【正文】 合性質(zhì)相同。一般情況下，優(yōu)先采用基孔制。1例題例1試計(jì)算孔 和 軸 配合的極限間隙、平均間隙和配合公差，并畫出孔、軸尺寸公差帶圖及配合公差帶圖。解：由公式計(jì)算：最大間隙 Xmax=ES ei =+ （ ) =+ mm 最小間隙 Xmin=EI es =0 （ =+ mm平均間隙 Xav = （ Xmax+ Xmin ）/2 =[（+ ）+ （+ ）]/2 =+ mm 配合公差 Tf =︱Xmax Xmin ︱=︱+ （ + ）︱ = 或Tf = TD + Td= （ES EI） + （es ei ）=+= 此配合為間隙配合，孔、軸公差帶圖及配合公差帶圖如右圖所示。例2：試計(jì)算孔 和 軸 配合的極限過盈、平均過盈和配合公差，并畫出孔、軸尺寸公差帶圖及配合公差帶圖。解：由公式計(jì)算：最大過盈Ymax=EI es =0 （+ ）= mm最小過盈Ymin= ES ei =+ （+) = mm 平均過盈Yav = （Ymax+ Ymin ）/2 =[（ ）+ （ ）]/2 = mm配合公差 Tf = ︱Ymin Ymax︱=︱（ ）︱= 或Tf = TD + Td=（ES EI）+ （es ei ）=+= 此配合為過盈配合，孔、軸公差帶圖及配合公差帶圖如右圖所示。例3：試計(jì)算孔 和 軸 配合的極限間隙或過盈、平均間隙或過盈以及配合公差，并畫出孔、軸尺寸公差帶圖及配合公差帶圖。解：由公式計(jì)算 最大間隙 Xmax=ES ei =+ （ ) = + mm 最大過盈 Ymax=EI es =0 （+ ） = mm因?yàn)?|Xmax| ＞ |Ymax| ，所以平均間隙 Xav =（Xmax+Ymax）/2 =[（+ ）+（ ）]/2 = + mm此配合為過渡配合。例4：試計(jì)算孔 和 軸 的極限尺寸、極限偏差，尺寸公差，配合的極限間隙，配合公差，并畫出孔、軸尺寸公差帶圖及配合公差帶圖。解：極限尺寸：孔 Dmax= Dmin=Φ20 軸 dmax= dmin=極限偏差：孔 ES =+ EI=0 軸 es = ei=尺寸公差：孔 TD= | ESEI |= 軸 Td= | es ei |=極限間隙 Xmax=ES ei =+ （ )=+ Xmin =EI es =0 （ ）=+配合公差 Tf = TD + Td = 第二部分 金屬切削與刀具知識(shí)。一、刀具材料的基本要求（1）高的硬度（2）高的耐磨性（3）足夠的強(qiáng)度和韌性（4）高的紅硬性二、車刀的工作角度：車刀的工作角度與車刀安裝的高低、歪斜程度有關(guān)。（1）當(dāng)車刀刀尖高于工件軸線時(shí)，使前角增大，后角減少。反之，則前角減少，后角增大。（2）車刀安裝歪斜，對(duì)主偏角、副偏角影響較大，特別是在車削螺紋時(shí)，會(huì)使牙形半角產(chǎn)生誤差。三、車刀幾何角度的作用及選擇（一）前角的作用與選擇前角的作用：（1）前角的大小影響刀具的鋒利程度和強(qiáng)度，影響切削變形和切削力。（2）前角增大能使車刀刃口鋒利，減少切削變形和切削力，使切削輕快。（3）但前角過大，楔角減少，降低切削人和刀頭的強(qiáng)度，使刀頭散熱條件變差，切削時(shí)刀頭容易崩刀。前角的初步選擇：前角的大小應(yīng)根據(jù)工件材料、刀具材料及加工性質(zhì)選擇（1）工件材料軟，可取較大的前角；工件材料硬，應(yīng)取較小的前角。（2）車塑性材料時(shí)，可取較大的前角；車脆性材料時(shí)，應(yīng)取較小的前角。（3）車刀材料的強(qiáng)度較低、韌性較差，前角應(yīng)取小些；反之，前角應(yīng)取大些。（4）粗加工時(shí)，為了保證刀刃有足夠的強(qiáng)度，應(yīng)取較小的前角；精加工時(shí)，為了獲得較細(xì)的表面粗糙度，應(yīng)取較大的前角。（二）后角的作用及選擇后角的作用：后角可減少刀具后刀面與工件加工表面之間的摩擦以及刀具后刀面的磨損，它配合前角調(diào)整刀刃的銳利程度和強(qiáng)度。后角的選擇（1）粗加工時(shí)，為了增加刀刃的強(qiáng)度，應(yīng)取較小的后角；精加工時(shí)，為了減少后刀面與工件的摩擦，應(yīng)取較大的后角。（2）工件材料較硬時(shí)，為使刀刃有足夠的強(qiáng)度，后角應(yīng)取較小值；工件材料較軟，應(yīng)取較大值。（三）主偏角的作用及選擇主偏角的主要作用:影響刀尖部分的強(qiáng)度與散熱條件，影響切削分力的大小。主偏角的選擇（1）主偏角的大小首先應(yīng)根據(jù)工件的形狀選擇。如車削臺(tái)階軸或車不通孔時(shí)，應(yīng)取大于或等于900；從工件中間切入時(shí)，主偏角一般取450600.（2）當(dāng)工件剛性較好時(shí)，為提高刀具壽命，應(yīng)取較小的主偏角；當(dāng)工件剛性較差時(shí)（如車細(xì)長(zhǎng)軸）。為了減少切削時(shí)的振動(dòng)，提高工件的加工精度，須取較大的主偏角（900930.）.（3）大進(jìn)給、大切深的強(qiáng)力車刀，為了減少切削深抗力，一般取較大的主偏角（750）（4）當(dāng)工件材料的強(qiáng)度、硬度較高時(shí)，為了增加刀尖部分的強(qiáng)度，應(yīng)取較小的主偏角。（四）副偏角的作用及選擇副偏角的作用：可減少副切削刃與已加工表面之間的摩擦，影響刀尖部分的強(qiáng)度和散熱條件，影響已加工表面的粗糙度。副偏角的選擇（1）對(duì)于外圓車刀，一般取60100（2）精加工車刀，為了減少已加工表面粗糙度，應(yīng)取更小些（3）加工強(qiáng)度、硬度較高的材料時(shí)，為了提高刀尖部分的強(qiáng)度，應(yīng)取較小的副偏角（4060）（4）工件剛性較差時(shí)，為了減少切深抗力，避免產(chǎn)生切削振動(dòng)，應(yīng)去較大的副偏角。（5）切斷時(shí)，為了保證刀頭強(qiáng)度，保證重磨后刀頭寬度變化較小，只能取很小的副偏角（1020）（五）刃傾角的作用及選擇刃傾角有正值、負(fù)值和零三種，（1）當(dāng)?shù)都馐侵髑邢魅械淖罡唿c(diǎn)時(shí)，刃傾角為正值；（2）當(dāng)?shù)都馐侵髑邢魅猩系淖畹忘c(diǎn)時(shí)，刃傾角為負(fù)值；（3）當(dāng)主切削刃與基面重合時(shí)，刃傾角為零。刃傾角的作用：（1）刃傾角可控制切屑的流出方向。正值可使刃傾角可使切屑流向待加工表面；負(fù)值可使切屑流向已加工表面；零值可使切屑垂直于主切削刃方向流出。（2）刃傾角影響刀尖部分的強(qiáng)度。正值可提高工件表面加工質(zhì)量，但刀尖強(qiáng)度較差，不利于承受沖擊載荷，容易損壞刀尖。（3）刃傾角影響切削分力的大小。正值可使切削抗力減少而進(jìn)給抗力加大；負(fù)值可使切削抗力加大而進(jìn)給抗力減少。刃傾角的選擇（1）粗車一般鋼料和灰鑄鐵，一般應(yīng)取負(fù)值的刃傾角。即5~0（2）精車一般鋼料和灰鑄鐵時(shí)，為了保證切屑流向待加工表面，應(yīng)取較小的正值刃傾角。即0~5（3）有沖擊負(fù)荷或斷續(xù)切削時(shí)，為了保證足夠的刀尖強(qiáng)度，應(yīng)取較大的負(fù)值刃傾角。即15~5（4）當(dāng)工件剛性較差時(shí)，應(yīng)取正值刃傾角。即3~5四、刀具的壽命（一）刀具磨損形式：刀具的磨損有正常磨損和非正常磨損刀具的正常磨損主要有三種：后刀面磨損，前刀面磨損，前、后刀面同時(shí)磨損。刀具的非正常磨損：包括破損和卷刃（二）刀具的磨損過程可分為三個(gè)階段：初期磨損階段、正常磨損階段、急劇磨損階段（三）提高刀具壽命的基本方法正確選擇刀具的幾何參數(shù)（1）合理選擇前角：刀具前角增大，能使切削力和切削變形減少，切削溫度降低，刀具壽命提高。但前角太大，刀刃強(qiáng)度下降，切削時(shí)容易破損，刀具壽命反而下降。因此，在選擇刀具前角時(shí)，既要考慮減少切削力和切削變形，又要保刀尖強(qiáng)度和散熱條件。（2）合理選擇后角：在滿足刀具與工件之間摩擦力減少的前提下，應(yīng)盡量選擇較小的刀具后角，以提高刀具壽命。（3）合理選擇主偏角：在不產(chǎn)生振動(dòng)和工件形狀許可的條件下，應(yīng)選擇較小的主偏角，增加刀具強(qiáng)度并改善刀具的散熱條件，提高刀具壽命。（4）合理選擇刃傾角在能控制切屑流向的情況下，應(yīng)盡量選擇較小的刃傾角，以保證刀刃有較高的強(qiáng)度，提高刀具壽命。而斷續(xù)切削或粗加工大切深時(shí)，應(yīng)取較大的刃傾角。正確選擇切削用量切削用量對(duì)刀具壽命的影響主要是通過切削溫度的高低來反映。在切削用量中，對(duì)刀具壽命影響最大的是切削速度v，其次是進(jìn)給量f，影響較小的時(shí)切削深度ap。（1）切削速度v：切削速度達(dá)到一定值時(shí)，刀具壽命最長(zhǎng)；隨著v的繼續(xù)提高，摩擦表面的滑動(dòng)速度加大，切削溫度升高較快，刀具磨損也加快，刀具壽命明顯下降。（2）進(jìn)給量：進(jìn)給量增大，刀具壽命下降。當(dāng)進(jìn)給量增大20%時(shí)，刀具壽命下降19%；當(dāng)進(jìn)給量增大一倍時(shí)，刀具下降55%。（3）切削深度切削深度增大，刀具壽命下降。當(dāng)切削深度增加20%時(shí)，刀具壽命下降10%；當(dāng)切削深度增加一倍時(shí)，刀具壽命下降34%。（一）刀具材料應(yīng)具備的性能足夠的硬度和耐磨性：刀具硬度應(yīng)高于工件材料的硬度，常溫硬度一般須在60HRC 以上。耐磨性是指材料抵抗磨損的能力，它與材料硬度、強(qiáng)度和組織結(jié)構(gòu)有關(guān)。材料硬度越高，耐磨性越好。足夠的強(qiáng)度與韌性：材料的強(qiáng)度和韌性通常用抗彎強(qiáng)度和沖擊值表示。較高的耐熱性和傳熱性：刀具材料的高溫硬度越高，耐熱性越好，允許的切削速度越高。較好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性（二）刀具材料的分類刀具材料可分為工具鋼（包括碳素工具鋼、合金工具鋼）、高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷和超硬材料（包括金剛石、立方氮化硼等）五大類。工具 鋼（1）碳素工具鋼碳素工具鋼是合碳量為 %～%的優(yōu)質(zhì)碳素鋼，常用鋼號(hào)有T7A、T8A、T10A、T12A 等。這類鋼工藝性能良好，經(jīng)適當(dāng)熱處理，硬度可達(dá)60HRC～64HRC，有較高的耐磨性，價(jià)格低廉。最大缺點(diǎn)是熱硬性差，在200℃～300℃時(shí)硬度開始降低，故允許的切削速度較低（5m/min～10m/min）。因此，只能用于制造手用刀具、低速及小進(jìn)給量的機(jī)用刀具。（2）合金工具鋼合金工具鋼是在碳素工具鋼中加入適當(dāng)?shù)暮辖鹪劂t(Cr)、硅(Si)、鎢(W)、錳(Mn)、釩(V)等煉制而成的(合金元素總含量不超過3%～5%)，提高了刀具材料的韌性、耐磨性和耐熱性。其耐熱性達(dá)325℃～400℃，所以切削速度（10m/min～15m/min）比碳素工具鋼提高了。合金工具鋼用于制造細(xì)長(zhǎng)的或截面積大、刃形復(fù)雜的刀具，如鉸刀、絲錐和板牙等。高速鋼：（1）高速鋼是富含W、Cr、Mo(鉬)、V 等合金元素的高合金工具鋼。在工廠中常稱為白鋼或鋒鋼。（2）高速鋼的特點(diǎn)與碳素工具鋼、合金工具鋼相比，高速鋼突出的性能特點(diǎn)是熱硬性很高，高速鋼還具有較高的耐磨性以及較高的強(qiáng)度和韌性。與硬質(zhì)合金相比，高速鋼的最大優(yōu)點(diǎn)是可加工性好并具有良好的綜合力學(xué)性能。（3）常用高速鋼材料的分類與性能及應(yīng)用高速鋼按切削性能可分為普通高速鋼、高性能高速鋼和粉末冶金高速鋼。①普通高速鋼：可用于制造各種刃形復(fù)雜的刀具。普通高速鋼又分為鎢系高速鋼和鎢鉬系高速鋼兩類。②高性能高速鋼：適用于加工不銹鋼、耐熱鋼、鈦合金及高強(qiáng)度鋼等難加工材料。③粉末冶金高速鋼：適于制造切削難加工材料的刀具，特別適于制造各種精密刀具和形狀復(fù)雜的刀具。硬質(zhì)合金（1）硬質(zhì)合金的組成與特點(diǎn)硬質(zhì)合金的硬度、耐磨性、耐熱性均超過高速鋼，切削溫度達(dá)800℃～1000℃時(shí)仍能進(jìn)行切削，且切削速度可提高4～10 倍。其缺點(diǎn)是抗彎強(qiáng)度低，沖擊韌性差，可加工性差。（2）常用硬質(zhì)合金的分類、性能及應(yīng)用硬質(zhì)合金按化學(xué)成分可分為四類：鎢鈷類(YG 類)、鎢鈷鈦類(YT 類)、含添加劑的硬質(zhì)合金(YW 類)、TiC 基硬質(zhì)合金(YN 類)。其中前面三類的主要成分為WC，可統(tǒng)稱為WC基硬質(zhì)合金。①鎢鈷類硬質(zhì)合金：用YG代表，主要用于加工形成短切屑的鑄鐵、有色金屬及非金屬等脆性材料。②鎢鈷鈦類硬質(zhì)合金。用YT代表。主要用于加工形成長(zhǎng)屑的鋼材等塑性材料。④TiC基硬質(zhì)合金。YN 類硬質(zhì)合金適用于工具鋼的半精加工和精加工及淬硬鋼的加工。第三部分 車削基本知識(shí)二、金屬切削知識(shí)（一）車削運(yùn)動(dòng)可分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。（二）切削用量：包括切削深度、進(jìn)給量和切削速度三、切削過程中的物理現(xiàn)象（一）積屑瘤：用中等切削速度切削鋼料或其它塑性金屬，