄的尺寸较小，可加装一个或几个钻套后再插入钻床主轴的前锥孔中。钻套及钻夹头如图12-12所示。麻花钻头的工作部分包括切削部分和导向部分，切削部分主要是完成对工件的钻削，导向部分起着引导钻头方向和完成修光已加工表面的作用，同时也作为切削部分的后备部分。颈部是工作部分和柄部间的连接部分，也是打印标记的部位。图12-11 标准麻花钻的组成图12-12 标准麻花钻的组成12-2金属切削刀具金属切削刀具 （四）
17、刨刀（四）刨刀 刨刀的形状及几何参数与车刀相似，常用刨刀如图12-13所示。但由于刨削是断续切削，刨刀切入工件时受到较大的冲击力，因此刨刀的刀杆比较粗，而且常制成弯头。弯头刨刀除能缓和冲击、避免崩刃外，在受力发生弯曲变形时还不致啃伤工件表面（图12-14）。图12-13 常用刨刀图12-14 直头刨刀和弯头刨刀刨削时的情况12-2金属切削刀具金属切削刀具 （五）砂轮（五）砂轮 砂轮是磨削工具，它是用颗粒状的磨料与结合剂经高压烧结而成的多孔体，砂轮表面的每个磨粒都相当于一个刀齿，其构造及磨削过程如图12-15所示。砂轮的性能由磨料、粒度、硬度、结合剂及砂轮组织等因素决定。根据磨削加工的需要，砂轮
18、制成不同的形状和规格，常用的砂轮有平板形、碗形、碟形等（图12-16）。常用的砂轮磨料有氧化物类（又称刚玉类，主要成分是Al2O3）和碳化物类（主要成分是SiC）。刚玉类砂轮的韧性好，硬度较低，主要用于磨削各种钢；碳化物类砂轮的硬度较高，主要用于磨削硬质合金及非金属材料。图12-15 砂轮及磨削图12-16 常用砂轮的形状*23 金属切削过程12-312-3金属切削过程金属切削过程 金属切削过程是指刀具从工件表面切除多余的金属，使之成为已加工表面的过程。在金属切削过程中，被切除的金属成为切屑，切削层及已加工表面的弹性变形和塑性变形表现为切削阻力，同时切削层发生挤裂变形，被切削的工件与刀面之间的
19、剧烈摩擦产生切削热。切屑、切削阻力、切削热都直接与刀具和切削用量的选择相关，影响工件加工的质量。一、切屑的形成及种类一、切屑的形成及种类 金属切削过程也是切屑形成的过程，它与金属的挤压过程很相似，其实质是工件表层金属受到刀具挤压后，金属层产生弹性变形、塑性变形、挤裂、切离几个变形阶段而形成切屑。由于被加工材料性质和切削条件的不同，切屑的形成过程和切屑的形态也不相同。常见的切屑有三种，如图12-17所示。图12-17 切屑的种类12-3金属切削过程金属切削过程 （一）带状切屑（一）带状切屑 这是最常见的一种切屑，这类切屑呈连续不断的带状，底面光滑，背面呈毛茸状。当用较大前角的刀具、较高的切削速度
20、和较小的进给量加工塑性材料（如钢）时，容易得到带状切屑。这类切屑的变形小、切削力平稳、加工表面光洁，是较为理想的切削状态。但切屑连绵不断，容易缠绕在工件或刀具上，影响操作并损伤工件表面，甚至伤人。生产上常采用在车刀上磨出断屑槽等断屑措施。（二）节状切屑（二）节状切屑 这类切屑顶面呈锯齿形、底面有裂纹。用较低的切削速度、较大的进给量、较小的刀具前角切削中等硬度的钢材时多获得此类切屑。形成这类切屑时，切削力变化大，切削过程不够平稳，工件表面较粗糙。（三）崩碎切屑（三）崩碎切屑 这类切屑呈不规则的碎块，它是在切削铸铁、青铜等脆性材料时，金属层产生弹性变形后突然崩裂所致。形成这类切屑时，冲击、振动较大
21、，切削力集中在切削刃附近，使切削过程不平稳，刀具刃口易崩刃或磨损，使已加工表面较粗糙。12-3金属切削过程金属切削过程 二、切削力二、切削力 在金属切削过程中，切削层及已加工表面将产生弹性变形和塑性变形，因此有变形抗力作用在刀具上；又因为工件与刀具间、切屑与刀具间都有相对运动，所以还有摩擦力作用在刀具上。这些力的合力称为切削阻力，简称切削力。为了分析切削力对工件、刀具、机床的影响，一般将总切削力 分解为相互垂直的三个分力，即主切削力Fc、背向力Fp和进给力Ff，如图12-18所示。图12-18 切削力的分解12-3金属切削过程金属切削过程 （一）主切削力（一）主切削力Fc 主切削力是总切削力在
22、切削速度方向的分力，又称垂直切削分力或切向力。Fc是分力中最大的一个，占总切削力的90左右，它是计算切削功率、刀具强度和选择切削用量的主要依据。（二）背向力（二）背向力Fp 背向力是总切削力在背吃刀量方向的分力，又称径向切削分力，它能够使工件在水平方向弯曲变形，容易引起切削过程中的振动，因而影响工件的加工精度。（三）进给力（三）进给力Ff 进给力是总切削力在进给方向的分力，又称轴向切削分力，它是计算机床进给机构零件强度的依据。总切削力和各切削分力之间的关系式为 切削力的大小与工件材料、刀具的几何角度及切削用量有关，可以用专门仪器测定。12-3金属切削过程金属切削过程 三、切削热和切削液三、切削
23、热和切削液 在切削加工过程中，工件的金属切削层发生挤裂变形，切屑与前面之间有剧烈摩擦，后面与切削表面之间也有摩擦，由这些变形和摩擦产生的热称为切削热。切削热虽然有一大部分被切屑带走，但仍然有相当一部分传给了工件和刀具。传给工件的热量使工件受热变形，严重的甚至烧坏工件表面，影响加工质量；传到刀具上的热量会使切削刃处的温度升高，而温度过高会降低切削部分的硬度，加速刀具的磨损。所以，切削热对切削过程是不利的。为了延长刀具的使用寿命，提高工件的加工表面质量和提高生产效率，可在切削过程中使用切削液。目前常用的切削液一般分为两大类：一类是以冷却为主的水溶液，主要包括电解质水溶液（苏打水）、乳化液（乳化油膏
24、加水）等；另一类是以润滑为主的油类，主要包括矿物油、动植物油、混合油和活化矿物油等。24 零件的加工质量及测量12-412-4零件的加工质量及测量零件的加工质量及测量 只有采用加工质量合格的零件，才能使其装配后达到规定的性能要求并满足零件之间的配合关系和互换性能。零件的加工质量主要由加工精度和表面质量确定。加工精度的衡量指标主要有尺寸精度和几何精度，而表面质量的衡量指标则主要是表面粗糙度。一、尺寸精度与加工误差一、尺寸精度与加工误差 尺寸精度是指零件加工后的实际尺寸与理想尺寸的符合程度。机械加工误差是指零件加工后的实际几何参数与理论几何参数之间的偏差程度。尺寸公差是切削加工中零件尺寸允许的变动
25、量。在基本尺寸相同的情况下，尺寸公差越小，则尺寸精度越高，加工越困难。（1）公称尺寸设计给定的尺寸，如图12-19所示小轴零件图上的30、50、10、70、15等。图12-19 小轴零件图12-4零件的加工质量及测量零件的加工质量及测量 （2）极限尺寸允许尺寸变化的两个界限值。两界限值中较大的一个称上极限尺寸，较小的一个称下极限尺寸。图12-19中 的上极限尺寸为30，下极限尺寸为29.967。零件加工后的实际尺寸必须大于下极限尺寸且小于上极限尺寸，零件才为合格；否则零件为不合格。（3）尺寸偏差某一尺寸减去公称尺寸所得的代数差。上极限尺寸减去公称尺寸所得的代数差为上极限偏差，孔用ES表示，轴用
26、es表示；下极限尺寸减去公称尺寸所得的代数差称为下极限偏差，孔用EI表示，轴用ei表示。图12-19中 的es=0，ei=-0.033mm。零件加工后测量的偏差称为实际偏差。实际偏差处于上、下极限偏差之间的零件为合格，否则为不合格。图12-19 小轴零件图12-4零件的加工质量及测量零件的加工质量及测量 （4）尺寸公差允许尺寸的变动量。公差等于上极限尺寸减去下极限尺寸的绝对值，也等于上极限偏差与下极限偏差之代数差的绝对值。公称尺寸、极限尺寸、尺寸偏差及尺寸公差之间的关系如图12-20所示。（5）公差等级用以确定尺寸精确程度的等级。国家标准规定有20个等级，分别是IT01，IT0，IT1，IT1
27、7，IT18，其中IT01级精度最高，IT18级精度最低。图12-20 公称尺寸、极限尺寸、尺寸偏差和尺寸公差12-4零件的加工质量及测量零件的加工质量及测量 （7）配合配合是指公称尺寸相同、相互结合的孔轴公差带之间的关系。根据配合后间隙或过盈的大小，配合分为间隙配合、过盈配合和过渡配合。（8）基准制国家标准规定采用两种不同方法获得孔与轴的三种配合，称为两种配合制度，即基孔制与基轴制。12-4零件的加工质量及测量零件的加工质量及测量 （6）基本偏差用以确定公差带相对于零线位置的上极限偏差或下极限偏差，一般以靠近零线的那个偏差作为基本偏差。图12-21所示为基本偏差系列。基孔制。基本偏差一定的孔
28、的公差带，与不同基本偏差轴的公差带形成各种配合性质的一种制度。国家标准规定基孔制的孔为基准孔，基准孔的偏差代号为“H”，其下极限偏差为零。基轴制。基本偏差一定的轴的公差带，与不同基本偏差孔的公差带形成各种配合性质的一种制度。国家标准规定基轴制的轴为基准轴，基准轴的偏差代号为“h”，其上极限偏差为零。图12-21 基本偏差系列12-4零件的加工质量及测量零件的加工质量及测量 二、几何精度二、几何精度 几何精度是指零件表面实际形状、位置和方向等与理想形状、位置和方向等相符合的程度。为了保证机器零件的正确装配，有时单靠尺寸精度来控制零件的几何形状是不够的，在加工中，虽然工件尺寸保持在尺寸精度范围内，
29、却可能加工成多种不同形状，所以还必须有几何精度来控制零件的几何形状。国家标准GB/T1182-2008/ISO1101:2004规定几何公差分为14项，其分类、项目及符号见表12-1。在图样上标注几何公差时，要根据零件的具体要求，考虑加工的经济性，确定被测要素的公差值。如果用一般机床加工时能保证几何公差要求，则在图样上不必标出，一般也不检查。对几何公差要求高的零件，应在图样上标注。几何公差等级分为112级，1级最高，公差值最小，12级最低，同级精度中，几何公差值随零件公称尺寸的增大而增大。选择几何公差值时，在满足零件功能要求的条件下，应考虑选择最经济的等级。12-4零件的加工质量及测量零件的加
30、工质量及测量表12-1几何公差特征符号（摘自GB/T1182-2008）12-4零件的加工质量及测量零件的加工质量及测量 三、表面粗糙度三、表面粗糙度 表面粗糙度是指零件加工表面存在着由较小间距的峰谷组成的微量高低不平度。它是由于切削加工中的振动、刀刃或磨粒摩擦等留下的加工痕迹。它与零件的耐磨性、配合性质、耐蚀性有密切关系，影响机器的使用性能、寿命和制造成本。（一）表面粗糙度的评定参数（一）表面粗糙度的评定参数 国家标准GB/T1031-2009规定了表面粗糙度的评定参数及数值。评定参数主要有以下两种：轮廓算术平均偏差和轮廓最大高度。1.1.轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差 它是在取样长度lr
31、内，轮廓线上各点至轮廓中线距离（Y1，Y2 ，Yn）绝对值的算术平均值，如图12-22所示。轮廓算术平均偏差用Ra表示，其数学表达式为12-4零件的加工质量及测量零件的加工质量及测量 式中：Yi第i个取样点到中线的距离图12-22Ra值的测定12-4零件的加工质量及测量零件的加工质量及测量 2.2.轮廓的最大高度轮廓的最大高度Rz 它是在取样长度lr内，最大的轮廓峰高线与最大的轮廓谷深线的距离，如图12-23所示。轮廓的最大高度用Rz表示，其数学表达式为式中：Ypi第i个最大轮廓峰高；Yvi第i个最大轮廓谷深。图12-23Rz值的测定12-4零件的加工质量及测量零件的加工质量及测量 （二）表面
32、粗糙度的标注方法（二）表面粗糙度的标注方法 GB/T131-2006对表面粗糙度的符号及标注做出了规定。表面粗糙度的符号如下：用去除材料的方法获得的表面，如车、铣、刨、磨、电火花、冲裁等。用不去除材料的方法获得的表面，如铸件、锻件、型材、拉伸等毛坯的表面。零件图上表面粗糙度的标注如图12-24所示。图12-24零件图上表面粗糙度的标注12-4零件的加工质量及测量零件的加工质量及测量 四、常用量具四、常用量具 1.1.游标卡尺游标卡尺 游标卡尺是一种中等精度的量具，可测量外径、内径、长度、宽度和深度等尺寸。按用途的不同，游标卡尺可分为普通游标卡尺、游标深度尺、游标高度尺等。2.2.千分尺千分尺
33、千分尺是一种比游标卡尺更精密的量具，测量精度为0.01mm。常用的千分尺有外径千分尺和内径千分尺。图12-25为外径千分尺的结构简图，图12-26为内径千分尺的外形图。图12-25外径千分尺图12-26内径千分尺12-4零件的加工质量及测量零件的加工质量及测量 3.3.百分表百分表 百分表是一种指示量具，主要用于校正工件的装夹位置、检查工件的形状和位置误差及测量工件的内径等。图12-27为钟式百分表装在专用的表架上，图12-28为杠杆式百分表，图12-29为测量内孔尺寸的内径百分表。图12-27百分表架图12-28杠杆百分表12-4零件的加工质量及测量零件的加工质量及测量图12-29内径百分表
34、 25 金属切削机床的分类与型号12-512-5金属切削机床的分类与型号金属切削机床的分类与型号 金属切削机床是用刀具对金属件进行切削加工的机器，它是切削加工的主要设备，在机械制造工业中，它担负的劳动量占40%60%。因为它是制造机器和生产工具的机器，所以又称为工作母机，简称机床。常用的金属切削机床有车床、铣床、钻床、镗床、刨床、磨床、专门化机床和组合机床等。一、机床的分类一、机床的分类 （一）基本分类方法（一）基本分类方法 机床可按不同特征进行分类，最基本的是按加工方式及主要用途进行分类，目前我国机床分为11大类，即车床、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、锯床
35、及其他机床。（二）其他分类法（二）其他分类法 （1）按工件大小和机床质量，可分为仪表机床、中小型机床、大型机床（1030t）、重型机床（30100t）和超重型机床（100t以上）。12-5金属切削机床的分类与型号金属切削机床的分类与型号 （2）按加工精度，可分为相对精度级和绝对精度级两种。大部分车床、磨床和齿轮加工机床有3种精度产品，即3个相对精度级。相对精度级在机床型号中分别用汉语拼音字母P（普通精度级，在型号中P省略）、M（精密级）、G（高精度级）表示。有些用于高精度精密加工的机床要求加工精度很高，即使是普通精度级产品，其绝对精度级也超过级，这些机床通常称为高精度精密机床，如坐标镗床、坐标
36、磨床、螺纹磨床等。（3）按自动化程度，可分为手动操作机床、半自动机床和自动机床三种。半自动和自动机床在机床型号中分别用汉语拼音字母B和Z表示。（4）按机床的自动控制方式，可分为仿形机床、数控机床和加工中心等，在机床型号中分别用汉语拼音字母F、K、H表示。（5）按机床适用范围，可分为通用机床、专门化机床和专用机床三种。（6）按机床的结构布局形式，可分为立式、卧式、龙门式等。12-5金属切削机床的分类与型号金属切削机床的分类与型号 二、机床型号的编制方法二、机床型号的编制方法 金属切削机床的品种和规格很多，为了便于区别、管理和使用，需要对每种机床编制一个型号。机床型号不仅是一个代号，而且还必须能反
37、映出机床的类别、结构特征、特性和主要的技术规格。我国机床型号的编制，按GB/T15375-2008金属切削机床型号编制方法实施，机床型号由基本部分和辅助部分组成，中间用“/”隔开，读做“之”。前者需统一管理，后者纳入型号与否由企业自定。型号构成如下：12-5金属切削机床的分类与型号金属切削机床的分类与型号 （一）机床的类代号（一）机床的类代号 机床的类代号用汉语拼音字母（大写）表示，居型号的首位。我国机床分为十一大类（表12-2），其中如有分类者，在类代号前用数字表示区别（第一分类不表示），如第二分类的磨床，在“M”前加“2”，写成“2M”。表12-2机床类代号和分类代号12-5金属切削机床的
38、分类与型号金属切削机床的分类与型号 （二）通用特性、结构特性代号（二）通用特性、结构特性代号 当某类型机床除有普通形式外，还具有表12-3所列的通用特性时，则在类代号之后用大写的汉语拼音字母予以表示。例如，精密车床在“C”后面加“M”。对主参数值相同而结构、性能不同的机床，在型号中加结构特性代号予以区分。根据各类机床的具体情况，对某些结构特性代号可以赋予一定含义。但结构特性代号与通用特性代号不同，它在型号中没有统一的含义，只在同类机床中起区分机床结构、性能的作用。当型号中有通用特性代号时，结构特性代号应排在通用特性代号之后。结构特性代号用汉语拼音字母（通用特性代号已用的字母和I、O两个字母不能
39、用）表示，当单个字母不够用时，可将两个字母组合起来使用，如AD、AE、或DA、EA、。表12-3机床通用特性代号12-5金属切削机床的分类与型号金属切削机床的分类与型号 （三）机床的组、系代号（三）机床的组、系代号 每类机床按其用途、性能、结构等分为十个组，用阿拉伯数字09表示。每组又可分为十个系（系列），用阿拉伯数字09表示。（四）机床的主参数和第二主参数（四）机床的主参数和第二主参数 型号中的主参数用折算值（一般为机床主参数实际数值的1/10或1/100）表示，位于组、系代号之后。它反映机床的主要技术规格，其尺寸单位为mm。如C6150型车床的主参数折算值为50，折算系数为1/10，即主参
40、数（床身上最大回转直径）为500mm。第二主参数加在主参数后面，用“”分开，如C21506表示最大棒料直径为50mm的卧式六轴自动车床。12-5金属切削机床的分类与型号金属切削机床的分类与型号 （五）机床重大改进的序号（五）机床重大改进的序号 当机床的结构、性能有重大改进和提高时，按其设计改进的次序，分别用大写英文字母A、B、C、D、表示，附在机床型号的末尾，以示区别。重大改进后的产品与原型号的产品是一种取代关系。例如C6140A 型普通车床，型号中的代号及数字的含义如下：12本章实例1 尺寸公差、几何公差及表面粗糙度应用实例如图12-30所示。图12-30轴上尺寸公差、几何公差及表面粗糙度标
41、注示例12本章实例1 针对该实例分析如下几方面：（1）尺寸精度选择部分分析，如轴的基本尺寸为45、52、55、56、62几处的尺寸精度的等级、公差大小、公差的分布等。（2）形状精度图中有几处提出了形状精度要求，分别是何种要求、公差大小。（3）位置精度图中有几处提出了位置精度要求，分别是何种要求、公差大小、基准是什么。（4）表面粗糙度选择部分分析，如轴的基本尺寸为45、52、55、56、62几处的表面粗糙度的大小、比较异同、其大小与尺寸精度之间有何关系等。（5）各尺寸测量使用的量具名称。（6）表面粗糙度选择部分分析，如轴的基本尺寸为45、52、55、56、62几处的表面粗糙度的大小、比较异同、其
42、大小与尺寸精度之间有何关系等。（注：图中轴的直径为45m6、55j6、56r6 等几处中的英文字母m、j、r是偏差代号，用于确定公差的分布，相关知识可参考相关资料。）12本章实例2 某工厂需要绘制车间机床平面布置图，将下列机床进行布置。要求：分为普通切削加工区和精密切削加工区；按车床、铣床、钻床、普通磨床、精密磨床等机床类型的顺序布置；同类型机床按规格小到大、同类型同规格机床按精度低到高排序。该车间的机床型号有C616、XK5040、CM6125、C620、C3163、MB1520、Z3025、C336、Z525、MQ1312、Z575、M1420、X5025A、C618、Z4012、MM14
43、31、MG1350A、M7130、X5030、MM7120。车间机床类型分析与平面布置如下。属于普通切削加工的机床有车床、铣床、刨床、钻床等，属精密切削加工的机床有磨床、光整加工机床等。查表12-2及表12-3，并将机床分区、按机床类型顺序、规格由小到大及精度由低到高排序布置如下：普通切削加工区 C616、CM6125、C618、C620、C3163、C336；X5025A、X5030、XK5040；Z4012、Z525、Z575、Z3025。精密切削加工区 M7130、MQ1312、M1420、MB1520；MM7120、MM1431、MG1350A。复习题1212复习题 12-1试说明下列
44、加工方法的主运动和进给运动：（1）在车床上车端面；（2）在车床上钻孔；（3）在钻床上钻孔；（4）在车床上镗孔；（5）在镗床上镗孔；（6）在铣床上铣平面；（7）在刨床上刨平面；（8）在磨床上磨平面。12-2何谓切削用量？车、钻、刨、铣、磨的切削用量如何表示？12-3刀具材料的基本性能如何？高速钢和硬质合金在性能上有何区别？各适合于做何种刀具？12-4 前角、后角在什么平面内测量？主偏角、副偏角又在什么平面内测量？12-5车刀由哪几部分组成？其主要几何角度有哪些？各个角度的作用如何？12-6车刀有哪些基本种类？它们各适用于什么样的车削加工？12-7 常用铣刀有哪几种？它们各适用于什么样的铣削加工？12复习题 12-8钻头由哪几部分组成？各部分起什么作用？12-9常用砂轮有哪几种形状？它们各适用于磨削什么表面？12-10切屑有哪几类？它们的形成条件及对加工的影响如何？12-11 切削力是怎样产生的？总切削力通常可以分解成哪几个切削分力？各切削力对工件、刀具、机床有什么影响？12-12切削热是怎样产生的？它对工件和刀具有什么影响？12-13金属切削机床是怎样分类的？12-14 试指出下列机床型号的含义：C616，XK5040，T6180，Z3025，M7475B，MMB1312，C6150。THANKS谢 谢 观 赏
