Bewise Inc. www.tool-tool.com
Reference source from the internet.
AAQS
环境空气质量标准
AARS
机载观测资料自动发送系统
abatement
减低; 降低; 减少
abiotic
无生命的; 非生物的
ABL
大气边界层
abrasive
磨料; 磨蚀剂; 有磨蚀作用的
absorber (of long-wave radiation)
长波辐射吸收剂
AOLWR
absorber vessel
吸收器; 吸收装置AV
absorbing ability
吸收能力AA
absorption
吸收作用
A
absorptive complex
吸收性复合体
AC
abundance
丰度
A
ACCAD
世界气候应用及资料计划咨询委员会
ACCAD
acceptable daily intake
容许日摄入量
ADI
acceptance test
验收试验
AT
accident management
事故管理
AM
accidental spill
事故性溢漏
AS
acetate moiety
乙酸根; 乙酸基
AM
acetylene dichloride
对称二氯乙烯
AD
acid fallout
酸性沈降物
AF
acid fog
酸雾
AF
acid mist
酸雾
AM
acid rain
酸雨
AR
acid sulphate soils
酸性硫酸盐土; 热带沼泽林土
ASS
acid(ic) deposit(ion)
酸性沈积物
AIDI
acid(ic) precipitation
酸性降水
AIP
acid(ic) snow
酸雪
AIS
acid-affected
受酸影响的; 受酸危害的
AA
acid-causing substance
致酸物质
ACS
acid-forming substance
成酸物质
AFS
acidifying substance
酸化物质
AS
acidogenic bactria
产酸细菌
AB
acid-producing bacteria
产酸细菌
APB
ACMAD
非洲气象学应用促进发展中心
ACMAD
acrylonitrile vapour
丙烯腈蒸气
AV
action area
行动区域; 预定自然保护区
AA
action level
触发行动水平; 行动阈值
AL
Action Plan for the Biosphere Reserves
生物圈保护区行动计划
APFTBR
Action Plan for the Programme of Studies
气候对人类影响研究计划的行动计划
APFTPOS
Action Plan for the Protection of the Atmosphere
保护大气行动计划
APFTPOTA
action spectrum
作用光谱
AS
activated carbon
活性炭
AC
activated sludge
活性污泥
AS
activation of a response plan
实行应急计划
AOARP
active
活性的
A
active solar energy system
现用的太阳能系统
ASES
acyclic
无环的
A
acyl nitrite
亚硝酸酰基酯
AN
acyl radical
酰基
AR
Ad Hoc Group of Legal Experts on Dumping
倾弃问题特设法律专家组
AHGOLEOD
add-on hardware
添加硬件
AOH
add-on technology
增添技术
AOT
ADI
容许日摄入量
ADI
adiabatic process
绝热过程
AP
administrative charges
管理费
AC
ADR
欧洲危险货物国际公路运输协定
ADR
adsorbent
吸附剂
A
adsorption
吸附作用
A
adverse climate change
不利的气候变化
ACC
adverse effect
不利效应; 不利影响
AE
adverse environment effect
对环境不利的影响
AEE
adverse health effect
对健康不利的影响
AHE
adverse impact
不利影响
AI
Advisory Committee on Marine Pollution
海洋污染咨询委员会 （海洋污染咨委会）
ACMP
Advisory Committee on Marine Pollution
海洋污染咨询委员会 （海洋污染咨委会）
ACMP
Advisory Group on Greenhouse Gases
致温室效应气体问题咨询小组
AGGG
aeronautical climatology
航空气候学
AC
Aeronautical Meteorology Programme
航空气象学计划
AMP
aerosol
气溶胶; 烟雾体
A
aerosol (spray-)can
喷雾罐; 气溶胶喷罐
ASC
aerosol dispenser
气溶胶喷罐; 气溶胶发生器
AD
aerosol load
气溶胶浓度; 气溶胶含量
AL
AFBC
常压流化床燃烧
AFBC
AFC
区域预报中心
AFC
afforestation
造林; 绿化
A
aflatoxin
黄曲霉毒素
A
African Ministerial Conference on Environment
非洲环境问题部长级会议
AMCEN
African Ministerial Conference on Environment
非洲环境问题部长级会议
AMCEN
African Ministerial Conference on Environment
非洲部长级环境会议
AMCEN
African NGO Environment Network
非洲非政府组织环境网
ANEN
after-care of disposal sites
垃圾堆置场的使用后管理
ACODS
aftershock
余震
A
AGCM
大气环流模型
AGCM
Agricultural Meteorology Programme
农业气象学计划
AMP
agrochemicals
农用化学品
A
agroclimatic
农业气候的
A
agroclimatological zoning
农业气候分区
AZ
agrometeorology
农业气象学
A
A-horizon
淋溶层; A层
AH
air barrier
气障; 气泡阻挡层; 气泡屏蔽
AB
air chemistry
大气化学
AC
air column
气柱
AC
air current
气流
AC
air injection system
空气喷射系统
AIS
air intrusion
气流侵袭
AI
air mass
气团
AM
air monitoring
大气监测
AM
air parcel
气块
AP
air pollutant
空气污染物
AP
air pollution
空气污染
AP
air pollution control
空气污染控制
APC
air pollution load
空气污染物浓度; 空气污染物含量
APL
air shed
大气补给分界线
AS
air shower
大气中宇宙线的簇射
AS
air surveillance
空气污染监视
AS
airborne contaminant
气载污染物
AC
airborne emissions
空气中的排放物
AE
airborne fraction of carbon
空气中的碳化合物馏分
AFOC
airborne particulates
空气中的悬浮微粒; 气载微粒
AP
airborne pollutant concentration
气载污染物浓度
APC
airborne pollution
大气污染; 空气污染
AP
airborne system
机载系统
AS
airborne transport
大气输运
AT
aircraft(-based) observations
机上观测
ABO
airflow
气流
A
air-fuel ratio
空气燃油比
AFR
air-sea boundary layer
大气海洋边界层; 海-气边界层
ASBL
air-sea interaction
大气海洋相互作用; 海-气相互作用
ASI
air-sea interface
大气海洋界面; 海-气界面
ASI
albedo
反照率; 反射率
A
albedo radiation
反照辐射
AR
algae control
藻类控制
AC
algal bloom
水华; 藻华; 藻类大量繁殖
AB
alicyclic
脂环族的
A
aliphatic compound
脂族化合物
AC
alkadiene
链二烯
A
alkali metal
碱金属
AM
alkaline-earth metal
碱土金属
AEM
alkalinization
碱化; 碱化作用
A
alkane
烷; 链烷烃
A
alkene
烯; 链烯烃
A
alkyd resins
醇酸树脂
AR
alkyl aluminium halide
卤化烷基铝
AAH
alkyl nitrate
硝酸烷基酯
AN
alkyl nitrite
亚硝酸烷基酯
AN
alkylphosphonothio dihalide
烷基硫代膦酰二卤
AD
alkyne
炔; 链炔烃
A
alleviating measures
缓和措施; 减轻措施
AM
allowable daily intake
容许日摄入量
ADI
alluvial deposit
冲积物; 冲积层
AD
alluviation
冲积; 冲积作用
A
allyl chlorocarbonate
氯甲酸烯丙酯
AC
alterant
备用方案
A
alternative development
可选择的发展
AD
alternative fuel
代用燃料
AF
alternative technology
可选择的技术
AT
altitude distribution
高度分布; 垂直方向分布
AD
ambient air
环境大气; 环境空气
AA
ambient air monitor
环境空气监测
AAM
ambient air quality standard
环境空气质量标准
AAQS
ambient quality standard
环境质量标准
AQS
ambient standard
环境标准
AS
AMCEN
非洲部长级环境会议
AMCEN
amenities of the countryside
乡村的舒适
AOTC
amenity rights
舒适环境的权利; 舒适权
AR
amine ring
氨基环
AR
ammonia (NH3)
氨
AN
ammonia solution (NH4OH)
氨溶液; 氢氧化铵; 氨水
ASN
ammonia water
氨水; 氨溶液; 氢氧化铵
AW
ammonium hydrogen sulphite (NH4HSO3)
亚硫酸氢铵
AHSN
ammonium hydroxide
氢氧化铵; 氨溶液; 氨水
AH
ammonium sulphate ((NH4)2SO4)
硫酸铵
ASN2
ammonium superphosphate
过磷酸铵
ASP
ammonolysis
氨解作用
A
ammoxidation
氨解氧化作用; 氨氧化反应作用
A
amplification factor
放大因子
AF
anaerobic conditions
缺氧情况
AC
ANEN
非洲非政府组织环境网
ANEN
animal density
动物密度
AD
anion exchanger
阴离子交换剂
AE
anomalous fluctuations
反常起伏; 反常波动
AF
anomaly
反常; 异常
A
Antarctic Circle
南极圈
AC
Antarctic ozone hole
南极臭氧层空洞
AOH
Antarctic springtime ozone depletion
南极春季臭氧消耗
ASOD
Antarctic stratospheric circumpolar vortex
南极平流层环极涡旋
ASCV
anthropogenic
源于人类活动的; 人为的
A
anticipatory environmental action
防患未然的环保行动
AEA
anti-desertification programme
防止沙漠化计划
ADP
antioxidant
抗氧化剂; 防老化剂
A
anti-trade
反信风
AT
APELL
在地方一级知道和作好工业事故的准备
APELL
APELL
在地方一级知道和作好工业事故的准备
APELL
appliance labelling
电器用品贴上标签
AL
Applications of Meteorology Programme
气象学应用计划
AOMP
applied cloud physics
应用云物理学
ACP
approved facility
(处理危险或其他废物的)合格设施
AF
aqua ammonia
氨水; 氢氧化氨; 氨溶液
AA
aquatic acidification
水的酸化
AA
aquatic biota
水生生物区系; 水生生物群
AB
aquatic food web
水生食物链; 水生食物网
AFW
Arctic Cercle
北极圈
AC
Arctic ozone hole
北极臭氧层空洞
AOH
area (emission) source
区域污染源
AES
Area Forcast System (AFS)
区域预报系统
AFS
area meteorological watch
区域气象监视
AMW
area of environmental stress
环境受到威胁地区
AOES
area pollution
区域污染
AP
aromatic
芳族的; 芳香的; 芳香剂
A
artificial structure
人工建筑物; 人工结构
AS
ASAP
自动化船载高空探测计划
ASAP
ascending chromatography
上行色谱法
AC
ASP
过磷酸铵
ASP
assessment panel
评估小组
AP
Atlas mooring
阿特拉斯式系泊装置
AM
atmosphere-ocean-land-ice system
大气-海洋-陆地-冰雪体系; 气海陆冰体系
AOLIS
atmospheric absorption
大气吸收
AA
atmospheric abundance(s)
例如二氧化碳在大气中的丰度; 成分
AAS
atmospheric acidity
大气酸度
AA
atmospheric boundary layer (ABL)
大气边界层
ABL
atmospheric change
大气变化
AC
atmospheric chemist
大气化学家
AC
atmospheric chemistry
大气化学
AC
atmospheric chlorine
大气氯
AC
atmospheric chlorine build-up
大气氯累积; 大气氯蓄积
ACBU
atmospheric circulation pattern
大气环流模式
ACP
atmospheric climate
大气气候
AC
atmospheric column
大气气柱
AC
atmospheric composition
大气成分
AC
atmospheric constituent
大气组分; 大气组元
AC
atmospheric deposition
排入大气
AD
atmospheric disturbance
大气扰动
AD
atmospheric dynamics
大气动力学
AD
atmospheric environment
大气环境
AE
atmospheric fallout
大气沈降物
AF
atmospheric flow pattern
大气气流模式
AFP
atmospheric fluidized bed combustion
常压流化床燃烧
AFBC
atmospheric forcing
大气外力作用
AF
atmospheric free radical
大气游离基
AFR
Atmospheric General Circulation Model
大气环流模型
AGCM
atmospheric input (of pollutants)
污染物的排入大气
AIOP
atmospheric inversion
大气逆变; 大气逆温
AI
atmospheric layer
大气层
AL
atmospheric life (of a substance)
一种物质在大气中存在的时间
ALOAS
atmospheric loading (of e.g. chlorine)
例如氯在大气中的浓度; 含量; 负荷
ALOEGC
atmospheric microphysics
大气微观物理学
AM
atmospheric model
大气模型
AM
atmospheric modeller
大气模型家
AM
atmospheric movements (of e.g. nitrogen oxides)
例如氧化氮在大气中的移动
AMOEGNO
atmospheric ozone
大气臭氧
AO
atmospheric ozone column
大气臭氧气柱
AOC
atmospheric physicist
大气物理学家
AP
atmospheric pollution network
大气污染监视网
APN
atmospheric radical
大气游离基
AR
atmospheric recovery time
大气复原时间
ART
atmospheric region
大气层
AR
Atmospheric Research and Remote Sensing Plane
大气研究和遥感研究专机
ARARSP
atmospheric researcher
大气研究者
AR
atmospheric residence time
在大气中停留时间
ART
atmospheric sciences
大气科学
AS
atmospheric scientist
大气科学家
AS
atmospheric shell
大气层
AS
atmospheric sounder
大气探测器
AS
atmospheric transfer
大气输运
AT
atmospheric transformation product
使大气变性的产物
ATP
atmospheric transport
大气输运
AT
atmospheric transport-chemistry model
大气输运和化学反应模型
ATCM
atmospheric turbidity
大气浑浊度
AT
atmospherics detection station
天电检测站
ADS
auctionable emission rights
可拍卖的排放权利
AER
austral spring
南半球春季
AS
austral winter
南半球冬季
AW
Automated Shipboard Aerological Programme
自动化船载高空探测计划
ASAP
Automatic Aircraft Reporting System
机载观测资料自动发送系统
AARS
automative air conditioning
汽车空调; 汽车空气调节
AAC
autophyte
自养植物
A
autotroph
自养生物
A
autotrophic
自养的
A
autotrophy
自养
A
available (chlorine, oxygen, etc.)
有效氯，氧等
ACOE
average total amount of ozone
臭氧平均总量
ATAOO
average total ozone
臭氧平均总量
ATO
awarwness-building
建立意识
AB
azeotrope
共沸混合物
A
B2O5
N2O5; 五氧化二氮 (一般不译)
B
Background Air Pollution Monitoring Network
气象组织本底空气污染监测网
BAPMN
Background Air Pollution Monitoring Network (BAPMoN)
本底空气污染监测网
BAPMoN
background atmosphere composition network
本底大气成分监测网
BACN
background concentration
本底污染浓度
BC
background measurement
本底测量
BM
background monitoring station
本底监测站
BMS
background ozone
本底臭氧
BO
backgroung (ambient air) pollution
本底污染
BAAP
backscattered radiation
后向散射的辐射
BR
backscattered ultraviolet radiation (BUV radiation)
后向散射的紫外辐射
BURBR
backscattering
后向散射
B
back-up
支持; 支持物; 备分
BU
BACT
可得的最佳控制污染技术
BACT
bag house
袋滤室
BH
balance
平衡
B
balance line system
平衡管道系统
BLS
balance of nature
自然生态平衡
BON
balance vapour recovery system
平衡管道蒸气回收系统
BVRS
balancing line system
平衡管道系统
BLS
balks
未耕地
B
balloon ozone sounding
气球臭氧探测
BOS
balloon-borne instrument
气球运载仪器; 球载仪器
BBI
Baltic Marine Environment Protection Commission
波罗的海海洋环境保护委员会
BMEPC
ban
禁止使用
B
BAPMoN
本底空气污染监测网
B
BAPMoN site
本底空气污染监测网站
BS
basal layer of epidermis
表皮基层
BLOE
base cations
碱阳离子
BC
base metal
贱金属
BM
baseline case
基线案例
BC
baseline data
基线数据
BD
baseline observing station [GAW]
基线观测站
BOSG
basic active
碱活性
BA
basic metal
碱性金属
BM
basic obligations
基本义务
BO
basic reaction
碱性反应
BR
basic solution
碱性溶液
BS
basin
流域; 盆地
B
bearing capacity
承载能力
BC
bedrock
基岩
B
behaviour of ozone
臭氧特性
BOO
belt skimmer
带式撇油器
BS
benthic
底栖的; 海底的
B
benthos
底栖生物; 水底生物
B
Bergen Conference
卑尔根会议
BC
Bern Convention
伯尔尼公约
BC
best available control technology (BACT)
可得的最佳控制污染技术
BACT
best practicable means
最可行的方法
BPM
best practicable technology
最可行的技术
BPT
BFCs
溴氟碳化合物
BFCs
B-horizon
淀积层; B层
BH
biennial oscillation
两年振荡
BO
bio(-)indicator
对环境有指示作用的生物指示品种
BI
bioaccumulation
生物累积
B
bioassay
生物测定; 活体检定
B
biocenose
生物群落
B
biocenosis
生物群落
B
biochemical action
生化作用; 生物化学作用
BA
biochemical oxygen demand (BOD)
生化需氧量
BOD
bioclimatic changes
生物气候变化
BC
bioclimatology
生物气候学
B
biocoenose
生物群落
B
bio-data
生物数据
BD
biodegradation rate
生物降解速率
BR
biodiversity
生物多样性
B
biofilter
生物过滤器; 生物滤池
B
biogenic chlorine
源于生物的氯; 生物产生的氯
BC
biogenic gas
源于生物的气体
BG
biogeochemical cycle
生物地球化学循环
BC
biological action
生物作用
BA
biological action spectrum
生物作用光谱
BAS
biological amplification factor
生物放大因数
BAF
biological assay
生物鉴定; 生物测定; 活体检定
BA
biological balance
生物平衡
BB
biological control
生物控制
BC
biological cycle
生物循环; 生物周期
BC
biological energy conversion
生物能量转换
BEC
biological exposure indicator
生物性曝露指示装置
BEI
biological half-life
生物半衰期
BHL
biological indicator species
对环境有指示作用的生物指示品种
BIS
biological magnification factor
生物放大因数
BMF
biological oxygen demand
生物需氧量
BOD
biological treatment (BT)
生物处理
BT
biologically active ultraviolet radiation
具有生物活性的紫外辐射
BAUR
biologically effective ultraviolet radiation
具有生物效应的紫外辐射
BEUR
biomagnification
生物富集
B
biome
生物群落
B
biomonitoring
生物监测
B
biosafety
生物技术安全
B
biosphere reserve
生物圈保护区
BR
biospheric balance
生物圈平衡
BB
biota
生物区系; 生物相; 区域生物群
B
biotechnological safety
生物技术安全
BS
biotechnology
生物技术; 生物工艺学
B
biotic control
生物控制
BC
biotope
群落生境; 生活小区
B
biphenyl
联苯
B
biradical
二基团的
B
bitrate radical
硝酸根
BR
bloom
大量繁殖
B
blowing agent
发泡剂
BA
BOD
生化需氧量
B
BOD strength
生化需氧量大小
BS
BOD(x)
X日的生化需氧量
BX
body of water
水体
BOW
body tissue
体组织
BT
Bonn Convention
波恩公约
BC
border effect
边行效应; 边行影响
BE
boron (B)
硼
BB
bottom-living fish
底栖鱼类
BLF
bound nitrogen
固氮
BN
boundary layer
边界层
BL
bowl
盆地; 区域
B
Br
溴; (一般不译)
B
breakdown
分解
B
breeding ground
繁殖区; 产卵区
BG
Brewer instrument
布鲁尔检测仪
BI
Brewer-Mast electrochemical sonde
布鲁尔-马斯特电化学探空仪
BMES
bridge technology
过渡性技术
BT
bromic ether
溴代乙烷; 乙基溴
BE
bromide
溴化; 溴化物
B
brominated species
含溴产品
BS
bromination
溴化作用; 溴化处理
B
bromine(-containing) substance
含溴物质
BCS
bromochlorodifluoromethane
二氟氯溴甲烷
B
bromoethane
溴乙烷; 乙基溴
B
bromofluorocarbons (BFCs)
溴氟碳化合物
BFCs
bromoform (CHBr3)
溴仿; 三溴甲烷
BC
bromomethane
溴甲烷; 甲基溴
B
bromotrifluoromethane (CBrF3)
三氟溴甲烷
BC
brown coal
褐煤
BC
Brundtland Report
布伦特兰报告
BR
bubble concept
气泡概念
BC
bubble tower
鼓泡塔
BT
bubbler
起泡器
B
bubbling
起泡; 冒泡; 鼓泡
B
bubbling fluidized bed combustion
沸腾式流化床燃烧
BFBC
budget
预算; 平衡; 收支
B
buffer solution
缓冲溶液
BS
buffer(ing) capacity
缓冲能力; 缓冲容量
BIC
building climatology
建筑气候学
BC
build-up (of pollutants)
污染物的累积; 积累
BUOP
bulk deposition
大量堆积; 大量沈积
BD
buoy boat
航标敷设艇
BB
burnt lime
煅石灰; 氧化钙; 生石灰
BL
bush fire
灌丛火灾; 灌木林火
BF
BUV radiation
后向散射的紫外辐射
BR
C2Cl2F4
四氟二氯乙烷
C
C2Cl3F3
三氟三氯乙烷
C
C2Cl4F2
四氯二氟乙烷
C
C2Cl6
六氯乙烷
C
C2ClF5
五氟氯乙烷
C
C2H3Cl3
C2H3Cl3 三氯乙烷
C
C2H4F2
C2H4F2 (1,1-二氟乙烷
C
C2H4O2
C2H4O2 甲酸甲酯
C
C2H5Br
C2H5Br 乙基溴
C
C2H5Cl
C2H5Cl 乙基氯
C
C2HCl5
C2HCl5 五氯乙烷
C
C4F8
C4F8 八氟环丁烷
C
C4H4O
C4H4O 呋喃
C
C5H10
C5H10 戊烯
C
Cadmium pollution
镉污染
CP
Cairo Guidelines and Principles
关于危险废物的环境无害管理开罗准则和原则
CGAP
calibrated fluxes
校准流量; 校准通量
CF
calibration
校准
C
Campaign for the Conservation of the Water's Edge
保护河海边缘运动
CFTCOTWS E
Canadian Environmental Protection Act
加拿大环境保护法
CEPA
canopy
林冠; 树冠
C
canopy density
林冠郁闭度
CD
canopy manipulation
林冠修整; 林冠控制
CM
can-type precipitation gauge
罐式雨量计
CTPG
cap (on production, consumption)
生产或消费限额; 限度
COPC
carbide
碳化; 碳化物; 碳化钙
C
carbon canister
活性碳罐
CC
carbon cycle
碳循环
CC
carbon dioxide (CO2)
二氧化碳
CDC
carbon dioxide ice
固态二氧化碳
CDI
carbon disulphide
二硫化碳
CD
carbon families
碳族化合物
CF
carbon hexachloride
六氯乙烷
CH
carbon material
碳材料
CM
carbon monoxide (CO)
一氧化碳
CO
carbon oxygen sulphide (COS)
氧硫化碳; 碳酰硫
COS
carbon oxysulphide
氧硫化碳
CO
carbon tetrachloride (CCl4)
四氯化碳
CTC
carbon tetrafluoride
四氟化碳
CT
carbonic acid (H2CO3)
碳酸
CAH
carbonic acid gas
碳酸气; 二氧化碳
CAG
carbonic oxide
一氧化碳
CO
carbonyl sulphide
氧硫化碳; 碳酰硫
CS
carrying capacity
容纳量; 装载量; 负荷量; 负担能力
CC
CAS
化学文摘社; 大气科学委员会
CAS
cascade impactor
阶式碰撞采样器
CI
cascade shower
级联簇射
CS
catalysis
催化作用
C
catalyst
催化剂
C
catalyst-equipped passenger car
装有催化净化废气系统的小客车
CEPC
catalytic chain
催化循环
CC
catalytic converter
催化转化器
CC
catalytic cycle
催化循环
CC
catalytic exhaust system
排气催化系统
CES
catalytic ozone destruction cycle
臭氧的催化分解循环
CODC
catchment
汇水; 集水
C
cation exchange capacity
阳离子交换能力
CEC
cation exchanger
阳离子交换剂; 阳离子交换器
CE
CBrF3
三氟溴甲烷
C
CCCO
气候变化与海洋委员会
CCCO
CCl2F2
二氟二氯甲烷
C
CCl2FCCl2F
对称四氯二氟乙烷
C
CCl3CHCl2
五氯乙烷
C
CCl3F
三氯氟甲烷
C
CCl4
四氯化碳， 四氯甲烷
C
CClF2CClF2
对称四氟二氯乙烷
C
CClF2CF3
五氟氯乙烷
C
CClF3
三氟氯甲烷
C
ceiling value
最高值; 最高额
CV
cell line
细胞株; 细胞系
CL
cell methode
分格法
CM
cellular plastic
泡沫塑料
CP
CERESIS
南美地震学区域中心
C
certification requirements
获得许可的必要条件资格
CR
CF2ClCCl2H
CF2ClCCl2H (1,1,2-三氯-2,2-二氟乙烷
C
CF3CF3
CF3CF3 六氟乙烷
C
CF4
CF4 四氟甲烷，四氟化碳
C
CFC
氯氟碳化合物; 含氯氟烃
C
CFC 10
CFC 10 四氯化碳，四氯甲烷
C1
CFC 11
CFC 11 三氯氟甲烷
C1
CFC 110
CFC 110 六氯乙烷
C1
CFC 112
CFC 112 四氯二氟乙烷
C1
CFC 113
CFC 113 三氟三氯乙烷
C1
CFC 114
CFC 114 四氟二氯乙烷
C1
CFC 115
CFC 115 五氟氯乙烷
C1
CFC 116
CFC 116 六氟乙烷
C1
CFC 12
CFC 12 二氟二氯甲烷
C1
CFC 120
CFC 120 五氯乙烷
C1
CFC 122
CFC 122 三氯二氟乙烷
C1
CFC 13
CFC 13 三氟氯甲烷
C1
CFC 13B1
CFC 13B1 三氟溴甲烷
C1
CFC 14
CFC 14 四氟甲烷
C1
CFC 140a
CFC 140a (1,1,1-三氯乙烷
C1
CFC 142b
CFC 142b (1,1-二氟-1-氯乙烷
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2007年4月23日 星期一
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ＪＩＳハンドブック メーカー資料カタログ等よりの転記です
種別 材料 比重 Ｅ縦弾性係数(Kg/mm2) Ｇ横弾性係数(Kg/mm2) 引張強さ(Kg/mm2) 圧縮強さ(Kg/mm2) 剪断強さ(Kg/mm2) 備考
鉄及び
鉄合金 極軟鋼 7.856～7.861 20500～21000 8260～8400 34～50 45 38 C0.08～0.12(他にSi,P,Sを含む)
硬鋼 7.836～7.846 21000 8470 40～135 - - C0.40～0.50
高炭素鋼 7.810～7.833 - - - - - C0.8～1.6
最硬鋼 7.835～7.844 - - - - - C0.50～080
浸炭鋼 7.84～7.86 - - - - - C0.05～020
特別極軟鋼 7.859 - - - - - C＜0.08
軟鋼 7.855～7.863 - - - - - C0.12～0.20
半硬鋼 7.836～7.854 - - - - - C0.30～0.45
半軟鋼 7.853～7.863 - - - - - C0.18～0.26
錬鉄 7.605～7.800 - - - - - C0.02～0.25
黒心可鍛鋳鉄 7.35 - - - - - C2.5～2.6,Si1.0,Mn0.4
鋳鉄 7.05～7.30 7500～11900 8400 12～24 60～85 14～19 C2.8～3.8(他にMn,Si,P,Sを含む)
ニッケルクロム鋳鉄 7.20～7.40 - - - - - C2.7～3.2,Si1.0～2.6,Ni0.75～1.00,Cr0.20～0.5
ニッケルクロム鋳鉄
(オーステナイト
鋳鉄ニレジスト) 7.20～7.40
(上と比重は同じです) - - - - - C2.7～3.1,Si1.0～2.6,Si1.25～2.00,Mn1.00～1.50
Ni12.0～15.0,Cr1.25～4.0,Cu5.0～7.0
珪素鋼 7.81～7.86 - - - - - C0.1,Si0.8-2
7.8～7.6 - - - - - C<0.08,Mn0.35,Si0.8～4.3電気鉄心板材
クロム鋼 7.84 - - - - - C0.09～0.25,Cr0.55～1.5
Cr14％ステンレス鋼 7.6～7.75 - - - - - C<0.2,Mn<0.5,Cr11～15,Ni1.0
ステンレス鋼 7.82 19000 7000 - - - ②
高速度鋼 8.2～8.80 - - - - - C0.4～1.0,Cr3～6,W14～22,V0～2.0,Co0～1.5
マンガン鋼 7.86 - - - - - 低Ma,C0.4～0.6,Mn0.7～2.0
7.98 - - - - - 高Ma,C0.8～1.4,Mn10～15
ニッケル鋼 7.88 20900 8400 74 - -
8.09 - - - - - Ni36％（アンパー)
8.25 - - - - - (ハイパーニック)
ニッケルクロム鋼 7.8 - - - - - C0.25,0.55,Ni1.05.0,Cr0.3～2.0
タングステン鋼 7.9～8.0 - - - - - -
ベシロン 7.0 - - - - - -
錫及び
錫合金 錫 7.30 - - - - - -
はんだ 8.42 - - - - - Pb40, Sn60
ホワイトメタル軸受合金 7.345 - - - - - Sn80～90,Sb4～10,Cu2～7
軸受け合金 10.24 - - - - - Pb85, Sn5, Sb10
ホワイトメタル(中間) 8.33 - - - - - -
ホワイトメタル 7.43 - - - - - Pb83 Sn8, Cu8
鉛及び
鉛合金 鉛 11.34 1500～1700 550 2.1 0.5 - -
硬鉛 10.96 - - - - - -
ハンダ合金 10.03 - - - - - -
鉛基(バビット=不明) 10.24 - - - - - -
ヒューズ合金 9.8 - - - - - -
亜鉛を主とする ダイカスト製品 6.444～6.800 - - - - - AL3.5～5.0,Cu0～3.5Mg0.03～0.1,Zn残部
6.754 - - - - - AL3.90～4.30,Cu2.50～2.90Mg0.02～0.05,Zn残部
銅及び
銅合金 銅 8.96 - - - - - -
黄銅 8.63 7000～10000 2700～3700 15～50 20～30 12～15 軟質Cu80,Zn20
8.42 - - - - - 硬質Cu60,Zn40
8.40 - - - - - 挽物用Cu58,Zn40
ネパール黄銅 8.43 - - - - - -
アドミラルティメタル 8.63 - - - - - 錫入り７．３黄銅
マンガン青銅 8.3 - - - - - Cu58,Sn＜1.0,Mn3.5～5.0
アルミニウム青銅 7.6 - - - - - AL9-10,Mn≦0.6,Fe≦0.25,Cu残部
りん青銅 8.9～8.95 9450～10500 3640～3920 15～38 - - Sn<10,P<0.5,Cu残部
珪素青銅 8.64 - - - - - -
アルミニウム青銅 8.17 - - - - - 延７．６(=不明)
洋銀 8.3～8.7 - - - - - Cu60～65,Zn18～23,Ni11～22
8.50 - - - - - Cu50～70,Zn10～35,Ni5～35
銅ニッケル 8.94 - - - - - -
ニッケル青銅 8.70 - - - - - Cu87,Ni10,Al2,Zn1
青銅 8.70 - - - - - Cu86,Zn2,Sn10
高力黄銅 8.25 - - - - - Cu54～56,Zn残り
九一黄銅 8.8 - - - - - Cu90,Zn10
七三黄銅 8.56 - - - - - Cu69-72,Zn残り
シルジン青銅 8.39 - - - - - Cu86,Si4,Zn10
砲金 8.7 - - - - - Cu88,Zn2,Sn10
亜鉛青銅軸受用合金 8.1～8.9 - - - - - Cu85,Sn9,Zn6
青銅軸受用合金 8.8 - - - - - Cu88,Sn10,Zn0.5,Pb1.5
ニッケル及び
ニッケル合金 ニッケル 8.90 20000～22000 7800 50 - - -
モネル 8.65 - - - - - -
モネルメタル 8.84 17500～18300 6600～7000 45～98 42～49 - Ni65～75,Cu26～30
ハステロイ 8.8 - - - - - Mo20,Fe20,Ni60
ニクロム 8.25 - - - - - Ni60～65,Cr10～15,Fe残り
アンバ 8.15 - - - - - Fe64,Ni36
パーマロイ 8.6 - - - - - Ni78.5,Mn0.5,Fe残り
AL及び
AL合金 アルミニウム 2.72 6300～7500 2300～2700 10～40 - -
シルミン 2.6～2.65 - - - - - Ni1114.5,AL残り
Y合金 2.80 - - - - - Cu4,Mg1.5,ni2,Al残り
ラウタル 2.80 - - - - - Cu4,Si2,Al残り
ジュラルミン 2.79 7350 - 21～52 - - AL95,Cu4
超ジュラルミン 2.80 - - - - - AL94,Mg1.5,Cu4
マグナリューム 2.0 - - - - - AL70～95Mg5～30
チタン - - - - - - -
種別 材料 比重 備考
木材 檜 0.44 気乾比重(含水率15％)を示す
杉 0.38 気乾比重(含水率15％)を示す
朴(ホウ) 0.51 気乾比重(含水率15％)を示す
赤松 0.52 気乾比重(含水率15％)を示す
姫小松 0.61 気乾比重(含水率15％)を示す
樅(モミ) 0.44 気乾比重(含水率15％)を示す
黒松 0.58 気乾比重(含水率15％)を示す
栗 0.62 気乾比重(含水率15％)を示す
赤樫 0.96 気乾比重(含水率15％)を示す
白樫 0.70 気乾比重(含水率15％)を示す
桜 0.67 気乾比重(含水率15％)を示す
桐 0.29 気乾比重(含水率15％)を示す
コルク 0.24 気乾比重(含水率15％)を示す
各種合成樹脂
及び可塑物 フェノール樹脂 1.17～1.30 無充てん,成型品
1.59～2.09 無機質充てん,成型品
1.25～1.52 木粉充てん,成型品
1.29～1.47 繊布充てん,成型品
1.30～1.40 繊維充てん,成型品
1.29～1.45 紙基材,積層品
1.23～1.40 繊布基材,積層品
1.55～1.85 石綿基材,積層品
1.2～1.4 木材基材,積層品
1.27～1.32 無充てん,鋳造品
ﾌﾙﾌﾗｰﾙ 樹脂 1.6～2.0 無機質充てん,成型品
1.3～1.4 木粉充てん,成型品
1.3～1.4 繊布充てん,成型品
石炭酸樹脂 1.30
尿素樹脂 1.44 無充てん,成型品
1.45～1.50 繊維充てん,成型品
1.5～1.6 無機質充てん,成型品
ｸﾞﾘﾌﾞﾀﾙ樹脂 1.389 無充てん
ｱﾆﾘﾝ樹脂 1.20～1.25 無充てん,成型品
ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝ 1.05～1.07 無充てん
ﾎﾟﾘ ｱｸﾘﾙ酸メチル 1.15 無充てん
1.18～1.19 無充てん,成型品,鋳造品
ﾅｲﾛﾝ 1.15
ｶｾﾞｲﾝ樹脂 1.3～1.4
塩化ビニール 1.35
メタアクリル酸樹脂 1.18
スチロール樹脂 1.06
硝酸セルロース 1.3-1.6
酢酸セルロース 1.2-1.56
アセチルブチルセルロース 1.2-1.22
ｴﾁﾙ ｾﾙﾛｰｽ 1.14～1.2
ガラス 石英ガラス 2.19
鉛ガラス 4.28～3.40
ソーダー石灰ガラス 2.48
紙 新聞紙 0.505
透写紙 0.743
ケント紙 0.730
コンデンサー紙 1.15
セロファン 1.48
和紙 0.390
西洋紙 1.00
石材 砂利 1.65
花崗岩 2.65
大理石 2.68
石灰岩 2.55
砂岩 2.3
浮き石 1.05
高炉鉱滓 2.5
金剛石 3.5
石こう 2.3
各種繊維 アセテート 1.32
アスベスト 2.45
綿 1.55
ガラス 2.56
ナイロン 1.14
ポリエチレン 0.92
サラン 1.72
ビニロン 1.26
テトロン 1.33
羊毛 1.32
絹 1.56
麻 1.5
セメント ボルトランドセメント 3.11 普通
3.11 最強
3.13 中廣熱(不明)
3.06 白色
高炉セメント 3.03
シリカセメント 3.00
コンクリート 1.80～2.45 セメント:砂:砂利=1:2:4
合成ゴム ニトリルゴム 0.98
スチレンゴム 0.96
ネオプレンゴム 1.19
プチルゴム 0.91
イソブチレンゴム 0.96
ケイ素ゴム 1.34
多硫化ゴム 1.45
その他工業材料 石炭 1.55 無煙
1.35 有煙
亜炭 1.10
木炭 0.63 ｸﾛ
1.74 ｼﾛ
黒鉛 1.20
ｺｰｸｽ 1.93
牛革 0.91 見掛比重(含水率18％)を示す
馬革 0.595 見掛比重(含水率18％)を示す
普通煉瓦 1.70
耐火煉瓦 1.80
コンクリート 2.30
陶磁器 2.4
ファイバー 1.40
ベークライト 1.40
カーボン 1.60
天然ゴム 0.93
ゴム製品 1.51
蝋 0.97
白墨 2.20
エボナイト 1.22
雲母 2.81
ﾌｪﾙﾄ 0.12
アスファルト 1.30
石灰石 1.42 200mm～粒
1.60 100mm～粒
マンガン鉱 1.70 200mm～粒
1.60 100mm～粒
硫安 1.10 住友化学
ポンチ屑 4.40
ナフタリン 1.15
土 1.3～1.6
スレート 2.7
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ＪＩＳハンドブック メーカー資料カタログ等よりの転記です
種別 材料 比重 Ｅ縦弾性係数(Kg/mm2) Ｇ横弾性係数(Kg/mm2) 引張強さ(Kg/mm2) 圧縮強さ(Kg/mm2) 剪断強さ(Kg/mm2) 備考
鉄及び
鉄合金 極軟鋼 7.856～7.861 20500～21000 8260～8400 34～50 45 38 C0.08～0.12(他にSi,P,Sを含む)
硬鋼 7.836～7.846 21000 8470 40～135 - - C0.40～0.50
高炭素鋼 7.810～7.833 - - - - - C0.8～1.6
最硬鋼 7.835～7.844 - - - - - C0.50～080
浸炭鋼 7.84～7.86 - - - - - C0.05～020
特別極軟鋼 7.859 - - - - - C＜0.08
軟鋼 7.855～7.863 - - - - - C0.12～0.20
半硬鋼 7.836～7.854 - - - - - C0.30～0.45
半軟鋼 7.853～7.863 - - - - - C0.18～0.26
錬鉄 7.605～7.800 - - - - - C0.02～0.25
黒心可鍛鋳鉄 7.35 - - - - - C2.5～2.6,Si1.0,Mn0.4
鋳鉄 7.05～7.30 7500～11900 8400 12～24 60～85 14～19 C2.8～3.8(他にMn,Si,P,Sを含む)
ニッケルクロム鋳鉄 7.20～7.40 - - - - - C2.7～3.2,Si1.0～2.6,Ni0.75～1.00,Cr0.20～0.5
ニッケルクロム鋳鉄
(オーステナイト
鋳鉄ニレジスト) 7.20～7.40
(上と比重は同じです) - - - - - C2.7～3.1,Si1.0～2.6,Si1.25～2.00,Mn1.00～1.50
Ni12.0～15.0,Cr1.25～4.0,Cu5.0～7.0
珪素鋼 7.81～7.86 - - - - - C0.1,Si0.8-2
7.8～7.6 - - - - - C<0.08,Mn0.35,Si0.8～4.3電気鉄心板材
クロム鋼 7.84 - - - - - C0.09～0.25,Cr0.55～1.5
Cr14％ステンレス鋼 7.6～7.75 - - - - - C<0.2,Mn<0.5,Cr11～15,Ni1.0
ステンレス鋼 7.82 19000 7000 - - - ②
高速度鋼 8.2～8.80 - - - - - C0.4～1.0,Cr3～6,W14～22,V0～2.0,Co0～1.5
マンガン鋼 7.86 - - - - - 低Ma,C0.4～0.6,Mn0.7～2.0
7.98 - - - - - 高Ma,C0.8～1.4,Mn10～15
ニッケル鋼 7.88 20900 8400 74 - -
8.09 - - - - - Ni36％（アンパー)
8.25 - - - - - (ハイパーニック)
ニッケルクロム鋼 7.8 - - - - - C0.25,0.55,Ni1.05.0,Cr0.3～2.0
タングステン鋼 7.9～8.0 - - - - - -
ベシロン 7.0 - - - - - -
錫及び
錫合金 錫 7.30 - - - - - -
はんだ 8.42 - - - - - Pb40, Sn60
ホワイトメタル軸受合金 7.345 - - - - - Sn80～90,Sb4～10,Cu2～7
軸受け合金 10.24 - - - - - Pb85, Sn5, Sb10
ホワイトメタル(中間) 8.33 - - - - - -
ホワイトメタル 7.43 - - - - - Pb83 Sn8, Cu8
鉛及び
鉛合金 鉛 11.34 1500～1700 550 2.1 0.5 - -
硬鉛 10.96 - - - - - -
ハンダ合金 10.03 - - - - - -
鉛基(バビット=不明) 10.24 - - - - - -
ヒューズ合金 9.8 - - - - - -
亜鉛を主とする ダイカスト製品 6.444～6.800 - - - - - AL3.5～5.0,Cu0～3.5Mg0.03～0.1,Zn残部
6.754 - - - - - AL3.90～4.30,Cu2.50～2.90Mg0.02～0.05,Zn残部
銅及び
銅合金 銅 8.96 - - - - - -
黄銅 8.63 7000～10000 2700～3700 15～50 20～30 12～15 軟質Cu80,Zn20
8.42 - - - - - 硬質Cu60,Zn40
8.40 - - - - - 挽物用Cu58,Zn40
ネパール黄銅 8.43 - - - - - -
アドミラルティメタル 8.63 - - - - - 錫入り７．３黄銅
マンガン青銅 8.3 - - - - - Cu58,Sn＜1.0,Mn3.5～5.0
アルミニウム青銅 7.6 - - - - - AL9-10,Mn≦0.6,Fe≦0.25,Cu残部
りん青銅 8.9～8.95 9450～10500 3640～3920 15～38 - - Sn<10,P<0.5,Cu残部
珪素青銅 8.64 - - - - - -
アルミニウム青銅 8.17 - - - - - 延７．６(=不明)
洋銀 8.3～8.7 - - - - - Cu60～65,Zn18～23,Ni11～22
8.50 - - - - - Cu50～70,Zn10～35,Ni5～35
銅ニッケル 8.94 - - - - - -
ニッケル青銅 8.70 - - - - - Cu87,Ni10,Al2,Zn1
青銅 8.70 - - - - - Cu86,Zn2,Sn10
高力黄銅 8.25 - - - - - Cu54～56,Zn残り
九一黄銅 8.8 - - - - - Cu90,Zn10
七三黄銅 8.56 - - - - - Cu69-72,Zn残り
シルジン青銅 8.39 - - - - - Cu86,Si4,Zn10
砲金 8.7 - - - - - Cu88,Zn2,Sn10
亜鉛青銅軸受用合金 8.1～8.9 - - - - - Cu85,Sn9,Zn6
青銅軸受用合金 8.8 - - - - - Cu88,Sn10,Zn0.5,Pb1.5
ニッケル及び
ニッケル合金 ニッケル 8.90 20000～22000 7800 50 - - -
モネル 8.65 - - - - - -
モネルメタル 8.84 17500～18300 6600～7000 45～98 42～49 - Ni65～75,Cu26～30
ハステロイ 8.8 - - - - - Mo20,Fe20,Ni60
ニクロム 8.25 - - - - - Ni60～65,Cr10～15,Fe残り
アンバ 8.15 - - - - - Fe64,Ni36
パーマロイ 8.6 - - - - - Ni78.5,Mn0.5,Fe残り
AL及び
AL合金 アルミニウム 2.72 6300～7500 2300～2700 10～40 - -
シルミン 2.6～2.65 - - - - - Ni1114.5,AL残り
Y合金 2.80 - - - - - Cu4,Mg1.5,ni2,Al残り
ラウタル 2.80 - - - - - Cu4,Si2,Al残り
ジュラルミン 2.79 7350 - 21～52 - - AL95,Cu4
超ジュラルミン 2.80 - - - - - AL94,Mg1.5,Cu4
マグナリューム 2.0 - - - - - AL70～95Mg5～30
チタン - - - - - - -
種別 材料 比重 備考
木材 檜 0.44 気乾比重(含水率15％)を示す
杉 0.38 気乾比重(含水率15％)を示す
朴(ホウ) 0.51 気乾比重(含水率15％)を示す
赤松 0.52 気乾比重(含水率15％)を示す
姫小松 0.61 気乾比重(含水率15％)を示す
樅(モミ) 0.44 気乾比重(含水率15％)を示す
黒松 0.58 気乾比重(含水率15％)を示す
栗 0.62 気乾比重(含水率15％)を示す
赤樫 0.96 気乾比重(含水率15％)を示す
白樫 0.70 気乾比重(含水率15％)を示す
桜 0.67 気乾比重(含水率15％)を示す
桐 0.29 気乾比重(含水率15％)を示す
コルク 0.24 気乾比重(含水率15％)を示す
各種合成樹脂
及び可塑物 フェノール樹脂 1.17～1.30 無充てん,成型品
1.59～2.09 無機質充てん,成型品
1.25～1.52 木粉充てん,成型品
1.29～1.47 繊布充てん,成型品
1.30～1.40 繊維充てん,成型品
1.29～1.45 紙基材,積層品
1.23～1.40 繊布基材,積層品
1.55～1.85 石綿基材,積層品
1.2～1.4 木材基材,積層品
1.27～1.32 無充てん,鋳造品
ﾌﾙﾌﾗｰﾙ 樹脂 1.6～2.0 無機質充てん,成型品
1.3～1.4 木粉充てん,成型品
1.3～1.4 繊布充てん,成型品
石炭酸樹脂 1.30
尿素樹脂 1.44 無充てん,成型品
1.45～1.50 繊維充てん,成型品
1.5～1.6 無機質充てん,成型品
ｸﾞﾘﾌﾞﾀﾙ樹脂 1.389 無充てん
ｱﾆﾘﾝ樹脂 1.20～1.25 無充てん,成型品
ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝ 1.05～1.07 無充てん
ﾎﾟﾘ ｱｸﾘﾙ酸メチル 1.15 無充てん
1.18～1.19 無充てん,成型品,鋳造品
ﾅｲﾛﾝ 1.15
ｶｾﾞｲﾝ樹脂 1.3～1.4
塩化ビニール 1.35
メタアクリル酸樹脂 1.18
スチロール樹脂 1.06
硝酸セルロース 1.3-1.6
酢酸セルロース 1.2-1.56
アセチルブチルセルロース 1.2-1.22
ｴﾁﾙ ｾﾙﾛｰｽ 1.14～1.2
ガラス 石英ガラス 2.19
鉛ガラス 4.28～3.40
ソーダー石灰ガラス 2.48
紙 新聞紙 0.505
透写紙 0.743
ケント紙 0.730
コンデンサー紙 1.15
セロファン 1.48
和紙 0.390
西洋紙 1.00
石材 砂利 1.65
花崗岩 2.65
大理石 2.68
石灰岩 2.55
砂岩 2.3
浮き石 1.05
高炉鉱滓 2.5
金剛石 3.5
石こう 2.3
各種繊維 アセテート 1.32
アスベスト 2.45
綿 1.55
ガラス 2.56
ナイロン 1.14
ポリエチレン 0.92
サラン 1.72
ビニロン 1.26
テトロン 1.33
羊毛 1.32
絹 1.56
麻 1.5
セメント ボルトランドセメント 3.11 普通
3.11 最強
3.13 中廣熱(不明)
3.06 白色
高炉セメント 3.03
シリカセメント 3.00
コンクリート 1.80～2.45 セメント:砂:砂利=1:2:4
合成ゴム ニトリルゴム 0.98
スチレンゴム 0.96
ネオプレンゴム 1.19
プチルゴム 0.91
イソブチレンゴム 0.96
ケイ素ゴム 1.34
多硫化ゴム 1.45
その他工業材料 石炭 1.55 無煙
1.35 有煙
亜炭 1.10
木炭 0.63 ｸﾛ
1.74 ｼﾛ
黒鉛 1.20
ｺｰｸｽ 1.93
牛革 0.91 見掛比重(含水率18％)を示す
馬革 0.595 見掛比重(含水率18％)を示す
普通煉瓦 1.70
耐火煉瓦 1.80
コンクリート 2.30
陶磁器 2.4
ファイバー 1.40
ベークライト 1.40
カーボン 1.60
天然ゴム 0.93
ゴム製品 1.51
蝋 0.97
白墨 2.20
エボナイト 1.22
雲母 2.81
ﾌｪﾙﾄ 0.12
アスファルト 1.30
石灰石 1.42 200mm～粒
1.60 100mm～粒
マンガン鉱 1.70 200mm～粒
1.60 100mm～粒
硫安 1.10 住友化学
ポンチ屑 4.40
ナフタリン 1.15
土 1.3～1.6
スレート 2.7
Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, ,,,etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, it’s our pleasure to serve for you. BW product including: utting tool、aerospace tool .HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、Core drill、Taperd end mills、Metric end mills、Miniature end mills、Pilot reamer、Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angeled carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-noseed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.
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木材比重（実測）www.tool-tool.com
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Reference source from the internet.
比重 バルサ キリ ファルカタ ベイスギ ジェルトン アガチス ヒノキ ＳＰＦ ホオ
平均 0.17 0.25 0.27 0.35 0.38 0.43 0.44 0.45 0.52
実測 0.13～0.19 0.20～0.28 0.21～0.35 0.30～0.40 0.35～0.42 0.42～0.45 0.41～0.45 0.41～0.49 0.48～0.54
検索による 0.07～0.25 0.19～0.30 0.37 0.35 0.38～0.50 0.52 0.41 0.35～0.50 0.48
*サンプル数は、各10～２０本程度。
●バルサ
比重0.17(0.13～0.19)カッターナイフで削れるお手軽素材。
繊維方向で割る場合に想定外の亀裂になりやすいので注意。
●ファルカタ（ファルカタ集成材として流通）
木目が有るハードバルサみたいな感じ。研磨作業で妙に粘るので注意。
軽く、素早くペーパー掛けを行うのがコツ。
●ベイスギ（米杉，レッドシダー，ウエスタンレッドシダー）
削り心地は杉に似ているが、ボロボロ屑が出来易い。より鋭利な刃物を推奨。
鉛筆の木材に良く使われていたのであの感じ。
●ジェルトン ：◎／巨大な塊なら△、手頃なサイズは×
比重のバラツキが大きいらしい。一見目が粗いがペーパーかけるとむしろ滑らかになってくれる。
が、材の内部に隙間ができていることがあり、多少気になる。
●アガチス ：○／20～30mm幅の板でなら○、角材は？
ヒノキの安物版？ エラブタ等のエッジはこちらの方が作りやすい。均一だがチョト硬い。
●ヒノキ（檜，桧） ：○／板でも角材でも◎、細工材として様々な形でもあり。
ヤニで塗装が犯されることもあるらしいが俺は未経験。年輪で意外と均一ではない。
●パイン（ＳＰＦの名で流通）
腐食しやすく、ダニやシロアリ等の虫が付き易い。手作業ではナイフを自在に使える
レベルの人が使うべきで、少し堅くてこずると思う。安いのが何より魅力。
ＳＰＦとは、Spruce(スプルース/トウヒ)、Pine(パイン/マツ）、Fir(ファー/モミ）等の総称。
●ホオ（朴） ：○／板でも角材でも○
多少重めだが、それさえ気にならなければ素直で良い材。
ノーウェイトのスライド系ペンシルに最強。
*名前の後の◎○△等は、順に削りやすさ／入手しやすさ。
*上記以外では、シナ，カツラ，バスウッド，アユース等が有名で評判が良い。
ラミン，ラワン等は入手が容易だが、特に重いため、プラグに使われることは少ない。
*一般的な材の選択基準としては、
クイックさ優先、キビキビには軽い木。動き出しが軽く、水の抵抗で動く向きがすぐに変わるため。
直進性・水押し優先、ノタノタには重い木。動き出しは遅いが、一度動き出すと動きを止められにくいため。
*HCでの木材選びのコツ
木材の主要構成成分は、セルロース、へミセルロース、リグニン。
リグニンは褐色で重く分解されにくい＝耐久性に優れる。
一般に、心材と辺材の比重差や耐腐食性は、リグニンの量に由来する。
木口を見る事で心材、辺材の見極めは容易。
●金属玉質量（理論値，[ｇ]）
ﾀﾝｸﾞｽﾃﾝ 鉛 真鍮 ステンレス 鉄 スズ
比重 19.3 11.36 8.4 7.93 7.87 7.23
直径mm 4 0.65 0.38 0.28 0.27 0.26 0.24
5 1.26 0.74 0.55 0.52 0.52 0.47
6 2.18 1.28 0.95 0.9 0.89 0.82
8 5.17 3.05 2.25 2.13 2.11 1.94
10 10.11 5.95 4.4 4.15 4.12 3.79
*真鍮（ブラス）の比重は、実際には8.34～8.53。
*樹脂タングステンシンカーの比重は、2社の製品の実測で11.8と13.4。
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平均 0.17 0.25 0.27 0.35 0.38 0.43 0.44 0.45 0.52
実測 0.13～0.19 0.20～0.28 0.21～0.35 0.30～0.40 0.35～0.42 0.42～0.45 0.41～0.45 0.41～0.49 0.48～0.54
検索による 0.07～0.25 0.19～0.30 0.37 0.35 0.38～0.50 0.52 0.41 0.35～0.50 0.48
*サンプル数は、各10～２０本程度。
●バルサ
比重0.17(0.13～0.19)カッターナイフで削れるお手軽素材。
繊維方向で割る場合に想定外の亀裂になりやすいので注意。
●ファルカタ（ファルカタ集成材として流通）
木目が有るハードバルサみたいな感じ。研磨作業で妙に粘るので注意。
軽く、素早くペーパー掛けを行うのがコツ。
●ベイスギ（米杉，レッドシダー，ウエスタンレッドシダー）
削り心地は杉に似ているが、ボロボロ屑が出来易い。より鋭利な刃物を推奨。
鉛筆の木材に良く使われていたのであの感じ。
●ジェルトン ：◎／巨大な塊なら△、手頃なサイズは×
比重のバラツキが大きいらしい。一見目が粗いがペーパーかけるとむしろ滑らかになってくれる。
が、材の内部に隙間ができていることがあり、多少気になる。
●アガチス ：○／20～30mm幅の板でなら○、角材は？
ヒノキの安物版？ エラブタ等のエッジはこちらの方が作りやすい。均一だがチョト硬い。
●ヒノキ（檜，桧） ：○／板でも角材でも◎、細工材として様々な形でもあり。
ヤニで塗装が犯されることもあるらしいが俺は未経験。年輪で意外と均一ではない。
●パイン（ＳＰＦの名で流通）
腐食しやすく、ダニやシロアリ等の虫が付き易い。手作業ではナイフを自在に使える
レベルの人が使うべきで、少し堅くてこずると思う。安いのが何より魅力。
ＳＰＦとは、Spruce(スプルース/トウヒ)、Pine(パイン/マツ）、Fir(ファー/モミ）等の総称。
●ホオ（朴） ：○／板でも角材でも○
多少重めだが、それさえ気にならなければ素直で良い材。
ノーウェイトのスライド系ペンシルに最強。
*名前の後の◎○△等は、順に削りやすさ／入手しやすさ。
*上記以外では、シナ，カツラ，バスウッド，アユース等が有名で評判が良い。
ラミン，ラワン等は入手が容易だが、特に重いため、プラグに使われることは少ない。
*一般的な材の選択基準としては、
クイックさ優先、キビキビには軽い木。動き出しが軽く、水の抵抗で動く向きがすぐに変わるため。
直進性・水押し優先、ノタノタには重い木。動き出しは遅いが、一度動き出すと動きを止められにくいため。
*HCでの木材選びのコツ
木材の主要構成成分は、セルロース、へミセルロース、リグニン。
リグニンは褐色で重く分解されにくい＝耐久性に優れる。
一般に、心材と辺材の比重差や耐腐食性は、リグニンの量に由来する。
木口を見る事で心材、辺材の見極めは容易。
●金属玉質量（理論値，[ｇ]）
ﾀﾝｸﾞｽﾃﾝ 鉛 真鍮 ステンレス 鉄 スズ
比重 19.3 11.36 8.4 7.93 7.87 7.23
直径mm 4 0.65 0.38 0.28 0.27 0.26 0.24
5 1.26 0.74 0.55 0.52 0.52 0.47
6 2.18 1.28 0.95 0.9 0.89 0.82
8 5.17 3.05 2.25 2.13 2.11 1.94
10 10.11 5.95 4.4 4.15 4.12 3.79
*真鍮（ブラス）の比重は、実際には8.34～8.53。
*樹脂タングステンシンカーの比重は、2社の製品の実測で11.8と13.4。
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冶金焦（Metallurgical coke）的制造 www.tool-tool.com
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制造冶金焦的原理，是把经过适当处理的煤在隔绝空气的高温之下干馏，将煤中所含的挥发性物质馏出。其制造的方法到目前为止共有下列两种：
（1）用蜂巢式炼焦炉（Beehive type cokeoven）来炼焦 这种方法是控制少量的空气进入炉中，把干馏出来的有机物烧掉。利用此燃烧热做进一步的干馏。人们在很久以前就利用这种方式，可是由于此种生产方式造成相当严重的空气污染问题，所以最近数十年已逐渐被淘汰。
（2）用副产品式炼焦炉（By－product cokeoven）来炼焦 这是一个在70～80年前才被发展出来的炼焦方式，目前可以说绝大部份的钢铁厂都采用这种炼焦方法。它是将煤置于一个完全隔绝空气的副产品式炼焦炉中加热干馏，并且把馏出的副产品（by－product）收集，分离煤焦油（tar）和焦炉煤气（coke oven gas）。煤焦油又可用精馏的方法分离出许许多多有机化合物。在以往的时候精馏煤焦油是一项非常重要的化学工业，近二三十年来由于石油化工业发展的迅速，已经使这项工业失去了经济价值。焦炉煤气是一种非常良好的气体燃料，它不但可用于工业上，而且亦可做为都巿瓦斯提供家庭所需的燃料。例如大台北瓦斯公司所售出的煤气中就有一部份是南港启业化工公司所属炼焦炉的焦炉煤气。
图五是一个副产品式炼焦炉的生产流程图。目前新式的炼焦工厂基于经济的理由，已不再设置精馏工场，而把煤焦油当作辅助燃料，充作鼓风炉热能的来源。图六是一张现代化副产品式炼焦炉炉体的照片，炉高大约是七米，上方的粗管子即为煤焦油和焦炉煤气的收集管。原料煤由顶上的加料孔加入，炼制成焦之后由旁边推出。此时焦炭温度非常高，大约在1000℃左右。所以必须喷淋冷水加以消火（Quenching）冷却。冷却后的焦炭加以打碎（Crushing）、筛选（Screening）之后即成为鼓风炉可用的冶金焦。
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制造冶金焦的原理，是把经过适当处理的煤在隔绝空气的高温之下干馏，将煤中所含的挥发性物质馏出。其制造的方法到目前为止共有下列两种：
（1）用蜂巢式炼焦炉（Beehive type cokeoven）来炼焦 这种方法是控制少量的空气进入炉中，把干馏出来的有机物烧掉。利用此燃烧热做进一步的干馏。人们在很久以前就利用这种方式，可是由于此种生产方式造成相当严重的空气污染问题，所以最近数十年已逐渐被淘汰。
（2）用副产品式炼焦炉（By－product cokeoven）来炼焦 这是一个在70～80年前才被发展出来的炼焦方式，目前可以说绝大部份的钢铁厂都采用这种炼焦方法。它是将煤置于一个完全隔绝空气的副产品式炼焦炉中加热干馏，并且把馏出的副产品（by－product）收集，分离煤焦油（tar）和焦炉煤气（coke oven gas）。煤焦油又可用精馏的方法分离出许许多多有机化合物。在以往的时候精馏煤焦油是一项非常重要的化学工业，近二三十年来由于石油化工业发展的迅速，已经使这项工业失去了经济价值。焦炉煤气是一种非常良好的气体燃料，它不但可用于工业上，而且亦可做为都巿瓦斯提供家庭所需的燃料。例如大台北瓦斯公司所售出的煤气中就有一部份是南港启业化工公司所属炼焦炉的焦炉煤气。
图五是一个副产品式炼焦炉的生产流程图。目前新式的炼焦工厂基于经济的理由，已不再设置精馏工场，而把煤焦油当作辅助燃料，充作鼓风炉热能的来源。图六是一张现代化副产品式炼焦炉炉体的照片，炉高大约是七米，上方的粗管子即为煤焦油和焦炉煤气的收集管。原料煤由顶上的加料孔加入，炼制成焦之后由旁边推出。此时焦炭温度非常高，大约在1000℃左右。所以必须喷淋冷水加以消火（Quenching）冷却。冷却后的焦炭加以打碎（Crushing）、筛选（Screening）之后即成为鼓风炉可用的冶金焦。
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铜的颜色和铜绿 www.tool-tool.com
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Reference source from the internet. 非发光物体的颜色，是物体反射光在正常人眼里引起的色觉。根据色度学原理，颜色是由红、绿、兰三种原色中两种或三种匹配而成，而白光则由各占三分之一原色光混合而成。物体的颜色与确定的光波长相对应，而物体反射何种波长的光是由物体结构、相的组成、表面状况所决定。众所周知，铜是少数有颜色的金属之一,纯铜在约700毫微米波长有较高的反射率而呈现橙红。铜极易与其它元素形成合金，不同的合金，不同的元素含量又具有不同的色泽。铜与锌的合金称为黄铜，随着锌含量的增加，黄铜颜色由红变为金黄。铜与铝、锡等元素形成的合金称为青铜，其颜色为黄带绿色泽。铜与镍形成的合金称为白铜，含镍30%的合金是著名的耐蚀白铜,含有锌和镍的锌白铜具有美丽的银白色。各种元素在铜中含量由少变多的时候，其合金颜色沿红黄青白方向变化。铜及合金具有丰富的色泽，铜的化合物也具有不同的颜色。铜具有高的正电位，铜不能置换氢，因此在空气、水溶液、非氧化性酸、有机酸和非氧化性有机化合物介质中均有良好的耐蚀性，特别是在流动的淡水和海水中具有优良的耐蚀性能。铜易被氧化，在室温下铜的氧化能够缓慢的进行，生成氧化亚铜Cu O，呈玫瑰红的颜色。氧化亚铜呈极薄的一层，极其牢固地附着在铜的表面，不易剥离。这层薄膜具有很强的保护作用，破坏后可以迅速再生。这是铜及合金具有优良耐蚀性能的原因之一。当温度高于250 C时，铜迅速被氧化,生成氧化铜CuO，呈黑色,它很容易使用酸洗办法除去。铜制器长期暴露在空气中，由于大气含有CO 、H O、SO 、H S等，铜的氧化物就会变成复盐，主要是碱式碳酸铜CuCO ·Cu(OH) 和碱式硫酸铜 CuSO ·3Cu(OH) 。这两种复盐呈兰绿色。这种薄膜防止金属继续氧化腐蚀，起到良好的保护作用。铜制器长期暴露在大气下，其表面颜色经历了红色 红绿色 棕色兰绿色的变化过程，大约10年之后，其表面就会被众所周知的铜绿所覆盖。铜绿的主要成分为碱式碳酸铜，具有保护作用。这一点不但有金属腐蚀保护理论为依据，也为千百年实践所证明。在出土的大量铜制器中，均为铜绿所覆盖，制器早已锈迹斑斑，有些已经变成氧化物而灰飞烟灭了。因此，室外铜工艺品、铜导线、铜管路、食品储藏装置等往往不需要予以专门的保护。铜绿不但对铜制品具有保护作用，而且具有美丽的颜色。铜绿的形成方法已经成为一种人工的技术。铜及其化合物不象某些其它的金属，如铅和汞那样对人体有毒害作用。铜壶、铜锅和铜制盛水容器等已经用了几千年了。至今尚未发现从事与铜或铜化合物有关工作的人染有与铜有关的职业病。相反，时常可以听说这些人看起来更健康而且不易患感冒和一些其它的疾病。铜不但是动物和植物所必须的微量元素，而且在铜制品表面各种微生物和细菌不易存活。特别是在海洋条件下，海洋生物不能附着。因此，铜对人类，对环境是非常有利的。这种特殊功能已经广泛的被应用。资料表明,用 90-10白铜包覆的船只由于防止海生物生长，船速可以提高，同时可以省去涂层，简化维修工作量，具有十分广阔的发展前景。由于铜及合金具有良好的加工性能，传热性能，再生性，在热交换器，空调器中得到了广泛应用。特别是在建筑行业中，铜水管比镀锌钢管更具有突出的优点。在发达国家和地区，民用建筑，热水容器，自来水管，煤气管，暖气和下水道等广泛使用了铜及其合金。英国每个住宅平均用铜量为100-200公斤。日本学者对水道用铜管进行了长期调查证明：铜水管具有优秀的耐蚀性和无毒性能，在未来的人民生活中极具应用前景。Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, ,,,etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, it’s our pleasure to serve for you. BW product including: utting tool、aerospace tool .HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、Core drill、Taperd end mills、Metric end mills、Miniature end mills、Pilot reamer、Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angeled carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-noseed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.
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三乙醇胺的性质www.tool-tool.com
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三乙醇胺
别名：2,2’,2”-三羟基三乙胺
分子式：N(CH2CH2OH)3
理化性质：常温下无色、粘稠液体，稍有氨味，易溶于水、乙醇。可腐蚀铜、铝及其合金。液体和蒸汽腐蚀皮肤和眼睛。可与多种酸反应生成酯、酰胺盐。沸点360.0℃，熔点21.2℃。
质量指标：
分析项目 优级 Ⅱ级 C级 F级 L级
纯度，% ≥ 99.0 85 90 85 80
水分，% ≤ 0.3 -- -- -- --
色度，Pt/Co ≤ 50 棕色 50 50 50
相对密度，20/20℃ 1.122-1.127 --
平均分子量 147.0-149.0 --
悬浮物 无 --
用途：用于金属加工中的金属切削、冷却、防锈、化妆品行业中的酸碱中和剂、乳化剂、水泥中的助磨剂，混凝土施工中的早强剂；油墨工业中的固化剂；也用于表面活性剂、防锈剂、电镀中的络合剂，PH值调节剂和酸性气体吸收剂。
另外,三乙醇胺还可以用做化工分析中的掩蔽剂,用于掩蔽铝离子,三价铁离子,铜离子等.Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, ,,,etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, it’s our pleasure to serve for you. BW product including: utting tool、aerospace tool .HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、Core drill、Taperd end mills、Metric end mills、Miniature end mills、Pilot reamer、Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angeled carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-noseed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.
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三乙醇胺
别名：2,2’,2”-三羟基三乙胺
分子式：N(CH2CH2OH)3
理化性质：常温下无色、粘稠液体，稍有氨味，易溶于水、乙醇。可腐蚀铜、铝及其合金。液体和蒸汽腐蚀皮肤和眼睛。可与多种酸反应生成酯、酰胺盐。沸点360.0℃，熔点21.2℃。
质量指标：
分析项目 优级 Ⅱ级 C级 F级 L级
纯度，% ≥ 99.0 85 90 85 80
水分，% ≤ 0.3 -- -- -- --
色度，Pt/Co ≤ 50 棕色 50 50 50
相对密度，20/20℃ 1.122-1.127 --
平均分子量 147.0-149.0 --
悬浮物 无 --
用途：用于金属加工中的金属切削、冷却、防锈、化妆品行业中的酸碱中和剂、乳化剂、水泥中的助磨剂，混凝土施工中的早强剂；油墨工业中的固化剂；也用于表面活性剂、防锈剂、电镀中的络合剂，PH值调节剂和酸性气体吸收剂。
另外,三乙醇胺还可以用做化工分析中的掩蔽剂,用于掩蔽铝离子,三价铁离子,铜离子等.Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, ,,,etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, it’s our pleasure to serve for you. BW product including: utting tool、aerospace tool .HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、Core drill、Taperd end mills、Metric end mills、Miniature end mills、Pilot reamer、Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angeled carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-noseed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.
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焊接质量、试验及检验标准www.tool-tool.com
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1.钢材试验
★ GB1954-1980 镍铬奥氏体不锈钢铁素体含量测定方法
★ GB6803-1986 铁素体钢的无塑性转变温度 落锤试验方法
★ GB2791-1982 碳素钢和低合金钢断口试验方法
2.焊接性试验
★ GB4675.1-1984 焊接性试验 斜Y型坡口焊接裂纹试验方法
★ GB4675.2-1984 焊接性试验 搭接接头（ CTS ）焊接裂纹试验方法
★ GB4675.3-1984 焊接性试验 T型接头焊接裂纹试验方法
★ GB4675.4-1984 焊接性试验 压板对接（FISCO ) 焊接裂纹试验方法
★ GB4675.5-1984 焊接热影响区最高硬度试验方法
★ GB9447-1988 焊接接头疲劳裂纹扩展速率试验方法
★ GB2358-1980 裂纹张开位移（COD）试验方法
★ GB7032-1986 T 型角焊接头弯曲试验方法
★ GB9446-1988 焊接用插销冷裂纹试验方法
★ GB4909.12-1985 裸电线试验方法 镀层可焊性试验焊球法
★ GB2424.17-1982 电工电子产品基本环境试验规程 锡焊导则
★ GB4074.26-1983 漆包线试验方法 焊锡试验
★ JB/ZQ3690 钢板可焊性试验方法
★ SJ1798-1981 印制板可焊性测试方法
3.力学性能试验方法
★ GB2649-1989 焊接接头力学性能试验取样方法
★ GB2650-1989 焊接接头冲击试验方法
★ GB2651-1989 焊接接头拉伸试验方法
★ GB2652-1989 焊缝及熔敷金属拉伸试验方法
★ GB2653-1989 焊接接头弯曲及压扁试验方法
★ GB2654-1989 焊接接头及堆焊金属硬度试验方法
★ GB2655-1989 焊接接头应变时效敏感性试验方法
★ GB2656-1981 焊接接头和焊缝金属的疲劳试验方法
★ GB11363-1989 釺焊接头强度试验方法
★ GB8619-1989 釺缝强度试验方法
4. 焊机材料试验
★ GB3731-1983 涂料焊条效率、金属回收率和熔敷系数的测定
★ GB3965-1983 电焊条熔敷金属中扩散氢测定方法
★ GB8454-1987 焊条用还原钛铁矿粉中亚铁量的测定
★ GB5292.1-1985 熔炼焊剂化学分析方法 重量法测定二氧化硅量
★ GB5292.2-1985 熔炼焊剂化学分析方法 电位滴定法测定氧化锰量
★ GB292.3-1985 熔炼焊剂化学分析方法 高锰酸盐光度法测定氧化锰量
★ GB5292.4-1985 熔炼焊剂化学分析方法 EDTA容量法测定氧化铝量
★ GB5292.5-1985 熔炼焊剂化学分析方法 磺基水杨酸光度法测定氧化铁量
★ GB5292.6-1985 熔炼焊剂化学分析方法 热解法测定氧化钙量
★ GB5292.7-1985 熔炼焊剂及化学分析法 氟氯化铅-EDTA容量法测定氟化钙量
★ GB5292.8-1985 熔炼焊剂及化学分析法 钼蓝光度法测定磷量
★ GB5292.9-1985 熔炼焊剂及化学分析方法 火焰光度法测定氧化钠、氧化钾量
★ GB5292.10-1985 熔炼焊剂及化学分析法 燃烧-库伦法测定碳量
★ GB5292.11-1985 熔炼焊剂及化学分析法 燃烧-碘量法测定流量
★ GB5292.12-1985 熔炼焊剂及化学分析法 EDTA容量法测定氧化钙、氧化镁量
★ GB11364-1989 钎焊材料铺展性及填缝性试验方法
★ GB4907.1-1985 电子器件用金、银及其合金釺焊料试验方法 清洁性检验方法
★ GB4907.2-1985 电子器件用金、银及其合金釺焊料试验方法 溅散性试验方法
★ JB3169-1982 喷焊合金粉末 硬度力度检测
★ JB3170-1982 喷焊合金粉末 化学成分分析方法
5.焊接检验
★ GB/T12604.1-1990 无损检测术语 超声检测
★ GB/T12604.2-1990 无损检测术语 射线检测
★ GB/T12604.3-1990 无损检测术语 渗透检测
★ GB/T12604.4-1990 无损检测术语 声发射检测
★ GB/T12604.5-1990 无损检测术语 磁粉检测
★ GB/T12604.6-1990 无损检测术语 涡流检测
★ GB5618-1985 线性象质计
★ GB3323-1987 钢熔化对接接头射线照相和质量分级
★ GB/T12605-1990 钢管环缝熔化焊对接接头射线透照工艺和质量分级
★ GB11343-1989 接触式超声斜射探伤方法
★ GB11344-1989 接触式超声波脉冲回波法测厚
★ GB11345-1989 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级
★ GB2970-1982 中厚钢板超声波探伤方法
★ JB1152-1981 锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤
★ CB827-1980 船体焊缝超声波探伤
★ GB10866-1989 锅炉受压元件焊接接头金相和断口检验方法
★ GB11809-1989 核燃料棒焊缝金相检验
★ ZBJ04005-1987 渗透探伤方法
★ ZBJ04003-1987 控制渗透探伤材料质量的方法
★ JB3965-1985 钢制压力容器磁粉探伤
★ EJ187-1980 磁粉探伤标准
★ EJ186-1980 着色探伤标准
★ JB/ZQ3692 焊接熔透量的钻孔检验方法
★ JB/ZQ3693 钢焊缝内部缺陷的破断试验方法
★ GB11373-1989 热喷涂涂层厚度的无损检测方法
★ EJ188-1980 焊缝真空盒检漏操作规程
★ JB1612-1982 锅炉水压试验技术条件
★ GB9251-1988 气瓶水压试验方法
★ GB9252-1988 气瓶疲劳试验方法
★ GB12135-1989 气瓶定期检查站技术条件
★ GB12137-1989 气瓶密封性试验方法
★ GB11639-1989 溶解乙炔气瓶 多孔填料技术指标测定方法
★ GB7446-1987 氢气检验方法
★ GB4843-1984 氩气检验方法
★ GB4845-1984 氮气检验方法
6.焊接质量
★ GB6416-1986 影响钢熔化焊接头质量的技术因素
★ GB6417-1986 金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明
★ TJ12.1-1981 建筑机械焊接质量规定
★ JB/ZQ3679 焊接部位的质量
★ JB/ZQ3680 焊缝外观质量
★ JB/TQ330-1983 通风机焊接质量检验
★ CB999-1982 船体焊缝表面质量检验方法
★ JB3223-1983 焊条质量管理规程
7.其他
★ GB8923-1983 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级
★ GB1223-1975 不锈耐酸钢晶间腐蚀倾向试验方法
★ GB4334.1-1984 不锈钢10%草酸浸蚀试验方法
★ GB4334.2-1984 不锈钢硫酸-硫酸铁腐蚀试验方法
★ GB4334.3-1984 不锈钢65%硝酸腐蚀试验方法
★ GB4334.4-1984 不锈钢硝酸-氢氟酸腐蚀试验方法
★ GB4334.5-1984 不锈钢硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法
★ GB4334.6-1984 不锈钢5%硫酸腐蚀试验方法
★ GB4334.7-1984 不锈钢三氯化铁腐蚀方法
★ GB4334.8-1984 不锈钢42%氯化镁腐蚀试验方法
★ GB4334.9-1984 不锈钢点蚀电位测定法
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1.钢材试验
★ GB1954-1980 镍铬奥氏体不锈钢铁素体含量测定方法
★ GB6803-1986 铁素体钢的无塑性转变温度 落锤试验方法
★ GB2791-1982 碳素钢和低合金钢断口试验方法
2.焊接性试验
★ GB4675.1-1984 焊接性试验 斜Y型坡口焊接裂纹试验方法
★ GB4675.2-1984 焊接性试验 搭接接头（ CTS ）焊接裂纹试验方法
★ GB4675.3-1984 焊接性试验 T型接头焊接裂纹试验方法
★ GB4675.4-1984 焊接性试验 压板对接（FISCO ) 焊接裂纹试验方法
★ GB4675.5-1984 焊接热影响区最高硬度试验方法
★ GB9447-1988 焊接接头疲劳裂纹扩展速率试验方法
★ GB2358-1980 裂纹张开位移（COD）试验方法
★ GB7032-1986 T 型角焊接头弯曲试验方法
★ GB9446-1988 焊接用插销冷裂纹试验方法
★ GB4909.12-1985 裸电线试验方法 镀层可焊性试验焊球法
★ GB2424.17-1982 电工电子产品基本环境试验规程 锡焊导则
★ GB4074.26-1983 漆包线试验方法 焊锡试验
★ JB/ZQ3690 钢板可焊性试验方法
★ SJ1798-1981 印制板可焊性测试方法
3.力学性能试验方法
★ GB2649-1989 焊接接头力学性能试验取样方法
★ GB2650-1989 焊接接头冲击试验方法
★ GB2651-1989 焊接接头拉伸试验方法
★ GB2652-1989 焊缝及熔敷金属拉伸试验方法
★ GB2653-1989 焊接接头弯曲及压扁试验方法
★ GB2654-1989 焊接接头及堆焊金属硬度试验方法
★ GB2655-1989 焊接接头应变时效敏感性试验方法
★ GB2656-1981 焊接接头和焊缝金属的疲劳试验方法
★ GB11363-1989 釺焊接头强度试验方法
★ GB8619-1989 釺缝强度试验方法
4. 焊机材料试验
★ GB3731-1983 涂料焊条效率、金属回收率和熔敷系数的测定
★ GB3965-1983 电焊条熔敷金属中扩散氢测定方法
★ GB8454-1987 焊条用还原钛铁矿粉中亚铁量的测定
★ GB5292.1-1985 熔炼焊剂化学分析方法 重量法测定二氧化硅量
★ GB5292.2-1985 熔炼焊剂化学分析方法 电位滴定法测定氧化锰量
★ GB292.3-1985 熔炼焊剂化学分析方法 高锰酸盐光度法测定氧化锰量
★ GB5292.4-1985 熔炼焊剂化学分析方法 EDTA容量法测定氧化铝量
★ GB5292.5-1985 熔炼焊剂化学分析方法 磺基水杨酸光度法测定氧化铁量
★ GB5292.6-1985 熔炼焊剂化学分析方法 热解法测定氧化钙量
★ GB5292.7-1985 熔炼焊剂及化学分析法 氟氯化铅-EDTA容量法测定氟化钙量
★ GB5292.8-1985 熔炼焊剂及化学分析法 钼蓝光度法测定磷量
★ GB5292.9-1985 熔炼焊剂及化学分析方法 火焰光度法测定氧化钠、氧化钾量
★ GB5292.10-1985 熔炼焊剂及化学分析法 燃烧-库伦法测定碳量
★ GB5292.11-1985 熔炼焊剂及化学分析法 燃烧-碘量法测定流量
★ GB5292.12-1985 熔炼焊剂及化学分析法 EDTA容量法测定氧化钙、氧化镁量
★ GB11364-1989 钎焊材料铺展性及填缝性试验方法
★ GB4907.1-1985 电子器件用金、银及其合金釺焊料试验方法 清洁性检验方法
★ GB4907.2-1985 电子器件用金、银及其合金釺焊料试验方法 溅散性试验方法
★ JB3169-1982 喷焊合金粉末 硬度力度检测
★ JB3170-1982 喷焊合金粉末 化学成分分析方法
5.焊接检验
★ GB/T12604.1-1990 无损检测术语 超声检测
★ GB/T12604.2-1990 无损检测术语 射线检测
★ GB/T12604.3-1990 无损检测术语 渗透检测
★ GB/T12604.4-1990 无损检测术语 声发射检测
★ GB/T12604.5-1990 无损检测术语 磁粉检测
★ GB/T12604.6-1990 无损检测术语 涡流检测
★ GB5618-1985 线性象质计
★ GB3323-1987 钢熔化对接接头射线照相和质量分级
★ GB/T12605-1990 钢管环缝熔化焊对接接头射线透照工艺和质量分级
★ GB11343-1989 接触式超声斜射探伤方法
★ GB11344-1989 接触式超声波脉冲回波法测厚
★ GB11345-1989 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级
★ GB2970-1982 中厚钢板超声波探伤方法
★ JB1152-1981 锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤
★ CB827-1980 船体焊缝超声波探伤
★ GB10866-1989 锅炉受压元件焊接接头金相和断口检验方法
★ GB11809-1989 核燃料棒焊缝金相检验
★ ZBJ04005-1987 渗透探伤方法
★ ZBJ04003-1987 控制渗透探伤材料质量的方法
★ JB3965-1985 钢制压力容器磁粉探伤
★ EJ187-1980 磁粉探伤标准
★ EJ186-1980 着色探伤标准
★ JB/ZQ3692 焊接熔透量的钻孔检验方法
★ JB/ZQ3693 钢焊缝内部缺陷的破断试验方法
★ GB11373-1989 热喷涂涂层厚度的无损检测方法
★ EJ188-1980 焊缝真空盒检漏操作规程
★ JB1612-1982 锅炉水压试验技术条件
★ GB9251-1988 气瓶水压试验方法
★ GB9252-1988 气瓶疲劳试验方法
★ GB12135-1989 气瓶定期检查站技术条件
★ GB12137-1989 气瓶密封性试验方法
★ GB11639-1989 溶解乙炔气瓶 多孔填料技术指标测定方法
★ GB7446-1987 氢气检验方法
★ GB4843-1984 氩气检验方法
★ GB4845-1984 氮气检验方法
6.焊接质量
★ GB6416-1986 影响钢熔化焊接头质量的技术因素
★ GB6417-1986 金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明
★ TJ12.1-1981 建筑机械焊接质量规定
★ JB/ZQ3679 焊接部位的质量
★ JB/ZQ3680 焊缝外观质量
★ JB/TQ330-1983 通风机焊接质量检验
★ CB999-1982 船体焊缝表面质量检验方法
★ JB3223-1983 焊条质量管理规程
7.其他
★ GB8923-1983 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级
★ GB1223-1975 不锈耐酸钢晶间腐蚀倾向试验方法
★ GB4334.1-1984 不锈钢10%草酸浸蚀试验方法
★ GB4334.2-1984 不锈钢硫酸-硫酸铁腐蚀试验方法
★ GB4334.3-1984 不锈钢65%硝酸腐蚀试验方法
★ GB4334.4-1984 不锈钢硝酸-氢氟酸腐蚀试验方法
★ GB4334.5-1984 不锈钢硫酸-硫酸铜腐蚀试验方法
★ GB4334.6-1984 不锈钢5%硫酸腐蚀试验方法
★ GB4334.7-1984 不锈钢三氯化铁腐蚀方法
★ GB4334.8-1984 不锈钢42%氯化镁腐蚀试验方法
★ GB4334.9-1984 不锈钢点蚀电位测定法
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1.1金属切削加工原理
金属切削加工是用刀具从工件上切除多余材料，从而获得形状、尺寸精度及表面质量等合乎要求的零件的加工过程。实现这一切削过程必须具备三个条件：工件与刀具之间要有相对运动，即切削运动；刀具材料必须具备一定的切削性能；刀具必须具有适当的几何参数，即切削角度等。金属的切削加工过程是通过机床或手持工具来进行切削加工的，其主要方法有车、铣、刨、磨、钻、镗、齿轮加工、划线、锯、锉、刮、研、铰孔、攻螺纹、套螺纹等。其形式虽然多种多样，但它们有很多方面都有着共同的现象和规律，这些现象和规律是学习各种切削加工方法的共同基础。
1.1.1 切削运动及切削用量
1.零件表面的形成
各种切削加工的目的都是为了得到合乎要求的零件表面。因此，零件表面的形成问题是切削加工的基础问题。常见的零件表面有以下几种：
(1)圆柱面 是以直线为母线，以和它相垂直的平面上的圆为轨迹，作旋转运动所形成的表面。
(2)圆锥面 是以直线为母线，以圆为轨迹，且母线与轨迹平面相交成一定角度作旋转运动所形成的表面。
(3)平面 是以直线为母线，以另一直线为轨迹作平移运动所形成的表面，如图5.1(c)所示。
(4)成形面 是以曲线为母线，以圆为轨迹作旋转运动或以直线为轨迹作平移运动所形成的表面,此外，其它较为复杂的表面可以用上述各表面组合而成。
2.切削运动
在金属切削加工中，为了切除多余的金属，刀具和工件间必须有相对运动——切削运动。
外圆车削加工中常见的加工方法，如图5.2所示：工件旋转，车刀作连续纵向直线进给运动，于是形成工件的外圆柱表面。在其它切削加工方法中，刀具和工件也同样必须完成一定的切削运动。通常，切削运动包括主运动和进给运动。
(1）主运动 主运动是由机床或人力提供的主要运动，它促使刀具和工件之间产生相对运动，使刀具接近工件，产生切削。通常主运动的速度最高，消耗的功率最大。主运动可以由工件完成，也可以由刀具完成，它是刀具与工件之间主要的相对运动。如图5.2所示，工件的回转运动是主运动。
(2）进给运动 进给运动是由机床或人力提供的运动，它使刀具和工件之间产生附加的相对运动，加上主运动，即可连续地或间断地切除多余材料，获得已加工表面。进给运动的速度较低，消耗的功率较小。进给运动可以是步进的，也可以是连续进行的。车削时车刀的纵向移动和横向移动是进给运动。
在这两个运动的合成作用下，工件表面的一层金属不断地被刀具切下来并转变为切屑，从而加工出所需要的工件新表面。在新表面的形成过程中，工件上有三个依次变化着的表面，即待加工表面、过渡表面和已加工表面。
3.切削用量
在一般的切削加工中，切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量三个要素。
(1)切削速度（vc）切削速度指切削加工时，刀刃上选定点在工件的主运动方向上相对于工件的瞬时速度。大多数切削加工的主运动采用回转运动，车削时其切削速度为：
vc=πdn/1000(m/s或m/min) (5.1)
式中 d——工件或刀具上某一点的回转直径(mm)
n——工件或刀具的转速(r/s或r/min)
由于切削刃上各点相对于工件的旋转半径不同，因而刀刃上各点的切削速度也不同，在计算时应取最大的切削速度。外圆车削时计算待加工表面上的速度，内孔车削时计算已加工表面上的速度，钻削时计算钻头外径处的速度。
(2)进给量（f） 进给量是工件或刀具每回转一周时两者沿进给运动方向的相对位移，单位是mm/r。进给速度(vf)是单位时间内的进给量，单位是mm/s(mm/min)。进给量的大小反映了进给速度的大小。车削时进给速度vf为：
vf=n·f(mm/min) (5.2)
(3)背吃刀量（ap）背吃刀量ap为工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离，单位为mm.
外圆柱表面车削的背吃刀量为：
ap=（dw-dm)/2(mm) (5.3)
钻孔加工的背吃刀量为：
ap=dm/2(mm) (5.4)
式中dm——已加工表面直径(mm);
dw——待加工表面直径(mm)。
4.切削层参数
切削层是指工件上正被切削刃切削的一层材料，即两个相邻加工表面之间的那层材料。仍以外圆车削为例，切削层就是工件每转一周，切削刃所切下的一层材料。切削层参数一般在垂直于切削速度的平面内观察和度量，它们包括切削厚度、切削宽度和切削面积。
(1）切削厚度垂直于加工表面度量的切削层尺寸，称为切削厚度，以hD表示。它是刀具或工件每移动一个进给量f，刀具主切削刃相邻两个位置间的垂直距离。在外圆纵车时：
hD=f·sinkr (5.5)
式中kr——车刀主切削刃与工件轴线之间的夹角。
(2）切削宽度沿加工表面度量的切削层尺寸，称为切削宽度，以bD表示。它是刀具主切削刃与工件实际接触的长度。在外圆纵车时：
bD=ap/sinkr (5.6)
(3)切削面积工件被切下的金属层在垂直于主运动方向上的截面面积，称为切削面积，以AD表示。对于车削来说，它是背吃刀量和进给量的乘积或是切削宽度和切削厚度的乘积： AD=ap·f= bD·hD (5.7)
1.1.2 刀具材料及刀具结构
1.刀具材料
在切削过程中，刀具直接完成切除余量和完成已加工表面的任务。刀具切削性能的优劣，取决于构成切削部分的材料、几何形状和刀具结构。通常情况下，刀具材料的重要性居于首位，它对刀具耐用度、加工效率、加工质量和加工成本影响极大。
1）对刀具材料的基本要求
(1)高硬度，常温硬度应在60HRC以上；
(2)足够的强度和韧性，以承受切削力、冲击和振动；
(3)高耐磨性，以抵抗切削过程中的磨损，维持一定的切削时间；
(4)较高的耐热性(又称为红硬性或热硬性)，即在高温下仍能保持较高硬度的性能；
(5)较好的工艺性，以便于制造各种刀具。
实际上在选择刀具材料时，很难找到上述几方面性能都是最佳的，因为材料性能之间往往相互矛盾。如硬度高，韧性就低；耐磨性好，则可磨削性就差等。
2）常用的刀具材料
目前常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼等。碳素工具钢和合金工具钢因耐热性较差，仅用于手工工具及切削速度较低的刀具。陶瓷、金刚石和立方氮化硼等仅用于特殊场合。用得最多的材料是高速钢和硬质合金。
(1)高速钢 高速钢是在碳素工具钢中加入了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素所构成的高合金工具钢。其强度和冲击韧度较好，具有一定的硬度和耐磨性，刃磨后切削刃锋利，耐热性在600～700℃。按照用途的不同，高速钢可分为通用型高速钢和高性能高速钢。在工厂中，高速钢亦被称为“风钢”或“锋钢”，磨光的高速钢亦被称为“白钢”。我国最常用的高速钢牌号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、9W18Cr4V、W6Mo5Cr4V3等。
(2)硬质合金 硬质合金是用高硬度、高熔点的金属碳化物的粉末和金属粘结剂在高压下成形后，在高温下烧结而成的粉末冶金材料。其硬度、耐磨性、耐热性都很高，许用的切削速度远远超过高速钢，加工效率高，能切削诸如淬火钢一类的硬材料，因而被广泛用做刀具材料。ISO标准将切削用硬质合金分为P、K、M三类。
2.刀具结构
1）刀具切削部分的结构要素
金属切削刀具的种类很多，各种刀具的结构大不相同。不论刀具结构如何复杂，但它们切削部分的几何形状大致相同，都是以普通外圆车刀切削部分的几何形状为基本形状，如图5.4所示。
刀具切削部分的结构要素定义如下：
(1)前刀面 切削时直接作用于被切金属层且切屑沿其排出的刀面；
(2)后刀面 同工件上的过渡表面相互作用和相对着的刀面。与过渡表面相对的刀面是主后刀面，与工件上已加工表面相对的刀面是副后刀面；
(3)切削刃 切削刃是前刀面上直接进行切削的边锋，有主切削刃和副切削刃之分；
(4)刀尖 刀尖可以是主、副切削刃的实际交点，也可以是主、副两条切削刃连接起来的一小段过渡刃，它可以是圆弧，也可以是直线。
2）刀具的结构形式
刀具的结构形式对刀具的切削性能、切削加工的生产率和经济效益有着重要的影响。切削刀具的种类很多，形状多种多样，但其结构有共性。外圆车刀是最基本、最典型的刀具，由刀头和刀体组成，如图5.4所示。车刀常用的结构形式有焊接式、整体式、机械夹固式。 3）刀具角度
刀具的角度可分为标注角度和工作角度两类。
(1)刀具的标注角度 在设计和制造刀具时，图样上标注的角度、刃磨刀具时测量的角度统称为刀具的标注角度。
这里我们仅以外圆车刀的标注角度为例作一下介绍。
为了确定上述刀面和切削刃的空间位置，首先要建立起由三个辅助平面组成的坐标参考系，如图5.5(a)所示。并以它为基准，用角度值来反映刀面和切削刃的空间位置。
①辅助平面包括基面、切削平面和正交平面。
基面 通过主切削刃上某一点，垂直于假定主运动方向的平面；
切削平面 通过主切削刃上某一点，也与该点所在的过渡表面相切并垂直于基面的平面；
正交平面 通过主切削刃上某一点，同时垂直于基面和切削平面的平面。
这三个辅助平面互相垂直。
②标注角度 如图5.5(b)所示。
前角γ0 在正交平面中，前刀面与基面之夹角；
后角α0 在正交平面中，主后刀面与切削平面之夹角；
主偏角κr 在基面上，主切削刃的投影与进给方向之夹角；
副偏角κ′r 在基面上，副切削刃的投影与进给反方向之夹角；
刃倾角λs 在切削平面中，主切削刃与基面之夹角。
(2)刀具的工作角度 在实际切削加工时，由于车刀装夹位置和进给运动的影响，确定刀具角度坐标平面的位置将发生变化，使得刀具实际切削时的角度值与其标注角度值不同。这里我们就不再详细介绍了。
1.1.3 金属切削过程
金属切削过程就是刀具从工件表面上切除多余金属，从切屑形成开始到已加工表面形成为止的完整过程。要提高切削加工生产率，保证零件的加工质量，降低生产成本，必须研究金属切削过程的物理本质及金属变形规律。
通过实验发现，切削过程中的各种物理现象都以切屑形成过程为基础，都与金属变形规律有关，所以切屑形成过程及其变化规律是研究金属切削过程的基础。
1.切屑形成过程及种类
1）切屑的形成
切屑的形成过程如图5.6所示。当刀具和被切金属开始接触的最初瞬间，切削刃在与被切金属的接触线下挤压被切金属，使之产生弹性变形。随着切削运动的继续，刀具对被切金属的挤压作用加强，使被切金属的弹性变形及其应力逐渐增大，当应力达到被切金属材料的屈服强度σs时，被切金属在前刀面和切削刃的挤压作用下开始发生塑性变形，这种塑性变形也称为剪切滑移。随着切削运动的继续，被切金属的应力不断增大，当应力达到其强度极限时，被切金属(平行四边形CDEF)与基体分开成为一个切屑单元(平行四边形C′D′E′F′)。随着切削运动的继续，前刀面又挤压另一部分金属(BCFG)，使这部分金属重复上述过程成为一个切屑单元(B′C′F′G′)。若切削运动继续下去，被切金属就变成由若干个金属单元组成的一条完整的切屑了。
2）切屑的种类
由于切削条件不同，切屑的变形程度也不同，从而切屑形状也不同。归纳起来，可分为以下四种类型(图5.7)。
(1)带状切屑 它的内表面是光滑的，外表面是毛糙的，若在显微镜下观察其侧表面，可以看到许多剪切面的条纹，其内部应力还没有达到材料的强度极限，所以切屑延续很长呈带状。一般在加工塑性金属、切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大时，易得到这种刀屑。形成带状切屑时，切削过程平稳，切削力波动很小，工件已加工表面粗糙度值小。
(2)节状切屑 这类切屑的外形与带状切屑的不同之处在于外表面呈锯齿形，内表面有时有裂纹。一般在加工塑性金属、切削厚度较大、切削速度较低、刀具前角较小时，易得到这种切屑。形成挤裂切屑时，由于切屑局部断裂，切削力波动较大，切削过程欠平稳，工件已加工表面粗糙度值也较大。
(3)单元切屑 如果在挤裂切屑的剪切面上，裂纹扩展到整个面上，则整个单元被分离，于是形成了大致为梯形的单元切屑。一般在切削塑性金属、切削厚度大、切削速度低、刀具前角小时，易得到这种切屑。形成单元切屑时，切削力波动很大，切削过程不平稳，工件已加工表面粗糙度值大。在生产中应避免出现此种切屑。
以上三种切屑中，带状切屑的切削过程最平稳，单元切屑的切削力波动最大。在生产中最常见的是带状刀屑，有时得到挤裂切屑。
(4)崩碎切屑 切削脆性材料时，由于材料的塑性很差且抗拉强度低，切削时，切削刃前方金属在塑性变形很小时就被挤裂或在拉应力状态下脆断，形成不规则的碎块状切屑，它与工件母体分离的表面很不规则，已加工表面粗糙度值很大，切削力变化很大。工件材料越是硬脆，刀具前角越小，切削厚度越大时，越容易产生这种切屑。
2.积屑瘤现象
在一定的切削速度下切削诸如钢、球墨铸铁、铝合金等塑性金属时，常发现在刀具的前刀面靠近切削刃的部位粘附着一小块很硬的金属，这就是切削过程所产生的积屑瘤，或称刀瘤，如图5.8所示。
1）积屑瘤的形成
当切屑沿刀具的前刀面流出时，在一定的温度与压力作用下，与前刀面接触的切屑底层受到很大的摩擦阻力，致使这一层金属的流出速度减慢，形成一层很薄的“滞流层”。当前刀面对滞流层的摩擦阻力超过切屑材料的内部结合力时，就会有一部分金属粘附在切削刃附近，形成积屑瘤。积屑瘤形成后不断长大，达到一定高度就会破裂而被切屑带走或嵌附在工件表面上。上述过程是反复进行的。
2）积屑瘤对切削加工的影响
积屑瘤在形成过程中，金属材料因塑性变形而被强化。因此，积屑瘤的硬度比工件材料的硬度高，能代替切削刃进行切削，起到保护切削刃的作用。同时，由于积屑瘤的存在，增大了刀具实际工作前角，使切削轻快。所以，粗加工时，希望产生一定的积屑瘤。但是，积屑瘤的顶端伸出切削刃之外，而且在不断的产生和脱落，使实际背吃刀量和切削厚度不断变化，影响尺寸精度，并会导致切削力的变化，引起振动；还会有一些积屑瘤碎片粘附在工件已加工表面上，使表面变得粗糙。因此，精加工时，应尽量避免积屑瘤产生。
3）积屑瘤的控制
根据积屑瘤的变化规律，可以通过控制切削速度，即尽量使用很低或很高的切削速度，来避开产生积屑瘤的速度范围，这是降低表面粗糙度值的好方法。减少切削厚度，即采用少的进给量，一般可以减小刀屑接触的面积，从而能减少积屑瘤。使用高效率切削剂、降低刀具表面粗糙度值、减少磨擦，或增大前角、减少刀屑接触面积和减少变形，这些都可以减少或消除积屑瘤。工件材料硬度太低、塑性过高时，可进行预处理或进行热处理提高硬度，以减少积屑瘤。
1.2 常用切削加工方法
常用的切削加工方法有车削、钻削、镗削、刨削、拉削、铣削、磨削和齿形加工等。由于各种加工方法所用机床和刀具不同，切削运动方式各异，所以每种加工方法都有其各自的工艺特点及应用范围。
1.2.1常用机床的分类及型号编制
1. 机床的分类
金属切削机床的品种和规格繁多，为了便于区别、使用和管理，须对机床加以分类。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。根据我国制定的机床型号编制方法，目前将机床共分为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、锯床及其它机床。
除了上述分类方法以外，还有许多其它分类的方法。
机床按应用范围(通用性程度)又可分为：
(1)通用机床 它可用于加工多种零件的不同工序，加工范围较广，通用性较大，但结构比较复杂。这种机床主要适用于单件小批生产。
(2)专门化机床 它的工艺范围较窄，专门用于加工某一类(或几类)零件的某一道(或几道)特定工序。
(3)专用机床 它的工艺范围最窄，只能用于加工某一种零件的某一道特定工序，适用于大批量生产。
机床按工作精度又可分为：普通机床、精密机床和高精度机床。
机床还可按自动化程度分为：手动、机动、半自动和自动机床。
机床还可按重量与尺寸分为：仪表机床、中型机床(一般机床)、大型机床(重量大于10t)、重型机床(大于30t)和超重型机床(大于100t)。
按机床主要工作部件的数目，可分为单轴的、多轴的，或单刀的、多刀的机床等。
通常，机床根据加工性质进行分类，再根据其某些特点进一步描述，如多刀半自动车床、高精度外圆磨床等。
2.机床型号的编制
机床的型号是赋予每种机床的一个代号，用以简明地表示机床的类型、通用特性和结构特性、主要技术参数等。国标规定，机床型号由汉语拼音字母和数字按一定的规律组合而成。
1)机床的类别代号
机床的类别用汉语拼音大写字母表示。如“磨床”的汉语拼音是“Mo”，所以用“M”表示。其它常见的机床类别代号：C——车床；Z——钻床；T——镗床；X——铣床；刨插床——B；拉床——L。
2)机床的特性代号
它表示机床所具有的特殊性能，包括通用特性和结构特性。它也用汉语拼音字母表示。 （1）通用特性代号 当某类机床除了有普通形式外，还具有其它通用特性时，则在类别代号之后加上相应的特性代号。常见的通用特性及其代号：高精度——G；精密——M；自动——Z；半自动——B；数控——K；仿形——F；轻型——Q；加重型——C。
（2）结构特性代号 为了区分主参数相同而结构不同的机床，在型号中用结构特性代号表示。结构特性代号为汉语拼音字母。例如，CA6140A型卧式车床型号中的“A”，可理解为这种型号车床在结构上区别于C6140型车床。结构特性的代号字母是根据各类机床的情况分别规定的，在不同型号中的意义可不一样。
3)机床的组别和系别代号
组别和系别代号用二位数字表示。每类机床按其结构性能及使用范围划分为10个组，用数字0～9表示。每组中又分为10个系，也用数字0～9表示。
4)机床主参数和第二主参数
（1）主参数 机床主参数代表机床规格的大小，用主参数的折算值(主参数乘以折算系数)来表示。
（2）第二主参数 机床第二主参数一般是指主轴数、最大跨距、最大工件长度、工作台工作面长度等等。第二主参数也用折算值表示。
5)机床的重大改进顺序号
当机床的性能和结构有重大改进时，按设计改进的顺序分别用汉语拼音字母“A、B、C……”表示(其中“I、O”除外)。
6)同一型号机床的变型代号
某些机床根据不同的加工需要，在基本型号机床的基础上，仅改变机床的部分性能结构时，则在基本型机床型号之后加1，2，3……等变型代号。
1.2.2 车削工艺
1.车床简述
车床类机床主要用于加工各种回转表面，如内外圆柱表面、圆锥表面、成形回转表面和回转体的端面等，有些车床还能加工螺纹面。由于大多数机器零件都具有回转表面，因此在一般机器制造厂中，车床的应用极为广泛。车床上使用的刀具，主要是各种车刀，有些车床还可以采用各种孔加工刀具(如钻头、扩孔钻、铰刀等)和螺纹刀具(丝锥、板牙等)进行加工。车床的运动特征是：主运动是主轴的回转运动，刀具的移动为进给运动。
车床的种类很多，按结构和用途的不同有：卧式车床、立式车床、回轮与转塔车床、自动和半自动车床以及专门化车床等。
2.CA6140型卧式车床
该机床在我国机械制造厂中使用极为广泛。其经济加工精度为IT7，精车的表面粗糙度可达Ra为1.6μm。CA6140型卧式车床的外形如图5.9所示。主轴箱1固定在床身4的左端，内部装有主轴和变速传动机构。工件通过卡盘等夹具装夹在主轴的前端。主电动机安放在左床腿9的内部，通过V带传到主轴箱。刀架2安装在床身4的中部，刀架部件由几层组成，它能装夹车刀，并实现纵向、横向和斜向进给运动。刀架2的机动纵、横向进给动力，是由主轴箱经过挂轮、进给箱10(进行变速)、溜板箱8(换向)带动刀架2移动来完成的。为节省空行程的辅助时间，在溜板箱8上设置有快速移动电动机和快速移动机构。尾座3安装在床身4右边的尾座导轨上，可沿尾座导轨纵向调整其位移和锁定，可用顶尖支承长工件，也可以安装钻头、铰刀等孔加工刀具进行孔加工。
3.其它车床简介
1）立式车床
立式车床上利用工作台带动工件回转来完成工件的主切削运动，其回转中心线与地面垂直(而卧式车床主轴的回转中心线与地面相平行)，故称为立式车床。立式车床适合于加工直径大而高度小于直径的大型工件，按其结构形式可分为单柱式和双柱式两种。由于立式车床的工作台平台处于水平位置，对于笨重工件的装卸和找正都比较方便，工件和工作台的重量比较均匀地分布在导轨和推力轴承上，有利于保持机床的精度和提高其生产效率。
2）回轮与转塔车床
回轮、转塔车床可以说是卧式车床的一种变异，其结构上的明显特点是没有尾座和丝杠，卧式车床的尾座由转塔车床的转塔刀架代替。利用转塔车床加工时，可根据工件的加工工艺情况将所需要的刀具全部安装在刀架和转塔上并预先调整好，在加工过程中这些刀具顺序使用，轮流进行切削。转塔车床多为自动和半自动车床。自动和半自动机床在机床调整好以后都能自动进行加工，它们的区别在于机床上装卸工件是否由人工进行，不需人工进行装卸工件的机床称为自动机床，否则称为半自动机床。
3）经济型数控车床
用经济型数控系统装备的车床称为经济型数控车床（如图5.10）。该类车床的数控系统主要采用性能较佳而价格低廉的单板、单片微型计算机进行控制，其结构一般较简单，且功能简化、针对性强、加工的基本功能齐备、精度适中、整台机床的价格仅为同类全功能数控车床的1/10-1/8。这类机床特别适合我国的国情。
4.车削加工的工艺特点及其应用
1）车削的工艺特点
(1)易于保证工件各加工表面之间具有较高的位置精度在车床上加工工件时，工件绕某一固定的轴线作旋转运动，各回转表面具有同一个回转轴线，以利于保证各个加工表面间同轴度的要求。比如，利用前、后顶尖或心轴安装工件，用拨盘拨动工件回转，其回转轴线是两顶尖中心的连线，在一次安装中加工的各个圆柱表面之间的位置精度很高，工件端面与轴线的垂直度要求，则主要由车床本身的精度来保证。
(2)适于有色金属零件的精加工 对于一些有色金属零件，由于材料本身的塑性好，硬度低，如果采用磨削加工，则砂轮容易被磨屑堵塞，使已加工表面的质量下降。因此，当有色金属零件加工表面的粗糙度Ra值要求较小时，可以采用车削方法进行加工。如用金刚石刀具，以很少的背吃刀量和进给量，以及很高的切削速度，进行精细车削，表面粗糙度值Ra可达0.1～0.4μm。
(3)切削过程比较平稳 车削加工时，刀具几何形状、背吃刀量和进给量一定时，切削面积就基本不变。因此切削力基本上不发生变化。除了加工断续表面以外，切削过程要比铣削、刨削平稳。
(4)刀具简单 车刀是比较简单的刀具之一，制造、刃磨和安装都比较方便。加工时，可以根据工件的具体加工要求，选择合理的刀具角度，以利于保证加工质量。
(5)生产效率较高 车削加工在一般情况下切削过程是连续的，主运动是连续的旋转运动，可以避免惯性力和冲击力的影响，所以车削允许采用较大的切削用量，进行高速切削或强力切削，使车削加工具有较高的生产率。
2）车削的应用
由车削加工的工艺特点可知，各种回转体表面都可以用车削方法加工，如内外圆柱面、内外圆锥面、螺纹、沟槽、端面和成形面等。表面粗糙度Ra值可达1.6～6.3μm.可以加工的工件材料有钢、铸铁、有色金属和某些非金属材料，加工材料的硬度一般在30HRC以下。车削一般用来加工单一轴线的零件，如台阶轴和盘套类零件等。采用四爪卡盘或花盘等装置改变工件的安装位置，也可以加工曲轴、偏心轮或盘形凸轮等多轴线的零件。
1.2.3 钻削工艺
1.钻床简述
用钻头在实体材料上加工出孔的工艺过程，称为钻孔，是孔加工的一种基本方法。钻床是孔加工的主要机床，在钻床上主要用钻头进行钻孔。在钻床上加工时，工件不动，刀具作旋转主运动，同时沿轴向移动作进给运动。故钻床适用于加工外形较复杂，没有对称回转轴线的工件上的孔，尤其是多孔加工，除钻孔外在钻床上还可完成扩孔、铰孔、锪平面以及攻螺纹等工作。
根据用途和结构的不同，钻床可分为立式钻床、台式钻床、摇臂钻床、深孔钻床以及中心孔钻床等。
2.摇臂钻床
摇臂钻床是一种摇臂可绕立柱回转和升降，主轴箱又可在摇臂上作水平移动的钻床。图5.12为摇臂钻床外形图。工件固定在底座1的工作台8上，主轴7的旋转和轴向进给运动是由电动机通过主轴箱6来实现的。主轴箱可在摇臂的导轨上移动，摇臂借助电动机及丝杠4的传动，可沿立柱3上下移动。立柱3由内立柱和外立柱组成，外立柱可绕内立柱在±180°范围内回转。由此主轴很容易地被调整到所需的加工位置上，这就为在单件、小批生产中，加工大而重的工件上的孔带来了很大的方便。
3.立式钻床
加工时工件直接或通过夹具安装在工作台上，主轴的旋转运动由电动机经变速箱传动。加工时主轴既作旋转的主运动，又作轴向的进给运动。工作台和进给箱可沿立柱上的导轨调整其上下位置，以适应在不同高度的工件上进行钻削加工。由于在立式钻床上是通过移动工件位置的方法，使被加工孔的中心与主轴中心对中，因而操作很不方便，不适于加工大型零件，生产率也不高，常用于单件、小批生产中，加工中、小型工件。
4.钻削加工的工艺特点及其应用
1）钻削的工艺特点
(1)孔的轴线容易偏斜 所谓偏斜是指加工时由于钻头弯曲而引起的孔轴线歪斜，如图5.14(a)所示。麻花钻受加工孔的限制，其直径较小而长度较长，刚性较差。两条较深的螺旋槽又使钻心变细，进一步削弱了钻头的刚度。为了减少钻头与孔壁之间的摩擦，钻头的两条导向棱边加工得很窄，因而其导向作用较差。钻头横刃具有很大的负前角，钻削时横刃处发生严重的挤压从而产生了很大的轴向力，稍有偏斜，就会产生较大的附加力矩，使钻头弯曲。因此可以看出，钻头的刚性和导向作用差，切削时钻头容易弯曲，钻头横刃定心不准，钻头开始切入时仅由横刃进行切削容易造成引偏，使孔的轴线容易偏斜。在钻床上钻孔时，容易产生这种缺陷。
(2)孔径容易扩大 孔径扩大是指工件上孔的直径大于钻头直径的现象。引起孔径扩大的主要原因是钻头在刃磨时顶角与轴线不对称，两个主切削刃难以磨得完全对称、工件材料的不均匀性，使钻削过程中的径向力不能完全抵消。在车床上钻孔时，孔径容易扩大。
为了减少孔的轴线偏斜及孔径扩大现象，在工艺上可采取下列措施：
①预钻锥形定心坑；
②采用钻模钻孔;
③提高钻头的刃磨质量。
④为了防止孔径扩大，在选用钻头时，所选用的钻头直径一般应略小于所需孔径。
(3)排屑困难 孔壁表面粗糙钻孔时，由于切屑较宽，受容屑槽尺寸的限制，切屑在孔内被迫卷成螺旋状，在排屑时与孔壁发生强烈摩擦而划伤已加工表面，使孔壁质量下降。若切屑阻塞在钻头的容屑槽里，会卡死钻头，严重时会使钻头扭断。
(4)切削热不易传散 钻削是一种半封闭式的加工，钻削过程中所产生的切削热量，虽然也由切屑、工件、刀具和周围介质传出，但它们之间的比例都和车削大不相同。比如用麻花钻，不加切削液钻钢料时，工件吸收的热量约占52.5%，钻头约占14.5%，切屑约占28%，而介质仅占5%左右，使产生的切削热不易传散。钻削时，大量高温切屑不能及时排出，切削液难以注入到切削区，切屑、刀具与工件之间的摩擦很大。因此，切削温度较高，致使刀具磨损加剧，这就限制了钻削用量和生产效率的提高。
2）钻削的应用
在实体材料上加工孔，一般情况下都需要从钻孔开始，因而钻削的应用很广泛。但是，由于钻削的工艺特点，用麻花钻加工孔，其孔的精度较低，表面较粗糙，生产效率也比较低。因此，钻削主要用于精度要求不高的螺钉孔、油孔等加工，及中、高精度孔的预加工。钻孔可以在多种机床上进行，比如在钻床、车床、镗床、铣床、组合机床上等。单件、小批量生产中，对中小型工件上的小孔(一般D＜13mm)，常用台式钻床加工；中小型工件上直径较大的孔(一般D＜50mm)，常用立式钻床加工；大中型工件上的孔，则应采用摇臂钻床加工；回转体工件上的孔，多在车床上加工。在成批和大量生产中，为了保证加工精度，提高生产率和降低加工成本，广泛使用钻摸、多轴钻或组合机床进行孔的加工。精度高、粗糙度值小的中小孔(D＜50mm），在钻削之后，经常需要采用扩孔和铰孔来进行半精加工和精加工。
5. 其它孔加工方法
1)扩孔
扩孔是用扩孔钻对工件上已有的孔进行扩大的加工。扩孔和钻孔相比具有以下特点：
(1)由于是在已有钻孔的基础上扩孔，切削刃没有必要由外圆延续到中心，这样就消除了由横刃引起的不良影响。
(2)由于扩孔的背吃刀量大大小于钻孔的背吃刀量，切屑容易排出，不易擦伤已加工表面，容屑槽尺寸可大大减小，钻芯尺寸增大，使其刚度增加，对加大切削用量和改善加工质量有利。
(3)由于容屑槽较窄，可在刀体上增加刀齿数(一般为3～4齿)，可提高生产率，同时改善了扩孔时的导向作用，切削比较平稳。
扩孔常作为孔的半精加工，当孔的精度高，表面粗糙度值要求大时，则要采用铰孔。
2)铰孔
铰孔是中、小尺寸孔的精加工方法之一，一般加工精度为IT8～IT7，表面粗糙度Ra值为0.4～1.6μm。铰孔有两种加工方式——机铰和手铰， 铰孔加工具有如下的工艺特点：
(1)铰削的加工质量高 由于铰刀修光部分可校准孔径和修光孔壁，提高了孔的加工质量。铰孔的加工余量少、切削速度较低，使工件的受力和受热变形较小，可以避免积屑瘤的不利影响。如果采用手铰，则加工余量更小，切削速度更低，刀具修光部分更长，加工精度可以更高。
(2)铰刀是定尺寸精加工刀具，铰孔更容易保证孔的尺寸精度和形状精度，生产率较高，尤其是小孔和细长孔。
(3)铰孔的适应性较差 因为一定直径的铰刀只能加工一种直径和尺寸公差等级的孔，故限制了其适应性。
钻——扩——铰是加工中等尺寸以下较精密孔常用的连锁性典型工艺，常用于成批生产以及大批量生产中不适于拉削的孔。
1.2.4 镗削工艺
1.镗床简述
镗床是一种主要用镗刀加工有预制孔的工件的机床。镗床适合加工各种复杂的大型工件上的孔，尤其适合于加工直径较大的孔以及内成形表面或孔内环槽。镗孔的尺寸精度及位置精度均比钻孔高。
根据用途，镗床可分为卧式铣镗床、坐标镗床、立式镗床、精镗床及数控镗铣床等。
2.卧式铣镗床
卧式镗床的主轴水平布置并可轴向进给，主轴箱可沿前立柱导轨垂直移动，工作台可旋转并可实现纵横向进给，其外形如图5.16所示。卧式镗床所适应的工艺范围较广，除镗孔外，还可钻、扩、铰孔，车削内外螺纹、攻螺纹，车外圆柱面和端面以及用端铣刀或圆柱铣刀铣平面等。如再利用特殊附件和夹具，其工艺范围还可扩大。工件在一次安装的情况下，即可完成多种表面的加工，这对于加工大而重的工件是特别有利的。卧式铣镗床结构复杂，生产率较低。
3.坐标镗床
坐标镗床是指具有精密坐标定位装置的镗床，是一种用途较为广泛的精密机床。它主要用于镗削尺寸、形状及位置精度要求比较高的孔系，还能进行钻孔、扩孔、铰孔、锪端面、切槽、铣削等工作。此外，在坐标镗床上还能进行精密刻度，样板的精密划线、孔间距及直线尺寸的精密测量等。它不仅适用于在工具车间加工精密钻模、镗模及量具等，而且也适用于在生产车间成批地加工孔距精度要求较高的箱体及其它类零件。坐标镗床有立式和卧式之分。立式坐标镗床适于加工轴线与安装基面(底面)垂直的孔系和铣削顶面；卧式坐标镗床适于加工与安装基面平行的孔系和铣削侧面。立式坐标镗床还有单柱和双柱两种形式。
4.镗削的工艺特点
镗孔是在已有孔的基础上用镗刀使孔径扩大并达到精度、粗糙度要求的加工方法。镗孔是常用的孔加工方法之一，对于直径较大的孔(一般D＞80～100mm)，内成形面或孔内环形槽等，镗削是最合适的加工方法。镗孔可分为粗镗、半精镗和精镗。一般镗孔的精度为IT8～IT7，表面粗糙度Ra值为0.8～1.6μm，精细镗时，精度可达IT7～IT6，表面粗糙度Ra值达0.2～0.8μm。
镗刀有单刃镗刀和多刃镗刀之分，由于它们的结构和工作条件不同，它们的工艺特点和应用也有所不同。
1)单刃镗刀镗孔的工艺特点
(1)适应性强 单刃镗刀是结构最简单的刀具之一，使用和刃磨方便；一把刀具可以加工不同直径的孔，各种结构类型的孔均能镗削；镗削加工可在钻孔、铸孔和锻孔的基础上进行，既可以粗加工，又可以半精加工和精加工。
(2)可以有效地校正原有孔轴线的偏斜或位置误差 用单刃镗刀镗孔，孔的尺寸精度、形状精度和位置精度及表面粗糙度主要取决于机床的精度和操作者的技术水平，所以镗孔可以校正原有孔轴线的偏斜或位置误差。
(3)生产率较低 镗刀的刀杆直径受被加工孔的限制，一般刚度差，为保证加工精度，常需用较小的背吃刀具和进给量，多次走刀以减少刀杆的弯曲变形和振动；调整镗刀头在刀杆上的径向位置时，操作复杂，费时费力，加上只有一个主切削刃参加工作，所以生产效率比扩孔和铰孔低。
2)多刃镗刀镗孔的工艺特点
(1)加工质量高 由于镗刀片在加工过程中的浮动，可以补偿镗刀安装误差及镗刀刀杆偏摆所引起的不良影响，提高孔的精度。又由于镗刀的修光刃比较宽，因而对孔壁的修光效果好，减小了表面粗糙度值。但由于镗刀是浮动的，故不能校正原有孔的轴线偏斜或位置误差。
(2)生产率较高 浮动刀片有两个主切削刃同时切削，并且操作简便，所以可提高生产率。 (3)刀具成本较单刃镗刀高 由于浮动镗刀片结构比单刃镗刀复杂，且刃磨要求高，故成
本较高。
2)镗削的应用
基于以上特点，镗削加工主要用于批量生产、精加工箱体类零件上直径较大的孔。另外
在卧式镗床上利用不同的刀具和附件，还可以进行钻孔、车端面、铣平面或车螺纹等，如图
5.17所示。
1.2.5 刨削、插削、拉削工艺
1.刨床简述
刨床类机床主要用于加工各种平面和沟槽。机床的主运动和进给运动均为直线运动，刨床类机床可分为牛头刨床、插床(相当于立式牛头刨床)、龙门刨床等。
牛头刨床见图5.18所示。底座上装有床身4，滑枕3带着刀架2作往复直线运动（主运动）。工件装在工作台1上，工作台1在横梁8上作间歇的横向进给运动。横梁8可在床身上升降，以适应加工不同高度的工件。
1—工作台；2—刀架；3—滑枕；4—床身；5—摇杆机构；6—变速机构；7—进给机构；8—横梁
2.刨削的工艺特点及应用
1) 刨削加工的工艺特点
（1）成本低 机床结构比较简单，调整和操作较容易；刨刀为单刃，形状与车刀相似，制造、刃磨、安装比较方便，加工成本低。
（2）生产率较低 刨削加工的主运动为往复直线运动，受惯性力的限制，并为了减少刨刀切入和切出工件时所产生的冲击振动，主运动的速度不能太高；刨刀通常是单刃切削，且刨刀在返回的行程中，不进行切削，增加了辅助时间。因此，刨削加工的生产率一般比铣削低。但对于窄长平面的加工，刨削因工件较窄而减少了往复走刀的次数，生产率可高于铣削。
（3）加工精度较低 刨削加工表面粗糙度Ra值为1.6～6.3μm。当在龙门刨床上用宽刃刨刀进行低速精刨时，其平面度可不大于0.02/1000，表面粗糙度Ra值可达0.4～0.8μm.
2) 刨削的应用
刨削的应用如图5.19所示，主要用来加工各种平面、直槽，也可以用来加工齿条、齿轮、花键及母线是直线的成形面等。
3.拉床简述
拉床是用拉刀加工各种内外成形表面的机床。拉刀上具有多排刀刃，拉削时可使被加工表面一次拉削成形，所以拉刀承受的切削力很大，通常采用液压驱动。
拉床的主参数是额定拉力，常见为50～400kN。拉床按加工表面种类不同可分为内拉床和外拉床，分别用于拉削工件的内表面和外表面。按着机床的布局又可以分为卧式和立式两类。
4.拉削的工艺特点与应用
在拉床上用拉刀加工的工艺过程叫做拉削加工。拉削被认为是刨削的进一步发展，它只有拉刀的主运动，而进给运动是由后一齿较前一齿递增一个齿升量的拉刀结构本身完成的（图5.20）。
拉削可以看作是按高低顺序排列的多把刨削刀进行的刨削。拉削的主要特点可概述如下：
(1)生产率高，加工范围广；
(2)加工精度较高、表面粗糙度值较小；
(3)拉床结构简单，拉刀寿命长；
拉削是一种高生产效率和高精度的加工方法，因拉刀结构复杂，制造、刃磨困难，成本高，所以一般只适用于大批大量生产。
拉削适用于各种中、小尺寸成型表面的加工，图5.21为拉削加工应用示例图。
另外插削也是直线运动加工方式的一种。插削所用的设备为插床。插削方式主要用来加工零件的内表面，比如花键槽、键槽(图5.22)等，也可用于加工多边形孔，比如四方孔、六方孔等。特别适于加工盲孔或有障碍台肩的内表面。
1.2.6 铣削工艺
1.铣床简述
铣床是用铣刀进行铣削加工的机床。铣削的主运动是铣刀的旋转运动，工件或铣刀的移动为进给运动。其生产率较高。铣床适应的工艺范围较广，可加工各种平面、台阶、沟槽、螺旋面等。如装上分度头还可进行分度加工。
铣床的主要类型有：卧式升降台铣床、立式升降台铣床、工具铣床、龙门铣床、仿形铣床、各种专门化铣床及数控铣床等。
2.升降台式铣床
升降台式铣床按主轴在铣床上布置方式的不同，分为卧式和立式两种类型。
卧式升降台铣床又称卧铣，是一种主轴水平布置的升降台铣床，如图5.23所示。工件安装在工作台5上，工作台安装在床鞍6的水平导轨上，工件可沿垂直于主轴3的轴线方向纵向移动。床鞍6装在升降台7的水平导轨上，可沿主轴的轴线方向横向移动，升降台7安装在床身1的垂直导轨上，可上下垂直移动。这样，工件便可在三个方向上进行位置调整或作进给运动。床身1固定在底座8上，床身内部装有主传动机构，顶部导轨上装有悬臂2，悬臂上装有安装铣刀心轴3的挂架4，铣刀安装在心轴上。在卧式升降台铣床上还可安装由主轴驱动的立铣头附件。
3.龙门铣床
龙门铣床主要用来加工大型工件上的平面和沟槽，是一种大型高效通用铣床。机床主体结构呈龙门式框架，如图5.24所示。横梁5可以在立柱4上升降，以适应加工不同高度的工件。横梁上装有两个铣削主轴箱(立铣头)3和6，两个立柱上分别安装卧铣头2和8。每个铣头是一个独立部件，内装主运动变速机构、主轴及操纵机构。工件装在工作台上，工作台可在床身1上作水平的纵向运动，也可以是调整铣头与工件间相对位置的快速调位运动。铣刀的旋转为主运动。龙门铣床刚度高，可多刀同时加工多个工件或多个表面，生产率高，适用于成批大量生产。
4.数控铣床
图5.25所示为XK5040A型立式数控铣床。该铣床总体结构先进、控制功能齐全、辅助功能完善、加工的自动化程度高，稳定性和可靠性比较好，适合于加工精度较高的零件。
5.铣削的工艺特点
(1)生产率较高 铣刀是典型的多齿刀具，在铣削时，同时参加切削的切削刃数量较多，总的切削宽度较大。铣削的主运动是旋转运动，因而有利于实现高速切削，所以铣削的生产率较高。
(2)铣削过程不平稳 易产生振动，铣刀的刀齿切入和切出使同时参加工作的切削刃数量发生变化，致使切削面积变化较大，切削力产生很大的波动，所以容易引起较大的冲击和振动。
(3)刀齿散热条件较好 刀齿在切离工件的时间内，可以得到一定的冷却，散热条件较好。但是，刀齿在切入和切出工件时，有冲击产生，会加速刀具的磨损，使刀具耐用度降低，甚至可能引起硬质合金刀片的碎裂。因此，铣削时，若采用切削液对刀具进行冷却润滑，则切削液必须连续浇注，以免产生较大的热应力。
6.铣削方式
根据铣刀与工件之间相对运动关系的不同，铣削可分为端铣和周铣两种方式。用端面铣刀加工平面，称为端铣；用圆柱铣刀加工平面，称为周铣。而周铣又分为逆铣和顺铣两种方式。如图5.26所示，铣刀的旋转方向和工件的进给方向相反时，称为逆铣；铣刀的旋转方向和工件的进给方向相同时，称为顺铣。逆铣比顺铣工作台运动平稳。
7.铣削的应用
由于铣削方式、铣刀类型和形状的多样化，再加上“分度头”、“圆形工作台”等附件，扩大了铣削的加工范围，使应用更加广泛。铣削主要用来加工各种平面、各类沟槽、成形面和切断等。表面粗糙度Ra值为1.6～6.3μm。图5.27中例举了几种典型的铣削加工表面。
1.2.7磨削工艺
1.磨床简述
磨床是用磨料或磨具(如砂轮、砂带、油石、研磨料)为工具进行切削加工的机床。它们是由于精加工和硬表面加工的需要而发展起来的。
为了适应磨削各种加工表面、工件形状及生产批量的要求，磨床的种类很多，其中主要类型有：外圆磨床(包括普通外圆磨床、万能外圆磨床、无心外圆磨床等)、内圆磨床(包括内圆磨床、无心内圆磨床、行星式内圆磨床等)、平面磨床、工具磨床(包括工具曲线磨床、钻头沟背磨床等)、刀具刃磨磨床(包括万能工具磨床、拉刀刃磨床、滚刀刃磨床等)、专门化磨床(专门用于磨削某一类零件的磨床，如曲轴磨床、凸轮轴磨床、花键轴磨床、活塞环磨床、齿轮磨床、螺纹磨床等)，以及研磨机、珩磨机、抛光机、超精加工机床、砂轮机等。
2.M1432A型万能外圆磨床
M1432A型万能外圆磨床主要用于磨削圆柱形或圆锥形的外圆和内孔，也能磨削台阶轴的轴肩和端平面。这种磨床属于普通精度级，通用性较大，但自动化程度不高，磨削效率较低，适用于工具车间、机修车间和单件、小批生产。
3.无心磨床
无心磨床通常指无心外圆磨床。无心磨削的特点是：工件不用顶尖支承或卡盘夹持，置于磨削砂轮和导轮之间并用托板支承定位，工作中心略高于两轮中心的连线，并在导轮摩擦力作用下带动旋转。导轮为刚玉砂轮，它以树脂或橡胶为结合剂，与工件间有较大的摩擦系数，线速度在10～50m/min左右，工件的线速度基本上等于导轮的线速度。磨削砂轮采用一般的外圆磨砂轮，通常不变速，线速度很高。一般为35m/s左右，所以在磨削砂轮与工件之间有很大的相对速度，这就是磨削工件的切削速度。
4.平面磨床
平面磨床用于磨削各种零件的平面。根据砂轮的工作面不同，平面磨床可分为用砂轮轮缘(圆周)进行磨削和用砂轮端面进行磨削两类。用砂轮轮缘磨削的平面磨床，砂轮主轴常处于水平位置(卧式)；而用砂轮端面磨削的平面磨床，砂轮主轴常为立式。根据工作台的形状不同，平面磨床又可分为矩形工作台和圆形工作台两类。根据砂轮工作面和工作台形状的不同，平面磨床主要有四种类型：卧轴矩台平面磨床、卧轴圆台平面磨床、立轴矩台平面磨床和立轴圆台平面磨床。
卧轴矩台平面磨床主要采用周磨法磨削平面，磨削时工件放在工作台上，由电磁吸盘吸住，机床运动有：砂轮的旋转运动、工件的纵向往复运动、砂轮的间歇横向进给 (手动或液压传动)和砂轮的间歇垂直进给 (手动)。这种磨床的工艺范围较宽，除了用周磨法磨削水平面外，还可用砂轮端面磨削沟槽及台阶等垂直侧平面。
5.磨削过程
砂轮是磨削的主要工具，如图5.29所示，它是由磨粒加结合剂用烧结的方法而制成的多孔物体。磨削过程是砂轮表面上的无数磨粒，通过砂轮与工件间的相对运动，从工件加工表面去除细微切屑的过程。砂轮上的每个磨粒单独工作时都可以看成是一把车刀在切削，而整个砂轮可以看成是一把具有无数个不同几何形状的车刀，因磨粒形状不一，分布也不规则，其切削刃口差别很大。锋利较为突出的磨粒，可以像车刀那样正常切削，而锋利不太突出且磨钝或者其工作前角为负值时，实际上只是在工件表面上刻划出细小的沟纹。因此，磨削过程实质上是切削、刻划与滑擦三种方式的综合作用。
6.磨削的工艺特点
(1)加工精度高 表面粗糙度值小磨削时，砂轮表面有数量众多的锋利磨粒，每个磨粒只能切下很薄的一层金属。因此，磨削加工可以达到很高的加工精度。由于磨削时具有很高的切削速度，加之磨粒切过后，残留面积的高度很小，能使已加工表面获得很小的表面粗糙度值。磨床的精度比一般的切削加工机床精度高，刚性及稳定性好，磨床的进给机构可以实现微量进给、微量切削，从而保证了精密加工的顺利进行，磨削加工精度一般可达IT7～IT6，表面粗糙度Ra值为0.2～0.8μm,当采用高精度磨削时，粗糙度Ra值可达0.008～0.1μm。
(2)砂轮具有自锐性 一般刀具的切削刃，如果磨钝或损坏，则切削不能继续进行，必须换刀或重磨。磨削中，磨钝的磨粒切削能力下降，作用在磨粒上的切削力却不断增大，如果砂轮硬度选择得比较合适，磨钝的磨粒便会在切削力的作用下自动脱落而露出新鲜锋利的磨粒，可继续进行磨削，砂轮的这种性质称为“自锐性”。砂轮的这种自锐作用是其它切削刀具所没有的。
(3)可加工高硬度材料 磨削加工时起切削作用的磨粒硬度很高，所以磨削可以加工一些用一般的金属切削刀具很难加工甚至是无法加工的高硬度材料，如淬火钢、高强度合金、陶瓷等。
(4)磨削温度高 磨削时的切削速度为一般切削加工的10～20倍。磨粒对工件产生严重的挤压和摩擦，使磨削区产生大量的磨削热，而砂轮本身的导热性却较差，磨削热在短时间内传不出去，因此在磨削区形成瞬时高温，一般可达800～1000℃。如此高的温度容易烧伤工件表面，使淬火钢件表面退火，硬度降低。因此，在磨削过程中，应采用大量的切削液。
(5)径向切削分力较大 由于砂轮与工件的接触宽度较大，而且磨粒大多以负前角切削，所以切削力在径向方向上的分力较大，当工艺系统的刚性也较差时，会使工件产生较大的变形，影响工件的加工质量。
7.磨削的应用
磨削加工应用范围广泛，它不但对内、外圆柱面，内、外圆锥面，平面，各种沟槽，螺纹，齿轮，花键以及各种成形表面进行精加工，也可以对一般加工方法难于加工的各种高硬
度材料进行精加工。随着精密磨削、高速磨削、强力磨削等新技术的发展，磨削加工的应用领域也在不断扩大，比如精加工中以磨代刮、粗加工中以磨代刨等。目前，磨削加工主要分为：外圆磨削、内圆磨削、平面磨削、无心磨削、螺纹磨削、齿轮磨削和花键磨削等，如图5.30所示。
1.2.8齿形加工工艺
1.齿轮加工机床简述
齿轮加工机床的种类繁多，分类的方法也很多，一般是按所能加工齿轮的类型进行分类的。通常分为圆柱齿轮加工机床和圆锥齿轮加工机床。圆柱齿轮加工机床主要有滚齿机、插齿机等；锥齿轮加工机床主要有直齿锥齿轮刨齿机、铣齿机、拉齿机和加工孤齿锥齿轮的铣齿机等。用于精加工齿轮齿面的机床有研齿机、剃齿机、磨齿机等。
2.滚齿机
滚齿机主要用于滚切直齿和斜齿外啮合圆柱齿轮及蜗轮。
滚刀在滚齿机上滚切齿轮的过程，与一对斜齿轮的啮合过程相似。滚刀相当于一个单齿(或双齿)大螺旋角齿轮，只是齿轮齿面上有容屑槽和切削刃。当它与齿坯作强迫啮合运动时，即切去齿坯上的多余材料，齿坯上将留下滚刀切削刃的包络面，形成齿轮。
图5.31所示是滚齿机外型图。立柱2在床身1上，滚刀架可沿立柱导轨上下移动，滚刀安装在刀杆4上，齿坯装在工作台9的中心轴7上随工作台旋转，后立柱8和工作台装在同一溜板上，可沿床身1的导轨作水平方向移动。根据工件的直径，调整其径向位置。当用径向进给法切削蜗轮时，这个水平移动是径向进给。3.插齿机
插齿机主要用于加工内外啮合的圆柱齿轮、扇形齿轮、齿条等，尤其适于加工内齿轮和多联齿轮，这是其它机床无法加工的。但插齿机不能加工蜗轮。
图5.32是Y5132型插齿机的外形图。插齿刀装在刀架的刀具主轴上，作上下往复切削运
动并旋转；工件装在工作台上作旋转运动，并随同工作台直线移动，实现径向切入运动；调整支架上的径向切入挡块位置，可使整个加工过程自动进行。
4.磨齿机
磨齿机多用于淬硬齿轮的齿面精加工。有的磨齿机可直接用来在齿坯上磨制小模数齿轮。磨齿能消除淬火后的变形，加工精度较高。磨齿后齿轮精度最低为6-4级。磨齿机有两大类，即成形法磨齿和展成法磨齿。成形法磨齿机应用较少，多数磨齿机为展成法。展成法磨齿机有连续磨齿和分度磨齿两类。
(1)连续磨齿 展成法连续磨齿机的工作原理与滚齿机相似，砂轮为蜗杆形，相当于滚刀，它相对工件作展成运动，磨出渐开线，加上进给运动就可磨出全齿。
(2)分度磨齿 这类磨齿机根据砂轮形状又可分为碟形砂轮型、大平面砂轮型以及锥形砂轮型三种。其工作原理基本相同，都是利用了齿条与齿轮的啮合原理，用砂轮代替齿条与齿轮啮合，从而磨出齿轮齿面。齿条的齿廓是直线，形状简单，易于修整砂轮廓形。加工时，被磨齿轮在假想齿条上滚动，每往复滚动一次，可完成一个或两个齿的磨削。因此需多次分度，才能磨完全部齿面。
5.齿轮成型方式
齿轮是传递运动和动力的重要零件，广泛应用于各种机械设备和仪器仪表中。常用的有圆柱齿轮、圆锥齿轮以及蜗轮等，其中圆柱齿轮应用最广泛。
齿形加工是齿轮加工的核心和关键，目前制造齿轮主要是用切削加工，也可以用铸造、辗压(热轧、冷轧)等方法。用切削加工的方法加工齿轮齿形，按加工原理的不同，可以分为如下两大类。
(1)成形法 是指采用与被切齿轮齿间形状相符的成形刀具，直接切出齿形的加工方法，比如铣齿和磨齿。
(2)展成法 是指利用齿轮刀具与被切齿轮的啮合运动，切出齿形的加工方法，比如插齿、滚齿、剃齿等。
6.铣齿加工工艺特点及应用
一般是在铣床上应用成形法进行加工。铣削时，工件安装在分度头上，用一定模数的盘状(或指状)铣刀对齿轮的齿间铣削，如图5.33所示。当加工完成一个齿间后，进行分度，再铣下一个齿间。其特点如下：
(1)成本较低 铣齿可以在一般的铣床上进行，刀具比其它齿轮刀具简单，因而加工成本较低。
(2)加工精度低 由于铣齿刀具一个刀号要加工一定范围内齿数的齿形。因此，实际齿形与理论上存在误差。此外，分齿用的分度头，其分度精度较低。
(3)生产率较低 铣刀每切一个齿间，都要重复消耗切入、切出、退刀以及分度等辅助时间，故生产率较低。
基于上述特点，铣齿仅适用于单件小批生产或维修工作中加工精度不高的低速齿轮。
7.插齿的工艺特点及其应用
插齿是在专用的插齿机上利用插齿刀根据展成法进行齿轮加工。
如图5.34所示，插齿过程相当于一对无啮合间隙的圆柱齿轮传动。插齿时，插齿刀与齿轮坯之间严格按照一对齿轮的啮合速比关系强制转动，即插齿刀转过一个齿，齿轮坯也转过相当一个齿的角度。在该过程中，插齿刀一边转动，一边作上下往复运动，以便进行切削。其刀齿侧面运动轨迹所形成的包络线，即为渐开线齿形。其工艺特点如下：
(1)齿形误差小，只要选用与被切齿轮的模数和压力角相同的插齿刀进行加工，则不论工
件的齿数多少，都可加工出正确的齿形。齿形精度可达8-7级。
(2)表面粗糙度值小，插齿时，由于插齿刀沿齿宽连续地切下切屑，啮合时载荷分布的均匀性好。在插齿过程中，包络齿形的切线数量比较多，所以插齿的齿面粗糙度值较小，Ra值可达1.6μm。
(3)加工范围大，同一模数的插齿刀可以加工模数相同而齿数不同的齿轮。
(4)生产率较，低插齿加工时有空行程存在，插齿刀是作直线往复运动，冲击较大，所以切削速度较低，但高于铣齿。
应用：插齿可加工内、外直齿圆柱齿轮以及相距很近的双联或多联齿轮，还可加工内、外螺旋齿轮。
8.滚齿的工艺特点及其应用
滚齿是在滚齿机上利用齿轮滚刀根据展成法进行齿轮加工。
如图5.35所示，它实质上也是按照一对斜齿轮相啮合的原理进行加工的。在滚切过程中，强制滚刀与齿轮坯按速比关系保持一对斜齿轮的啮合运动，滚刀刀齿侧面运动轨迹的包络线，即为渐开线齿形。其工艺特点如下：
(1) 齿形误差小，滚齿加工的齿形曲线同样不存在理论误差，其齿形精度略低于插齿加
工，可达8-7级。
(2)表面粗糙度值大，滚齿加工时，轮齿齿宽是由刀具多次断续切削而成的，并且由于受
到滚刀开槽数的限制，形成齿形包络线的切线数目少于插齿，所以齿面粗糙度Ra值大于插齿，
可达3.2μm-1.6μm。
(3)加工范围大，滚齿加工用一把滚刀可以加工模数和压力角相同而齿数不同的圆柱齿轮。
(4)生产率高，滚齿加工为多刀连续切削，切削速度快，所以生产率高于插齿和铣齿。
应用：滚齿可加工直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮，但不能加工内齿轮和相距很近的多联齿轮。滚齿和插齿一样，同样适用于单件小批生产和大批大量生产。铣齿、插齿和滚齿属于齿形的成形加工。为了进一步提高齿形的精度，还可以进行齿形精加工，其常用方法有剃齿、珩齿和磨齿等。
1.2.9 组合机床简介
组合机床是以系列化、标准化的通用部件为基础，以少量的专用部件组成的专用机床。它具有专用机床的结构简单、生产率和自动化程度较高的特点，又具有一定的重新调整能力，以适应现代生产中产品变化的需要，图5.36所示为复合式组合机床及组成情况。
组合机床与专用机床和通用机床相比有如下主要特点：
(1)组合机床中有70%～90%的通用零、部件，这些件经过了精心设计和长期实践考验，所以工作平稳而又可靠。
(2)设计组合机床时，通用零、部可直接选用而不必另行设计和制造，所以机床的设计和制造周期短，且成本低。
(3)当被加工对象改变时，可利用原有的通用零、部件组成新的组合机床，易于产品的更新换代。
1.3 机床夹具的工作原理及应用
5.3.1机床夹具的概念
1.夹具的定义
夹具是机械制造厂里使用的一种工艺装备，分为机床夹具、焊接夹具、冲压夹具、热处理夹具、装配夹具及检验夹具等。各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备，称机床夹具，如车床上使用的三爪自定心卡盘，铣床上使用的机床用平口虎钳等。
2.定位、夹紧和装夹的概念
工件在加工之前必须安放在夹具中，使其得到一个正确位置和方向，并使其在加工过程中虽然受到切削力及其外力的影响，仍能保证正确位置和方向，这就涉及到定位及夹紧的问题。
确定工件在机床上或夹具中相对刀具及其切削成形运动占有正确位置的过程，称为定位；工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧；将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程，称为装夹。
3.机床夹具在机械加工中的作用
用夹具装夹工件有下列优点：
(1)能稳定地保证工件的加工精度 用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度，由夹具保证，不受工人技术水平的影响，以保证一批工件的加工精度趋于一致。
(2)能提高劳动生产率 使用夹具装夹工件方便、快速，工件不需要划线找正，可显著地减少辅助工时，提高劳动生产率；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性。因此，可加大切削用量，提高劳动生产率；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率。
(3)能降低成本 在批量生产中使用夹具后，由于劳动生产率的提高、不需要高技术等级的工人以及废品率下降等原因，明显地降低了生产成本。
(4)能扩大机床的使用范围 比如要镗削某个零件上的台阶孔，如果没有卧式铣镗床和专用设备，就可以设计一夹具改在车床上加工。
4.机床夹具的分类
机床夹具的种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。常用的分类方法有以下几种：
1)按夹具的使用特点分类
（1）通用夹具 已经标准化的、可加工一定范围内不同工件的夹具，称为通用夹具。如三爪自定心卡盘、机床用平口虎钳、万能分度头、磁力工作台等。
（2）专用夹具 专为某一工件的某道工序设计制造的夹具，称为专用夹具。专用夹具一般在批量生产中使用。
（3）可调夹具 夹具的某些元件可调整或可更换，以适应多种工件加工的夹具，称为可调夹具。它还分为通用可调夹具和成组夹具两类。
（4）组合夹具 采用标准的组合夹具元件、部件，专为某一工件的某道工序组装的夹具，称为组合夹具。
（5）拼装夹具 用专门的标准化、系列化的拼装夹具零部件拼装而成的夹具，称为拼装夹具。它具有组合夹具的优点，但比组合夹具精度高，效率高，结构紧凑。它的基础板和夹紧部件中常带有液压缸。此类夹具更适合在数控机床上使用。
2)按使用机床分类
夹具按使用机床可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹具以及其它机床夹具等。
3)按夹紧的动力源分类
夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及真空夹具等。
5.机床夹具的组成
在具体研究夹具设计问题时，需要将夹具分成几个既相互独立，又彼此联系的组成部分。现以后盖钻孔夹具为例，可概括出一般夹具普遍共有的结构组成部分。
1）定位装置
定位装置的作用是使工件在夹具中占据正确的位置。如图5.37所示，钻后盖上Φ10mm孔，其钻夹具如图5.38所示。夹具上的圆柱销5、菱形销9和支承板4都是定位元件，通过它们使工件在夹具中占据正确的位置。
2) 夹紧装置
夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力(切削力等)作用时不离开已经占据的正确位置。
图5.38中的螺杆8(与圆柱销合成一个零件)、螺母7和开口垫圈6就起到了上述作用。
3)对刀或导向装置
用于确定刀具相对于定位元件的正确装置。如图5.38中钻套1和钻模板2组成导向装置，确定了钻头轴线相对定位元件的正确位置。铣床夹具上的对刀块和塞尺为对刀装置。
4) 连接元件
连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。如图5.38中夹具体3的底面为安装基面，保证了钻套1的轴线垂直于钻床工作台以及圆柱销5的轴线平行于钻床工作台。因此，夹具体可兼作连接元件。车床夹具上的过渡盘、铣床夹具上的定位键都是连接元件。
5) 夹具体
夹具体是机床夹具的基础件，如图5.38中的件3，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。
6) 其它装置或元件
它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。如需加工按一定规律分布的多个表面时，常设置分度装置；为能方便、准确地定位，常设置预定位装置；对于大型夹具，常设置吊装元件等。
1.3.2工件在夹具中的定位
在夹具设计中，定位方案不合理，工件的加工精度就无法保证。因此，工件在夹具中的定位，是夹具设计中首先要解决的问题。分析定位问题，关键在于定位基准的选择。下面以定位基准已经选定为前提，来分析、讨论工件在夹具中的定位。
1.工件定位的基本原理
如图5.39所示，任一刚体在空间都有六个自由度，即沿x、y、z三个坐标轴的移动自由度，以及绕此三个坐标轴的转动自由度。
假设工件也是一个刚体，要使它在机床上(或夹具中)完全定位，就必须限制它在空间的六个自由度。如图5.40所示，用六个定位支承点合理分布，使其与工件接触，每个定位支承点限制工件的一个自由度，便可将工件六个自由度完全限制，工件在空间的位置被唯一地确定。由此可见，要使工件完全定位，就必须限制工件在空间的六个自由度，此即工件的“六点定位原则”。
在应用工件“六点定位原则”进行定位问题分析时，应注意到如下几点：
(1)定位就是限制自由度，通常用合理设置定位支承点的方法，来限制工件的自由度。
(2)定位支承点限制工件自由度的作用，应理解为定位支承点与工件定位基准面始终保持紧贴接触。若二者脱离，则意味着失去定位作用。
(3)一个定位支承点仅限制一个自由度，一个工件仅有六个自由度，所设置的定位支承点数目，原则上不应超过六个。
(4)分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响。工件的某一自由度被限制，并非指工件在受到使其脱离定位支承点的外力时，不能运动。欲使其在外力作用下不能运动，是夹紧的任务；反之，工件在外力作用下不能运动，即被夹紧，也并非是说工件的所有自由度都被限制了。所以，定位和夹紧是两个概念，绝不能混淆。
(5)定位支承点是由定位元件抽象而来的。在夹具中，定位支承点总是通过具体的定位元件体现。至于具体的定位元件应转化为几个定位支承点，需结合其结构进行分析。
在夹具设计和定位分析中，还经常会遇到以下几个问题：完全定位和不完全定位；欠定位和重复定位。工件定位时，影响加工要求的自由度必须限制；不影响加工要求的自由度，有时要限制，有时可不限制，视具体情况而定。按照加工要求应限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位。确定工件在夹具中的定位方案时，欠定位是决不允许发生的.
重复定位（亦称过定位）可分为两种情况：当工件的一个或几个自由度被重复限制，并对加工产生有害影响的重复定位，称为不可用重复定位，不可用重复定位是不允许的；当工件的一个或几个自由度被重复限制，但仍能满足加工要求，即不但不产生有害影响，反而可增加工件装夹刚度的定位，称为可用重复定位。在生产实际中，可用重复定位被大量采用。 2.常见的定位方式
工件的定位表面有各种形式，如平面、外圆、内孔等。对于这些表面，总是采用一定结构的定位元件，以定位元件的定位面与工件定位基准面相接触或配合，实现工件的定位。
1) 工件以平面定位
在机械加工中，利用工件上一个或几个平面作为定位基面来安装工件的定位方式，称为平面定位。如箱体、机座、支架、板盘类零件等，多以平面为定位基准。所用的定位元件可分为基本支承和辅助支承两类，常用的支承元件已标准化。现介绍它们的结构特点。
(1)基本支承基本支承是指能限制工件自由度的支承。可分为：
①固定支承 指高度尺寸固定，不能调整的支承，包括固定支承钉和固定支承板两类。固定支承钉用于较小平面的支承，而固定支承板用于较大平面的支承。图5.41所示为四种固定支承钉。图(a)为平头支承钉，用于已加工过的平面；图(b)为球头支承钉，用于未加工平面，以便保证良好的接触，图(c)为网纹头支承钉，用于未加工平面，可减小实际接触面积，增大摩擦，使定位稳定可靠，但由于槽中易积屑，故多用于侧面定位；图(d)是带套筒的支承钉，用于大批大量生产，便于磨损后更换。
②可调支承 它指顶端位置可在一定高度范围内调整的支承。多用于未加工平面的定位，以调节和补偿各批毛坯尺寸的误差，一般每批毛坯调整一次。图5.42表示了两种可调支承的基本形式，均由螺钉及螺母组成。支承高度调整后，应注意用螺母锁紧。
③自位支承 指支承本身的位置在定位过程中，能自动适应工件定位基准变化的一类支承。自位支承能增加与工件定位面的接触点数目，使其单位面积压力减小，故多用于刚度不足的毛坯表面或不连续平面的定位。此时，虽增加了接触点的数目，却并未发生过定位。图5.43为几种自位支承的结构形式，其中图(a)和图(b)为双接触点，图(c)为三接触点。无论哪一种，都只相当于一个定位支承，限制工件的一个自由度。
(2)辅助支承
辅助支承是指对工件不起限制自由度作用的支承，主要用于提高工件的刚度和定位稳定性。如图5.44所示的台阶零件，当用平面1定位铣平面2时，于工件右部底面增设辅助支承3，可避免加工过程中工件的变形。
辅助支承的结构形式很多，如图5.45所示。无论采用哪一种形式，都应注意，加上的辅助支承不应限制工件的自由度，或破坏工件原有的定位。
2)工件以圆孔定位
有些工件，如套筒、法兰盘、拨叉等以孔作为定位基准，此时采用的定位元件有定位销、
定位心轴等。
(1)定位销定位销的结构如图5.46所示。
(2)锥销常用于工件孔端的定位，其结构如图5.47所示。图(a)用于精基准，图(b)用于粗基准，可限制工件三个自由度。
(3)定位心轴 定位心轴主要用于盘套类零件的定位。
3）工件以外圆柱面定位
工件以外圆柱面定位在生产中是常见的，如轴套类零件等。常用的定位元件有V形块、定位套、半圆定位座等。
(1)V形块V形块是用得最广泛的外圆表面定位元件。典型的V形块结构如图5.49所示，其中图(b)、(c)为长V形块，用于定位基准面较长或分为两段时的情况。在V形块上定位时，工件具有自动对中作用。V形块的结构尺寸已经标准化，其两斜面的夹角α有60°、90°和120°三种。
(2)定位套筒定位套筒结构形式如图5.50所示。它装在夹具体上，用以支承外圆表面，起定位作用。这种定位方法，元件结构简单，但定心精度不高，当工件外圆与定位孔配合较松时，还易使工件偏斜。因而，常采用套筒内孔与端面一起定位，以减少偏斜。若工件端面较大，为避免过定位，定位孔应做得短些。
(3)半圆孔定位座 将同一圆周面的孔分成两半圆，下半圆部分装在夹具体上，起定位作用，上半圆部分装在可卸式或铰链式盖上。工作表面是用耐磨材料制成的两个半圆衬套，并镶在基体上，以便于更换。半圆孔定位座适用于大型轴类工件的定位。
(4)外圆定心夹紧机构 在实现定心的同时，能将工件夹紧的机构，称为定心夹紧机构，如三爪自定心卡盘、弹簧夹头等。
4）工件以组合表面定位
以上所述定位方法，全指工件以单一表面定位。实际上，工件往往是以几个表面同时定位的，称为“组合表面定位”。以下就几种不同组合情况加以叙述。
(1)一个平面和二个与其垂直的孔的组合在箱体、连杆、盖板等类零件加工中，常采用这种组合定位，俗称“一面二孔”定位。一面二孔定位时所用的定位元件是：平面采用支承板，二孔采用定位销，如图5.51所示。
(2)一个平面和两个与其垂直的外圆柱面的组合，工件在垂直平面定位后，再将工件左端用圆孔或V形块定位，工件右端外圆所用的V形块必须做成浮动结构，使其只能限制工件一个自由度，否则就会出现过定位。
(3)一个孔和一个平行于孔中心线的平面的组合 图5.52所示两个零件，均需以大孔及底面定位，加工两小孔。视其加工尺寸要求的不同，利用图(a)零件选用图(c)所示的定位方案，图(b)零件选用图(d)所示的定位方案，均能避免过定位，并保证工件加工要求。
1.3.3 定位误差的分析
一批工件逐个在夹具上定位时，由于工件及定位元件存在公差，使各个工件所占据的位置不完全一致，加工后形成加工尺寸的不一致，称为加工误差。这种只与工件定位有关的加工误差，称为定位误差，用ΔD表示。
造成误差的原因有两个：一是定位基准与工序基准不重合，由此产生基准不重合误差ΔB；
二是定位基准与限位基准不重合，由此产生基准位移误差ΔY。
1.基准不重合误差ΔB
图5.53(a)是在工件上铣缺口的工序简图，加工尺寸为A和B。图5.53(b)是加工示意图，工件以底面和E面定位。C是确定夹具与刀具相互位置的对刀尺寸，在一批工件的加工过程中，C的大小是不变的。加工尺寸A的工序基准是F，定位基准是E，两者不重合。当一批工件逐个在夹具上定位时，受尺寸S±δs/2的影响，工序基准F的位置是变动的。F的变动直接影响A的大小，造成A的尺寸误差，这个误差就是基准不重合误差。显然，基准不重合误差的大小应等于因定位基准与工序基准不重合而造成的加工尺寸的变动范围。
2.基准位移误差ΔY
图5.54(a)是在圆柱面上铣槽的工序简图，加工尺寸为A和B。图5.54(b)(c)是加工示意图，工件以内孔D在圆柱心轴(直径为d0)上定位，O是心轴轴心，即限位基准，C是对刀尺寸。
尺寸A的工序基准是内孔轴线，定位基准也是内孔轴线，两者重合，ΔB=0。但是，由于定位副(工件内孔面与心轴圆柱面)有制造公差和配合间隙，使得定位基准(工件内孔轴线)与限位基准(心轴轴线)不能重合，在夹紧力FJ的作用下，定位基准相对于限位基准下移了一段距离。定位基准的位置变动影响到尺寸A的大小，造成了A的误差，这个误差就是基准位移误差。
1.3.4 夹紧装置的组成
工作定位后，将其夹紧以承受切削力等作用的机构，称为夹紧装置。
夹紧装置的种类很多，但其结构均可由两部分组成：动力装置和基本夹紧机构。前者产生夹紧力，后者用来传递夹紧力。
1.动力装置
在机械加工过程中，要保证工件不离开定位时所占据的正确位置，就必须有足够的夹紧力来平衡切削力、惯性力、离心力及重力等对工件的影响。夹紧力的来源，一是人力；二是某种动力装置。常用的动力装置有：液压装置、气压装置、电磁装置、电力装置、气-液联动装置和真空装置等。
2.夹紧机构
要使动力装置所产生的力或人力正确地作用到工件上，需要有适当的传递机构。夹紧机构在传递力的过程中，能根据需要改变力的大小、方向和作用点。手动夹具的夹紧机构还应具有良好的自锁性能，以保证人力的作用停止后，仍能可靠地夹紧工件。图5.55是液压夹紧的铣床夹具。其中，液压缸4、活塞5、活塞杆3等组成了液压动力装置，铰链臂2和压板1等组成了铰链压板夹紧机构。
夹紧机构的种类虽然很多，但其结构大都以钭楔夹紧机构、螺旋夹紧机构和偏心夹紧机构为基础，这三种夹紧机构合称为基本夹紧机构。
1.4 特种加工方法
随着科学技术的不断发展，对某些零件的性能要求越来越高。高硬度、高强度、高韧性、切削加工性差的材料以及具有特殊性能的新型材料不断出现，具有特殊结构和特殊要求的零件越来越多，传统的加工方法已经不能满足需要。例如对硬质合金、钛合金、耐热钢、不锈钢、淬火钢、金刚石、宝石、陶瓷等材料的加工，各种模具上特殊断面的型孔、喷油嘴小孔、容缝等以及高精度细长零件、薄壁零件和弹性元件等的加工，仅靠传统的机械加工方法很难完成，有的根本无法加工，于是逐步发展产生了特种加工方法。
特种加工方法就是直接利用电能、化学能、声能和光能等对材料进行加工的方法。
1.4.1电火花加工
电火花加工又被称为电蚀或放电加工，它是利用工件与工具之间不断产生脉冲放电的电蚀造成局部瞬间的高温将金属蚀除，从而对金属材料进行加工的方法。
1.电火花加工的基本原理
电火花加工原理如图5.56所示。
火花放电必须在有一定绝缘性能的工作液(即液体介质)中进行，例如煤油、皂化液或去离子水等，它们具有较高的绝缘强度，以有利于产生脉冲火花放电。同时，液体介质还能把电火花加工过程中产生的金属小屑等电蚀产物从放电间隙中排除出去，且对电极表面有较好的冷却作用。电火花加工时，工件与工具分别与脉冲电源的两输出端相联接，自动进给调节
装置(此处为液压油缸及活塞)使工具和工件间经常保持一很小的放电间隙。当脉冲电压加到两极之间时，便在当时条件下相对某一间隙最小处或绝缘强度最低处击穿介质在该局部产生火花放电，瞬时高温使工具和工件表面都被腐蚀掉一小部分金属，各自形成一个凹坑，如图5.57所示。图(a)表示单个脉冲放电后的电蚀坑，图(b)表示多次脉冲放电后的电极表面。脉冲放电结束后，经过一段间隔时间(即脉冲间隔t0)，使工作液恢复绝缘后，第二个脉冲电压又加到两极上，又会在当时极间距离相对最近或绝缘强度最弱处击穿放电，又电蚀出一个凹坑。在这么高的频率下，连续不断地重复放电，工具电极不断地向工件进给，就可将工具的形状复制在工件上，加工出所需要的零件。整个加工表面将由无数个小凹坑组成。
在电火花加工过程中，工具和工件电极都遭到腐蚀，但两极间腐蚀量是不等的。因此，加工时要根据具体条件合理选择极性。应将工件接在腐蚀量大的一极，工具接在腐蚀量小的一极。通常把工件接正极的加工称为正极性加工，工件接负极的称为负极性加工。
2.电火花加工方法的分类
电火花加工方法按在加工过程中工具与工件相对运动的方式和用途不同，大致可分为电火花穿孔成型加工、电火花线切割、电火花磨削、电火花回转加工、电火花表面强化与刻字五大类。前四类属电火花成型加工，是用于改变零件形状或尺寸的加工方法；后者则属表面加工方法，用于改善或改变零件表面性质。其中以电火花穿孔成型加工和电火花线切割应用最为广泛。
3.电火花加工的特点
(1)可用“软”的工具来加工任何高硬度的导电金属材料，如淬火钢、不锈钢、耐热钢和硬质合金等。
(2)加工过程是靠电热效应实现的，故不产生因切削力所引起的残余应力和变形。
(3)放电时间极短，对整个工件而言，几乎不受热的影响，因此加工表面的物理力学性能和质量较高。
(4)由于直接用电能进行加工，调整变换容易，易于实现自动化。
4.电火花加工的应用
(1）穿孔加工 常用于加工冲压模具的凹模、粉末冶金模、拉丝模、喷丝模孔，和各种小孔、型孔、窄缝等。
10-丝杠
(2)型腔加工 常用于加工锻模、压铸模、挤压模、塑料模、胶木模及型腔零件。型腔加
工属于盲孔加工，加工较困难。
(3)电火花线切割机 是利用移动的细金属丝(钼丝、钨钼丝、黄铜丝等)作为工具电极，在金属丝与工件之间浇上工作液，并通以脉冲电流，使之产生火花放电而切割工件。工作过程如图5.58所示。线切割加工省去了成型加工的工具电极，降低了成本，缩短了生产周期，移动线电极损耗小，加工精度高。
(4)其它应用 电火花磨削加工、电火花表面强化、齿轮跑合等加工。
1.4.2电解加工
1.加工原理
电解加工是利用金属在电解液中产生阳极溶解的电化学反应将工件加工成形的一种方法，也称电化学加工，其加工原理如图5.59所示。
电解加工时，在工件(阳极)和工具电极(阴极)之间接入低电压、大电流的直流电源(6～
24V、500～2000A)，在两电极间的狭小间隙(0.1～0.8mm)内有高速电解液通过，这时工件就会不断溶解。开始时，两极之间的间隙大小不等，间隙小处电流密度大，金属(阳极)去除速度快；而间隙大处电流密度小，去除速度慢，如图5.60所示。随着工件表面金属材料的不断溶解，工具阴极不断地向工件进给，溶解的电解产物不断被电解液冲走，工件表面也就逐渐被加工成接近于工具电极的形面。如此继续，直至将工具的形面复印到工件而得到所需形
面。
2.电解加工特点
(1)能以简单的进给运动一次加工出形状复杂的形面和形腔，生产率比电火花加工高5～10倍。
(2)可加工高硬度、高强度和高韧性等难切削的金属材料(如淬火钢、高温合金、钛合金
等)。
(3)加工中无切削力，适合于薄壁零件的加工。
(4)工具电极在理论上不会损耗，可长期使用。
(5)加工后零件表面无残余应力、毛刺，表面粗糙度达Ra0.2～0.8μm。
电解加工存在的问题是加工尺寸精度不太高(难以达到±0.03mm以上的精度)，电解液对设备有腐蚀作用，电解产物难以处理与回收，故应采取防护措施。
3.电解加工的应用
(1)型孔加工 适用于多种几何形状及花键等通孔与盲孔加工。特别是形状复杂或尺寸较小的型孔，用电解加工很容易实现。
(2)型腔加工 电解加工可以使用成型阴极对复杂型腔一次成型，生产率高，表面光洁，可以节省修磨工时；特别是对已淬火工件的加工，可以避免加工过程中产生应力和变形，但其加工精度较差，尺寸精度一般为±0.1～0.2mm。目前，锻模型腔加工应用较多。
(3)型面加工 型面电解加工是指将工件外表面加工成一定形状的电解加工方法。此外，电解加工常用于精加工和半精加工，还可用于固定阴极加工、去毛刺、倒角、电解珩磨和电解磨削等。
1.4.3 超声波加工
1.超声波加工的基本原理
超声波加工是利用工具端面作超声频振动，通过磨料悬浮液加工硬材料的一种成型方法。图5.61所示为超声波加工原理图。加工时，在工具与工件之间加入液体(水或煤油)与磨料混合的磨料液，并使工具以很小的力压在工件上，超声波换能器产生16000Hz以上的声频，纵向振动，并借助振幅扩大棒把振幅放大到0.05～0.1mm左右，驱动工具端面作超声振动，迫使工作液中悬浮的磨粒以很大的速度和加速度不断地撞击、抛磨被加工表面，把加工区域的材料粉碎成很细的微粒，并从工件上打击下来。除了磨粒的高频撞击和抛磨作用外，工作液还会受工具端部的超声振动作用，同时产生高频、交变的液压正负冲击波。正冲击波迫使工作液钻入被加工材料的微细裂缝处，加强了机械的破坏作用。当工具端面以很大的加速度离开工件表面时，加工间隙内形成负压和局部真空，并在工作液体内形成很多微空腔，当工具端面以很大的加速度接近工件表面时，就会引起极强的液压冲击波，可以强化加工过程。这样便可在工件上逐步加工出与工具断面形状相似的孔穴。超声波换能器是把高频电能转换成机械能的重要组件。上部绕组称为磁致伸缩器。当输入交流正弦电流时，由于磁致伸缩效应(铁、钴、镍及其合金的长度能随所处的磁场强度的变化而伸缩的现象)而产生机械振荡，但这时的振幅极小，不超过0.005～0.01mm。而超声波加工所必需的振幅为0.01～0.1mm，因此需通过振幅扩大棒加以放大。扩大棒是一个上粗下细的杆，它所以能放大振幅，是由于通过其每一截面的振动能量是常值(略去传播损耗)，截面小的地方能量密度大，振幅也大。这种锥形扩大棒可将振幅扩大5～10倍。
工具的形状和尺寸，取决于工件被加工面的形状和尺寸。工具通常采用韧性材料制成，常用未淬火碳素钢。磨料常采用碳化硼、氧化铝等。磨料的粒度对加工生产率及精度有很大影响。磨料悬浮液通常是由泵注入工件与工具之间的。
2.超声波加工的特点
(1)主要用于各种不导电的硬脆材料，如玻璃、陶瓷、石英、宝石等。对于导电的硬质合金、淬火钢等，也能加工，但生产率要低些。
(2)加工时，对工件材料的宏观作用力小，热影响小，特别适于加工某些不能承受较大机械力的薄壁、窄缝和薄片零件等。
(3)由于工具不需要旋转，因此易于加工出各种复杂形状的型孔、型腔和成形表面等。
(4)超声波加工的生产率低，加工的尺寸精度达±0.01mm，表面粗糙度Ra值为0.63～0.1μm。
3.超声波加工的应用
目前，超声波加工主要用于硬脆材料的孔加工，套料、切割、雕刻以及研磨金刚石拉丝模等。另外，在加工难切硬质金属材料及贵重脆性材料时，利用工具作高频振动，还可以与其它加工方法(比如切削加工和电加工)配合，进行复合加工。
1.4.4 激光加工
1.激光加工的基本原理
“激光”就是原子受激幅射得到强度放大的光。它具有单色性好(具有相同的波长或频率)、方向性强(发散角极小，接近于零)、相干性好(相位一致)的特性。由于上述特性，便有可能使之在空间和时间上的能量高度集中起来。当功率密度极高的激光束聚焦在被加工工件上时，焦点处的最大功率可达108~1010W/cm2，在这点极小区域内(例如在10μm范围内)可产生上万度高温，局部材料急剧熔化以致气化蒸发，并形成小凹坑。因为整个过程发生在几毫秒的瞬间，它的反冲力在工件内部形成一个很强烈的冲击波，工件材料就在高温熔融、气化和冲击波的同时作用下被打出一个小孔。如果移动工件或激光束，便可连续地打出一连串小孔，达到加工成形面和切割的目的。
图5.62所示为激光发生器的结构示意图。激光发生器的作用是将电能转化为光能，从而产生激光束。电源经高压整流后向储能电容器组充电，当电容器电压升高到一定值时，电源自动切断；此时电容器的电压加到脉冲氙灯上，当高压触发器触发氙灯后，氙灯管中氙气电离，电离结果使氙灯管内变成导体而电阻极小，此时电容器在极短时间内通过氙灯放电，产生强烈光子。放电结束后，又自动接通高压电源再次向电容器充电，如此连续地重复上述过程。
氙灯俗称光泵，它产生的光子经聚光器反射后，可将80%左右的光子集中于工作介质上。固体工作物质常用红宝石、钕玻璃棒、YAG缸铝石镏石等，气体工作物质常用CO2、He、N2等。聚光器常制成圆柱形或椭圆形，内表面抛光(Ra≤0.04μm)并镀银或金以提高反射率。工作物质受光泵发射的光子激发后，吸收特定波长的光，当光照强度足够时，可形成工作物质中亚稳态粒子数多于稳态粒子数的状态，此现象称为“粒子数反转”。集中于工作物质上的激光分子的运动是不规则的。为了取得激光，在工作物质两端加两块互相平行的反射镜，此装置称为光学谐振腔；两块反射镜的反射率不同，一块是使光子几乎100%反射的全反射镜，另一块是使光子反射95%～98%的部分反射镜，光子通过部分反射镜输出。在谐振腔内，工作物质中处于亚稳态级粒子相对于稳态级而言是不稳定的，它有沿任意方向自发跃迁的趋势。凡是不沿谐振轴线方向运动的光子，会很快通过谐振腔的侧面逸出腔外；而沿轴线方向运动的光子则在腔内继续前进，沿途会与腔内处于亚稳态的粒子发生作用，使其发生受激幅射，又产生一个光子，结果一个光子变成两个光子。再继续前进，继续激发亚稳态粒子，则光子数目会从二变成四、四变成八……，这样继续前进下去，继续激发亚稳态粒子，引起连锁反应的结果，在极短时间内使光子产生谐振，受激幅射越来越强，就使光束不断得到放大而越来越强，以至可达到受激幅射强度超过自发辐射强度，从而获得激光束输出。
2.激光加工的特点
(1)不需要工具，故不存在工具消耗、更换、调整等问题，适宜于自动化连续操作。
(2)不受切削力影响，易于保证精度。
(3)几乎能加工所有材料。如各种金属材料、半导体、陶瓷、石英、玻璃、金刚石等。
(4)加工速度快、效率高、热影响区小。
(5)可加工深孔、窄缝等。直径或宽度可小到几个微米，深度可达直径或宽度的10倍以
上。
(6)可透过玻璃对工件进行加工。这在特殊情况下(如工件需在真空环境中加工)是很有利
的。
3.激光加工的应用
(1)激光打孔 适用于金刚石、红宝石、陶瓷、橡胶、塑料，以及硬质合金、不锈钢等各
种材料。
(2)激光切割 只要工件与激光束之间有相对移动，就可实现激光切割。当切割直线时，还可借助于柱面透镜将激光束聚焦成线，以提高切割速度。采用氧气喷嘴与激光器连用的方法，一边吹氧一边切割，可大大提高切割效率。
除此之外，激光焊接和激光热处理的应用也日趋广泛。
1.4.5 电子束和离子束加工
1.电子束加工原理和特点
1)电子束加工原理
电子束加工装置基本结构如图5.63所示，它主要由电子源系统、真空系统、控制系统和电源等组成。电子束加工是在真空条件下，利用电流加热阴极发射电子束，带负电荷的电子束高速飞向逞高电位的正极，在飞向正极过程中，经过加速极加速，又通过电磁透镜把电子束聚焦。利用聚焦后能量密度极高(106～10９W/cm２)的电子束，以极高的速度冲击到工件表面极小的面积上，在极短的时间(几分之一微秒)内，其能量的大部分转变为热能，使被冲击部分的工件材料达到几千摄氏度以上的高温，从而引起材料的局部熔化和气化。控制电子束能量密度的大小和能量注入时间，就可以达到不同的加工目的。如果只使得材料局部加热，就可以进行电子束热处理；若使材料局部熔化，可进行电子束焊接；提高电子束能量密度，使材料熔化和汽化，就可进行打孔、切割等加工；利用较低能量密度的电子束轰击高分子材料时产生化学变化的原理，可进行电子束光刻加工。
2)电子束加工的特点及应用
（1）能量密度高，聚焦点范围小，适合于加工精微深孔和窄缝等，速度快，效率高。
（2）工件变形小。电子束压力很微小，主要靠瞬时蒸发，工件很少产生应力和变形，且不存在工具损耗等，所以对脆性、韧性、导体、半导体、非导体材料都可以加工，尤其适于加工热敏材料。
（3）整个电子束加工是在真空中进行的，因而避免了在空气中加工时的气体影响，加工部分在高温时也不易氧化。因此，特别适合加工易氧化的金属及合金材料，以及纯度要求极高的半导体材料等。
（4）可控性好。电子束的强度和位置均可由电、磁的方法直接控制，所以作为工具的电子束可控制性能极好，可加工出斜孔、弯孔及特殊表面，也便于实现自动化生产。
（5）电子束加工有一定的局限性，一般只用来加工小孔、小缝及微小的特形表面，且需要有真空设施及数万伏的高压系统。
2.离子束加工原理和特点
1—真空抽气口；2—灯丝；3—惰性气体注入口；4—电磁线圈；5—离子束流；6—工件；7—阴极；8—引出电极；9—阳极；10—电离室
1)离子束加工原理
离子束加工装置与电子束加工装置类似，它包括离子源系统、真空系统、控制系统和电源等部分。主要不同部分是离子源系统，图5.64所示为考夫曼型离子源示意图。
离子束加工的原理和电子束加工原理基本类似，也是在真空条件下，把氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)等惰性气体，通过离子源电离而产生的离子束经过加速、聚焦后，射到工件表面的加工部位，以实现去除加工。不同的是离子带正电荷，其质量比电子大数千倍乃至数万倍，如氩离子的质量是电子的7.2万倍。所以，一旦离子加速到较高速度时，离子束比电子束具有更大的撞击动能，它是靠微观的机械撞击能量，而不是靠动能转化为热能来加工的。例如加速到几十到几千电子伏特时，主要用于离子溅射加工；如果加速到一到几万电子伏特，且离子入射方向与被加工表面成25°～30°角度时，则离子可将工件表面的原子或分子撞击出去，以实现离子铣削、离子蚀刻或离子抛光等；加速到几十万电子伏特或更高，离子可穿入被加工材料内部，称为离子注入，以实现离子镀覆、半导体材料的离子掺杂等。
如图5.66所示，考夫曼型离子源由灼热的灯丝2发射电子，在阳极9的作用下向下方移动，同时受线圈4磁场的偏转作用，作螺旋运动前进。惰性气体氩在3处注入电离室10，在电子的撞击下被电离成等离子体，阳极9和阴极8上各有300个直径为0.3mm的小孔，上下位置对齐。在阴极8的作用下将离子吸出，形成300条准直的离子束，均匀地分布在直径为50～300mm的面积上，以实现精微蚀刻加工。
2)离子束加工的特点及应用
（1）易于精确控制，加工精度高。由于离子束可以通过离子光学系统进行扫描，使微离子束可以聚焦到光斑直径1μm以内进行加工，同时离子束流密度和离子的能量可以精确控制，可以对材料实行“原子级加工”或“毫微米加工”，可将材料的原子一层一层的铣削下来，尺寸精度的控制可用原子间距为度量单位，从而达到尺寸精度和粗糙度的极限。所以离子束加工是所有特种加工方法中最精密、最微细的加工方法，是当代纳米级加工技术的基础。
（2）由于离子束加工是在真空中进行的，所以污染小，特别适用于对易氧化的金属、合金材料和半导体材料的加工。
（3）离子束加工是靠离子轰击材料表面的原子来实现的，它是一种微观作用，宏观压力很小，所以加工应力、变形等极小，加工质量高，适合于对各种材料和低刚度零件的加工。 （4）离子束加工设备费用贵、成本高，加工效率低，因此应用范围受到一定的限制。
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1.1金属切削加工原理
金属切削加工是用刀具从工件上切除多余材料，从而获得形状、尺寸精度及表面质量等合乎要求的零件的加工过程。实现这一切削过程必须具备三个条件：工件与刀具之间要有相对运动，即切削运动；刀具材料必须具备一定的切削性能；刀具必须具有适当的几何参数，即切削角度等。金属的切削加工过程是通过机床或手持工具来进行切削加工的，其主要方法有车、铣、刨、磨、钻、镗、齿轮加工、划线、锯、锉、刮、研、铰孔、攻螺纹、套螺纹等。其形式虽然多种多样，但它们有很多方面都有着共同的现象和规律，这些现象和规律是学习各种切削加工方法的共同基础。
1.1.1 切削运动及切削用量
1.零件表面的形成
各种切削加工的目的都是为了得到合乎要求的零件表面。因此，零件表面的形成问题是切削加工的基础问题。常见的零件表面有以下几种：
(1)圆柱面 是以直线为母线，以和它相垂直的平面上的圆为轨迹，作旋转运动所形成的表面。
(2)圆锥面 是以直线为母线，以圆为轨迹，且母线与轨迹平面相交成一定角度作旋转运动所形成的表面。
(3)平面 是以直线为母线，以另一直线为轨迹作平移运动所形成的表面，如图5.1(c)所示。
(4)成形面 是以曲线为母线，以圆为轨迹作旋转运动或以直线为轨迹作平移运动所形成的表面,此外，其它较为复杂的表面可以用上述各表面组合而成。
2.切削运动
在金属切削加工中，为了切除多余的金属，刀具和工件间必须有相对运动——切削运动。
外圆车削加工中常见的加工方法，如图5.2所示：工件旋转，车刀作连续纵向直线进给运动，于是形成工件的外圆柱表面。在其它切削加工方法中，刀具和工件也同样必须完成一定的切削运动。通常，切削运动包括主运动和进给运动。
(1）主运动 主运动是由机床或人力提供的主要运动，它促使刀具和工件之间产生相对运动，使刀具接近工件，产生切削。通常主运动的速度最高，消耗的功率最大。主运动可以由工件完成，也可以由刀具完成，它是刀具与工件之间主要的相对运动。如图5.2所示，工件的回转运动是主运动。
(2）进给运动 进给运动是由机床或人力提供的运动，它使刀具和工件之间产生附加的相对运动，加上主运动，即可连续地或间断地切除多余材料，获得已加工表面。进给运动的速度较低，消耗的功率较小。进给运动可以是步进的，也可以是连续进行的。车削时车刀的纵向移动和横向移动是进给运动。
在这两个运动的合成作用下，工件表面的一层金属不断地被刀具切下来并转变为切屑，从而加工出所需要的工件新表面。在新表面的形成过程中，工件上有三个依次变化着的表面，即待加工表面、过渡表面和已加工表面。
3.切削用量
在一般的切削加工中，切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量三个要素。
(1)切削速度（vc）切削速度指切削加工时，刀刃上选定点在工件的主运动方向上相对于工件的瞬时速度。大多数切削加工的主运动采用回转运动，车削时其切削速度为：
vc=πdn/1000(m/s或m/min) (5.1)
式中 d——工件或刀具上某一点的回转直径(mm)
n——工件或刀具的转速(r/s或r/min)
由于切削刃上各点相对于工件的旋转半径不同，因而刀刃上各点的切削速度也不同，在计算时应取最大的切削速度。外圆车削时计算待加工表面上的速度，内孔车削时计算已加工表面上的速度，钻削时计算钻头外径处的速度。
(2)进给量（f） 进给量是工件或刀具每回转一周时两者沿进给运动方向的相对位移，单位是mm/r。进给速度(vf)是单位时间内的进给量，单位是mm/s(mm/min)。进给量的大小反映了进给速度的大小。车削时进给速度vf为：
vf=n·f(mm/min) (5.2)
(3)背吃刀量（ap）背吃刀量ap为工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离，单位为mm.
外圆柱表面车削的背吃刀量为：
ap=（dw-dm)/2(mm) (5.3)
钻孔加工的背吃刀量为：
ap=dm/2(mm) (5.4)
式中dm——已加工表面直径(mm);
dw——待加工表面直径(mm)。
4.切削层参数
切削层是指工件上正被切削刃切削的一层材料，即两个相邻加工表面之间的那层材料。仍以外圆车削为例，切削层就是工件每转一周，切削刃所切下的一层材料。切削层参数一般在垂直于切削速度的平面内观察和度量，它们包括切削厚度、切削宽度和切削面积。
(1）切削厚度垂直于加工表面度量的切削层尺寸，称为切削厚度，以hD表示。它是刀具或工件每移动一个进给量f，刀具主切削刃相邻两个位置间的垂直距离。在外圆纵车时：
hD=f·sinkr (5.5)
式中kr——车刀主切削刃与工件轴线之间的夹角。
(2）切削宽度沿加工表面度量的切削层尺寸，称为切削宽度，以bD表示。它是刀具主切削刃与工件实际接触的长度。在外圆纵车时：
bD=ap/sinkr (5.6)
(3)切削面积工件被切下的金属层在垂直于主运动方向上的截面面积，称为切削面积，以AD表示。对于车削来说，它是背吃刀量和进给量的乘积或是切削宽度和切削厚度的乘积： AD=ap·f= bD·hD (5.7)
1.1.2 刀具材料及刀具结构
1.刀具材料
在切削过程中，刀具直接完成切除余量和完成已加工表面的任务。刀具切削性能的优劣，取决于构成切削部分的材料、几何形状和刀具结构。通常情况下，刀具材料的重要性居于首位，它对刀具耐用度、加工效率、加工质量和加工成本影响极大。
1）对刀具材料的基本要求
(1)高硬度，常温硬度应在60HRC以上；
(2)足够的强度和韧性，以承受切削力、冲击和振动；
(3)高耐磨性，以抵抗切削过程中的磨损，维持一定的切削时间；
(4)较高的耐热性(又称为红硬性或热硬性)，即在高温下仍能保持较高硬度的性能；
(5)较好的工艺性，以便于制造各种刀具。
实际上在选择刀具材料时，很难找到上述几方面性能都是最佳的，因为材料性能之间往往相互矛盾。如硬度高，韧性就低；耐磨性好，则可磨削性就差等。
2）常用的刀具材料
目前常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼等。碳素工具钢和合金工具钢因耐热性较差，仅用于手工工具及切削速度较低的刀具。陶瓷、金刚石和立方氮化硼等仅用于特殊场合。用得最多的材料是高速钢和硬质合金。
(1)高速钢 高速钢是在碳素工具钢中加入了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素所构成的高合金工具钢。其强度和冲击韧度较好，具有一定的硬度和耐磨性，刃磨后切削刃锋利，耐热性在600～700℃。按照用途的不同，高速钢可分为通用型高速钢和高性能高速钢。在工厂中，高速钢亦被称为“风钢”或“锋钢”，磨光的高速钢亦被称为“白钢”。我国最常用的高速钢牌号有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、9W18Cr4V、W6Mo5Cr4V3等。
(2)硬质合金 硬质合金是用高硬度、高熔点的金属碳化物的粉末和金属粘结剂在高压下成形后，在高温下烧结而成的粉末冶金材料。其硬度、耐磨性、耐热性都很高，许用的切削速度远远超过高速钢，加工效率高，能切削诸如淬火钢一类的硬材料，因而被广泛用做刀具材料。ISO标准将切削用硬质合金分为P、K、M三类。
2.刀具结构
1）刀具切削部分的结构要素
金属切削刀具的种类很多，各种刀具的结构大不相同。不论刀具结构如何复杂，但它们切削部分的几何形状大致相同，都是以普通外圆车刀切削部分的几何形状为基本形状，如图5.4所示。
刀具切削部分的结构要素定义如下：
(1)前刀面 切削时直接作用于被切金属层且切屑沿其排出的刀面；
(2)后刀面 同工件上的过渡表面相互作用和相对着的刀面。与过渡表面相对的刀面是主后刀面，与工件上已加工表面相对的刀面是副后刀面；
(3)切削刃 切削刃是前刀面上直接进行切削的边锋，有主切削刃和副切削刃之分；
(4)刀尖 刀尖可以是主、副切削刃的实际交点，也可以是主、副两条切削刃连接起来的一小段过渡刃，它可以是圆弧，也可以是直线。
2）刀具的结构形式
刀具的结构形式对刀具的切削性能、切削加工的生产率和经济效益有着重要的影响。切削刀具的种类很多，形状多种多样，但其结构有共性。外圆车刀是最基本、最典型的刀具，由刀头和刀体组成，如图5.4所示。车刀常用的结构形式有焊接式、整体式、机械夹固式。 3）刀具角度
刀具的角度可分为标注角度和工作角度两类。
(1)刀具的标注角度 在设计和制造刀具时，图样上标注的角度、刃磨刀具时测量的角度统称为刀具的标注角度。
这里我们仅以外圆车刀的标注角度为例作一下介绍。
为了确定上述刀面和切削刃的空间位置，首先要建立起由三个辅助平面组成的坐标参考系，如图5.5(a)所示。并以它为基准，用角度值来反映刀面和切削刃的空间位置。
①辅助平面包括基面、切削平面和正交平面。
基面 通过主切削刃上某一点，垂直于假定主运动方向的平面；
切削平面 通过主切削刃上某一点，也与该点所在的过渡表面相切并垂直于基面的平面；
正交平面 通过主切削刃上某一点，同时垂直于基面和切削平面的平面。
这三个辅助平面互相垂直。
②标注角度 如图5.5(b)所示。
前角γ0 在正交平面中，前刀面与基面之夹角；
后角α0 在正交平面中，主后刀面与切削平面之夹角；
主偏角κr 在基面上，主切削刃的投影与进给方向之夹角；
副偏角κ′r 在基面上，副切削刃的投影与进给反方向之夹角；
刃倾角λs 在切削平面中，主切削刃与基面之夹角。
(2)刀具的工作角度 在实际切削加工时，由于车刀装夹位置和进给运动的影响，确定刀具角度坐标平面的位置将发生变化，使得刀具实际切削时的角度值与其标注角度值不同。这里我们就不再详细介绍了。
1.1.3 金属切削过程
金属切削过程就是刀具从工件表面上切除多余金属，从切屑形成开始到已加工表面形成为止的完整过程。要提高切削加工生产率，保证零件的加工质量，降低生产成本，必须研究金属切削过程的物理本质及金属变形规律。
通过实验发现，切削过程中的各种物理现象都以切屑形成过程为基础，都与金属变形规律有关，所以切屑形成过程及其变化规律是研究金属切削过程的基础。
1.切屑形成过程及种类
1）切屑的形成
切屑的形成过程如图5.6所示。当刀具和被切金属开始接触的最初瞬间，切削刃在与被切金属的接触线下挤压被切金属，使之产生弹性变形。随着切削运动的继续，刀具对被切金属的挤压作用加强，使被切金属的弹性变形及其应力逐渐增大，当应力达到被切金属材料的屈服强度σs时，被切金属在前刀面和切削刃的挤压作用下开始发生塑性变形，这种塑性变形也称为剪切滑移。随着切削运动的继续，被切金属的应力不断增大，当应力达到其强度极限时，被切金属(平行四边形CDEF)与基体分开成为一个切屑单元(平行四边形C′D′E′F′)。随着切削运动的继续，前刀面又挤压另一部分金属(BCFG)，使这部分金属重复上述过程成为一个切屑单元(B′C′F′G′)。若切削运动继续下去，被切金属就变成由若干个金属单元组成的一条完整的切屑了。
2）切屑的种类
由于切削条件不同，切屑的变形程度也不同，从而切屑形状也不同。归纳起来，可分为以下四种类型(图5.7)。
(1)带状切屑 它的内表面是光滑的，外表面是毛糙的，若在显微镜下观察其侧表面，可以看到许多剪切面的条纹，其内部应力还没有达到材料的强度极限，所以切屑延续很长呈带状。一般在加工塑性金属、切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大时，易得到这种刀屑。形成带状切屑时，切削过程平稳，切削力波动很小，工件已加工表面粗糙度值小。
(2)节状切屑 这类切屑的外形与带状切屑的不同之处在于外表面呈锯齿形，内表面有时有裂纹。一般在加工塑性金属、切削厚度较大、切削速度较低、刀具前角较小时，易得到这种切屑。形成挤裂切屑时，由于切屑局部断裂，切削力波动较大，切削过程欠平稳，工件已加工表面粗糙度值也较大。
(3)单元切屑 如果在挤裂切屑的剪切面上，裂纹扩展到整个面上，则整个单元被分离，于是形成了大致为梯形的单元切屑。一般在切削塑性金属、切削厚度大、切削速度低、刀具前角小时，易得到这种切屑。形成单元切屑时，切削力波动很大，切削过程不平稳，工件已加工表面粗糙度值大。在生产中应避免出现此种切屑。
以上三种切屑中，带状切屑的切削过程最平稳，单元切屑的切削力波动最大。在生产中最常见的是带状刀屑，有时得到挤裂切屑。
(4)崩碎切屑 切削脆性材料时，由于材料的塑性很差且抗拉强度低，切削时，切削刃前方金属在塑性变形很小时就被挤裂或在拉应力状态下脆断，形成不规则的碎块状切屑，它与工件母体分离的表面很不规则，已加工表面粗糙度值很大，切削力变化很大。工件材料越是硬脆，刀具前角越小，切削厚度越大时，越容易产生这种切屑。
2.积屑瘤现象
在一定的切削速度下切削诸如钢、球墨铸铁、铝合金等塑性金属时，常发现在刀具的前刀面靠近切削刃的部位粘附着一小块很硬的金属，这就是切削过程所产生的积屑瘤，或称刀瘤，如图5.8所示。
1）积屑瘤的形成
当切屑沿刀具的前刀面流出时，在一定的温度与压力作用下，与前刀面接触的切屑底层受到很大的摩擦阻力，致使这一层金属的流出速度减慢，形成一层很薄的“滞流层”。当前刀面对滞流层的摩擦阻力超过切屑材料的内部结合力时，就会有一部分金属粘附在切削刃附近，形成积屑瘤。积屑瘤形成后不断长大，达到一定高度就会破裂而被切屑带走或嵌附在工件表面上。上述过程是反复进行的。
2）积屑瘤对切削加工的影响
积屑瘤在形成过程中，金属材料因塑性变形而被强化。因此，积屑瘤的硬度比工件材料的硬度高，能代替切削刃进行切削，起到保护切削刃的作用。同时，由于积屑瘤的存在，增大了刀具实际工作前角，使切削轻快。所以，粗加工时，希望产生一定的积屑瘤。但是，积屑瘤的顶端伸出切削刃之外，而且在不断的产生和脱落，使实际背吃刀量和切削厚度不断变化，影响尺寸精度，并会导致切削力的变化，引起振动；还会有一些积屑瘤碎片粘附在工件已加工表面上，使表面变得粗糙。因此，精加工时，应尽量避免积屑瘤产生。
3）积屑瘤的控制
根据积屑瘤的变化规律，可以通过控制切削速度，即尽量使用很低或很高的切削速度，来避开产生积屑瘤的速度范围，这是降低表面粗糙度值的好方法。减少切削厚度，即采用少的进给量，一般可以减小刀屑接触的面积，从而能减少积屑瘤。使用高效率切削剂、降低刀具表面粗糙度值、减少磨擦，或增大前角、减少刀屑接触面积和减少变形，这些都可以减少或消除积屑瘤。工件材料硬度太低、塑性过高时，可进行预处理或进行热处理提高硬度，以减少积屑瘤。
1.2 常用切削加工方法
常用的切削加工方法有车削、钻削、镗削、刨削、拉削、铣削、磨削和齿形加工等。由于各种加工方法所用机床和刀具不同，切削运动方式各异，所以每种加工方法都有其各自的工艺特点及应用范围。
1.2.1常用机床的分类及型号编制
1. 机床的分类
金属切削机床的品种和规格繁多，为了便于区别、使用和管理，须对机床加以分类。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。根据我国制定的机床型号编制方法，目前将机床共分为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、锯床及其它机床。
除了上述分类方法以外，还有许多其它分类的方法。
机床按应用范围(通用性程度)又可分为：
(1)通用机床 它可用于加工多种零件的不同工序，加工范围较广，通用性较大，但结构比较复杂。这种机床主要适用于单件小批生产。
(2)专门化机床 它的工艺范围较窄，专门用于加工某一类(或几类)零件的某一道(或几道)特定工序。
(3)专用机床 它的工艺范围最窄，只能用于加工某一种零件的某一道特定工序，适用于大批量生产。
机床按工作精度又可分为：普通机床、精密机床和高精度机床。
机床还可按自动化程度分为：手动、机动、半自动和自动机床。
机床还可按重量与尺寸分为：仪表机床、中型机床(一般机床)、大型机床(重量大于10t)、重型机床(大于30t)和超重型机床(大于100t)。
按机床主要工作部件的数目，可分为单轴的、多轴的，或单刀的、多刀的机床等。
通常，机床根据加工性质进行分类，再根据其某些特点进一步描述，如多刀半自动车床、高精度外圆磨床等。
2.机床型号的编制
机床的型号是赋予每种机床的一个代号，用以简明地表示机床的类型、通用特性和结构特性、主要技术参数等。国标规定，机床型号由汉语拼音字母和数字按一定的规律组合而成。
1)机床的类别代号
机床的类别用汉语拼音大写字母表示。如“磨床”的汉语拼音是“Mo”，所以用“M”表示。其它常见的机床类别代号：C——车床；Z——钻床；T——镗床；X——铣床；刨插床——B；拉床——L。
2)机床的特性代号
它表示机床所具有的特殊性能，包括通用特性和结构特性。它也用汉语拼音字母表示。 （1）通用特性代号 当某类机床除了有普通形式外，还具有其它通用特性时，则在类别代号之后加上相应的特性代号。常见的通用特性及其代号：高精度——G；精密——M；自动——Z；半自动——B；数控——K；仿形——F；轻型——Q；加重型——C。
（2）结构特性代号 为了区分主参数相同而结构不同的机床，在型号中用结构特性代号表示。结构特性代号为汉语拼音字母。例如，CA6140A型卧式车床型号中的“A”，可理解为这种型号车床在结构上区别于C6140型车床。结构特性的代号字母是根据各类机床的情况分别规定的，在不同型号中的意义可不一样。
3)机床的组别和系别代号
组别和系别代号用二位数字表示。每类机床按其结构性能及使用范围划分为10个组，用数字0～9表示。每组中又分为10个系，也用数字0～9表示。
4)机床主参数和第二主参数
（1）主参数 机床主参数代表机床规格的大小，用主参数的折算值(主参数乘以折算系数)来表示。
（2）第二主参数 机床第二主参数一般是指主轴数、最大跨距、最大工件长度、工作台工作面长度等等。第二主参数也用折算值表示。
5)机床的重大改进顺序号
当机床的性能和结构有重大改进时，按设计改进的顺序分别用汉语拼音字母“A、B、C……”表示(其中“I、O”除外)。
6)同一型号机床的变型代号
某些机床根据不同的加工需要，在基本型号机床的基础上，仅改变机床的部分性能结构时，则在基本型机床型号之后加1，2，3……等变型代号。
1.2.2 车削工艺
1.车床简述
车床类机床主要用于加工各种回转表面，如内外圆柱表面、圆锥表面、成形回转表面和回转体的端面等，有些车床还能加工螺纹面。由于大多数机器零件都具有回转表面，因此在一般机器制造厂中，车床的应用极为广泛。车床上使用的刀具，主要是各种车刀，有些车床还可以采用各种孔加工刀具(如钻头、扩孔钻、铰刀等)和螺纹刀具(丝锥、板牙等)进行加工。车床的运动特征是：主运动是主轴的回转运动，刀具的移动为进给运动。
车床的种类很多，按结构和用途的不同有：卧式车床、立式车床、回轮与转塔车床、自动和半自动车床以及专门化车床等。
2.CA6140型卧式车床
该机床在我国机械制造厂中使用极为广泛。其经济加工精度为IT7，精车的表面粗糙度可达Ra为1.6μm。CA6140型卧式车床的外形如图5.9所示。主轴箱1固定在床身4的左端，内部装有主轴和变速传动机构。工件通过卡盘等夹具装夹在主轴的前端。主电动机安放在左床腿9的内部，通过V带传到主轴箱。刀架2安装在床身4的中部，刀架部件由几层组成，它能装夹车刀，并实现纵向、横向和斜向进给运动。刀架2的机动纵、横向进给动力，是由主轴箱经过挂轮、进给箱10(进行变速)、溜板箱8(换向)带动刀架2移动来完成的。为节省空行程的辅助时间，在溜板箱8上设置有快速移动电动机和快速移动机构。尾座3安装在床身4右边的尾座导轨上，可沿尾座导轨纵向调整其位移和锁定，可用顶尖支承长工件，也可以安装钻头、铰刀等孔加工刀具进行孔加工。
3.其它车床简介
1）立式车床
立式车床上利用工作台带动工件回转来完成工件的主切削运动，其回转中心线与地面垂直(而卧式车床主轴的回转中心线与地面相平行)，故称为立式车床。立式车床适合于加工直径大而高度小于直径的大型工件，按其结构形式可分为单柱式和双柱式两种。由于立式车床的工作台平台处于水平位置，对于笨重工件的装卸和找正都比较方便，工件和工作台的重量比较均匀地分布在导轨和推力轴承上，有利于保持机床的精度和提高其生产效率。
2）回轮与转塔车床
回轮、转塔车床可以说是卧式车床的一种变异，其结构上的明显特点是没有尾座和丝杠，卧式车床的尾座由转塔车床的转塔刀架代替。利用转塔车床加工时，可根据工件的加工工艺情况将所需要的刀具全部安装在刀架和转塔上并预先调整好，在加工过程中这些刀具顺序使用，轮流进行切削。转塔车床多为自动和半自动车床。自动和半自动机床在机床调整好以后都能自动进行加工，它们的区别在于机床上装卸工件是否由人工进行，不需人工进行装卸工件的机床称为自动机床，否则称为半自动机床。
3）经济型数控车床
用经济型数控系统装备的车床称为经济型数控车床（如图5.10）。该类车床的数控系统主要采用性能较佳而价格低廉的单板、单片微型计算机进行控制，其结构一般较简单，且功能简化、针对性强、加工的基本功能齐备、精度适中、整台机床的价格仅为同类全功能数控车床的1/10-1/8。这类机床特别适合我国的国情。
4.车削加工的工艺特点及其应用
1）车削的工艺特点
(1)易于保证工件各加工表面之间具有较高的位置精度在车床上加工工件时，工件绕某一固定的轴线作旋转运动，各回转表面具有同一个回转轴线，以利于保证各个加工表面间同轴度的要求。比如，利用前、后顶尖或心轴安装工件，用拨盘拨动工件回转，其回转轴线是两顶尖中心的连线，在一次安装中加工的各个圆柱表面之间的位置精度很高，工件端面与轴线的垂直度要求，则主要由车床本身的精度来保证。
(2)适于有色金属零件的精加工 对于一些有色金属零件，由于材料本身的塑性好，硬度低，如果采用磨削加工，则砂轮容易被磨屑堵塞，使已加工表面的质量下降。因此，当有色金属零件加工表面的粗糙度Ra值要求较小时，可以采用车削方法进行加工。如用金刚石刀具，以很少的背吃刀量和进给量，以及很高的切削速度，进行精细车削，表面粗糙度值Ra可达0.1～0.4μm。
(3)切削过程比较平稳 车削加工时，刀具几何形状、背吃刀量和进给量一定时，切削面积就基本不变。因此切削力基本上不发生变化。除了加工断续表面以外，切削过程要比铣削、刨削平稳。
(4)刀具简单 车刀是比较简单的刀具之一，制造、刃磨和安装都比较方便。加工时，可以根据工件的具体加工要求，选择合理的刀具角度，以利于保证加工质量。
(5)生产效率较高 车削加工在一般情况下切削过程是连续的，主运动是连续的旋转运动，可以避免惯性力和冲击力的影响，所以车削允许采用较大的切削用量，进行高速切削或强力切削，使车削加工具有较高的生产率。
2）车削的应用
由车削加工的工艺特点可知，各种回转体表面都可以用车削方法加工，如内外圆柱面、内外圆锥面、螺纹、沟槽、端面和成形面等。表面粗糙度Ra值可达1.6～6.3μm.可以加工的工件材料有钢、铸铁、有色金属和某些非金属材料，加工材料的硬度一般在30HRC以下。车削一般用来加工单一轴线的零件，如台阶轴和盘套类零件等。采用四爪卡盘或花盘等装置改变工件的安装位置，也可以加工曲轴、偏心轮或盘形凸轮等多轴线的零件。
1.2.3 钻削工艺
1.钻床简述
用钻头在实体材料上加工出孔的工艺过程，称为钻孔，是孔加工的一种基本方法。钻床是孔加工的主要机床，在钻床上主要用钻头进行钻孔。在钻床上加工时，工件不动，刀具作旋转主运动，同时沿轴向移动作进给运动。故钻床适用于加工外形较复杂，没有对称回转轴线的工件上的孔，尤其是多孔加工，除钻孔外在钻床上还可完成扩孔、铰孔、锪平面以及攻螺纹等工作。
根据用途和结构的不同，钻床可分为立式钻床、台式钻床、摇臂钻床、深孔钻床以及中心孔钻床等。
2.摇臂钻床
摇臂钻床是一种摇臂可绕立柱回转和升降，主轴箱又可在摇臂上作水平移动的钻床。图5.12为摇臂钻床外形图。工件固定在底座1的工作台8上，主轴7的旋转和轴向进给运动是由电动机通过主轴箱6来实现的。主轴箱可在摇臂的导轨上移动，摇臂借助电动机及丝杠4的传动，可沿立柱3上下移动。立柱3由内立柱和外立柱组成，外立柱可绕内立柱在±180°范围内回转。由此主轴很容易地被调整到所需的加工位置上，这就为在单件、小批生产中，加工大而重的工件上的孔带来了很大的方便。
3.立式钻床
加工时工件直接或通过夹具安装在工作台上，主轴的旋转运动由电动机经变速箱传动。加工时主轴既作旋转的主运动，又作轴向的进给运动。工作台和进给箱可沿立柱上的导轨调整其上下位置，以适应在不同高度的工件上进行钻削加工。由于在立式钻床上是通过移动工件位置的方法，使被加工孔的中心与主轴中心对中，因而操作很不方便，不适于加工大型零件，生产率也不高，常用于单件、小批生产中，加工中、小型工件。
4.钻削加工的工艺特点及其应用
1）钻削的工艺特点
(1)孔的轴线容易偏斜 所谓偏斜是指加工时由于钻头弯曲而引起的孔轴线歪斜，如图5.14(a)所示。麻花钻受加工孔的限制，其直径较小而长度较长，刚性较差。两条较深的螺旋槽又使钻心变细，进一步削弱了钻头的刚度。为了减少钻头与孔壁之间的摩擦，钻头的两条导向棱边加工得很窄，因而其导向作用较差。钻头横刃具有很大的负前角，钻削时横刃处发生严重的挤压从而产生了很大的轴向力，稍有偏斜，就会产生较大的附加力矩，使钻头弯曲。因此可以看出，钻头的刚性和导向作用差，切削时钻头容易弯曲，钻头横刃定心不准，钻头开始切入时仅由横刃进行切削容易造成引偏，使孔的轴线容易偏斜。在钻床上钻孔时，容易产生这种缺陷。
(2)孔径容易扩大 孔径扩大是指工件上孔的直径大于钻头直径的现象。引起孔径扩大的主要原因是钻头在刃磨时顶角与轴线不对称，两个主切削刃难以磨得完全对称、工件材料的不均匀性，使钻削过程中的径向力不能完全抵消。在车床上钻孔时，孔径容易扩大。
为了减少孔的轴线偏斜及孔径扩大现象，在工艺上可采取下列措施：
①预钻锥形定心坑；
②采用钻模钻孔;
③提高钻头的刃磨质量。
④为了防止孔径扩大，在选用钻头时，所选用的钻头直径一般应略小于所需孔径。
(3)排屑困难 孔壁表面粗糙钻孔时，由于切屑较宽，受容屑槽尺寸的限制，切屑在孔内被迫卷成螺旋状，在排屑时与孔壁发生强烈摩擦而划伤已加工表面，使孔壁质量下降。若切屑阻塞在钻头的容屑槽里，会卡死钻头，严重时会使钻头扭断。
(4)切削热不易传散 钻削是一种半封闭式的加工，钻削过程中所产生的切削热量，虽然也由切屑、工件、刀具和周围介质传出，但它们之间的比例都和车削大不相同。比如用麻花钻，不加切削液钻钢料时，工件吸收的热量约占52.5%，钻头约占14.5%，切屑约占28%，而介质仅占5%左右，使产生的切削热不易传散。钻削时，大量高温切屑不能及时排出，切削液难以注入到切削区，切屑、刀具与工件之间的摩擦很大。因此，切削温度较高，致使刀具磨损加剧，这就限制了钻削用量和生产效率的提高。
2）钻削的应用
在实体材料上加工孔，一般情况下都需要从钻孔开始，因而钻削的应用很广泛。但是，由于钻削的工艺特点，用麻花钻加工孔，其孔的精度较低，表面较粗糙，生产效率也比较低。因此，钻削主要用于精度要求不高的螺钉孔、油孔等加工，及中、高精度孔的预加工。钻孔可以在多种机床上进行，比如在钻床、车床、镗床、铣床、组合机床上等。单件、小批量生产中，对中小型工件上的小孔(一般D＜13mm)，常用台式钻床加工；中小型工件上直径较大的孔(一般D＜50mm)，常用立式钻床加工；大中型工件上的孔，则应采用摇臂钻床加工；回转体工件上的孔，多在车床上加工。在成批和大量生产中，为了保证加工精度，提高生产率和降低加工成本，广泛使用钻摸、多轴钻或组合机床进行孔的加工。精度高、粗糙度值小的中小孔(D＜50mm），在钻削之后，经常需要采用扩孔和铰孔来进行半精加工和精加工。
5. 其它孔加工方法
1)扩孔
扩孔是用扩孔钻对工件上已有的孔进行扩大的加工。扩孔和钻孔相比具有以下特点：
(1)由于是在已有钻孔的基础上扩孔，切削刃没有必要由外圆延续到中心，这样就消除了由横刃引起的不良影响。
(2)由于扩孔的背吃刀量大大小于钻孔的背吃刀量，切屑容易排出，不易擦伤已加工表面，容屑槽尺寸可大大减小，钻芯尺寸增大，使其刚度增加，对加大切削用量和改善加工质量有利。
(3)由于容屑槽较窄，可在刀体上增加刀齿数(一般为3～4齿)，可提高生产率，同时改善了扩孔时的导向作用，切削比较平稳。
扩孔常作为孔的半精加工，当孔的精度高，表面粗糙度值要求大时，则要采用铰孔。
2)铰孔
铰孔是中、小尺寸孔的精加工方法之一，一般加工精度为IT8～IT7，表面粗糙度Ra值为0.4～1.6μm。铰孔有两种加工方式——机铰和手铰， 铰孔加工具有如下的工艺特点：
(1)铰削的加工质量高 由于铰刀修光部分可校准孔径和修光孔壁，提高了孔的加工质量。铰孔的加工余量少、切削速度较低，使工件的受力和受热变形较小，可以避免积屑瘤的不利影响。如果采用手铰，则加工余量更小，切削速度更低，刀具修光部分更长，加工精度可以更高。
(2)铰刀是定尺寸精加工刀具，铰孔更容易保证孔的尺寸精度和形状精度，生产率较高，尤其是小孔和细长孔。
(3)铰孔的适应性较差 因为一定直径的铰刀只能加工一种直径和尺寸公差等级的孔，故限制了其适应性。
钻——扩——铰是加工中等尺寸以下较精密孔常用的连锁性典型工艺，常用于成批生产以及大批量生产中不适于拉削的孔。
1.2.4 镗削工艺
1.镗床简述
镗床是一种主要用镗刀加工有预制孔的工件的机床。镗床适合加工各种复杂的大型工件上的孔，尤其适合于加工直径较大的孔以及内成形表面或孔内环槽。镗孔的尺寸精度及位置精度均比钻孔高。
根据用途，镗床可分为卧式铣镗床、坐标镗床、立式镗床、精镗床及数控镗铣床等。
2.卧式铣镗床
卧式镗床的主轴水平布置并可轴向进给，主轴箱可沿前立柱导轨垂直移动，工作台可旋转并可实现纵横向进给，其外形如图5.16所示。卧式镗床所适应的工艺范围较广，除镗孔外，还可钻、扩、铰孔，车削内外螺纹、攻螺纹，车外圆柱面和端面以及用端铣刀或圆柱铣刀铣平面等。如再利用特殊附件和夹具，其工艺范围还可扩大。工件在一次安装的情况下，即可完成多种表面的加工，这对于加工大而重的工件是特别有利的。卧式铣镗床结构复杂，生产率较低。
3.坐标镗床
坐标镗床是指具有精密坐标定位装置的镗床，是一种用途较为广泛的精密机床。它主要用于镗削尺寸、形状及位置精度要求比较高的孔系，还能进行钻孔、扩孔、铰孔、锪端面、切槽、铣削等工作。此外，在坐标镗床上还能进行精密刻度，样板的精密划线、孔间距及直线尺寸的精密测量等。它不仅适用于在工具车间加工精密钻模、镗模及量具等，而且也适用于在生产车间成批地加工孔距精度要求较高的箱体及其它类零件。坐标镗床有立式和卧式之分。立式坐标镗床适于加工轴线与安装基面(底面)垂直的孔系和铣削顶面；卧式坐标镗床适于加工与安装基面平行的孔系和铣削侧面。立式坐标镗床还有单柱和双柱两种形式。
4.镗削的工艺特点
镗孔是在已有孔的基础上用镗刀使孔径扩大并达到精度、粗糙度要求的加工方法。镗孔是常用的孔加工方法之一，对于直径较大的孔(一般D＞80～100mm)，内成形面或孔内环形槽等，镗削是最合适的加工方法。镗孔可分为粗镗、半精镗和精镗。一般镗孔的精度为IT8～IT7，表面粗糙度Ra值为0.8～1.6μm，精细镗时，精度可达IT7～IT6，表面粗糙度Ra值达0.2～0.8μm。
镗刀有单刃镗刀和多刃镗刀之分，由于它们的结构和工作条件不同，它们的工艺特点和应用也有所不同。
1)单刃镗刀镗孔的工艺特点
(1)适应性强 单刃镗刀是结构最简单的刀具之一，使用和刃磨方便；一把刀具可以加工不同直径的孔，各种结构类型的孔均能镗削；镗削加工可在钻孔、铸孔和锻孔的基础上进行，既可以粗加工，又可以半精加工和精加工。
(2)可以有效地校正原有孔轴线的偏斜或位置误差 用单刃镗刀镗孔，孔的尺寸精度、形状精度和位置精度及表面粗糙度主要取决于机床的精度和操作者的技术水平，所以镗孔可以校正原有孔轴线的偏斜或位置误差。
(3)生产率较低 镗刀的刀杆直径受被加工孔的限制，一般刚度差，为保证加工精度，常需用较小的背吃刀具和进给量，多次走刀以减少刀杆的弯曲变形和振动；调整镗刀头在刀杆上的径向位置时，操作复杂，费时费力，加上只有一个主切削刃参加工作，所以生产效率比扩孔和铰孔低。
2)多刃镗刀镗孔的工艺特点
(1)加工质量高 由于镗刀片在加工过程中的浮动，可以补偿镗刀安装误差及镗刀刀杆偏摆所引起的不良影响，提高孔的精度。又由于镗刀的修光刃比较宽，因而对孔壁的修光效果好，减小了表面粗糙度值。但由于镗刀是浮动的，故不能校正原有孔的轴线偏斜或位置误差。
(2)生产率较高 浮动刀片有两个主切削刃同时切削，并且操作简便，所以可提高生产率。 (3)刀具成本较单刃镗刀高 由于浮动镗刀片结构比单刃镗刀复杂，且刃磨要求高，故成
本较高。
2)镗削的应用
基于以上特点，镗削加工主要用于批量生产、精加工箱体类零件上直径较大的孔。另外
在卧式镗床上利用不同的刀具和附件，还可以进行钻孔、车端面、铣平面或车螺纹等，如图
5.17所示。
1.2.5 刨削、插削、拉削工艺
1.刨床简述
刨床类机床主要用于加工各种平面和沟槽。机床的主运动和进给运动均为直线运动，刨床类机床可分为牛头刨床、插床(相当于立式牛头刨床)、龙门刨床等。
牛头刨床见图5.18所示。底座上装有床身4，滑枕3带着刀架2作往复直线运动（主运动）。工件装在工作台1上，工作台1在横梁8上作间歇的横向进给运动。横梁8可在床身上升降，以适应加工不同高度的工件。
1—工作台；2—刀架；3—滑枕；4—床身；5—摇杆机构；6—变速机构；7—进给机构；8—横梁
2.刨削的工艺特点及应用
1) 刨削加工的工艺特点
（1）成本低 机床结构比较简单，调整和操作较容易；刨刀为单刃，形状与车刀相似，制造、刃磨、安装比较方便，加工成本低。
（2）生产率较低 刨削加工的主运动为往复直线运动，受惯性力的限制，并为了减少刨刀切入和切出工件时所产生的冲击振动，主运动的速度不能太高；刨刀通常是单刃切削，且刨刀在返回的行程中，不进行切削，增加了辅助时间。因此，刨削加工的生产率一般比铣削低。但对于窄长平面的加工，刨削因工件较窄而减少了往复走刀的次数，生产率可高于铣削。
（3）加工精度较低 刨削加工表面粗糙度Ra值为1.6～6.3μm。当在龙门刨床上用宽刃刨刀进行低速精刨时，其平面度可不大于0.02/1000，表面粗糙度Ra值可达0.4～0.8μm.
2) 刨削的应用
刨削的应用如图5.19所示，主要用来加工各种平面、直槽，也可以用来加工齿条、齿轮、花键及母线是直线的成形面等。
3.拉床简述
拉床是用拉刀加工各种内外成形表面的机床。拉刀上具有多排刀刃，拉削时可使被加工表面一次拉削成形，所以拉刀承受的切削力很大，通常采用液压驱动。
拉床的主参数是额定拉力，常见为50～400kN。拉床按加工表面种类不同可分为内拉床和外拉床，分别用于拉削工件的内表面和外表面。按着机床的布局又可以分为卧式和立式两类。
4.拉削的工艺特点与应用
在拉床上用拉刀加工的工艺过程叫做拉削加工。拉削被认为是刨削的进一步发展，它只有拉刀的主运动，而进给运动是由后一齿较前一齿递增一个齿升量的拉刀结构本身完成的（图5.20）。
拉削可以看作是按高低顺序排列的多把刨削刀进行的刨削。拉削的主要特点可概述如下：
(1)生产率高，加工范围广；
(2)加工精度较高、表面粗糙度值较小；
(3)拉床结构简单，拉刀寿命长；
拉削是一种高生产效率和高精度的加工方法，因拉刀结构复杂，制造、刃磨困难，成本高，所以一般只适用于大批大量生产。
拉削适用于各种中、小尺寸成型表面的加工，图5.21为拉削加工应用示例图。
另外插削也是直线运动加工方式的一种。插削所用的设备为插床。插削方式主要用来加工零件的内表面，比如花键槽、键槽(图5.22)等，也可用于加工多边形孔，比如四方孔、六方孔等。特别适于加工盲孔或有障碍台肩的内表面。
1.2.6 铣削工艺
1.铣床简述
铣床是用铣刀进行铣削加工的机床。铣削的主运动是铣刀的旋转运动，工件或铣刀的移动为进给运动。其生产率较高。铣床适应的工艺范围较广，可加工各种平面、台阶、沟槽、螺旋面等。如装上分度头还可进行分度加工。
铣床的主要类型有：卧式升降台铣床、立式升降台铣床、工具铣床、龙门铣床、仿形铣床、各种专门化铣床及数控铣床等。
2.升降台式铣床
升降台式铣床按主轴在铣床上布置方式的不同，分为卧式和立式两种类型。
卧式升降台铣床又称卧铣，是一种主轴水平布置的升降台铣床，如图5.23所示。工件安装在工作台5上，工作台安装在床鞍6的水平导轨上，工件可沿垂直于主轴3的轴线方向纵向移动。床鞍6装在升降台7的水平导轨上，可沿主轴的轴线方向横向移动，升降台7安装在床身1的垂直导轨上，可上下垂直移动。这样，工件便可在三个方向上进行位置调整或作进给运动。床身1固定在底座8上，床身内部装有主传动机构，顶部导轨上装有悬臂2，悬臂上装有安装铣刀心轴3的挂架4，铣刀安装在心轴上。在卧式升降台铣床上还可安装由主轴驱动的立铣头附件。
3.龙门铣床
龙门铣床主要用来加工大型工件上的平面和沟槽，是一种大型高效通用铣床。机床主体结构呈龙门式框架，如图5.24所示。横梁5可以在立柱4上升降，以适应加工不同高度的工件。横梁上装有两个铣削主轴箱(立铣头)3和6，两个立柱上分别安装卧铣头2和8。每个铣头是一个独立部件，内装主运动变速机构、主轴及操纵机构。工件装在工作台上，工作台可在床身1上作水平的纵向运动，也可以是调整铣头与工件间相对位置的快速调位运动。铣刀的旋转为主运动。龙门铣床刚度高，可多刀同时加工多个工件或多个表面，生产率高，适用于成批大量生产。
4.数控铣床
图5.25所示为XK5040A型立式数控铣床。该铣床总体结构先进、控制功能齐全、辅助功能完善、加工的自动化程度高，稳定性和可靠性比较好，适合于加工精度较高的零件。
5.铣削的工艺特点
(1)生产率较高 铣刀是典型的多齿刀具，在铣削时，同时参加切削的切削刃数量较多，总的切削宽度较大。铣削的主运动是旋转运动，因而有利于实现高速切削，所以铣削的生产率较高。
(2)铣削过程不平稳 易产生振动，铣刀的刀齿切入和切出使同时参加工作的切削刃数量发生变化，致使切削面积变化较大，切削力产生很大的波动，所以容易引起较大的冲击和振动。
(3)刀齿散热条件较好 刀齿在切离工件的时间内，可以得到一定的冷却，散热条件较好。但是，刀齿在切入和切出工件时，有冲击产生，会加速刀具的磨损，使刀具耐用度降低，甚至可能引起硬质合金刀片的碎裂。因此，铣削时，若采用切削液对刀具进行冷却润滑，则切削液必须连续浇注，以免产生较大的热应力。
6.铣削方式
根据铣刀与工件之间相对运动关系的不同，铣削可分为端铣和周铣两种方式。用端面铣刀加工平面，称为端铣；用圆柱铣刀加工平面，称为周铣。而周铣又分为逆铣和顺铣两种方式。如图5.26所示，铣刀的旋转方向和工件的进给方向相反时，称为逆铣；铣刀的旋转方向和工件的进给方向相同时，称为顺铣。逆铣比顺铣工作台运动平稳。
7.铣削的应用
由于铣削方式、铣刀类型和形状的多样化，再加上“分度头”、“圆形工作台”等附件，扩大了铣削的加工范围，使应用更加广泛。铣削主要用来加工各种平面、各类沟槽、成形面和切断等。表面粗糙度Ra值为1.6～6.3μm。图5.27中例举了几种典型的铣削加工表面。
1.2.7磨削工艺
1.磨床简述
磨床是用磨料或磨具(如砂轮、砂带、油石、研磨料)为工具进行切削加工的机床。它们是由于精加工和硬表面加工的需要而发展起来的。
为了适应磨削各种加工表面、工件形状及生产批量的要求，磨床的种类很多，其中主要类型有：外圆磨床(包括普通外圆磨床、万能外圆磨床、无心外圆磨床等)、内圆磨床(包括内圆磨床、无心内圆磨床、行星式内圆磨床等)、平面磨床、工具磨床(包括工具曲线磨床、钻头沟背磨床等)、刀具刃磨磨床(包括万能工具磨床、拉刀刃磨床、滚刀刃磨床等)、专门化磨床(专门用于磨削某一类零件的磨床，如曲轴磨床、凸轮轴磨床、花键轴磨床、活塞环磨床、齿轮磨床、螺纹磨床等)，以及研磨机、珩磨机、抛光机、超精加工机床、砂轮机等。
2.M1432A型万能外圆磨床
M1432A型万能外圆磨床主要用于磨削圆柱形或圆锥形的外圆和内孔，也能磨削台阶轴的轴肩和端平面。这种磨床属于普通精度级，通用性较大，但自动化程度不高，磨削效率较低，适用于工具车间、机修车间和单件、小批生产。
3.无心磨床
无心磨床通常指无心外圆磨床。无心磨削的特点是：工件不用顶尖支承或卡盘夹持，置于磨削砂轮和导轮之间并用托板支承定位，工作中心略高于两轮中心的连线，并在导轮摩擦力作用下带动旋转。导轮为刚玉砂轮，它以树脂或橡胶为结合剂，与工件间有较大的摩擦系数，线速度在10～50m/min左右，工件的线速度基本上等于导轮的线速度。磨削砂轮采用一般的外圆磨砂轮，通常不变速，线速度很高。一般为35m/s左右，所以在磨削砂轮与工件之间有很大的相对速度，这就是磨削工件的切削速度。
4.平面磨床
平面磨床用于磨削各种零件的平面。根据砂轮的工作面不同，平面磨床可分为用砂轮轮缘(圆周)进行磨削和用砂轮端面进行磨削两类。用砂轮轮缘磨削的平面磨床，砂轮主轴常处于水平位置(卧式)；而用砂轮端面磨削的平面磨床，砂轮主轴常为立式。根据工作台的形状不同，平面磨床又可分为矩形工作台和圆形工作台两类。根据砂轮工作面和工作台形状的不同，平面磨床主要有四种类型：卧轴矩台平面磨床、卧轴圆台平面磨床、立轴矩台平面磨床和立轴圆台平面磨床。
卧轴矩台平面磨床主要采用周磨法磨削平面，磨削时工件放在工作台上，由电磁吸盘吸住，机床运动有：砂轮的旋转运动、工件的纵向往复运动、砂轮的间歇横向进给 (手动或液压传动)和砂轮的间歇垂直进给 (手动)。这种磨床的工艺范围较宽，除了用周磨法磨削水平面外，还可用砂轮端面磨削沟槽及台阶等垂直侧平面。
5.磨削过程
砂轮是磨削的主要工具，如图5.29所示，它是由磨粒加结合剂用烧结的方法而制成的多孔物体。磨削过程是砂轮表面上的无数磨粒，通过砂轮与工件间的相对运动，从工件加工表面去除细微切屑的过程。砂轮上的每个磨粒单独工作时都可以看成是一把车刀在切削，而整个砂轮可以看成是一把具有无数个不同几何形状的车刀，因磨粒形状不一，分布也不规则，其切削刃口差别很大。锋利较为突出的磨粒，可以像车刀那样正常切削，而锋利不太突出且磨钝或者其工作前角为负值时，实际上只是在工件表面上刻划出细小的沟纹。因此，磨削过程实质上是切削、刻划与滑擦三种方式的综合作用。
6.磨削的工艺特点
(1)加工精度高 表面粗糙度值小磨削时，砂轮表面有数量众多的锋利磨粒，每个磨粒只能切下很薄的一层金属。因此，磨削加工可以达到很高的加工精度。由于磨削时具有很高的切削速度，加之磨粒切过后，残留面积的高度很小，能使已加工表面获得很小的表面粗糙度值。磨床的精度比一般的切削加工机床精度高，刚性及稳定性好，磨床的进给机构可以实现微量进给、微量切削，从而保证了精密加工的顺利进行，磨削加工精度一般可达IT7～IT6，表面粗糙度Ra值为0.2～0.8μm,当采用高精度磨削时，粗糙度Ra值可达0.008～0.1μm。
(2)砂轮具有自锐性 一般刀具的切削刃，如果磨钝或损坏，则切削不能继续进行，必须换刀或重磨。磨削中，磨钝的磨粒切削能力下降，作用在磨粒上的切削力却不断增大，如果砂轮硬度选择得比较合适，磨钝的磨粒便会在切削力的作用下自动脱落而露出新鲜锋利的磨粒，可继续进行磨削，砂轮的这种性质称为“自锐性”。砂轮的这种自锐作用是其它切削刀具所没有的。
(3)可加工高硬度材料 磨削加工时起切削作用的磨粒硬度很高，所以磨削可以加工一些用一般的金属切削刀具很难加工甚至是无法加工的高硬度材料，如淬火钢、高强度合金、陶瓷等。
(4)磨削温度高 磨削时的切削速度为一般切削加工的10～20倍。磨粒对工件产生严重的挤压和摩擦，使磨削区产生大量的磨削热，而砂轮本身的导热性却较差，磨削热在短时间内传不出去，因此在磨削区形成瞬时高温，一般可达800～1000℃。如此高的温度容易烧伤工件表面，使淬火钢件表面退火，硬度降低。因此，在磨削过程中，应采用大量的切削液。
(5)径向切削分力较大 由于砂轮与工件的接触宽度较大，而且磨粒大多以负前角切削，所以切削力在径向方向上的分力较大，当工艺系统的刚性也较差时，会使工件产生较大的变形，影响工件的加工质量。
7.磨削的应用
磨削加工应用范围广泛，它不但对内、外圆柱面，内、外圆锥面，平面，各种沟槽，螺纹，齿轮，花键以及各种成形表面进行精加工，也可以对一般加工方法难于加工的各种高硬
度材料进行精加工。随着精密磨削、高速磨削、强力磨削等新技术的发展，磨削加工的应用领域也在不断扩大，比如精加工中以磨代刮、粗加工中以磨代刨等。目前，磨削加工主要分为：外圆磨削、内圆磨削、平面磨削、无心磨削、螺纹磨削、齿轮磨削和花键磨削等，如图5.30所示。
1.2.8齿形加工工艺
1.齿轮加工机床简述
齿轮加工机床的种类繁多，分类的方法也很多，一般是按所能加工齿轮的类型进行分类的。通常分为圆柱齿轮加工机床和圆锥齿轮加工机床。圆柱齿轮加工机床主要有滚齿机、插齿机等；锥齿轮加工机床主要有直齿锥齿轮刨齿机、铣齿机、拉齿机和加工孤齿锥齿轮的铣齿机等。用于精加工齿轮齿面的机床有研齿机、剃齿机、磨齿机等。
2.滚齿机
滚齿机主要用于滚切直齿和斜齿外啮合圆柱齿轮及蜗轮。
滚刀在滚齿机上滚切齿轮的过程，与一对斜齿轮的啮合过程相似。滚刀相当于一个单齿(或双齿)大螺旋角齿轮，只是齿轮齿面上有容屑槽和切削刃。当它与齿坯作强迫啮合运动时，即切去齿坯上的多余材料，齿坯上将留下滚刀切削刃的包络面，形成齿轮。
图5.31所示是滚齿机外型图。立柱2在床身1上，滚刀架可沿立柱导轨上下移动，滚刀安装在刀杆4上，齿坯装在工作台9的中心轴7上随工作台旋转，后立柱8和工作台装在同一溜板上，可沿床身1的导轨作水平方向移动。根据工件的直径，调整其径向位置。当用径向进给法切削蜗轮时，这个水平移动是径向进给。3.插齿机
插齿机主要用于加工内外啮合的圆柱齿轮、扇形齿轮、齿条等，尤其适于加工内齿轮和多联齿轮，这是其它机床无法加工的。但插齿机不能加工蜗轮。
图5.32是Y5132型插齿机的外形图。插齿刀装在刀架的刀具主轴上，作上下往复切削运
动并旋转；工件装在工作台上作旋转运动，并随同工作台直线移动，实现径向切入运动；调整支架上的径向切入挡块位置，可使整个加工过程自动进行。
4.磨齿机
磨齿机多用于淬硬齿轮的齿面精加工。有的磨齿机可直接用来在齿坯上磨制小模数齿轮。磨齿能消除淬火后的变形，加工精度较高。磨齿后齿轮精度最低为6-4级。磨齿机有两大类，即成形法磨齿和展成法磨齿。成形法磨齿机应用较少，多数磨齿机为展成法。展成法磨齿机有连续磨齿和分度磨齿两类。
(1)连续磨齿 展成法连续磨齿机的工作原理与滚齿机相似，砂轮为蜗杆形，相当于滚刀，它相对工件作展成运动，磨出渐开线，加上进给运动就可磨出全齿。
(2)分度磨齿 这类磨齿机根据砂轮形状又可分为碟形砂轮型、大平面砂轮型以及锥形砂轮型三种。其工作原理基本相同，都是利用了齿条与齿轮的啮合原理，用砂轮代替齿条与齿轮啮合，从而磨出齿轮齿面。齿条的齿廓是直线，形状简单，易于修整砂轮廓形。加工时，被磨齿轮在假想齿条上滚动，每往复滚动一次，可完成一个或两个齿的磨削。因此需多次分度，才能磨完全部齿面。
5.齿轮成型方式
齿轮是传递运动和动力的重要零件，广泛应用于各种机械设备和仪器仪表中。常用的有圆柱齿轮、圆锥齿轮以及蜗轮等，其中圆柱齿轮应用最广泛。
齿形加工是齿轮加工的核心和关键，目前制造齿轮主要是用切削加工，也可以用铸造、辗压(热轧、冷轧)等方法。用切削加工的方法加工齿轮齿形，按加工原理的不同，可以分为如下两大类。
(1)成形法 是指采用与被切齿轮齿间形状相符的成形刀具，直接切出齿形的加工方法，比如铣齿和磨齿。
(2)展成法 是指利用齿轮刀具与被切齿轮的啮合运动，切出齿形的加工方法，比如插齿、滚齿、剃齿等。
6.铣齿加工工艺特点及应用
一般是在铣床上应用成形法进行加工。铣削时，工件安装在分度头上，用一定模数的盘状(或指状)铣刀对齿轮的齿间铣削，如图5.33所示。当加工完成一个齿间后，进行分度，再铣下一个齿间。其特点如下：
(1)成本较低 铣齿可以在一般的铣床上进行，刀具比其它齿轮刀具简单，因而加工成本较低。
(2)加工精度低 由于铣齿刀具一个刀号要加工一定范围内齿数的齿形。因此，实际齿形与理论上存在误差。此外，分齿用的分度头，其分度精度较低。
(3)生产率较低 铣刀每切一个齿间，都要重复消耗切入、切出、退刀以及分度等辅助时间，故生产率较低。
基于上述特点，铣齿仅适用于单件小批生产或维修工作中加工精度不高的低速齿轮。
7.插齿的工艺特点及其应用
插齿是在专用的插齿机上利用插齿刀根据展成法进行齿轮加工。
如图5.34所示，插齿过程相当于一对无啮合间隙的圆柱齿轮传动。插齿时，插齿刀与齿轮坯之间严格按照一对齿轮的啮合速比关系强制转动，即插齿刀转过一个齿，齿轮坯也转过相当一个齿的角度。在该过程中，插齿刀一边转动，一边作上下往复运动，以便进行切削。其刀齿侧面运动轨迹所形成的包络线，即为渐开线齿形。其工艺特点如下：
(1)齿形误差小，只要选用与被切齿轮的模数和压力角相同的插齿刀进行加工，则不论工
件的齿数多少，都可加工出正确的齿形。齿形精度可达8-7级。
(2)表面粗糙度值小，插齿时，由于插齿刀沿齿宽连续地切下切屑，啮合时载荷分布的均匀性好。在插齿过程中，包络齿形的切线数量比较多，所以插齿的齿面粗糙度值较小，Ra值可达1.6μm。
(3)加工范围大，同一模数的插齿刀可以加工模数相同而齿数不同的齿轮。
(4)生产率较，低插齿加工时有空行程存在，插齿刀是作直线往复运动，冲击较大，所以切削速度较低，但高于铣齿。
应用：插齿可加工内、外直齿圆柱齿轮以及相距很近的双联或多联齿轮，还可加工内、外螺旋齿轮。
8.滚齿的工艺特点及其应用
滚齿是在滚齿机上利用齿轮滚刀根据展成法进行齿轮加工。
如图5.35所示，它实质上也是按照一对斜齿轮相啮合的原理进行加工的。在滚切过程中，强制滚刀与齿轮坯按速比关系保持一对斜齿轮的啮合运动，滚刀刀齿侧面运动轨迹的包络线，即为渐开线齿形。其工艺特点如下：
(1) 齿形误差小，滚齿加工的齿形曲线同样不存在理论误差，其齿形精度略低于插齿加
工，可达8-7级。
(2)表面粗糙度值大，滚齿加工时，轮齿齿宽是由刀具多次断续切削而成的，并且由于受
到滚刀开槽数的限制，形成齿形包络线的切线数目少于插齿，所以齿面粗糙度Ra值大于插齿，
可达3.2μm-1.6μm。
(3)加工范围大，滚齿加工用一把滚刀可以加工模数和压力角相同而齿数不同的圆柱齿轮。
(4)生产率高，滚齿加工为多刀连续切削，切削速度快，所以生产率高于插齿和铣齿。
应用：滚齿可加工直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮，但不能加工内齿轮和相距很近的多联齿轮。滚齿和插齿一样，同样适用于单件小批生产和大批大量生产。铣齿、插齿和滚齿属于齿形的成形加工。为了进一步提高齿形的精度，还可以进行齿形精加工，其常用方法有剃齿、珩齿和磨齿等。
1.2.9 组合机床简介
组合机床是以系列化、标准化的通用部件为基础，以少量的专用部件组成的专用机床。它具有专用机床的结构简单、生产率和自动化程度较高的特点，又具有一定的重新调整能力，以适应现代生产中产品变化的需要，图5.36所示为复合式组合机床及组成情况。
组合机床与专用机床和通用机床相比有如下主要特点：
(1)组合机床中有70%～90%的通用零、部件，这些件经过了精心设计和长期实践考验，所以工作平稳而又可靠。
(2)设计组合机床时，通用零、部可直接选用而不必另行设计和制造，所以机床的设计和制造周期短，且成本低。
(3)当被加工对象改变时，可利用原有的通用零、部件组成新的组合机床，易于产品的更新换代。
1.3 机床夹具的工作原理及应用
5.3.1机床夹具的概念
1.夹具的定义
夹具是机械制造厂里使用的一种工艺装备，分为机床夹具、焊接夹具、冲压夹具、热处理夹具、装配夹具及检验夹具等。各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备，称机床夹具，如车床上使用的三爪自定心卡盘，铣床上使用的机床用平口虎钳等。
2.定位、夹紧和装夹的概念
工件在加工之前必须安放在夹具中，使其得到一个正确位置和方向，并使其在加工过程中虽然受到切削力及其外力的影响，仍能保证正确位置和方向，这就涉及到定位及夹紧的问题。
确定工件在机床上或夹具中相对刀具及其切削成形运动占有正确位置的过程，称为定位；工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧；将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程，称为装夹。
3.机床夹具在机械加工中的作用
用夹具装夹工件有下列优点：
(1)能稳定地保证工件的加工精度 用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度，由夹具保证，不受工人技术水平的影响，以保证一批工件的加工精度趋于一致。
(2)能提高劳动生产率 使用夹具装夹工件方便、快速，工件不需要划线找正，可显著地减少辅助工时，提高劳动生产率；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性。因此，可加大切削用量，提高劳动生产率；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高劳动生产率。
(3)能降低成本 在批量生产中使用夹具后，由于劳动生产率的提高、不需要高技术等级的工人以及废品率下降等原因，明显地降低了生产成本。
(4)能扩大机床的使用范围 比如要镗削某个零件上的台阶孔，如果没有卧式铣镗床和专用设备，就可以设计一夹具改在车床上加工。
4.机床夹具的分类
机床夹具的种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。常用的分类方法有以下几种：
1)按夹具的使用特点分类
（1）通用夹具 已经标准化的、可加工一定范围内不同工件的夹具，称为通用夹具。如三爪自定心卡盘、机床用平口虎钳、万能分度头、磁力工作台等。
（2）专用夹具 专为某一工件的某道工序设计制造的夹具，称为专用夹具。专用夹具一般在批量生产中使用。
（3）可调夹具 夹具的某些元件可调整或可更换，以适应多种工件加工的夹具，称为可调夹具。它还分为通用可调夹具和成组夹具两类。
（4）组合夹具 采用标准的组合夹具元件、部件，专为某一工件的某道工序组装的夹具，称为组合夹具。
（5）拼装夹具 用专门的标准化、系列化的拼装夹具零部件拼装而成的夹具，称为拼装夹具。它具有组合夹具的优点，但比组合夹具精度高，效率高，结构紧凑。它的基础板和夹紧部件中常带有液压缸。此类夹具更适合在数控机床上使用。
2)按使用机床分类
夹具按使用机床可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹具以及其它机床夹具等。
3)按夹紧的动力源分类
夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及真空夹具等。
5.机床夹具的组成
在具体研究夹具设计问题时，需要将夹具分成几个既相互独立，又彼此联系的组成部分。现以后盖钻孔夹具为例，可概括出一般夹具普遍共有的结构组成部分。
1）定位装置
定位装置的作用是使工件在夹具中占据正确的位置。如图5.37所示，钻后盖上Φ10mm孔，其钻夹具如图5.38所示。夹具上的圆柱销5、菱形销9和支承板4都是定位元件，通过它们使工件在夹具中占据正确的位置。
2) 夹紧装置
夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力(切削力等)作用时不离开已经占据的正确位置。
图5.38中的螺杆8(与圆柱销合成一个零件)、螺母7和开口垫圈6就起到了上述作用。
3)对刀或导向装置
用于确定刀具相对于定位元件的正确装置。如图5.38中钻套1和钻模板2组成导向装置，确定了钻头轴线相对定位元件的正确位置。铣床夹具上的对刀块和塞尺为对刀装置。
4) 连接元件
连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。如图5.38中夹具体3的底面为安装基面，保证了钻套1的轴线垂直于钻床工作台以及圆柱销5的轴线平行于钻床工作台。因此，夹具体可兼作连接元件。车床夹具上的过渡盘、铣床夹具上的定位键都是连接元件。
5) 夹具体
夹具体是机床夹具的基础件，如图5.38中的件3，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。
6) 其它装置或元件
它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。如需加工按一定规律分布的多个表面时，常设置分度装置；为能方便、准确地定位，常设置预定位装置；对于大型夹具，常设置吊装元件等。
1.3.2工件在夹具中的定位
在夹具设计中，定位方案不合理，工件的加工精度就无法保证。因此，工件在夹具中的定位，是夹具设计中首先要解决的问题。分析定位问题，关键在于定位基准的选择。下面以定位基准已经选定为前提，来分析、讨论工件在夹具中的定位。
1.工件定位的基本原理
如图5.39所示，任一刚体在空间都有六个自由度，即沿x、y、z三个坐标轴的移动自由度，以及绕此三个坐标轴的转动自由度。
假设工件也是一个刚体，要使它在机床上(或夹具中)完全定位，就必须限制它在空间的六个自由度。如图5.40所示，用六个定位支承点合理分布，使其与工件接触，每个定位支承点限制工件的一个自由度，便可将工件六个自由度完全限制，工件在空间的位置被唯一地确定。由此可见，要使工件完全定位，就必须限制工件在空间的六个自由度，此即工件的“六点定位原则”。
在应用工件“六点定位原则”进行定位问题分析时，应注意到如下几点：
(1)定位就是限制自由度，通常用合理设置定位支承点的方法，来限制工件的自由度。
(2)定位支承点限制工件自由度的作用，应理解为定位支承点与工件定位基准面始终保持紧贴接触。若二者脱离，则意味着失去定位作用。
(3)一个定位支承点仅限制一个自由度，一个工件仅有六个自由度，所设置的定位支承点数目，原则上不应超过六个。
(4)分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响。工件的某一自由度被限制，并非指工件在受到使其脱离定位支承点的外力时，不能运动。欲使其在外力作用下不能运动，是夹紧的任务；反之，工件在外力作用下不能运动，即被夹紧，也并非是说工件的所有自由度都被限制了。所以，定位和夹紧是两个概念，绝不能混淆。
(5)定位支承点是由定位元件抽象而来的。在夹具中，定位支承点总是通过具体的定位元件体现。至于具体的定位元件应转化为几个定位支承点，需结合其结构进行分析。
在夹具设计和定位分析中，还经常会遇到以下几个问题：完全定位和不完全定位；欠定位和重复定位。工件定位时，影响加工要求的自由度必须限制；不影响加工要求的自由度，有时要限制，有时可不限制，视具体情况而定。按照加工要求应限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位。确定工件在夹具中的定位方案时，欠定位是决不允许发生的.
重复定位（亦称过定位）可分为两种情况：当工件的一个或几个自由度被重复限制，并对加工产生有害影响的重复定位，称为不可用重复定位，不可用重复定位是不允许的；当工件的一个或几个自由度被重复限制，但仍能满足加工要求，即不但不产生有害影响，反而可增加工件装夹刚度的定位，称为可用重复定位。在生产实际中，可用重复定位被大量采用。 2.常见的定位方式
工件的定位表面有各种形式，如平面、外圆、内孔等。对于这些表面，总是采用一定结构的定位元件，以定位元件的定位面与工件定位基准面相接触或配合，实现工件的定位。
1) 工件以平面定位
在机械加工中，利用工件上一个或几个平面作为定位基面来安装工件的定位方式，称为平面定位。如箱体、机座、支架、板盘类零件等，多以平面为定位基准。所用的定位元件可分为基本支承和辅助支承两类，常用的支承元件已标准化。现介绍它们的结构特点。
(1)基本支承基本支承是指能限制工件自由度的支承。可分为：
①固定支承 指高度尺寸固定，不能调整的支承，包括固定支承钉和固定支承板两类。固定支承钉用于较小平面的支承，而固定支承板用于较大平面的支承。图5.41所示为四种固定支承钉。图(a)为平头支承钉，用于已加工过的平面；图(b)为球头支承钉，用于未加工平面，以便保证良好的接触，图(c)为网纹头支承钉，用于未加工平面，可减小实际接触面积，增大摩擦，使定位稳定可靠，但由于槽中易积屑，故多用于侧面定位；图(d)是带套筒的支承钉，用于大批大量生产，便于磨损后更换。
②可调支承 它指顶端位置可在一定高度范围内调整的支承。多用于未加工平面的定位，以调节和补偿各批毛坯尺寸的误差，一般每批毛坯调整一次。图5.42表示了两种可调支承的基本形式，均由螺钉及螺母组成。支承高度调整后，应注意用螺母锁紧。
③自位支承 指支承本身的位置在定位过程中，能自动适应工件定位基准变化的一类支承。自位支承能增加与工件定位面的接触点数目，使其单位面积压力减小，故多用于刚度不足的毛坯表面或不连续平面的定位。此时，虽增加了接触点的数目，却并未发生过定位。图5.43为几种自位支承的结构形式，其中图(a)和图(b)为双接触点，图(c)为三接触点。无论哪一种，都只相当于一个定位支承，限制工件的一个自由度。
(2)辅助支承
辅助支承是指对工件不起限制自由度作用的支承，主要用于提高工件的刚度和定位稳定性。如图5.44所示的台阶零件，当用平面1定位铣平面2时，于工件右部底面增设辅助支承3，可避免加工过程中工件的变形。
辅助支承的结构形式很多，如图5.45所示。无论采用哪一种形式，都应注意，加上的辅助支承不应限制工件的自由度，或破坏工件原有的定位。
2)工件以圆孔定位
有些工件，如套筒、法兰盘、拨叉等以孔作为定位基准，此时采用的定位元件有定位销、
定位心轴等。
(1)定位销定位销的结构如图5.46所示。
(2)锥销常用于工件孔端的定位，其结构如图5.47所示。图(a)用于精基准，图(b)用于粗基准，可限制工件三个自由度。
(3)定位心轴 定位心轴主要用于盘套类零件的定位。
3）工件以外圆柱面定位
工件以外圆柱面定位在生产中是常见的，如轴套类零件等。常用的定位元件有V形块、定位套、半圆定位座等。
(1)V形块V形块是用得最广泛的外圆表面定位元件。典型的V形块结构如图5.49所示，其中图(b)、(c)为长V形块，用于定位基准面较长或分为两段时的情况。在V形块上定位时，工件具有自动对中作用。V形块的结构尺寸已经标准化，其两斜面的夹角α有60°、90°和120°三种。
(2)定位套筒定位套筒结构形式如图5.50所示。它装在夹具体上，用以支承外圆表面，起定位作用。这种定位方法，元件结构简单，但定心精度不高，当工件外圆与定位孔配合较松时，还易使工件偏斜。因而，常采用套筒内孔与端面一起定位，以减少偏斜。若工件端面较大，为避免过定位，定位孔应做得短些。
(3)半圆孔定位座 将同一圆周面的孔分成两半圆，下半圆部分装在夹具体上，起定位作用，上半圆部分装在可卸式或铰链式盖上。工作表面是用耐磨材料制成的两个半圆衬套，并镶在基体上，以便于更换。半圆孔定位座适用于大型轴类工件的定位。
(4)外圆定心夹紧机构 在实现定心的同时，能将工件夹紧的机构，称为定心夹紧机构，如三爪自定心卡盘、弹簧夹头等。
4）工件以组合表面定位
以上所述定位方法，全指工件以单一表面定位。实际上，工件往往是以几个表面同时定位的，称为“组合表面定位”。以下就几种不同组合情况加以叙述。
(1)一个平面和二个与其垂直的孔的组合在箱体、连杆、盖板等类零件加工中，常采用这种组合定位，俗称“一面二孔”定位。一面二孔定位时所用的定位元件是：平面采用支承板，二孔采用定位销，如图5.51所示。
(2)一个平面和两个与其垂直的外圆柱面的组合，工件在垂直平面定位后，再将工件左端用圆孔或V形块定位，工件右端外圆所用的V形块必须做成浮动结构，使其只能限制工件一个自由度，否则就会出现过定位。
(3)一个孔和一个平行于孔中心线的平面的组合 图5.52所示两个零件，均需以大孔及底面定位，加工两小孔。视其加工尺寸要求的不同，利用图(a)零件选用图(c)所示的定位方案，图(b)零件选用图(d)所示的定位方案，均能避免过定位，并保证工件加工要求。
1.3.3 定位误差的分析
一批工件逐个在夹具上定位时，由于工件及定位元件存在公差，使各个工件所占据的位置不完全一致，加工后形成加工尺寸的不一致，称为加工误差。这种只与工件定位有关的加工误差，称为定位误差，用ΔD表示。
造成误差的原因有两个：一是定位基准与工序基准不重合，由此产生基准不重合误差ΔB；
二是定位基准与限位基准不重合，由此产生基准位移误差ΔY。
1.基准不重合误差ΔB
图5.53(a)是在工件上铣缺口的工序简图，加工尺寸为A和B。图5.53(b)是加工示意图，工件以底面和E面定位。C是确定夹具与刀具相互位置的对刀尺寸，在一批工件的加工过程中，C的大小是不变的。加工尺寸A的工序基准是F，定位基准是E，两者不重合。当一批工件逐个在夹具上定位时，受尺寸S±δs/2的影响，工序基准F的位置是变动的。F的变动直接影响A的大小，造成A的尺寸误差，这个误差就是基准不重合误差。显然，基准不重合误差的大小应等于因定位基准与工序基准不重合而造成的加工尺寸的变动范围。
2.基准位移误差ΔY
图5.54(a)是在圆柱面上铣槽的工序简图，加工尺寸为A和B。图5.54(b)(c)是加工示意图，工件以内孔D在圆柱心轴(直径为d0)上定位，O是心轴轴心，即限位基准，C是对刀尺寸。
尺寸A的工序基准是内孔轴线，定位基准也是内孔轴线，两者重合，ΔB=0。但是，由于定位副(工件内孔面与心轴圆柱面)有制造公差和配合间隙，使得定位基准(工件内孔轴线)与限位基准(心轴轴线)不能重合，在夹紧力FJ的作用下，定位基准相对于限位基准下移了一段距离。定位基准的位置变动影响到尺寸A的大小，造成了A的误差，这个误差就是基准位移误差。
1.3.4 夹紧装置的组成
工作定位后，将其夹紧以承受切削力等作用的机构，称为夹紧装置。
夹紧装置的种类很多，但其结构均可由两部分组成：动力装置和基本夹紧机构。前者产生夹紧力，后者用来传递夹紧力。
1.动力装置
在机械加工过程中，要保证工件不离开定位时所占据的正确位置，就必须有足够的夹紧力来平衡切削力、惯性力、离心力及重力等对工件的影响。夹紧力的来源，一是人力；二是某种动力装置。常用的动力装置有：液压装置、气压装置、电磁装置、电力装置、气-液联动装置和真空装置等。
2.夹紧机构
要使动力装置所产生的力或人力正确地作用到工件上，需要有适当的传递机构。夹紧机构在传递力的过程中，能根据需要改变力的大小、方向和作用点。手动夹具的夹紧机构还应具有良好的自锁性能，以保证人力的作用停止后，仍能可靠地夹紧工件。图5.55是液压夹紧的铣床夹具。其中，液压缸4、活塞5、活塞杆3等组成了液压动力装置，铰链臂2和压板1等组成了铰链压板夹紧机构。
夹紧机构的种类虽然很多，但其结构大都以钭楔夹紧机构、螺旋夹紧机构和偏心夹紧机构为基础，这三种夹紧机构合称为基本夹紧机构。
1.4 特种加工方法
随着科学技术的不断发展，对某些零件的性能要求越来越高。高硬度、高强度、高韧性、切削加工性差的材料以及具有特殊性能的新型材料不断出现，具有特殊结构和特殊要求的零件越来越多，传统的加工方法已经不能满足需要。例如对硬质合金、钛合金、耐热钢、不锈钢、淬火钢、金刚石、宝石、陶瓷等材料的加工，各种模具上特殊断面的型孔、喷油嘴小孔、容缝等以及高精度细长零件、薄壁零件和弹性元件等的加工，仅靠传统的机械加工方法很难完成，有的根本无法加工，于是逐步发展产生了特种加工方法。
特种加工方法就是直接利用电能、化学能、声能和光能等对材料进行加工的方法。
1.4.1电火花加工
电火花加工又被称为电蚀或放电加工，它是利用工件与工具之间不断产生脉冲放电的电蚀造成局部瞬间的高温将金属蚀除，从而对金属材料进行加工的方法。
1.电火花加工的基本原理
电火花加工原理如图5.56所示。
火花放电必须在有一定绝缘性能的工作液(即液体介质)中进行，例如煤油、皂化液或去离子水等，它们具有较高的绝缘强度，以有利于产生脉冲火花放电。同时，液体介质还能把电火花加工过程中产生的金属小屑等电蚀产物从放电间隙中排除出去，且对电极表面有较好的冷却作用。电火花加工时，工件与工具分别与脉冲电源的两输出端相联接，自动进给调节
装置(此处为液压油缸及活塞)使工具和工件间经常保持一很小的放电间隙。当脉冲电压加到两极之间时，便在当时条件下相对某一间隙最小处或绝缘强度最低处击穿介质在该局部产生火花放电，瞬时高温使工具和工件表面都被腐蚀掉一小部分金属，各自形成一个凹坑，如图5.57所示。图(a)表示单个脉冲放电后的电蚀坑，图(b)表示多次脉冲放电后的电极表面。脉冲放电结束后，经过一段间隔时间(即脉冲间隔t0)，使工作液恢复绝缘后，第二个脉冲电压又加到两极上，又会在当时极间距离相对最近或绝缘强度最弱处击穿放电，又电蚀出一个凹坑。在这么高的频率下，连续不断地重复放电，工具电极不断地向工件进给，就可将工具的形状复制在工件上，加工出所需要的零件。整个加工表面将由无数个小凹坑组成。
在电火花加工过程中，工具和工件电极都遭到腐蚀，但两极间腐蚀量是不等的。因此，加工时要根据具体条件合理选择极性。应将工件接在腐蚀量大的一极，工具接在腐蚀量小的一极。通常把工件接正极的加工称为正极性加工，工件接负极的称为负极性加工。
2.电火花加工方法的分类
电火花加工方法按在加工过程中工具与工件相对运动的方式和用途不同，大致可分为电火花穿孔成型加工、电火花线切割、电火花磨削、电火花回转加工、电火花表面强化与刻字五大类。前四类属电火花成型加工，是用于改变零件形状或尺寸的加工方法；后者则属表面加工方法，用于改善或改变零件表面性质。其中以电火花穿孔成型加工和电火花线切割应用最为广泛。
3.电火花加工的特点
(1)可用“软”的工具来加工任何高硬度的导电金属材料，如淬火钢、不锈钢、耐热钢和硬质合金等。
(2)加工过程是靠电热效应实现的，故不产生因切削力所引起的残余应力和变形。
(3)放电时间极短，对整个工件而言，几乎不受热的影响，因此加工表面的物理力学性能和质量较高。
(4)由于直接用电能进行加工，调整变换容易，易于实现自动化。
4.电火花加工的应用
(1）穿孔加工 常用于加工冲压模具的凹模、粉末冶金模、拉丝模、喷丝模孔，和各种小孔、型孔、窄缝等。
10-丝杠
(2)型腔加工 常用于加工锻模、压铸模、挤压模、塑料模、胶木模及型腔零件。型腔加
工属于盲孔加工，加工较困难。
(3)电火花线切割机 是利用移动的细金属丝(钼丝、钨钼丝、黄铜丝等)作为工具电极，在金属丝与工件之间浇上工作液，并通以脉冲电流，使之产生火花放电而切割工件。工作过程如图5.58所示。线切割加工省去了成型加工的工具电极，降低了成本，缩短了生产周期，移动线电极损耗小，加工精度高。
(4)其它应用 电火花磨削加工、电火花表面强化、齿轮跑合等加工。
1.4.2电解加工
1.加工原理
电解加工是利用金属在电解液中产生阳极溶解的电化学反应将工件加工成形的一种方法，也称电化学加工，其加工原理如图5.59所示。
电解加工时，在工件(阳极)和工具电极(阴极)之间接入低电压、大电流的直流电源(6～
24V、500～2000A)，在两电极间的狭小间隙(0.1～0.8mm)内有高速电解液通过，这时工件就会不断溶解。开始时，两极之间的间隙大小不等，间隙小处电流密度大，金属(阳极)去除速度快；而间隙大处电流密度小，去除速度慢，如图5.60所示。随着工件表面金属材料的不断溶解，工具阴极不断地向工件进给，溶解的电解产物不断被电解液冲走，工件表面也就逐渐被加工成接近于工具电极的形面。如此继续，直至将工具的形面复印到工件而得到所需形
面。
2.电解加工特点
(1)能以简单的进给运动一次加工出形状复杂的形面和形腔，生产率比电火花加工高5～10倍。
(2)可加工高硬度、高强度和高韧性等难切削的金属材料(如淬火钢、高温合金、钛合金
等)。
(3)加工中无切削力，适合于薄壁零件的加工。
(4)工具电极在理论上不会损耗，可长期使用。
(5)加工后零件表面无残余应力、毛刺，表面粗糙度达Ra0.2～0.8μm。
电解加工存在的问题是加工尺寸精度不太高(难以达到±0.03mm以上的精度)，电解液对设备有腐蚀作用，电解产物难以处理与回收，故应采取防护措施。
3.电解加工的应用
(1)型孔加工 适用于多种几何形状及花键等通孔与盲孔加工。特别是形状复杂或尺寸较小的型孔，用电解加工很容易实现。
(2)型腔加工 电解加工可以使用成型阴极对复杂型腔一次成型，生产率高，表面光洁，可以节省修磨工时；特别是对已淬火工件的加工，可以避免加工过程中产生应力和变形，但其加工精度较差，尺寸精度一般为±0.1～0.2mm。目前，锻模型腔加工应用较多。
(3)型面加工 型面电解加工是指将工件外表面加工成一定形状的电解加工方法。此外，电解加工常用于精加工和半精加工，还可用于固定阴极加工、去毛刺、倒角、电解珩磨和电解磨削等。
1.4.3 超声波加工
1.超声波加工的基本原理
超声波加工是利用工具端面作超声频振动，通过磨料悬浮液加工硬材料的一种成型方法。图5.61所示为超声波加工原理图。加工时，在工具与工件之间加入液体(水或煤油)与磨料混合的磨料液，并使工具以很小的力压在工件上，超声波换能器产生16000Hz以上的声频，纵向振动，并借助振幅扩大棒把振幅放大到0.05～0.1mm左右，驱动工具端面作超声振动，迫使工作液中悬浮的磨粒以很大的速度和加速度不断地撞击、抛磨被加工表面，把加工区域的材料粉碎成很细的微粒，并从工件上打击下来。除了磨粒的高频撞击和抛磨作用外，工作液还会受工具端部的超声振动作用，同时产生高频、交变的液压正负冲击波。正冲击波迫使工作液钻入被加工材料的微细裂缝处，加强了机械的破坏作用。当工具端面以很大的加速度离开工件表面时，加工间隙内形成负压和局部真空，并在工作液体内形成很多微空腔，当工具端面以很大的加速度接近工件表面时，就会引起极强的液压冲击波，可以强化加工过程。这样便可在工件上逐步加工出与工具断面形状相似的孔穴。超声波换能器是把高频电能转换成机械能的重要组件。上部绕组称为磁致伸缩器。当输入交流正弦电流时，由于磁致伸缩效应(铁、钴、镍及其合金的长度能随所处的磁场强度的变化而伸缩的现象)而产生机械振荡，但这时的振幅极小，不超过0.005～0.01mm。而超声波加工所必需的振幅为0.01～0.1mm，因此需通过振幅扩大棒加以放大。扩大棒是一个上粗下细的杆，它所以能放大振幅，是由于通过其每一截面的振动能量是常值(略去传播损耗)，截面小的地方能量密度大，振幅也大。这种锥形扩大棒可将振幅扩大5～10倍。
工具的形状和尺寸，取决于工件被加工面的形状和尺寸。工具通常采用韧性材料制成，常用未淬火碳素钢。磨料常采用碳化硼、氧化铝等。磨料的粒度对加工生产率及精度有很大影响。磨料悬浮液通常是由泵注入工件与工具之间的。
2.超声波加工的特点
(1)主要用于各种不导电的硬脆材料，如玻璃、陶瓷、石英、宝石等。对于导电的硬质合金、淬火钢等，也能加工，但生产率要低些。
(2)加工时，对工件材料的宏观作用力小，热影响小，特别适于加工某些不能承受较大机械力的薄壁、窄缝和薄片零件等。
(3)由于工具不需要旋转，因此易于加工出各种复杂形状的型孔、型腔和成形表面等。
(4)超声波加工的生产率低，加工的尺寸精度达±0.01mm，表面粗糙度Ra值为0.63～0.1μm。
3.超声波加工的应用
目前，超声波加工主要用于硬脆材料的孔加工，套料、切割、雕刻以及研磨金刚石拉丝模等。另外，在加工难切硬质金属材料及贵重脆性材料时，利用工具作高频振动，还可以与其它加工方法(比如切削加工和电加工)配合，进行复合加工。
1.4.4 激光加工
1.激光加工的基本原理
“激光”就是原子受激幅射得到强度放大的光。它具有单色性好(具有相同的波长或频率)、方向性强(发散角极小，接近于零)、相干性好(相位一致)的特性。由于上述特性，便有可能使之在空间和时间上的能量高度集中起来。当功率密度极高的激光束聚焦在被加工工件上时，焦点处的最大功率可达108~1010W/cm2，在这点极小区域内(例如在10μm范围内)可产生上万度高温，局部材料急剧熔化以致气化蒸发，并形成小凹坑。因为整个过程发生在几毫秒的瞬间，它的反冲力在工件内部形成一个很强烈的冲击波，工件材料就在高温熔融、气化和冲击波的同时作用下被打出一个小孔。如果移动工件或激光束，便可连续地打出一连串小孔，达到加工成形面和切割的目的。
图5.62所示为激光发生器的结构示意图。激光发生器的作用是将电能转化为光能，从而产生激光束。电源经高压整流后向储能电容器组充电，当电容器电压升高到一定值时，电源自动切断；此时电容器的电压加到脉冲氙灯上，当高压触发器触发氙灯后，氙灯管中氙气电离，电离结果使氙灯管内变成导体而电阻极小，此时电容器在极短时间内通过氙灯放电，产生强烈光子。放电结束后，又自动接通高压电源再次向电容器充电，如此连续地重复上述过程。
氙灯俗称光泵，它产生的光子经聚光器反射后，可将80%左右的光子集中于工作介质上。固体工作物质常用红宝石、钕玻璃棒、YAG缸铝石镏石等，气体工作物质常用CO2、He、N2等。聚光器常制成圆柱形或椭圆形，内表面抛光(Ra≤0.04μm)并镀银或金以提高反射率。工作物质受光泵发射的光子激发后，吸收特定波长的光，当光照强度足够时，可形成工作物质中亚稳态粒子数多于稳态粒子数的状态，此现象称为“粒子数反转”。集中于工作物质上的激光分子的运动是不规则的。为了取得激光，在工作物质两端加两块互相平行的反射镜，此装置称为光学谐振腔；两块反射镜的反射率不同，一块是使光子几乎100%反射的全反射镜，另一块是使光子反射95%～98%的部分反射镜，光子通过部分反射镜输出。在谐振腔内，工作物质中处于亚稳态级粒子相对于稳态级而言是不稳定的，它有沿任意方向自发跃迁的趋势。凡是不沿谐振轴线方向运动的光子，会很快通过谐振腔的侧面逸出腔外；而沿轴线方向运动的光子则在腔内继续前进，沿途会与腔内处于亚稳态的粒子发生作用，使其发生受激幅射，又产生一个光子，结果一个光子变成两个光子。再继续前进，继续激发亚稳态粒子，则光子数目会从二变成四、四变成八……，这样继续前进下去，继续激发亚稳态粒子，引起连锁反应的结果，在极短时间内使光子产生谐振，受激幅射越来越强，就使光束不断得到放大而越来越强，以至可达到受激幅射强度超过自发辐射强度，从而获得激光束输出。
2.激光加工的特点
(1)不需要工具，故不存在工具消耗、更换、调整等问题，适宜于自动化连续操作。
(2)不受切削力影响，易于保证精度。
(3)几乎能加工所有材料。如各种金属材料、半导体、陶瓷、石英、玻璃、金刚石等。
(4)加工速度快、效率高、热影响区小。
(5)可加工深孔、窄缝等。直径或宽度可小到几个微米，深度可达直径或宽度的10倍以
上。
(6)可透过玻璃对工件进行加工。这在特殊情况下(如工件需在真空环境中加工)是很有利
的。
3.激光加工的应用
(1)激光打孔 适用于金刚石、红宝石、陶瓷、橡胶、塑料，以及硬质合金、不锈钢等各
种材料。
(2)激光切割 只要工件与激光束之间有相对移动，就可实现激光切割。当切割直线时，还可借助于柱面透镜将激光束聚焦成线，以提高切割速度。采用氧气喷嘴与激光器连用的方法，一边吹氧一边切割，可大大提高切割效率。
除此之外，激光焊接和激光热处理的应用也日趋广泛。
1.4.5 电子束和离子束加工
1.电子束加工原理和特点
1)电子束加工原理
电子束加工装置基本结构如图5.63所示，它主要由电子源系统、真空系统、控制系统和电源等组成。电子束加工是在真空条件下，利用电流加热阴极发射电子束，带负电荷的电子束高速飞向逞高电位的正极，在飞向正极过程中，经过加速极加速，又通过电磁透镜把电子束聚焦。利用聚焦后能量密度极高(106～10９W/cm２)的电子束，以极高的速度冲击到工件表面极小的面积上，在极短的时间(几分之一微秒)内，其能量的大部分转变为热能，使被冲击部分的工件材料达到几千摄氏度以上的高温，从而引起材料的局部熔化和气化。控制电子束能量密度的大小和能量注入时间，就可以达到不同的加工目的。如果只使得材料局部加热，就可以进行电子束热处理；若使材料局部熔化，可进行电子束焊接；提高电子束能量密度，使材料熔化和汽化，就可进行打孔、切割等加工；利用较低能量密度的电子束轰击高分子材料时产生化学变化的原理，可进行电子束光刻加工。
2)电子束加工的特点及应用
（1）能量密度高，聚焦点范围小，适合于加工精微深孔和窄缝等，速度快，效率高。
（2）工件变形小。电子束压力很微小，主要靠瞬时蒸发，工件很少产生应力和变形，且不存在工具损耗等，所以对脆性、韧性、导体、半导体、非导体材料都可以加工，尤其适于加工热敏材料。
（3）整个电子束加工是在真空中进行的，因而避免了在空气中加工时的气体影响，加工部分在高温时也不易氧化。因此，特别适合加工易氧化的金属及合金材料，以及纯度要求极高的半导体材料等。
（4）可控性好。电子束的强度和位置均可由电、磁的方法直接控制，所以作为工具的电子束可控制性能极好，可加工出斜孔、弯孔及特殊表面，也便于实现自动化生产。
（5）电子束加工有一定的局限性，一般只用来加工小孔、小缝及微小的特形表面，且需要有真空设施及数万伏的高压系统。
2.离子束加工原理和特点
1—真空抽气口；2—灯丝；3—惰性气体注入口；4—电磁线圈；5—离子束流；6—工件；7—阴极；8—引出电极；9—阳极；10—电离室
1)离子束加工原理
离子束加工装置与电子束加工装置类似，它包括离子源系统、真空系统、控制系统和电源等部分。主要不同部分是离子源系统，图5.64所示为考夫曼型离子源示意图。
离子束加工的原理和电子束加工原理基本类似，也是在真空条件下，把氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)等惰性气体，通过离子源电离而产生的离子束经过加速、聚焦后，射到工件表面的加工部位，以实现去除加工。不同的是离子带正电荷，其质量比电子大数千倍乃至数万倍，如氩离子的质量是电子的7.2万倍。所以，一旦离子加速到较高速度时，离子束比电子束具有更大的撞击动能，它是靠微观的机械撞击能量，而不是靠动能转化为热能来加工的。例如加速到几十到几千电子伏特时，主要用于离子溅射加工；如果加速到一到几万电子伏特，且离子入射方向与被加工表面成25°～30°角度时，则离子可将工件表面的原子或分子撞击出去，以实现离子铣削、离子蚀刻或离子抛光等；加速到几十万电子伏特或更高，离子可穿入被加工材料内部，称为离子注入，以实现离子镀覆、半导体材料的离子掺杂等。
如图5.66所示，考夫曼型离子源由灼热的灯丝2发射电子，在阳极9的作用下向下方移动，同时受线圈4磁场的偏转作用，作螺旋运动前进。惰性气体氩在3处注入电离室10，在电子的撞击下被电离成等离子体，阳极9和阴极8上各有300个直径为0.3mm的小孔，上下位置对齐。在阴极8的作用下将离子吸出，形成300条准直的离子束，均匀地分布在直径为50～300mm的面积上，以实现精微蚀刻加工。
2)离子束加工的特点及应用
（1）易于精确控制，加工精度高。由于离子束可以通过离子光学系统进行扫描，使微离子束可以聚焦到光斑直径1μm以内进行加工，同时离子束流密度和离子的能量可以精确控制，可以对材料实行“原子级加工”或“毫微米加工”，可将材料的原子一层一层的铣削下来，尺寸精度的控制可用原子间距为度量单位，从而达到尺寸精度和粗糙度的极限。所以离子束加工是所有特种加工方法中最精密、最微细的加工方法，是当代纳米级加工技术的基础。
（2）由于离子束加工是在真空中进行的，所以污染小，特别适用于对易氧化的金属、合金材料和半导体材料的加工。
（3）离子束加工是靠离子轰击材料表面的原子来实现的，它是一种微观作用，宏观压力很小，所以加工应力、变形等极小，加工质量高，适合于对各种材料和低刚度零件的加工。 （4）离子束加工设备费用贵、成本高，加工效率低，因此应用范围受到一定的限制。
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不锈钢弹性体热处理www.tool-tool.com
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0Cr17Ni4Cu4Nb材料弹性体热处理工艺流程热处理工艺流程为：清洗→固溶处理→深冷处理→时效处理。固溶时的冷却介质为水冷、油冷或强制惰性气体冷却，冷却速率有很大区别，同时要考虑弹性体尺寸的大小，降温速率要有所不同，使固溶冷却速度达到相应要求，固溶时的冷却介质、冷却速度对仪器的指标影响很大。我们对两个厂家生
1. 0Cr17Ni4Cu4Nb材料弹性体热处理工艺流程
热处理工艺流程为：清洗→固溶处理→深冷处理→时效处理。固溶时的冷却介质为水冷、油冷或强制惰性气体冷却，冷却速率有很大区别，同时要考虑弹性体尺寸的大小，降温速率要有所不同，使固溶冷却速度达到相应要求，固溶时的冷却介质、冷却速度对仪器的指标影响很大。
2.我们对两个厂家生产的0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢材料的热处理制度进行了试验。
2.1、成分见下表：
材料编号
C%
Si%
P%
S%
Mn%
Cr%
Ni%
Cu%
Nb+Ta%
1
0.053
0.027
0.011
0.004
0.51
17.25
4.08
3.77
0.28(Nb)
2
0.03
0.41
0.010
0.003
0.37
15.96
4.30
3.20
0.35
2.2、热处理制度：用盐浴炉加热至1050℃,保温时间根据实际尺寸的大小而定；水（温度3.5℃）冷却；深冷处理（干冰-70℃）8小时；沉淀硬化（电阻炉加热），480℃×4小时，空冷至室温。
2.3、测试指标为：
编号
弹性体材料
灵敏度
综合误差
非线性
滞后
蠕变/30分
001
1
2.12mv/v
0.035%F.S.
-0.019%F.S.
0.035%F.S.
-0.024%F.S.
002
2
2.17mv/v
0.019%F.S.
-0.015%F.S.
0.019%F.S.
-0.011%F.S.
003
1
2.332mv/v
0.022%F.S.
0.003%F.S.
0.022%F.S.
0.013%F.S.
004
2
2.406mv/v
0.019%F.S.
0.004%F.S.
0.015%F.S.
0.014%F.S.
2.4、金相组织
001号： 1号材料硬度为44HRC，显微组织为均匀分布的马氏体时效组织及强化相，有呈网状分布的δ- 铁素体，平均含量可达8%～10%左右； 2号材料硬度为43HRC，显微组织为均匀分布的马氏体时效组织及强化相，未发现δ-铁素体。
003号： 1号材料硬度为43HRC，显微组织为均匀分布的马氏体时效组织及强化相，有呈网状分布的δ- 铁素体，平均含量可达5%～8%左右； 2号材料硬度为43HRC，显微组织为均匀分布的马氏体时效组织及强化相，未发现δ- 铁素体。
3.分析
综合试验数据，热处理后出现大于5%的δ- 铁素体将影响仪器的滞后指标，所以要求铁素体含量越少越好。比较两种材料的较大区别在于金相试验中，1号材料出现δ- 铁素体，且含量大于5%，而2号材料δ- 铁素体含量很少，形状较小，不易观察到。这是因为0Cr17Ni4Cu4Nb材料经过1050℃固溶处理后，在钢中会出现δ- 铁素体，由于它不参与马氏体的转变，形态沿晶界条状分布，主要降低钢的热塑性和室温硬度，从而，使材料强度降低，影响最大的是滞后指标。
δ- 铁素体的形成主要原因是材料成分和热处理温度，Cr是主要元素，足够量的Cr可使钢形成单一的δ组织，在其它的金属元素中，Mo也是铁素体形成元素，程度相当于Cr，Al和Ti是强烈形成铁素体元素，能力为Cr的2.5～3倍，C和Ni是强烈形成奥氏体元素，C的能力为Ni的30倍，但由于量小，没有Ni 明显，Ni控制铁素体效果较好，Cu能力为Ni的30%。以下数据为加入1%合金元素对17%Cr+4%Ni合金中δ- 铁素体的影响：
合金元素对17-4PH钢δ- 铁素体的影响（+增加，-减少），%
Ni
Co
Cu
Mn
Si
Mo
Cr
V
Al、Ti
-10
-6
-3
-1
+8
+11
+15
+19
+38
固溶处理的冷却应快冷，冷却介质为水或空气，冷却速率应根据处理的产品的大小而定，目的是要得到均匀一致的马氏体组织，并通过时效处理析出强化相，提高硬度和机械性能，而对影响机械性能的铁素体含量则越少越好。以上试验时，固溶温度均为1050℃±5℃，因加热温度引起的铁素体的因素较小。因此，验证了材料成分因素较大。
要改善材料的综合机械性能应从组织和强化两方面着手。降低材料的C、Cr含量至标准的下限，适当提高Ni含量，可以降低δ-铁素体的形成，提高材料的机械性能，同时碳能显著降低Ms点的温度，C含量降低有助于提高Ms点的温度，从而更容易获得需要的马氏体，改善材料的机械性能，有助于仪器滞后指标的改善。使用改良后的材料，采用真空热处理后，金相组织为保持马氏体位向分布的索氏体组织，组织由表至里相同，机械性能均达到了要求，制作后的仪器的性能指标也达到了C3级要求。
沉淀硬化型不锈钢的特点之一，其弹性后效大，若不采取其他措施使用普通应变计贴片，仪器的滞后指标为+0.030%F.S.左右，若再加上金属膜片焊接后对滞后指标影响+0.01%F.S.左右。显然，大于+0.030%F.S.的滞后指标，仪器的最大误差不易达到国家标准的C3级要求。随着量程的增加，相同量程的不锈钢与合金钢仪器的滞后指标区别不大。因此，对于小量程不锈钢仪器需对滞后指标进行补偿，通过专用应变计进行滞后补偿成为一种特殊的补偿技术。该技术实现了不锈钢仪器滞后指标的调整。使滞后补偿可以像蠕变补偿那样，通过选用不同补偿量的应变计进行补偿，经过匹配试验，可保证产品的线性、滞后、蠕变性能指标控制在±0.02%F.S.以内，并可以达到国家标准的C3级要求。
综述，做为不锈钢仪器，弹性体选择0Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化型不锈钢材料，应控制其材料成分和含量，通过严格合理的热处理工艺作保证，尽量降低δ- 铁素体含量，使综合机械性能达到弹性元件要求。0Cr17Ni4Cu4Nb的热处理工艺成为关键点。经过大量试验证明，要获得合格的均匀的金相组织，达到要求的机械性能，不锈钢仪器的弹性体采用真空固溶、深冷、真空时效效果最佳。
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0Cr17Ni4Cu4Nb材料弹性体热处理工艺流程热处理工艺流程为：清洗→固溶处理→深冷处理→时效处理。固溶时的冷却介质为水冷、油冷或强制惰性气体冷却，冷却速率有很大区别，同时要考虑弹性体尺寸的大小，降温速率要有所不同，使固溶冷却速度达到相应要求，固溶时的冷却介质、冷却速度对仪器的指标影响很大。我们对两个厂家生
1. 0Cr17Ni4Cu4Nb材料弹性体热处理工艺流程
热处理工艺流程为：清洗→固溶处理→深冷处理→时效处理。固溶时的冷却介质为水冷、油冷或强制惰性气体冷却，冷却速率有很大区别，同时要考虑弹性体尺寸的大小，降温速率要有所不同，使固溶冷却速度达到相应要求，固溶时的冷却介质、冷却速度对仪器的指标影响很大。
2.我们对两个厂家生产的0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢材料的热处理制度进行了试验。
2.1、成分见下表：
材料编号
C%
Si%
P%
S%
Mn%
Cr%
Ni%
Cu%
Nb+Ta%
1
0.053
0.027
0.011
0.004
0.51
17.25
4.08
3.77
0.28(Nb)
2
0.03
0.41
0.010
0.003
0.37
15.96
4.30
3.20
0.35
2.2、热处理制度：用盐浴炉加热至1050℃,保温时间根据实际尺寸的大小而定；水（温度3.5℃）冷却；深冷处理（干冰-70℃）8小时；沉淀硬化（电阻炉加热），480℃×4小时，空冷至室温。
2.3、测试指标为：
编号
弹性体材料
灵敏度
综合误差
非线性
滞后
蠕变/30分
001
1
2.12mv/v
0.035%F.S.
-0.019%F.S.
0.035%F.S.
-0.024%F.S.
002
2
2.17mv/v
0.019%F.S.
-0.015%F.S.
0.019%F.S.
-0.011%F.S.
003
1
2.332mv/v
0.022%F.S.
0.003%F.S.
0.022%F.S.
0.013%F.S.
004
2
2.406mv/v
0.019%F.S.
0.004%F.S.
0.015%F.S.
0.014%F.S.
2.4、金相组织
001号： 1号材料硬度为44HRC，显微组织为均匀分布的马氏体时效组织及强化相，有呈网状分布的δ- 铁素体，平均含量可达8%～10%左右； 2号材料硬度为43HRC，显微组织为均匀分布的马氏体时效组织及强化相，未发现δ-铁素体。
003号： 1号材料硬度为43HRC，显微组织为均匀分布的马氏体时效组织及强化相，有呈网状分布的δ- 铁素体，平均含量可达5%～8%左右； 2号材料硬度为43HRC，显微组织为均匀分布的马氏体时效组织及强化相，未发现δ- 铁素体。
3.分析
综合试验数据，热处理后出现大于5%的δ- 铁素体将影响仪器的滞后指标，所以要求铁素体含量越少越好。比较两种材料的较大区别在于金相试验中，1号材料出现δ- 铁素体，且含量大于5%，而2号材料δ- 铁素体含量很少，形状较小，不易观察到。这是因为0Cr17Ni4Cu4Nb材料经过1050℃固溶处理后，在钢中会出现δ- 铁素体，由于它不参与马氏体的转变，形态沿晶界条状分布，主要降低钢的热塑性和室温硬度，从而，使材料强度降低，影响最大的是滞后指标。
δ- 铁素体的形成主要原因是材料成分和热处理温度，Cr是主要元素，足够量的Cr可使钢形成单一的δ组织，在其它的金属元素中，Mo也是铁素体形成元素，程度相当于Cr，Al和Ti是强烈形成铁素体元素，能力为Cr的2.5～3倍，C和Ni是强烈形成奥氏体元素，C的能力为Ni的30倍，但由于量小，没有Ni 明显，Ni控制铁素体效果较好，Cu能力为Ni的30%。以下数据为加入1%合金元素对17%Cr+4%Ni合金中δ- 铁素体的影响：
合金元素对17-4PH钢δ- 铁素体的影响（+增加，-减少），%
Ni
Co
Cu
Mn
Si
Mo
Cr
V
Al、Ti
-10
-6
-3
-1
+8
+11
+15
+19
+38
固溶处理的冷却应快冷，冷却介质为水或空气，冷却速率应根据处理的产品的大小而定，目的是要得到均匀一致的马氏体组织，并通过时效处理析出强化相，提高硬度和机械性能，而对影响机械性能的铁素体含量则越少越好。以上试验时，固溶温度均为1050℃±5℃，因加热温度引起的铁素体的因素较小。因此，验证了材料成分因素较大。
要改善材料的综合机械性能应从组织和强化两方面着手。降低材料的C、Cr含量至标准的下限，适当提高Ni含量，可以降低δ-铁素体的形成，提高材料的机械性能，同时碳能显著降低Ms点的温度，C含量降低有助于提高Ms点的温度，从而更容易获得需要的马氏体，改善材料的机械性能，有助于仪器滞后指标的改善。使用改良后的材料，采用真空热处理后，金相组织为保持马氏体位向分布的索氏体组织，组织由表至里相同，机械性能均达到了要求，制作后的仪器的性能指标也达到了C3级要求。
沉淀硬化型不锈钢的特点之一，其弹性后效大，若不采取其他措施使用普通应变计贴片，仪器的滞后指标为+0.030%F.S.左右，若再加上金属膜片焊接后对滞后指标影响+0.01%F.S.左右。显然，大于+0.030%F.S.的滞后指标，仪器的最大误差不易达到国家标准的C3级要求。随着量程的增加，相同量程的不锈钢与合金钢仪器的滞后指标区别不大。因此，对于小量程不锈钢仪器需对滞后指标进行补偿，通过专用应变计进行滞后补偿成为一种特殊的补偿技术。该技术实现了不锈钢仪器滞后指标的调整。使滞后补偿可以像蠕变补偿那样，通过选用不同补偿量的应变计进行补偿，经过匹配试验，可保证产品的线性、滞后、蠕变性能指标控制在±0.02%F.S.以内，并可以达到国家标准的C3级要求。
综述，做为不锈钢仪器，弹性体选择0Cr17Ni4Cu4Nb沉淀硬化型不锈钢材料，应控制其材料成分和含量，通过严格合理的热处理工艺作保证，尽量降低δ- 铁素体含量，使综合机械性能达到弹性元件要求。0Cr17Ni4Cu4Nb的热处理工艺成为关键点。经过大量试验证明，要获得合格的均匀的金相组织，达到要求的机械性能，不锈钢仪器的弹性体采用真空固溶、深冷、真空时效效果最佳。
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