机械加工工艺编制与实施项目2轴类零件机械加工工艺编制与实施

项目2轴类零件机械加工工艺编制与实施

《机械制造工艺》XXXX淄博职业学院智能制造学院

学习工作任务项目2轴类零件机械加工工艺规程编制与实施任务2.1光轴零件机械加工工艺规程编制与实施任务2.2台阶轴零件机械加工工艺规程编制与实施任务2.3传动轴零件机械加工工艺规程编制与实施项目2

轴类零件机械加工工艺规程编制与实施教学目标专业能力方法能力社会能力最终目标：能合理编制典型轴类零件的机械加工工艺规程并实施，加工出合格的零件。促成目标：1．能正确分析轴类零件的结构和技术要求2．能根据实际生产需要合理选用机床、工装；合理选择金属切削加工参数，进行外圆、沟槽、外螺纹等表面的加工3．能合理进行轴类零件精度检验4．能考虑加工成本，对零件的机械加工工艺过程进行优化设计5．能合理编制轴类零件机械加工工艺规程，正确填写机械加工工艺文件6．能正确刃磨车刀7．能查阅并贯彻相关国家标准和行业标准8．能进行相关设备的常规维护与保养，执行安全文明生产9．注重培养学生的职业素养与良好习惯项目2

轴类零件机械加工工艺规程编制与实施

轴类零件（axisparts）是机器常用零件之一，其主要功用是支承传动件（齿轮、带轮、离合器等），传递转矩和承受载荷。常见轴的种类如图2.1所示。轴类零件的功用结构特点1.旋转体零件，其长度L大于直径d。2.加工表面主要是：（1）内、外圆柱面及相应的端面；（2）内、外圆锥面及相应的端面；（3）螺纹；（4）花键；（5）沟槽。引

言一般分为光滑轴、阶梯轴、空心轴和异形轴四类。轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。分类轴类零件的功用和特点一般分为光滑轴、阶梯轴、空心轴和异形轴四类。轴的长径比小于5的称为短轴，大于20的称为细长轴，大多数轴介于两者之间。轴类零件是机械结构中用于传递运动和动力的重要零件之一，其加工质量直接影响到机械的使用性能和运动精度。从结构特征来看，轴类零件是长度L大于直径d的旋转体零件，其加工表面主要是内、外圆柱面，内、外圆锥面，螺纹，花键和沟槽等，通常采用车削、磨削等方法加工。分类轴类零件的功用和特点任务2.1光轴零件机械加工工艺规程编制与实施项目2

轴类零件机械加工工艺规程编制与实施本任务课程目标

知识目标1.分析光轴类零件的结构工艺；2.车床加工工艺范围.CA6140车床的主要部件结构及作用；3.掌握车床的维护和保养；4.能识记车工文明生产和车工安全技术；5.能正确安装车刀，使用三爪卡盘装夹工件；6.车削外圆及端面的方法；

严格执行相关标准、工作规范、工艺文件和安全操作规程,文明生产。

能建立质量、安全、环保及现场管理的理念。培养与设计人员、工艺人员、操作人员沟通的能力。树立正确的工作态度，培养团结协作的能力。培养善于观察、思考、自主学习的能力。素质目标能力目标1能正确选用、使用通用工艺装备的能力。2能正确分析光轴零件的工艺性的能力。3能合理选择、安装刀具并确定切削参数的能力。4.能正确操作车床，加工光轴零件的能力5能正确使用游标卡尺、钢板尺的能力一二三六布置工作任务相关知识学习

制定实施计划

加工零件检测四工作任务实施

五工作结果评估

任务2.1

光轴零件机械加工工艺规程编制与实施2.1.1任务引入任务2.1

光轴零件机械加工工艺规程编制与实施

编制图2.2所示的光轴零件的机械加工工艺规程并实施，生产类型为小批生产（60件），材料为45#热轧圆钢。图2.2光轴一、布置工作任务一、布置工作任务

了解零件的用途、性能和工作条件，熟悉零件在产品中的地位和作用，明确零件的主要技术要求。................光轴材料：45件数：60件任务2.1

光轴零件机械加工工艺规程编制与实施任务2.1

光轴零件机械加工工艺规程编制与实施一、布置工作任务分析图样。（1）功用及技术要分析：光轴，60件。（2）结构分析：轴类零件，适于车削。（3）精度分析：

精度要求低，公差为0.4mm，表面粗糙度Ra6.3μm。（4）材料及毛坯分析：45#钢，毛坯为热轧圆钢一、布置工作任务

任务2.1

光轴零件机械加工工艺规程编制与实施车削加工就是在车床上利用工件的旋转运动和刀具的直线运动来改变毛坯的形状和尺寸，把它加工成符合图样要求的零件。车削的工艺特点及应用

1．加工精度较高2．适用于有色金属工件的精加工3．生产率高4．生产成本较低5．适应性好

(a)毛坯(b)成品零件2.1.2相关知识

车削加工适应于多种材料、多种表面、多种尺寸和多种精度，加工范围广泛，是各种生产类型中不可缺少的加工方法，在机械工业中占有非常重要的地位和作用。二、相关知识二、相关知识工艺系统之：车床（机床）、车刀（刀具）、卡盘（夹具）+零件精度检验（量具）1.车床：★车床功能★车床类型★车床的型号（编制方法）★CA6140型车床组成、传动系统★（车工安全生产规范；车工文明生产；车床的维护和常规保养；车床的润滑）2.车刀：★车刀切削部分的组成★车刀的几何角度★车刀的类型与选用3.使用卡盘装夹工件★使用三爪卡盘装夹工件★使用四爪卡盘装夹工件4.光轴零件精度检验：外圆、长度、表面粗糙度任务2.1

光轴零件机械加工工艺规程编制与实施1.车床

★车床的功能

车床（lathe）是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。车床适用于加工各种轴类、套筒类和盘类等回转体零件上的回转表面。（1）卧式车床及落地车床（2）立式车床（3）六角车床（4）多刀半自动车床（5）仿形车床及仿形半自动车床（6）单轴自动车床、多轴自动车床及多轴半自动车床此外，还有各种专门化车床，例如凸轮车床、曲轴车床、高精度丝杠车床等。在所有车床中，以卧式车床应用最为广泛。

车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在机械加工的各类机床中，车床约占总数的1/2。

按照用途和功能不同，车床主要分为以下几种类型：★

车床[lathe]类型1.车床图2.4CA6140型卧式车床1-主轴箱；2-刀架；3-尾座；4-床身；5、10-床脚；6-丝杠；7-光杠；8-操纵杆；9-溜板箱；11-进给箱；12-挂轮箱01:201.车床◆金属切削机床(简称机床)按万能性程度(机床工艺范围大小)分为通用机床和专用机床。◆按机床的加工性能和结构特点可分为12大类：车床、钻床、镗床、铣床、磨床、齿轮加工机床、刨插床、拉床、螺纹加工机床、特种加工机床、锯床和其他机床。◆每类机床的代号用其名称的汉语拼音的第一个大写字母表示，通用机床类别和类代号见表2-1。机床型号的编制是采用大写汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定的规则组合排列的，用以表示机床的类别、类型、主参数、性能和结构特点等。

车床型号随着工业化的发展，机床品种越来越多，技术也越来越复杂。－－金属切削机床分类：为了便于区别、使用和管理机床，根据国家制定的金属切削机床型号编制方法（GB/T15375—2008），从不同的角度对机床做出分类。1.车床★★★★★★机床型号的编制方法（1）机床的类代号

汉语拼音大写用字母表示，每类又可分为若干分类，分类代号用阿拉伯数字表示，放在类代号之前。但第一类不表示。类别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特种加工机床锯床其他机床代号CZTM2M3MYSXBLDGQ读音车钻镗磨2磨3磨牙丝铣刨拉电割其表2-1通用机床类别和类代号

★机床型号的编制方法（2）通用特性、结构特性代号通用特性高精度精密自动半自动数控加工中心仿形轻型加重型简式柔性加工数显高速代号GMZBKHFQCJRXS读音高密自半控换仿轻重简柔显速

通用特性代号表示机床所具有的特殊性能。当某类型机床除有普通型外，还具有如下表所列的某种通用特性，则在类别代号之后加上相应的通用特性代号。如:CKMBG表2机床通用特性代号

★机床型号的编制方法（2）通用特性、结构特性代号

结构特性代号在同类机床中起区分结构、性能不同的作用，无统一含义。如CA6140、CY6140分别表示为沈阳第一机床厂和云南机床厂生产的基本型号的卧式车床。★机床型号的编制方法（3）机床组别、系别代号

机床的组别和系别代号用两位数字表示。前一位表示组别，后一位表示系别。

系的划分原则是：主要结构及布局型式划分为用数字0-9表示的10个系。详见标准JB1838-85。60:落地车床61：卧式车床62：马鞍车床63：无丝杠车床64：卡盘车床65：球面车床

每类机床按结构、性能、用途划分为10组，用数字0-9表示。★机床型号的编制方法★机床型号的编制方法（4）机床的主参数及第二主参数

主参数是表示机床规格大小的一种尺寸参数。用阿拉伯数字给出主参数的折算值，位于机床组、系代号之后。折算系数一般是1/10或1/100，也有少数是1。如CA6140表8.1.4

第二主参数：是指主轴数、最大跨距、最大工件长度、工作台工作面长度等（一般不标）。卧式车床床身上最大回转直径1/10立式车床最大车削直径1/100摇臂钻床最大钻孔直径1/1卧式镗床镗轴直径1/100外圆磨床最大磨削直径1/10龙门铣床工作台面宽度1/100插床及牛头刨床最大插削及刨削长度1/10★机床型号的编制方法★机床型号的编制方法（5）机床重大改进顺序号：

当机床的性能及结构布局有重大改进，并按新产品重新设计、试制和鉴定时，在原机床型号的尾部，加重大改进顺序号，以区别于原机床型号。序号按A，B，C……字母的顺序选用。（6）其他特性代号与企业代号：

其它特性代号反映同一型号机床的变形等。用汉语拼音字母或阿拉伯数字或二者的组合来表示。企业代号位于机床型号尾部，用“—”与其它特性代号分开。仅有企业代号时，不加“—”，写在“/”后面。★机床型号的编制方法C：类代号（车床）6：组别代号（卧式、落地车床组）1：系别代号（普通卧式车床系）

例1：CA614040：车床的主参数（床身上最大回转直径400mm）A：结构特性代号（A结构）

车床型号1.车床M：类别代号（磨床类）M：通用特性代号（精密）7：组别代号（平面及端面磨床组）1：系别代号（卧轴矩台平面磨床系）A：重大改进顺序号（第一次重大改进）例2：MM7132A32：主参数代号（工作台面宽度320mm）★机床型号的编制方法M：类别代号（磨床类）M：通用特性代号（高精度）1：组别代号（外圆磨床）4：系别代号（万能外圆磨床）A：重大改进顺序号（第一次重大改进）例3：MG1432A32：主参数代号（最大磨削直径320mm）★机床型号的编制方法T：类别代号（镗床类）M：通用特性代号（精密）6：组别代号（卧式铣镗床组）3：系别代号（卧式铣镗床系）JCS：企业代号（北京机床研究所）例4：THM6350/JCS50：主参数代号（工作台面宽度500mm）H：通用特性代号（自动换刀）★机床型号的编制方法Z：类别代号（钻床类）3：组别代号（摇臂钻床组）0：系别代号（摇臂钻床系）40：主参数代号（最大钻孔直径40mm）X46:第二主参数（最大跨距1600mm）S2：企业代号（沈阳第二机床厂）

例5：Z3040x16/S2★机床型号的编制方法实训车间机床型号C6232C6150X6132AM7120AM1432ABK6063BXB7125BBK7763练习实训车间机床型号C6232C6150X6132AM7120AM1432ACkX6820:最大回转直径为200mm的新型落地式数显数控车床XK7125B:经过第二次重大改进，工作台面宽度为250mm的床身式数控铣床DK7763:最大加工行程为630x800mm的线切割电火花加工机床练习（1）主轴箱

主轴箱用来支承主轴并通过变换手柄使主轴获得不同的转速，主轴通过卡盘带动工件旋转，实现主运动。1.车床★CA6140型车床的组成（2）挂轮箱挂轮箱内交换齿轮，将主轴的运动传递给进给箱传动轴，并与进给箱的齿轮变速机构配合，用于车削各种不同导程的螺纹。（3）进给部分进给箱：装有齿轮变速机构，可改变丝杠或光杠转速，以获得不同的螺距和进给量。丝杠：在车削螺纹时使用，使车刀按要求的速比作精确的直线移动。光杠：将进给箱的运动传递给溜板箱，使床鞍、中滑板和车刀按要求的速度作直线进给运动。

1.车床

★

CA6140型车床的组成（4）溜板部分溜板箱：与床鞍固定在一起，将进给箱传来的运动传递给床鞍和中滑板，使刀架实现纵向、横向进给和快速移动。溜板：包括床鞍、中滑板、小滑板，用来实现各种进给运动。刀架：用来安装刀具。1.车床

★

CA6140型车床的组成（5）尾座可沿导轨纵向移动，调整位置，可安装顶尖、钻头、铰刀等。（6）床身、床腿用来支承和连接各主要部件的基础构件。（7）车床附件中心架、跟刀架1.车床

★

CA6140型车床的组成车床传动系统CAI运行文件1.车床CA6140型车床传动系统－－课外作业1.车床CA6140型车床传动系统－－课外作业学生不断提升的职业素养二、课题成果★车工文明生产规范（1）开车前，应检查车床各部分机构是否完好，有无防护设备。各转动手柄是否放在空挡位置，变速齿轮的手柄位置是否正确，以防开车时突然撞击而损坏机床。启动后应使主轴空转1～2min，使润滑油供至需要润滑的部位，然后再进行车削作业。

（2）变速时必须停车!变换进给箱手柄位置要在低速时进行，使用电器开关的车床不准用反车作紧急停车，以免打坏齿轮。（3）为了保持丝杠的精度。除车螺纹外，不得使用丝杠自动进刀。（4）不允许在卡盘上、车床导轨上敲击或校直工件。（5）装卡较重的工件时，应该用木板保护床面，下班时如工件不卸下，应使用千斤顶支承。★车工文明生产规范（6）车刀磨损后应及时刃磨，否则会增加车床的负荷，甚至损坏机床。（7）车削铸铁和气割下料的工件，导轨上的润滑油要擦去，工件上的砂型杂质应去除，以免磨坏床面导轨。（8）用切削液时，要在车床导轨上涂上润滑油，冷却泵的冷却液应定期调换。（9）下班前，应清除车床上及车床周围的切屑和切削液，擦净后按规定在加油部位加上润滑油。（10）下班后将大托板摇至床尾一端，各转动手柄放到空档位置，关闭电源。

（11）爱护工具。★车工文明生产规范★车工安全操作技术（1）工作时应穿工作服、戴套袖。女同志应戴工作帽，头发应塞在工作帽内。（2）工作时，头与工件不应靠得太近，以防切屑飞人眼中，必要时应戴眼镜。（3）工作时，必须集中精力，不允许擅自离开机床或做与车床工作无关的事，手和身体不得靠近旋转的工件(或车床卡盘)。（4）工件和车刀必须装卡牢固，否则会飞出伤人。卡盘必须装有保险装置。★车工安全操作技术（5）车床开动时不得测量工件。（6）不能用手清除铁屑，要备有专用的工具清理，以防划伤皮肤。（7）工件装卡后，应取下卡盘扳手，以防飞出伤人。（8）棒料在主轴的后端不要伸出过长，如果过长，应用料架支承。料架孔的高度应与机床主轴孔同高，且距棒料的末端不大于半米。如果料长太大，也可以加两个支架。（9）车工不准戴手套操作。文明产，重保养，养合理，效益长，安全法，谨记心，团结做，能力强。进车间，安全重，穿工服，女戴帽，防飞屑，眼镜戴，机床旁，莫打闹。工作前，检查先，手柄正，润滑检，工件固，扳手去，刀具牢，不伤人。机床动，勿测量，集精力，莫擅离，事紧急，先断电，工量具，定置放。车间安全文明三字经（学生）学生不断提升的职业素养★车床的润滑（1）操作前应观察主轴箱油标孔，主轴箱油位不应低于油标孔的一半。当机床开动时则从油标窗孔观察是否有油输出，如发现主轴箱油量不足或油窗孔无油输出，应及时通知检修人员检查。（2）打开进给箱盖，检查油绳是否齐全，凡有脱落的要重新插好，然后将全损耗系统用油注在油槽内，油槽内储油量约2／3油槽深。由于润滑是利用油绳的毛细管作用(图1.6)，因此一般每周加油一次即可。★车床的润滑（3）擦干净车床床身和中、小滑板导轨面，用油壶在导轨上浇油润滑。注意油不必浇得太多，并应浇在导轨面上，不要浇在凹槽内。要求在工作开始前和工作结束后都要擦干净加油一次。（4）在车床尾座、中、小滑板手柄的转动部位，一般都装有弹子油杯。润滑时要用油壶嘴将弹子向下揿，然后将油注入。在车床的各滚动或滑动摩擦部位一般都装有弹子油杯供润滑，要熟悉自用车床各油杯位置，做到每班次加油一次，不可遗漏。★车床的润滑（5）丝杠、光杠轴承座上方油孔中加油方法，如图1.8所示。由于丝杠、光杠转动速度较快，因此要求做到每班加油一次。（6）打开交换齿轮箱盖，在中间齿轮上的油脂杯内装人工业润滑脂，然后将杯盖向里旋进半圈，使润滑脂进入轴承套内，如图1.9所示，要求每周加油装满，每班则须将杯盖向里旋进一次。（7）刀架和中滑板丝杠用油枪加油。★车床的维护和常规保养（1）外保养清洗机床外表及各罩盖，要求内外清洁，无锈蚀、无油污清洗长丝杠、光杠和操纵杆，清洗机床附件检查并补齐螺钉、手柄等

（2）主轴箱

清洗滤油器和油箱，使其无杂物检查主轴，并检查螺母有无松动。紧固螺钉应锁紧调整摩擦片间隙及制动器

（3）溜板清洗刀架。调整中、小滑板镶条间隙清洗并调整中、小滑板丝杠螺母间隙

★车床的维护和常规保养（4）交换齿轮箱清洗齿轮、轴套并注入新油脂。调整齿轮啮合间隙。检查轴套有无晃动现象。（5）尾座清洗，保持内外清洁。（6）润滑系统清洗冷却泵、过滤器、盛液盘。清洗油绳、油毡，保证油孔、油路清洁畅通。检查油质是否良好，油杯要齐全，油窗应明亮。（7）电器部分清扫电动机、电器箱。电器装置应固定，并清洁整齐。二、相关知识工艺系统之：车床（机床）、车刀（刀具）、卡盘（夹具）+零件精度检验（量具）1.车床：★车床功能★车床类型★车床的型号（编制方法）★CA6140型车床组成、传动系统★（车工安全生产规范；车工文明生产；车床的维护和常规保养；车床的润滑）2.车刀：★车刀切削部分的组成★车刀的几何角度★车刀的类型与选用3.使用卡盘装夹工件★使用三爪卡盘装夹工件★使用四爪卡盘装夹工件4.光轴零件精度检验：外圆、长度、表面粗糙度任务2.1

光轴零件机械加工工艺规程编制与实施★（1）车刀切削部分的组成

常见的外圆车刀由刀杆和刀头两部分组成。刀杆用来把刀固定在刀座上；刀头部分即切削部分，一般由三个表面、两个刀刃和一个刀尖等组成（见图2.8）。2.车刀

车刀（lathetool）是金属切削加工中应用最广的一种刀具，它可在各类车床上加工外圆、内孔、倒角、切槽与切断、车螺纹以及其他成形面。车刀：常见的外圆车刀由刀杆和刀头两部分组成。（1）车刀切削部分的组成◎切削部分的组成：三面、两刃、一尖。◎三面：前刀面、主后刀面、副后刀面。

两刃：主切削刃、副切削刃。

一尖：刀尖。

①

刀具角度参考系。

②

刀具的几何角度。

③刀具角度的合理选择。★（2）车刀的几何角度2.车刀

车刀（lathetool）是金属切削加工中应用最广的一种刀具，它可在各类车床上加工外圆、内孔、倒角、切槽与切断、车螺纹以及其他成形面。－－刀具角度参考系◎

正交平面参考系用于定义和规定刀具角度的各基准坐标平面称为刀具角度参考系。

①

刀具角度参考系。

－－

正交平面参考系

正交平面参考系如图2.9所示，由基面Pr、切削平面Ps、正交平面（主剖面）Po组成。◎基面Pr：通过主切削刃上某一点,并与该点的主运动方向垂直的平面.车刀的基面是平行刀杆底面的平面。◎切削平面Ps：通过主切削刃上某选定点,并与主切削刃相切，并垂直于基面的平面。◎正交平面Po：通过主切削刃上某选定点，同时垂直于基面和切削平面的平面。

①

刀具角度参考系。

刀具的几何角度有标注角度和工作角度之分。－－刀具标注角度：是在刀具图样上标注的角度，供刀具设计和制造使用；－－刀具工作角度：是指切削时由于刀具安装和切削运动影响等实际切削情况所形成的实际角度。

刀具的几何角度在切削刃的不同位置可能是变化的，故刀具的几何角度实际上是切削刃上某选定点的角度，通常是刀尖附近的角度。

②

刀具的几何角度。

刀具的几何角度有标注角度和工作角度之分。

②

刀具的几何角度。a.刀具的标注角度。为了便于设计、制造刀具，要先假定刀具的运动条件和安装条件，以此来确定刀具的标注角度坐标系。

在正交平面参考系下刀具角度主要有7个（见图2.10）。

图2.10

正交平面参考系刀具角度

②

刀具的几何角度。－－在正交平面内测量的角度◎前角γo：前刀面与基面间的夹角。◎后角αo：后刀面与切削平面间的夹角。◎楔角βo：前刀面与后刀面的夹角。

a.刀具的标注角度。

◎前角的正负

a.刀具的标注角度。

◎前角的作用

前角越大，切削变形小，产生的切削热少，切削省力；前角过大楔角过小，刀刃强度降低易折断。

a.刀具的标注角度。

◎后角的作用

后角减少刀具与工件摩擦，后角过大降低切削刃强度，影响散热条件，影响刀具寿命。

a.刀具的标注角度。

－－在基面内测定的角度

◎主偏角Kr：主切削刃在基面上的投影与进给运动方向间的夹角。◎副偏角Kr’：副切削刃在基面上的投影与进给反方向间的夹角。◎刀尖角εr：主切削刃与副切削刃之间的夹角。

a.刀具的标注角度。

◎主偏角的作用当f、ap一定，Kr越小，主切削刃工作长度越长，散热好；切削层越薄，切削越省力。Kr过小，切削时增加径向力，使工件变形。

a.刀具的标注角度。－－在切削平面内测量的角度刃倾角λs：主切削刃与基面间的夹角。

a.刀具的标注角度。

◎刃倾角的作用

刃倾角为正，切屑流向待加工表面，刃倾角为负切屑流向已加工表面，刃倾角为零切屑流向切削刃法线方向。

a.刀具的标注角度。－－在副切削刃正交平面内测量的角度副后角αo’：副后刀面与副切削刃切削平面间的夹角。

a.刀具的标注角度。车刀的安装：车刀在刀架上的安装高度：使刀尖与工件旋转轴线等高的地方(利用尾架顶尖)。车刀在刀架上的位置：一般应垂直与工件旋转轴线。

b.刀具的工作角度。

上述的刀具标注角度是在假设刀具处于理想状态下的角度。但是，在切削过程中，由于刀具的安装位置、刀具与工件间相对运动情况的变化，因此实际起作用的角度与标注角度往往有所不同，称这些角度为工作角度。

－－刀刃安装高低对工作前角、后角的影响

γoe=γo+N

αoe=αo-N

b.刀具的工作角度。

－－刀杆中心偏斜对工作主、副偏角的影响

kre=kr＋Gk’re=k’r－G

b.刀具的工作角度。

刀具的几何参数包括刀具角度、刀面的结构和形状、切削刃的形式等。刀具合理几何参数是指在保证加工质量的条件下，获得最高耐用度的几何参数。

粗车外圆：车刀强度高，采用Kr=75°Kr=45°

精车外圆：刀刃锋利、光洁。用Kr=90°（亦可用来车削有垂直台阶的外圆和细长轴）★③刀具角度的合理选择

前角的选择◆前角的大小影响切削过程中的切削变形和切削力，工件的表面粗糙度和刀具的强度和寿命。◆当γo↑→主切削刃愈锋利→变形↓，切削力↓，Ra↓，但γo太大→刀头强度↓→减小刀头的散热体积。

a.

前角和前刀面形式的选择。★③刀具角度的合理选择

前角的选择◆选择依据主要根据工件材料：料软，韧性好，塑性好γo↑，脆性，强度高，硬度高γo↓;刀具材料：粗加工γo↓；精加工γo↑◆一般γo＝-5°～25°a.

前角和前刀面形式的选择。★③刀具角度的合理选择硬质合金车刀合理前角参考值

前角的选择a.

前角和前刀面形式的选择。★③刀具角度的合理选择车刀前刀面型式及其应用范围

前刀面的选择a.

前角和前刀面形式的选择。★③刀具角度的合理选择a.

前角和前刀面形式的选择。★③刀具角度的合理选择

前刀面的选择

◆后角的大小影响刀具后刀面与加工表面之间的摩擦。◆当αo↑→刀具与工件间的磨擦↓→刀具后刀面磨损降低，材料表面光滑。但αo太大→刀头强度↓→减小刀头的散热体积。◆选择依据主要根据粗加工：αO↓8～10o；精加工，αO↑10～12o；工件材料硬度↑脆性材料取αO↓。料软，减小摩擦αO↑。αO=αO

’b.

后角、副后角的选择。★③刀具角度的合理选择硬质合金车刀合理后角参考值b.

后角、副后角的选择。★③刀具角度的合理选择◆κr影响刀尖强度，散热面积。在不引起弹性变形和振动的条件下，取小的κr、κr′

。c.

主偏角、副偏角的选择。★③刀具角度的合理选择工艺系统刚性：刚性很好时，κr小；刚性较差时，κr大。工件材料：强度、硬度高，κr小阶梯轴：90度；车外圆、端面和倒角——45度c.

主偏角、副偏角的选择。★③刀具角度的合理选择◆

刃倾角影响切削时切屑流出的方向，也影响刀尖的强度和散热条件。λs>0，切屑流向待加工表面；λs<0,切屑流向已加工表面。◆选择依据1)负的刃倾角有利于加强刀尖强度和散热，在加工淬硬钢和刀具承受冲击载荷时，应采用绝对值较大的负的刃倾角。2）粗加工取负值,增加刀头强度。精加工取正值,不刮伤已加工表面。d.

刃倾角的选择。★③刀具角度的合理选择刃倾角数值选用表过渡刃：各种刀尖和过渡刀如图2.15所示，刀具主、副切削刃之间的连接通常是一段直线刃或圆弧刃，它们统称为过渡刃。作用：主要是增加刀尖强度，改善散热条件，提高刀具耐用度，降低加工表面粗糙度值。但是过渡刃增大了背向力Fp。e.

过渡刃。★③刀具角度的合理选择切屑折断方式－－断屑措施的选择★③刀具角度的合理选择

磨制断屑槽折线型、圆弧型适用于加工碳钢、合金钢、工具钢和不锈钢。全圆弧型适用于加工塑性高的金属材料和重型刀具。－－断屑措施的选择★③刀具角度的合理选择

改变切削用量：

f增大，切屑易断，vc增大，切屑不易断；ap增大，效果不明显。

改变刀具角度：

Kr增大，易断屑，要求断屑好时，取60—90度。

λs控制流向断屑，切屑碰到加工表面和后刀面上造成断屑。

磨制断屑槽－－断屑措施的选择★③刀具角度的合理选择

表面粗糙度的形成

由于切削运动和刀具几何形状的关系(如图2-40所示)，使加工后仍有一部分金属未被切除，而残留在已加工表面上，构成已加工表面的横向不平度(粗糙度)，即所谓残留面积。积屑瘤、鳞刺、刀具磨损、切削振动等都会影响表面粗糙度－－表面粗糙度控制图2-40残留面积及其高度(a)rε=0;(b)rε≠0★③刀具角度的合理选择

影响表面粗糙度的因素

切削用量

f↓→Ra↓;v↑→Ra↓

刀具角度

γ0↑→Ra↓；α0↑→Ra↓κr↓→Ra↓;但Fp↑→变形↑加工精度↓，易振动→Ra↑，T↓

副偏角↓→Ra↓刀尖强度↑散热体积↑刀尖圆弧半径→Ra↓

刀具材料切削液－－表面粗糙度控制↑★③刀具角度的合理选择

当刀具前面推挤切削层时，切削层内的P点逐渐趋近切削刃。当它到达1位置时，其切应力达到了材料的屈服强度，产生剪切滑移。直至到达点4位置时，切削层移动到OM面上，剪切滑移终止，并离开切削刃形成切屑，沿前面流出。（1）切削变形过程

★知识拓展：切削变形第一变形区Ⅰ:工件材料剪切变形，伴有加工硬化。第二变形区Ⅱ:靠近前刀面处金属纤维化,基本与前刀面平行第三变形区Ⅲ:产生金属纤维化和加工硬化（1）切削变形过程

★知识拓展：切削变形切塑性材料

带状切屑挤裂切屑粒状切屑切削平稳，力波动小滑移量较大，局部切削不平稳，力波动大加工面光洁，断屑难剪应力达断裂强度加工表面粗糙少见↑γ0↑v↓f↓γ0↓v↑f↓γ0↓v↑f↑γ0↑v↓f切脆性材料不平稳,表面粗糙（2）切屑类型

(a)带状切屑(b)挤裂切屑(c)粒状切屑(d)崩碎切屑★知识拓展：切削变形

切削钢和铝合金等塑性金属时，切屑流经前刀面，在高温与高压作用下，摩擦阻力增大，使贴近前刀面处切屑底部流速降低，当摩擦阻力超过这层金属与切屑本身分子间结合力时，这部分金属便粘结堆积于刀刃之上，形成硬度很高(约为工件材料硬度的2～3.5倍)的楔块形成积屑瘤。（3）积屑瘤产生的原因

★知识拓展：切削变形代替刀具切削，保护刀具增大前角，减小变形和力产生过切及犁沟，产生振动，增大已加工表面粗糙度影响刀具耐用度积屑瘤对精加工是不利的，应避免它产生：降低工材塑性；合理选切削速度；增大前角；采用润滑液等（4）积屑瘤对切削过程的影响

★知识拓展：切削变形切削力：

刀具切入工件使被被加工材料发生变形成为切屑所需的力切削力的来源：

被切削材料的弹性、塑性变形抗力、刀具与切屑、工件表面之间的摩擦力（1)切削力的来源

★

知识拓展：切削力(P41)★

知识拓展：切削力(P41)(2)切削力的分力及作用

将切削合力F分解为三个互相垂直的分力Fc、Ff、Fp

Fc—主切削力，与切削速度方向一致

Ff—进给力，与进给方向平行，车外圆时称为轴向力

Fp—背向力(，与进给方向垂直，又称径向力★

知识拓展：切削力(P41)

◆计算切削功率Po是用于核算加工成本和计算能量消耗，并在设计机床时根据它来选择机床主电动机功率。车削时的切削功率主要为主切削力所消耗,Po,单位kW

◆计算机床电动机功率ηc——机床传动效率，一般0.75~0.85.(3)切削功率

★

知识拓展：切削力(P41)

工件材料的影响

工件材料的强度、硬度、塑性和韧性越大，切削力越大。

切削用量的影响ap↑→AD成正比↑，kc不变，ap的指数约等于1，因而切削力成正比增加

f↑→Ac成正比↑，但kc略减小，f的指数小于1，因而切削力增加但与f不成正比速度v

对F

的影响分为有积屑瘤和无积屑瘤两种情况在无积屑瘤阶段，v

↑→变形程度↓→切削力减小(4)影响切削力的主要因素★

知识拓展：切削力(P41)

刀具几何参数的影响

◆前角γ0的影响

加工塑性材料时，γ0↑→变形程度↓→F↓

◆主偏角κr的影响

κr对Fc影响较小，Fp随κr增大而减小，Ff随κr增大而增大

◆刃倾角λs的影响

λs对Fc影响很小，Fp随λs增大而减小，Ff随λs增大而增大

◆刀尖圆弧半径rε的影响（4）影响切削力的主要因素★

知识拓展：切削力(P41)⑥刀具材料的影响

按立方氮化硼、陶瓷、涂层、硬质合金、高速钢顺序，切削力依次增大。⑤切削液的影响切削液润滑作用越好，力减小越显著，低速时更突出。④刀具磨损的影响

后刀面平均磨损带宽度VB越大，摩擦越强烈，切削力也越大。VB对背向力Fp影响最显著(4)影响切削力的主要因素★

知识拓展：切削力(P41)(1)切削热的产生和传导切削热传出：通过切屑、工件、刀具和周围介质向外传出切削热来源：切削层变形产生的热；前刀面与切屑摩擦、后刀面与已加工表面的摩擦产生的热量。★知识拓展：切削热和切削温度两个方面：切削热的产生与传出

切削塑性材料——前刀面靠近刀尖处温度最高。

切削脆性材料——后刀面靠近刀尖处温度最高。★知识拓展：切削热和切削温度（2）影响切削温度的主要因素

切削用量的影响由实验得出切削温度经验公式如下

θ＝Cθvzθ

fyθapxθ式中系数及zθ在0.3～0.5之间，yθ在0.15～0.3，xθ在0.05～0.1。切削用量↑时切削温度↑，其中v对θ影响最大，进给量f的影响比v小，背吃刀量ap的影响很小。★知识拓展：切削热和切削温度

刀具几何参数的影响

◆前角γ0的影响γ0↑→变形程度↓→F↓q↓→θ↓但γ0＞20°时，因散热面积↓，对θ的影响减小◆主偏角κr的影响κr↑，切削宽度hD↓，散热面积↓→θ↑◆负倒棱和刀尖圆弧半径的影响bγ1、rε↑，切屑变形程度↑→q↑同时散热条件改善，两者趋于平衡对θ影响很小★知识拓展：切削热和切削温度刀具失效形式：磨损（正常工作时逐渐产生的损耗）

破损（突发的破坏，随机的）（1）刀具的磨损形式前刀面磨损切塑性材料，v和hD较大时，在前刀面上形成月牙洼磨损.后刀面磨损切铸铁或v和hD较小切塑性材料时，主要发生这种磨损。副后刀面磨损磨损标准：VB=0.3mm★

知识拓展：刀具磨损与寿命◆

磨粒磨损——各种切速下均存在——低速情况下刀具磨损的主要原因◆

粘结磨损（冷焊）——刀具材料与工件材料亲和力大——刀具材料与工件材料硬度比小——中等偏低切速粘结磨损加剧◆

扩散磨损——高温下发生，刀具与工件材料的化学元素互相扩散◆

氧化磨损——高温情况下，氧化作用，在切削刃工作边界发生◆

相变磨损——切削温度超过相变温度时，刀具材料硬度降低，磨损加快（2）刀具磨损的原因★

知识拓展：刀具磨损与寿命（3）刀具使用寿命刀具使用寿命T刀具使用寿命：刀具刃磨后开始切削到磨损量达到磨钝标准为止的切削时间。刀具总使用寿命：刀具从开始使用到报废为止的总切削时间。

刀具总使用寿命＝刀具使用寿命×刃磨次数★

知识拓展：刀具磨损与寿命项目粗加工精加工切削用量刀具角度切削变形切削力切削温度切削液刀具磨损刀具寿命它们之间联系★

知识拓展：金属切削条件的选择◆总结二、相关知识工艺系统之：车床（机床）、车刀（刀具）、卡盘（夹具）+零件精度检验（量具）1.车床：★车床功能★车床类型★车床的型号（编制方法）★CA6140型车床组成、传动系统★（车工安全生产规范；车工文明生产；车床的维护和常规保养；车床的润滑）2.车刀：★车刀切削部分的组成★车刀的几何角度★车刀的类型与选用3.使用卡盘装夹工件★使用三爪卡盘装夹工件★使用四爪卡盘装夹工件4.光轴零件精度检验：外圆、长度、表面粗糙度任务2.1

光轴零件机械加工工艺规程编制与实施车刀的类型Texta.按用途分：外圆车刀端面车刀切断刀内孔车刀螺纹车刀成形车刀……b.按结构分：整体式焊接式机夹式可转位式（成形车刀）

（3）车刀类型与选用2.车刀c.按材料分：碳素工具钢合金工具钢高速钢硬质合金陶瓷立方氮化硼金刚石车刀的类型很多，既可按用途分，也可按结构分，还可按材料分。a.按用途分：车刀按其用途不同，可分为外圆车刀、端面车刀、切断刀、内孔车刀、螺纹车刀和成形车刀等（见图2.16）。

（3）车刀类型与选用

45°弯头车刀

例:弯头车刀几何形状如图,分别标出车外圆．车端面时的主切削刃、副切削刃、前角、后角、主偏角、副偏角

主切削刃为OA．副切削刃为AC．1为前角．2为后角．5为主偏角．6为副偏角.

车端面：主切削刃OA．副切削刃OB．1为前角．2为后角．3为主偏角．4为副偏角.车外圆:练习

75°外圆车刀

90°外圆车刀

切断刀例：切断外径为36mm，内孔为16mm的空心工件，试计算切断刀的主切削刃宽度和刀头长度.解a≈(0.5～0.6)=(0.5～0.6)=3～3.6mmL=h＋(2～3)mm=＋(2～3)=12～13mm

切断刀（1）切削液的作用冷却↓摩擦↓热的产生；将热量带走。②润滑切削液的渗透性、形成润滑膜能力、润滑膜强度③排屑、清洗④防锈防锈添加剂★

特别提示：切削液的选用

油性添加剂：含有极性分子，能在金属表面形成牢固的吸附膜，在较低的切削速度下起到较好的润滑作用。极压添加剂：含有硫、磷、氯、碘等元素的有机化合物。在高温下与金属表面起化学反应，形成耐较高温度和压力的化学吸附膜，防止金属界面直接接触，从而减小摩擦。表面活性剂：使矿物油、水乳化，形成稳定乳化液的添加剂。还能吸附在金属表面上，形成润滑膜。防锈添加剂：与金属表面有很强的附着力。吸附在金属表面上形成保护摸或钝化膜，起到防锈作用。切削液添加剂

（2）切削液的分类

水溶液水＋添加剂冷却

乳化液乳化油＋水切削油矿物油＋添加剂润滑★

特别提示：切削液的选用

（3）切削液的合理选用从加工要求考虑

粗加工，选用水溶液或低浓度乳化液；精加工，选用极压切削油或高浓度乳化液；从刀具材料考虑高速钢，需用切削液；硬质合金等,可不用或充分连续用；从工件材料考虑钢等塑性材料，需用切削液；铸铁等脆材，可不用；高强度钢等难加工材料，宜用极压切削油或乳化液从加工方法考虑钻孔铰孔、攻螺纹和拉削等，宜用极压乳化液或切削油；成形刀具齿轮刀具等用极压切削油；磨削宜用乳化液。★

特别提示：切削液的选用

二、相关知识工艺系统之：车床（机床）、车刀（刀具）、卡盘（夹具）+零件精度检验（量具）1.车床：★车床功能★车床类型★车床的型号（编制方法）★CA6140型车床组成、传动系统★（车工安全生产规范；车工文明生产；车床的维护和常规保养；车床的润滑）2.车刀：★车刀切削部分的组成★车刀的几何角度★车刀的类型与选用3.使用卡盘装夹工件★使用三爪卡盘装夹工件★使用四爪卡盘装夹工件4.光轴零件精度检验：外圆、长度、表面粗糙度任务2.1

光轴零件机械加工工艺规程编制与实施车刀的类型Texta.按用途分：外圆车刀端面车刀切断刀内孔车刀螺纹车刀成形车刀……b.按结构分：整体式焊接式机夹式可转位式（成形车刀）

（3）车刀类型与选用2.车刀c.按材料分：碳素工具钢合金工具钢高速钢硬质合金陶瓷立方氮化硼金刚石车刀的类型很多，既可按用途分，也可按结构分，还可按材料分。成形车刀加工工件按结构不同★

车刀类型与选用★

车刀类型与选用（1）刀具材料应当具备的性能（2）常用的刀具材料（3）车刀的选用★

车刀类型与选用

在切削加工时，刀具切削部分与切屑、工件相互接触的表面上承受了很大的压力和强烈的摩擦，刀具在高温下进行切削的同时，还承受着切削力、冲击和震动，★

车刀类型与选用（1）刀具材料应当具备的性能◎高硬度:刀具硬度>工件硬度，一般硬度>HRC60。◎耐磨性:刀具抵抗磨损的能力。硬度↑,耐磨性↑；硬质点的硬度越高，数量越多，颗粒越小，分布越均匀，耐磨性↑，刀具寿命↑。◎强度和韧性：承受切削力、冲击、振动。◎耐热性：在高温下保持原有的硬度、耐磨性、强度、韧性。◎工艺性：便于刀具制造，如锻、轧、焊接、切削加工、可磨削性和热处理性等。★

车刀类型与选用（1）刀具材料应当具备的性能刀具材料主要指刀具切削部分的材料。刀具切削部分材料主要有：工具钢：碳素工具钢、低合金刃具钢、高速钢硬质合金：陶瓷：超硬材料：立方氮化硼和金刚石

机械加工中使用最多的是高速钢与硬质合金。

（2）常用的刀具材料★

车刀类型与选用

刀具材料主要指刀具切削部分的材料。刀具切削部分材料主要有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石等。工具钢：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢硬质合金陶瓷超硬材料：立方氮化硼和金刚石机械加工中使用最多的是高速钢与硬质合金c.按材料分：★

车刀类型与选用铁碳合金纯铁

铸铁

钢

碳素钢

合金钢

碳素结构钢Q235A优质碳素结构钢45碳素工具钢T10A铸造碳钢ZG270—500

合金结构钢

合金工具钢

特殊性能钢

白口铸铁

灰口铸铁

灰铸铁HT250球墨铸铁QT500-07可锻铸铁KTH370-12蠕墨铸铁RuT340低合金高强度结构钢Q345B合金渗碳钢20CrMnTi合金调质钢40Cr合金弹簧钢60Si2Mn滚动轴承钢GCr15

合金刃具钢合金模具钢合金量具钢不锈钢3Cr131Cr170Cr19Ni9耐热钢15CrMo耐磨钢ZGMn13-1低合金刃具钢9SiCr

高速钢W18Cr4V

冷作模具钢Cr12热作磨具钢5CrNiMo3Cr2W8VCrWMn★

车刀类型与选用c.按材料分：A:碳素工具钢－－含C%为0.65-1.35%．加工性好．刃磨易锋利．淬火后60-65HRC，价格低；在250℃以上，硬度和耐磨性显著下降，淬火时易产生裂纹和变形，淬透性差，适用于作手用工具、低速机用工具。如锉刀、刮刀、手工锯条等。牌号有T10A．T12A.B:低合金刃具钢－－在碳素工具钢中加入一定的W、Cr、Mn而成。加入这些元素可提高刀具材料的耐磨性、耐热性、韧性、减少热处理时的变形。淬火后61-65HRC,耐250℃-300℃高温,用于制造绞刀、丝锥、板牙等。牌号有9SiCr、CrWMn.工具钢★

车刀类型与选用c.按材料分：★

车刀类型与选用c.按材料分：C:高速钢

高速钢是一种加入了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。特点：强度高，韧性高，硬度63HRC以上，且有较好的耐热性500-600℃；可加工性好，热处理变形较小。应用：常用于制造各种复杂刀具（如车刀、钻头、丝锥、拉刀、成型刀具、齿轮刀具等）。工具钢★

车刀类型与选用c.按材料分：工具钢C:高速钢普通高速钢（含碳量0.7～0.9%，62～66HRC）

钨系高速钢W18Cr4V

钼系高速钢W6Mo5Cr4V2

高温塑性好

主要用于一般材料的常规加工，速度不高于60m/min.高性能高速钢（增加碳量钒量，加钴铝等66—70HRC）

W2Mo9Cr4VCo8

W6Mo5Cr4V2AlW10Mo4Cr4V3Al

主要用于难加工材料的加工，加工普通材料可达90m/min.★

车刀类型与选用c.按材料分：

硬质合金是用高硬度、高熔点的金属碳化物（如WC、TiC、TaC、NbC等）粉末和金属粘结剂（如Co、Ni、Mo等）经高压成型后，再在高温下烧结而成的粉末冶金制品。特点：硬质合金的硬度、耐磨性、耐热性800-1000℃；允许的切削速度远高于高速钢，且能切削诸如淬火钢等硬材料。硬质合金的不足是与高速钢相比，其抗弯强度较低、脆性较大，抗振动和冲击性能也较差。应用：硬质合金因其切削性能优良而被广泛用来制作各种刀具。如车刀、面铣刀和深孔钻等，目前，在一些较复杂的刀具上，如立铣刀、孔加工刀具等也开始应用硬质合金制造。硬质合金★

车刀类型与选用c.按材料分：

A:普通硬质合金－－按化学成分与使用性能分为四类：钨钴类(WC+Co)K类：适用于加工短切屑的黑色金属(铸铁)、有色金属及非金属材料，以红色为标志——钨钴类（YG）钨钛钴类(WC+TiC+Co)P类：适用于加工长切屑的黑色金属(钢)，以蓝色为标志。——钨钛钻类（YT）添加稀有金属碳化物类(WC+TiC+NbC+Co)M类：适用于加工不锈钢，以黄色为标志。——万能合金类（YW）硬质合金★

车刀类型与选用c.按材料分：B:涂层硬质合金－－

涂层硬质合金是在硬质合金上涂覆一层或多层的难溶金属碳化物。涂层硬质合金有较好综合性能，强度韧性好，表面耐磨、耐高温，但锋利程度与抗崩刃性不及普通硬质合金，多用于普通钢材的精加工或半精加工。

涂层材料有：TiC、TiN及复合材料。硬质合金★

车刀类型与选用c.按材料分：表各种硬质合金的应用范围牌号应用范围YG3X铸铁、有色金属及其合金精加工、半精加工，不能承受冲击载荷YG3铸铁、有色金属及其合金精加工、半精加工，不能承受冲击载荷YG6X普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工、半精加工YG6铸铁、有色金属及其合金的半精加工和粗加工YG8铸铁、有色金属及合金、非金属材料粗加工，也可用于断续切削YG6A冷硬铸铁、有色金属及其合金的半精加工，亦可用于高锰钢、淬硬钢的半精加工和精加工YT30碳素钢、合金钢的精加工YT15碳素钢、合金钢在连续切削时的粗加工、半精加工，亦可用于断续切削时的精加工YT14同YT15YT5碳素钢、合金钢的粗加工，也可以用于断续切削YW1高温合金、高锰钢、不锈钢等难加工材料及普通钢料、铸铁、有色金属及其合金的半精加工和精加工YW2高温合金、高锰钢、不锈钢等难加工材料及普通钢料、铸铁、有色金属及其合金的粗加工和半精加工抗弯强度、韧性、进给量硬度、耐磨性、切削速度抗弯强度、韧性、进给量硬度、耐磨性、切削速度抗弯强度、韧性、进给量硬度、耐磨性、切削速度★

车刀类型与选用c.按材料分：

纯Al2O3及混合陶瓷Al2O3--TiC,硬度（91-95HRA）,耐热性↑1200℃下正常切削,切削速度比硬质合金高2-5倍，但抗弯强度↓冲击韧性↓，用于精加工、半精加工高硬度、高强度钢、冷硬铸铁。陶瓷－－★

车刀类型与选用c.按材料分：

A:立方氮化硼－－

立方氮化硼复合刀片它的耐磨性高，硬度（8000-9000HV）,热稳性(1400℃)，与铁族金属接触时，在1200-1300℃也不易起化学作用,为此用于加工淬硬钢和冷硬铸铁。B:金刚石－－

切削刃锋利．Ra0.01-0.006μm,切削时不易产生积屑瘤,加工非金属时,Ra可小0.04-0.012μm,IT5。不适应加工钢铁材料.(因金刚石与铁有很强的化学亲合力,高温下易与C原子作用转化为石墨结构,刀具极易损坏.)超硬材料★

车刀类型与选用c.按材料分：

一般刀体均采用普通碳钢或合金钢制作，如焊接车、镗刀的刀杆，钻头、铰刀的刀体等常用45钢或40Cr制造。尺寸较小的刀具或切削负荷较大的刀具一般宜选用低合金刃具钢或整体高速钢制作，如螺纹刀具、成形铣刀、拉刀等。机夹可转位硬质合金刀具、镶硬质合金钻头、可转位铣刀等可用合金工具钢制作，如9CrSi等。对于一些尺寸较小的精密孔加工刀具，如小直径镗、绞刀，为保证刀体有足够的刚度，应选用整体硬质合金制作，以提高刀具的切削用量。

刀体材料－－★

车刀类型与选用c.按材料分：

刀具切削性能的优劣直接影响着生产效率、加工质量和生产成本。而刀具的切削性能首先取决于切削部分的材料，其次是几何形状及刀具结构的选择和设计是否合理，因此要合理选用刀具。

★刀具材料的选用。刀具材料要做到合理选用，应对使用性能、工艺性能、价格等因素进行综合考虑。例如，车削加工

45#钢自由锻齿坯时，由于工件表面不规则且有氧化皮，切削时冲击力大，因此选用韧性好的K类（钨钴类）就比P类（钨钴钛类）有利。又如，车削较短钢料的螺纹时，理论上分析应用YT，但由于车刀在工件切入处要受冲击、容易崩刃，因此一般采用YG更为有利，虽然它的热硬性不如YT，但工件短、散热容易、热硬性就不是主要矛盾了。★

车刀类型与选用（3）车刀的选用

★刀杆截面形状和尺寸的选用。车刀刀杆截面形状有矩形、方形和圆形三种，车刀刀杆截面形状如图2.24所示。一般用矩形，切削力较大时采用方形，圆形多用于内孔车刀。刀杆高度h可按车床中心高度选择。★

车刀类型与选用（3）车刀的选用二、相关知识工艺系统之：车床（机床）、车刀（刀具）、卡盘（夹具）+零件精度检验（量具）1.车床：★车床功能★车床类型★车床的型号（编制方法）★CA6140型车床组成、传动系统★（车工安全生产规范；车工文明生产；车床的维护和常规保养；车床的润滑）2.车刀：★车刀切削部分的组成★车刀的几何角度★车刀的类型与选用3.使用卡盘装夹工件★使用三爪卡盘装夹工件★使用四爪卡盘装夹工件4.光轴零件精度检验：外圆、长度、表面粗糙度任务2.1

光轴零件机械加工工艺规程编制与实施

◆三爪卡盘的外形和结构◆三爪卡盘的拆装

◆三爪卡盘的正爪和反爪图2.26三爪卡盘结构图1—方孔；2—小锥齿轮；3—大锥齿轮；4—平面螺纹；5—卡爪3.使用卡盘装夹工件★

使用三爪卡盘装夹工件★使用三爪卡盘装夹工件◆三爪卡盘的特点能自动定心，一般不需校正，安装效率比四爪卡盘高，但夹紧力没有四爪卡盘大。这种卡盘不能装夹形状不规则的工件，只适用于大批量的中小型规则零件的安装，如圆柱形、正三边形、正六边形等工件。3.使用卡盘装夹工件四爪卡盘的四个卡爪通过四个螺杆独立移动。在四爪卡盘上装夹工件，由于其装夹后不能自动定心，因此每次都必须仔细找正工件的位置，使工件的旋转中心与车床主轴的旋转中心重合后才能车削。四爪卡盘的优点是夹紧力大，能装夹大型或形状不规则的工件，如非回转体的方形、长方形、椭圆形及毛坯等工件；缺点是找正比较麻烦、费时，装夹效率较低。当质量较重的工件进行装夹时，宜用四爪单动卡盘或其他专用夹具。★

使用四爪卡盘装夹工件3.使用卡盘装夹工件

◆在四爪卡盘上校正工件的目的◆校正工件的方法（2）四爪卡盘问题？3.使用卡盘装夹工件◆

测量外圆。此时使用游标卡尺在圆周面上要同时测量两点，长度方向上测量两端。◆

测量长度。可选用游标卡尺或钢板尺。◆

检验表面粗糙度。通过目测类比法进行表面粗糙度的检验，如图2.43所示。4.光轴零件精度检验五、零件检测

★外圆精度的测量用游标卡尺，★长度尺寸的测量用游标卡尺或卡钳五、零件检测

4.光轴零件精度检验游标类量具是利用游标读数原理制成的一种常用量具，它具有结构简单、使用方便、测量范围大等特点。(1)普通游标卡尺结构★

1.游标卡尺量具专题（2）游标卡尺读数原理

a=1mmb=0.9mma=1mmb=0.95mma=1mmb=0.98mm★

1.游标卡尺主尺用于读取被测数值的整数部分，而小于1mm的小数部分则由游标读取。游标卡尺主要用来较精确地测量工件的内、外表面和深度、台肩及高度尺寸。其分度值分别有0.1mm、0.05mm、0.02mm三种。可测量尺寸公差登记IT12-IT16。★

1.游标卡尺（3）游标卡尺的使用方法常用的游标卡尺从小到大分:0-150,0-200,0-300,0-500,0-1000,0-1500再大的就不是常用的了,中等常用的0-300,0-500.另外更长的有0-2000，0-3000，0-5000，0-10000.这些是非常用的（4）游标卡尺的规格★

1.游标卡尺2.1.3任务实施任务2.1

光轴零件机械加工工艺规程编制与实施1．光轴零件机械加工工艺规程编制2．光轴零件机械加工工艺规程实施1．光轴零件机械加工工艺规程编制

典型零件机械加工工艺规程制定步骤参考见表1-9。任务2.1

光轴零件机械加工工艺规程编制与实施

（1）分析光轴的结构和技术要求。零件在实际生产制造前，必须认真研究零件图，进行技术要求和结构工艺性分析。a.

零件图的研究。检查零件图的完整性和正确性、分析零件材料选择是否恰当b.

零件的技术要求分析。c.

热处理基本类型。预备热处理、最终热处理d.

零件的结构工艺性分析。从机械加工和装配两个方面对零件的结构工艺性进行分析1．光轴零件机械加工工艺规程编制①零件图的研究和工艺分析。

（1）分析光轴的结构和技术要求。a.

零件图的研究。i．检查零件图的完整性和正确性。主要检查零件图是否表达清晰、直观、准确、充分，尺寸、公差、技术要求标注是否齐全、合理。若有错误或遗漏，应提出修改意见。ii．分析零件材料选择是否恰当。零件材料尽量采用资源丰富的常用典型材料，如45#钢、40Cr等，尽量避免选用贵重金属。同时，所选材料必须具有良好的加工工艺性。1．光轴零件机械加工工艺规程编制①零件图的研究和工艺分析。1．光轴零件机械加工工艺规程编制

（1）分析光轴的结构和技术要求。b.

零件的技术要求分析。分析内容包括以下几个方面。i．加工表面的尺寸精度和形状精度。ii．各加工表面之间以及加工表面与不加工表面之间的相互位置精度。iii．加工表面粗糙度以及表面质量方面的其他要求。iv．热处理及其他要求（如动平衡等）。在工程实际中要结合现有生产条件分析能否实现这些技术要求。通过对零件形状和主要表面的了解之后，就可以基本形成零件的工艺流程，因为主要表面的加工确定了零件工艺过程的大致轮廓。①零件图的研究和工艺分析。

（1）分析光轴的结构和技术要求。c.

热处理基本类型。热处理的目的是提高材料的机械性能、消除残余应力和改善金属材料的切削性能。零件加工过程中的热处理按不同的应用目的，大致可分为预备热处理和最终热处理。i．预备热处理。预备热处理的目的是改善切削性能，消除内应力，为最终热处理作准备，包括退火、正火、调质和时效处理。1．光轴零件机械加工工艺规程编制①零件图的研究和工艺分析。退火与正火1时效处理2调质3渗氮处理6渗碳淬火5淬火4◆热处理工序的安排预备热处理最终热处理★（1）分析光轴的结构和技术要求

（1）分析光轴的结构和技术要求。c.

热处理基本类型。退火和正火用于经过热加工的毛坯。退火是将工件加热到适当温度，根据工件材料和尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，其效果与退火相似，只是正火得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，有时也用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。含碳量高于

0.5%的碳钢和合金钢，为降低其硬度，使其易于切削，常采用退火处理；含碳量低于0.5%的碳钢和合金钢，为避免其硬度过低切削时粘刀，采用正火处理。i．预备热处理。1．光轴零件机械加工工艺规程编制①零件图的研究和工艺分析。

（1）分析光轴的结构和技术要求。c.

热处理基本类型。调质即是在淬火后进行高温回火处理，能获得均匀细致的回火索氏体组织，为以后的表面淬火和渗氮处理时减少变形作好组织准备，因此调质可作为预备热处理。对于一些硬度和耐磨性要求不高的零件，也可以作为最终热处理工序。调质处理广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变载荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类零件等。时效处理是指某些合金淬火形成过饱和固溶体后，将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间，以提高合金的硬度、强度等，主要用于消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。简单零件一般可不进行时效处理。i．预备热处理。1．光轴零件机械