機(jī)械制造基礎(chǔ)教案

教學(xué)支配：理論（56學(xué)時）實訓(xùn)（8學(xué)時）總計（64學(xué)時）

第一章：機(jī)械制造技術(shù)概論（4學(xué)時）

教學(xué)重點：機(jī)械加工工藝過程及其組成

第二章：金屬切削的基本學(xué)問（20學(xué)時）

2.1工件（1學(xué)時）

2.2工件的基準(zhǔn)與定位（2學(xué)時）

2.3金屬切削刀具（4學(xué)時）

課內(nèi)實訓(xùn)一：刀具角度刃磨及測量（4學(xué)時）

2.4金屬切削機(jī)床（2學(xué)時）

2.5金屬切削過程中的基本規(guī)律（4學(xué)時）

2.6金屬切削過程基本規(guī)律的應(yīng)用（3學(xué)時）

教學(xué)重點：刀具相關(guān)學(xué)問以及金屬切削規(guī)律

第三章：機(jī)械加工方法與裝備（10學(xué)時）

課內(nèi)實訓(xùn)參觀工廠（2學(xué)時）

3.1車削加工（2學(xué)時）

3.2銃削加工（2學(xué)時）

3.3鉆削、錢削與鏈削加工（2學(xué)時）

3.4磨削加工1學(xué)時

3.5齒形加工1學(xué)時

教學(xué)重點：各種加工方法的用途以及方法

第四章：機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計（12學(xué)時）

4.1制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟和方法（2學(xué)時）

4.2零件圖的審查（1學(xué)時）

4.3毛坯的確定（1學(xué)時）

4.4定位基準(zhǔn)的選擇（2學(xué)時）

4.5工藝路途的擬訂（2學(xué)時）

4.6確定加工余量（1學(xué)時）

4.7工序尺寸及其公差的確定（1學(xué)時）

4.8工藝過程經(jīng)濟(jì)分析（1學(xué)時）

4.9計算機(jī)協(xié)助工藝規(guī)程設(shè)計（1學(xué)時）

教學(xué)重點：工藝路途的擬定

第五章典型零件的加工（6學(xué)時）

5.1軸類零件的加工（2學(xué)時）

5.2盤、套類零件工藝設(shè)計（1學(xué)時）

5.3箱體零件加工工藝（1學(xué)時）

課內(nèi)實訓(xùn)簡潔零件的工藝規(guī)程設(shè)計（2學(xué)時）

教學(xué)重點：加工路途的設(shè)計

第6章機(jī)床夾具及其設(shè)計方法（4學(xué)時）

6.1機(jī)床夾具概述（0.5學(xué)時）

6.2車床夾具（0.5學(xué)時）

6.3銃床夾具（0.5學(xué)時）

6.4鉆床夾具（0.5學(xué)時）

6.5鎮(zhèn)床夾具（0.5學(xué)時）

6.6專用夾具設(shè)計方法（0.5學(xué)時）

6.7專用夾具設(shè)計實例（0.5學(xué)時）

6.8組合夾具簡介（0.5學(xué)時）

教學(xué)重點：各種夾具的設(shè)計特點

第七章：機(jī)械加工質(zhì)量分析與限制（6學(xué)時）

7.1機(jī)械加工質(zhì)量概述（0.5學(xué)時）

7.2工藝系統(tǒng)的幾何誤差對加工精度的影響（1學(xué)時）

7.3工藝系統(tǒng)受力變形對加工精度的影響（1學(xué)時）

7.4工藝系統(tǒng)熱變形對加工精度的影響（0.5學(xué)時）

7.5工藝殘余應(yīng)力對加工精度的影響（0.5學(xué)時）

7.6加工誤差統(tǒng)計分析法（0.5學(xué)時）

7.7保證加工精度的工藝措施（1學(xué)時）

7.8機(jī)械加工表面質(zhì)量的影響因素及其限制（I學(xué)時）

教學(xué)重點：如何保證加工精度

第八章機(jī)械裝配工藝基礎(chǔ)（2學(xué)時）

8.1概述（0.5學(xué)時）

8.2保證裝配精度的工藝方法（1學(xué)時）

8.3裝配工藝規(guī)程的制定（0.5學(xué)時）

教學(xué)重點：如何保證裝配精度

機(jī)械制造技術(shù)課程類課程學(xué)

課程名稱學(xué)科基礎(chǔ)課64

基礎(chǔ)型時

開課學(xué)58（未含試驗本章學(xué)

授課專業(yè)機(jī)械工程類2

時6）時

章節(jié)名稱第1章諸論

了解機(jī)械制造工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用了解我

目的與要

國機(jī)械制造業(yè)面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

求

了解本課程的主要內(nèi)容、學(xué)習(xí)目的及要求

1、制造與制造系統(tǒng)

2、機(jī)械制造工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用

3、我國機(jī)械制造業(yè)面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

教學(xué)內(nèi)容

4、本課程的主要內(nèi)容和先進(jìn)制造技術(shù)

5、學(xué)習(xí)目的及要求

6、學(xué)習(xí)方法

本章重點：了解機(jī)械制造工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作

重點與難

用、我國機(jī)械制造業(yè)面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)和本課程的主要

點

學(xué)習(xí)內(nèi)容，端正學(xué)習(xí)看法。

理論教學(xué)與試驗教學(xué)相結(jié)合，與課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)等

教學(xué)手段

實踐教學(xué)相結(jié)合。

了解機(jī)械制造工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用以及我國

課后記機(jī)械制造業(yè)面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，端正學(xué)習(xí)看法，對學(xué)好

本門課程特別有好處。

課后習(xí)題

第1章機(jī)械制造技術(shù)概論

教學(xué)目標(biāo):通過本章學(xué)習(xí)，使學(xué)生對機(jī)械制造有一個整體概念,駕馭機(jī)械

加工工藝過程的其本學(xué)問.

教學(xué)重點:機(jī)械加工工藝過程及其組成

教學(xué)難點:機(jī)械加工工藝過程及其組成

教學(xué)方法：講授法

教學(xué)時數(shù)：4學(xué)時

教學(xué)內(nèi)容：

1.1制造與制造技術(shù)

1.1.1制造業(yè)的產(chǎn)生和發(fā)展

制造業(yè)是將可用資源與能源通過制造過程轉(zhuǎn)化為可供人們運(yùn)用或利

用的工業(yè)品或生活消費(fèi)品。

1.1.2制造系統(tǒng)

1.制造系統(tǒng)的定義和內(nèi)涵

制造系統(tǒng)的基本定義一一制造過程及其所涉及的硬件包括人員、生產(chǎn)

設(shè)備、材料、能源和各種協(xié)助裝置以及有關(guān)的軟件，再加上制造理論、

制造技術(shù)（制造工藝和方法）和制造信息等就組成了具有特定功能的有

機(jī)整體。機(jī)械加工系統(tǒng)是一個典型的制造系統(tǒng)。

2.制造系統(tǒng)的構(gòu)成及功能3.制造系統(tǒng)的物料流、信息流和能量流

1.1.3制造過程

1、生產(chǎn)過程

依據(jù)產(chǎn)品設(shè)計信息將制造資源（原材料、勞動力、能源）轉(zhuǎn)化為有形

產(chǎn)品或財寶的過程一一生產(chǎn)過程

2.生產(chǎn)系統(tǒng)

1.1.4制造技術(shù)

制造技術(shù)一一以制造肯定質(zhì)量的產(chǎn)品為目標(biāo)，探討如何以最少的消

耗、最低的成本和最高的效率進(jìn)行產(chǎn)品制造的綜合性技術(shù)，是完成的，

制造活動所施行的一切手段的總和。廣義理解制造技術(shù)，狹義理解制造

技術(shù)。

1.2機(jī)械制程過程概述

1.2.1概述

（導(dǎo)入）機(jī)械產(chǎn)品的制造是一個包含產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、檢驗、

經(jīng)營和售后服務(wù)等多個環(huán)節(jié)和過程的系統(tǒng)工程。其中的核心是產(chǎn)品的生

產(chǎn)制造，它是將產(chǎn)品設(shè)計的信息轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的關(guān)鍵，干脆影響產(chǎn)品質(zhì)量。

工藝過程一一在制造過程中，零件毛坯的制造、零件的加工、產(chǎn)品的

裝配等干脆變更原材料（毛坯）的形態(tài)、尺寸、相對位置和性能的過程。

1.2.2機(jī)械零件制造工藝方法與分類

依據(jù)工件加工后，在質(zhì)量上有無變更及變更方向（增加或削減）可將

制造工藝方法分為：

（1）變形加工法（△（））常用的變形加工法有：鑄造、鍛壓、沖壓、

粉末冶金、注塑成形等。

（2）去除加工法（△nKO）材料去除法是目前機(jī)械零件的主要制造方

法。

(3)結(jié)合加工法(Am>0)

1.2.3機(jī)械加工工藝過程及其組成

1.工藝過程的概念

工藝過程一一凡是干脆變更生產(chǎn)對象的形態(tài)、尺寸、表面質(zhì)量、物理機(jī)

械性能以及確定零件相互位置關(guān)系等，使其成為成品或半成品的過程。

包括：零件加工工藝過程和裝配工藝過程

工藝規(guī)程：把合理的工藝過程以技術(shù)文件的形式規(guī)定下來，作為指導(dǎo)生

產(chǎn)的依據(jù)，即工藝規(guī)程。

2、工藝過程及其組成

每個零件的機(jī)械加工工藝過程都是由若干個基本單元組成，該組成單

元稱作工序。每一工序又分若干步驟即工步、安裝、工位和走刀。

(1)工序指由一個或一組工人在同一臺機(jī)床或同一個工作地，對

一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。工作地、工人、

工件與連續(xù)作業(yè)構(gòu)成了工序的四個要素，若其中任一要素發(fā)生變更，則

構(gòu)成了另一道工序。

一個工藝過程須要包括哪些工序，是由被加工零件的結(jié)構(gòu)困難程度、

加工精度要求及生產(chǎn)類型所確定的，如圖2-1所示的階梯軸。

8

1其余電

0

0

+18倒角1X45°

(2)安裝工件每經(jīng)一次裝夾后所完成的那部分工序稱為安裝。如第

2、3及5工序中，須經(jīng)過兩次安裝才能完成其工序的全部內(nèi)容。

(3)工位當(dāng)采納多工位夾具或多軸(多工位)機(jī)床時，使工件在

一次安裝中先后經(jīng)過若干個不同位置順次進(jìn)行加工。則工件在機(jī)床上占

據(jù)每一個位置所完成的那部分工序稱為工位。假如一個工序只有一次安

裝，該安裝又只有一個工位，則工序內(nèi)容就是安裝內(nèi)容，同時也是工位

內(nèi)容。

(4)工步在工件被加工表面(或裝配時的連接表面)、加工(或

裝配)工具和切削用量都不變的狀況下，所連續(xù)完成的那一部分工序

內(nèi)容。在一個工步內(nèi)，若有幾把刀具同時加工幾個不同表面，稱此工

步為復(fù)合工步。采納復(fù)合工步可以提高生產(chǎn)效率。

(5)走刀每次工作進(jìn)給所完成的工步稱為一次走刀。

1.2.4機(jī)械裝配工藝過程

機(jī)械裝配過程是指將組成機(jī)器的全部零、部件按肯定的精度要求和技

術(shù)條件連接與固定在一起，構(gòu)成合格機(jī)械產(chǎn)品的過程。機(jī)械裝配工

作包括：組裝、部裝、總裝、調(diào)試、檢驗、平衡、試車、涂裝與包裝等

工作。

1.2.5機(jī)械制造生產(chǎn)類型及其工藝特點

1.生產(chǎn)綱領(lǐng)企業(yè)依據(jù)市場要求和自身實力確定生產(chǎn)支配。在

支配期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。支配期通常為一年，零

件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N按下式計算：N=Qn（l+a+3）式中

產(chǎn)品年產(chǎn)量（件/年）；每臺產(chǎn)品中該零件數(shù)量（件/臺）；

a-備品率（％）；

B-廢品率（％）。2.生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型一一是指企業(yè)

（或車間）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。主要依據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)，并考

慮產(chǎn)品的體積、重量和其他特征，生產(chǎn)類型一般可分成：單件小批量

生產(chǎn)、中批量生產(chǎn)和大批大量生產(chǎn)。

本次課總結(jié)：本次課主要講解并描述了機(jī)械制造的定義以及工藝規(guī)程的

特點，同學(xué)們重點駕馭什么是工序、工步、安裝、工位和

走刀。

機(jī)械制造技術(shù)課程類課程學(xué)

課程名稱學(xué)科基礎(chǔ)課64

基礎(chǔ)型時

開課學(xué)58（未含試本章學(xué)

授課專業(yè)機(jī)械工程類10

時驗6）時

章節(jié)名稱第3章切削過程及限制

了解和駕馭金屬切削變形的基本規(guī)律駕馭切削力

目的與要

的計算方法了解刀具磨損的機(jī)理、合理選擇刀具耐

求

用度駕馭合理選擇刀具幾何參數(shù)與切削用量的方

法

1、金屬切削變形過程2、切削力的計算3、刀具

磨損和刀具耐用度4、工件材料的切削加工性5、

教學(xué)內(nèi)容

切削液的合理選用6、刀具的幾何參數(shù)與切削用量

的合理選擇7、磨削過程及磨削機(jī)理

本章重點：金屬切削變形的基本規(guī)律及應(yīng)用（金屬切

重點與難削變形過程、切削力的計算、刀具耐用度的合理選擇、

點改善工件材料的切削加工性和切削用量的合理選

擇）難點：金屬切削變形的基本規(guī)律的分析和應(yīng)用

理論教學(xué)與試驗教學(xué)相結(jié)合，與課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)

教學(xué)手段

等實踐教學(xué)相結(jié)合。

探討、駕馭并能敏捷應(yīng)用金屬切削基本理論，對有效

限制切削過程、保證加工精度和表面質(zhì)量，提高切削

課后記

效率、降低生產(chǎn)成本，合理改進(jìn)、設(shè)計刀具幾何參數(shù)，

減輕工人的勞動強(qiáng)度等有重要的指導(dǎo)意義。

課后習(xí)題思索題三與習(xí)題三

第二章金屬切削的基本學(xué)問

教學(xué)目標(biāo):通過本節(jié)學(xué)習(xí)，使學(xué)生對基準(zhǔn)與定位有一個充分的理解，駕馭

基準(zhǔn)的概念和分類，理解定位的原理和方法，學(xué)會運(yùn)用所學(xué)

學(xué)問進(jìn)行不同狀況的工件定位分析。

教學(xué)重點：六點定位原理、定位狀況分析

教學(xué)難點：六點定位原理、定位狀況分析

教學(xué)方法：講授法多媒體教學(xué)法

教學(xué)時數(shù)：3

教學(xué)內(nèi)容：

2.1工件

2.2工件的基準(zhǔn)與定位

基準(zhǔn)的概念與分類

1.基準(zhǔn)

工件是個幾何形體，它由一些幾何元素（如點、線、面）所構(gòu)成。

工件上任何一個點、線、面的位置總是要用它與另外一些點、線、面的

相互關(guān)系（如尺寸距離、平行度、垂直度、同軸度等）來確定。將用來

確定加工對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面稱為基

準(zhǔn)。

2.基準(zhǔn)的分類

依據(jù)其作用的不同，基準(zhǔn)可分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。

（1）設(shè)計基準(zhǔn)在設(shè)計圖樣上所采納的基準(zhǔn)稱為設(shè)計基準(zhǔn)。

（2）工藝基準(zhǔn)工藝基準(zhǔn)是指在工藝過程中所采納的基準(zhǔn)。又

可分為：工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)與裝配基準(zhǔn)

1）工序基準(zhǔn)工序基準(zhǔn)是在工序圖上用來確定本道工序所加工

的表面加工后位置尺寸和位置關(guān)系的基準(zhǔn)。工序基準(zhǔn)的選擇應(yīng)主要考慮

如下兩個方面的問題：①盡可能用設(shè)計基準(zhǔn)作工序基準(zhǔn)。當(dāng)采納設(shè)計

基準(zhǔn)為工序基準(zhǔn)有困難時，可另選工序基準(zhǔn)，但必需牢靠地保證零件的

設(shè)計尺寸和技術(shù)要求。②所選工序基準(zhǔn)應(yīng)盡可能用于工件的定位和工

序尺寸的檢查。

2)定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)是加工中用作定位的基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)可

進(jìn)一步分為粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)和附加基準(zhǔn)。①粗基準(zhǔn)運(yùn)用未經(jīng)機(jī)械

加工的表面作定位基準(zhǔn)，稱為粗基準(zhǔn)。②精基準(zhǔn)運(yùn)用已經(jīng)機(jī)械加

工的表面作定位基準(zhǔn)，稱為精基準(zhǔn)。③附加基準(zhǔn)僅僅是為了機(jī)械

加工工藝須要設(shè)計的定位基準(zhǔn)，稱為附加基準(zhǔn)。例如，軸類零件常用的

頂尖孔，某些箱體零件加工所用的工藝孔，支架類零件用到的工藝凸臺

等都屬于附加基準(zhǔn)。

3)測量基準(zhǔn)零件測量時所采納的基準(zhǔn)，稱為測量基準(zhǔn)。

4)裝配基準(zhǔn)裝配時用來確定零件或部件在機(jī)器中的相對位置

所采納的基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。裝配基準(zhǔn)一般與零件的主要設(shè)計基準(zhǔn)相

一樣。

3.基準(zhǔn)分析

(1)基準(zhǔn)是客觀存在的。

(2)基準(zhǔn)要準(zhǔn)確(3)基準(zhǔn)

均有方向性(4)基準(zhǔn)不

僅涉及尺寸關(guān)系還涉及表面

間的位置關(guān)系。

2.2.2工件的定位

L工件定位的基本原理

(1)定位基準(zhǔn)的基本概念

(2)自由度的概念

（3）六點定位原理一一用合理布置的六個支承點，限制工件的六個自

由度，使工件在夾具中的位置完全確定的定位原理。

4）工件定位中的幾種狀況

1）完全定位工件的6個自由度被合理布置的6個支承釘完全限

制了的定位稱為完全定位。

2）不完全定位工件被限制的自由度少于6個，但能滿意加工要求

的定位，稱為不完全定位。

3）過定位兩個或兩個以上的定位支承點重復(fù)限制同一個自由

度的現(xiàn)象，稱為過定位（超定位或重復(fù)定位）

4）欠定位依據(jù)工件技術(shù)要求應(yīng)當(dāng)限制和自由度沒有被完全

制的定位，稱為欠定位。欠定位是不允許出現(xiàn)的，因為其不能保證

工件的加工要求。

3.常用定位元件及其選用工件的定位是通過工件上的定位表

面與夾具上的定位元件的協(xié)作或接觸而實現(xiàn)的。

（1）對定位元件的要求：1）足夠的精度2）足夠的強(qiáng)度和剛度3）

良好的耐磨性4）良好的工藝性5）便于清除切屑

（3）常用定位元件的選用

1）工件以平面定位常用定位元件

機(jī)械加工中，以平面作為定位基準(zhǔn)的定位方法是一種常用的定位方

式，如箱體、機(jī)座、支架、圓盤、板狀類零件。

1、主要支承一一限制工件的自由度、起定位作用的支承。

（1）固定支承一一主要有支承釘和支承板兩種

支承釘：平頭支承釘：用于支承精基準(zhǔn)面球頭支承釘：用于支承粗

基準(zhǔn)面

網(wǎng)紋頂面支承釘：用在工件以粗基準(zhǔn)定位且要求較大摩擦力的

表面定位

支承板：平面型支承板：側(cè)面和頂面定位帶斜槽型支承板：適于作底

面定位準(zhǔn)面

（2）可調(diào)支承一一用于在工件過程中，支承釘高度須要調(diào)整的場合。

（3）自位支承（浮動支承）一一在工件定位過程中能自動調(diào)整位置

的支承。其作用相當(dāng)于一個固定支承，限制一個自由度，適應(yīng)于工件以

毛坯定位或剛性不足的場合。

2、協(xié)助支承協(xié)助支承不作定位元件，不限制自由度，只用以

增加工件在加工過程中的剛度和穩(wěn)定性。

2）工件以圓孔定位時的定位元件

（1）定位銷

（2）心軸主要用于在車、銃、磨、齒輪加工等機(jī)床上加工套筒

或盤類零件。

過盈協(xié)作心軸，限制工件四個自由度；制造簡潔，定心精度高，無

需另設(shè)夾緊裝置，但裝卸工件不便，且易損傷工件定位孔。

間隙協(xié)作心軸，限制工件五個自由度（心軸外圓部分限制四個自由

度，軸肩面限制一個自由度）；裝卸工件便利，但定心精度不高，為了減

小工件因間隙造成的傾斜，常以孔的端面聯(lián)合定位。

小錐錐度心軸，裝夾工件時，通過工件孔和心軸接觸表面的彈性變

形夾緊工件，運(yùn)用小錐度心軸定位可獲得較高的定位精度，它可以限制

五個自由度。

心軸在機(jī)床上的裝夾方式有：兩頂尖裝夾、一夾一頂、莫氏錐柄裝

夾。

3)工件以外圓柱面定位時的定位元件

(1)V型塊V形塊定位，工件的定位基準(zhǔn)始終在V形塊兩定位

面的對稱中心平面內(nèi)，對中性能好。一個短V形塊限制兩個自由度；兩

個短V形塊組合或一個長V形塊限制四個自由度；浮動式V形塊只限制

一個自由度。

(2)定位套為了限制工件的軸向自由度，常與端面聯(lián)合定位。

當(dāng)工件端面作為主要定位基準(zhǔn)時，應(yīng)限制套的長度，以免夾緊時工件產(chǎn)

生不允許的變形。定位套結(jié)構(gòu)簡潔，簡潔制造，但定位精度不高，只適

用于精定位基面。

(3)半圓套主要用于大型軸類零件及不便于軸向裝夾的零件。

4.定位誤差分析計算

在加工零件時必需依據(jù)工件的加工技術(shù)要求，限制工件的自由度，也

即定位。但僅僅做到這一點還不夠。還要分析定位精度夠不夠，這須要

通過工件的定位誤差計算來推斷。假如工件定位誤差不大于工件加工精

度中規(guī)定的公差值的1/3—1/5。一般認(rèn)為該定位方案能滿意本工序加工

精度的要求。

(1)定位誤差的概念

所謂定位誤差，是指工件定位造成的加工面相對工序基準(zhǔn)的位置誤

差。因為對一批工件來說，刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動的，即被加工表面

的位置相對于定位基準(zhǔn)是不變的，所以定位誤差就是工序基準(zhǔn)在加工尺

寸方向上的最大變動量。

定位誤差的組成(來源)：

1)基準(zhǔn)不重合誤差一一由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不一樣所引起的定

位誤差，稱基準(zhǔn)不重合誤差，即工序基準(zhǔn)相對定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向

上的最大變動量，以4B表示。

2)基準(zhǔn)位移誤差一一定位基準(zhǔn)相對于其志向位置的最大變動量稱為

基準(zhǔn)位移誤差。用4Y表示

定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時所產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差，只有在采

納調(diào)整法加工時才會產(chǎn)生，在試切法加工中不會產(chǎn)生。

(2)定位誤差的計算公式：

一般狀況下，定位誤差由基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差。但不是在任

何狀況下兩種誤差都存在。當(dāng)工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)重合時△B=0,當(dāng)定

位基準(zhǔn)無變動時，△Y=0。

定位誤差可表示為：△D=4B土

A：當(dāng)△BWO△￥=()時，△D=4B

當(dāng)Z\B=O△￥￡()時，△□=△￥

B:當(dāng)△B#0△YWO時，且工序基準(zhǔn)不在定位基面上時，△D=4B

+AY

C:當(dāng)△BWO△￥#()時，且工序基準(zhǔn)在定位基面上時

△D=AB±AY,若基準(zhǔn)位移和基準(zhǔn)不重合引起的加工尺寸變更方向

相同時，取“+”號，反之取“一”號。

(3)幾種典型表面的定位誤差計算

1)工件以平面定位時的定位誤差計算(通常認(rèn)為△￥=(),只計算4B

即可。)

2)工件以內(nèi)孔在心軸(或圓柱銷)上定位時的定位誤差計算。

3)工件以外圓柱面定位時定位誤差的計算

2.2.3工件的夾緊

1.夾緊裝置的組成和基本要求

(1)夾緊裝置的組成工件在夾具中正確定位后，由夾緊裝置將工

件夾緊。

夾緊裝置的組成有：1）動力裝置：產(chǎn)生夾緊動力的裝置。

2）夾緊元件：干脆用于夾緊工件的元件。

3）中間傳力機(jī)構(gòu)：將原動力以肯定的大小和方向

傳遞給夾緊元件的機(jī)構(gòu)。

在有些夾具中，夾緊元件往往就是中間傳力機(jī)構(gòu)的一部分，難以區(qū)分，

統(tǒng)稱為夾緊機(jī)構(gòu)。

（2）對夾緊裝置的要求

1）夾緊過程牢靠。應(yīng)保證夾緊不得破壞工件在夾具中占有的定位位

置。

2）夾緊力要適當(dāng)。既要保證工件在加工過程中定位的穩(wěn)定性，又要

防止因夾緊力過大損傷工件表面或使工件產(chǎn)生過大的夾緊變形。

3）結(jié)構(gòu)工藝性好。結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡潔，便于制造，便于修理。

4）運(yùn)用性好。操作平安、省力。

2.夾緊力的確定夾緊力的確定就是確定夾緊力的大小、方向和

作用點。

作用點的選擇（1）夾緊力的作用點應(yīng)正對定位元件或位于定位元

件形成的支承面內(nèi)。（2）夾緊力的作用點應(yīng)位于工件剛性較好的部位。

（3）夾緊力作用點應(yīng)盡量靠近加工表面，使夾緊穩(wěn)固牢靠。

作用方向的選擇（1）夾緊力的作用方向應(yīng)垂直于工件的主要定位

基面。（2）夾緊力的作用方向應(yīng)與工件剛度最大的方向一樣，以減小工

件的夾緊變形。（3）夾緊力作用方向應(yīng)盡量與工件的切削力、重力等的

作用方向一樣，這樣可以減小夾緊力。

夾緊力的估算

2.2.4典型夾緊機(jī)構(gòu)1.斜楔夾緊機(jī)構(gòu)2.螺旋夾緊機(jī)構(gòu)3.偏

心夾緊機(jī)構(gòu)4.定心夾緊機(jī)構(gòu)5.較鏈夾緊機(jī)構(gòu)6.聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)

在大批大量生產(chǎn)中，為提高生產(chǎn)率、降低工人勞動強(qiáng)度，大多數(shù)夾

具都采納機(jī)動夾緊裝置。驅(qū)動方式有氣動、液動、氣液聯(lián)合驅(qū)動，電（磁）

驅(qū)動，真空吸附等多種形式。

1.氣動夾緊裝置氣動夾緊裝置以壓縮空氣作為動力源推動夾緊

機(jī)構(gòu)夾緊工件。常用的氣缸結(jié)構(gòu)有活塞式和薄膜式兩種?；钊綒飧?/p>

依據(jù)氣缸裝夾方式分類有固定式、搖擺式和回轉(zhuǎn)式三種，按工作方式分

類有單向作用和雙向作用兩種，最多的是雙作用固定式氣缸。

2.液壓夾緊裝置液壓夾緊裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理基本與氣動夾

緊裝置相同，所不同的是它所用的工作介質(zhì)是壓力油。與氣壓夾緊裝置

相比，液壓夾緊具有以下優(yōu)點：①傳動力大，夾具結(jié)構(gòu)相對比較??；②

油液不行壓縮，夾緊牢靠，工作平穩(wěn)Z③噪聲小。它的不足之處是需設(shè)

置特地的液壓系統(tǒng)，應(yīng)用范圍受限制。

本次課總結(jié)：本次課主要講解并描述了基準(zhǔn)分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩

大類。六點定位原理一一用合理布置的六個支承點，限制

工件的六個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定的定

位原理。定位誤差就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大

變動量，定位誤差的計算夾緊力的確定就是確定夾緊力的

大小、方向和作用點，典型夾緊機(jī)構(gòu)等問題。

作業(yè)：1..基準(zhǔn)分為那些種類？2.常見的定位方式有哪些？3.定位誤差

有哪些方面？4夾緊力的大小、方向、作用點如何確定？5加緊機(jī)構(gòu)有那

些種？

第二章金屬切削的基本學(xué)問

教學(xué)目標(biāo)：了解刀具的種類、幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)以及刀具材料的種類性能，

駕馭刀具的角度和刀具材料的選用。

教學(xué)重點：刀具的角度和刀具材料的選用

教學(xué)難點：刀具的角度和刀具材料的選用

教學(xué)方法：演示法，多媒體教學(xué)法

教學(xué)時數(shù)：4

教學(xué)內(nèi)容：

2.3金屬切削刀具

2.3.1刀具的類型

金屬切削刀具是機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的重要組成部分，它干脆參與切

削過程。依據(jù)用途和加工方法的不同，刀具主要分為如下類型：

1.切刀類：如車刀、銃刀、刨刀、插刀、鑲刀、拉刀、滾刀、成形

刀。

2.孔加工用刀具：如麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、車忽鉆、深孔鉆、絞刀、錘刀。

3.螺紋刀具：如絲錐、板牙、螺紋車刀、螺紋梳刀。

4.齒輪刀具：如齒輪滾刀、插齒刀、花鍵滾刀。

5.磨具類：如砂輪、砂帶、拋光輪。

6.特種加工刀具：如水刀。

2.3.2刀具的結(jié)構(gòu)及幾何參數(shù)

1.刀具切削部分的組成刀具切削部分的結(jié)構(gòu)要素如圖所示，其定

義如下：

(1)前刀面切屑流過的表面，以Ay表示。

(2)主后刀面與工件上過渡表面相對的表面，以Aa表示。

(3)副后刀面與工件上已加工表面相對的表面，以Aa'表示。

(4)主切削刃前刀面與主后刀面的交線，記為S。它擔(dān)當(dāng)主要的

切削工作。

(5)副切削刃前刀面與副后刀面的交線，記為S'。它協(xié)同主切削

刃完成切削工作，并最終形成已加工表面。

⑹刀尖主切削刃和副切削刃的匯交處相當(dāng)少的一部分切削刃。

圖1-5車刀切削部分的結(jié)構(gòu)要素

2.刀具的幾何參數(shù)

(1)刀具靜止角度參考系

靜止角度參考系的主要作用：定義、設(shè)計、制造、刃磨和測量刀具

之用。

在該參考系中定義的角度稱為刀具的標(biāo)注角度。兩個假設(shè)條件：1、不

考慮進(jìn)給運(yùn)動，即用主運(yùn)動向量近似代替切削刃與工件之間的相對運(yùn)動

的合成速度向量。2、刀具的刃磨和安裝基準(zhǔn)面垂直或平行于參考系平面,

同時設(shè)定刀桿中心線與進(jìn)給運(yùn)動方向垂直。

基面通過切削刃上選定點，垂直于該點切削速度方向的平面。通

常平行于車刀的安裝面

切削平面通過切削刃上選定點，垂直基面并與主切削刃相切平面。

之間的夾角。前角表示前刀面的傾斜程度，有正、負(fù)

和零值之分，其符號規(guī)定如圖所示。

C.后角a。：在主剖面P°內(nèi)測量的主后刀面與切

削平面之間的夾角。后角表示主后刀面的傾斜程

度，一般為正值。

D.刃傾角入s：在切削平面內(nèi)測量的主切削刃與基面

之間的夾角。當(dāng)主切削刃呈水平常，入0;刀尖為主切削刃最低點時,

As<0;刀尖為主切削刃上最高點是，Xs>0

E.副偏角K；：在基面內(nèi)測量的副切削刃在基面上的投影與進(jìn)給

運(yùn)動反方向的夾角。副偏角一般為正值。

F.副后角K；：過副切削刃上選定點，在副正交平面中測量的副后刀

面與副切削平面之間的夾角.

派生角度：

楔角：（Bo）：正交平面中測量的一

刀面之間的夾角氏，二效+伉+劭

刀尖角（EY）基面中測量的主、

刃之間的夾角￡，=90'+（J+K，）

2）其它靜止參考系

A.法平面參考系

法剖面（）：過切削刃選定點與切削7

相垂直的平面。

B.假定工工作平面、背平面靜L

假定工作平面（）通過切削刃上選定

點，平行于假定進(jìn)給運(yùn)動方向并垂直于

基面的平面。

背平面（）：通過切削刃上選定點，垂

直于假定工作平面和基面的平面。

（2）工作參考系及幾何參數(shù).

上述刀具標(biāo)注角度參考系，在定義基面時，

都只考慮主運(yùn)動，不考慮進(jìn)給運(yùn)動，即在假定

運(yùn)動條件確定的參考系。但刀具在實際運(yùn)用過

程中，這樣的參考系所確定的刀具角度，往往不能準(zhǔn)確反映切削加工的

真實狀況。只有用合成切削方一直確定參考系，才符合切削加工的實際

刀具工作角度參考系與刀具標(biāo)注角度參考系的唯一區(qū)分是：

1）進(jìn)給運(yùn)動對刀具工作角度的影響

2）刀具安裝位置對工作角度的影響A.刀具裝高或低的影響B(tài).刀

桿軸線不垂直進(jìn)給運(yùn)動的影響.

2.3.3刀具的材料及選用

1.刀具材料應(yīng)具備的性能1）高的硬度和耐磨性。2）足夠的

強(qiáng)度和韌性。3）高的耐熱性（耐熱性指刀具材料在高溫下保持硬度、耐

磨性、強(qiáng)度和韌性的性能，也包括刀具材料在高溫下抗氧化、粘結(jié)、擴(kuò)

散的性能）。（紅硬性）4）良好的工藝性能。5）合理的經(jīng)濟(jì)性。

2.常用刀具材料的種類和特性

1）高速鋼高速鋼是一種加入了較多的鴇、鋁、銘、鈾等合金

元素的高合金工具鋼。

特點：1.強(qiáng)度高，抗彎強(qiáng)度為一般硬質(zhì)合金的2?3倍；2.韌性也高，比

硬質(zhì)合金高幾十倍。3.硬度在63以上，且有較好的耐熱性，在切削溫度

達(dá)到500?650°C時,尚能進(jìn)行切削。4.可加工性好，熱處理變形較小。

應(yīng)用：目前常用于制造各種困難刀具（如鉆頭、絲錐、拉刀、成型刀具、

齒輪刀具等）。高速鋼刀具可以加工從有色金屬到高溫合金的各種材料

2）硬質(zhì)合金

硬質(zhì)合金是用高硬度、高熔點的金屬碳化物（如、、、等）粉末和金

屬粘結(jié)劑（如、、等）經(jīng)高壓成型后，再在高溫下燒結(jié)而成的粉末冶金

制品。我國常用的硬質(zhì)合金牌號及其應(yīng)用范圍①鴇鉆類硬質(zhì)合金（）

它由碳化鴇和鉆構(gòu)成。其硬度為89?91.5,耐熱性為800?900℃,主

要用于加工鑄鐵、有色金屬及其合金，以及非金屬材料和含鈦的不銹鋼

等工件材料。常用的牌號有3、6、8等，G后面的數(shù)字為的百分含量。

硬質(zhì)合金中含鉆量越多，韌性越好，適合于粗加工，含鉆量少者用于精

加工。②鴇鈦鉆類硬質(zhì)合金（）它是由碳化鴇、碳化鈦和鉆構(gòu)成，

其硬度為89.5?92.5,耐熱性為900?1000℃。常用的牌號有5、14、

15、30,T后面的數(shù)字為的百分含量。當(dāng)?shù)暮枯^多、的含量較少時，

硬度和耐磨性提高，但抗彎強(qiáng)度有所下降。主要用于加工塑性材料，但

它不適合加工含元素的不銹鋼，因為兩者的元素親和作用較強(qiáng)，會發(fā)

生嚴(yán)峻的粘結(jié)，使刀具磨損加劇。③鴇鋁（鋁）鉆類硬質(zhì)合金（）

它是由碳化鴇、碳化鋁（碳化銀）和鉆構(gòu)成，有較高的常溫硬度和耐磨

性，同時能細(xì)化晶粒，也可提高高溫硬度、高溫強(qiáng)度和抗氧化實力。常

用的牌號有6,適合于對冷硬鑄鐵、有色金屬及其合金進(jìn)行半精加工，

也可對高鑄鋼、淬火鋼等材料進(jìn)行精加工和半精加工。④鴇鈦但（銀）

鉆類硬質(zhì)合金）它是由碳化鴇、碳化鈦、鉆以及加入少量碳化鋁或碳

化銅構(gòu)成。其抗彎強(qiáng)度、韌性、抗氧化實力、耐熱性和高溫硬度都有很

大的提高。是一種既能加工鋼材，又能加工鑄鐵、有色金屬及其合金，

通用性能好的刀具材料，常用的牌號有1、2O⑤碳化鈦基硬質(zhì)合金（）

它是由碳化鈦、鎮(zhèn)和鋁構(gòu)成。它的硬度高（92.5）,具有較高的抗氧化

實力、較高的耐磨性、耐熱性（1100℃?1300℃）和抗月牙洼磨損

實力。主要用于碳鋼、合金鋼、工具鋼、淬火鋼等連續(xù)切削的精加工，

常用的牌號有10。

3）新型刀具材料1）涂層刀具材料2）陶瓷刀具材料

3）超硬刀具材料。

本次課總結(jié)：金屬切削刀具是機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的重要組成部分,刀具的

結(jié)構(gòu)及幾何參數(shù)、刀具的材料及選用、硬質(zhì)合金的種類和

性質(zhì)。

作業(yè)：硬質(zhì)合金的種類和性質(zhì)

課內(nèi)實訓(xùn)一：刀具角度刃磨及測量（4學(xué)時）

一：實訓(xùn)目的和要求

1、了解刀具刃磨的平安操作規(guī)程

2、駕馭刀具刃磨的基本內(nèi)容

3、駕馭刀具角度測量的基本方法

二：實訓(xùn)設(shè)備及器件

一般車刀、萬能角度尺、直尺、圓規(guī)、砂輪機(jī)

三：課時支配

4學(xué)時

四：試驗（實訓(xùn)）步驟及要求

1.開機(jī)前砂輪機(jī)進(jìn)行全面細(xì)致的檢查，包括電源、砂輪安裝等確認(rèn)

無誤后方可操作。

2.砂輪機(jī)通電后，檢查各開關(guān)、按鈕和按鍵是否正常、敏捷、有無

異樣現(xiàn)象。

3.相識刀具刀秒/

前刀面儲|

切削女丁不

面

副后刀面主切削刃S

后刀面A。

刀尖

4.正確測量刀具角度，繪制刀具角度圖形，并對所得結(jié)果進(jìn)行檢查。

P

五：［試驗（實訓(xùn)D分析與總結(jié)］

通過本次實訓(xùn)的學(xué)習(xí)，同學(xué)們應(yīng)當(dāng)學(xué)會刃磨一般車刀的基本要素、

學(xué)會辨別刀具的各個表面、能夠測量刀具的各個角度，并且能夠用圖形

表達(dá)刀具的各個角度

六：［評分標(biāo)準(zhǔn)］

1.能夠識別刀具的各個角度（30分）

2.能夠刃磨出刀具的基本角度（30分）

3.能夠測繪刀具的各個角度（40分）

第二章金屬切削的基本學(xué)問

教學(xué)目標(biāo)：駕馭機(jī)床的組成、機(jī)床的分類，了解機(jī)床型號編制方法以及

機(jī)床的傳動系統(tǒng)與傳動原理

教學(xué)重點：機(jī)床的組成、機(jī)床的分類

教學(xué)難點：床型號編制方法以及機(jī)床的傳動系統(tǒng)與傳動原理

教學(xué)方法：多媒體教學(xué)法

教學(xué)時數(shù)：2

教學(xué)內(nèi)容：

2.4金屬切削機(jī)床

機(jī)床是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中最重要的加工設(shè)備，它所擔(dān)負(fù)的加工工作

量，約占機(jī)械制造總工作量的40%?60%,機(jī)床的技術(shù)性能干脆影響機(jī)械

產(chǎn)品的性能、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性。因此，機(jī)床工業(yè)的發(fā)展和機(jī)床技術(shù)水平的

提高，必定對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重大推動作用。

2.4.1機(jī)床的組成

1）支承及定位部分：用于安裝和支承其它固定的或運(yùn)動的部件，承

受其重力和切削力，并使刀具和工件保持正確的相對位置。如床身、底

座、立柱等（基礎(chǔ)件）

2）動力部分：為機(jī)床供應(yīng)動力（功率）和運(yùn)動的驅(qū)動部分，如電機(jī)、

液壓馬達(dá)等。

3）傳動部分：包括主傳動系統(tǒng)、進(jìn)給傳動系統(tǒng)和其他運(yùn)動的傳動

系統(tǒng)，如變速箱、進(jìn)給箱等部件

4）限制部分：用于限制各工作部件的正常工作，主要是電氣限制

系統(tǒng)，有些機(jī)床局部采納液壓或氣動限制系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床則是數(shù)控系統(tǒng)。

5）工作部件：包括①與主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動的有關(guān)執(zhí)行部件，如主

軸及主軸箱、工作臺及其溜板、滑枕等安裝工件或刀具的部件；②與工

件和刀具有關(guān)的部件或裝置，如自動上下料裝置、自動換刀裝置、砂輪

修整器等；③與上述部件或裝置有關(guān)的分度、轉(zhuǎn)位、定位機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)

構(gòu)等。

6）其它系統(tǒng)及裝置：包括冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、排屑裝置、自動測

量裝置。

2.4.2機(jī)床的分類和型號編制方法

1.機(jī)床的分類機(jī)床主要是按加工性質(zhì)和所用刀具進(jìn)行分類。

一

敬

齒輪加螺紋加刨電加工切其它

類別希蹴磨床嘛拉床床

工機(jī)床工機(jī)床插床機(jī)床LB機(jī)床

代號CZTM3VlYSXBLDGQ

參萄精車鉆饃磨2磨3磨牙絲銃刨拉電割其

除了按上述基體分法外，還可以按其它特征進(jìn)行分類。

依據(jù)機(jī)床的通用程度可分為：通用機(jī)床、特地化機(jī)床、專用機(jī)床。

按機(jī)床的質(zhì)量和尺寸的不同可分為：儀表機(jī)床、中型機(jī)床、大型機(jī)

床、重型機(jī)床和超重型機(jī)床。

按自動化程度可分為：手動、機(jī)動、半自動、自動機(jī)床。

按機(jī)床加工精度的不同可分為：一般精度級、精密級和超精密級。

按機(jī)床主要工作部件的多少，可分為單軸、多軸機(jī)床或單刀、多刀

機(jī)床。

1.機(jī)床型號編制方法

O/△△△zX

Vs(-?

----一

△—)—

0)△—)—

一

——

——

——

-——

——-

-

系

分

主

企

主

類

組

重

其

通

代

類

軸

業(yè)

參

代

代

大

它

用

號

代

數(shù)

代

數(shù)

號

號

改

特

特

號

或

號

或

進(jìn)

性

性

第

設(shè)

順

代

及

二

計

序

號

結(jié)

主

順

號

構(gòu)

參

序

特

數(shù)

號

性

代

號

注：①有“（）”的代號或數(shù)字，當(dāng)無內(nèi)容時，不表示，若有內(nèi)容,

則不帶擴(kuò)號；

②有“O”符號者，為大寫的漢語拼音字母；

③有符號者，為阿拉伯?dāng)?shù)字；

④有符號者，為大寫的漢語拼音字母或阿拉伯?dāng)?shù)字或兩

者兼有之。

（1）機(jī)床的類別代號用大寫的漢語拼音字母代表機(jī)床的類別。例如,

用〃C〃表示〃車床〃，讀〃車〃。有的機(jī)床（如磨床）又由若干分類組成，分

類代號用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，置于類別代號之前，但第1分類不予表示

（2）機(jī)床的特性代號機(jī)床的特性代號，包括通用特性和結(jié)構(gòu)特性，

也用漢語拼音字母表示。當(dāng)某類機(jī)床，除有一般型式外，還有如表2T3

中所列的各種通用特性時，則應(yīng)在類別代號之后加上相應(yīng)的通用特性代

號，如6132型號中〃M〃表示〃精密〃之意，是精密一般車床。

表2-13機(jī)床通用特性代號

通用特性代號通用特性代號

高精度G自動換刀H

精密MF

自動ZW

半自動BQ

數(shù)字程序控制KJ

3）機(jī)床的組和型別代號每一類機(jī)床分為若干組，每組又分為若干

型。用兩位數(shù)字作為組和型別代號，位于類別和特性代號之后，第一位

數(shù)字表示組別，第二位數(shù)字表示型別。

4）主參數(shù)表示機(jī)床規(guī)格和加工實力的主要參數(shù)，用兩位十進(jìn)制數(shù)

并以折算值表示。如車床的主參數(shù)是工件的最大回轉(zhuǎn)直徑，其毫米數(shù)除

以10,即為主參數(shù)值。有時候，型號中除主參數(shù)外還需表明第二主參數(shù)

（亦用折算值），以〃X〃號分開。

5）機(jī)床重大改進(jìn)的序號性能和結(jié)構(gòu)經(jīng)過重大改進(jìn)的機(jī)床，應(yīng)在原

機(jī)床型號后面以英文字母A、B、C、D…表示是第幾次改進(jìn)的序號，例

如Y7132A和Z3040A都表明是第一次重大改進(jìn)。

此外，多軸機(jī)床的主軸數(shù)目，要以阿拉伯?dāng)?shù)字表示在型號后面，并

用〃-〃分開，例如C2140?6是加工最大棒料直徑為40的臥式六軸自動

車床的型號表示方法。機(jī)床型號舉例

Z3040X12型搖臂鉆床：3040X2P

機(jī)床類別代號（鉆床類）P-----------

機(jī)床組別代號解臂鉆床組卜—

機(jī)床型別代號宓臂鉆床型）——

主參數(shù)代號強(qiáng)大鉆孔直徑40mmW

第二主參數(shù)代號集大跨距1250mm,用“X”分開）P

CM6132型精密普通車床CM632,

機(jī)床類別代號庫床類”------------------------------------------1

機(jī)床通用特性代號夠密車床），----------------------------------------

機(jī)床蛆別代號修地及普通車床蛆）P----------------------------------------------------

機(jī)床型別代號（普通車床型b

主參數(shù)代號（最大車削直徑320nmI）。

2.4.3機(jī)床的傳動系統(tǒng)與傳動原理

1、機(jī)床傳動系統(tǒng)的組成

為實現(xiàn)加工中所需的運(yùn)動，機(jī)床必需具備三個基本部分：（1）執(zhí)行

件指執(zhí)行機(jī)床運(yùn)動的部件，其作用是帶動工件或刀具完成旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)

動，并具備肯定的運(yùn)動速度與精度。如主軸、刀架、工作臺等。（2）動

力源指為執(zhí)行件供應(yīng)運(yùn)動和動力的裝置。（3）傳動裝置指傳遞運(yùn)動和

動力的裝置，其作用是將動力源的運(yùn)動傳遞給執(zhí)行件或完成執(zhí)行件間的

運(yùn)動傳遞，并使之保持確定的運(yùn)動關(guān)系。通過運(yùn)動傳遞，傳動裝置還可

實現(xiàn)運(yùn)動性質(zhì)、方向和速度的變換，一般又以變速為主。

2.機(jī)床的傳動聯(lián)系和傳動鏈

傳動裝置須要由一系列的傳動件組成，傳動件之間的連接也就構(gòu)成傳

動聯(lián)系，最終實現(xiàn)所需運(yùn)動。這種由傳動件構(gòu)成的傳動聯(lián)系稱為傳動鏈。

傳動機(jī)構(gòu)：圍繞一個機(jī)床運(yùn)動，構(gòu)成傳動聯(lián)系的一系列傳動件。傳

動鏈中常有兩類傳動機(jī)構(gòu)：傳動比與傳動方向均不變的定比傳動機(jī)構(gòu)，

如定比齒輪副、蝸輪蝸桿副、絲杠螺母副等；傳動比與傳動方向隨加工

要求變換的換置機(jī)構(gòu)，如滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)、離合器變速機(jī)構(gòu)及掛輪機(jī)

構(gòu)等。

傳動鏈可分為內(nèi)、外聯(lián)系傳動鏈兩種。

（1）外聯(lián)系傳動鏈指聯(lián)系動力源和執(zhí)行件的傳動鏈，一般實現(xiàn)簡潔運(yùn)

動。它只使得執(zhí)行件獲得肯定的速度和動力，且不要求與動力源間保持

嚴(yán)格運(yùn)動關(guān)系。因此，其傳動精度不影響表面形態(tài)的成型。

（2）內(nèi)聯(lián)系傳動鏈指聯(lián)系執(zhí)行件間的傳動鏈（一般實現(xiàn)復(fù)合運(yùn)動）。

執(zhí)行件之間需保持嚴(yán)格的運(yùn)動關(guān)系，傳動比不變，其傳動精度將干脆影

響零件表面形成的精度。因此，內(nèi)聯(lián)系傳動鏈中不允許有傳動比不定或

由摩擦傳動的傳動件（如帶傳動等）。臥式車床的車螺紋傳動鏈便是內(nèi)

聯(lián)系傳動鏈，它聯(lián)系主軸與刀架間運(yùn)動關(guān)系，若傳動比不準(zhǔn)，將干脆導(dǎo)

致所加工螺紋的螺距誤差。

3.傳動原理圖和傳動系統(tǒng)圖

機(jī)床上全部的傳動關(guān)系構(gòu)成機(jī)床的傳動部分，稱為傳動系統(tǒng)。

傳動原理圖：用一些簡潔的符號來表明機(jī)床傳動聯(lián)系的示意圖。

傳動系統(tǒng)圖：機(jī)床傳動系統(tǒng)圖是由規(guī)定的圖形符號代表真實機(jī)床傳

動系統(tǒng)中各傳動件而繪成的機(jī)床各傳動鏈的綜合簡圖。讀圖時可留意下

列問題：（1）實現(xiàn)機(jī)床運(yùn)動共有幾條傳動鏈；（2）對傳動鏈逐條相識；

（3）每條傳動鏈均采納“抓兩頭、連中間”的方法進(jìn)行分析?！白深^”

是指確認(rèn)傳動鏈的首末件；“連中間”則是通過：①所具有的變速組數(shù)，

②各變速組性質(zhì)及所獲運(yùn)動級數(shù)，③傳動鏈的變速級數(shù)等步驟加以聯(lián)系；

本次課總結(jié)：機(jī)床的組成、機(jī)床的分類，機(jī)床型號編制方法以及機(jī)床的

傳動系統(tǒng)與傳動原理

作業(yè)：C2140-6代表什么含義？

第二章金屬切削的基本學(xué)問

教學(xué)目標(biāo)：了解金屬切削過程中的基本規(guī)律、駕馭切屑的類型及限制、

刀具的磨損和耐用度、積屑瘤的形成及其對切削過程的影

響、切削力的來源，了解切削合力及其分解，切削功率

教學(xué)重點：積屑瘤的形成及其對切削過程的影響、切屑的類型、刀具磨

損和耐用度

教學(xué)難點：積屑瘤的形成及其對切削過程的影響、切削合力及其分解

教學(xué)方法：多媒體教學(xué)法

教學(xué)時數(shù)：4

教學(xué)內(nèi)容：

2.5金屬切削過程中的基本規(guī)律

金屬切削過程是一個困難的過程，在這個過程中產(chǎn)生一系列現(xiàn)象，如形

成切屑，產(chǎn)生切削力、切削熱與切削溫度、刀具磨損等，探討這些現(xiàn)象

和規(guī)律，對于合理運(yùn)用和設(shè)計刀具、機(jī)床、夾具，保證加工質(zhì)量，提高

生產(chǎn)效率有很重要的意義。

2.5.1切削變形

1.切屑形成的過程和切屑的種類

金屬切削過程與金屬受壓縮（拉伸）過程比較：塑性金屬受壓縮時,

隨著外力的增加，金屬先后產(chǎn)

a壓縮b切削

生彈性變形、塑性變形，并使金屬晶格產(chǎn)生滑移，而后斷裂。金屬的切

削過程與金屬的擠壓過程很相像。金屬材料受到刀具的作用以后，起先

產(chǎn)生彈性變形；隨著刀具接著切入，金屬內(nèi)部的應(yīng)力、應(yīng)變接著加大，

當(dāng)達(dá)到材料的屈服點時，起先產(chǎn)生塑性變形，并使金屬晶格產(chǎn)生滑移；

刀具再接著前進(jìn)，應(yīng)力進(jìn)而達(dá)到材料的斷裂強(qiáng)度，便會產(chǎn)生擠裂。

切屑形成過程及變形區(qū)的劃分

大量的試驗和理論分析證明，塑性金屬切削過程中切屑的形成過程就

是切削層金屬的變形過程。切削層的金屬變形大致劃分為三個變形區(qū)：

第一變形區(qū)（剪切滑移）、第二變形區(qū)（纖維化）、第三變形區(qū)（纖維化

與加工硬化）。

切屑的形成及變形特點

A、第一變形區(qū)（近切削刃處切削層內(nèi)產(chǎn)生的塑性變形區(qū)）金屬

的剪切滑移變形

在下圖中，切削層上各點移動至線均起先滑移、離開線終止滑移，

在沿切削寬度范圍內(nèi)，稱是始滑移面，是終滑移面。、之間為第一變

形區(qū)。由于切屑形成時應(yīng)變速度很快、時間極短，故、面相距很近，

一般約為0.02—0.2,所以常用滑移面來表示第一變形區(qū)，面亦稱為

剪切面。剪切面與切削速度之間的夾角。稱為剪切角。作用力與切削

速度之間的夾角3稱為作用角。

第一變形區(qū)就是形成切屑的變形區(qū)，其變形特點是切削層產(chǎn)生剪

切滑移變形。

B、第二變形區(qū)（與前刀面接觸的切屑層產(chǎn)生的變形區(qū)）內(nèi)金屬

的擠壓磨擦變形

經(jīng)過第一變形區(qū)后，形成的切屑要沿前刀面方向排出，還必需克

服刀具前刀面對切屑擠壓而產(chǎn)生的摩擦力。此時將產(chǎn)生擠壓摩擦變

形。應(yīng)當(dāng)指出，第一變形區(qū)與第二變形區(qū)是相互關(guān)聯(lián)的。前刀面上的

摩擦力大時，切屑排出不順，擠壓變形加劇，以致第一變形區(qū)的剪切

滑移變形增大。

C、第三變形區(qū)（近切削刃處已加工表面內(nèi)產(chǎn)生的變形區(qū)）金屬

的擠壓磨擦變形

已加工表面受到切削刃鈍圓部分和后刀面的擠壓摩擦，造成纖維化

和加工硬化。

2.5.2切屑的類型及限制

一、切屑的類型及其分類

由于工件材料不同，切削過程中的變形程度也就不同，因而產(chǎn)生的

切屑種類也就多種多樣，如下圖示。圖中從左至右前三者為切削塑性材

料的切屑，最終一種為切削脆性材料的切屑。切屑的類型是由應(yīng)力-應(yīng)變

特性和塑性變形程度確定的。

1.帶狀切屑

它的內(nèi)表面光滑，外表面毛茸。加工塑性金屬材料（如碳素鋼、

合金鋼、銅和鋁合金），當(dāng)切削厚度較小、切削速度較高、刀具前

角較大時，一般常得到這類切屑。它的切削過程平衡，切削力波動

較小，已加工表面粗糙度較小。

2.節(jié)狀切屑（擠裂切屑）

這類切屑與帶狀切屑不同之處在外表面呈鋸齒形，內(nèi)表面有時有裂紋。

這種切屑大多在切削黃銅或切削速度較低、切削厚度較大、刀具前角較

小時產(chǎn)生。切削過程不太平穩(wěn)，工件已加工表面粗糙度較大。

3.粒狀切屑（單元切屑）

假如在擠裂切屑的剪切面上，裂紋擴(kuò)展到整個面上，則整個單元被

切離，成為梯形的單元切屑，如圖c所示。切削鉛或用很低的速度切削

鋼時可得到這類切屑。切削力波動大，切削振動大，切削過程不平穩(wěn)，

工件表面粗糙度大，生產(chǎn)中應(yīng)避開出現(xiàn)此種切屑。

以上三種切屑只有在加工塑性材料時才可能得到。其中，帶狀切屑

的切削過程最平穩(wěn)，單元切屑的切削力波動最大。在生產(chǎn)中最常見的是

帶狀切屑，有時得到擠裂切屑，單元切屑則很少見。切屑的形態(tài)是可以

隨切削條件而轉(zhuǎn)化的，駕馭了它的變更規(guī)律，就可以限制切屑的變形、

形態(tài)和尺寸，以達(dá)到卷屑和斷屑的目的。

4.崩碎切屑

這是屬于脆性材料（如鑄鐵、黃銅等）的切屑。這種切屑的形態(tài)是

不規(guī)則的，加工表面是凸凹不平的。

從切削過程來看，切屑在裂開前變形很小，和塑性材料的切屑形成

機(jī)理也不同。它的脆斷主要是由于材料所受應(yīng)力超過了它的抗拉極限。

加工脆硬材料，如高硅鑄鐵、白口鐵等，特殊是當(dāng)切削厚度較大時常得

到這種切屑。

由于它的切削過程很不平穩(wěn)，簡潔破壞刀具，也有損于機(jī)床，已加

工表面又粗糙，因此在生產(chǎn)中應(yīng)力求避開。其方法是減小切削厚度，使

切屑成針狀或片狀；同時適當(dāng)提高切削速度，以增加工件材料的塑性。

留意：由于切削過程是一個特別困難的物理過程，切削變形除了產(chǎn)

生滑移變形外，還有擠壓、摩擦等作用，而￡值主要從剪切變形考慮；

而Ah主要從塑性壓縮方面分析。所以，￡與Ah都只能近似地表示切削

變形程度。

3.積屑瘤的形成及其對切削過程的影響

在切削速度不高而又能形成連續(xù)切屑的狀況下，加工一般鋼料或其

它塑性材料時，常常在前刀面處粘著一塊剖面有時呈三角狀的硬塊。這

塊冷焊在前刀面上的金屬稱為積屑瘤（或刀瘤）。它的硬度很高，通常

是工件材料的2—3倍，在處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)時，能夠代替刀刃進(jìn)行

切削。

積屑瘤是如何形成的

1）切屑對前刀面接觸處的摩擦，使前刀面特別干凈。

2）當(dāng)兩者的接觸面達(dá)到肯定溫度同時壓力又較高時，會產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)

象，即一般所謂的“冷焊”。切屑從粘在刀面的底層上流過，形成“內(nèi)摩

擦”。

3）假