機(jī)械基本知識筆錄

1、讀書筆錄、機(jī)密文件 熱處理車間設(shè)備布置 設(shè)備布置間距（1） 爐子后端距墻柱的距離，一般箱式爐取1-2m；煤氣爐和油爐取1.5-1.8m；可控氣氛爐應(yīng)留出輻射管取出的距離。（2） 爐子之間的距離，小型爐0.8-1.2m;中型爐1.2-1.5m;大型爐1.5-2m；間隙式爐組成的生產(chǎn)線0.5-0.8m；連續(xù)式爐3.0-4.0m（3） 井式爐間的距離，小型爐0.8-1.2m；中型爐1.2-1.5m；大型爐2.5-4m。（4） 井式爐爐口距地面距離，滲碳爐0.3m;正火、回火爐0.7-0.9m.（5） 連續(xù)式爐的爐前后區(qū)空地，鍛件熱處理爐；爐前6-8m、爐后8-12m；連續(xù)氣體滲碳爐：爐前4-6m、爐

2、后2-3m；一般連續(xù)式爐前后4-6m。（6） 爐子安裝高度 即爐口平面到地平的距離，人工操作時(shí)，一般為0.85-0.9m熱處理車間建筑物與構(gòu)筑物防火要求：要求建筑物的墻、隔墻、地面、頂棚必須耐火，通常應(yīng)為鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)。對于一些改建廠的木結(jié)構(gòu)廠房，一般不能使用，如用于小型熱處理車間時(shí)，應(yīng)根據(jù)防火要求作相應(yīng)的防火處理。通風(fēng)要求：熱處理車間存在油氣、熱氣、有害健康的氣體及塵粉等，車間應(yīng)通風(fēng)換氣，換氣的方式有自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)。自然通風(fēng)是依靠天窗和側(cè)墻的窗戶形成自然對流。自然通風(fēng)換氣常不充分，需加局部強(qiáng)制通風(fēng)換氣。夏季通風(fēng)可降低車間內(nèi)溫度，車間操作者最合適的室內(nèi)溫度為15-30，溫度高于30，濕

3、度大于50，工作效率就會降低，容易疲勞。一般要求熱處理車間換氣量為每小時(shí)10-15次。3、采光要求 熱處理車間由于檢測儀器較多，希望車間光線明亮，減輕操作者眼睛疲勞、提高工作效率（詳見表14-17）。 磨床型號 磨床分為三大類。一般磨床為第一類，用字母M表示。超精加工機(jī)床、拋光機(jī)床、砂帶拋光機(jī)為第二類，用2M表示。軸承套圈、滾球、葉片磨床為第三類，用3M表示。齒輪磨床和螺紋磨床分別用Y和S表示。第一類磨床按加工不同分為以下幾種：儀表磨床；外圓磨床（如M1332A、MBS1332A、MM1420、M1020、MG10200等）；2內(nèi)圓磨床（如M2110A、MGD2110等）3砂輪機(jī)；4坐標(biāo)磨床；

4、5導(dǎo)軌磨床；6刀具刃磨床（如M6025A、M6110等）；7-平面及端面磨床（如M7120、MG7132、M7332、M7475BD等）8-曲軸、凸輪軸、花鍵軸、軋輥磨床（如M8240A、M8312、M8612A、MG8425等）9-工具磨床（如MK9017、MG9019等）。 型號還指明機(jī)床主要規(guī)格參數(shù)。一般以機(jī)床上加工的最大工件尺寸或工作臺面寬度（或直徑）的1/10表示；曲軸磨床則表示最大回轉(zhuǎn)直徑的1/10；無心磨床則表示基本參數(shù)本身（如M1080表示最大磨床直徑為80）。磨床的通用特性和結(jié)構(gòu)特性代號位于型號第二位（見表）如型號MB1432A的B表示半自動萬能外圓磨床。 常用機(jī)床通用特性代

5、號 通用特性高精度精密自動半自動數(shù)控仿型加工中心（自動換刀）輕型數(shù)顯簡式或經(jīng)濟(jì)型高速代號GMZBKFHQXJS讀音高密自半控仿?lián)Q輕顯簡速機(jī)床機(jī)構(gòu)性能的重大改進(jìn)用順序A、B、C，表示，加于型號末尾。目前我國工廠中使用的一部份老機(jī)床型號用三位數(shù)表示，例如M131W表示最大磨削直徑為315mm的萬能外圓墨床。以平面磨床為例說明磨床型號的表示方法： M74 75 B園臺平面磨床工作臺直徑750mm第一次機(jī)構(gòu)重大改進(jìn) 磨床的潤滑和保養(yǎng)良好的保養(yǎng)和潤滑有利于延長機(jī)床的使用壽命，保持機(jī)床的精度和可靠性。潤滑的目的是減小磨床摩擦面和機(jī)構(gòu)傳動副的磨損，并提高機(jī)構(gòu)工作的靈敏度。一、 潤滑磨床主軸的動壓軸承常使用精

6、密機(jī)床主軸油或煤油與汽輪機(jī)油配置的主軸油潤滑。高速滾動軸承用3號及基潤滑脂潤滑。磨床導(dǎo)軌面潤滑用全耗損系統(tǒng)用油。一般滾動軸承可用3號軸承潤滑脂潤滑。 二、保養(yǎng)（1）工作前后須清理機(jī)床，檢查磨床部件、機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)是否正常。（2）磨床敞開的滑動面和機(jī)械機(jī)構(gòu)須涂油防銹。（3）人工潤滑的部位須按規(guī)定的油類加注，并保證一定的油面高度。（4）定期沖洗更換冷卻系統(tǒng)。（5）高速滾動軸承的溫升應(yīng)低于60。（6）不同精度等級和參數(shù)的磨床與加工工件的精度和尺寸參數(shù)相對 應(yīng)。 （7）不碰撞或拉毛機(jī)床工作面和部件。 磨削加工的特點(diǎn)和磨削過程一、磨削加工的特點(diǎn) 與其它金屬加工方法比較，磨削加工有以下特點(diǎn)： （1）砂輪是

7、由磨料和結(jié)合劑粘結(jié)而成的特殊的多刃刀具，通稱磨具。在砂輪表面每平方厘米面積上約有60-1400顆磨粒，每顆磨粒相當(dāng)于一個(gè)刀齒。磨粒是一種高硬度的非金屬晶體，它不但可磨削銅、鑄鐵等較軟的材料，而且還可以加工各種淬硬鋼件、高速工具鋼刀具和硬質(zhì)合金等硬材料以及超硬材料（如氮化硅）。 （2）砂輪具有較高的圓周速度，一般為35m/s 左右。砂輪在磨削時(shí)除了對工件表面有切削作用外，還有強(qiáng)烈的擠壓和摩擦作用，在磨削區(qū)域，瞬時(shí)溫度高達(dá)1000左右。 （3）砂輪工作面經(jīng)修整后，可形成極細(xì)微的刃口，以切除工件表面極薄的金屬層。但磨削作為精加工工序，也具有極高的金屬切除率（如強(qiáng)力磨削等）。 （4）磨削加工能獲得極高

8、的加工精度和極小的表面粗糙度值。加工精度通?？梢赃_(dá)到公差等級IT6-IT7,表面粗糙度可達(dá)Ra1.25-0.16m。如鏡面磨削工件表面的粗糙度為Ra0.01m，工件表面光滑如鏡。尺寸精度和形狀精度可達(dá)1m以內(nèi)，其誤差相當(dāng)于人體頭發(fā)絲粗細(xì)的1/70或更小。（5）砂輪在磨削時(shí)還具有“自銳作用”，部分磨鈍的磨粒在一定條件下能自動脫落或崩碎，從而使砂輪保持良好的磨削性能。二、磨削過程 金屬磨削的實(shí)質(zhì)是工件被磨削的金屬表層在無數(shù)磨粒瞬間的擠壓、切削、摩擦作用下產(chǎn)生變形而后轉(zhuǎn)為磨屑，并形成光潔加工表面的過程。 金屬的變形有彈性變形和塑性變形兩種。金屬磨削過程可分三個(gè)階段，砂輪表面的磨粒與工件材料接觸瞬間為

9、彈性變形的第一階段。磨粒繼續(xù)切入工件，工件材料進(jìn)入塑性變形的第二階段。 工件材料的晶粒發(fā)生滑移，使塑性變形不斷增大，當(dāng)達(dá)到工件的強(qiáng)度極限時(shí)被磨削層材料產(chǎn)生擠裂，即進(jìn)入第三階段，最后被切離。磨削過程表現(xiàn)為力和熱的作用。1、磨削力磨削時(shí)砂輪與工件間發(fā)生切削作用和摩擦作用。磨削加工工件材料抵抗磨具磨削所產(chǎn)生的阻力稱磨削力。 磨削熱磨削時(shí)產(chǎn)生的熱量較車削、銑削大，熱量傳入砂輪、磨屑或被切削液帶走。然而砂輪是熱的不良導(dǎo)體。因此幾乎80%的熱量傳入工件和磨屑。磨削區(qū)域的瞬間高溫，可燒傷工件的表層并使磨屑燃燒。磨削熱會引起工件的熱變形，從而影響加工精度，因此磨削時(shí)應(yīng)特別注意對工件的冷卻。 磨削用量的基本概念

10、以外圓磨削為例，磨削用量包括：砂輪圓周速度V0、工件圓周速度Vw、縱向進(jìn)給量f、橫向進(jìn)給量ap，見圖。砂輪圓周速度砂輪外圓表面上任一磨粒相對于待加工表面在主運(yùn)動方向上的瞬時(shí)速度，稱為砂輪圓周速度V0，單位為m/s。計(jì)算公式為D0nV0 =100060式中D0砂輪直徑（mm）；n砂輪轉(zhuǎn)速（r/min）。外圓磨削和平面磨削的砂輪圓周速度一般在30-35m/s，內(nèi)圓磨削的速度較低，一般在18-30m/s。砂輪圓周速度對磨削質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率有直接的影響。當(dāng)砂輪直徑變小時(shí)，會出現(xiàn)磨削質(zhì)量下降現(xiàn)象，就是由于砂輪圓周速度下降了的緣故。工件圓周速度工件圓周速度是工件被磨削圓周表面上任意一點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)在進(jìn)給運(yùn)動

11、方向上的位移；單位為m/min。計(jì)算公式為dwnwV0 =1000式中dw工件外圓直徑（mm）；nw工件轉(zhuǎn)速（r/min）。工件圓周速度比砂輪圓周速度低得多，一般為5-30m/min?？v向進(jìn)給量工件每轉(zhuǎn)相對砂輪在縱向的位移，叫做縱向進(jìn)給量，單位為mm/r。計(jì)算公式為:F=(0.2-0.8)B式中B砂輪寬度（mm）；縱向進(jìn)給量與工作臺縱向速度間有以下關(guān)系fnwV =1000式中V工作臺縱向速度（m/min）；nw工件轉(zhuǎn)速（r/min）。橫向進(jìn)給量外圓磨削時(shí)，在工作臺每次行程終了時(shí)，砂輪在橫向進(jìn)給運(yùn)動方向上的位移叫橫向進(jìn)給量，單位為mm。它是衡量背吃刀量大小的參數(shù)。橫向進(jìn)給量可按下式計(jì)算D-dap

12、=2式中D進(jìn)給前工件的直徑（mm）；d進(jìn)給后工件的直徑（mm）。外圓磨削的橫向進(jìn)給量很小，一般取0.005-0.04mm，精磨時(shí)選小值，粗磨時(shí)則選大值。切削液一、概述切削液主要用來降低磨削熱和減少磨削過程中工件與砂輪之間的摩擦。切削液主要有以下作用：1.冷卻作用 切削液的熱傳導(dǎo)作用，能有效地改善散熱條件，帶走絕大部分磨削熱，降低磨削溫度。冷卻作用的大小與切削液的種類、形態(tài)、用量和使用方法有關(guān)。切削液的傳熱系數(shù)越大，則冷卻作用越顯著。如水的散熱能力比油強(qiáng)，故有極好的冷卻作用。2.潤滑作用 切削液能滲入到磨粒與工件的接觸表面之間，粘附在金屬表面上，形成潤滑膜，減少磨粒和工件之間的摩擦，從而延長砂輪

13、的壽命，減小工件表面粗糙度值。由于接觸表面上的壓力較大，純礦物油不易滲入到磨削區(qū)，為此在切削液中須加進(jìn)一些硫、氯、磷等極壓添加劑。這些添加劑與鋼鐵表面接觸后能迅速發(fā)生化學(xué)變化，產(chǎn)生新的化合物（硫化鐵、氯化鐵等），吸附在金屬上，能顯著提高潤滑效果。3.清洗作用 切削液可將磨屑和脫落下的磨粒沖洗掉，以免工件磨削表面被劃傷。4.防銹作用。切削液的種類切削液的化學(xué)成分要純，化學(xué)性質(zhì)要穩(wěn)定，無毒性，其酸度應(yīng)呈中性，以免刺激工人的皮膚和腐蝕工件、機(jī)床或砂輪。切削液分水溶液和油類兩大類。常用的水溶液有乳化液和合成液兩種，常用的油類為全損耗系統(tǒng)用油（機(jī)械油）和煤油。各種切削液的特點(diǎn)見表油 類水溶類合成類潤滑性

14、最好比油差比油差冷卻性差較好好化學(xué)穩(wěn)定性好差好清洗性差（輕質(zhì)好）較差好防銹性好差較好磨削用量大大較大磨削力最小小小表面粗糙度值最小小小表面層變質(zhì)少多少防火性差好好發(fā)泡性較小小大使用期長短較長 水溶液以水為主要成分，天然水的冷卻作用很好。但使用不當(dāng)易使機(jī)床和工件銹蝕。 油類的潤滑和防銹作用好，低粘度的礦物油，如L-AN32全損耗系統(tǒng)用油及煤油等較常用。螺紋及齒輪磨床用-AN32全損耗系統(tǒng)用油。 1、乳化液 乳化液由乳化油加水沖制而成。 乳化油的配方種類很多，乳化液是油與水的混合體。因?yàn)槎卟豢苫旌?，故必須加入乳化劑。乳化劑的分子有兩個(gè)頭，一頭親水，一頭親油。把油在水中攪拌時(shí)，乳化劑吸附在油粒表面

15、上，使它們均勻地懸浮在水中。 使用時(shí)，取質(zhì)量分?jǐn)?shù))2-5的乳化油和水配制即可。天冷時(shí)，可先用少量溫水將乳化油熔化，然后再加入冷水調(diào)勻。根據(jù)不同的工件材料，可適當(dāng)調(diào)配其質(zhì)量分?jǐn)?shù)。磨削鋁制工件時(shí)，如濃度過高，會引起表面腐蝕。磨削不銹鋼工件時(shí)，采用較高濃度，則效果較好。通常，精磨時(shí)乳化液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)比粗磨時(shí)高些。2、合成液是一種新型的切削液，由添加劑、防銹劑、低泡油性劑和清洗防銹劑配制而成。工件表面粗糙度可達(dá)Ra0.025m，砂輪壽命可提高1.5倍，使用期超過一個(gè)月。冷卻的方式有外冷卻法和內(nèi)冷卻法兩種。 目前常用的是外冷卻法，將切削液直接澆注在砂輪和工件接觸的部位，但切削液不能全部進(jìn)入磨削區(qū)域。 內(nèi)

16、冷卻是一種較有效的冷卻方式（見圖），切削液通過中空錐形蓋引入到砂輪的中心臟內(nèi)。由于離心力的作用，這些切削液就會通過砂輪內(nèi)部的空隙流向砂輪四周邊緣區(qū)域的加工表面，從而起到有效的冷卻作用。目前，由于還有一些具體問題尚待解決，內(nèi)冷卻法還未推廣使用。 在刃磨刀具時(shí)采用浸硬脂酸砂輪，可以取得較好的冷卻效果。這實(shí)質(zhì)上也是一種內(nèi)冷卻法，磨削時(shí)，磨削區(qū)域的熱量使砂輪邊緣部分的硬脂酸熔化，而使其灑入磨削區(qū)域起冷卻作用。使用切削液時(shí)，要注意以下幾個(gè)問題：（1）應(yīng)該直接澆注在砂輪與工件接觸的部位。（2）流量應(yīng)充足，并應(yīng)均勻地噴射到整個(gè)砂輪寬度上。切削液流量一般不低于0.5L/（min.mm）。（3）應(yīng)有一定的壓力，

17、以便切削液沖入磨削區(qū)域。（4）切削液應(yīng)經(jīng)常保持清潔，盡量減少切削液中雜質(zhì)的含量，變質(zhì)的切削液要及時(shí)更換，超精密磨削時(shí)可以采用專門的過濾裝置。圖示為一般的切削液冰箱，水箱的容積較大，以便使切削液保持一定的溫度，保證加工精度。此切削液水箱采用沉淀過濾的方法，切削液先流入金屬網(wǎng)，并經(jīng)水箱隔板使雜質(zhì)沉淀。改良型的水箱見圖，切削液經(jīng)臺階式隔板的循環(huán)沉淀作用，可達(dá)到較好的過濾效果，這類水箱成本低，占地面積小。圖示為固定式磁性過濾器，它結(jié)構(gòu)簡單，能過濾切削液中的磨屑，凈化能力比一般水箱高。砂輪一、砂輪的結(jié)構(gòu)在砂輪制造廠中，一般砂輪須經(jīng)過混料、成型、干燥、燒結(jié)、整形、靜平衡、硬度測定、安全線速度試驗(yàn)等復(fù)雜程序

18、而制成。砂輪具有特殊的結(jié)構(gòu)。磨粒依靠結(jié)合劑構(gòu)成的“橋”支持著，承受磨削力的作用，砂輪內(nèi)的網(wǎng)狀空隙起到容納磨屑和散熱的作用。磨粒、結(jié)合劑、網(wǎng)狀空隙構(gòu)成砂輪結(jié)構(gòu)的三要素。砂輪的工作特性由以下幾個(gè)要素衡量：磨料、粒度、結(jié)合劑、硬度、組織、形狀和尺寸、最高工作速度等。各種特性的砂輪，都有其適用的范圍。二、磨料 磨料是砂輪的主要成分，磨料經(jīng)壓碎后即成為各種粗細(xì)不同的磨粒。在磨削時(shí)它要經(jīng)受強(qiáng)烈的摩擦、擠壓和高溫的作用，所以磨料必須具有高的硬度，同時(shí)還應(yīng)有一定的耐熱性和相當(dāng)?shù)捻g性。 磨料分天然磨料和人造磨料兩大類。天然磨料有剛玉和金剛石等。天然剛玉含雜質(zhì)多，天然金剛石價(jià)格昂貴，均很少采用。所以目前制造砂輪用

19、的磨料主要是人造磨料（GB/T2476)。人造磨料分剛玉類、碳化物類、超硬類三大類，各種人造磨料的特性如下：1.剛玉類 剛玉類磨料主要成分是氧化鋁（AL2O3）。它由鋁釩土等為原料在高溫電爐中熔煉而成。適于磨削抗拉強(qiáng)度較高的材料，如各種鋼材。按氧化鋁含量、結(jié)晶構(gòu)造、滲入物的不同，剛玉類可分為以下幾種：（1）棕剛玉A 棕剛玉的顏色呈棕褐色。用它制造的陶瓷結(jié)合劑砂輪通常為藍(lán)色或淺藍(lán)色。棕剛玉的硬度和韌性較好，能承受較大的磨削力，適于磨削優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、青銅等金屬材料，且價(jià)格便宜。（2）白剛玉WA 白剛玉含氧化鋁的純度極高，呈白色，因此又稱白色氧化鋁。白剛玉較棕剛玉硬而脆，磨粒相當(dāng)鋒利，

20、磨粒也容易破裂而形成新的鋒利刃口。因此白剛玉具有良好的磨削性能，磨削過程產(chǎn)生的磨削熱比棕剛玉低。適用于精磨各種淬硬鋼、高速工具鋼以及容易變形的工件等。（3）鉻剛玉PA 鉻剛玉除了含氧化鋁外，還含有少量的氧化鉻（Cr2O3），顏色呈玫瑰紅色。鉻剛玉的硬度與白剛玉相近，而韌性比白剛玉好，磨削韌性好的鋼件，如磨高釩高速工具鋼時(shí)砂輪的磨削效率均比白剛玉高。在相同磨削條件下，用鉻剛玉磨出的工件表面粗糙度值比白剛玉砂輪稍小。適用于精磨各種淬硬鋼件。（4）微晶剛玉MA 顏色和化學(xué)成分與棕剛玉相似。由于磨粒熔煉成微小尺寸的晶體結(jié)構(gòu)，故韌性和自銳性更好。適用于磨削不銹鋼、鉻軸承鋼和特種球墨鑄鐵，也適用于作超精密

21、磨削。（5）單晶剛玉 SA 單晶剛玉是用特殊方法熔煉成的單晶體。它不象其它磨料需經(jīng)過機(jī)械粉碎，因此磨粒內(nèi)部沒有傷痕和殘余應(yīng)力，硬度和韌性都比白剛玉高，在磨削過程中具有較高的磨削性能。它適宜于磨削韌性好的不銹鋼、高釩高速工具鋼和其它難加工材料，在超精密磨削中也有應(yīng)用。2. 碳化物類碳化物類磨料其硬度和脆性比氧化鋁高，磨粒也更鋒利，不宜用來磨削鋼料等韌性金屬，適用于磨削脆性材料，如鑄鐵、硬質(zhì)合金等。碳化物類不宜磨削鋼料的另一個(gè)原因是：在高溫下碳化物中的碳原子要向鋼的鐵素體中擴(kuò)散。常用的碳化物磨料是碳化硅，碳化硅由硅石和焦炭為原料在高溫電爐中熔煉而成，按含SiC的純度不同，可以分以下兩種：（1）黑碳

22、化硅C 磨料的顏色呈黑色，且有金屬光澤，其硬度高于剛玉類的任何一種。磨粒棱角鋒利，但是性脆，經(jīng)不住大的磨削壓力，較適宜于磨削抗拉強(qiáng)度低的材料，如鑄鐵、黃銅、青銅等。（2）綠碳化硅GC 含碳化硅的純度極高，呈綠色，也有美麗的金屬光澤。綠色碳化硅的硬度比黑色碳化硅高，刃口鋒利，但脆性更大，適于磨削硬而脆的材料，如硬質(zhì)合金等。3. 超硬類 超硬類磨料是近年來發(fā)展的新型磨料。（1）人造金剛石SD 金剛石是目前已知物質(zhì)中最硬的一種材料，其刃口非常鋒利，切削性能優(yōu)良，但價(jià)格昂貴。主要用于加工高硬度材料，如硬質(zhì)合金和光學(xué)玻璃等。人造金剛石是以石墨作原料，在觸媒劑作用下，利用超高壓、超高溫，將石墨轉(zhuǎn)變成碳的同

23、素異晶體。人造金剛石無色透明，或呈淡黃、淡綠色。（2）立方氮化硼CBN 主要用于磨削高硬度、高韌性的難加工鋼材。它呈棕黑色，硬度略低于金剛石，具有極好的磨削性能，特別適于磨削耐熱鋼、高鉬、高釩、高鈷的合金鋼、不銹鋼等特種鋼材。在磨削特種鋼材時(shí)，立方氮化硼的效率比金剛石要高五倍，比氧化鋁砂輪高近百倍。上述兩種磨料的砂輪制作與其它磨料不同。三、粒度粒度是表示磨粒尺寸大小的參數(shù)，根據(jù)磨料標(biāo)準(zhǔn)GB/T2477的規(guī)定，粒度用41個(gè)粒度代號表示。粒度有兩種表示方法。顆粒尺寸大于50m的磨粒（W63除外），用篩網(wǎng)篩分的方法測定，粒度號代表的是磨粒所通過的篩網(wǎng)在每英寸長度上所含的孔目數(shù)。例如，60粒度是指它可

24、以通過孔徑0.28mm，網(wǎng)號028的篩網(wǎng)，但不能通過孔徑0.224，網(wǎng)號0224, 的篩網(wǎng)。因此用這種方法表示的粒度號越大，磨粒就越細(xì)。微粉用顯微鏡測量的方法測量其粒度，粒度號W表示微粉，阿拉伯?dāng)?shù)表示磨粒的實(shí)際寬度尺寸。例如W40表示顆粒大小為4028m。 砂輪的粒度對工件表面的粗糙度和磨削效率都有很大的影響。四、結(jié)合劑 結(jié)合劑是將磨粒粘結(jié)成各種砂輪的材料。結(jié)合劑的種類及其性質(zhì)，影響著砂輪的硬度、強(qiáng)度。常用的結(jié)合劑分有機(jī)結(jié)合劑和無機(jī)結(jié)合劑兩大類。其中無機(jī)結(jié)合劑最常用的是陶瓷結(jié)合劑（V），有機(jī)結(jié)合劑最常用的有樹脂結(jié)合劑（B）和橡膠結(jié)合劑（R）兩種。有時(shí)還用增強(qiáng)樹脂結(jié)合劑（BF），增強(qiáng)橡膠結(jié)合劑（

25、RF）。 1. 陶瓷結(jié)合劑V 是目前應(yīng)用最廣的一種結(jié)合劑。它由天然花崗石和粘土為原料配制而成。其主要優(yōu)點(diǎn)是： （1）物理和化學(xué)性能穩(wěn)定，能耐熱和耐腐蝕，因此可以用于干磨，又能適應(yīng)使用各種切削液的磨削，貯存時(shí)間也較長。 （2）砂輪的多孔性好，砂輪不易堵塞。 （3）粘結(jié)力較大，磨削時(shí)，能較好地保持砂輪的外形輪廓。它的缺點(diǎn)是：（1）呈脆性，不能承受大的沖擊和側(cè)面壓力，不能制造薄片砂輪。砂輪的磨削速度一般不能超過35m/s。70年代以來，我國成功地研制了含硼陶瓷結(jié)合劑（粘土25%，鋰輝石26%，硼玻璃35%，無堿玻璃15%），使陶瓷結(jié)合劑的結(jié)合強(qiáng)度大大提高，可以用作5080m/s的高速磨削。（2）砂輪

26、沒有彈性，磨削時(shí)發(fā)熱量較大。（3）怕冰凍。2. 樹脂結(jié)合劑B 是一種有機(jī)結(jié)合劑，由石碳酸與甲醛人工合成。它的主要優(yōu)點(diǎn)是：（1）有很高的強(qiáng)度，可制造薄片和速度高于50m/s的高速砂輪，其應(yīng)用范圍僅次于陶瓷結(jié)合劑。（2）砂輪自銳性好，磨削效率高。（3）砂輪具有彈性，磨粒在工作時(shí)能退讓，所以可避免工件表面燒傷。同時(shí)，它還具有彈性拋光作用，工件可獲得較小表面粗糙度值。主要缺點(diǎn)是：（1）耐熱性差，耐熱溫度為200左右，磨削溫度高時(shí)，砂輪消耗快，高溫會把結(jié)合劑燒毀。（2）由于自銳性好，砂輪容易失去正確的外形。（3）耐腐蝕性較差，切削液含堿量不能超過1.5%，否則結(jié)合強(qiáng)度將大為減弱，而且潮濕的環(huán)境也會使砂輪

27、的強(qiáng)度降低，故一般樹脂結(jié)合劑的砂輪存放期不宜超過一年。3. 橡膠結(jié)合劑R 它是一種有機(jī)結(jié)合劑，以天然橡膠或人造橡膠為主要原料制成。其特點(diǎn)是：（1）彈性比樹脂結(jié)合劑好，可以制成更薄的砂輪。（2）砂輪退讓性好，不易燒傷工件并有良好的拋光作用。（3）耐熱性差，耐熱溫度低于150，耐濕性能也較差，存放期為二年。五、硬度砂輪的硬度是指結(jié)合劑粘結(jié)磨粒的牢固程度，可衡量磨粒在磨削力作用下從砂輪表面上脫落下來的難易程度。磨粒不易脫落的砂輪，就稱硬砂輪。應(yīng)注意不要把砂輪的硬度與磨粒自身的硬度混同起來。砂輪的硬度對磨削生產(chǎn)率和加工的表面質(zhì)量影響極大。如果砂輪硬度選得太硬，磨粒變純后仍不能脫落，磨削力和磨削熱會顯著

28、增加。如果選得太軟，磨粒還很鋒利就脫落，則會加快砂輪損耗。為了適應(yīng)不同的工件材料和加工要求，砂輪硬度分七大級。硬度代號按軟至硬順序分：A、B、C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、P、Q、R、S、T、Y（見表） 砂輪硬度等級硬度等級名稱代號硬度等級名稱代號超軟A、B、C、D、E、F中硬P、Q、R軟G、H、J硬S、T中軟K、L超硬Y中M、N六、組織 組織是表示砂輪內(nèi)部結(jié)構(gòu)松緊程度的參數(shù)。砂輪的松緊程度與磨料占有砂輪的體積的比例有關(guān)，見圖 砂輪組織號是以磨料占砂輪體積的百分比（磨料率）來劃分的，共分十五級，每個(gè)代號都按磨料所占全部體積的百分比表示，見表 可知，砂輪組織號數(shù)越低，越緊密，磨料占

29、砂輪體積的百分比也越大，因而磨粒與磨粒之間的空隙越小。 一般外圓、內(nèi)圓、平面、無心磨以及刃磨用的砂輪都采用組織中等的砂輪。七、形狀和尺寸 常用的各種砂輪與砂瓦的名稱、形狀、代號及用途見表八、最高工作速度 砂輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)受很大的離心力作用，如果沒有足夠的強(qiáng)度，砂輪就會爆裂而引起嚴(yán)重事故。離心力大小與砂輪圓周速度的平方成正比例，所以當(dāng)砂輪圓周速度增大到一定數(shù)值時(shí)，離心力就會超過砂輪強(qiáng)度所允許的范圍，使砂輪爆裂。砂輪強(qiáng)度通常用最高工作速度來表示。最高工作速度比砂輪爆裂時(shí)的速度低得多，各種砂輪都規(guī)定了最高工作速度，安全系數(shù)為1.5九、砂輪的代號 根據(jù)普通磨具標(biāo)準(zhǔn)GB2458規(guī)定，砂輪（普通磨具）各特性

30、參數(shù)以代號形式表示，其次序是：砂輪形狀、尺寸、磨料、粒度、硬度、組織、結(jié)合劑、最高工作速度。書寫順序示例：十、砂輪的選擇 每種砂輪根據(jù)其特性，都有一定的適用范圍，一般應(yīng)根據(jù)工件的材料、形狀、熱處理方法、加工精度、表面粗糙度、磨削用量以及磨削形式等選用。（1）磨料的選擇按工件材料及其熱處理方法選擇，即使磨料本身的硬度與工件材料的硬度相對應(yīng)。一般的選擇原則是：工件材料為一般鋼材，可選用棕剛玉；工件材料為淬火鋼、高速工具鋼，可選用白剛玉或鉻剛玉；工件材料為硬質(zhì)合金，則可選用人造金剛石或綠色碳化硅；工件材料為鑄鐵、黃銅，則選用黑色碳化硅。下表可供選擇時(shí)參考。 （2）粒度的選擇按工件表面粗糙度和加工精度

31、選擇。細(xì)粒度的砂輪可磨出光潔的表面；粗糙度則相反，但由于其顆粒粗大，砂輪的磨削效率高。一般常用的粒度是4680。粗磨時(shí)選用粗砂輪，精磨時(shí)選用細(xì)粒度砂輪，下表可供選擇時(shí)參考。 （3）砂輪硬度的選擇 砂輪硬度是衡量砂輪“自銳性”的重要指標(biāo)。磨削過程中，磨粒逐漸由銳利而變鈍，部分鈍化了的磨粒繼續(xù)工作，作用在磨粒上的壓力就會不斷增大；當(dāng)壓力大到一定數(shù)值時(shí)，有的磨粒會自行崩碎而形成新的刃口；當(dāng)壓力超過結(jié)合劑的粘結(jié)力時(shí)，磨粒會自行脫落。鈍化了的磨粒自行崩碎或脫落使砂輪保持銳利的特性稱為“自銳性”。較軟的砂輪有較好的“自銳性”，可提高砂輪的磨削性能，減小磨削力和磨削熱。一般常用HK。磨硬材料時(shí)，磨粒容易鈍化

32、，應(yīng)選用軟砂輪，以使砂輪銳利；磨軟材料時(shí)，砂輪不易鈍化，應(yīng)選用硬砂輪，以避免磨粒過早脫落損耗；磨削特別軟而韌的材料時(shí)，砂輪易堵塞，可選用較軟的砂輪第十節(jié)砂輪的平衡與修整一、砂輪的平衡1、概述 砂輪的平衡程度是磨削的主要性能指標(biāo)之一。砂輪不平衡是指砂輪的重心與旋轉(zhuǎn)中心不重合，即由不平衡質(zhì)量偏離旋轉(zhuǎn)中心所致。例如不平衡量為1500g.cm的砂輪，在轉(zhuǎn)速達(dá)到1670r/min時(shí)，其離心力可到460N。巨大的離心力將迫使砂輪振動，使工件表面產(chǎn)生多角形的波紋，同時(shí)附加壓力會加速主軸軸承磨損。當(dāng)離心力大于砂輪強(qiáng)度時(shí)，則會引起砂輪爆裂。由上所述，砂輪的平衡是一項(xiàng)十分重要的工作。2.砂輪不平衡的原因 引起砂輪

33、不平衡的原因主要有以下兩方面：（1）砂輪本身不平衡。這是由砂輪的制造誤差，如砂輪密度不均勻、形狀不對稱或內(nèi)外圓不同軸等引起的，一般砂輪制造廠規(guī)定砂輪的不平衡量為300gcm左右。（2）砂輪在法蘭盤上安裝產(chǎn)生不平衡量。3.砂輪平衡的原理 假設(shè)在砂輪上有兩個(gè)不平衡量：m1e1和m2e2見圖它們的合成不平衡量為me不平衡。同樣它們產(chǎn)生的離心力F1和F2也可用合成力F表示。如果在其相反一側(cè)加一個(gè)平衡量me不平衡，并使me平衡=me不平衡，則離心力不平衡消失。這種平衡原理不考慮砂輪旋轉(zhuǎn)時(shí)的不平衡力偶作用，故又稱靜平衡原理。一般直徑大于125 的平形砂輪都可利用這個(gè)原理作靜平衡。、靜平衡時(shí)使用的工具 手工

34、操作的靜平衡，須使用平衡架、平衡心軸、平衡塊、水平儀等工具。（1）圓棒導(dǎo)柱式平衡架主要由支架1和圓柱軸2組成，見圖。圓柱軸是靜平衡的導(dǎo)軌面。（2）平衡心軸由心軸1、螺母3和墊圈2組成，見圖。心軸兩端為等直徑的圓柱面，以便在平衡架上滾動。外圓錐面用作安裝砂輪法蘭盤。（3）平衡塊 安裝在法蘭盤的環(huán)形槽內(nèi)，見圖（4）水平儀用于調(diào)節(jié)平衡架圓柱導(dǎo)軌縱向和橫向的水平位置。常用分度值為0.02mm/1000mm的水平儀見圖 5、 靜平衡的方法將平衡心軸與砂輪放在平衡架的圓柱形導(dǎo)軌上作緩慢滾動，若砂輪不平衡，則砂輪會作來回?cái)[動，直至擺動停止，其不平衡量必在砂輪下方，在砂輪的另一側(cè)（A 點(diǎn)）作一記號，并在相應(yīng)部

35、位裝上第一塊平衡塊1，在其對稱兩側(cè)裝另外兩塊平衡塊2、3；再將A點(diǎn)置于水平位置，若不平衡，砂輪仍會擺動，則需調(diào)整平衡塊2、3，同時(shí)向A點(diǎn)靠攏或離開，直至平衡。如果在任何位置都能使砂輪靜止，則說明砂輪已平衡。一般重新安裝的砂輪須作兩次平衡，因?yàn)樯拜喗?jīng)修整后，由于砂輪的外形誤差，原先的平衡必將破壞。第二次平衡一般應(yīng)使砂輪圓周上八個(gè)對應(yīng)點(diǎn)平衡。二、砂輪的修整1、砂輪的磨鈍 砂輪在工作一段時(shí)間以后，砂輪的工作表面會鈍化。若繼續(xù)磨削，將加劇砂輪與工件間的摩擦，工件會產(chǎn)生燒傷現(xiàn)象或振動波紋，使工件表面的粗糙度值增大，磨削效率也降低。因此，應(yīng)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間及時(shí)修整砂輪。經(jīng)過修整的砂輪，其工作面的磨?？尚纬刹煌?/p>

36、粗細(xì)程度的微刃。經(jīng)精細(xì)修整的砂輪，其微刃齒距極細(xì)，且分布在同一回轉(zhuǎn)圓周上，故有較好的微刃等高性。磨削過程中，可將微刃的鈍化過程劃分為初期、正常、激劇磨損三個(gè)階段。在初期階段，微刃表面殘留的毛刺不斷脫落劃傷工件表面；正常階段，微刃表面的毛刺已消失，微刀為正常切削狀態(tài)且逐漸鈍化；當(dāng)微刃銳角完全消失，磨削發(fā)出噪聲時(shí)，即為激劇磨損階段。除砂輪磨鈍外砂輪還會堵塞。2、修整砂輪的方法修整層厚度一般為0.1mm左右。圖示為各種修整方法。（1） 車削法 是利用高硬度顆粒作刀頭，車削砂輪表面，見圖（2） 滾軋法是利用由高硬度材料制成的滾輪與砂輪相滾軋，修除砂輪磨鈍層。滾軋時(shí)滾輪由砂輪帶動高速旋轉(zhuǎn)，見圖（3） 磨

37、削法 是利用由高硬度材料制成的滾輪磨削砂輪表面。滾輪由獨(dú)立的電動機(jī)傳動作高速旋轉(zhuǎn)，見圖。 金剛鉆筆車削法是以金剛鉆為工具用車削形式來修整砂輪的方法。金剛鉆筆是將大顆粒的金剛石鑲焊在特制刀桿上的一種修整工具。金剛鉆的尖端研成尖角! 為70-80，見圖 修整時(shí)，磨粒碰到金剛鉆緊硬的尖角，就會碎裂或者整個(gè)脫落，從而產(chǎn)生新的微刃。金剛鉆與砂輪的接觸面積小，引起的彈性變形小，所以砂輪經(jīng)修整能獲得精細(xì)平整的表面。這是目前應(yīng)用最廣的一種方法。金剛鉆的大小是以克拉（每克拉等于0.2g）為單位。一般情況下，砂輪直徑在100以下時(shí)，可選0.25克拉的金剛鉆；砂輪直徑在300-400時(shí)，選1克拉的金剛鉆。金剛鉆是一

38、種貴重的材料，使用時(shí)要檢查其焊接是否牢固以及是否有裂紋，以免修整時(shí)失落。修整時(shí)，金剛鉆的安裝角一般為510見圖70金剛石筆是由顆粒較小的碎粒金剛石或金剛石粉，用結(jié)合力很強(qiáng)的合金結(jié)合起來，壓入特別的金屬刀桿上制成的。根據(jù)金剛石的分布情況，金剛石筆有三種類型：層狀金剛石筆;鏈狀金剛石筆）和粉狀金剛石筆(見圖) 層狀和鏈狀金剛石筆可修整多種砂輪；粉狀金剛石筆主要用于修整細(xì)粒度砂輪。 滾輪式割刀是由多片滲碳淬火鋼或白口鐵的金屬圓盤裝在刀柄上制成的，見圖。金屬盤的形狀為尖角形，修整時(shí)金屬盤隨砂輪高速滾動，并對砂輪表面滾軋。這種工具常用于砂輪的整形粗修整。金剛石滾輪是近年發(fā)展的一種成形修整法。金剛石滾輪一

39、般用電鍍法、粉末冶金法制造而成。金剛石滾輪修整裝置安裝在砂輪架一端，滾輪由修整輪驅(qū)動電動機(jī)傳動。修整時(shí)修整輪由修整送給電動機(jī)傳動進(jìn)給。（2）頂尖頂尖的作用頂尖用來裝夾工件，確定工件的回轉(zhuǎn)軸線，承受工件的重力和磨削時(shí)的磨削力。頂尖的結(jié)構(gòu)和種類頂尖由頭部、頸部、柄部組成。頂尖的頭部為60圓錐體，與工件中心孔相配合，用來定位和支承工件。頸部為過渡圓柱。柄部為莫氏圓錐，與頭架主軸孔或尾座套筒錐孔相配合，固定在頭架或尾座上。如圖所示為各種頂尖，以適合不同工件的裝夾。其中凹頂夾用于裝夾凸頂尖工件，大頭項(xiàng)尖用于裝夾大孔工作，圖示 還有高速鋼頂尖，易磨損，但強(qiáng)度好，硬質(zhì)合金頂尖，耐磨性好，但強(qiáng)度差，容易折斷，

40、新型頂尖，在結(jié)構(gòu)鋼材料上鑲硬質(zhì)合金薄片，既耐磨，強(qiáng)度又好，得到廣泛應(yīng)用。（-）中心孔中心孔種類和尺寸（GB145-85）中心孔有A型、B型、R型、C型四種，見表。A型中心孔由圓錐孔、圓柱孔組成，圓錐孔與頂尖錐面配合，起到定中心、承受工件重力和磨削力的作用。前端小圓柱孔可以避讓頂尖尖端，使錐面接觸良好，并可貯存潤滑劑，減少頂尖與中心孔的接觸摩擦。B型中心孔具有120圓錐，可以保護(hù)60圓錐孔邊緣，避免碰傷，多用于加工精度高、工序過程長的零件，如軸類零件。C型中心孔，其內(nèi)螺紋可供旋入鋼塞子，起到長期保護(hù)中心孔的作用，適用于貴重的零件或工量具等。R型中心孔，定心作用好，可減小工件的橢圓度，因與頂尖錐面

41、接觸面減小，工作時(shí)可貯存潤滑油，旋轉(zhuǎn)輕快，并可對中心孔起保護(hù)作用。中心孔的技術(shù)要求中心孔在外圓磨削中有著非常重要的作用，是工件在磨削加工中的定位基準(zhǔn)。中心孔的的形狀誤差和其他缺陷如圖所示：橢圓、過深、太淺、鉆偏、兩端不同軸、錐角過大、錐角過小以及碰傷、拉毛等都會影響工件的加工精度。中心孔的橢圓形會“復(fù)印”到工件上，中心孔深度不正確，會使頂尖與中心孔的接觸不良，中心孔鉆偏或兩端不同軸，會影響頂尖與中心孔的接觸位置，錐角超差會使接觸面減小，影響定位精度。為了保證磨削質(zhì)量，中心孔必須達(dá)到以下要求：a.60內(nèi)錐面的圓度要好，不能有橢圓或多角形誤差。檢查中心孔用涂色法，要求接觸面積大于80%。b. 60

42、內(nèi)錐面不能有毛刺、碰傷等缺陷，表面粗糙度Ra0.8m以下。c.中心孔的尺寸按工件直徑選取，大直徑大中心孔，小直徑小中心孔。d.對精度要求較高的軸，淬火前后要修研中心孔。e.對于要求特殊的工件，可采用特殊結(jié)構(gòu)的中心孔。如圖：（4）用兩頂尖裝夾工件的步驟 頂尖。根據(jù)工件中心孔的形狀和尺寸選擇合適的頂尖（5和8），并把頂尖安裝在頭架1和尾座9的圓錐孔內(nèi)，檢查兩頂尖是否對正。 調(diào)整。根據(jù)工件的長度調(diào)整頭架1與尾座9的距離并加以緊固，同時(shí)要檢查尾座的頂緊力，轉(zhuǎn)動工件頂緊壓力調(diào)節(jié)把手10，使工件的頂緊力松緊適度。夾頭。用夾頭4夾緊工件的一端，夾持精密的表面，可墊上銅皮以不留夾持痕跡。夾頭的重量要分布均勻，

43、否則轉(zhuǎn)動時(shí)的離心力影響磨削質(zhì)量。潤滑。用干凈的棉紗擦干凈工件中心孔，并注入潤滑油或潤滑脂。左端。左手托住工件，將工件有夾頭的一端中心孔支承在頭架頂尖5上。右端。用手扳動手柄11，使尾座頂尖8收縮，將工件右端靠近頂尖，放松扳動手柄，使尾座頂尖逐漸伸出，將尾座頂尖慢慢引入中心孔內(nèi)，頂緊工件。旋轉(zhuǎn)。調(diào)整撥桿3位置，使其能帶動夾頭旋轉(zhuǎn)。檢查。點(diǎn)動主軸，檢查工件旋轉(zhuǎn)情況，運(yùn)轉(zhuǎn)正常后方可進(jìn)行磨削。第四章交流三相異步電動機(jī)一、Y系列電動機(jī)的系列及使用特點(diǎn)Y系列電動機(jī)是全國統(tǒng)一設(shè)計(jì)的一般用途交流三相異步電動機(jī)，具有高效、節(jié)能、起動轉(zhuǎn)矩大、噪聲低、振動小、可靠性高、使用維護(hù)方便等特點(diǎn)，其功率等級與安裝尺寸符合國

44、際電工委員會（IEC）標(biāo)準(zhǔn)。Y系列電動機(jī)有兩個(gè)基本系列，16個(gè)派生系列。Y系列的兩個(gè)基本系列分別為Y（IP23）和Y（IP44）。本手冊只介紹Y系列的基本系列。Y系列基本系列電動機(jī)為一般用途籠型三相異步電動機(jī)，可以用于起動性能、調(diào)速性能及轉(zhuǎn)速差均無特殊要求的機(jī)器與設(shè)備的配套，如金屬切削機(jī)床、水泵、鼓風(fēng)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等。IP44型外殼防護(hù)結(jié)構(gòu)為封閉式，能防止灰塵、水滴大量地進(jìn)入電動機(jī)內(nèi)部，適用于灰塵多、水土飛濺的場所。IP23型外殼防護(hù)結(jié)構(gòu)為防護(hù)式，能防止水滴或其它雜物從與垂直線成60角的范圍內(nèi)落入電動機(jī)內(nèi)部，適用于周圍環(huán)境較干凈、防護(hù)要求較低的場所。二、! 系列基本系列三相異步電動機(jī)技

45、術(shù)參數(shù)第一章 機(jī)械零件切削加工的基礎(chǔ)知識第一節(jié)切削加工的地位和種類切削加工是利用切削刀具從工件（毛坯）上切去多余的材料，使零件（parts）具有符合圖樣規(guī)定的幾何形狀、尺寸和表面粗糙度等方面要求的加工過程。一、切削加工的地位機(jī)械加工中的切削加工，在機(jī)械制造過程中所占比重最大，用途最廣。目前，機(jī)械制造業(yè)中所用工作母機(jī)有80%-90%仍為金屬切削加工機(jī)床。在工業(yè)發(fā)達(dá)國家的國民經(jīng)濟(jì)中，創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富部分，制造業(yè)約占2/3；其他如農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、礦業(yè)和建筑業(yè)等共同約占1/3。在各種制造業(yè)中，機(jī)械制造占居主導(dǎo)地位，可見機(jī)械制造業(yè)的切削加工，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中處于十分重要的地位。二、切削加工的分類切削加工可

46、分為鉗工和機(jī)械加工（簡稱機(jī)工）兩部分。（1）鉗工 鉗工主要是在鉗臺上以手持工具為主，對工件進(jìn)行加工的切削加工方法。其主要工作內(nèi)容有劃線、用手鋸鋸削、用鏨子鏨削、用銼刀銼削、用刮刀刮削、用鉆頭鉆孔、用擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔、用鉸刀鉸孔，此外，還有攻螺紋、套螺紋、機(jī)械裝配和設(shè)備修理等。（2）機(jī)工 機(jī)工是在機(jī)床上利用機(jī)械力對工件進(jìn)行加工的切削加工方法。其主要方法有車、鉆、鏜、銑、刨、拉、插、磨、珩磨、超精加工和拋光等。隨著加工技術(shù)的現(xiàn)代化，越來越多的鉗工加工工作已被機(jī)械加工所代替，同時(shí)，鉗工自身也在逐漸機(jī)械化。但是，由于鉗工加工非常經(jīng)濟(jì)，并且靈活、方便，所以在切削加工行業(yè)中仍占有一席之地，并且永遠(yuǎn)也不會被機(jī)械加

47、工完全替代。第二節(jié) 切削加工的特點(diǎn)和發(fā)展方向一、切削加工的主要特點(diǎn)（1）切削加工獲得零件的幾何精度變化范圍廣泛，可以適應(yīng)不同層次的需要，這是其他加工方法難于達(dá)到的。加工精度范圍一般為：尺寸精度：一般在IT12-IT3；表面粗糙度：一般在Ra25-0.008m以內(nèi)；形狀精度、位置精度：選擇好工藝路線和工裝，可以達(dá)到與尺寸精度相適應(yīng)的形狀和位置精度。（2）切削加工零件的材料、形狀、尺寸和重量的適應(yīng)范圍很大。主要表現(xiàn)為：材料可以是金屬材料，也可以是非金屬材料；可以是形狀較復(fù)雜的零件；零件的尺寸大小一般不受限制；重量的適用范圍很廣，可以重達(dá)數(shù)百噸，如葛洲壩一號船閘的閘門，高30余米，重600余噸；輕的

48、只有幾克，如微型儀表零件。（3）切削加工的生產(chǎn)率較高，一般高于其他加工方法。（4）要求刀具材料的硬度高于工件材料的硬度。（5）切削加工的工藝過程較為嚴(yán)密，工藝過程制訂得正確與否直接影響零件的加工質(zhì)量。鑒于上述特點(diǎn)，切削加工難以完成某些復(fù)雜零件細(xì)微結(jié)構(gòu)的加工，特別是難以完成一些高硬度和高強(qiáng)度等特殊材料制成的零件的加工，這給特種加工帶來了生存和發(fā)展的空間。二、切削加工的發(fā)展方向目前，切削加工正朝著高精度、高效率、自動化、柔性化和智能化方向發(fā)展。（1）加工設(shè)備朝著高精度、高速度、自動化、柔性化和智能化方向發(fā)展。加工中心、自適應(yīng)控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)（即計(jì)算機(jī)群控系統(tǒng)）、柔性制造系統(tǒng)等的出現(xiàn)，以及

49、誤差自動化補(bǔ)償?shù)膯柺?，已揭開了21世紀(jì)切削加工發(fā)展的前幕，在精度上向原子級加工逼近。（2）刀具材料朝著超硬方向發(fā)展，陶瓷、聚晶金剛石和聚晶立方氮化硼等超硬材料將被普遍應(yīng)用于切削加工，使切削速度迅速提高到每分鐘數(shù)千米。（3）生產(chǎn)規(guī)模由目前的小批量和單品種大批量向多品種變批量方向發(fā)展。（4）切削加工將被融合到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等高新技術(shù)和理論中。實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)與生產(chǎn)管理等全部生產(chǎn)過程自動化。第三節(jié) 零件的種類及其表面的形成和成形方法根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀特征，假設(shè)將零件劃分成若干個(gè)基本幾何體，研究其成形方法，有利于選擇加工設(shè)備、加工方法和制定工藝路線。一、常見零件

50、的種類及其表面的形成（1）常見零件的種類 零件的種類很多，但有代表性的常見零件大致可以歸納為下列幾類。軸套類零件，例如圖1-1-1所示的傳動軸。輪盤類零件，例如圖1-1-2所示的齒輪。叉架類零件，例如圖1-1-3所示的單孔支架。箱體類零件，例如圖1-1-4所示的箱體。第五節(jié) 刀具材料與刀具構(gòu)造在金屬切削過程中，刀具直接參與切削，在很大的切削力和很高的溫度下工作，并且與切屑和工件都產(chǎn)生劇烈的摩擦，工作條件極為惡劣。為使刀具具有良好的切削能力，必須選用合適的材料、合理的角度及適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。刀具材料是刀具切削能力的重要基礎(chǔ)，它對加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和加工成本影響極大。一、刀具材料1.刀具材料應(yīng)具備的性能刀

51、具要在強(qiáng)力、高溫和劇烈的摩擦條件下工作，同時(shí)還要承受沖擊和振動，因此刀具材料應(yīng)滿足以下基本要求。（1）高的硬度：刀具材料的硬度必須高于工件的硬度，以便切入工件。在常溫下，刀具材料的硬度一般應(yīng)在60HRC以上。（2）足夠的強(qiáng)度和韌性：只有具備足夠的強(qiáng)度和韌性，刀具才能承受切削力和切削時(shí)產(chǎn)生的振動，以防脆性斷裂和崩刃。（3）高的耐磨性：即抵抗磨損的能力。（4）高的耐熱性：指刀具在高溫下仍能保持硬度、強(qiáng)度、韌性和耐磨等性能。（5）一定的工藝性：為便于刀具本身的制造，刀具材料還應(yīng)具有一定的工藝性能，如切削性能、磨削性能、焊接性能及熱處理性能等。2.常用的刀具材料目前在切削加工中常用的刀具材料有：碳素工

52、具鋼、合金工具鋼、高速鋼及硬質(zhì)合金等。各種刀具材料的特性，如表1-1-1所示。（1）碳素工具鋼與合金工具鋼：碳素工具鋼是含碳量高的優(yōu)質(zhì)鋼（含碳量為0.7%-1.2%），如T10A。碳素工具鋼淬火后具有較高的硬度，而且價(jià)格低廉。但這種材料的耐熱性較差，當(dāng)溫度達(dá)到200時(shí)，即失去它原有的硬度，并且淬火時(shí)容易產(chǎn)生變形和裂紋。合金工具鋼是在碳素工具鋼中加入少量的Cr,W,Mn,Si等合金元素形成的刀具材料，（如9SiCr）。由于合金元素的加入，與碳素工具鋼相比，其熱處理變形有所減小，耐熱性也有所提高。以上兩種刀具材料因其耐熱性都比較差，所以常用于制造一些形狀較簡單的低速切削刀具，如銼刀，鋸條，鉸刀等。

53、（2）高速鋼：又稱為鋒鋼或風(fēng)鋼，它是含有較多W,Cr,V合金元素的高合金工具鋼，如W18Cr4V。與碳素工具鋼和合金工具鋼相比，高速鋼具有較高的耐熱性，溫度達(dá)600時(shí)，仍能正常切削，其許用切削速度為30-50m/nin，是碳素工具鋼的5-6倍，而且它的強(qiáng)度、韌性和工藝性都較好，可廣泛用于制造中速切削及形狀復(fù)雜的刀具，如麻花鉆、銑刀、拉刀、各種齒輪加工刀具。（3）硬質(zhì)合金：它是以高硬度、高熔點(diǎn)的金屬碳化物（WC,TiC）為基體，以金屬Co,Ni等為黏結(jié)劑，用粉末冶金方法制成的一種合金。其硬度高，耐磨、耐熱性好，許用切削速度是高速鋼的6倍，但強(qiáng)度和韌性比高速鋼低，工藝性差，因此硬質(zhì)合金常用于制造形

54、狀簡單的高速切削刀片，經(jīng)焊接或機(jī)械夾固在車刀、刨刀、端銑刀、鉆頭等的刀體（刀桿）上使用。國產(chǎn)的硬質(zhì)合金一般分為兩大類：一類是由WC和Co組成的鎢鈷類（YG類）；另一類是WC,TiC和Co組成的鎢鈦鈷類（YT類）。YG類硬質(zhì)合金的韌性較好，但切削韌性材料時(shí)，耐磨性較差。因此，它適用于加工鑄鐵、青銅等脆性材料。常用的牌號有YG3，YG6，YG8等，其中數(shù)字表示Co的百分含量。YT類硬質(zhì)合金比YG類硬度高，耐熱性好，在切削韌性材料時(shí)的耐磨性較好，但韌性較差，一般適用于加工鋼件。常用的牌號有YT5,YT15, YT30等，其中數(shù)字表示TiC的百分含量。3.新型刀具材料簡介近年來，隨著高硬度難加工材料的

55、出現(xiàn)，對刀具材料提出了更高的要求，這就推動了新刀具材料的不斷開發(fā)。（1）高速鋼的改造：為了提高高速鋼的硬度和耐磨性常采用如下措施。1）在高速鋼中增添新的元素。如我國制成的鋁高速鋼，增添了鋁元素，使其硬度達(dá)70HRC，耐熱性超過600，被稱之為高性能高速鋼或超高速鋼。2）改進(jìn)刀具制造的工藝方法。用粉末冶金法制造的高速鋼稱為粉末冶金高速鋼，它可消除碳化物的偏析并細(xì)化晶粒，提高了材料的韌性、硬度，并減小了熱處理變形，適用于制造各種高精度刀具。（2）硬質(zhì)合金的改進(jìn)：為了克服常用硬質(zhì)合金強(qiáng)度和韌性低、脆性大、易崩刃的缺點(diǎn)，常采用如下措施。1）調(diào)整化學(xué)成分。增添少量的碳化鉭（TaC）、碳化鈮（NbC），使硬質(zhì)合金既有高的硬度又有較好的韌性。2）細(xì)化合金的晶粒。如超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金，硬度可達(dá)90-93HRA)，抗彎強(qiáng)度可達(dá)2.0GPa。