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一、切削加工的基础知识

1．了解切削运动与切削用量的概念。

金属切削加工时刀具和工件之间的相对运动，称为切削运动。

切削用量是切削速度、进给量和背吃刀量三者的总称。

2．了解刀具切削部分的几何形状（“三面两刃一刀尖”）。

刀具切削部分的几何形状组成：

三面：

前刀面Aγ——切屑流过的刀面。

后刀面Aα——与工件正在被切削加工的表面（过渡表面）相对的刀面。

副后刀面A α′——与工件已切削加工的表面相对的刀面。

两刃：

主切削刃 S——前面与主后面在空间的交线。

副切削刃 S′——前面与副后面在空间的交线。

一尖：

过渡刃——三个刀面在空间的交点，也可理解为主、副切削刃二条刀刃汇交的一小段切削刃。

在实际应用中，为增加刀尖的强度与耐磨性，一般在刀尖处磨出直线或圆弧形的过渡刃。

3．了解切削液的作用及常用种类。

切削液的作用

冷却作用。切削液能从切削区域带走大量切削热，使切削温度降低。其中冷却性能取决于它的导热系数、比热容、汽化热、汽化速度、流量和流速等。

润滑作用。切削液能涌入到刀具与切屑、加工表面之间形成润滑膜或化学吸附膜，减小摩擦。其润滑性能取决于切削液的渗透能力、形成润滑膜的能力和强度。

清洗作用。切削液可以冲走切削区域和机床上的细碎切屑和脱落的磨粒，防止划伤已加工表面和导轨。清澈性能取决于切削液的流动性和使用压力。

防锈作用。在切削液中加入防锈剂，可在金属表面形成一层保护膜 ，起到防锈作用。防锈作用的强弱，取决于切削液本身的成分和添加剂的作用。

切削液常用种类

水溶液。它的主要成分是水，其中加入少量的防锈剂、清洗剂和润滑剂。水溶液的冷却效果良好，多用于普通磨削和粗加工。

乳化液。它是将乳化油（由矿物油和表面活性剂配成）用水稀释而成，用途广泛。低浓度的乳化液具有良好的冷却效果，主要用于普通磨削加工、粗加工等。高浓度的乳化液润滑效果较好，主要用于精加工等。

切削油。它主要是矿物油（如机械油、轻柴油、煤油等），少数采用动植物油或复合油。普遍车削、攻螺纹时，可选用机油。精加工有色金属或铸铁时，可选用煤油。加工螺纹时，可选用植物油。在矿物油中加工一定量的油添加剂和极压添加剂，能提高其高温、高压下的润滑性能，可用于精铣、铰孔、攻螺纹及齿轮加工。

二、常用加工方法

1．了解车、铣、刨、磨、钻等常用加工方法、特点和应用范围。

（1）车削的加工方法、特点和应用范围

车床是主要用车刀在工件上加工旋转表面的机床。

车削加工是一种最基本和应用最广的加工方法。

加工内、外圆柱面，内、外圆锥面，端面，沟槽，螺纹。成形表面及滚花等。

（2）铣削的加工方法、特点和应用范围

铣削加工是铣刀旋转作主运动，工件或铣刀作进给运动的切削加工方法。

铣削使用各种多齿旋转铣刀进行切削，铣削时同时切削齿数多，并能采用较高的切削速度和连续进给运动方式 ，因而加工范围广，生产率高。

在铣床上使用不同的铣刀，可以加工平面、台阶、沟槽（直角槽、V形槽、燕尾槽和T形槽等）和成形面。采用分度盘还可进行多种分度工作，铣花键、齿轮和螺旋槽等。还可以钻孔、铰孔和镗孔等。

（3）刨削的加工方法、特点和应用范围

刨削加工是刨刀对工件作水平相对直线往复运动的切削加工方法。刨削时刨刀（或工件）的往复直线运动是主运动，工件（或刨刀）在垂直于主运动方向上的铱金笔移动是进给运动。

（4）磨削的加工方法、特点和应用范围

磨削加工是指用磨具以较高的线速度对工件表面进行加工的方法。可以加工其他机床不能加工或很难加工的高硬度材料，加工后获得高精度和低粗糙度值的表面，是机械加工的最后一道工序。

（5）钻削的加工方法、特点和应用范围

2．了解铸、锻、焊等常用加工方法的原理、特点和应用范围。

（1）铸造加工方法的原理、特点和应用范围

铸造是指熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入与零件形状相适应的铸型中，待液态金属后获得一定形状、尺寸和性能的金属零件或毛坯的成型方法。

铸造的特点：（1）铸造应用范围广。铸造可制造形状复杂的铸件，且不受工件尺寸、质量和生产批量的限制。生产中常用的金属材料，如非合金钢、低合金钢、合金钢、非铁金属等，都可用于铸造成形。对于一些不易进行压力加工和焊接的零件，铸造成形是一种较好的成形加工方法。（2）铸造具有较好的经济性。第一，铸件的形状和尺寸接近高分低能品零件，能够节省金属材料和切削工时；第二，金属材料来源广泛，可利用废旧机件、废料等进行回炉熔炼。（3）铸件力学性能较低。由于铸造成型工序较多，部分工艺过程难以控制，铸件内部偏析、缩孔、缩松、气孔、砂眼等缺陷较多，铸件的铸态组织晶粒较粗，因此，铸件质量不够稳定，废品率较高。

铸件常用于制造承受静载荷及压应力的结构件，如箱体、床身、支架、缸体等。

（2）锻压加工方法的原理、特点和应用范围

锻压是对坯料施加外力，使金属产生塑性变形，改变尺寸、形状及改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成形方法。

锻压的特点：（1）锻压加工可改善金属内部组织，提高金属的力学性能。金属经锻压成形加工后，可使金属毛坯的晶粒变得细小，并使锻压前的原始铸造组织中的内部缺陷（如微裂纹、气孔、缩松等）压合，因而提高了金属的力学性能。（2）锻压加工可节省金属材料。由于锻压加工提高了金属的强度等力学性能，因此，可相对地缩小零件的截面尺寸，减轻零件结构重量。另外，采用精密锻压时，可使锻压件的尺寸精度和表面粗糙度值接近成品零件，做到少切削或无切削加工。（4）锻压加工适用范围广。（5）不能获得形状比较复杂的工件，一般工件的尺寸精度、形状精度和表面质量还不够高。（6）加工设备比较昂贵。（7）工件的加工成本比铸造高。

（3）焊接加工方法的原理、特点和应用范围

焊接是指通过加热或加压或同时加热加压，并且用或不用直译材料使工件达到结合的一种工艺方法。

焊接是一种重要的金属成形加工工艺，广泛应用于车辆、桥梁、容器、船舰、锅炉、起重机械、海洋结构、金属桁架等结构的制造中，并且随着科学技术的不断发展和计算机技术在焊接工艺上的应用，焊接质量及生产率不断提高，焊接在国民经济建设中的应用也更加广泛。

三、机械加工工艺规程的制订

1．掌握工步、工序的概念。

一个或一组工人，在一个工作地对同一个或几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。

在加工表面（或装配时的连续表面）和加工（或装配）工具不变的情况下连续完成的那一部分工序称为工步。

2．了解基准的分类，掌握定位基准的选用原则。

基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的点、线、面。

根据基准作用的不同，可分为设计基准和工艺基准两大类。

设计基准是设计图样上所采用的基准（国标中仅指零件图样上采用的基准，没包括装配图样上采用的基准）。

工艺基准是工艺过程中所采用的基准。（1）工序基准 它是在工序图上用来确定本工序所加工后的尺寸、形状、位置的基准、（2）定位基准 它是在加工中用作定位的基准。（3）测量基准 它是测量时所采用的基准。（4）装配基准 它是装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准。

3．了解常见表面（外圆、孔、平面）的加工方案。

（1）外圆表面的加工方案

粗车→半精车→粗磨→精磨→研磨

（2）孔的加工方案

钻→（扩）→粗铰→精铰→珩磨

钻→（扩）→拉→珩磨

粗镗→半精镗→精镗→珩磨

（3）平面的加工方案

粗刨（或粗铣）→精刨（或精铣）→刮研

粗刨（或粗铣）→精刨（或精铣）→粗磨→精磨

4．掌握加工顺序的安排原则。

（1）先加工基准面 选为精基准的表面应安排在起始工序先进行加工，以便尽快为后续工序的加工提供精基准。

（2）划分加工阶段 工件的加工质量要求较高时，都应划分阶段。一般可分为粗加工、半精加工和精加工三个阶段。加工精度和表面质量要求特别高时，还可增设光整加工和超精密加工阶段。

（3）先面后孔 平面的轮廓平整，安放和定位比较稳定可靠，若先加工好平面，就能以平面定位加工孔，保证平面和孔的位置精度。

（4）次要表面可穿插在各阶段间进行加工 次要表面一般加工量都较少，加工比较方便，若把次要表面的加工穿插在各加工阶段之间进行，就能使加工阶段更加明显，又增加了阶段间的间隔时间，便于工件有足够时间让残余应力重新分布并引起变形，以便在后续工序中纠正其变形。

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