機械加工的基礎理論知識，平時都能遇到但你知道其中的真正含義嗎

第一章 切削加工常識

第一節

一、切削用量 切削用量是指切削速度、進給量和背吃刀量的總稱，一般叫做切削三要素。在切削加工中，需要根據不同的工件材料、刀具材料和其他技術、經濟要求來選擇適宜的切削用量。其分別定義如下：

1、切削速度是指刀具切削刃上選定點相對於工件的主運動的瞬時速度（大多數切削的主運動採用迴轉運動）。迴轉體（刀具或工件）上選定點的切削速度υc(單位是m/min或m/s)的計算公式為： υc = πdn/1000

式中 d——工件或刀具上選定點的迴轉直徑(mm)；

N——工件或刀具的轉速（r/s或r/min）。

當轉速n一定時，刀具切削刃各點的切削速度不同。考慮到切削用量將影響刀具的磨損和已加工表面質量等，確定切削用量時應取最大的切削速度，如外圓車削時應取待加工表面的切削速度；鑽頭鑽孔，應取鑽頭外徑的切削速度。

切削速度對刀具的使用壽命影響很大，例如用硬質合金車削，當切削速度為80米/分鐘時，刀具使用壽命是60分鐘，而切削速度提高為160米/分鐘時，刀具壽命只有3.75分鐘，相差16倍。這是隨著切削速度提高，切削溫度提高很快，摩擦加劇，使刀具迅速磨損。

切削速度由刀具材料的耐熱性決定，同時受被加工材料的加工性影響很大。例如一把銑刀銑合金鋼時選用8米/分鐘的切削速度，而銑削鋁合金時，同一把銑刀可達到200米/分鐘。

由於切削速度決定了刀具耐用度和工件的加工質量，所以非常重要。

若要用切削速度求轉速：n =υc×1000 / πd 80×1000 80000

例如φ100圓鋼，80m/min，求轉速n， 則 n = ————— = ————≈255轉

2、進給量（走刀量） πd 314

進給量包括進給速度和每齒進給量。

進給速度 進給速度是工件或刀具每回轉一週時兩者沿進給運動方向的相對位移，符號用f，單位mm/r（毫米/轉）。而對於刨削等主運動為往復運動的加工，進給量f的單位為mm/雙行程（mm/dst）。

每齒進給量 對於銑刀、鉸刀、拉刀等多齒刀具，還規定每齒進給量，即刀具每轉過或移動一個齒時，相對於工件在進給運動方向上的位移量，符號為fz，單位mm/齒。

3、背吃刀量 （單邊吃刀深度）

背吃刀量為工件已加工表面和待加工表面間的垂直距離，符號ap，單位為mm。它表示切削刃切入工件的深度。 dw－dm dw——工件待加工表面的直徑

外圓車削的背吃刀量 ap = ———— 式中 dm——工件已加工表面的直徑

2

鑽孔加工的背吃刀量 ap = d0/2 式中 d0——鑽頭的直徑

在切削加工中，金屬切除率與切削用量三要素ap、f、υc均保持線性關係，即其中任一參數增大一倍，都可以使生產率提高一倍。然而由於刀具使用壽命的制約，當任一參數增大時，其它二參數必須減小。因此，在制定切削用量時，三要素獲得最佳組合，此時的高生產率才是合理的。所以下一步我們要對刀具作一下分析。

第二節 刀具切削部分的構造要素

切削刀具是由一個或多個刀齒構成的。每個刀齒的切削切削刃都是由前刀面與後刀面形成的刀楔形成的。

切削部分——刀具各部分中起切削作用的部分，由切削刃、前面和後面等產生切屑的各要素組成。

刀楔——切削部分夾於前刀面和後刀面之間的部分。

前刀面Aγ——刀具上切屑流過的表面。如果前刀面是由幾個相交面組成，則從切削刃開始，依次把它們稱為第一前刀面、第二前刀面、第三前刀面等。（Aγ讀：愛伽馬）

後刀面Aa——與工件上切屑中產生的過渡表面相對的表面。同樣也可以分為第一後刀面、第二後刀面。第一後刀面稱為刃帶。 （Aa讀作：愛阿爾法）

主切削刃的後刀面稱為主後刀面，副切削刃的後面稱為副後刀面。

切削刃——刀具前刀面上擬作切削用的邊鋒。

主切削刃λs——用來在工件上切出過渡表面的那個整段切削刃。(讀作：蘭姆達愛斯)

副切削刃λs′——切削刃上除主切削刃以外的刃，起始於主偏角為零度的點。(讀作：蘭姆達愛斯撇)。

刀尖——指主切削刃與副切削刃的連接處相當少的一部分切削刃，具有曲線狀切削刃的刀尖稱為修圓刀尖，rε為刀尖圓弧半徑（rε讀作：啊爾艾）。（ε讀作：愛普西隆）

修圓刀尖

選用原則： 1、圓弧過渡刀刃多用於車刀、刨刀等單刃刀具：

高速鋼車刀圓角半徑rε=0.5~5mm；

硬質合金車刀圓角半徑rε=0.5~2mm。

2、直線型過渡刀刃多用於刀刃形狀對稱的切斷刀和多刃刀具，直線型過渡刀刃一般為0.5~2mm。

3、直線型過渡刀刃一般為主偏角的1/2。

修光刀刃 作用：能減少車削後的殘留面積，降低工件表面粗糙度。修光刀刃的長度一般為（1.2~1.5）f,(f為走刀量)。

研磨刀具時油石運動方向

選用原則：在機床、夾具、工件、刀具系統剛性較好的情況下，採用修光刀刃才能取得好的效果，否則容易引起振動。

修光刃的研磨：

三、確定刀具角度的三個輔助平面名稱和定義 見下圖：

（1）、切削平面 切削刃上任一點的切削平面是通過該點和工件過渡表面相切的平面。

（2）、基面 切削刃上任一點的基面是通過該點並垂直於該點切削速度方向的平面。

（3）、主截面 主切削刃上任一點的主截面是通過垂直於主切削刃（或它的切線）在基面上的投影截面。

四、刀具的切削角度及其作用

刀具幾何角度的選用原則：

1、前角(代號：γo)——在正交平面中測量的前刀面與基面間的夾角。（參見上頁圖）

前角的作用： 前角大，刃口鋒利，切削層的塑性變形和摩擦阻力小，切削力和切削熱降低。但前角過大將使切削刃強度降低，散熱條件變壞，刀具壽命下降，甚至會造成崩刃。

前角的選擇原則：主要根據工件材料，其次考慮刀具材料和加工條件選擇：

工件材料的強度、硬度低，塑性好，應取較大的前角；加工脆性材料（如鑄鐵）應取較小的前角，甚至是負前角。

刀具材料的抗彎強度及韌度高時，可取較大的前角（如高速鋼）。

斷續切削或粗加工有硬皮的鍛、鑄件時，應取較小的前角。

工藝系統剛度差或機床功率不足時應取較大的前角。

成形刀具或齒輪刀具等為防止產生齒形誤差常取很小的前角甚至零度的前角。

2、后角(ao)——在正交平面中測量的後刀面與主切削平面的夾角。

后角的作用是減少刀具後刀面與工件之間的摩擦。但后角過大會降低切削刃強度，並使散熱條件變差，從而降低刀具壽命。

后角的選擇原則

精加工刀具及切削厚度較小的刀具（如多刃刀具），磨損主要發生在後刀面上，為降低磨損，應取較大的后角；粗加工刀具要求刀刃堅固，應取較小的后角。

工件強度、硬度較高時，為保證刃口強度，宜取較小的后角；工件材料軟、粘時後角摩擦嚴重，應取較大的后角；加工脆性材料時，載荷集中在切削刃處，為提高切削刃強度，宜取較小的后角。

定尺寸刀具，如拉刀和鉸刀等，為避免重磨後尺寸變化過大，應取較小的后角。

工藝系統剛度差（如切細長軸）時，亦取較小的后角，以增大後刀面與工件的接觸面積，減少振動。

λs＜0使切屑偏向已加工表面。

單刃刀具採用較大的－λs可使遠離刀尖的切削刃

首先接觸工件,使刀尖避免受衝擊。（λs為負值時強度好，

λs為正值時強度差）。

對於迴轉的多刃刀具,如柱形銑刀等，螺旋角就是

刃傾角,此角可使切削刃逐漸切入和切出,使切削過程平穩。

正的刃傾角可增大實際工作前角，使切削輕快。

選擇原則：

加工硬材料或刀具承受衝擊載荷（斷續切削）時，應取較大的負刃傾角，以保護刀尖。

精加工宜取正刃傾角，使切屑流向待加工表面，並可使刃口鋒利。

內孔加工刀具（如鉸刀、絲錐等）的刃傾角方向應根據孔的性質決定。左旋槽(λs為負值)可使切屑向前排出，適用於通孔(不易扎刀，內孔光潔度也好)，右旋槽適用於不通孔。

機床、夾具、工件、刀具系統剛性較好時刃傾角可加大負值，反之增大刃傾角。

第三節 刀具材料

1、刀具材料應具備的性能

刀具在工作中要承受很大的壓力和衝擊力。同時，由於切削時產生的工件塑性變形以及在刀具，切屑、工件相互接觸表面間產生的強烈摩擦，使刀具切削刃上產生很高的溫度和受到很大的應力。因此，作為刀具材料應具備以下特性：

高的硬度。 刀具材料必須具備高於被加工材料的硬度，一般刀具材料的常溫硬度都在62HRC以上。（最少要比被加工材料高出20~30HRC）。

高的耐磨性。 耐磨性是刀具抗磨損的能力。它是刀具材料力學性能、組織結構和化學性能的綜合反映。

足夠的強度和韌性。 為能承受很大的壓力，以及衝擊和振動，刀具材料應具有足夠的強度和韌性。一般強度用抗彎強度表示，韌性用衝擊值表示。

高的耐熱性。 耐熱性是指刀具材料在高溫下保持硬度、耐磨性、強度和韌性的性能。

良好的熱物理性能和耐熱衝擊性。

良好的工藝性。這裡指的是鍛造性能、熱處理性能、高溫塑變性能和磨削加工性能等。

經濟性。

第二課 切削過程的分析

一、切削力與切削功率

1、切削力的來源

在切削加工時，刀具切入工件，使被加工材料產生彈性變形和塑性變形而形成切屑所需要的力稱為切削力。

切削力來自於切削過程中： 克服切削變形區材料塑性變形所需的抗力， 克服切削變形區材料彈性變形所需的抗力。克服切屑對前刀面的摩擦力和刀具後刀面對已加工表面和過渡表面的摩擦力所需的抗力。

切削力分解示意圖如下：

切削分力定義和作用

影響切削力的因素

二、

切削過程中的切削力絕大部分轉變成切削熱。

在切削過程中，背吃刀量ap增加一倍時，切削熱Q也增加一倍，切削速度υ的影響其次，進給量的影響最小。

影響切削溫度的因素：

1、工件材料的影響：工件材料的強度越高，產生的切削熱越多；工件材料的傳熱速度慢，切削熱越高；一般合金鋼強度大於碳素鋼，而熱導率又低於碳素鋼，所以切削熱要高很多。

2、切削用量的影響： 切削用量中對切削溫度影響最大的是切削速度，其次是進給量，而背吃刀量影響最小。

3、刀具幾何參數的影響：刀具的前角在5°~18°範圍內，前角大，切削溫度降低；當前角增加到25°時，因刀頭散熱體積減少，降溫不明顯。減少主偏角，切削層寬度增大，厚度減小，又因刀頭散熱體積增大，故溫度下降。

4、刀具磨損：切削溫度隨著刀具的磨損而逐步增高。而且，切削速度越高，影響越顯著。

5、切削液的影響：在切削過程中，使用切削液，不但由於降低摩擦可以減少熱量產生，而且隨切削液的流動還可以帶走一部分熱量。

三、刀具使用壽命與切削用量的選擇：

1、刀具的失效形式：

刀具在切削過程中，要承受很大的壓力，很高的溫度，劇烈的摩擦，在使用一段時間後其切削性能大幅度下降或完全喪失切削能力而失效。刀具失效後，使工件加工精度降低，表面粗糙度增大，並導致切削力加大，切削溫度升高，甚至產生振動，不能繼續正常切削。

刀具失效形式有正常磨損和非正常磨損（破損）兩類。

2、刀具磨損過程：

初期磨損階段：這階段磨損過程較快，時間短。（因新刃磨的刀具表面尖峰突出，刀具後刀面與加工表面間的接觸面積小，壓強很大，造成尖峰很快被磨損，隨著磨損量的增加，接觸面積逐漸增大，壓強減小，使後刀面磨損速度變緩。

正常磨損階段：隨著切削時間增長，刀具表面經前期的磨損，峰點基本被磨平，表面壓強趨於平衡，刀具的磨損量緩慢、均勻地增加。切削較平穩，是刀具工作的有效階段。

急劇磨損階段：經正常磨損後，磨損量達到一定數量值，刀刃已變鈍，切削力、切削溫度急劇升高，磨損加劇，刀具很快失效。在這階段切削，既不能保證加工質量，刀具材料消耗也多，甚至崩刃而完全喪失切削能力。這時一定要重新刃磨或換刀。

四、切削液

切削液是改善加工過程，減少刀具磨損，提高加工質量和效率的有效途徑，儘管近年來乾式切削技術得到了快速發展，但使用切削液仍是目前生產中提高刀具切削效能的主要途徑。

（一）、切削液的作用：

1、潤滑作用 切削液能滲入到刀具、切屑、加工表面之間而形成薄薄的一層潤滑膜或化學吸附膜，因此，可以減小它們之間的摩擦。

2、冷卻作用 切削液能從切削區域帶走大量的切削熱，使切削溫度降低。

水溶液的冷卻性能最好，乳化液次之，油類最差。水的熱導率為油的3～5倍，比熱容為油的2～2.5倍，汽化熱為油的7～13倍。切削液的冷卻性還與其泡沫的存在有關，由於空氣的導熱性比水差，流體中泡沫的存在會降低冷卻性能。消除泡沫是加消泡劑。

切削液的冷卻性能受切削液本身的溫度影響很大。例如：用5～10℃的切削液可比40℃的切削液降低刀具溫度75～100℃，刀具的使用壽命可提高1～2倍。因此要求切削液要有一定的流量和流速，保持切削液處於較低的溫度。

3、清洗作用

4、防鏽作用 切削液中加入防鏽劑。對工件、機床和刀具都能起到防鏽、防蝕作用。

（二）、切削液的選用

高速鋼刀具耐熱性差，一般應採用切削液。

粗加工時，金屬切除量多，產生的熱量大，這時使用切削液主要是降溫，用3%～5%的乳化液或合成切削液。精加工時主要要求減少刀具與工件間的摩擦，降低粗糙度和提高加工精度，應選用以潤滑性能為主的切削液。為減小刀具與工件間的摩擦和粘結，抑制積屑瘤，宜選用極壓切削油或高濃度的極壓乳化液。

硬質合金刀具由於耐熱性好，一般不用切削液。必要時也可採用低濃度乳化液或合成切削液，但必須充分地、連續地澆注，否則刀片因冷熱不均，產生很大的內應力而導致破裂。

從加工材料方面考慮，切削鋼等塑性材料需要切削液，切削鑄鐵等脆性材料，可不用切削液，因為使用切削液的作用不明顯，且會弄髒工件。加工難加工材料，由於切削溫度高，宜用極壓切削油或極壓切削液。

從加工方法考慮，鑽孔、攻螺紋、鉸孔和拉削等工序，刀具與已加工表面摩擦較嚴重，宜採用乳化液、極壓乳化液或極壓切削油。

磨削加工溫度很高，且會產生大量的細屑及脫落的砂粒，要求切削液具有良好的冷卻性能和清洗性能，常採用切削液，但選用極壓型合成切削液更好。

五、切削用量的合理選擇

在切削加工中，金屬切除率與切削用量三要素（切削速度、背吃刀量、進給量）均保持線性關係，即其中任一參數增大一倍，都可以使生產率提高一倍。

切削用量的制定步驟：背吃刀量的選擇→進給量的選擇→切削速度的選擇。

1、背吃刀量：粗車，除留下精車餘量外，儘可能一次走刀切除全部餘量。一般的機床設計時的背吃刀量是8～10mm。切削零件表層有硬皮的鑄、鍛件或不鏽鋼等冷硬較嚴重的材料時，應使背吃刀量超過硬皮或冷硬層。半精車的背吃刀量約1～2mm，精車約0.1～0.4mm。

2、進給量： 背吃刀量選定之後，應進一步選擇較大的進給量，其合理數值是應當保證機床、刀具不致因切削力太大而損壞；切削力所造成的工件撓度不致超出工件精度允許的數值；表面粗糙度參數值不致太大。

粗加工時限制進給量的主要是切削力，精加工時限制進給量的是表面粗糙度要求。

3、切削速度：確定精加工和半精加工的切削速度時，要注意避開積屑瘤區(30～40m/min)。

4、提高切削用量的途徑：

採用切削性能更好的新型刀具材料； 在保證工件力學性能的前提下，改善工件材料加工性； 改善冷卻潤滑條件； 改進刀具結構，提高刀具製造質量。

5、切削用量使用不當的原因和容易造成的問題：

、懶，由於是單件生產，不願動腦筋計算，憑感覺變速或不去變速。例如：鑽中心孔，一般用φ4、8.5的中心鑽，需要8mm深，其直段直徑φ4.，選擇10米/分鐘的切削速度，需要800轉的轉速，每轉進給量約0.1mm。需要6秒鐘時間。有人用400轉，還用6秒時間，進給量就成為每轉0.2mm，由於中心鑽承受不了那麼大的壓力，結果把中心鑽壓斷。

、思想保守，不敢創新。切削用量裡面，影響切削熱最小的是進給量，所以，應該採用大進給量的工作方法，例如車下水口模具，選擇每轉0.4mm要比選擇0.1mm提高4倍效率。

六、縮短單件工時的措施：

1、縮短基本時間的措施：提高切削用量，減少切削行程，合併工步，採用多件加工，改變加工方法，採用新工藝、新技術。例如鑽孔採用群鑽，複合鑽等，刨削採用寬刀頭精刨技術等，車床採用多刀組合刀具等。

2、縮短輔助時間的措施：採用先進夾具，採用轉位工作臺，直線往復工作臺等，採用連續加工，採用自動、快速換刀裝置，採用主動檢驗或數字顯示自動測量裝置。

3、縮減準備、終結時間的措施：使夾具和刀具調整通用化，採用可換刀架或刀夾，採用刀具的微調和快調，減少夾具在機床上的裝夾找正時間，採用準備、終結時間極少的先進加工設備。

第二章 常用資料、數據和公式簡介

一、常用計量單位和換算： 統一公制計量單位名稱

長度單位換算

力單位換算

常用材料比重和合金元素符號

第三章 鋼鐵材料

一、鋼鐵材料的分類

鋼鐵材料（黑色金屬材料）， 熱處理工藝上叫做鐵碳合金。

根據含碳量的不同，可將鐵碳合金分為鋼和鑄鐵兩大類：

鋼，它是指含碳量小於2.11%的鐵碳合金。依照室溫組織的不同，可將鋼分為如下三類：

亞共析鋼—含碳量＜0.77%（由鐵素體和珠光體構成）。

共析鋼——含碳量0.77%（室溫組織全部為珠光體）。

過共析鋼—含碳量＞0.77%（由珠光體和二次滲碳體組成）。

1、鑄鐵，即生鐵。它是指含碳量為2.11—6.69%的鐵碳合金。依照室溫組織的不同，

可將鑄鐵分為如下三類：亞共晶鑄鐵——含碳量＜4.3%； 共晶鑄鐵——含碳量4.3%；過共晶鑄鐵——含碳量＞4.3% 。

╭ 灰口鑄鐵(HT)、球墨鑄鐵(QT)、可鍛鑄鐵（KT）

按主要性能和使用特性分為： 1、鑄鐵〈 抗磨鑄鐵(KmT〉、耐蝕鑄鐵(ST)

代號用漢語拼音帶抗拉強度表示。 ╰ 耐熱鑄鐵(RT)

2、鋼：

、碳素結構鋼 碳素結構鋼的含碳量小於0.38%，而以小於0.25%的最為常用，即以低碳鋼為主。這類鋼儘管硫、磷等有害雜質的含量較高，但性能仍能滿足一般工程結構、建築結構及一些機件的使用要求，且價格低廉，因此在國民經濟各個部門得到廣泛應用。可供焊接、鉚接及栓接構件之用，廣泛應用於橋樑、船舶、建築工程中製作各種靜負荷的金屬結構件、不需熱處理的一般機械零件和普通焊接件，是一種用途非常廣泛的工程用鋼。

依據GB700-88國標規定，碳素結構鋼牌號以屈服點

、優質碳素結構鋼 硫、磷含量較低（≤0.035%），依據GB699-1999，優質碳素結構鋼的牌號用兩位數字表示，即是鋼中平均含碳量的萬分數。對於沸騰鋼則在尾部增加符號F,如08F，15F等。半鎮靜鋼注"b"，鎮靜鋼一般不注。當鋼中錳含量（質量分數）小於0.7%時，稱為普通含錳量優質碳素鋼；當錳含量在0.7%—1.2%之間時稱為較高含錳量優質碳素鋼，在尾部標以"Mn"，錳的含量增多，可以提高鋼的淬透性。因此，比普通錳含量鋼強度較高，韌性和塑性稍低，硬度和耐磨性提高。

根據優質碳素鋼含碳量的不同，分為低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼：

低碳鋼的含碳量（質量分數）≤0.25%，由於含碳量低，因而強度低，硬度低，但塑性、韌性高，可鍛性和焊接性好，冷塑性變形能力高。一般不採用熱處理，還可作為滲碳鋼，用於製造表面滲碳處理的中小機械零件和要求不高的模具。

中碳鋼的含碳量為0.3%—0.6%，強度、硬度較高，塑性、韌性稍低，熱鍛、熱壓性能良好，冷作變形能力較好，切削性能較佳，但焊接性較差，主要用於製造較大負載的機械零件。由於含碳量較高，可採用熱處理強化，多屬於調質鋼（40、45、50鋼是最常用的中碳調質鋼）。

高碳鋼的含碳量在0.6%以上，焊接性能低。因為碳含量高，所以水淬常產生裂紋，一般採用水淬油冷雙液淬火，而小尺寸截面零件一般採用油淬為佳。主要應用於耐磨零件及彈簧。

合金結構鋼 是在碳素結構鋼的基礎上加入適量的一種或幾種合金元素而形成的，它比碳素結構鋼的綜合性能要好，如20Mn2、35SiMn、40Cr、20CrMnTi等。

、工具鋼 工具鋼分為碳素工具鋼、高速工具鋼、合金工具鋼

碳素工具鋼 含碳量在0.65%—1.35%範圍內的優質高碳鋼，代號用T表示碳素工具鋼，後面數字表示含碳量的千分之幾（如T10、T12A）等。這類鋼由於耐熱性能很差（200~250℃），允許的切削速度很低，一般僅適用於尺寸較小、低速的手動切削工具及形狀較簡單的模具和量具。

合金工具鋼 是指含鉻、鎢、硅、錳、鉬、釩等合金元素的低合金鋼。合金工具鋼有較高的耐熱性(300～400℃)，可以允許在較高的切削速度下工作；耐磨性較好，因此可用於截面積較大，要求熱處理變形較小，對耐磨性及韌性有一定要求的低速切削工具，如板牙、手用絲錐、鉸刀、拉刀等。常用的有：9SiCr、CrWMn等。

高速工具鋼 高速工具鋼也叫高速鋼，是一種加入了較多鎢(W)、鉬(Mo)、鉻(Cr)、釩(V)等合金元素的

高速鋼代號表示方法：含碳量≥1.00%時不予標出，＜1.00%時，數字為千分之幾，後面是元素符號，數字是平均含量的百分之幾，平均合金含量＜1.5%鋼號中僅標明元素，平均合金含量≥1.5%，2.5%、3.5%……23.5%時，相應寫成2、3、4……24，如W18Cr4V表示含碳量大於1.00%，含鎢18%，含鉻4%，含釩小於1.5%。高速鋼具有優良的綜合性能，是應用較多的一種刀具材料。

按用途不同可分為：通用型高速鋼和高性能高速鋼。

通用型高速鋼的碳(C)含量0.7%～0.9%，是中等熱穩定性高速鋼，具有一定的硬度（63～66HRC）和耐磨性，高的韌性和強度，良好的塑性和磨削性，廣泛用於製造各種複雜刀具，切削硬度在250～280HBW以下的大部分結構鋼和鑄鐵。

高性能高速鋼是指在通用型高速鋼的成分中再增加一些含碳量、含釩量，有時添加鈷、鋁等合金元素以提高耐熱性和耐磨性的鋼種，其熱穩定性高，加熱到630℃～650℃時仍保持60HRC的硬度，具有更好的力學性能，壽命約為通用型高速鋼的1.5～3倍。

按製造方法不同可分為：熔鍊高速鋼和粉末冶金高速鋼。粉末冶金高速鋼是用細小的高速鋼粉末（直徑0.1～0.6mm的球形）在高溫（≈1100℃），高壓（≈100MPa）下直接壓制而成的，完全避免了碳化物偏析。粉末冶金高速鋼和熔鍊高速鋼相比，強度比一般高速鋼提高一倍，韌性提高1.5～2倍。硬度提高0.5～1HRC。適合做插齒刀、銑刀等受衝擊大的刀具。

按化學成分（主要按含鎢量）：含鎢12%～18%的鎢高速鋼（有W18Cr4V——做鑽頭、銑刀等；W12Cr4V4Mo——做車刀，刨刀；9W18Cr4V2等）；含鎢6%～8%的鎢鉬高速鋼：有W6Mo5Cr4V2（耐溫高，價格低）；含鎢2%和不含鎢的鉬高速鋼。

、硬質合金 硬質合金是以難溶的金屬碳化物（碳化鎢WC、碳化鈦TiC）為基礎，以金屬粘結劑（如鈷Co）為粘合劑，混合壓制成型後燒結而成。

硬質合金可分為碳化鎢基和碳（氮）化鈦基兩大類。我國最常用的碳化鎢基硬質合金有：鎢鈷類（如YG3X、YG6、YG8等）和鎢鈦鈷類（如YT30、YT15、YT5等），近年來，新牌號的硬質合金得到了快速發展。硬質合金也是用的叫普遍的一種刀具材料。

另外因為它硬度高，耐磨性好，常做冷精鍛凹模，壽命可以達到幾十萬件甚至上百萬件。但是硬質合金的韌性比工具鋼差得多, 基本上不能承受拉應力，因此在做凹模時,給硬質合金模芯加上預應力圈，讓硬質合金模芯內表面處於壓應力狀態，這樣在工作時可以抵消拉應力。

硬質合金的性能特點：

1、 硬度比高速鋼高很多。（達到HRA88～91或HRC76～79，比高速鋼HRC63～66高）。

2、 抗彎強度只相當高速鋼的1/2～1/3。(高速鋼3000～4000MPa，硬質合金1000多MPa)

3、 韌性比高速鋼低得多（高速鋼抗拉強度1500～2400MPa，硬質合金＜800MPa）。

4、 熱物理性能：硬質合金的熱導率是高速鋼的2～3倍。

5、 耐熱性比高速鋼高很多。硬質合金在800～1000℃時尚可進行切削，在高溫下有良好的抗塑性變形的能力。

6、 抗粘結性高於高速鋼，抗粘結磨損能力強。（高速鋼粘結溫度575℃，鎢鈷類粘結溫度625～750℃，鎢鈦鈷類775～850℃）。

7、 化學穩定性：氧化溫度高於高速鋼。

硬質合金的種類牌號及其性能：

1、 按ISO（國際標準化組織）的硬質合金種類、牌號及其性能

ISO規定了硬質合金刀具材料分類,牌號及其應用範圍。ISO513-1975（E）規定將切削用硬質合金按用途分為：P、K、M三類。

P類主要加工鋼件，包括鑄鋼；（長鐵屑類）

K類主要加工鑄鐵、有色金屬和非金屬材料；（屬短鐵屑類）

M類 主要加工鋼（包括奧氏體鋼、錳鋼等）以及鑄鐵、有色金屬等（屬中間類）

ISO分類的各類硬質合金的牌號及使用條件

其它刀具材料介紹：

1、 陶瓷刀具材料：刀具用的陶瓷有氧化鋁（Al2O3）基陶瓷和氮化硅（Si3N4）基陶瓷兩大類。為了提高強度和使用性能，在氧化鋁－碳化物系陶瓷中添加粘結金屬（如Ni、Mo、Co、W等）形成金屬系陶瓷，適用於斷續切削和使用切削液的場合，目前還在不斷髮展中。

陶瓷刀具材料的性能與特點：與硬質合金刀具比較，氧化鋁基陶瓷有下列特點：

有很好的硬度和耐磨性：陶瓷刀具的硬度達到91～95HRC，超過硬質合金（76～79）。

有很高的高溫性能：陶瓷刀具在1200℃以上的高溫下仍能進行切削，這時陶瓷的硬度與200~600℃時的硬質合金相當。如果加入一定的穩定劑和採用熱壓技術，可使陶瓷在高達1800℃的高溫下仍能保持一定的強度和耐磨性。(陶瓷刀具的切削速度可達200~700米/分)

有良好的抗粘結性能。

化學穩定性好。即使熔化，也不和鋼相互作用；抗氧化性好，切削刃即使處於赤熱狀態，也能長時間連續使用。

有較低的摩擦係數。

陶瓷刀具的最大缺點是脆性大，抗彎強度（一般為500~700MPa）和衝擊韌度（2KJ/m2）都比較差，耐熱衝擊性差，適合精加工。（最適合長軸的連續精車加工）。

2、 超硬刀具材料

金剛石 硬度高(HV10000)，有極高的耐磨性，加工精度在幾微米以內，粗糙度達到0.5~0.2微米。可以加工硬質合金、寶石、陶瓷、砂輪、銅、鋁等有色金屬和鑄鐵。缺點：不耐高溫，超過700~800℃時變成石墨。與鐵有很強的化學親和力，在高溫時金剛石中的碳原子會擴散到鐵中去，因此，金剛石不適合加工純鐵和低碳鋼。

立方碳化硼 是利用超高壓高溫技術獲得的一種超硬材料，硬度僅次於金剛石，但它耐高溫，其耐熱性可達1400~1500℃。化學穩定性好，與鐵系材料直至1200~1300℃也不易起化學作用，所以適合加工超硬的鋼鐵材料。（切削淬硬鋼的切削速度達130米/分鐘，切削鋁合金1000米/分鐘以上）。

塗層刀片 在高速鋼或硬質合金刀具表面塗上一層幾微米厚的耐磨性高的難溶金屬（或非金屬）化合物，提高刀具材料的耐磨性而不降低其韌度。在刀具上塗層主要有：化學氣相沉積法（CVD）及物理氣相沉積法（PVD）。塗層刀片的應用使切削速度大幅提升，有些產品達到300~500米/分鐘。

金屬材料的力學性能

金屬材料的主要力學性能有：強度、塑性、硬度、韌性、疲勞強度等。

1、強度：強度是金屬材料在力的作用下，抵抗塑性變形和斷裂的能力，強度有多種判據，工程上以屈服點和抗拉強度最為常用。

(1)、屈服點

Fs Fs——試樣發生屈服時所承受的最大載荷，(N)；

σs= ── (MPa)

Ao Ao——試樣原始截面積，(mm) ²

(2)、抗拉強度 指金屬材料在拉斷前所承受的最大應力，以σb表示。

它可以下式表示： Fb Fb——試樣在拉斷前所承受的最大載荷，(N)；

σb= ── （MPa）

Ao

由於機器零件或構件工作時，通常不允許發生塑性變形，因此多以屈服點σs作為強度設計的依據。對於脆性材料，因斷裂前基本不發生塑性形變，故無屈服點可言，在強度計算時，則以σb為依據。 常用鋼材的力學性能

2、塑性： 塑性是指金屬材料產生塑性變形而不被破壞的能力

ι1—ι0 ι0——試樣原始標距長度，mm；

δ = ──—─ ×100% 式中：

ι0 ι1試樣拉斷後的標距長度，mm 。

伸長率的數值與試樣尺寸有關，因而試驗時應對所選定的試樣尺寸做出規定，以便進行比較。如ι0=10d 0時，用δ10表示或δ表示；ι0=5d 0時，用δ5表示。

金屬材料的塑性也可用斷面收縮率ψ表示：

Ao –A1 Ao——試樣的原始截面積，mm²

ψ= ───×100%

Ao A1——試樣拉斷後，斷口處截面積，mm²

δ和ψ值愈大，材料的塑性愈好。良好的塑性不僅是金屬材料進行軋製、鍛造、衝壓、焊接的必要條件，而且在使用時萬一超載，由於產生塑性變形，能夠避免突然斷裂。

二、硬度

金屬材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕的能力稱為硬度。硬度是衡量金屬軟硬的判據。硬度直接影響到材料的耐磨性及切削加工性。

1、 布氏硬度（HB） 以直徑為D的淬火鋼球或硬質合金球為壓頭，在載荷F的靜壓力下，將壓頭壓入被測材料的表面，停留若干秒後，卸去載荷，然後採用帶刻度的專用放大鏡測出壓痕直徑d，並依據d的數值從專門的硬度表格中查出相應的HB值。

布氏硬度通常用於HB值小於450的材料，如灰鑄鐵，非鐵合金或較軟的鋼材，將鋼球壓頭測出的硬度值標以HBS，而將硬質合金球測出的硬度值標以HBW。

2、 洛氏硬度（HR） 在特定的壓頭上以一定壓力壓入被測材料，根據壓痕深度來度量材料的硬度，稱為洛氏硬度。HRC是用1471N (150kg/f)載荷，將頂角為120°的金剛石圓錐形壓頭壓入金屬表面測得的洛氏硬度值。主要用於測定淬火鋼及較硬的金屬材料。

第四章 常用標準件、輔料和常識

一、普通螺紋

1、普通螺紋基本牙型

普通螺紋其原始牙型呈等邊三角形，牙型角60°，其高度為H，基本牙型上的大徑削平H/8，小徑處削平H/4。

2、普通螺紋分為粗牙和細牙兩種。 粗牙普通螺紋用字母"M"及"公稱直徑"表示，如M8、M16等。細牙普通螺紋用字母"M"及"公稱直徑×螺距"表示，如M10×1、M20×1.5等。當螺紋為左旋時，在螺紋代號之後加"LH"，如M16LH，M20×1.5LH等。

30°梯形螺紋的刀尖寬度

3、梯形螺紋 梯形螺紋是使用最多的傳動螺紋，這是由於梯形螺紋具有加工比較容易、強度適中、傳動性能可靠的特性。國家標準GB/T5796.1～4-1986規定了一般用途的梯形螺紋的牙型、尺寸和公差，但不適用於精密的機床絲槓。我國機床行業有專門的機床絲槓精度標準。梯形螺紋的原始牙型角是30°，在頂部和底部對稱削平後得到基本牙型，其牙頂和牙底的寬度均為0.366P。具有基本牙型的內、外螺紋配合後是沒有間隙的。為了保證梯形螺紋的靈活性，必須使配合後的內、外螺紋在大徑間和小徑間留有一定的間隙，因此分別在內、外螺紋的基本牙型的牙底處留有一個保證間隙ac,這樣就得到了另外一個牙型，它就是梯形螺紋的設計牙型：內螺紋的大徑要比基本牙型大，外螺紋的小徑要比基本牙型小，都加一個間隙，其餘各直徑的尺寸沒有變化，只是在內、外螺紋的牙底和外螺紋的牙頂都制有圓弧。因此車制梯形螺紋的時候，刀尖的寬度按右表：

梯形螺紋用"Tr"表示。單線螺紋

用"公稱直徑×螺距"表示，多線螺紋

用"公稱直徑×導程（螺距）"表示。

當螺紋為左旋時，需在尺寸規格之後加

注"LH"，右旋不注出。

4、英制螺紋 英制螺紋的牙型角

為55°，其公稱直徑按英寸（in），

標以"″"，例如：3/8″（英制螺紋，公稱直徑3/8英寸，每英寸16扣）。

5、英制管螺紋 也叫做55°惠氏管螺紋，分別有：圓柱內螺紋與圓錐外螺紋的配合（使用在低壓靜載的場合，如水、煤氣管的連接）、圓錐內螺紋與圓錐外螺紋的配合（適用於高壓、動載等受力複雜的場合）、圓柱內螺紋和圓柱外螺紋的配合（也叫做55°非密封管螺紋）不具有密封性，只做連接使用。

由於55°密封管螺紋只有一種公差，所以其標記由螺紋特徵代號和尺寸代號組成。

螺紋特徵代號Rc——表示圓錐內螺紋；

RP——表示圓柱內螺紋；

R1——表示與圓柱內螺紋配合的圓錐外螺紋；

R2——表示與圓錐內螺紋配合的圓錐外螺紋。

螺紋的尺寸代號是以管子通徑的規格作為管螺紋的尺寸規格， 例如上圖：尺寸代號為1/2的右旋圓錐外螺紋標記為R21/2，其基準平面上的大徑尺寸為φ20.955，每英寸14扣。。

6、美製管螺紋 牙型角為60°的密封管螺紋(NPT和NPSC),內、外螺紋可以組成兩種配合：錐/錐和柱/錐，這兩種配合的螺紋副本身都具有密封性。適用於管子、閥門、管接頭、旋塞及其他管路附件。為確保螺紋連接的密封性，應在螺紋副內添加合適的密封介質。

牙型 60°密封管螺紋的牙型，其原始三角形為60°的等邊三角形。圓錐螺紋的錐度比為1：16，其牙型角的角平分線垂直於螺紋軸線。

牙型上各尺寸按下式計算：

P=25.4/n

H=0.800p

f=0.033p

螺紋聯結

螺釘（螺栓）聯結的種類

有半圓頭螺釘、圓柱頭螺釘、沉頭螺釘：一般不用螺母，直接擰入工件的螺紋孔內，適用於受力不大及一些輕小零件的聯結。

小六角頭鉸制孔用螺栓：螺栓杆部與工件通孔配合良好，起緊固與定位作用，能承受側向力，一般用於不必打銷釘而又有定位要求的聯結。

雙頭螺栓聯結：裝配時一端擰入固定零件的螺孔中，再把被聯結件用螺母夾緊。這種聯結，適用於被連接件厚度較大或經常需要拆卸的地方。

六角頭螺栓聯結：使用時不需螺母，通過零件的孔，擰入另一零件的螺紋孔中。使用於不經常拆卸的地方。螺釘頭有小六角，內六角和方形等。

其它螺釘：如T型螺釘、地腳螺栓等。

螺紋緊固件的機械性能和常用材料

在螺栓的頭部，常有數字，這些數字表示螺栓的機械性能等級。螺栓、螺釘和螺柱的機械性能用小數的形式表示：如4.8、5.6、8.8、10.9等等。

性能等級小數點前的數字代表材料公稱抗拉強度σb的1/100，小數點後的數字代表材料的屈服強度(σs)或非比例伸長應力（σ0.2）與公稱抗拉強度(σb)之比的10倍(10σb/σb)。簡稱：屈強比，（3.6~6.8級為σs，8.8~12.9級為σ0.2）。

推薦材料：3.6級—低碳鋼；4.6~6.8級—低碳鋼或中碳鋼；8.8、9.8級—低碳合金鋼，中碳鋼經淬火併回火；10.9級—中碳鋼，低、中碳合金鋼，合金鋼，淬火併回火；12.9級—合金鋼淬火併回火。

螺栓的產品等級：

六角頭螺栓產品等級分為A、B、C三級。其中A級最精確，C級精度最差。A級用於承載較大，要求精度高或受衝擊、振動載荷的場所。標記示例：

螺紋規格d=M12、公稱長度ι=80mm、性能等級為8.8級、表面氧化、A級六角頭螺栓的標記為： 螺栓 GB/T5782 M12×80

A級粗牙全螺紋六角頭螺栓：M12、長度80、性能等級8.8級：GB/T5783 M12×80

C級六角頭螺栓：M12、長度80、性能等級為4.8級的標記為：GB/T5780 M12×80

C級全螺紋六角頭螺栓：M12×80的4.8級螺栓標記為：GB/T5781 M12×80

C級I型六角螺母M12、性能等級為5級、不經表面處理的：GB/T41 M12

潤滑劑的種類

滾動軸承使用的潤滑劑分為潤滑脂和潤滑油兩種。

一、 潤滑脂：潤滑脂是由潤滑油、稠化劑和添加劑在高溫下混合而成。根據稠化劑的種類，潤滑脂可分為鈣基潤滑脂、鈉基潤滑脂、鈣鈉基潤滑脂、鋰基潤滑脂、鋁基潤滑脂和二硫化鉬潤滑脂等。

潤滑脂的主要性能指標是針入度、滴點

滴點，一般用來評價潤滑脂的高溫性能。軸承的實際工作溫度應低於潤滑脂滴點10~20°C。針入度，表示潤滑脂的軟硬或承載能力。在重載荷下工作的軸承，應使用針入度小的潤滑脂。鈣基潤滑脂不易溶於水，適於潮溼、水分較多的工作環境。鈉基潤滑脂易溶於水，適合乾燥、水分少的工作環境。

一般軸承多采用潤滑脂潤滑。潤滑脂的優點在於：油膜強度高；油脂粘附性好，不易流失，使用時間較長；密封簡單，能防止灰塵、水分和其它雜物進入軸承。其缺點是：轉速較高時，摩擦損耗的功率較大。

潤滑脂的不足或過多，都會導致軸承工作中溫升增大，磨損加快，故潤滑脂的填充量要適度。一般，以填充量佔軸承空間的1/3~1/2為宜。

空氣鼓風機軸承，採用鋰基脂潤滑。為了防止軸承的超量潤滑，在軸承部位安裝脂量調節器。用過的和過多的潤滑脂，被驅入外殼內腔。

在一般條件下，應用簡單的毛氈圈密封，就可以滿足要求。當環境潮溼時，最好採用能再潤滑的迷宮式密封裝置。必要時，再串接一個離心擋板，以防噴、濺水進入。

二、潤滑油：潤滑油包括特製的礦物油、植物油和合成潤滑油。

潤滑油的性能指標有粘度、粘—溫特性、酸值、腐蝕性、閃點、凝固點等。

粘度，指潤滑油內部相對運動的摩擦阻力。粘度的大小，直接影響潤滑油的流動性和在摩擦面間形成潤滑油膜的能力，因此粘度是選擇潤滑油的重要依據。

在高速或高溫條件下工作的軸承，一般採用油潤滑。油潤滑的優點是：潤滑可靠、摩擦係數小，具有良好的冷卻和清洗作用、可用多種潤滑方式以適應不同的工作條件。其缺點是需要複雜的密封裝置和供油設備。

當軸承浸在油中時（油浴潤滑），油麵高度不應超過最下面滾動體的中心。轉速較高時，應採用滴油或油霧潤滑。

鋼的熱處理常識

退火 分為完全退火和消除內應力退火：

完全退火：亞共析鋼完全退火奧氏體化溫度一般選為Ac3+(30-50°C)，緩慢冷卻。適用於含碳量0.83%以下的鑄、鍛、焊件。目的在於使晶粒細化，消除或減少組織的不均勻性，改善切削加工性（降低硬度），提高塑性和韌性，消除內應力。

消除內應力退火：一般在稍高於再結晶溫度下（鋼鐵材料550-650°C）後緩冷到300°C後空冷。目的在於消除鑄造和焊接過程中產生的內應力，防止零件在使用過程中變形。

正火：正火是退火的一種變態，是將鋼材和鑄鐵工件加熱奧氏體化以後在空氣中冷卻，得到含有珠光體的均勻的熱處理工藝，它得到的晶粒比退火更細，增加了強度和韌性，減少內應力，改善低碳鋼的切削性能。正火主要用於不再進行淬火或調質的結構零件。

淬火及回火：

淬火：亞共析鋼淬火溫度為AC3+30-50°C，低碳鋼和40以下中碳鋼用水急速冷卻，45以上中碳鋼和高碳鋼、合金鋼用油冷卻。淬火後，得到硬度高，脆性大的組織。還要經過回火，才能使用。

整體淬火後低溫回火：目的在於降低鋼中的殘餘應力和脆性，而保持鋼在淬火後得到的高硬度和耐磨性。

整體淬火後中溫回火：目的在保持一定韌性的前提下，提高彈性和屈服點。主要用於受衝擊的零件，例如彈簧等。

整體淬火後高溫回火：又稱調質，獲得在塑性、韌性和強度方面都較好的綜合機械性能。在結構件中，應用廣泛。

表面淬火：使零件表面獲得高硬度和耐磨性，而心部保持高塑性和韌性。根據加熱方法不同，又有火焰淬火和高頻淬火等方法。

氮化：分為強化氮化和抗蝕氮化。強化氮化是為了提高零件表面的硬度、耐磨性和疲勞強度，並具有一定的耐蝕性。

滲碳：目的是使低碳鋼的表面含碳量增高到0.8-1.2%，經過適當的熱處理後，表面得到高硬度、高耐磨及高抗拉強度的性能，心部保持高塑性和韌性。

碳氮共滲：也叫氰化。是同時向鋼的表面滲碳和滲氮的過程。氰化處理不僅比滲碳處理有較高的硬度和耐磨性，而且兼有一定耐蝕和抗疲勞的能力，比滲碳或氮化所需時間短。

時效：鋼的力學和物理性能隨時間而變化的現象稱為時效。時效是合金的顯微組織不發生明顯變化而改變其性能的過程。鋼的時效有兩種：熱時效和形變時效。

形變時效處理：鋼件在冷變形後隨時間延長而令其性能發生變化的過程稱為形變時效，亦稱為機械時效。鋼的形變時效處理為：冷變形後，在室溫下需保持15～16天或更長時間，待其性能變化，若是在200～350°C時效處理，僅幾分鐘即可。

鉗工工作：

鉗工工作包括：

1、劃線：掌握劃線工具的使用、劃線塗料、劃線方法（包括平面劃線和立體劃線）。

劃線的目的在於：按照圖紙或實物尺寸，準確地在零件表面上劃出待加工部分的位置和界限；檢查毛坯是否符合要求，合理的分配加工餘量，為機械加工提供參考依據。

劃線前應做好準備工作，包括清理零件的冒口、型砂、氧化皮、飛邊、毛刺和汙物，熟悉圖紙和工藝，確定合理的劃線方案和順序，檢查和修磨所選用的劃線工具，在零件需要劃線的表面上塗色。為避免差錯和遺漏，劃線工作全部結束後或劃線中應做必要的檢查，以防因劃線錯誤，導致零件加工中途報廢。最後，根據需要打好樣衝眼。

2、鏨切：鏨切工具，鏨切方法，鏨切的安全技術，鏨子的淬火方法。

3、鋸割：鋸割工具、鋸割方法、防止鋸條損壞。

4、銼削：銼刀的種類、銼削方法、銼削廢品分析。

5、鑽孔、鍃孔和鉸孔：

1）、鑽孔：麻花鑽切削部分幾個要素：

螺旋角—通常所說的螺旋角是指螺旋槽上最外緣的螺旋線展開成直線與鑽頭軸線之間的夾角。在不同半徑處，螺旋角的大小是不相等的，螺旋角的大小直接影響前角的大小。螺旋槽起容納加入切削液和排除切屑的作用。普通麻花鑽的螺旋角一般在18°—32°。

鋒角：鋒角是兩主切削刃在與它們平行的平面上的投影夾角。它的大小影響前角、切削厚度、切削寬度、切屑流出方向、切削力、光潔度和孔的擴張量，以及外緣轉點的散熱條件。鋒角加大，可加大前角，加大切削厚度，使切削扭矩有所降低，並使排屑較有利，因此，適宜於鑽塑性大、強度大的材料；鋒角小，切削刃長度增大，切削寬度大，切削厚度減小，使單位長度負荷降低，且外緣點的刀尖角加大，散熱體積加大，可減輕切削刃的磨損，同時使軸向力減小，對鑽頭縱向穩定性有利，適宜於鑽脆性大、耐磨性材料。 普通麻花鑽的鋒角2φ=118°±2°。

前角：切削刃上任一點的基面與前面的夾角，稱為這一點的前角。普通麻花鑽的前角在外緣處最大，自外緣向中心逐漸減小，靠近鑽心處為負前角。前角的大小與螺旋角、主偏角、刃傾角有關。前角的大小決定切削難易程度和切屑在前面的摩擦情況，前角越大，切削越省力，但刃口強度降低；前角越小，刃口強度增加，也加大了切削力。

后角：切削刃上任一點的后角是刀具的後面與切削平面之間的夾角。后角加大，可以減小刀具後面與工件的摩擦，便於切削液流到切削區，有利於冷卻，改善磨損，並使切削刃鋒利，容易切入工件。后角過大，則削弱了切削刃的強度，熱量不易散出，並促使扎刀和振動的產生。因此，應根據不同材料和切削用量及鑽頭直徑來定后角的大小。后角一般是8°—12°。

橫刃斜角：在鑽頭的端面投影圖中，橫刃和主切削刃的銳角是橫刃斜角。后角加大時橫刃斜角就要減小，橫刃變長。橫刃越大，定心作用越好。普通麻花鑽的橫刃斜角是47°-55°。

橫刃：是兩個主後面的交線。橫刃的長短影響著軸向力的大小和刃口的強度。橫刃長=0.18d。

切削速度：（米/分鐘）=

鑽孔時的切削用量：

π×鑽頭直徑×主軸轉速 πDn

= ————————————— = ————

1000 1000

麻花鑽的切削用量，鑽鋼件15-18米/分鐘 加冷卻液

鑽灰鑄鐵16-20米/分鐘，不用冷卻液；

鑽不鏽鋼9——11米/分鐘，加冷卻液。

走刀量：（毫米/轉）鑽頭越大走刀量可以越大，材料越硬走刀量越小。

直徑10以下的鑽頭每轉0.1—0.2毫米

直徑10—20的每轉0.2—0.3毫米

直徑20—30的每轉0.5—0.6毫米

鑽孔前的準備：

1、 將工件按圖紙要求畫好線，檢查後打樣衝眼；

2、 檢查鑽床各部分是否正常，調整好所需要的轉速和進給量，準備好需用的切削液；

3、 根據工件材料的特性和工藝要求，刃磨好鑽頭的切削角度，並準備好工夾量具。工件壓緊要平整牢固。鑽直徑9以上的工件，必須壓（夾）緊。

鍃孔：鍃孔工作應注意的問題：

1、 用麻花鑽改制的鍃鑽要儘量短，以減少振動。

2、 鍃鑽的后角和外緣處的前角適當減小，以防產生扎刀現象。

3、 切削速度應比鑽孔低（一般是鑽孔速度的1/2—1/4）。以減少振動而獲得光滑表面。

4、 鍃鑽的刀杆和刀片都要裝夾牢固，工件要夾緊。

5、 鍃鋼的工件時，要在導柱和切削表面加些潤滑液。

鉸孔：

鉸刀：新鉸刀一般均留有0.005—0.02毫米的直徑研磨量，刃帶的光潔度也不高，只適用於鉸削8級精度以下的孔。如要鉸削7級精度以上的孔時，須先將鉸刀直徑進行研磨，使鉸刀直徑尺寸與工件上孔的直徑尺寸精度符合後再使用。

鉸削餘量的選擇不宜太大或太小。30以下的孔，一般0.2—0.3毫米，30—50的孔約0.5毫米，50—100的孔約0.8毫米。鉸孔的切削速度每分鐘8米左右。走刀量每轉0.4毫米，鉸孔要加切削液：鋼用乳化油水溶液。

攻絲：

手用普通絲錐：分粗牙和細牙，一般分頭錐和二錐。多用工具鋼製造。

機用普通絲錐：分粗牙和細牙，一般是一支。多用高速鋼製造。

攻絲前底孔的鑽削：

鑽鋼件、銅、鋁等塑性大的材料時：用螺紋的公稱直徑(d)直接減螺距(t)：

鑽頭直徑 dz =d – p （p ——螺距）

鑽鑄鐵等塑性較小的材料時：鑽頭直徑 dz =d –(1.04 ~1.06)p 。

手工攻絲：1、工件裝夾要正，比較容易判斷絲錐是否歪斜；2、開始攻絲時，儘量把絲錐放正，然後用手壓住絲錐，給一個軸向力，同時旋轉鉸槓，使絲錐進入。當絲錐進入1 ~2圈以後，從正面和側面觀察絲錐是否和工件平面垂直，必要時用90°角尺校正。一般攻削3 ~4圈螺紋後，絲錐的方向就可基本確定。如果開始絲孔攻的不正，可將絲錐旋出，用二錐加以糾正，然後再用頭錐攻削。當絲錐的切削部分全部進入工件時，就不需要再施加軸向力，靠螺紋自然旋進即可。對塑性材料來說，攻削過程中需經常保持足夠的切削液。

設備修理常識

1、概述

機床設備在使用過程中，各部零件會逐漸磨損以致損壞，使設備失去原有性能。如果繼續使用，就會降低生產效率，甚至滿足不了生產工藝要求，出現廢品。所以，必須定期計劃修理，或在某種情況下停機修理。

機床的修理與製造工作，有共同點也有不同點。機床設備的修理，既要根據機床製造的出廠標準，又要滿足機床使用單位的工藝要求。對維修人員，即要求掌握劃線、鑽孔、銼、鏨、鋸、刮等鉗工基本技能，又要求瞭解機床的結構、傳動關係、掌握零件的修換原則，選擇正確的修復方法，恢復機床設備的尺寸鏈和排除設備故障，以提高機床的精度和性能。因此，修理鉗工的工作也是廣泛而又複雜的。

2、修理前的技術準備工作

(1)設備的修前訪問和試車

對因故障造成停機修理的設備，在修前應進行訪問和了解，分析造成故障的原因，並儘快排除故障，恢復生產。對計劃修理設備，在大修前應做好以下幾項工作：

1)、瞭解待修設備經常加工的產品和工藝要求。

2)、瞭解待修設備的性能和常出現的問題。

3)、檢查設備檔案，瞭解待修設備過去使用、修理的情況和其它有關記錄。

4)、檢查待修設備必要的附件、工具及其裝置是否齊全。

5)、使用檢驗工具檢查機床設備主要幾何精度和實際誤差。

6)、作機床設備運轉試驗，檢查工作狀態下的情況。

7)、瞭解操作人員、使用單位對待修機床設備有無改進和改裝要求。

設備檢查和試車中發現的重大問題，應做書面記錄，並制定相應的解決措施和驗收方法。

（2）、 機床設備的拆檢。 1）、拆卸：

、拆檢工具：使用的工具必須保證合格零件不會發生損壞和不降低使用精度，應儘量採用工具，如旋鬆圓螺母時應用勾頭扳手，拉卸小軸、錐銷或圓銷時採用拉銷工具，拆卸齒輪或皮帶輪時應用螺桿式拉卸工具，嚴禁用硬手錘直接在零件的工作面上敲擊。

、拆卸工作，應在瞭解傳動機構的基礎上，預先考慮操作程序，依次進行。

、拆卸時，零件的迴轉方向必須辨別清楚，對重要的零件，要記下相互裝配位置。

、拆下的零件必須按部件有次序有規則地擺放。對精密零件要妥善保存，避免變形（例如：對絲槓、長軸類零件必須用繩索吊放，以防彎曲）。對於成套加工不能互換的零件，在拆卸前應做上記號，或用繩索串起。對於不需修理和更換的零件，應儘可能按原裝配關係套裝在一起。

、確定修換的零件應記清配合部位和相配零件的配合關係。

2）、零件的清洗：

為了便於檢查零件的缺陷和鑑定是否需要更換，對拆下的零件應做必要的清洗。帶有油汙的零件一般多用煤油或柴油來清洗。採用化學水溶液做清洗劑要用熱水衝開，清洗後必須用熱水進行沖洗並烘乾，塗上防鏽油，以防生鏽。

3）、修換零件的確定原則

決定零件是否修換，取決於零件的磨損程度及對設備的精度、性能、工藝要求等的影響：

3、修理技術及其應用

（1）、修復工藝的分類

修理技術應用的目的，是在經濟合理條件下恢復磨損或斷裂零件的尺寸和形狀。在確定零件是否修換時，應儘量採用修復技術，貫徹能修不換，多修少換的原則。

合理地選用修復工藝，是提高修理質量、降低修理成本、加快修理速度的有效措施。目前在國內外廣泛地使用了近代化的修理技術和工藝，我國推廣了"焊、補、噴、鍍、鉚、鑲、配、改、校、漲、縮、粘"十二種方法。正確地使用修理技術已成為修理工作中的重要手段。

注："+"為修理效果良好；"-"為修理效果不好。

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