机械制造基础第1章机械制造技术基础概述

（ 时 间 ： 4次 课 ， 8学 时 ） 本课程的性质、目的与基本要求 机 械 制 造 技 术 基 础 是 机 械 类 各 专 业的 主 干 专 业 技 术 基 础 课 程 。 通 过 本 课 程 的 教学 ， 应 使 学 生 了 解 和 掌 握 机 械 制 造 技 术 的 有关 基 本 理 论 、 基 本 知 识 和 基 本 技 能 ， 为 后 续课 程 学 习 打 下 良 好 的 基 础 。 本课程的学习目标 教 学 目 标 ： 机 械 产 品 是 由 若 干 机 械 零 件 组 成 的 。 要 获 得 需 要 的机 械 零 件 ， 必 需 要 了 解 该 零 件 表 面 的 成 形 方 法 ， 通 过 选择 合 适 的 机 床 、 刀 具 和 夹 具 ， 采 用 正 确 的 装 夹 方 法 ， 对材 料 或 毛 坯 进 行 加 工 ， 即 变 成 具 有 一 定 形 状 、 尺 寸 和 精度 的 零 件 。 其 中 ， 由 机 床 、 刀 具 、 夹 具 和 工 件 组 成 的 系统 称 为 机 械 加 工 工 艺 系 统 （ 简 称 工 艺 系 统 ） ， 它 对 能 否满 足 工 件 的 要 求 起 着 决 定 性 的 作 用 。 本 章 重 点 分 析 工 艺系 统 各 部 分 特 点 及 机 械 加 工 中 常 用 的 概 念 和 方 法 。 n 教 学 目 标 ：n 机 械 产 品 是 由 若 干 机 械 零 件 组 成 的 。 要 获 得 需 要 的机 械 零 件 ， 必 需 要 了 解 该 零 件 表 面 的 成 形 方 法 ， 通过 选 择 合 适 的 机 床 、 刀 具 和 夹 具 ， 采 用 正 确 的 装 夹方 法 ， 对 材 料 或 毛 坯 进 行 加 工 ， 即 变 成 具 有 一 定 形状 、 尺 寸 和 精 度 的 零 件 。 其 中 ， 由 机 床 、 刀 具 、 夹具 和 工 件 组 成 的 系 统 称 为 机 械 加 工 工 艺 系 统 （ 简 称工 艺 系 统 ） ， 它 对 能 否 满 足 工 件 的 要 求 起 着 决 定 性的 作 用 。 本 章 重 点 分 析 工 艺 系 统 各 部 分 的 特 点 及 机械 加 工 中 常 用 的 概 念 和 方 法 。 本课程的性质、目的与基本要求 本 课 程 的 性 质 、 研 究 对 象 、 主 要 内 容 及 学 习 要 求1、 性 质 ： 是 机 械 类 各 专 业 的 主 干 专 业 技 术 基 础 课 程 。2、 研 究 对 象 ： 金 属 切 削 原 理 、 金 属 切 削 机 床 与 刀 具 、 机 床 夹 具 设 计 原 理以 及 机 械 产 品 的 制 造 工 艺 （ 包 括 零 件 加 工 和 装 配 两 方 面 ） 。3、 主 要 内 容 与 学 习 要 求（ 1） 以 金 属 切 削 理 论 为 基 础 ， 要 求 掌 握 金 属 切 削 的 基 本 原 理 和 基 本 知 识 ，并 具 有 根 据 具 体 情 况 合 理 选 择 加 工 方 法 （ 机 床 、 刀 具 、 切 削 用 量 、 切 削 液等 ） 的 初 步 能 力 ；（ 2） 掌 握 机 械 加 工 的 基 础 理 论 和 知 识 ： 如 定 位 理 论 、 工 艺 尺 寸 链 理 论 、加 工 精 度 理 论 等 。（ 3） 了 解 影 响 加 工 质 量 的 各 种 因 素 ， 学 会 分 析 研 究 加 工 质 量 的 方 法 ；（ 4） 学 会 制 定 零 件 机 械 加 工 工 艺 过 程 的 方 法 ；（ 5） 掌 握 机 床 夹 具 设 计 的 基 本 原 理 和 方 法 。 机 械 制 造 技 术 基 础 是 一 门 综 合 性 、 实 践 性 、 灵 活 性 较强 的 课 程 ， 它 涉 及 了 毛 坯 制 造 、 金 属 材 料 、 热 处 理 、 公差 配 合 等 方 面 的 知 识 。 金 属 切 削 理 论 和 机 械 制 造 工 艺 知识 具 有 很 强 的 实 践 性 。 因 此 ， 希 望 学 习 本 课 程 时 必 须 重视 实 践 环 节 ， 即 通 过 实 验 、 实 习 、 课 程 设 计 及 工 厂 调 研来 更 好 地 体 会 、 加 深 理 解 。 本 书 给 出 的 仅 是 基 本 概 念 与理 论 ， 真 正 的 掌 握 与 应 用 必 须 在 不 断 的 实 践 理 论 实 践的 循 环 中 善 于 总 结 ， 才 能 达 到 自 由 王 国 的 境 界 。学 教 1.课堂讲授2.课堂讨论3.实验课4.课外作业 1. 期 末 考 试 成 绩 （ 闭 卷 ） （ 70 ） 2. 综 合 训 练 环 节 、 讨 论 课 成 绩 和 附 加成 绩 （ 10 ）3. 作 业 成 绩 （ 10 ）4. 实 验 成 绩 （ 10 ） 第 六 周 ： 1、 刀 具 角 度 ； 2、 机 床 传 动 系 统地 点 : J8楼 112室 57592 乔 志 刚 老 师 联 系 倪 小 丹 等 主 编 。 机 械 制 造 技 术 基 础 M， 清 华 大 学出 版 社 ， 07.31.张 世 昌 等 主 编 。 机 械 制 造 技 术 基 础 M， 高 教 出 版 社 ，2008.122.王 启 平 主 编 ， 机 械 制 造 工 艺 学 M， 哈 尔 滨 工 业 大 学 出版 社 ， 2002.3.陈 日 曜 主 编 。 金 属 切 削 原 理 M， 机 械 工 业 出 版 社 ， 1993. （ 时 间 ： 4次 课 ， 8学 时 ） n 教 学 目 标 ：n 机 械 产 品 是 由 若 干 机 械 零 件 组 成 的 。 要 获 得 需 要 的 机械 零 件 ， 必 需 要 了 解 该 零 件 表 面 的 成 形 方 法 ， 通 过 选择 合 适 的 机 床 、 刀 具 和 夹 具 ， 采 用 正 确 的 装 夹 方 法 ，对 材 料 或 毛 坯 进 行 加 工 ， 即 变 成 具 有 一 定 形 状 、 尺 寸和 精 度 的 零 件 。 其 中 ， 由 机 床 、 刀 具 、 夹 具 和 工 件 组成 的 系 统 称 为 机 械 加 工 工 艺 系 统 （ 简 称 工 艺 系 统 ） ，它 对 能 否 满 足 工 件 的 要 求 起 着 决 定 性 的 作 用 。 本 章 重点 分 析 工 艺 系 统 各 部 分 的 特 点 及 机 械 加 工 中 常 用 的 概念 和 方 法 。 n 工 件 表 面 的 成 形 方 法n 典 型 机 床 的 加 工 工 艺 范 围n 刀 具 的 几 何 角 度n 工 件 定 位 的 方 式n 六 点 定 则n 获 得 加 工 精 度 的 方 法 n 案 例 导 入n 怎 样 获 得 如 图 1.1所 示 的 阶 梯 轴 零 件 ？ 分 析 ： 它 是 由一 些 外 圆 柱 面 、 圆 锥 面 (倒 角 )和 平 面 组 成 ， 并 有 尺寸 精 度 和 表 面 粗 糙 度 要 求 。 怎 样 才 能 获 得 这 些 表 面 ？需 要 哪 些 运 动 ？ 需 要 用 什 么 机 床 、 刀 具 、 夹 具 和 量具 ？ 怎 样 把 它 装 在 机 床 上 ？ 精 度 怎 样 ？ n 图 1.1 阶 梯 轴 简 图 n 1.1 机 械 加 工 的 基 本 概 念n 1.2 机 械 加 工 工 艺 装 备n 1.3 基 准 的 概 念 及 其 分 类n 1.4 工 件 定 位 的 六 点 定 则n 1.5 获 得 加 工 精 度 的 方 法n 1.6 实 训n 1.7 习 题 n1.1.1 工 件 表 面 的 成 形 方 法n1.1.2 切 削 加 工 成 形 运 动 和 切 削 用 量 n 通 过 本 节 的 学 习 ， 要 求 掌 握 机 械 零 件 表 面 的 成 形 方法 轨 迹 法 、 成 形 法 、 相 切 法 和 展 成 法 ； 熟 悉 零件 常 见 表 面 （ 外 圆 、 孔 、 平 面 、 螺 纹 、 齿 面 ） 的 机械 加 工 方 法 ； 掌 握 切 削 加 工 中 的 运 动 、 切 削 用 量 与切 削 层 截 面 参 数 。 n 所 有 机 械 零 件 的 表 面 ， 都 是 由 一 些 基 本 表 面 形 成 的 。这 些 表 面 包 括 平 面 、 圆 柱 面 、 圆 锥 面 以 及 各 种 成 形表 面 （ 如 螺 纹 表 面 、 渐 开 线 齿 面 等 ） ， 这 些 表 面 通常 可 以 看 成 是 一 条 母 线 沿 着 另 一 条 导 线 运 动 而 形 成的 。 图 1.2所 示 的 几 何 表 面 都 是 由 母 线 1沿 导 线 2运动 而 形 成 的 。 母 线 和 导 线 统 称 为 发 生 线 。 n 图 1.2 零 件 表 面 的 成 形 n 需 要 指 出 ： 1虽 然 母 线 和 导 线 相 同 ， 但 若 两 者 间 起 始 位 置 不 同 ， 形 成 的表 面 也 不 同 ， 如 图 1.2中 的 b及 c。 2有 些 表 面 ， 其 母 线 和 导 线 可 以 互 换 ，如 图 1.2中 a、 d和 f等 ， 称 为 可 逆 表 面 ； 另 一 些 表 面 则 不 能 互 换 ， 如 图 中b和 e， 称 为 不 可 逆 表 面 。n 切 削 加 工 中 发 生 线 是 由 刀 具 的 切 削 刃 和 轨 迹 的 相 对 运 动 得 到 的 ， 不 同 的加 工 运 动 、 不 同 的 切 削 刃 形 状 ， 形 成 发 生 线 的 方 式 不 同 ， 获 得 的 零 件 表面 就 不 同 。 形 成 零 件 表 面 的 方 法 可 以 归 纳 为 以 下 4种 ：n （ 1） 轨 迹 法 利 用 刀 具 作 一 定 规 律 的 轨 迹 运 动 对 工 件 进 行 加 工 的 方 法 。切 削 刃 与 被 加 工 表 面 为 点 接 触 ， 发 生 线 为 接 触 点 的 轨 迹 线 。 图 1.3中 母线 2， 工 件 作 回 转 运 动 形 成 导 线 ， 最 终 获 得 回 转 曲 面 。 采 用 轨 迹 法 形 成发 生 线 需 要 一 个 成 形 运 动 。 n 图 1.3 形 成 零 件 表 面 的 4种 方 法 n （ 2） 成 形 法 利 用 成 形 刀 具 对 工 件 进 行 加 工 的 方 法 。 如 图 1.3b所 示 ，切 削 刃 1的 形 状 和 长 度 与 所 需 形 成 的 发 生 线 （ 母 线 2） 完 全 吻 合 ， 工 件 作回 转 运 动 形 成 导 线 ， 最 终 也 获 得 回 转 曲 面 。n （ 3） 相 切 法 利 用 刀 具 边 旋 转 边 作 轨 迹 运 动 对 工 件 进 行 加 工 的 方 法 。 如图 1.3c所 示 ， 刀 刃 1作 回 转 运 动 ， 同 时 刀 具 轴 线 沿 着 发 生 线 的 等 距 线 作轨 迹 运 动 ， 切 削 点 运 动 轨 迹 的 包 络 线 就 是 所 需 的 发 生 线 。 为 了 用 相 切 法得 到 发 生 线 ， 需 要 二 个 成 形 运 动 ， 即 刀 具 的 旋 转 运 动 和 刀 具 中 心 按 一 定规 律 运 动 。n （ 4） 展 成 法 利 用 刀 具 和 工 件 作 展 成 切 削 运 动 进 行 加 工 的 方 法 。 如 图1.3d所 示 ， 加 工 时 ， 刀 具 1与 工 件 按 确 定 的 运 动 关 系 作 相 对 运 动 ， 切 削刃 与 被 加 工 表 面 相 切 ， 切 削 刃 各 瞬 时 位 置 的 包 络 线 ， 就 是 所 需 的 发 生 线 。用 展 成 法 形 成 发 生 线 需 要 一 个 成 形 运 动 （ 即 刀 具 运 动 A与 工 件 运 动 B组 合而 成 的 展 成 运 动 3） 。 n 1. 成 形 运 动n （ 1） 主 运 动 直 接 切 除 工 件 上 的 切 削 层 ， 以 形 成 工 件 以 加 工 表 面 的 基 本运 动 。 主 运 动 的 速 度 最 高 ， 消 耗 功 率 最 大 ， 机 床 的 主 运 动 只 有 一 个 。 主运 动 可 以 由 工 件 或 由 刀 具 完 成 ， 车 削 时 的 主 运 动 是 工 件 的 旋 转 运 动 。n （ 2） 进 给 运 动 是 指 不 断 把 切 削 层 投 入 切 削 的 运 动 。 进 给 运 动 的 速 度 较低 ， 消 耗 的 功 率 较 小 。 进 给 运 动 不 限 于 一 个 ， 可 以 是 连 续 的 ， 也 可 以 是间 歇 性 的 。n 切 削 时 ， 工 件 上 形 成 三 个 不 断 变 化 着 的 表 面 （ 见 图 1.4） ：n 已 加 工 表 面 指 经 切 削 形 成 的 新 表 面 ， 它 随 着 切 削 运 动 的 进 行 逐 渐 扩 大 。n 待 加 工 表 面 指 即 将 被 切 除 的 表 面 。 它 随 着 切 削 运 动 的 进 行 ， 逐 渐 缩 小 ，直 至 全 部 切 去 。 n 过 渡 表 面 指 切 削 刃 正 在 切 削 的 表 面 。 n 图 1.4 车 削 时 的 切 削 运 动 与 加 工 表 面 n 在 切 削 过 程 中 ， 切 削 刃 相 对 于 工 件 运 动 轨 迹 面 ， 就是 工 件 上 的 过 渡 表 面 和 已 加 工 表 面 。 这 里 有 两 个 要素 ， 一 是 切 削 刃 ， 二 是 切 削 运 动 。 不 同 形 状 的 切 削刃 与 不 同 的 切 削 运 动 组 合 ， 即 可 形 成 各 种 工 件 表 面 ，如 图 1.5所 示 。 n 图 1.5 各 种 切 削 运 动 和 加 工 表 面 n 2. 切 削 用 量n （ 1） 切 削 速 度 它 是 切 削 刃 上 选 定 点 相 对 于 工 件 的 主 运 动 线 速 度 。 当 主运 动 为 旋 转 运 动 时 ， 其 切 削 速 度 为 （ 单 位 为 m/min）n 式 中 d完 成 主 运 动 的 工 件 或 刀 具 的 最 大 直 径 （ 单 位 为 mm） ；n n主 运 动 的 转 速 （ 单 位 为 r/min）n （ 2） 进 给 量 f 当 主 运 动 旋 转 一 周 时 ， 刀 具 （ 或 工 件 ） 沿 进 给 方 向 上 的位 移 量 f。 进 给 量 的 大 小 也 反 映 了 进 给 速 度 （ 单 位 为 mm/min） 的 大 小 ，关 系 为 n 背 吃 刀 量 车 削 时 （ 单 位 为 mm） 是 工 件 上 待 加 工 表 面 与已 加 工 表 面 间 的 垂 直 距 离 ：n 式 中 工 件 待 加 工 表 面 的 直 径 ， 单 位 为 mm；n 工 件 已 加 工 表 面 的 直 径 ， 单 位 为 mm。n 合 成 切 削 速 度 在 主 运 动 与 进 给 运 动 同 时 进 行 的 情 况 下 ，切 削 刃 上 任 一 点 的 实 际 切 削 速 度 是 它 们 的 合 成 速 度 n1.2.1 机 床n1.2.2 刀 具n1.2.3 夹 具n1.2.4 量 具 n 零 件 加 工 时 需 要 的 成 形 运 动 ， 都 是 靠 相 应 的 机 床 来实 现 的 。 在 加 工 过 程 中 ， 除 要 使 用 机 床 外 ， 还 需 要装 夹 工 件 用 的 夹 具 、 切 除 工 件 上 多 余 材 料 使 用 的 刀具 以 及 判 断 零 件 合 格 与 否 的 量 具 。 机 床 、 夹 具 、 刀具 和 量 具 统 称 为 工 艺 装 备 。 n1.2.1.1 机 床 的 分 类 与 型 号 编 制n1.2.1.2 机 床 的 传 动 原 理n1.2.1.3 典 型 机 床 的 加 工 范 围 n 机 床 是 制 造 机 器 的 机 器 ， 被 称 为 工 作 母 机 。 根 据 加工 工 艺 方 法 的 不 同 ， 机 床 有 几 大 类 ， 如 金 属 切 削 机床 、 锻 压 机 床 、 电 加 工 机 床 、 坐 标 测 量 机 、 铸 造 机床 、 热 处 理 机 床 （ 表 面 淬 火 机 床 ） 等 。 本 书 以 介 绍金 属 切 削 机 床 为 主 。 n 机 床 的 品 种 规 格 繁 多 ， 为 了 便 于 区 别 、 使 用 和 管 理 ， 必 须 对机 床 进 行 分 类 ， 并 编 制 型 号 。n 1. 机 床 的 分 类n 机 床 的 传 统 分 类 方 法 ， 主 要 是 按 加 工 性 质 和 所 用 的 刀 具 进 行分 类 。 根 据 国 家 制 定 的 机 床 型 号 编 制 方 法 ， 目 前 将 机 床 分 为12大 类 ： 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 和 其它 机 床 。 在 每 一 类 机 床 中 ， 又 按 工 艺 范 围 、 布 局 形 式 和 结 构 ，分 为 若 干 组 ， 每 一 组 又 细 分 为 若 干 系 （ 系 列 ） 。 n 2. 机 床 型 号 的 编 制n 机 床 型 号 是 机 床 产 品 的 代 号 ， 用 以 简 明 地 表 示 机 床的 类 型 、 通 用 和 结 构 特 性 、 主 要 技 术 参 数 等 。GB/T15375-94规 定 ： 机 床 的 型 号 由 汉 语 拼 音 字母 和 阿 拉 伯 数 字 按 一 定 规 律 排 列 组 成 ， 适 用 于 各 类通 用 机 床 和 专 用 机 床 （ 组 合 机 床 除 外 ） 。n 通 用 机 床 型 号 的 表 示 方 法 ： n （ ） （ ） （ ） （ ） / （ ） （ - ）n 企 业 代 号n 其 它 特 性 代 号n 重 大 改 进 顺 序 号 n 主 轴 数 或 第 二 主 参 数 n 主 参 数 或 设 计 顺 序 号 n 系 代 号 n 组 代 号 n 通 用 特 性 、 结 构 特 性 代 号 n 类 代 号n 分 类 代 号 n （ 1） 机 床 的 类 别 代 号n 机 床 的 类 别 代 号 用 大 写 的 汉 语 拼 音 字 母 表 示 ， 如 表 1.1所 示 。 若 每 类 又有 分 类 ， 则 在 类 别 代 号 之 前 用 阿 拉 伯 数 字 表 示 。n （ 2） 机 床 的 特 性 代 号n 机 床 的 特 性 代 号 表 示 机 床 所 具 有 的 特 殊 性 能 ， 包 括 通 用 特 性 和 结 构 特 性 ，用 字 母 表 示 。 当 某 类 机 床 除 了 有 普 通 型 外 ， 还 有 某 种 特 性 时 ， 应 在 类 别代 号 之 后 加 特 性 代 号 予 以 区 别 。 如 表 1.2所 示 为 机 床 的 通 用 特 性 代 号 。通 用 特 性 的 代 号 在 各 类 机 床 中 所 表 示 的 意 义 相 同 ； 结 构 特 性 代 号 无 统 一规 定 ， 在 不 同 的 机 床 中 含 义 也 不 相 同 ， 用 于 区 别 主 参 数 相 同 而 结 构 不 同的 机 床 。 n （ 3） 机 床 的 组 别 代 号 和 系 列 代 号n 机 床 的 组 别 代 号 和 系 列 代 号 用 两 位 阿 拉 伯 数 字 表 示 ， 前 者 表 示 组 别 ， 后者 表 示 系 列 。 每 类 机 床 按 其 结 构 性 能 及 使 用 范 围 划 分 为 10个 组 ， 每 个 组又 划 分 为 10个 系 ， 分 别 用 数 字 0 9表 示 。 金 属 切 削 机 床 的 类 、 组 划 分见 表 1.3所 示 。n （ 4） 机 床 主 参 数 和 设 计 顺 序 号n 机 床 主 参 数 代 表 机 床 规 格 的 大 小 ， 用 折 算 值 （ 主 参 数 乘 以 折 算 系 数 ） 表示 。 各 类 机 床 的 主 参 数 及 折 算 系 数 见 表 1.4所 示 。n 第 二 主 参 数 一 般 是 指 主 轴 数 、 最 大 跨 距 、 最 大 工 件 长 度 、 工 作 台 工 作 长度 等 等 。 第 二 主 参 数 也 用 折 算 值 表 示 。 n （ 5） 机 床 的 重 大 改 进 顺 序 号n 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 有 机 床 型 号 的 尾 部 ， 加 重 大 改 进 号 ， 以区 别 于 原 有 机 床 型 号 。 序 号 按 A、 B、 C、 的 字 母 顺 序 选用 。n （ 6） 其 它 特 性 代 号n 主 要 用 以 反 映 各 类 机 床 的 特 性 ， 如 对 数 控 机 床 ， 可 用 来 反 映不 同 的 数 控 系 统 ； 对 于 一 般 机 床 可 用 来 反 映 同 一 型 号 机 床 的变 型 等 。 其 它 特 性 代 号 用 汉 语 拼 音 字 母 或 阿 拉 伯 数 字 或 二 者的 组 合 来 表 示 。 n （ 7） 企 业 代 号n 生 产 企 业 单 位 的 代 号 。n 例 如 Z3040 16/S2型 摇 臂 钻 床 型 号 中 ： 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 （ 最 大 钻 孔 直 径40mm） ； 16第 二 主 参 数 （ 最 大 跨 距 1600mm） ；S2企 业 代 号 （ 中 捷 友 谊 机 床 厂 代 号 ） 。 n 3. 机 床 技 术 性 能 指 标n 机 床 的 技 术 性 能 指 标 是 根 据 使 用 要 求 确 定 的 ， 通 常 包 括 以 下 内 容 ：n （ 1） 机 床 的 工 艺 范 围n 机 床 的 工 艺 范 围 是 指 机 床 上 可 以 完 成 的 工 序 种 类 ， 能 加 工 的 零 件 类 型 ，使 用 的 刀 具 ， 所 能 达 到 的 加 工 精 度 和 表 面 粗 糙 度 ， 适 用 的 生 产 规 模 等 。n （ 2） 机 床 的 技 术 参 数n 机 床 的 技 术 参 数 主 要 包 括 ： 尺 寸 参 数 （ 几 何 参 数 ） 、 运 动 参 数 和 动 力 参数 。n 尺 寸 参 数 是 指 机 床 能 够 加 工 工 件 的 最 大 几 何 尺 寸 。 例 如 ， 对 于 卧 式车 床 的 主 参 数 为 床 身 上 最 大 工 件 回 转 直 径 ， 第 二 主 参 数 为 最 大 工 件 长 度 ；对 于 矩 台 平 面 磨 床 ， 主 参 数 为 工 作 台 面 宽 度 ， 第 二 主 参 数 为 工 作 台 面 长度 。 n 运 动 参 数 是 指 机 床 加 工 工 件 时 所 能 提 供 运 动 速 度 ， 包括 主 运 动 的 速 度 范 围 、 速 度 数 列 和 进 给 运 动 范 围 、 进 给 量 数列 ， 以 及 空 行 程 的 速 度 等 。 对 作 回 转 运 动 的 机 床 ， 主 运 动 参数 是 主 轴 转 速 ， 对 作 直 线 运 动 的 机 床 ， 主 运 动 参 数 是 机 床 工作 台 或 滑 枕 的 每 分 钟 往 复 次 数 。 大 部 分 机 床 （ 如 车 床 、 钻床 ） 的 进 给 量 用 工 件 或 刀 具 每 转 的 位 移 （ mm/r） 来 表 示 。直 线 往 复 运 动 的 机 床 （ 如 刨 床 、 插 床 ） 的 进 给 量 ， 以 每 一 往复 的 位 移 量 来 表 示 。 铣 床 和 磨 床 的 进 给 量 ， 以 每 分 钟 的 位 移量 （ mm/min） 来 表 示 。n 动 力 参 数 是 指 机 床 驱 动 主 运 动 、 进 给 运 动 和 空 行 程 运动 的 电 动 机 额 定 参 数 （ 如 额 定 功 率 、 额 定 转 速 等 ） 。 n （ 3） 机 床 的 精 度 与 刚 度n 机 床 的 精 度 包 括 几 何 精 度 和 运 动 精 度 。 机 床 的 几 何 精 度 指机 床 在 静 止 状 态 下 的 原 始 精 度 ， 包 括 各 主 要 零 部 件 的 制 造精 度 及 其 相 互 间 的 位 置 精 度 。 机 床 的 运 动 精 度 指 机 床 的 主要 部 件 运 动 时 的 各 项 精 度 ， 包 括 回 转 运 动 精 度 、 直 线 运 动精 度 、 传 动 精 度 等 。 机 床 的 刚 度 是 指 机 床 在 受 力 作 用 下 抵抗 变 形 的 能 力 。 n 1. 机 床 的 基 本 组 成n 为 实 现 加 工 过 程 中 所 必 须 的 各 种 运 动 ， 机 床 应 具 备 三 个 基 本 部 分 ：n （ 1） 执 行 件 执 行 机 床 运 动 的 部 件 ， 如 主 轴 、 刀 架 、 工 作 台 等 。 其 任 务是 装 夹 刀 具 和 工 件 ， 直 接 带 动 它 们 完 成 一 定 形 势 的 运 动 和 保 持 准 确 的 运动 轨 迹 。n （ 2） 运 动 源 为 执 行 件 运 动 和 动 力 的 装 置 。 如 交 流 异 步 电 动 机 、 直 流 电动 机 、 部 进 电 机 等 。n （ 3） 传 动 装 置 传 递 运 动 和 动 力 的 装 置 。 通 过 它 可 以 把 运 动 源 的 运 动 和动 力 传 给 执 行 件 ， 使 它 按 一 定 的 速 度 和 方 向 运 动 ； 也 可 以 把 两 个 执 行 件联 系 起 来 ， 使 二 者 保 持 某 种 确 定 的 运 动 关 系 。n 机 床 的 传 动 装 置 有 机 械 、 液 压 、 电 气 、 气 压 等 多 种 形 式 。 n 2. 机 床 的 传 动 链n 机 床 上 为 得 到 所 需 要 的 运 动 ， 需 要 通 过 一 系 列 的 传 动 件 把 执行 件 和 动 力 源 （ 或 者 把 执 行 件 和 执 行 件 ） 连 接 起 来 ， 称 为 传动 联 系 。 组 成 传 动 联 系 的 一 系 列 传 动 件 称 为 传 动 链 。 传 动 链中 有 两 类 传 动 机 构 ： 一 是 传 动 比 和 传 动 方 向 固 定 不 变 的 定 比传 动 机 构 ， 如 定 比 齿 轮 副 、 蜗 杆 蜗 轮 副 、 丝 杠 螺 母 副 等 ； 二是 按 加 工 要 求 可 以 变 换 传 动 比 和 传 动 方 向 的 传 动 机 构 ， 称 为换 置 机 构 ， 如 挂 轮 变 速 机 构 、 滑 移 齿 轮 变 速 机 构 和 离 合 器 变速 机 构 等 。 n 3. 机 床 的 传 动 原 理 图n 为 了 便 于 研 究 机 床 的 传 动 系 统 联 系 ， 常 用 一 些 简 明 的 符 号 表示 传 动 原 理 和 传 动 路 线 ， 这 就 是 传 动 原 理 图 。 如 图 1.6所 示 ，假 想 线 代 表 定 比 传 动 机 构 ， 棱 形 块 代 表 换 置 机 构 。 图 1.6a铣 平 面 ， 有 两 条 外 联 系 传 动 链 ： 传 动 链 “ 1 2 3 4”将运 动 源 （ 电 动 机 ） 和 主 轴 联 系 起 来 ， 使 铣 刀 获 得 一 定 转 速 和转 向 的 旋 转 运 动 B； 传 动 链 “ 5 67 8”将 运 动 源 和 工作 台 联 系 起 来 ， 使 工 件 获 得 一 定 进 给 速 度 和 方 向 的 直 线 运 动A。 若 要 改 变 铣 刀 的 转 速 、 转 向 和 工 件 的 进 给 速 度 和 方 向 时 ，可 通 过 换 置 机 构 和 实 现 。 n 图 1.6b车 螺 纹 时 ， 工 件 的 旋 转 和 车 刀 的 移 动 为 复 合 运 动 ， 有 两 条 传 动 链 ：外 联 系 传 动 链 “ 1 2 .3 4” 将 运 动 源 和 主 轴 联 系 起 来 ； 内 联 系 传 动链 “ 4 56 7”将 主 轴 和 刀 架 联 系 起 来 ， 使 工 件 和 车 刀 保 持 严 格 的运 动 关 系 ， 利 用 换 置 机 构 ， 可 实 现 不 同 导 程 的 要 求 。 图 1.6c为 车 圆 锥 螺纹 的 传 动 原 理 图 。 车 圆 锥 螺 纹 需 要 三 个 单 元 运 动 组 成 的 复 合 运 动 ： 工 件旋 转 B、 车 刀 纵 向 直 线 移 动 A和 横 向 直 线 移 动 A。 这 三 个 单 元 运 动 之 间 必须 严 格 保 持 ： 工 件 转 一 转 的 同 时 ， 车 刀 纵 向 移 动 一 个 螺 纹 导 程 L的 距 离 ，横 向 移 动 Ltan的 距 离 （ 为 圆 锥 螺 纹 的 斜 角 ） 。 这 就 需 要 在 主 轴 与 刀架 纵 向 溜 板 之 间 用 传 动 链 “ 4 56 7”联 系 ， 在 刀 架 纵 向 溜 板 与 横向 溜 板 之 间 用 传 动 链 “ 7 8 9”联 系 ， 这 两 条 传 动 链 都 是 内 联 系 传动 链 。 传 动 链 中 的 可 适 应 加 工 不 同 导 程 螺 纹 的 需 要 ， 可 适 应 加 工 不 同 锥度 螺 纹 的 需 要 。 外 联 系 传 动 链 “ 1 2 3 4”使 主 轴 和 刀 架 获 得 一 定速 度 和 方 向 的 运 动 。 n 图 1.6 传 动 原 理 图 n 1. 车 床n 车 床 是 金 属 切 削 机 床 中 应 用 最 广 泛 的 一 种 。 车 床 类 机 床 主 要 用 于 加 工 各种 回 转 表 面 ， 如 内 圆 、 外 圆 、 圆 锥 、 成 形 面 、 螺 纹 面 和 回 转 体 的 端 面 等 。车 床 上 主 要 使 用 各 种 车 刀 ， 其 次 是 各 种 孔 加 工 刀 具 （ 如 钻 头 、 扩 孔 钻 、铰 刀 等 ） 和 螺 纹 刀 具 （ 板 牙 、 丝 锥 等 ） 。n 车 床 的 种 类 很 多 ， 按 结 构 和 用 途 的 不 同 ， 可 分 为 卧 式 车 床 、 转 塔 车 床 、立 式 车 床 、 单 轴 自 动 车 床 、 多 轴 自 动 和 半 自 动 车 床 、 仿 形 车 床 、 多 刀 车床 、 专 门 化 车 床 （ 如 凸 轮 轴 车 床 、 曲 轴 车 床 ） 等 。 其 中 卧 式 车 床 的 应 用最 广 。 卧 式 车 床 由 主 轴 箱 、 进 给 箱 、 溜 板 箱 、 刀 架 、 尾 座 和 床 身 等 部 件组 成 （ 见 图 1.7） 。 车 床 的 主 运 动 是 工 件 的 旋 转 运 动 ， 进 给 运 动 是 刀 具的 移 动 。 n 图 1.7 卧 式 车 床n 1 主 轴 箱 2刀 架 3尾 座 4床 身 5、 9床 腿 6 光 杆 7丝 杠n 8溜 板 箱 10进 给 箱 11挂 轮 变 速 机 构 n 卧 式 车 床 的 加 工 范 围 很 广 ， 它 能 完 成 多 种 加 工 ， 主 要 包 括 ：各 种 轴 类 、 套 类 和 盘 类 等 零 件 上 的 回 转 表 面 ， 如 车 外 圆 、 镗孔 、 车 锥 面 、 车 环 槽 、 切 断 、 车 成 形 面 等 ； 车 端 面 ； 车 螺 纹 ；还 能 进 行 钻 中 心 孔 、 钻 孔 、 铰 孔 、 攻 丝 、 滚 花 等 ， 如 图 1.8所 示 。 n 图 1.8 卧 式 车 床 加 工 的 刀 具 和 典 型 表 面 n 2. 铣 床n 铣 床 主 要 用 于 加 工 各 种 平 面 、 斜 面 、 沟 槽 、 台 阶 、 齿 轮 、 凸 轮 等 表 面 。铣 削 与 刨 削 的 工 艺 范 围 基 本 相 同 ， 但 由 于 铣 刀 同 时 有 多 个 刀 齿 参 加 切 削 ，所 以 铣 削 的 生 产 率 比 刨 削 高 ， 在 机 械 加 工 中 所 占 比 重 比 刨 削 大 。n 铣 床 的 种 类 很 多 ， 主 要 有 升 降 台 式 铣 床 、 龙 门 铣 床 、 工 具 铣 床 、 仿 形 铣床 、 各 种 专 门 化 铣 床 （ 如 凸 轮 铣 床 、 曲 轴 铣 床 ） 等 ， 其 中 应 用 最 广 的 是升 降 台 式 铣 床 。 万 能 升 降 台 式 铣 床 的 主 要 结 构 如 图 1.9所 示 ， 其 主 运 动是 刀 具 的 旋 转 运 动 。 工 作 台 6可 在 互 相 垂 直 的 三 个 方 向 调 整 其 位 置 ， 并可 在 任 一 方 向 上 实 现 进 给 运 动 。 在 床 鞍 8上 有 一 个 回 转 盘 7， 可 以 绕 垂 直轴 在 45 范 围 内 调 整 角 度 ， 工 作 台 在 回 转 盘 的 导 轨 上 移 动 ， 以 便 铣 削各 种 角 度 的 成 形 面 。 铣 刀 与 铣 床 加 工 的 典 型 表 面 如 图 1.10所 示 。 n 图 1.9 X62W型 铣 床n 1主 轴 变 速 机 构 2床 身 3主 轴 4横 梁 5刀 杆 支 架 6工 作 台n 7回 转 盘 8横 滑 板 9升 降 台 10进 给 变 速 机 构 n 图 1.10 铣 刀 与 铣 床 加 工 的 典 型 表 面n a)、 b)、 铣 平 面 c)铣 螺 纹 d)、 e)铣 沟 槽 f)铣 台 阶 g)铣 T型 槽 h)切 断 i)、 j)铣 角 度 槽n k)、 l)铣 键 槽 m)铣 齿 形 n)铣 螺 旋 槽 o)铣 曲 面 p)铣 立 体 曲 面 q)球 头 铣 刀 n 3. 钻 床n 主 要 用 钻 头 在 工 件 上 加 工 孔 的 机 床 称 为 钻 床 。 通 常 钻 头 的 旋 转 运 动 为 主运 动 ， 刀 具 的 轴 向 移 动 为 进 给 运 动 。n 钻 床 的 主 要 功 用 是 钻 孔 和 扩 孔 ， 也 可 以 用 来 铰 孔 、 攻 螺 纹 、 锪 沉 头 孔 和锪 凸 台 端 面 等 。 普 通 钻 床 分 为 台 式 钻 床 （ 加 工 直 径 小 于 13mm的 孔 ） 、立 式 钻 床 （ 加 工 直 径 小 于 50mm的 孔 ） 、 摇 臂 钻 床 、 深 孔 钻 床 、 中 心孔 钻 床 、 数 控 钻 床 等 等 。 应 用 最 广 泛 的 是 立 式 钻 床 、 摇 臂 钻 床 和 数 控 钻床 。n 图 1.11所 示 为 一 摇 臂 钻 床 ， 主 轴 箱 4装 在 摇 臂 3上 ， 并 可 沿 摇 臂 3的 导 轨作 水 平 移 动 ， 摇 臂 3可 沿 立 柱 2作 垂 直 升 降 运 动 ， 摇 臂 还 可 以 绕 立 柱 轴 线回 转 。 就 能 方 便 地 加 工 不 同 高 度 和 不 同 位 置 的 工 件 。 n 钻 床 的 加 工 方 法 及 所 需 的 运 动 如 图 1.12所 示 。 n 图 1.11 摇 臂 钻 床n 1底 座 2立 柱 3摇 臂 4主 轴 箱 5主 轴 6工 作 台 n 图 1.12 钻 床 的 加 工 方 法 n 4. 镗 床n 镗 床 的 主 要 工 作 是 用 镗 刀 镗 孔 ， 通 常 孔 的 尺 寸 较 大 、 数 量 多 ， 孔 的 尺 寸精 度 、 形 状 精 度 、 位 置 精 度 要 求 高 。 合 适 加 工 各 种 大 型 箱 体 、 床 身 、 机壳 、 机 架 等 工 件 。 镗 床 的 主 要 类 型 有 卧 式 镗 铣 床 、 坐 标 镗 床 、 金 刚 镗 床等 。 其 中 以 卧 式 镗 铣 床 应 用 最 广 泛 。 其 主 要 结 构 见 图 1.13所 示 。 卧 式 镗床 的 主 要 运 动 有 ： 镗 杆 或 平 旋 盘 的 旋 转 主 运 动 ； 镗 杆 的 轴 向 进 给 运 动 ；主 轴 箱 的 垂 直 进 给 运 动 （ 加 工 端 面 ） ； 工 作 台 的 纵 向 、 横 向 进 给 运 动 ；平 旋 盘 上 的 径 向 刀 架 进 给 运 动 （ 加 工 端 面 ） 。 且 工 作 台 还 能 沿 上 滑 座 的圆 轨 道 在 水 平 面 内 转 动 ， 以 适 应 加 工 互 相 成 一 定 角 度 的 平 面 和 孔 。n 镗 床 还 可 用 来 钻 孔 、 扩 孔 、 铰 孔 、 车 螺 纹 、 铣 平 面 等 加 工 。 其 典 型 加 工方 法 如 图 1.14所 示 。 n 图 1.13 卧 式 镗 床n 1 床 身 2下 滑 座 3上 滑 座 4后 支 架 5后 立 柱 6工 作 台n 7镗 轴 8平 旋 盘 9径 向 刀 架 10前 立 柱 11主 轴 箱 n 图 1.14 卧 式 镗 床 的 主 要 加 工 方 法 n 图 1.15 M1432A型 万 能 外 圆 磨 床 n 外 圆 磨 床 和 万 能 磨 床 的 加 工 方 式 如 图 1.16所 示 。 图 a为 纵 向进 给 磨 削 外 圆 柱 面 ； 图 b为 工 作 台 旋 转 一 角 度 ， 纵 向 进 给 磨削 锥 度 不 大 的 外 圆 锥 面 ； 图 c和 d为 横 向 进 给 磨 削 （ 切 入 磨 削 ）锥 度 较 大 ， 但 较 短 的 外 圆 锥 面 ， 图 c为 砂 轮 架 倾 斜 一 角 度 ，图 d为 工 件 头 架 倾 斜 一 角 度 ； 图 e为 内 圆 磨 具 磨 内 孔 ， 若 要磨 锥 孔 ， 工 件 头 架 应 倾 斜 一 角 度 。 n 图 1.16 外 圆 磨 床 和 万 能 磨 床 的 加 工 示 意 图 n 6. 齿 轮 加 工 机 床n 加 工 齿 轮 齿 形 的 机 床 叫 齿 轮 加 工 机 床 。 按 照 加 工 原 理 ， 齿 形 加 工 可 以 分 为 成 形法 和 展 成 法 两 大 类 ， 成 形 法 是 利 用 与 被 加 工 齿 轮 齿 槽 形 状 一 致 的 刀 具 ， 在 齿 坯上 加 工 出 齿 形 ， 通 常 在 普 通 铣 床 上 进 行 ， 如 图 1.17所 示 ； 展 成 法 是 利 用 齿 轮 啮合 （ 或 齿 轮 与 齿 条 啮 合 ） 原 理 ， 将 其 中 的 一 个 作 为 刀 具 ， 在 啮 合 的 过 程 中 进 行加 工 。 用 展 成 法 加 工 的 机 床 主 要 有 滚 齿 机 、 插 齿 机 、 刨 齿 机 、 剃 齿 机 、 珩 齿 机 、磨 齿 机 等 ， 后 三 种 通 常 用 于 齿 形 的 精 加 工 。 图 1-18所 示 为 滚 齿 加 工 ， 滚 齿 机 主要 用 于 滚 切 直 齿 和 斜 齿 圆 柱 齿 轮 及 蜗 轮 。 床 身 1上 固 定 立 柱 2， 刀 架 溜 板 3可 沿立 柱 上 的 导 轨 作 垂 直 方 向 的 移 动 ， 以 实 现 滚 刀 的 轴 向 进 给 。 滚 刀 安 装 在 刀 杆 4上 ，可 调 整 其 倾 斜 角 度 。 工 件 安 装 在 工 作 台 的 心 轴 7上 ， 并 支 承 在 支 架 6的 孔 中 ， 由工 作 台 带 动 作 旋 转 运 动 。 滚 刀 的 旋 转 是 主 运 动 ； 滚 刀 与 工 件 之 间 的 啮 合 是 展 成运 动 ， 由 机 床 的 内 联 系 传 动 链 实 现 ； 滚 刀 沿 轴 向 的 移 动 是 进 给 运 动 ； 此 外 ， 在滚 斜 齿 轮 时 ， 还 必 须 有 一 个 附 加 的 转 动 即 差 动 运 动 。 n 图 1.17 直 齿 圆 柱 齿 轮 的 成 形 铣 削 n 图 1.18 滚 齿 加 工 n 7. 挤 压 加 工 机 床n 挤 压 是 迫 使 金 属 块 料 产 生 塑 性 流 动 ， 通 过 凸 模 与 凹 模 间 的 间隙 或 凹 模 出 口 ， 制 造 空 心 或 断 面 比 毛 坯 断 面 要 小 的 零 件 的 一种 工 艺 方 法 。 如 果 毛 坯 不 经 加 热 就 进 行 挤 压 ， 便 称 为 冷 挤 压 。冷 挤 压 是 无 切 屑 、 少 切 屑 零 件 加 工 工 艺 之 一 ， 所 以 是 金 属 塑性 加 工 中 一 种 先 进 的 工 艺 方 法 。 如 果 将 毛 坯 加 热 到 再 结 晶 温度 以 下 的 温 度 进 行 挤 压 ， 便 称 为 温 挤 压 。 温 挤 压 仍 具 有 少 无切 屑 的 优 点 。 n1.2.2.1 刀 具 材 料n1.2.2.2 刀 具 几 何 角 度n1.2.2.3 刀 具 种 类 及 其 选 用n1.2.2.4 砂 轮 n 切 削 过 程 就 是 刀 具 从 工 件 表 面 上 切 除 多 余 的 材 料 。根 据 工 件 和 机 床 的 不 同 ， 刀 具 也 有 不 同 的 类 型 、 结构 、 材 料 和 几 何 参 数 。 n 1. 刀 具 材 料 应 具 备 的 性 能n 所 谓 机 械 加 工 的 实 质 就 是 ， 用 比 工 件 材 料 硬 的 刀 具 ， 在 机械 能 和 机 械 力 的 作 用 下 ， 切 除 多 余 的 材 料 。 刀 具 工 作 时 除了 要 承 受 很 大 的 压 应 力 外 ， 还 要 承 受 与 工 件 和 切 屑 间 的 强烈 摩 擦 而 产 生 的 高 温 。 刀 具 材 料 的 切 削 性 能 对 刀 具 的 使 用寿 命 、 生 产 效 率 、 加 工 质 量 和 生 产 成 本 影 响 很 大 ， 因 此 必须 合 理 选 用 。 刀 具 材 料 的 性 能 应 满 足 以 下 基 本 要 求 ：n (1)硬 度 和 耐 磨 性 刀 具 材 料 的 硬 度 应 比 工 件 材 料 的 硬 度 高 ，一 般 常 温 硬 度 要 求 60HRC以 上 。 刀 具 材 料 应 具 有 较 高 的 耐磨 性 。 材 料 硬 度 越 高 ， 耐 磨 性 也 越 好 。 刀 具 材 料 含 有 耐 磨的 合 金 碳 化 物 越 多 、 晶 粒 越 细 、 分 布 越 均 匀 ， 则 耐 磨 性 越好 。 n (2)强 度 和 韧 性 刀 具 材 料 必 须 有 足 够 的 强 度 和 韧 性 ， 以 便在 承 受 振 动 和 冲 击 时 不 产 生 崩 刃 和 折 断 。n (3)耐 热 性 刀 具 材 料 在 高 温 下 保 持 硬 度 、 耐 磨 性 、 强 度和 韧 性 的 性 能 。n (4)工 艺 性 为 便 于 制 造 ， 刀 具 材 料 应 具 备 较 好 的 可 加 工 性（ 焊 接 、 锻 、 轧 、 热 处 理 、 切 削 和 磨 削 等 ） 。n (5)经 济 性 经 济 性 是 评 价 刀 具 材 料 的 重 要 指 标 之 一 ， 刀 具材 料 的 价 格 应 低 廉 ， 便 于 推 广 。 但 有 些 材 料 虽 单 件 成 本 很高 ， 但 因 其 使 用 寿 命 长 ， 分 摊 到 每 个 工 件 上 的 成 本 不 一 定很 高 。 n 2. 常 用 刀 具 材 料n (1)高 速 钢n 高 速 钢 是 含 有 W、 Mo、 Cr、 V等 合 金 元 素 较 多 的 合 金 工 具 钢 。 它 所 允 许的 切 削 速 度 比 碳 素 工 具 钢 及 合 金 工 具 钢 高 1 3倍 ， 故 称 为 高 速 钢 。 高 速钢 具 有 较 高 的 耐 热 性 ， 在 500 650 C时 仍 能 切 削 。 高 速 钢 还 具 有 高的 强 度 、 硬 度 （ 63 70HRC） 和 耐 磨 性 ， 另 外 ， 其 热 处 理 变 形 小 、 能锻 易 磨 ， 是 一 种 综 合 性 能 好 、 应 用 最 广 泛 的 刀 具 材 料 。 特 别 适 合 制 造 结构 复 杂 的 成 形 刀 具 、 钻 头 、 滚 刀 、 拉 刀 和 螺 纹 刀 具 等 。 由 于 高 速 钢 的 硬度 、 耐 磨 性 、 耐 热 性 不 及 硬 质 合 金 ， 因 此 只 适 于 制 造 中 、 低 速 切 削 的 各种 刀 具 。 高 速 钢 分 两 大 类 ： 普 通 高 速 钢 和 高 性 能 高 速 钢 ， 常 用 高 速 钢 的化 学 成 分 、 性 能 和 用 途 见 表 1.5。 切 削 一 般 材 料 可 选 用 普 通 高 速 钢 ， 其中 W18Cr4V过 去 国 内 用 得 多 ， 目 前 国 内 外 大 量 使 用 的 是W6Mo5Cr4V2； 切 削 难 加 工 材 料 时 可 选 用 高 性 能 高 速 钢 。 n (2)硬 质 合 金n 硬 质 合 金 是 由 高 硬 度 的 难 熔 金 属 碳 化 物 (如 WC、 TiC、 TaC、NbC等 )和 金 属 粘 结 剂 （ 如 Co、 Ni、 Mo等 ） 经 粉 末 冶 金 方法 制 成 的 。 硬 质 合 金 的 硬 度 、 特 别 是 高 温 硬 度 、 耐 磨 性 、 耐热 性 都 高 于 高 速 钢 ， 硬 质 合 金 的 常 温 硬 度 可 达 89 93HRA（ 高 速 钢 为 83 86.6HRA） ， 在 800 C 1000 C时 仍能 进 行 切 削 。 硬 质 合 金 的 切 削 性 能 优 于 高 速 钢 ， 刀 具 耐 用 度也 比 高 速 钢 高 几 倍 到 几 十 倍 ， 在 相 同 耐 用 度 时 ， 切 削 速 度 可提 高 4 10倍 。 但 硬 质 合 金 较 脆 ， 抗 弯 强 度 低 ， 韧 性 也 很 低 。 n (3)其 它 刀 具 材 料n 1） 陶 瓷 陶 瓷 是 以 氧 化 铝 （ Al2O3） 或 以 氮 化 硅 （ Si3N4） 为 基 体 再 添 加 少 量金 属 ， 在 高 温 下 烧 结 而 成 的 一 种 刀 具 材 料 。 陶 瓷 刀 具 比 硬 质 合 金 具 有 更 高 的 硬度 和 耐 热 性 ， 在 1200 C的 温 度 下 仍 能 切 削 ， 切 削 速 度 更 高 ， 并 可 切 削 难 加 工的 高 硬 度 材 料 。 主 要 缺 点 是 性 脆 ， 抗 冲 击 韧 性 差 ， 抗 弯 强 度 低 。n 2） 人 造 金 刚 石 天 然 金 刚 石 是 自 然 界 最 硬 的 材 料 。 耐 磨 性 极 好 ， 但 价 格 昂 贵 ，主 要 用 于 制 造 加 工 精 度 和 表 面 粗 糙 度 要 求 极 高 的 零 件 的 刀 具 ， 如 加 工 磁 盘 、 激光 反 射 镜 等 。 人 造 金 刚 石 是 除 天 然 金 刚 石 外 最 硬 的 材 料 ， 多 用 于 有 色 金 属 及 非金 属 材 料 的 超 精 加 工 以 及 作 磨 料 用 。 金 刚 石 是 碳 的 同 素 异 形 体 ， 与 碳 易 亲 合 ，故 金 刚 石 刀 具 不 宜 加 工 含 有 碳 的 黑 色 金 属 。n 3） 立 方 氮 化 硼 （ CBN） 由 六 方 氮 化 硼 （ 白 石 墨 ） 在 高 温 高 压 下 转 化 而 成 的 。立 方 氮