机械加工工艺简明速查手册

本手册是机械切削加工工艺与操作技能相结合的综合性工具书，紧密结合机械制造工艺的需要，收集和选编了机械制造现场常用的资料和数据，主要包括金属切削基本知识、机械加工质量及其检验、机械加工工艺过程、机床夹具设计原理、车削加工、铣削加工、磨削加工、其他切削加工、数控切削加工等内容。
本手册内容丰富，以实用技术为主线，以解决生产实际问题、服务生产一线上的工艺技术人员和工人为出发点，注重采用新技术和新标准，编写上由基础知识到实际应用的结构顺序，采用通俗易懂的语言，结合图、表和应用实例，有助于提高读者解决实际问题的能力，适合企业生产、技术、管理人员和工人在工作中使用，也可作为大中专院校师生的参考资料。
本手册由河北科技大学的尹成湖、张英、李保章、曹慧琴、周湛学，河北商贸学校的李佳伟，辛集气缸盖厂的李惠朝共同编写。其中尹成湖编写了第5章、第8章，尹成湖、张英、李佳伟编写了第1章、第2章、第4章，李保章编写了第3章，周湛学编写了第6章、第9章，李惠朝、曹慧琴编写了第7章。全书由尹成湖统稿，由张英完成了文字录入和图表处理等工作。在编写过程中，得到了强大泵业集团的靳清、侯占祥，华北柴油机厂的阎文联，石家庄制动器厂的李纯勇，石家庄轴承设备厂的董晖等同志的帮助，在此表示衷心感谢。

编者

本手册是机械切削加工工艺与操作技能相结合的综合性工具书，紧密结合机械制造工艺的需要，收集和选编了机械制造现场常用的资料和数据，主要包括金属切削基本知识、机械加工质量及其检验、机械加工工艺过程、机床夹具设计、车削加工、铣削加工、磨削加工、其他切削加工、数控切削加工等，对各种机械加工方法均提供了典型的应用实例等。本手册的特点是以工艺为基础，以各种机械加工方法为主线，以解决生产实际问题、服务生产一线上的工艺技术人员和技术工人为出发点，工艺数据和工艺方法紧密结合。内容简明、实用，编排合理，方便查阅。本手册适用于机械制造企业工艺人员、高级技工和技术工人，也可供高等院校、职业院校机械专业师生参考。

第1章金属切削基本知识1

1.1金属切削基本知识1

1.1.1工件表面1

1.1.2刀具要素1

1.1.3刀具和工件的运动4

1.1.4参考系的术语及其定义7

1.1.5刀具角度和工作角度的术语及其定义9

1.1.6切削中的几何参量和运动参量16

1.2刀具材料20

1.2.1刀具材料应具备的性能20

1.2.2刀具材料的种类及性能21

1.3切削力和切削功率30

1.3.1切削力和切削功率的概念30

1.3.2钻削力（力矩）和钻削功率的计算37

1.3.3铣削切削力、铣削功率的计算39

1.3.4拉削加工时切削力经验公式中系数的选择及其修正41

1.3.5磨削力和磨削功率的计算43

1.4切削热与切削温度45

1.4.1切削热的产生和传出45

1.4.2工件热变形及变形量计算46

1.5刀具使用寿命51

1.5.1刀具磨损的形态52

1.5.2刀具的磨损原因和磨损过程53

1.5.3影响刀具使用寿命（耐用度）的因素55

1.5.4刀具的磨钝标准和使用寿命的合理选择56

1.6工件材料的切削加工性61

1.6.1衡量工件材料切削加工性的指标61

1.6.2影响工件切削加工性的因素62

1.7切削液65

1.7.1切削液的作用65

1.7.2切削液的类型及选用66

1.7.3切削液的使用方法69

1.8机械加工常用标准、规范和结构要素70

1.8.1标准尺寸70

1.8.2锥度、锥角和圆锥公差72

1.8.3中心孔79

1.8.4退刀槽79

1.8.5砂轮越程槽79

1.8.6T形槽79

1.8.7零件的倒角和倒圆79

1.9毛坯及其加工余量89

1.9.1工件毛坯的种类及其加工方法选择89

1.9.2轧制件尺寸、偏差与加工余量89

1.9.3铸件102

第2章机械加工质量及其检验110

2.1加工精度的概念110

2.1.1影响尺寸精度的因素及改善措施112

2.1.2影响形状精度的因素及改善措施113

2.1.3影响位置精度的因素及改善措施115

2.2机械加工表面质量116

2.2.1表面加工质量的概念116

2.2.2影响机械加工表面粗糙度的因素及改善措施118

2.2.3典型表面粗糙度与加工精度和配合性质的关系120

2.2.4加工硬化124

2.2.5残余应力126

2.2.6表面层材料的金相组织变化126

2.3机械加工质量检验127

2.3.1常用测量术语和测量方法127

2.3.2常用计量器具128

2.3.3螺纹测量143

2.3.4几何（形位）误差测量146

2.3.5表面粗糙度的测量155

第3章机械加工工艺过程157

3.1机械加工工艺基本知识157

3.1.1常用的机械制造工艺基本术语157

3.1.2机械加工工艺规程的作用160

3.1.3工艺规程格式161

3.1.4工艺守则165

3.2零件结构工艺性分析180

3.2.1对各种加工类型零件结构工艺性的要求180

3.2.2对切削加工零件结构工艺性分析181

3.2.3根据装配图、零件图的技术要求提出必要的改进意见190

3.2.4零件结构工艺性的评定指标190

3.3机械加工工艺过程的制定192

3.3.1机械加工工艺过程的制定程序192

3.3.2定位基准选择194

3.3.3表面加工方法及其达到的加工精度196

3.3.4工序的加工顺序安排203

3.4工序设计206

3.4.1工艺附图206

3.4.2加工余量的确定207

3.4.3确定工序尺寸与公差212

3.4.4机床、工装和切削用量选择214

3.5工序间的加工余量216

3.5.1确定工序间加工余量应考虑的因素216

3.5.2轴的加工余量217

3.5.3槽的加工余量221

3.5.4孔的加工余量221

3.5.5平面加工余量226

3.5.6螺纹加工余量228

3.6工艺尺寸链231

3.6.1尺寸链的基本概念231

3.6.2尺寸链的计算233

3.6.3几种典型工艺尺寸链的分析与计算236

3.6.4工艺尺寸跟踪图表法241

3.7时间定额的确定246

3.7.1时间定额及其组成246

3.7.2基本时间的计算247

3.7.3辅助时间的计算251

3.7.4布置工作地、生理需要、准备与终结时间264

3.8典型零件机械加工工艺过程实例264

3.8.1定位套筒机械加工工艺264

3.8.23MZ136轴承磨床主轴机械加工工艺265

3.8.3圆柱齿轮机械加工工艺284

3.8.4CA6140型车床主轴箱体机械加工工艺292

3.8.5连杆机械加工工艺300

第4章机床夹具设计306

4.1机床夹具的基本概念及类型306

4.1.1基本概念306

4.1.2夹具的组成306

4.1.3机床夹具的类型308

4.2工件在夹具中的定位309

4.2.1工件定位的概念309

4.2.2定位元件应满足的基本要求316

4.2.3定位方式及其定位元件316

4.2.4典型工件的定位方式及其表示形式实例331

4.3定位误差分析计算334

4.3.1定位误差的概念334

4.3.2定位误差的分析计算336

4.4夹紧装置346

4.4.1夹紧装置概述346

4.4.2夹紧力确定347

4.4.3常用夹紧机构350

4.5夹具的其他装置359

4.5.1引导装置359

4.5.2对刀装置370

4.5.3夹具的连接装置371

4.5.4夹具的分度及其定位装置373

4.6组合夹具379

4.6.1组合夹具的特点379

4.6.2组合夹具的元件及其作用380

4.6.3组合夹具的组装386

4.7夹具的设计方法390

4.7.1夹具的设计方法、步骤和考虑的主要问题390

4.7.2夹具设计实例395

第5章车削加工405

5.1车床405

5.1.1卧式车床的组成结构及其工艺范围405

5.1.2立式车床的组成、工艺范围及其工件装夹406

5.2车刀408

5.2.1车刀的种类及用途408

5.2.2高速钢车刀条的规格尺寸410

5.2.3焊接式硬质合金车刀的规格尺寸411

5.2.4切削刀具用可转位刀片的型号规格415

5.2.5车刀的刀面、角度的几何参数及应用421

5.2.6车刀的手工刃磨425

5.3车外圆柱表面427

5.3.1车外圆的工件装夹方法427

5.3.2车削用量选择430

5.4车削圆锥面438

5.4.1车削圆锥面方法及机床调整438

5.4.2车削圆锥面的加工质量与控制440

5.4.3车削圆锥面的质量问题及预防方法442

5.5车削偏心工件442

5.5.1车削偏心工件的装夹方法442

5.5.2车削曲轴的装夹方法445

5.6车螺纹445

5.6.1螺纹车刀445

5.6.2螺纹车削方法452

5.6.3螺纹加工的切削用量选择454

5.6.4车螺纹时的质量问题、产生原因与解决方法458

5.7其他表面车削459

5.7.1车削成形面459

5.7.2车削球面461

5.7.3滚压加工常用工具及应用463

第6章铣削加工466

6.1铣床及其铣削工艺范围466

6.1.1铣床466

6.1.2铣削加工范围468

6.2铣刀468

6.2.1铣刀的种类及用途468

6.2.2铣刀的几何角度、直径及其选择469

6.2.3铣刀的安装方式473

6.2.4常用铣刀的规格476

6.3铣削用量及其选择492

6.3.1铣削用量各要素的定义及计算492

6.3.2铣削用量的选择493

6.4铣削方式与工件装夹方式499

6.4.1铣削方式499

6.4.2铣削工件的装夹方法500

6.5分度头及其应用502

6.5.1分度头的组成及简单使用502

6.5.2分度头的近似分度504

6.5.3直线移距分度法508

6.5.4双分度头复式分度法509

6.5.5圆工作台的分度方法511

6.6平面和斜面的铣削512

6.6.1铣削平面512

6.6.2斜面的铣削515

6.6.3平面铣削质量检验与控制517

6.6.4铣削斜面零件实例517

6.7沟槽铣削519

6.7.1直角沟槽和键槽的铣削519

6.7.2特种沟槽的铣削521

6.7.3键槽的质量分析523

6.8铣削离合器524

6.8.1离合器的种类、特点及工艺要求524

6.8.2矩形齿离合器铣削525

6.8.3梯形等高齿离合器的铣削528

6.8.4尖齿和梯形收缩齿离合器的铣削与计算529

6.8.5螺旋齿离合器的铣削534

6.8.6齿式离合器铣削的质量分析534

6.8.7铣削离合器实例535

6.9等速凸轮的铣削538

6.9.1等速凸轮的要素及计算538

6.9.2等速圆盘凸轮的铣削540

6.9.3铣削等速圆盘凸轮实例544

6.10球面铣削547

6.10.1铣削球面547

6.10.2球面加工质量分析551

6.10.3单柄外球面铣削实例552

6.11刀具齿槽铣削555

6.11.1铣削刀具齿槽555

6.11.2铣削圆柱面直齿刀具实例561

第7章磨削加工565

7.1普通磨料磨具565

7.1.1普通磨料的品种、代号、特点和应用565

7.1.2普通磨料粒度566

7.1.3普通磨具结合剂代号性能及应用568

7.1.4磨具的硬度代号及应用568

7.1.5磨具组织号及其应用569

7.1.6磨具的强度570

7.1.7磨具的形状尺寸571

7.1.8普通磨料磨具的标记574

7.2超硬磨料磨具575

7.2.1超硬磨料的品种、代号及应用575

7.2.2超硬磨料的粒度576

7.2.3超硬磨具的结合剂577

7.2.4超硬磨具的浓度和硬度578

7.2.5超硬磨具结构、形状和尺寸579

7.2.6超硬磨具的标记587

7.3外圆磨削588

7.3.1外圆磨削方法588

7.3.2外圆磨削的工件装夹590

7.3.3外圆磨削砂轮598

7.3.4外圆磨削用量选择605

7.3.5外圆磨削的检测控制607

7.3.6磨削外圆常见质量问题及改进措施610

7.4内圆磨削614

7.4.1内圆磨削方法614

7.4.2内圆磨削的工件装夹617

7.4.3内圆磨削的砂轮621

7.4.4内圆磨削的磨削用量624

7.4.5内圆磨削的检测控制630

7.4.6内圆磨削常见的工件缺陷、产生原因及解决方法632

7.5圆锥面磨削633

7.5.1圆锥面各部分名称及计算633

7.5.2圆锥面的磨削方法635

7.5.3圆锥面的检测与控制637

7.5.4圆锥面磨削产生缺陷的原因及消除措施642

7.6平面磨削643

7.6.1平面的磨削方法643

7.6.2平面磨削的工件装夹645

7.6.3平面磨削砂轮及磨削用量648

7.6.4平面磨削的检测控制653

7.6.5平面磨削常见的工件缺陷、产生原因及解决方法656

7.7无心磨削657

7.7.1无心磨削的形式及特点657

7.7.2无心磨削常用方法658

7.7.3无心磨削用量的选择663

7.7.4无心外圆磨削参数的调整控制666

7.7.5无心磨削常见缺陷及消除方法672

7.8成形面磨削675

7.8.1成形面与成形面的磨削方法675