機械製造基礎（簡體書）

《高等職業教育“十二五”規劃教材：機械製造基礎》是為適應新世紀高職高專教學改革的需要，將“金屬切削原理”、“金屬工藝學”、“機械製造工藝學”、“金屬切削機床”、“機床夾具設計”等幾門專業課程中的核心教學內容整合在一起，本著加強工程素質教育和培養技術應用能力的目的，突出當前高職高專教育的特點，汲取了國內同類教材的精華進行綜合編寫而成的機械製造類基礎教材。《高等職業教育“十二五”規劃教材：機械製造基礎》內容涵蓋有機械工程材料、金屬材料的成型、金屬切削原理、金屬切削加工、機械加工過程及工藝規程制定、機床夾具、典型零件加工工藝、裝配工藝八個知識模塊。每個知識模塊後附有學習目標、重點難點、課題分析、相關知識及思考與練習，便於廣大讀者更好地掌握所學的知識和技能。《高等職業教育“十二五”規劃教材：機械製造基礎》內容全面、語言簡潔、圖示豐富，密切結合生產實際，可作為高職高專機械類和近機類相關專業的基礎教材，亦可作為成人教育學院機械類、高等教育自學考試相關專業的教學用書，以及有關工程技術人員的參考用書。．

《高等職業教育"十二五"規劃教材:機械制造基礎》內容全面、語言簡潔、圖示豐富，密切結合生產實際，可作為高職高專機械類和近機類相關專業的基礎教材，亦可作為成人教育學院機械類、高等教育自學考試相關專業的教學用書，以及有關工程技術人員的參考用書。

知識模塊1 機械工程材料課題1 金屬材料的性能1.1.1 工程材料的種類1.1.2 金屬材料的力學性能1.1.3 金屬材料的工藝性能課題2 金屬與合金的結構及鐵碳合金相圖1.2.1 純金屬的晶體結構及其結晶1.2.2 合金的晶體結構1.2.3 鐵碳合金相圖課題3 鋼的熱處理1.3.1 熱處理的定義及組織轉變1.3.2 熱處理的常用方法課題4 常用金屬材料1.4.1 黑色金屬材料1.4.2 有色金屬材料及粉末冶金材料思考與練習知識模塊2 金屬材料的成型課題1 鑄造2.1.1 鑄造的工藝基礎2.1.2 砂型鑄造2.1.3 特種鑄造課題2 鍛壓加工2.2.1 鍛壓的工藝基礎2.2.2 自由鍛造2.2.3 模鍛2.2.4 板料衝壓2.2.5 其他鍛壓方法簡介課題3 焊接生產2.3.1 焊接的工藝基礎2.3.2 焊條電弧焊2.3.3 氣焊與氣割思考與練習知識模塊3 金屬切削原理課題1 基本定義3.1.1 切削運動3.1.2 切削要素3.1.3 金屬切削刀具課題2 金屬切削過程及基本規律3.2.1 金屬切削的變形過程3.2.2 加工硬化、殘餘應力、鱗刺和積屑瘤3.2.3 切削力3.2.4 切削熱、切削溫度與切削液課題3 刀具磨損與刀具耐用度3.3.1 刀具的磨損3.3.2 刀具的耐用度課題4 工件材料的切削加工性3.4.1 切削加工性的評定依據3.4.2 影響切削加工性的主要因素3.4.3 改善材料切削加工性的途徑課題5 金屬切削條件的合理選擇3.5.1 合理選用刀具角度3.5.2 切削用量的合理選擇思考與練習知識模塊4 金屬切削加工課題1 金屬切削機床的基本知識4.1.1 機床的分類和編號4.1.2 機床的傳動原理與運動分析課題2 車削加工及車床4.2.1 車床4.2.2 車削加工課題3 銑削加工及銑床4.3.1 銑床與銑刀4.3.2 銑削加工課題4 磨削加工及磨床4.4.1 磨床4.4.2 磨削加工課題5 鑽、鏜加工及鑽、鏜機床4.5.1 鑽削加工4.5.2 鏜削加工課題6 齒輪加工4.6.1 齒輪加工機床……知識模塊5 機械加工過程及工藝規程制定知識模塊6 機床夾具知識模塊7 典型零件加工工藝知識模塊8 裝配工藝參考文獻．

3.1.3金屬切削刀具
在切削加工中，刀具直接擔負切削金屬材料的工作。為保證切削順利進行，不但要求刀具在材料方面具備一定的性能，還要求刀具具有合適的幾何形狀。
1.刀具材料
各類刀具一般都由夾持部分和切削部分組成。夾持部分的材料一般多用中碳鋼，而切削部分的材料需根據不同的加工條件合理選擇。通常所說的刀具材料，一般指切削部分的材料。
1）刀具材料應具備的性能
因為刀具切削時的工作條件是：高溫、高壓、摩擦和沖擊，因此刀具材料應具備以下性能。
（1）高的硬度和耐磨性。刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度，一般要求在60HRC以上，這是刀具抵抗摩擦磨損所需要的。通常情況下，材料的硬度越高，耐磨性也越好。
（2）足夠的強度與韌性。主要是指刀具承受切削力和沖擊，而不發生脆性斷裂和崩刃的能力。要想刀刃在承受重載荷、機械沖擊時不致破損，刀具材料就應具有足夠的強度和韌性。
（3）良好的耐熱性。耐熱性也稱熱硬性，是指刀具材料在高溫下保持高的硬度、好的耐磨性和較高的強度等綜合性能，是滿足刀具熱穩定性的需要。耐熱性越好，刀具材料允許的切削速度越高。它是衡量刀具材料性能的主要標志，一般用熱硬性溫度表示。
（4）較好的化學穩定性。包括抗氧化、抗黏結能力，化學穩定性越高，刀具磨損越慢，加工表面質量越好，化學穩定性是提高刀具抗化學磨損的前提。
（5）良好的工藝性。制造刀具的材料應具有良好的可加工性，包括熱處理、可磨性、鍛造、焊接及切削加工。
2）常用刀具材料
刀具材料的種類有工具鋼、硬質合金、陶瓷、超硬材料四大類。目前使用最多的是高速鋼和硬質合金。
（1）碳素工具鋼。含碳量為0.7％～1.2％的優質高碳鋼。淬火后硬度為61HRC～64HRC。但其熱硬性差，故允許的切削速度很低（μ<10m／min）；熱處理時變形大，因此它常用于制造低速、簡單的鉗工手用工具。>
（2）合金工具鋼。在碳素工具鋼中加入少量的Cr、W、Mn等元素，形成合金工具鋼。其熱硬性溫度為300℃～350℃，允許的切削速度比碳素工具鋼高10％～40％；其熱處理變形小，常用于制造低速、復雜的刀具。
（3）高速工具鋼。高速鋼是含有W、Mo、Cr、V等合金元素較多的工具鋼，俗稱白鋼、鋒鋼。高速鋼中的W、Mo、Cr、V與C形成高硬度的碳化物，可提高耐磨性；w與c的原子結合力很強，提高了馬氏體受熱時約分解穩定性，可以增加高溫硬度；Mo與w的作用基本相同，Mo還能減小鋼中碳化物的不均勻性，細化顆粒，提高韌性；v能提高耐磨性，但可使磨削性變差，故V的質量分數小于3％；添加Co、Al、Si、Nb等可提高某些高速鋼的高溫硬度。因鋼中含有大量高硬度的碳化物，其熱硬性和耐磨性都有顯著提高，淬火硬度達62HRC～65HRC。允許的切削速度比碳素鋼高2倍～4倍。由于熱處理變形小，被廣泛用于制造較復雜的刀具，如成形刀具、銑刀、鉆頭、拉刀、齒輪刀具等。加工材料范圍也很廣泛，如鋼、鐵和有色金屬等，是目前生產中使用的主要刀具材料之一。