第四章机械加工基础 4.1机械制造过程概述 4.1.1机械制造过程 机器是由零件、组件、部件等组成的，一台 机器的制造过程包含子从零件、部件加王到整机 装配的全过程： 首先，机器中的组成单元是一个个的零件，它 们都是由毛坯经过相应的机械加工工艺过程变为 合格零件的，在这一过程中要根据零件的设计信 息制订每一个零件的适当加工方法，加工成在形 状、尺寸、表面质量等各方面都符合加工使用要
4.1 机械制造过程概述 4.1.1机械制造过程 机器是由零件、组件、部件等组成的，一台 机器的制造过程包含了从零件、部件加工到整机 装配的全过程: 首先，机器中的组成单元是一个个的零件，它 们都是由毛坯经过相应的机械加工工艺过程变为 合格零件的，在这一过程中要根据零件的设计信 息制订每一个零件的适当加工方法，加工成在形 状、尺寸、表面质量等各方面都符合加工使用要 求的合格零件 第四章 机械加工基础
其次，要根据机器的结构和技术要求，把某些零件装配成部 件，部件是由若干组件、套件和零件在一个基准零件上装配而 成的，部件在整个机器中能完成一定的、完整的功能，这种把 零件和组件、套件装配成部件的过程称为部装过程。 最后，在一个基准零部件上把各个部件、零件装配成一个 完整的机器，我们把零件和部件装配成最终机械产品的过程称 为总装过程，总装过程是依据总装工艺文件进行的，在产品总 装后，还要经过检测、试车、喷漆、包装等一系列辅助过程最 终形成合格的产品，如一辆汽车就是经过这样的机械制造过程 而生产出来
其次，要根据机器的结构和技术要求，把某些零件装配成部 件，部件是由若干组件、套件和零件在一个基准零件上装配而 成的，部件在整个机器中能完成一定的、完整的功能，这种把 零件和组件、套件装配成部件的过程称为部装过程。 最后，在一个基准零部件上把各个部件、零件装配成一个 完整的机器，我们把零件和部件装配成最终机械产品的过程称 为总装过程，总装过程是依据总装工艺文件进行的，在产品总 装后，还要经过检测、试车、喷漆、包装等一系列辅助过程最 终形成合格的产品，如一辆汽车就是经过这样的机械制造过程 而生产出来
4.1.2机械加工工艺系统 从机械制造的整个过程来看，机器的最基本组成单元为零件， 也就是首先要制造出合格的零件，然后组装成部件，再由零、部 件装配成机器，因此，制造出符合要求的各种零件是机械加工的 主要目的，而机械加工中绝大部分材料是金属材料，故机械加工 主要是对各种金属进行切削加工 零件的表面通常是几种简单表面如平面、圆柱面、圆锥面、 球面、成形表面等的组合，而零件的表面是通过各种切削加工方 法得到的，其中在金属切削机床上利用工件和刀具彼此间协调的 相对运动切除被加工零件多余的材料，获得在形状、尺寸和表面 质量都符合要求的这种加工方法称为金属切削加工
4.1.2机械加工工艺系统 从机械制造的整个过程来看，机器的最基本组成单元为零件， 也就是首先要制造出合格的零件，然后组装成部件，再由零、部 件装配成机器，因此，制造出符合要求的各种零件是机械加工的 主要目的，而机械加工中绝大部分材料是金属材料，故机械加工 主要是对各种金属进行切削加工。 零件的表面通常是几种简单表面如平面、圆柱面、圆锥面、 球面、成形表面等的组合，而零件的表面是通过各种切削加工方 法得到的，其中在金属切削机床上利用工件和刀具彼此间协调的 相对运动切除被加工零件多余的材料，获得在形状、尺寸和表面 质量都符合要求的这种加工方法称为金属切削加工
金属切削加工常作为零件的最终加工方法，它需要用金属切 削刀具直接对零件进行加工，它们之间要有确定的相对运动和承 受很大的切削力，通常需在金属切削机床上进行加工，零件和刀 具需通过机床夹具和刀架与机床进行可靠的联接，带动它们做相 对的运动，实现切削加工，这种由金属切削机床、刀具、夹具和 工件构成的机械加工封闭系统称为机械加工工艺系统（如图42所 示)，其中金属切削机床是加工机械零件的工作机械，起支承和 提供动力作用；刀具起直接对零件进行切削加工作用；机床夹具 用来对零件定位和夹紧，使之有正确的加工位置。本章就围绕机 械加工工艺系统四个组成部分进行分析，阐述机械零件加工的整 个过程
金属切削加工常作为零件的最终加工方法，它需要用金属切 削刀具直接对零件进行加工，它们之间要有确定的相对运动和承 受很大的切削力，通常需在金属切削机床上进行加工，零件和刀 具需通过机床夹具和刀架与机床进行可靠的联接，带动它们做相 对的运动，实现切削加工，这种由金属切削机床、刀具、夹具和 工件构成的机械加工封闭系统称为机械加工工艺系统（如图4-2所 示），其中金属切削机床是加工机械零件的工作机械，起支承和 提供动力作用；刀具起直接对零件进行切削加工作用；机床夹具 用来对零件定位和夹紧，使之有正确的加工位置。本章就围绕机 械加工工艺系统四个组成部分进行分析，阐述机械零件加工的整 个过程
刀具夹具 工件 制造过程 机床 定位部分 运动部分 能量部分 工艺参数 控制部分 几何参数 42机械加工工艺系统的构成
4-2 机械加工工艺系统的构成 几何参数 工艺参数 能量部分 控制部分 运动部分 定位部分 工件 刀具 夹具 制造过程 S 输入 输入 机床
4.2金属切削加工基础 4.2.1切削运动与切削用量 4.2.1.1切削运动 金属切削加工时，工件是机械加工过程中被加工对象的总称， 任何一个工件都是经过由毛坯加工到成品的过程，在这个过程中 要使刀具对工件进行切削加工形成各种表面，必须使刀具与工件 间产生相对运动，这种在金属切削加工中必须的相对运动称为切 削运动。以车床加工外圆柱面为例，图43表示出了车削运动、切 削层及工件上形成的表面
4.2 金属切削加工基础 4.2.1切削运动与切削用量 4.2.1.1切削运动 金属切削加工时，工件是机械加工过程中被加工对象的总称， 任何一个工件都是经过由毛坯加工到成品的过程，在这个过程中， 要使刀具对工件进行切削加工形成各种表面，必须使刀具与工件 间产生相对运动，这种在金属切削加工中必须的相对运动称为切 削运动。以车床加工外圆柱面为例，图4-3表示出了车削运动、切 削层及工件上形成的表面
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图4-3 车削运动、切削层及工件上形成的表面
切削运动可分为主运动和进给运动两种。 1.主运动 主运动是切除工件上多余金属层，形成工件新表面所必需的运动， 它是切削加工中最基本、最主要的运动，通常它的速度最高、消 耗的机床功率最多 2.进给运动 进给运动是把被切削金属层间断或连续投入切削的一种运动，与 主运动相配合即可不断地切除金属层，获得所需的表面。进给运 动的特点是速度小，消耗功率少，可由一个或多个运动组成
切削运动可分为主运动和进给运动两种。 1. 主运动 主运动是切除工件上多余金属层，形成工件新表面所必需的运动， 它是切削加工中最基本、最主要的运动，通常它的速度最高、消 耗的机床功率最多 2. 进给运动 进给运动是把被切削金属层间断或连续投入切削的一种运动，与 主运动相配合即可不断地切除金属层，获得所需的表面。进给运 动的特点是速度小，消耗功率少，可由一个或多个运动组成
4.2.1.2切削用量 刀具与工件之间有了相对运动才可以进行切削加工，用来衡 量切削运动大小的参数称为切削用量，切削速度、进给量和背吃 刀量（切削深度）称为切削用量的三要素，只有合理地确定切削用 量才能顺利地进行切削。 1.切削速度 刀具切削刃上选定点相对于工件主运动的速度 2.进给量 刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量称进给量。 3.背吃刀量（切削深度） 在垂直于主运动方向和进给运动方向的工作平面内测量的刀具切 削刃与工件切削表面的接触长度
4.2.1.2切削用量 刀具与工件之间有了相对运动才可以进行切削加工，用来衡 量切削运动大小的参数称为切削用量，切削速度、进给量和背吃 刀量（切削深度）称为切削用量的三要素,只有合理地确定切削用 量才能顺利地进行切削。 1．切削速度 刀具切削刃上选定点相对于工件主运动的速度 2．进给量 刀具在进给运动方向上相对于工件的位移量称进给量。 3．背吃刀量（切削深度） 在垂直于主运动方向和进给运动方向的工作平面内测量的刀具切 削刃与工件切削表面的接触长度
4.2.2切削加工刀具的基本知识 金属切削过程中，直接完成切削工作的是刀具，而刀具能否 胜任切削工作，主要由刀具切削部分的合理几何形状与刀具材料 的物理、机械性能决定。 4.2.2.1刀具切削部分的结构要素 切削刀具的种类很多，结构也多种多样。车刀、刨刀均属单 刃刀具，而钻头、铣刀等为多刃刀具，虽然它们形状不同，但它 们切削部分的结构要素及其几何形状都具有许多共同的特征，因 此正确认识与理解单刃刀具是认识与理解多刃刀具的基础
4.2.2切削加工刀具的基本知识 金属切削过程中，直接完成切削工作的是刀具，而刀具能否 胜任切削工作，主要由刀具切削部分的合理几何形状与刀具材料 的物理、机械性能决定。 4.2.2.1刀具切削部分的结构要素 切削刀具的种类很多，结构也多种多样。车刀、刨刀均属单 刃刀具，而钻头、铣刀等为多刃刀具，虽然它们形状不同，但它 们切削部分的结构要素及其几何形状都具有许多共同的特征，因 此正确认识与理解单刃刀具是认识与理解多刃刀具的基础