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1、21世纪高等院校应用型规划教材世纪高等院校应用型规划教材机械制造技术机械制造技术 主主 编编 陈根琴陈根琴 宋志良宋志良 副主编副主编 何何 平平 吴世友吴世友 楼章华楼章华 主主 审审 聂林水聂林水前前 言言 本教材是机械类专业一门重要的专业课，是把原来的本教材是机械类专业一门重要的专业课，是把原来的金属金属切削刀具与原理切削刀具与原理、金属切削机床金属切削机床、机械制造工艺机械制造工艺学学、机床夹具设计机床夹具设计等课程的相关内容根据机械类高职等课程的相关内容根据机械类高职高专规划教材的总体要求而进行了有机结合。本教材突出厂高专规划教材的总体要求而进行了有机结合。本教材突出厂综合性和实用性
2、，其实践性很强，在学习中必须要有实践环综合性和实用性，其实践性很强，在学习中必须要有实践环节与之相配合。学习本课程前，应掌握基本的机加工技能，节与之相配合。学习本课程前，应掌握基本的机加工技能，具有一定的感性认识。具有一定的感性认识。 通过本课程的教学，要求学生掌握机械制造技术的基本知通过本课程的教学，要求学生掌握机械制造技术的基本知识和基本理论，具有一定的零件加工工艺分析能力和工装的识和基本理论，具有一定的零件加工工艺分析能力和工装的设计能力，及常用设备操作能力。本书介绍厂数控工艺、成设计能力，及常用设备操作能力。本书介绍厂数控工艺、成组技术等先进的制造技术，为学生今后的发展开发厂一个良组技
3、术等先进的制造技术，为学生今后的发展开发厂一个良好的平台。好的平台。 本教材适合于高等院校、成人高校机械类和近机类高职高本教材适合于高等院校、成人高校机械类和近机类高职高专有关专业的教学使用，也可供机械技术人员参考。专有关专业的教学使用，也可供机械技术人员参考。 下一页返回前前 言言本教材由陈根琴主编。参加编写的人员有陈根琴本教材由陈根琴主编。参加编写的人员有陈根琴(第第1章、第章、第3章、第章、第9章、第章、第4章第章第5节节)、何平、何平(第第2章、第章、第5章章)、吴世友、吴世友(第第6章、第章、第8章章)、楼章华、楼章华(第第7章章)、宋志良、宋志良(第第4章其他节章其他节)。聂林水、
4、。聂林水、宁传华、钟礼昌、欧阳毅文对书稿进行厂审阅，提出厂宝贵宁传华、钟礼昌、欧阳毅文对书稿进行厂审阅，提出厂宝贵意见，在此，向为本书编写提供热心帮助的老师和同行致以意见，在此，向为本书编写提供热心帮助的老师和同行致以衷心的感谢衷心的感谢! 由于水平有限，编写时间比较仓促，书中难免有欠妥之处，由于水平有限，编写时间比较仓促，书中难免有欠妥之处，望批评指正。望批评指正。上一页返回目目 录录第第1章机械制造技术简介章机械制造技术简介第第2章金属切削过程的基本知识章金属切削过程的基本知识第第3章机械零件加工方法与设备章机械零件加工方法与设备第第4章机械加工工艺规程章机械加工工艺规程第第5章机床夹具设
5、计章机床夹具设计第第6章机械加工质量分析章机械加工质量分析第第7章数控加工工艺章数控加工工艺第第8章机械装配工艺基础章机械装配工艺基础第第9章计算机辅助工艺过程设计章计算机辅助工艺过程设计(CAPP)第第1章机械制造技术简介章机械制造技术简介 第一节机械制造工业在国民经济中的地第一节机械制造工业在国民经济中的地位与作用位与作用 第二节机械加工工种第二节机械加工工种 第三节金属切削机床的基本知识第三节金属切削机床的基本知识第一节机械制造工业在国民经济中第一节机械制造工业在国民经济中的地位与作用的地位与作用一、机械制造工业在国民经济中的地位与作用一、机械制造工业在国民经济中的地位与作用 机械制造工
6、业是国民经济最重要的部门之一，它担负着向机械制造工业是国民经济最重要的部门之一，它担负着向国民经济的各个部门提供机械设备的任务，是一个国家经济国民经济的各个部门提供机械设备的任务，是一个国家经济实力和科学技术发展水平的重要标志，因而世界各国均把发实力和科学技术发展水平的重要标志，因而世界各国均把发展机械制造工业作为振兴和发展国民经济的战略重点之一。展机械制造工业作为振兴和发展国民经济的战略重点之一。 在我国，机械制造工业特别是装备制造业处于制造工业中在我国，机械制造工业特别是装备制造业处于制造工业中心地位，是国民经济持续发展的基础，是工业化、现代化建心地位，是国民经济持续发展的基础，是工业化、
7、现代化建设的发动机和动力源，是参与国际竞争取胜的法宝，是技术设的发动机和动力源，是参与国际竞争取胜的法宝，是技术进步的主要舞台，是提高人均收人的财源，是国际安全的保进步的主要舞台，是提高人均收人的财源，是国际安全的保障，是发展现代文明的物质基础。障，是发展现代文明的物质基础。 随着科学技术的发展，现代工业对机械制造技术提出厂越随着科学技术的发展，现代工业对机械制造技术提出厂越来越高的要求，同时也推动了机械制造技术不断地向前发展，来越高的要求，同时也推动了机械制造技术不断地向前发展，并给予机械制造技术许多新的技术和新的概念，使得机械制并给予机械制造技术许多新的技术和新的概念，使得机械制造技术向智
8、能化、柔性化、网络化、精密化、绿色化和全球造技术向智能化、柔性化、网络化、精密化、绿色化和全球化方向发展成为趋势。化方向发展成为趋势。 下一页 返回第一节机械制造工业在国民经济中第一节机械制造工业在国民经济中的地位与作用的地位与作用当前，面临激烈市场竞争的机械制造工业，要想增强企业的当前，面临激烈市场竞争的机械制造工业，要想增强企业的竞争力，企业制造的产品必须做到以下儿点。一要设计、制竞争力，企业制造的产品必须做到以下儿点。一要设计、制造周期短，产品更新快造周期短，产品更新快;二要产品质量高、价格廉二要产品质量高、价格廉;三要及时三要及时交货、并提供良好的售后服务。为此，交货、并提供良好的售后
9、服务。为此，21世纪的机械制造技世纪的机械制造技术发展的总趋势为以下几方面。术发展的总趋势为以下几方面。 (1)向柔性化方向发展。柔性制造系统向柔性化方向发展。柔性制造系统(FMB)、计算机集成、计算机集成制造系统制造系统(CIM)是一种高自动化程度的制造系统。是一种高自动化程度的制造系统。 (2)向高精度化方向发展。在科学技术发展的今天，产品精向高精度化方向发展。在科学技术发展的今天，产品精度的要求越来越高，精密加工和超精密加工已成必然。加工度的要求越来越高，精密加工和超精密加工已成必然。加工设备采用的是高精度的、通用可调的数控专用机床，夹具是设备采用的是高精度的、通用可调的数控专用机床，夹
10、具是高精度的、可调的组合夹具，以及高精度的刀具、量具。高精度的、可调的组合夹具，以及高精度的刀具、量具。 (3)向高速度方向发展。高速度切削可极大地提高加工效率，向高速度方向发展。高速度切削可极大地提高加工效率，降低能源消耗，从而降低生产成本，但高速度切削必须要求降低能源消耗，从而降低生产成本，但高速度切削必须要求加工设备、刀具材料、刀具涂层、刀具结构等方面技术的进加工设备、刀具材料、刀具涂层、刀具结构等方面技术的进步来配合。步来配合。上一页 下一页 返回第一节机械制造工业在国民经济中第一节机械制造工业在国民经济中的地位与作用的地位与作用 (4)向绿色化方向发展。减少机械加工对环境的污染，是国
11、民向绿色化方向发展。减少机械加工对环境的污染，是国民经济可持续发展的需要，也是机械制造工业面临的课题。目经济可持续发展的需要，也是机械制造工业面临的课题。目前，在数控机床上装有全防护装置，可防止冷却液和切屑飞前，在数控机床上装有全防护装置，可防止冷却液和切屑飞溅，并具有回收冷却液和排屑的装置，在一些先进的数控机溅，并具有回收冷却液和排屑的装置，在一些先进的数控机床上，采用厂新型冷却技术床上，采用厂新型冷却技术(低温空气、负压抽吸等低温空气、负压抽吸等)，通过，通过废液、废气、废油再回收利用等方面减少对环境的影响。废液、废气、废油再回收利用等方面减少对环境的影响。 目前，我国机械制造工业还远远落
12、后于世界工业发达国家，目前，我国机械制造工业还远远落后于世界工业发达国家，我国制造业的工业增加值仅为美国的我国制造业的工业增加值仅为美国的22. 14 %，日本的，日本的35. 34。科技仍处于较低水平，附加值高和技术含量大的产品生产能科技仍处于较低水平，附加值高和技术含量大的产品生产能力不足，需大量进口，缺乏能够支持结构调整和产业技术升力不足，需大量进口，缺乏能够支持结构调整和产业技术升级的技术能力。传统的机械制造技术与国际先进水平相比，级的技术能力。传统的机械制造技术与国际先进水平相比，差距在巧年左右。因此，从事机械制造的技术人员应该不断差距在巧年左右。因此，从事机械制造的技术人员应该不断
13、地进行知识更新、拓宽技能和掌握高新技术，勇于实践，为地进行知识更新、拓宽技能和掌握高新技术，勇于实践，为我国机械制造业的发展奠定基础。我国机械制造业的发展奠定基础。二、学习本课程的目的要求和学习方法二、学习本课程的目的要求和学习方法 上一页 下一页 返回第一节机械制造工业在国民经济中第一节机械制造工业在国民经济中的地位与作用的地位与作用机械制造技术机械制造技术是高职高专机械类的一门主要专业课，它是高职高专机械类的一门主要专业课，它是将传统的四门专业课是将传统的四门专业课金属切削刀具与原理金属切削刀具与原理、金属切金属切削机床削机床、机床夹具设计机床夹具设计和和机械制造工艺学机械制造工艺学进行厂
14、进行厂整合，形成了一门实践性、综合性和灵活性都很强的专用课整合，形成了一门实践性、综合性和灵活性都很强的专用课程。通过理论教学、生产实习、课程设计、综合实践等环节程。通过理论教学、生产实习、课程设计、综合实践等环节的配合，使学生掌握机械制造技术的基本理论，能对零件的的配合，使学生掌握机械制造技术的基本理论，能对零件的加工工艺进行分析及制定零件工艺路线加工工艺进行分析及制定零件工艺路线;能合理选用机床、刀能合理选用机床、刀具、组合夹具、量具等，并能对专用夹具进行设计及制造具、组合夹具、量具等，并能对专用夹具进行设计及制造;能能正确地使用、调整机床。在学习的同时，为厂拓宽视野、开正确地使用、调整机
15、床。在学习的同时，为厂拓宽视野、开阔思路，本课程介绍厂机械制造技术中的新工艺、新技术，阔思路，本课程介绍厂机械制造技术中的新工艺、新技术，以厂解现代制造技术的发展方向。以厂解现代制造技术的发展方向。 本课程的内容与生产实践联系十分紧密，要有丰富的感性本课程的内容与生产实践联系十分紧密，要有丰富的感性知识，才能掌握机械制造技术的概念、理论和综合实践技术。知识，才能掌握机械制造技术的概念、理论和综合实践技术。所以，在学习中要重视实践环节和课程设计的能力，要重视所以，在学习中要重视实践环节和课程设计的能力，要重视综合运用所学知识解决生产实际问题的能力。同时，由于各综合运用所学知识解决生产实际问题的能
16、力。同时，由于各机械制造企业的生产条件千差万别，其加工工艺也不是千篇机械制造企业的生产条件千差万别，其加工工艺也不是千篇一律，运用时切忌死搬教条，要灵活运用。一律，运用时切忌死搬教条，要灵活运用。上一页返回第二节机械加工工种第二节机械加工工种机械加工工种一般分为冷加工、热加工和其他工种三大类。机械加工工种一般分为冷加工、热加工和其他工种三大类。一、冷加工一、冷加工(机械加工机械加工)类类 1.钳工钳工 钳工的工作范围很广，如有些零件在加工前通过钳工来进钳工的工作范围很广，如有些零件在加工前通过钳工来进行划线行划线;有些零件的加工，采用机械设备加工不太适宜或不能有些零件的加工，采用机械设备加工不
17、太适宜或不能解决，要通过钳工工作来完成，以及零件的组装、部件的装解决，要通过钳工工作来完成，以及零件的组装、部件的装配和总装配也要通过钳工按各项技术要求进行。总之，钳工配和总装配也要通过钳工按各项技术要求进行。总之，钳工是机械制造企业中不可缺少的一个工种。是机械制造企业中不可缺少的一个工种。 钳工工种按专业工作的主要对象不同又可分为普通钳工、钳工工种按专业工作的主要对象不同又可分为普通钳工、装配钳工、模具钳工、修理钳工、工具钳工等。不管哪一种装配钳工、模具钳工、修理钳工、工具钳工等。不管哪一种钳工，首先要掌握好钳工的各项基本操作技术。主要包括划钳工，首先要掌握好钳工的各项基本操作技术。主要包括
18、划线、鬃削、锯割、锉削、钻孔、扩孔、铰孔、惚孔、攻螺纹线、鬃削、锯割、锉削、钻孔、扩孔、铰孔、惚孔、攻螺纹和套螺纹、刮削、研磨、铆接等。和套螺纹、刮削、研磨、铆接等。 2.车工车工 下一页 返回第二节机械加工工种第二节机械加工工种车削加工是金属切削加工中最基本的加工方法。车工是指操车削加工是金属切削加工中最基本的加工方法。车工是指操作车床，对工件旋转表面进行切削加工的工种。作车床，对工件旋转表面进行切削加工的工种。 车床的种类很多，按结构及其功用主要可分为普通车床、车床的种类很多，按结构及其功用主要可分为普通车床、落地车床、立式车床、数控车床及六角车床等。落地车床、立式车床、数控车床及六角车床
19、等。 车削加工的主要工艺内容为车削内外圆柱面、圆锥表面、车削加工的主要工艺内容为车削内外圆柱面、圆锥表面、车端面、切沟槽、切断、车螺纹、钻孔、铰孔、滚花、车成车端面、切沟槽、切断、车螺纹、钻孔、铰孔、滚花、车成形面等。形面等。 3.铣工铣工 铣削加工是利用多刃刀具对工件进行各种平面及沟槽加工。铣削加工是利用多刃刀具对工件进行各种平面及沟槽加工。铣工是指操作各种铣床设备，对工件进行铣削加工的工种。铣工是指操作各种铣床设备，对工件进行铣削加工的工种。 铣床按结构及其功用主要可分为升降台式铣床、无升降台铣床按结构及其功用主要可分为升降台式铣床、无升降台铣床、工具铣床、龙门铣床、数控铣床等。铣床、工具
20、铣床、龙门铣床、数控铣床等。上一页 下一页 返回第二节机械加工工种第二节机械加工工种 铣削加工的主要工艺内容为铣削平面、台阶面、沟槽铣削加工的主要工艺内容为铣削平面、台阶面、沟槽(键槽、键槽、T形槽、燕尾槽、螺旋槽形槽、燕尾槽、螺旋槽)以及成形面等。以及成形面等。 4.刨工刨工 刨削加工是利用刨刀刨削加工是利用刨刀(或工件或工件)的直线往复运动对工件进行的直线往复运动对工件进行平面或沟槽的加工。刨工是指操作各种刨床设备，对工件进平面或沟槽的加工。刨工是指操作各种刨床设备，对工件进行刨削加工的工种。行刨削加工的工种。 常用的刨削机床有普通牛头刨床、液压刨床、龙门刨床和常用的刨削机床有普通牛头刨床
21、、液压刨床、龙门刨床和插床等。插床等。 刨削加工的主要工艺内容为刨削平面、垂直面、台阶面、刨削加工的主要工艺内容为刨削平面、垂直面、台阶面、斜面、沟槽斜面、沟槽(V形槽、燕尾槽、形槽、燕尾槽、T形槽等形槽等)、成形面等。、成形面等。 5.磨工磨工 磨削加工是利用磨料磨具磨削加工是利用磨料磨具(砂轮、砂带、油石、研磨剂等砂轮、砂带、油石、研磨剂等)为工具和工件进行精加工。磨工是指操作各种磨床设备，对为工具和工件进行精加工。磨工是指操作各种磨床设备，对工件进行磨削加工的工种。工件进行磨削加工的工种。 上一页 下一页 返回第二节机械加工工种第二节机械加工工种常用的磨床有普通平面磨床、外圆磨床、内圆磨
22、床、万能磨常用的磨床有普通平面磨床、外圆磨床、内圆磨床、万能磨床、工具磨床、无心磨床以及数控磨床等。床、工具磨床、无心磨床以及数控磨床等。 磨削加工的主要工艺内容为磨削平面、外圆、内孔、圆锥、磨削加工的主要工艺内容为磨削平面、外圆、内孔、圆锥、槽、斜面、花键、螺纹、特种成型面等。槽、斜面、花键、螺纹、特种成型面等。 6.加工中心操作工加工中心操作工 7.数控车操作工数控车操作工8.数控铣操作工数控铣操作工除上述工种外，常见的冷加工工种还有饭金工、锁工、冲压除上述工种外，常见的冷加工工种还有饭金工、锁工、冲压工等。工等。二、热加工类二、热加工类 1.铸造工铸造工 铸造是指熔炼金属、制造铸型，并将
23、熔融金属浇人铸型，铸造是指熔炼金属、制造铸型，并将熔融金属浇人铸型，凝固后获得一定形状尺寸和性能的金属铸件的工作。凝固后获得一定形状尺寸和性能的金属铸件的工作。 上一页 下一页 返回第二节机械加工工种第二节机械加工工种铸造工指操作铸造设备，进行铸造加工的工种。常见的铸造铸造工指操作铸造设备，进行铸造加工的工种。常见的铸造种类有砂型铸造、失蜡铸造、失模铸造、金属砂型铸造、压种类有砂型铸造、失蜡铸造、失模铸造、金属砂型铸造、压力铸造、离心铸造等。力铸造、离心铸造等。 2.锻造工锻造工 锻造是利用锻造方法使金属材料产生塑性变形，从而获得锻造是利用锻造方法使金属材料产生塑性变形，从而获得具有一定形状、
24、尺寸和机械性能的毛坏或零件的加工方法。具有一定形状、尺寸和机械性能的毛坏或零件的加工方法。 锻造工是指操作锻造机械设备及辅助工具，进行金属工件锻造工是指操作锻造机械设备及辅助工具，进行金属工件的毛坯剁料、徽粗、冲孔、成型等锻造加工的工种。的毛坯剁料、徽粗、冲孔、成型等锻造加工的工种。 锻造可分为自由锻和模锻两大类。锻造可分为自由锻和模锻两大类。 3.热处理工热处理工 金属材料可通过热处理改变其内部组织，从而改善材料的工金属材料可通过热处理改变其内部组织，从而改善材料的工艺性能和使用性能，所以热处理在机械制造业中占有很重要艺性能和使用性能，所以热处理在机械制造业中占有很重要的地位。的地位。 上一
25、页 下一页 返回第二节机械加工工种第二节机械加工工种热处理工是指操作热处理设备，对金属材料进行热处理加工热处理工是指操作热处理设备，对金属材料进行热处理加工的工种。根据不同的热处理工艺，一般可将热处理分成整体的工种。根据不同的热处理工艺，一般可将热处理分成整体热处理、表面热处理、化学热处理和其他热处理四类。热处理、表面热处理、化学热处理和其他热处理四类。三、其他工种三、其他工种 1.机械设备维修工机械设备维修工 机械设计维修工是从事设备安装维护和修理的工种。机械设计维修工是从事设备安装维护和修理的工种。 2.维修电工维修电工 维修电工是从事工厂设备的电气系统安装、调试与维护、维修电工是从事工厂
26、设备的电气系统安装、调试与维护、修理的工种。修理的工种。 3.电焊工电焊工 电焊工是指操作焊接和气割设备，对金属工件进行焊接或电焊工是指操作焊接和气割设备，对金属工件进行焊接或切割成型的工种。切割成型的工种。 4.电加工设备操作工电加工设备操作工 上一页 下一页 返回第二节机械加工工种第二节机械加工工种在机械制造中，为了加工各种难加工的材料和各种复杂的表在机械制造中，为了加工各种难加工的材料和各种复杂的表面，常直接利用电能、化学能、热能、光能、声能等进行零面，常直接利用电能、化学能、热能、光能、声能等进行零件加工，这种加工方法一般称为特种加工。其中操作电加工件加工，这种加工方法一般称为特种加工
27、。其中操作电加工设备进行零件加工的工种，称为电加工设备操作工。常用的设备进行零件加工的工种，称为电加工设备操作工。常用的加工方法有电火花加工、电解加工等。加工方法有电火花加工、电解加工等。 本课程所包含的工种有钳工、车工、铣工、刨工、磨工、机本课程所包含的工种有钳工、车工、铣工、刨工、磨工、机械设备维修工、数控车操作工、数控铣操作工和加工中心操械设备维修工、数控车操作工、数控铣操作工和加工中心操作工等。作工等。上一页返回第三节金属切削机床的基本知识第三节金属切削机床的基本知识 金属切削机床是切削加工使用的主要设备。为厂适应不同的金属切削机床是切削加工使用的主要设备。为厂适应不同的加工对象和加工
28、要求，需要多种品种和规格的机床，为了便加工对象和加工要求，需要多种品种和规格的机床，为了便于区别、使用和管理，需对机床进行分类和编制型号。于区别、使用和管理，需对机床进行分类和编制型号。一、机床的类型一、机床的类型 机床传统的分类方式，是按机床加工性质和使用的刀具进机床传统的分类方式，是按机床加工性质和使用的刀具进行的。目前将机床分为车床、钻床、锁床、磨床、齿轮加工行的。目前将机床分为车床、钻床、锁床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床、其他机机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床、其他机床和特种加工机床共床和特种加工机床共12类，如类，如表表1-1所示。所示。
29、此外，根据机床的其他特性还可以进行进一步分类。此外，根据机床的其他特性还可以进行进一步分类。 (1)按加工精度的不同，机床可分为普通精度机床、精密机按加工精度的不同，机床可分为普通精度机床、精密机床和高精密机床。床和高精密机床。 大部分车床、磨床、齿轮加工机床有三个相对精度等级，大部分车床、磨床、齿轮加工机床有三个相对精度等级，在机床型号中用汉语拼音字母在机床型号中用汉语拼音字母P(普通精度，在型号中可省略普通精度，在型号中可省略)、M(精密级精密级)和和G(高精度级高精度级)表示。表示。 下一页 返回第三节金属切削机床的基本知识第三节金属切削机床的基本知识(2)按工艺范围，机床可分为通用机床
30、、专门化机床和专用机按工艺范围，机床可分为通用机床、专门化机床和专用机床三类。床三类。 通用机床是可加工多种工件，完成多种工序的使用范围较通用机床是可加工多种工件，完成多种工序的使用范围较广的机床，如卧式车床、万能升降台铣床等。通用机床由于广的机床，如卧式车床、万能升降台铣床等。通用机床由于功能较多，结构比较复杂，生产率低，因此主要适用于单件、功能较多，结构比较复杂，生产率低，因此主要适用于单件、小批量生产。小批量生产。 专门化机床是用于加工形状相似而尺寸不同工件的特定工专门化机床是用于加工形状相似而尺寸不同工件的特定工序的机床，如曲轴车床、凸轮轴车床等。序的机床，如曲轴车床、凸轮轴车床等。
31、专用机床是用以加工某些工件的特定工序的机床，如机床专用机床是用以加工某些工件的特定工序的机床，如机床主轴箱专用锁床等。它的生产率比较高，机床的自动化程度主轴箱专用锁床等。它的生产率比较高，机床的自动化程度往往也比较高，所以专用机床通常用于成批及大量生产。往往也比较高，所以专用机床通常用于成批及大量生产。 (3)按自动化程度，机床可分为手动机床、机动机床、半自按自动化程度，机床可分为手动机床、机动机床、半自动机床和自动机床。动机床和自动机床。 (4)按机床重量，机床可分为仪表机床、中小型机床按机床重量，机床可分为仪表机床、中小型机床(一般机一般机床床)、大型机床、大型机床(10t)、重型机床、重
32、型机床(大于大于30t)和超重型机床和超重型机床(大于大于100t)。上一页 下一页 返回第三节金属切削机床的基本知识第三节金属切削机床的基本知识 (5)自动控制类机床按其控制方式可分为仿形机床、数控机床自动控制类机床按其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表表示示)二、机床型号的编制方法二、机床型号的编制方法 机床型号的编制是采用汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定机床型号的编制是采用汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规律组合排列，我国现行机床型号是根据规律组合排列，我国现行机床型号是根据1994年国家标
33、准局年国家标准局颁布的颁布的金属切削机床型号编制方法金属切削机床型号编制方法的国家推荐标准的国家推荐标准(GB/T 15375-1994 )。普通机床型号用下列方式表示。普通机床型号用下列方式表示。上一页 下一页 返回第三节金属切削机床的基本知识第三节金属切削机床的基本知识其中，其中，O为大写的汉语拼音字母为大写的汉语拼音字母; 为阿拉伯数字。有为阿拉伯数字。有()的代的代号或数字，当无内容时，则不表示号或数字，当无内容时，则不表示;若有内容，则不带括号。若有内容，则不带括号。 1.机床的类、组、系的划分及其代号机床的类、组、系的划分及其代号 机床的类代号用大写的汉语拼音字母表示机床的类代号用
34、大写的汉语拼音字母表示(见表见表1-1列出的列出的我国机床的我国机床的12个类别个类别)，并按名称读音。需要时，每类可分为，并按名称读音。需要时，每类可分为若干分类，分类代号用阿拉伯数字表示，放在类代号之前，若干分类，分类代号用阿拉伯数字表示，放在类代号之前，第一类的第一类的1可省略，如磨床类机床可省略，如磨床类机床M , 2M和和3M三个分类。每三个分类。每类机床可划分为类机床可划分为10个组，每个组又可划分为个组，每个组又可划分为10个系。在同一个系。在同一类机床中，主要布局或使用范围基本相同的机床，即为同一类机床中，主要布局或使用范围基本相同的机床，即为同一组。在同一组机床中，其主参数相
35、同、主要结构及布局形式组。在同一组机床中，其主参数相同、主要结构及布局形式相同的机床，即为同一系。如相同的机床，即为同一系。如表表1-2所示为车床的组、系代号所示为车床的组、系代号划分。划分。 2.机床的特性代号机床的特性代号 (1)通用特性代号。机床通用特性代号列人通用特性代号。机床通用特性代号列人表表1-3。通用特性。通用特性代号用汉语拼音字首代号用汉语拼音字首(大写大写)表示，列在类别代号之后。如表示，列在类别代号之后。如CK6140中，中，K表示该车床具有程序控制特性。表示该车床具有程序控制特性。上一页 下一页 返回第三节金属切削机床的基本知识第三节金属切削机床的基本知识 (2)结构特
36、性代号。为了区别主参数相同而结构不同的机床，结构特性代号。为了区别主参数相同而结构不同的机床，在型号中增加厂结构特性代号。结构特性代号在不同的型号在型号中增加厂结构特性代号。结构特性代号在不同的型号中可以有不同的含义。若某机床既具有通用特性，又具有结中可以有不同的含义。若某机床既具有通用特性，又具有结构特性，则结构特性代号应排在能用特性代号之后。如构特性，则结构特性代号应排在能用特性代号之后。如CA6140中，中，A是结构特性代号，表示是结构特性代号，表示CA6140与与C6140车床主车床主参数相同，但结构不同。参数相同，但结构不同。 3.机床主参数代号机床主参数代号 机床以什么尺寸作为主参
37、数有统一的规定。主参数代表机机床以什么尺寸作为主参数有统一的规定。主参数代表机床的规格，主参数代号代表主参数的折算值，排在组、系代床的规格，主参数代号代表主参数的折算值，排在组、系代号之后。号之后。表表1-4列出了常用机床的主参数及其折算系数。第二列出了常用机床的主参数及其折算系数。第二主参数主参数(多轴机床的主轴数除外多轴机床的主轴数除外)一般不予表示，它是指最大一般不予表示，它是指最大模数、最大跨区及最大工长度等。在型号中表示的第二主参模数、最大跨区及最大工长度等。在型号中表示的第二主参数，一般折算成两位数为宜。数，一般折算成两位数为宜。 4.机床重大改进顺序号机床重大改进顺序号 上一页
38、下一页 返回第三节金属切削机床的基本知识第三节金属切削机床的基本知识当机床的性能及结构有重大改进时按其设计改进的次序，用当机床的性能及结构有重大改进时按其设计改进的次序，用字母字母A, B, C等表示，写在机床型号的末尾。如等表示，写在机床型号的末尾。如M1432A中，中，A表示第一次重大改进后的万能外圆磨床，最大磨削直径为表示第一次重大改进后的万能外圆磨床，最大磨削直径为320mm。 5.其他特性代号其他特性代号 其他特性代号，置于辅助部分之首。其中同一型号机床的其他特性代号，置于辅助部分之首。其中同一型号机床的变型代号，一般应放在其他特性代号之首位。变型代号，一般应放在其他特性代号之首位。
39、 其他特性代号主要用以反映各类机床的特性。如对数控机其他特性代号主要用以反映各类机床的特性。如对数控机床，可用它来反映不同控制系统床，可用它来反映不同控制系统;对于一般机床，可以反映同对于一般机床，可以反映同一型号机床的变型等。一型号机床的变型等。 其他特性代号可用汉语拼音字母表示，也可以用阿拉伯数其他特性代号可用汉语拼音字母表示，也可以用阿拉伯数字表示，还可用两者结合表示。字表示，还可用两者结合表示。 上一页 下一页 返回第三节金属切削机床的基本知识第三节金属切削机床的基本知识6.企业代号企业代号 企业代号包括生产厂及研究所单位代号，置于辅助部分尾企业代号包括生产厂及研究所单位代号，置于辅助
40、部分尾部，用部，用“一一”分开，若辅助部分仅有企业代号，则不可加分开，若辅助部分仅有企业代号，则不可加“-”。例如，例如，23040 x 16/S2的含义如下。的含义如下。上一页返回表表1-1通用机床分类代号通用机床分类代号返回表表1-2车床的组、系代号划分车床的组、系代号划分返回表表1-3通用特性代号通用特性代号返回表表1-4机床主参数代号机床主参数代号返回第第2章金属切削过程的基本知识章金属切削过程的基本知识 第一节金属切削运动和切削要素第一节金属切削运动和切削要素 第二节金属切削刀具几何角度第二节金属切削刀具几何角度 第三节金属切削过程物理现象第三节金属切削过程物理现象 第四节刀具材料第
41、四节刀具材料 第五节切削液第五节切削液 第六节刀具几何参数与切削用量选择及实第六节刀具几何参数与切削用量选择及实例例 第七节磨削原理第七节磨削原理第一节金属切削运动和切削要素第一节金属切削运动和切削要素一、切削运动一、切削运动 在金属切削加工过程中，用刀具切除工件材料，刀具和工在金属切削加工过程中，用刀具切除工件材料，刀具和工件之间必须要有一定的相对运动，这种相对运动称为切削运件之间必须要有一定的相对运动，这种相对运动称为切削运动。依其作用的不同，切削运动可分为主运动与进给运动。动。依其作用的不同，切削运动可分为主运动与进给运动。 1.主运动主运动 主运动是切除多余金属层以形成工件要求的形状、
42、尺寸精主运动是切除多余金属层以形成工件要求的形状、尺寸精度及表面质量所必须的基本运动，也是切削运动中速度最高、度及表面质量所必须的基本运动，也是切削运动中速度最高、消耗功率最大的运动。在切削加工中，主运动只有且必须有消耗功率最大的运动。在切削加工中，主运动只有且必须有一个。主运动可以是旋转运动一个。主运动可以是旋转运动(如车削、锁削中主轴的运动如车削、锁削中主轴的运动)，也可以是直线运动也可以是直线运动(如刨削、拉削中的刀具运动如刨削、拉削中的刀具运动)。如。如图图2-1所所示。示。 2.进给运动进给运动 进给运动是使新的金属不断投人切削的运动。它保证切削进给运动是使新的金属不断投人切削的运动
43、。它保证切削工作连续或反复进行，从而切除切削层形成已加工表面。工作连续或反复进行，从而切除切削层形成已加工表面。下一页 返回第一节金属切削运动和切削要素第一节金属切削运动和切削要素进给运动的速度较低，消耗功率较小进给运动的速度较低，消耗功率较小;进给运动可由刀具完成进给运动可由刀具完成(如车削、钻削如车削、钻削)，也可由工件完成，也可由工件完成(如铣削如铣削);进给运动不限于进给运动不限于一个一个(如滚齿如滚齿)，个别情况也可以没有进给运动，个别情况也可以没有进给运动(如拉削如拉削);进给进给运动可以是连续的运动可以是连续的(如车削如车削)，也可以是间断的，也可以是间断的(如刨削如刨削)。 3
44、.合成切削运动合成切削运动 主运动和进给运动可以同时进行主运动和进给运动可以同时进行(车削、铣削等车削、铣削等)，也可交，也可交替进行替进行(刨削等刨削等)。当主运动与进给运动同时进行时，刀具切。当主运动与进给运动同时进行时，刀具切削刃上某一点相对工件的运动称为合成切削运动。削刃上某一点相对工件的运动称为合成切削运动。 切削加工过程是一个动态过程，在切削过程中，工件上通切削加工过程是一个动态过程，在切削过程中，工件上通常存在着三个不断变化的切削表面，如常存在着三个不断变化的切削表面，如图图2-2所示。所示。已加工表面已加工表面:工件上经刀具切削后形成的表面。工件上经刀具切削后形成的表面。待加工
45、表面待加工表面:工件上有待切削金属层的表面。工件上有待切削金属层的表面。过渡表面过渡表面:已加工与待加工表面间的切削刃正在切除的表面。已加工与待加工表面间的切削刃正在切除的表面。上一页 下一页 返回第一节金属切削运动和切削要素第一节金属切削运动和切削要素 在切削过程中，切削刃相对于工件运动的轨迹面，就是工件在切削过程中，切削刃相对于工件运动的轨迹面，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，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，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，如即可
46、形成各种工件表面，如图图2-3所示。所示。二、切削用量二、切削用量 在切削加工过程中，需要针对不同的工件材料、刀具材料在切削加工过程中，需要针对不同的工件材料、刀具材料和其他技术经济要求来选定适宜的切削速度和其他技术经济要求来选定适宜的切削速度vc、进给量、进给量f和背和背吃刀量吃刀量aD。切削速度、进给量和背吃刀量通常称为切削用量。切削速度、进给量和背吃刀量通常称为切削用量三要素。三要素。 1.切削速度切削速度vc 切削速度切削速度vc是切削刃上选定点相对于工件的主运动的线速是切削刃上选定点相对于工件的主运动的线速度，单位为度，单位为m/s(或或m/min)。车削时切削速度计算式为。车削时切
47、削速度计算式为 (2-1)n-主运动转速主运动转速(r/s或或r/min);d-刀具或工件的最大直径刀具或工件的最大直径(mm )。1000/dnvc上一页 下一页 返回第一节金属切削运动和切削要素第一节金属切削运动和切削要素2.进给量进给量f进给量进给量f是当主运动旋转一周时，刀具是当主运动旋转一周时，刀具(或工件或工件)沿进给运动方沿进给运动方向上的位移量，单位为向上的位移量，单位为mm/r。进给量的大小也反映。进给量的大小也反映r进给速进给速度度vf (单位为单位为mm/min)的大小，关系为的大小，关系为 vf=nf (2-2) 3.背吃刀量背吃刀量aD 对车削和刨削加工来说，背吃刀量
48、对车削和刨削加工来说，背吃刀量aD，是工件上待加工表，是工件上待加工表面和已加工表面间的垂直距离。外圆车削的背吃刀量为面和已加工表面间的垂直距离。外圆车削的背吃刀量为 aD=(dw-dm)/2 (2-3)dw-待加工表面直径待加工表面直径(mm);dm-已加工表面直径已加工表面直径(mm)。 4.合成运动速度合成运动速度ve 在主运动与进给运动同时进行的情况下，切削刃上任一点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的实际切削速度是它们的合成速度ve，即，即上一页 下一页 返回第一节金属切削运动和切削要素第一节金属切削运动和切削要素 ve=vc+vf (2
49、-4) 1.切削厚度切削厚度hD 切削厚度切削厚度hD是指垂直于过渡表面度量的切削层尺寸。是指垂直于过渡表面度量的切削层尺寸。hD的的大小反映了切削刃单位长度上的工作负荷。由大小反映了切削刃单位长度上的工作负荷。由图图2-4可知可知 (2-5) 2.切削宽度切削宽度bD 切削宽度切削宽度bD是指沿过渡表面度量的切削层尺寸。是指沿过渡表面度量的切削层尺寸。bD的大小的大小反映了切削刃参加切削的长度反映了切削刃参加切削的长度)由图由图2-4可知可知 (2-6)可见可见aD越大，越大， bD越宽。越宽。 rDkfhsinrDDkabsin/上一页 下一页 返回第一节金属切削运动和切削要素第一节金属切
50、削运动和切削要素3.切削面积切削面积AD 切削面积切削面积AD是指在切削层尺寸平面里度量的横截面积。由是指在切削层尺寸平面里度量的横截面积。由图图2-4可知可知 AD=hDbD=aDf (2-7) 在切削加工中，切削参数的选择对工件的加工质量、生产率在切削加工中，切削参数的选择对工件的加工质量、生产率和切削过程有着重要的影响。和切削过程有着重要的影响。上一页返回第二节金属切削刀具几何角度第二节金属切削刀具几何角度 金属切削加工的刀具种类繁多，尽管有的刀具的结构相差很金属切削加工的刀具种类繁多，尽管有的刀具的结构相差很大，但刀具切削部分却具有相同的几何特征。其中较典型、大，但刀具切削部分却具有相