一、基准相关

零件由多表面构成，各表面有尺寸与位置要求。表面相对位置要求含距离尺寸精度和同轴度等位置精度。研究此关系需基准，无基准则无法确定表面位置。基准是确定零件上其他点、线、面位置的依据，分设计基准和工艺基准。

1.设计基准：零件图上确定其他点、线、面的基准，如活塞的设计基准是中心线和销孔中心线。

2.工艺基准：零件加工和装配所用基准，分定位、测量、装配基准。

定位基准：加工时使工件在机床或夹具中正确定位的基准，常用自动定心定位（如三爪卡盘）和定位套定位（如止口盘），还有V形架、半圆孔定位等。

测量基准：零件检验时测量已加工表面尺寸和位置的基准。

装配基准：装配时确定零件在部件或产品中位置的基准。

二、工件安装方式

要在工件部位加工出合格表面，加工前需使工件在机床相对工具处于正确位置，即“定位”。定位后受切削力等影响，要用机构“夹紧”保持位置，此过程为“安装”。安装好坏影响加工精度、速度、稳定性和生产率。安装时加工表面设计基准应相对机床有正确位置，如精车环槽要使设计基准与机床主轴轴心线重合。安装方法有直接找正法、划线找正法和夹具安装法。

1.直接找正法：通过尝试确定工件在机床的正确位置，用百分表或划针目测校正。定位精度和找正速度取决于找正精度、方法、工具和工人技术。缺点是耗时、生产率低、依赖经验，用于单件小批量生产，如硬靠模仿形体找正。

2.划线找正法：在机床上用划针按毛坯或半成品上的线找正工件。此法多一道划线工序，有划线误差和观察误差，用于生产批量小、毛坯精度低、大型工件粗加工，如二冲程产品销钉孔用分度头划线找正。

3.夹具安装法：机床夹具是装夹工件使其正确定位的工艺装备，是机床附加装置，刀具位置提前调好，加工一批工件无需逐个找正，高效，用于成批和大量生产，如活塞加工。

夹紧：工件定位后保持位置不变的操作，夹具中相关装置叫夹紧装置。

夹紧装置要求：不破坏定位；保证位置不变，准确、安全、可靠；动作迅速，操作方便省力；结构简单，制造容易。

夹紧注意事项：夹紧力大小要适当，过大工件变形，过小工件位移破坏定位。

三、金属切削基本知识

1.车削运动及形成的表面：车削运动是车床上车刀切除工件多余金属的运动，分主运动和进给运动，用于切除多余金属。

主运动与进给运动及工件表面形成

主运动：直接切除工件切削层，使其转变为切屑，进而形成工件新表面的运动，被称为主运动。切削时，工件做旋转运动即为主运动。通常，主运动速度较高，消耗的切削功率也较大。

进给运动：让新的切削层持续投入切削的运动，进给运动是沿待形成工件表面的运动，可分为连续运动和间歇运动。例如，卧式车床上车刀的运动是连续运动，牛头刨床上工件的进给运动为间歇运动。

·工件上形成的表面：切削过程中，工件上会形成已加工表面、加工表面和待加工表面。已加工表面是已车去多余金属形成的新表面；待加工表面是即将被切去金属层的表面；加工表面是车刀切削刃正在切削的表面。

切削用量三要素

· 切削用量三要素：指切削深度、进给量和切削速度。

· 切削深度：ap=(dw-dm)/2(mm)  dw=未加工工件直径  dm=已加工工件直径，切削深度也就是我们通常所说的吃刀量

· 切削深度α应根据加工余量确定。粗加工时，除预留精加工余量外，应尽量一次走刀切除全部粗加工余量。这样既能在保证一定耐用度的前提下，使切削深度、进给量ƒ、切削速度V的乘积最大化，又能减少走刀次数。若加工余量过大，或工艺系统刚度、刀片强度不足，应分两次以上走刀。此时，第一次走刀切削深度取大些，可占全部余量的2/3～3/4；；第二次走刀切削深度取小些，以保证精加工工序获得较小的表面粗糙度参数值和较高的加工精度。

· 特殊情况：切削零件表层有硬皮的铸、锻件或冷硬较严重的不锈钢等材料时，切削深度应超过硬度或冷硬层，避免切削刃在硬皮或冷硬层上切削。

· 进给量：工件或工具每旋转一周或往复一次，工件与工具在进给运动方向上的相对位移，单位为mm。切削深度选定后，应尽量选择较大的进给量。合理数值的选择需保证机床、刀具不因切削力过大而损坏，切削力造成的工件挠度不超出工件精度允许范围，表面粗糙度参数值不过大。粗加工时，切削力是限制进给量的主要因素；半精加工和精加工时，表面粗糙度是主要限制因素。

· 切削速度：切削加工时，工具切削刃上某一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度，单位mm。切削深度αp与进给量ƒ选定后，在此基础上再选最大的切削速度。切削加工的发展方向是高速切削加工。

四、粗糙度的机械学内涵

在机械学领域，粗糙度指的是加工表面所呈现出的、由较小间距与峰谷组合而成的微观几何形状特征。它是互换性研究范畴内的问题之一。

表面粗糙度通常由所采用的加工方式以及其他相关因素共同造就。比如，在加工过程中，刀具与零件表面之间的摩擦、切屑分离时表面层金属产生的塑性变形，还有工艺系统内的高频振动等，都会对其产生影响。由于加工方法和工件材料存在差异，被加工表面留下的痕迹在深浅、疏密、形状以及纹理等方面都会有所不同。

表面粗糙度与机械零件的配合特性、耐磨程度、疲劳强度、接触刚度，以及振动和噪声等情况紧密相关，对机械产品的使用寿命和可靠性有着至关重要的影响。

粗糙度的表示方法

零件表面经过加工后，从外观上看十分光滑，但若经放大观察，就会发现其表面凹凸不平。表面粗糙度，即加工后的零件表面所具有的、由较小间距和微小峰谷构成的微观几何形状特征，一般是由所采用的加工方法以及（或）其他因素形成的。鉴于零件表面的功能不同，所需的表面粗糙度参数值也各有差异。在零件图上需要标注表面粗糙度代（符）号，以此说明该表面在完工后需要达到的表面特性。

表面粗糙度的高度参数有三种：

1.轮廓算术平均偏差 Ra：在取样长度内，沿测量方向（Y 方向）的轮廓线上各点与基准线之间距离绝对值的算术平均值。

2.微观不平度十点高度 Rz：在取样长度内，5 个最大轮廓峰高的平均值与 5 个最大轮廓谷深的平均值相加所得之和。

3.轮廓最大高度 Ry：在取样长度内，轮廓最高峰顶线与最低谷底线之间的距离。

目前，在一般的机械制造工业中，主要选用 Ra 作为参数。

4.粗糙度对零件性能的作用

工件加工后的表面质量，会直接对被加工件的物理、化学及力学性能产生影响。产品的工作性能、可靠性和使用寿命，在很大程度上都取决于主要零件的表面质量。一般来说，重要或关键零件对表面质量的要求，要比普通零件更高。这是因为表面质量良好的零件，能在很大程度上提升其耐磨性、耐蚀性以及抗疲劳破损能力。

5.切削液

1）切削液的作用

· 冷却作用：切削液能够带走大量切削热，改善散热状况，降低刀具和工件的温度，进而延长刀具的使用寿命，还能防止工件因热变形而产生尺寸误差。

· 润滑作用：切削液可以渗透到工件与刀具之间，在切屑与刀具的微小间隙中形成一层薄薄的吸附膜，减小摩擦系数。这样一来，就能减少刀具、切屑与工件之间的摩擦，降低切削力和切削热，减少刀具磨损，提高工件表面质量。对于精加工而言，润滑作用尤为重要。

· 清洗作用：在加工过程中产生的微小切屑，容易粘附在工件和刀具上。特别是在钻深孔和铰孔时，切屑容易堵塞在容屑槽中，影响工件的表面粗糙度和刀具的使用寿命。使用切削液能迅速将切屑冲走，保证切削顺利进行。

2）切削液的种类

常用的切削液主要有两大类：

· 乳化液：主要发挥冷却作用。乳化液是由乳化油用 15 - 20 倍的水稀释而成。这类切削液比热大、粘度小、流动性好，能够吸收大量热量。使用这类切削液主要是为了冷却刀具和工件，提高刀具寿命，减少热变形。不过，由于乳化液中含水较多，其润滑和防锈功能相对较差。

· 切削油：切削油的主要成分是矿物油。这类切削液比热较小、粘度较大、流动性差，主要起润滑作用。常用的切削油是粘度较低的矿物油，如机油、轻柴油、煤油等。