第一章基礎知識§1-1機床分類和型號編制方法§1-2機加工類型和工件分類§1-3切削基本概念§1-4刀具分類與組成§1-5刀具材料第一頁，共54頁。§1-1機床分類和型號編制方法第二頁，共54頁。一、金屬切削機床的分類1.按機床的加工性能和結構特點分類我國將機床分為11大類，分別是車床、鉆床、鏜床、銑床、刨插床、拉床、磨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、鋸床和其他機床。第三頁，共54頁。2.按機床的通用程度分類機床分類表第四頁，共54頁。3.按機床的精度分類在同一種機床中，根據加工精度不同，又可分為普通機床、精密機床和高精度機床。第五頁，共54頁。4.其他分類按機床質量的大小，可分為儀表機床、中型機床、大型機床、重型機床和超重型機床；按機床自動化程度的不同，可分為手動機床、機動機床、半自動機床和自動機床；按機床運動執行件數目的不同，可分為單軸的與多軸的、單刀架的與多刀架的機床等。第六頁，共54頁。二、金屬切削機床型號的編制方法1.通用機床型號編制(1)通用機床的型號第七頁，共54頁。(2)機床類、組、系的劃分及其代號機床的類別和分類代號部分機床類別、組別劃分第八頁，共54頁。(3)機床的特性代號機床通用特性代號(4)機床主參數機床主參數是代表機床規格大小的參數。主參數在型號規格中位于組、代號之后，用數字表示。其數值是實際值（單位為mm）或實際值的1/10或1/100。第九頁，共54頁。(5)機床的重大改進順序號當機床的性能和結構布局有重大改進，并按新產品重新設計、試制和鑒定時，在原機床型號的尾部加重大改進順序號，以區別于原機床型號。序號按字母A、B、C…的順序選用。第十頁，共54頁。例1-1

CA6140型臥式車床例1-2

MG1432A型高精度萬能外圓磨床第十一頁，共54頁。2.專用機床型號(1)設計單位代號。包括機床生產廠和機床研究單位代號（位于型號之首）。(2)設計順序號。按設計單位的設計順序排列，由001起始，位于設計單位代號之后，并用“—”隔開。第十二頁，共54頁。§1-2機加工類型和工件分類第十三頁，共54頁。一、機加工類型機加工是在機床上利用切削工具（刀具或砂輪等）從工件表面切除多余金屬，使工件獲得所需幾何形狀、尺寸和表面粗糙度的工藝方法。它是“機床金屬切削加工”的簡稱。第十四頁，共54頁。1.車削加工工件旋轉做主運動，車刀的移動做進給運動的加工方法稱為車削加工。第十五頁，共54頁。2.鉆削加工用鉆頭或鉸刀、锪刀（含中心鉆）等在工件上加工孔的方法統稱為鉆削加工。a)鉆孔b)擴孔c)鉸孔d)攻螺紋e)锪孔f)刮平面第十六頁，共54頁。3.銑削加工銑刀旋轉做主運動，工件的直線移動做進給運動的切削加工方法稱為銑削加工。a)對稱銑削b)圓周銑削c)不對稱銑削d組合銑削第十七頁，共54頁。4.刨削加工用刨刀對工件做水平直線往復運動的切削加工方法稱為刨削加工，刨削是一種間斷的切削。刨削加工簡圖第十八頁，共54頁。5.磨削加工磨削加工是指在磨床上用磨具（砂輪）對工件進行加工的一種方法。刨削加工簡圖圖第十九頁，共54頁。二、機加工工件的分類1.軸類軸類零件是一種圓桿狀的機械零件，一般是由若干外圓柱面、圓錐面、溝槽、內孔和螺紋等以不同形式組合而成的，也有由單一的圓柱表面組成的。第二十頁，共54頁。a)光軸b)拉桿c)傳動軸d)空心軸e)偏心軸f)凸輪軸第二十一頁，共54頁。2.套類零件a)b)滑動軸承套c)鉆套d)軸承襯套e)氣缸套f)液壓缸套第二十二頁，共54頁。3.盤類零件盤類零件是由具有同一軸線且徑向尺寸較大的內、外圓柱表面組成的，如法蘭盤、轉向盤、進料盤、離合器體等。a)端蓋b)齒輪c)蝸輪d)帶輪第二十三頁，共54頁。4.箱體支架類零件箱體支架類零件外形呈長方體或其他形狀，有些具有與外形相似的空腔，如機床的變速箱殼體、立柱、機身等。a)單孔支架b)雙孔支架c)箱體第二十四頁，共54頁。5.特型類零件形狀比較特殊的零件稱為特型類零件，如軸承座、十字孔工件、雙孔連桿、支架、曲軸等。a)軸承座b)十字孔工件c)雙孔連桿d)支架第二十五頁，共54頁。§1-3切削基本概念第二十六頁，共54頁。一、切削時的運動為了把工件上多余的金屬切除掉，以獲得需要的形狀、尺寸和精度，必須要求刀具相對工件具有確定的運動。按運動的作用不同，可將切削時的運動分為以下兩種：第二十七頁，共54頁。主運動直接切削工件的切削層，使之變為切屑的運動稱為主運動。2.進給運動進給運動是指使工件的新金屬層不斷投入切削，以便切出整個新的工件表面的運動。第二十八頁，共54頁。切削運動和工件上形成的三個表面ａ）車削ｂ）銑削ｃ）刨削ｄ）鉆削ｅ）磨削１—主運動２—進給運動３—待加工表面４—過渡表面５—已加工表面第二十九頁，共54頁。二、切削時形成的三個表面在切削過程中，隨著切削運動的不斷進行，工件表面的被切削層不斷地被切去，新的表面逐漸形成。因此，在切削過程中工件上有三個不斷變化著的表面。第三十頁，共54頁。1.已加工表面已加工表面是指隨著切削運動的進行而逐漸形成的新的表面。2.待加工表面待加工表面是指工件上即將被切去金屬層的表面，它隨著切削運動的進行而逐漸縮小，直到全部被切去。3.過渡表面過渡表面是指切削刃正在切削著的表面。由于切削刃隨切削運動的進行位置不斷變化，因此，過渡表面也隨著切削刃位置的移動而移動。第三十一頁，共54頁。三、切削用量要素1.銑削速度vc切削速度是在單位時間內，工件或刀具沿主運動方向移動的距離。它的單位是m/min或m/s。如主運動是旋轉運動，切削速度是指切削刃在旋轉體外緣處的圓周速度，其計算公式如下：式中d——工件或刀具的直徑，mm；

n——工件或刀具的轉速，r/min；第三十二頁，共54頁。2.進給量f進給量是指在主運動的一個循環時間內，刀具和工件之間沿進給運動方向相對移動的距離。對于多刃刀具，通常用每齒進給量fz(mm/齒)或每分鐘進給量ff(mm/min)表示。第三十三頁，共54頁。3.背吃刀量ap背吃刀量是已加工表面與待加工表面之間的垂直距離，也是刀具切入工件的深度，用ap表示，單位為mm。在車削時，它的計算公式為：式中dw——工件待加工表面的直徑，mm；

dm——工件已加工表面的直徑，mm；第三十四頁，共54頁。§1-4刀具分類與組成第三十五頁，共54頁。一、刀具分類按機床加工方式和加工對象不同，可分為車刀、銑刀、刨刀、砂輪、鉆頭、鉸刀、絲錐及板牙等；按加工表面不同，可分為外圓表面加工刀具、內孔表面加工刀具、平面加工刀具、螺紋刀具、成形刀具、齒輪刀具等；按刀具的切削刃數目不同，可分為單刃刀具、雙刃刀具、多刃刀具；第三十六頁，共54頁。按結構形式不同，可分為整體式刀具、焊接式刀具、機械夾固式刀具；按刀片使用后是否重磨，又可分為機夾重磨式和機夾可轉位式（不重磨）兩種；按刀具切削部分的材料不同，可分為工具鋼刀具、高速鋼刀具、硬質合金刀具。第三十七頁，共54頁。二、刀具組成1.切削部分刀具的切削部分是刀具最重要的部分。它直接承擔切除工件上多余金屬層的任務，并且直接影響工件的加工質量和生產效率。外圓車刀的組成第三十八頁，共54頁。2.導向部分（或校準部分）在刀具中，有的具有導向部分（如麻花鉆、鉸刀、立銑刀等），這些刀具一般用于內孔、溝槽和內螺紋加工。第三十九頁，共54頁。3.夾持部分（刀體）夾持部分用于把刀具裝夾在刀架或套筒內，以便將機床的動力傳給刀具，完成切削工作（1）實體夾持。刀具的夾持部分做成實體，使用時直接將刀具裝在刀架或錐套內，如車刀、刨刀、鉆頭、立銑刀等。（2）刀軸裝夾夾持。刀具的夾持部分做成圓柱孔，孔內加工有鍵槽，切削時將刀具裝在刀軸上，通過刀軸使刀具進行切削加工。這類刀具有圓柱銑刀、三面刃銑刀等。第四十頁，共54頁。§1-5刀具材料第四十一頁，共54頁。一、刀具材料的性能要求1.較高的硬度和耐磨性2.有足夠的強度和韌性3.耐熱性高4.良好的工藝性能第四十二頁，共54頁。二、常用刀具材料的種類1.碳素工具鋼碳素工具鋼是指含碳量為0.6%~1.2%的優質鋼，淬火后的硬度60~64HCR。含碳量越高，硬度與耐磨性越高，但韌性會降低。2.合金工具鋼在碳素工具鋼中加入一定量的合金元素，如鎢、鉻、鉬、釩、錳、硅等，即成為合金工具鋼。第四十三頁，共54頁。3.高速鋼高速鋼又稱鋒鋼或白鋼。高速鋼是以鎢、鉻、鉬、釩、鈷為主要合金元素的高合金含量的合金工具鋼。4.硬質合金硬質合金是用高硬度難熔的金屬碳化物（如WC、TiC、TaC、NbC等）粉末，用鈷或鉬、鎢為黏結劑，采用粉末冶金方法制成（經高壓壓制后再經高溫燒結而成）的。第四十四頁，共54頁。硬質合金的特點（與高速鋼相比）如下：(1)硬質合金硬度高，紅硬性好，但是較脆。(2)鎢鈷類硬質合金韌性較好，抗沖擊性好但其紅硬性較差，切削刃成形困難。(3)鎢鈷鈦類硬質合金由于含碳化鎢較多，其紅硬性較好，具有較高的耐熱性和耐磨性。(4)硬質合金刀具的切削速度一般選120~160m/min，甚至還可以更高一些，對于提高加工效率有著重要的影響。第四十五頁，共54頁。常見硬質合金的性能第四十六頁，共54頁。5.其他材料（1）陶瓷。陶瓷是氧化鋁的基礎上添加一些微量添加劑，經冷壓燒結而成，是一種廉價的非金屬刀具材料。（2）人造金剛石。它的主要成分是碳，是石墨的同素異形體，由碳經高溫、高壓轉變而成。（3）立方氮化硼。它由氮化硼經高溫、高壓轉變而成。第四十七頁，共54頁。§1-6切削液第四十八頁，共54頁。一、切削液的作用1.冷卻作用2.潤滑作用3.清洗作用第四十九頁，共54頁。二、切削液的種類1.水基切削液（1）合成切削液。又稱水溶液，它的主要成分是水，并在水中加入一定的防銹劑（亞硝酸鈉、碳酸鈉等），按一定的比例配制而成。（2）乳化液。乳化液是將乳化油用水稀釋而成，呈白色。第五十頁，共54頁。2.油基切削液（切削油）切削油主要是礦物油，其他還有動、植物油和復合油（以礦物油為基礎，添加5％～30％混合植物油）等。第五十一頁，共54頁。2.油基切削液（切削油）切削油主要是礦物油，其他還有動、植物油和復合油（以礦物油為基礎，添加5％～30％混合植物油）等。三、切削液的選擇水基切削液和油基切削液的潤滑、冷卻性能各不相同，使用時應根據工件的材料、刀具的材料、工藝要求以及切削液性質和潤滑方式合理選擇。第五十二頁，共54頁。1.粗加工時切削液的選擇粗加工時，金屬切除量大，產生熱量多，切削溫度高，而對加工表面質量要求不高，所以應采用以冷卻為主的切削液；精加工時，對工件表面質量的要求較高，并希望銑刀耐用，而由于精加工時金屬切除量小，產生熱量少，對冷卻作用的要求不高，所以應采用