作者：高贵宝,崔剑平
出版社：中国铁道出版社有限公司
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机械制造工艺与装配基础试读：
前言
PREFACE当前，我国正在加快推进实施“中国制造2025”计划，加快推进由制造大国转向制造强国。就制造业行业生产水平而言，要变革传统生产模式，提高工艺水平和生产能力，推进智能制造、绿色制造。为适应制造业的快速发展，我国高等职业教育正在进行着一场重大变革，就课程体系而言正在由传统的学科制体系转变为基于工作过程、项目化课程体系，并力求为“中国制造2025”的新时代培养一大批高素质技能人才。“机械制造工艺与装配基础”课程是机械制造类专业、机电设备类专业的专业基础课程，是培养高职相关专业学生专业基础能力的重要课程，该课程的专业核心能力表现在学生会编制一般机械零件的机械制造工艺，并能确定详实的工艺内容。
本教材改变了传统的机械制造技术教材的编写方式，全书设置了认知金属切削基本规律、认知金属切削加工方法、制订轴类零件工艺路线、确定套类零件工艺内容、箱体类零件的工艺设计、认知机床夹具、分析零件加工质量、制订机械装配工艺共8个项目。各项目之间按照知识认知规律排序，将项目载体贯穿于各个任务及项目训练，可使学生在完成课程学习任务的过程中系统地培养生产工艺的应用和设计能力。
本教材编写注重理论知识与生产实际应用的结合，采用典型工作任务贯穿教学项目、一般理论知识融入实际工作任务的编写模式，对学生的岗位工作能力培养和理论知识的把握具有很好的效果。具体特点如下：
1.尊重规律，注重实际。按照职业教育教学规律，以发挥学生主体作用为主设置教学内容和项目训练内容，以锻炼学生实际工作能力为主导选取工作任务。每个项目从学习认知规律入手，设置二到四个典型工作任务。
2.载体统一，任务真实。全书选用C6125车床尾座为各主要项目的项目载体，以车床尾座主要组成零件的工艺设计与实施为项目任务的具体内容。各项目任务内容为实际生产的真实工作内容，尊重生产实际，突出岗位应用能力。
3.格式规范，内容详实。项目三、项目四、项目五分别为主要零件的工艺路线、工艺内容的设计与实施，在项目内容编写中采用国家和行业统一的技术标准和工艺文件格式，通过查阅机械工艺手册确定了详实的工艺路线和具体的工序内容，可作为机械零件工艺设计的指导性文件。
4.项目导读，学习引入。每个项目采用项目导读，扼要地介绍了本项目的主要内容，项目中每个任务都有学习导航版块，引导学生把握重点内容，掌握重要知识。
5.资源丰富，信息量足。教材中穿插了大量的实物图片和零件图样，引用了大量的典型工作案例和训练项目，增强了学习过程中的互动认识和感性认识。
本课程应在学生已修完机械制图、机械设计基础、金属材料、机械加工设备等课程的基础上开展。
本书由山东职业学院高贵宝、山东职业学院崔剑平任主编，山东职业学院唐勇、黑龙江交通职业技术学院王家华任副主编。其中高贵宝编写项目一、项目三、项目四、项目五、项目八部分内容，崔剑平编写了项目二、项目六、项目七部分内容，唐勇、王家华参与了项目一、项目七、项目八的编写工作。全书由高贵宝统稿和定稿。在本书编写过程中多名行业制造技术专家给予了无私的帮助和指导，对此深表衷心感谢。
由于编者水平有限，加之时间仓促，书中难免存在疏漏及不足之处，恳请各位读者不吝赐教，便于我们及时更正。编者2017年3月项目一认知金属切削基本规律
项目导读
金属切削原理是研究金属切削加工过程中刀具与工件之间相互作用、刀具的变化规律、工件加工过程规律的一门学科，是设计机床和刀具，制订机器零件切削工艺，确定零件加工工时定额，合理地使用刀具和机床的指导性基础理论，通过研究可以使机器零件的加工达到经济、优质和高效的目的。
本项目介绍了金属切削机床的国家分类标准和编号方法，通过认知机床运动，研究分析金属切削零件的表面成形运动，了解切削用量的基本概念。以外圆车刀为载体讲解刀具的基本结构和结构参数，掌握常用刀具材料性能，分析金属切削加工过程中的变形现象、切削力、切削热、切削温度和刀具磨损的现象及原因，并对工件材料的切削性能、切削液的选择、刀具几何参数的选择也做了介绍。任务1.1认知金属切削基础
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任务学习1.1.1 认知机床分类
金属切削机床（简称机床）是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，是制造机器的机器，又称为“工作母机”，习惯上称为机床。
金属切削机床的品种和规格繁多，为便于区别、使用和管理，必须对机床进行分类和编制型号，为此国家制定了相应标准进行规范管理。
1.机床传统分类方法
在《金属切削机床型号编制方法》（GB/T 15375—2008）中，将机床按照工作原理划分为：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、锯床以及其他机床11类。每一类机床又按工艺范围、布局形式和结构等分为10个组，每一组又细分为若干系（系列）。
2.按照通用性分类
同类机床按应用范围（通用性程度）又可分为通用机床、专门化机床和专用机床。（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量生产，例如卧式车床、万能升降台铣床等。（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，如曲轴车床、凸轮轴车床等。（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，如机床主轴箱的专用镗床、车床导轨的专用磨床和各种组合机床等。
3.按照工作精度分类
同类型机床按工作精度可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床。
4.按照自动化程度分类
按自动化程度分为手动机床、机动机床、半自动机床和自动机床。
5.按质量与尺寸分类
按质量与尺寸分为仪表机床、中型机床（一般机床）、大型机床（重量达10t）、重型机床（大于30t）和超重型机床（大于100t）。1.1.2 认知机床型号编制方法
我国现在最新的机床型号，是按2008年颁布的GB/T 15375—2008《金属切削机床型号编制方法》编制的。该标准规定，机床型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定的规律组合而成。
1.通用机床的型号编制
通用机床型号由基本部分和辅助部分组成，中间用“/”隔开，前者需要统一管理，后者纳入型号与否由企业自定。型号构成如图1-1-1所示。（1）机床的分类及类代号
机床按工作原理分为车床、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、锯床及其他机床11类。机床的类代号用大写的汉语拼音字母表示，见表1-1-1。必要时每类还可分为若干分类，分类代号在类代号之前，作为型号的首位，用阿拉伯数字表示（第一分类代号前的“l”省略），见表1-1-1中的磨床。图1-1-1 通用机床型号表示方法示意图表1-1-1 机床的类别和分类代号（2）机床特性代号
机床的特性代号包括机床的通用特性和结构特性。这两种特性代号用大写的英文字母表示，位于类代号之后。
①通用特性代号。有统一的固定含义，在各类机床的型号中表示的意义相同，见表1-1-2。当某类机床除有普通型外还有下列某种通用特性时，在类代号之后加通用特性代号予以区分。如果某类机床仅有某种通用特性而无普通形式，通用特性不予表示。当在一个型号中需同时使用二到三个通用特性代号时，一般按重要程度排列顺序。
②结构特性代号。对主参数值相同而结构性能不同的机床，在型号中加结构特性代号予以区分，它在型号中没有统一的含义，只在同类机床中起区分机床结构性能的作用。当型号中已有通用特性代号时，结构特性代号应排在通用特性代号之后。表1-1-2 机床的通用特性代号（3）机床组、系的划分
每类机床划分为10个组，每组使用一位阿拉伯数字表示，位于类代号或通用特性代号和结构特性代号之后，每组又划分为10个系（系列），每个系列用一位阿拉伯数字表示，位于组代号之后。（4）主参数的表示方法
机床型号中主参数用折算值（主参数乘以折算系数，一般取两位数字）表示，位于系统代号之后。（5）机床的重大改进序号
当机床的结构，性能有更高的要求，并需按新产品重新设计、试制和鉴定时，按改进的先后顺序在型号基本部分的尾部加A、B、C英文字母（I、Q两个字母不得选用），以区别原机床型号。（6）其他特性代号
其他特性代号用以反映各类机床的特性，用数字、字母或阿拉伯数字来表示。
通用机床型号的编制方法举例如下：【例1-1-1】 CA6140型卧式车床。
CA6140机床型号释义如图1-1-2所示。【例1-1-2】 MG1432A型高精度万能外磨床。
MG1432A机床型号释义如图1-1-3所示。图1-1-2 CA6140机床型号释义图1-1-3 MG1432A机床型号释义
2.专用机床的型号编制（1）专用机床型号表示方法
专用机床的型号一般由设计单位代号和设计顺序号组成，其表示方法如图1-1-4所示。（2）设计单位代号
设计单位代号包括机床生产厂和机床研究单位代号（位于型号之首）。（3）专用机床的设计顺序号图1-1-4 专用机床型号表示方法
按该单位的设计顺序号（从“001”起始）排列，位于设计单位代号之后，并用“-”隔开，读作“至”。
如北京第一机床厂设计制造的第100种专用机床为专用铣床，其型号为B1-100。
关于机床型号中其他内容，参见国家标准《金属切削机床型号编制方法》（GB/T 15975—2008）。1.1.3 认知机床运动
分析机床运动的目的在于利用简便的方法认识一台陌生的机床，掌握机床的运动规律，分析各种机床的传动系统，从而能够合理地使用机床。对认知与掌握被加工工件表面成形运动具有直接指导作用。
1.被加工工件的表面形状
在切削加工过程中，安装在机床上的刀具和工件按一定的规律作相对运动，通过刀具的刀刃对工件毛坯的切削作用，把毛坯上多余的金属切除掉，从而得到所要求的表面。尽管被加工零件的形状各异，但其常用的组成表面无非是平面、直线成形表面、圆柱面、圆锥面、球面、圆环面、螺旋面等基本表面元素，如图1-1-5所示。图1-1-5 被加工零件的几种组成表面1—母线；2—导线
2.零件表面成形方法
零件表面形状的形成是在机床加工零件时，工件和刀具彼此间协调地相对运动，用刀具切削刃切削出来的，即借助一定形状的切削刃以及切削刃与被加工表面之间按一定规律作相对运动，形成所需的母线和导线，从而生成所要加工的表面。常见机床上形成发生线的方法有以下四种。
①轨迹法。轨迹法如图1-1-6（a）所示，它是利用刀具按一定规律作轨迹运动从而对工件进行加工的方法。刀刃与被加工表面为点接触，刀刃按一定轨迹运动形成所需的结构表面。用轨迹法形成发生线需要借助成形运动。
②成形法。成形法是采用各种成形刀具加工，刀具的切削刃形状与被加工表面的母线形状一致，导线是由刀具切削刃相对于工件的运动形成的。如图1-1-6（b）所示，刨刀切削刃形状与工件曲面的母线相同，刨刀的直线运动形成直导线。
③展成法。展成法是利用工件和刀具作展成切削运动实现对工件的加工。如图1-1-6（c）所示，插齿加工时，刀具与工件间作展成运动即啮合运动，切削刃各瞬时位置的包络线是齿形表面的母线，导线是由刀具沿齿长方向的运动形成的。
④相切法。针对铣刀、砂轮等旋转刀具，加工时切削刃上多个切削点轮流与工件接触，刀具中心是按一定规律作轨迹运动的。如图1-1-6（d）所示，铣刀加工工件时，刀具自身的旋转运动形成圆形发生线，同时切削刃相对于工件的运动形成其他发生线。图1-1-6 工件表面成形方法
3.机床的运动
为了在机床上加工工件，机床必须使刀具和工件完成一系列运动。按功用不同，机床上的运动可分为表面成形运动和辅助运动（非表面成形运动）两大类。（1）表面成形运动
为了形成工件表面的发生线，机床上的刀具和工件按轨迹法、成形法、展成法、相切法四种方法之一所作的相对运动称为表面成形运动，简称成形运动。表面成形运动是机床上最基本的运动，为加工出所需的零件表面提供了保障。
①成形运动的种类。
表面成形运动可以是简单运动，也可以是复合运动。如果表面成形运动仅仅是执行件的旋转运动或直线运动，则称为简单的表面成形运动，简称简单运动。这两种运动最简单，也最容易实现，在机床上，以主轴或刀具的旋转、刀架或工作台的直线运动的形式出现。通常用符号“A”表示直线运动，用符号“B”表示旋转运动。例如，用车1刀车削外圆柱面（见图1-1-7），工件的旋转运动B ，产生母线212（圆），刀具的纵向直线运动A 产生导线（直线）。运动B 、和A 就是两个表面成形运动，角标号表示表面成形运动次序。又如用龙门刨床刨削工件，工作台带着工件作往复直线运动，刀架带着刀具作间歇的直线进给运动，这两个直线运动都产生发生线（皆为直线），因而都是成形运动。
成形运动有时是复合运动。图1-1-8所示为用螺纹车刀切削螺纹，螺纹车刀是成形刀具，螺旋运动；形成螺旋线时（导线）需要车刀相对于工件作空间螺旋运动。因此形成螺旋面只需一个运动。在机床上，最容易实现并保证精度的是旋转运动和直线运动，因此，把这1112个空间螺旋运动分解成工件的旋转运动B 和刀具的直线运动A 。角标号的第一位数字表示第一个运动（此例只有一个运动），后一位数字表示第一个运动中的第1、第2两部分。为了得到要求导程的螺1112旋线，运动的两个部分B 和A 必须保持严格的相对运动关系，即工件每均匀转一周，刀具均匀移动一个导程的距离。这种各个部分之间必须保持严格相对运动关系的运动称为复合的表面成形运动，简称复合运动。图1-1-7 车削外圆柱面成形运动图1-1-8 车削外螺纹面成形运动
图1-1-9所示为用插齿刀加工齿轮。插齿机加工原理为插齿刀和工件模拟一对圆柱齿轮的啮合过程，产生渐开线（母线）。这需要一个展成运动。如上所述，这个展成运动也可分解为插齿刀的旋转运动11121112B 和工件的旋转运动B 。B 和B 是一个运动的两个部分，它们必须保持严格的相对运动关系，即插齿刀每均匀转过一个齿，工件也应均匀转过一个齿。齿轮齿面的导线（直线）用轨迹法形成，由插齿刀的上下往复运动A实现。图1-1-9 插齿刀加工齿轮的成形运动
在多轴联动的数控机床中，有些复合的表面成形运动可以分解为两个或两个以上的简单运动，每个部分就是机床的一个坐标轴。复合运动虽然可以分解成几个部分，每个部分是一个旋转或直线运动，与简单运动相似，但这些部分之间必须保持严格的相对运动关系，是相互依存而不是独立的。所以复合运动是一个运动，而不是两个或两个以上的简单运动。
②零件表面成形所需的成形运动。
母线和导线是形成零件表面的两条发生线，形成表面所需要的成形运动，就是形成其母线及导线所需要的成形运动的有机综合（有时是总和）。为了加工出所需的零件表面，机床就必须可以完成这些成形运动。【例1-1-3】 用成形车刀车削成形回转表面。
如图1-1-10所示，母线为曲线，由刀具的切削刃形成，不需要成形运动；导线为圆，由轨迹法形成，需要1个成形运动B。因此，形成表面的成形运动总数为1个（B），是一个简单运动。【例1-1-4】 用齿轮滚刀加工直齿圆柱齿轮齿面。
如图1-1-11所示，母线——渐开线，由展成法形成，需要1个复1112合的表面成形运动，可分解为滚刀旋转运动B 和工件旋转运动B 1112两个部分，B 和B 之间必须保持严格的相对运动关系；导线——直线，由相切法形成，需要两个独立的成形运动，即滚刀旋转运动和滚刀沿工件轴向移动A。其中滚刀的旋转运动与展成运动的一部分B 11 重合，所以形成表面所需的成形运动的总数只有两个，一个是复合11122运动B 和B ，另一个是简单运动（A ）。图1-1-10 用成形车刀车削回转表面图1-1-11 用齿轮滚刀滚切直齿圆柱齿轮（2）辅助运动
机床在加工过程中除完成表面成形运动之外，还需完成其他系列运动，这些与表面成形过程没有直接关系的运动，称为辅助运动。它为表面成形创造条件，一般包括以下几种类型。
①空行程运动。它是指进给前后刀架、工作台的快速接近和退出工件等快速运动，可节省辅助时间。
②切入运动。它是使刀具切入工件从而保证工件被加工表面获得所需要的尺寸的运动，一个表面切削加工的完成一般需要数次切入运动。
③分度运动。它是当在工件上加工若干个完全相同的均匀分布表面时，为使表面成形运动得以重复进行而由一个表面过渡到另一个表面所作的运动。例如，车削多头螺纹，在车完一条螺纹后，工件相对于刀架要回转360°/n（n为螺纹头数），再车下一条螺纹。这个工件相对于刀架的旋转运动即为分度运动。
④操纵及控制运动。包括变速、换向、启停及工件的装夹等。控制运动是接通或断开某个传动链，从而改变运动部件速度的运动。控制运动一般为简单的回转或往复运动，在普通机床上多为手动，在半自动机床、自动机床和某些齿轮机床上则为自动。
⑤调位运动。根据工件的尺寸大小，在加工之前调整机床上某些部件的位置，以便加工。1.1.4 认知切削运动与切削用量
1.切削时工件的表面
在切削过程中，工件上存在三个变化着的表面，如图1-1-12所示。图1-1-12 切削加工时工件上的表面（1）待加工表面
待加工表面是工件上多余金属即将被切除的表面。随着切削的进行，待加工表面逐渐减小，直至多余的金属被切削完。（2）已加工表面
已加工表面是工件上多余金属被切除后形成的新表面。（3）过渡表面
过渡表面是工件上多余的金属被切除过程中，待加工表面与已加工表面之间相连接的表面，或刀刃正在切削的表面。
2.切削运动
表面加工时切削运动按其在切削加工中所起的作用，又可分为主运动和进给运动，它们可能是简单的表面成形运动，也可能是复合的表面成形运动。表面成形运动是机床上最基本的运动，其轨迹、数目、行程和方向等，在很大程度上决定着机床的传动和结构形式。（1）主运动
主运动是切除工件上被切削层，使之转变为切屑的主要运动。它是切削加工中速度最高，消耗功率最大的运动。任何一种机床，必定有且只有一个主运动，它可以由工件完成，也可以由刀具完成，可以是旋转运动，也可以是直线运动。（2）进给运动
进给运动是依次或连续不断地把被切削层投入切削，以逐渐切出整个工件表面的运动。它的速度较低，消耗功率较少。在切削运动中，进给运动可以有一个或几个，也可能没有，它可以由刀具完成，也可以由工件完成，它可以是连续性的运动，也可以是断续性的运动。（3）合成切削运动
同时进行的主运动和进给运动所合成的运动称为合成切削运动。
图1-1-13为外圆车削加工时工件上的三个表面及切削运动。图1-1-13 外圆车削时工件上的表面与切削运动
3.切削用量
在切削加工过程中，需要针对不同的工件材料、刀具材料和其他f加工要求来选定适宜的切削速度υ、进给量f或进给速度v 值，还要选p定适宜的背吃刀量a 值。切削速度、进给量和背吃刀量通常称为切削用量三要素。（1）切削速度υ
它是刀刃上选定点相对于工件的主运动线速度。刀刃上各点的切削速度可能是不同的。当主运动是旋转运动时，切削速度为其最大线速度，由下式确定：w式中：d ——工件待加工表面最大直径（mm）；w
n ——工件主运动的转速（r/min或r/s）。
若主运动为往复直线运动（如刨削、插削等），则以平均速度为切削速度，由下式确定：式中：L——往复行程长度（mm）；r
n ——主运动每秒或每分钟的往复次数。（2）进给量f
进给量是工件或刀具的主运动每转一转或每完成一次行程时，两者在进给运动方向上的相对位移量。如外圆车削时进给量的单位为mm/r；平面刨削时为mm/st（1st为1个行程）。进给量分为每转或每z行程进给量f（mm/r）和每齿进给量f （mm/z）。
进给速度是刀刃上选定点相对于工件的进给运动速度，单位为mm/s。
若刀具齿数为z，则每转进给量与进给速度、每齿进给量的关系为：fwzwv =fn =f zn p（3）背吃刀量a p
对车削和刨削而言，背吃刀量a 是工件上待加工表面和已加工表面之间的垂直距离，如图1-1-14所示，外圆车削的背吃刀量为：图1-1-14 外圆车削时进给量和背吃刀量w式中：d ——工件待加工表面的直径（mm）；m
d ——工件已加工表面的直径（mm）1.1.5 认知切削层参数
切削层参数是指切削层的截面尺寸，它决定刀具所承受的负荷和切屑的大小。切削层是指工件上正在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。如车削外圆，当工件转一周时，车刀沿进给方向移动了一个进给量所切除的一层金属层即为切削层，如图1-1-15中所示阴影部分。通常用通过切削刃上的选定点并垂直于该点切削速度的平面内的切削层参数来表示它的形状和尺寸。D
①切削层厚度h ：垂直于正在加工的表面（过渡表面）度量的切削层参数。它反映了切削刃单位长度上的切削负荷。Drh =f×sinK D
②切削层宽度b ：平行于正在加工的表面（过渡表面）度量的切削层参数。它反映了切削刃参加切削的工作长度。Dprb =a /sinK 图1-1-15 切削层参数示意图D
③切削层面积A ：在切削层参数平面内度量的横截面积。DDDpA =h ×b =a ×f
任务练习
填空题：（1）国家标准规定将金属切削机床按照加工原理划分了11类，分别是：__________、__________、__________、__________、__________、__________、__________、__________、__________、__________和__________。（2）每一类金属切削机床按照通用特性划分为__________、__________、__________。（3）金属切削机床按照结构尺寸和重量划分为__________、__________、__________和__________。（4）解释CM6132的含义：______________________________________________________________________。（5）解释Y3150E的含义：______________________________________________________________________。（6）解释Z3040的含义：______________________________________________________________________。（7）解释MG1432A的含义：______________________________________________________________________。（8）图1-1-16为发动机气门图片，说明该零件的主要组成表面有哪些？
______________________________________________________________________。（9）图1-1-17为传动齿轮图片，说明该零件的主要组成表面有哪些？
______________________________________________________________________。图1-1-16 发动机气门图片图1-1-17 传动齿轮图片（10）按照加工原理的不同，常见金属切削零件各组成表面的成形方法有4种，分别是__________、__________、__________和__________。（11）机床运动按功能划分有__________和__________。（12）举例说明简单的表面成形运动：____________________________________________________________。
______________________________________________________________________。（13）举例说明复合表面成形运动：____________________________________________________________。（14）举例说明机床的辅助运动及其所起的作用：______________________________________________________________________。（15）表面加工切削运动按照作用可以分为__________和__________。（16）切削用量三要素是指：__________、__________和__________。任务1.2认知金属切削刀具
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任务学习1.2.1 认知金属切削刀具的结构
金属切削刀具的种类很多，结构各异，各种刀具的切削部分都具有共同的特征。外圆车刀是最基本、最典型的刀具，车刀的切削部分与其他刀具刀齿的切削部分基本相同。
如图1-2-1所示，刀具的切削部分是由三个刀面、两个刀刃和一个刀尖等结构要素组成的。图1-2-1 外圆车刀切削部分结构图γ
①前刀面A 。刀具上切屑流过的表面。α
②主后刀面A 。与工件过渡表面相对的刀面。
③副后刀面。与工件已加工表面相对的刀面。
④主切削刃S。前刀面与主后刀面的交线，它承担主要的切削工作，并形成工件上的过渡表面。
⑤副切削刃S′。前刀面与副后刀面的交线，起辅助切削作用，形成已加工表面。
⑥刀尖。主切削刃和副切削刃的交点。1.2.2 认知金属切削刀具的几何参数
刀具的切削部分是直接切除工件多余材料的部分，为了适应切削的需要，其切削部分必须具有一定的角度，这些角度确定了刀具的几何形状，为了准确的描述刀具的空间结构，需引入参考系。用来确定刀具几何角度的参考系有两类：一类是刀具静止角度参考系，即在刀具设计图上标注、制造、测量和刃磨时使用的参考系；另一类是刀具工作角度参考系，它是确定刀具在切削运动中有效工作角度的基准。前者由主运动方向确定，而后者则由合成切削运动方向确定。通常刀具工作角度近似地等于刀具静止角度，故本项目着重介绍刀具静止角度参考系。
1.建立刀具角度的参考系
刀具要从工件上切除余量，就必须具有一定的几何角度。为了适应刀具在设计、制造、刃磨和测量时的需要，选取一组几何参数作为参考系，此参考系称为静止参考系。建立刀具的静止参考系时，必须给出以下两个假设。
假设运动条件：假设不考虑进给运动的大小，以切削刃选定点位于工件中心高时的主运动方向作为假定主运动方向，以切削刃选定点的进给运动方向作为假定进给运动方向。
假设安装条件：假设刀具安装时刀尖与工件中心同高，刀杆中心线垂直于进给运动方向。
刀具静止参考系的坐标平面如图1-2-2所示。
常用的静止角度参考系有4种，而我国主要采用的是正交平面参考系，故本项目主要介绍正交平面参考系。由基面、切削平面、正交平面3个互相垂直的平面组成的参考系，称为正交平面参考系。图1-2-2 刀具静止参考系r（1）基面P ：通过切削刃上选定点，与假定主运动方向相垂直的平面。在刀具标注角度参考系中，基面平行于车刀刀杆的底面。s（2）切削平面P ：通过切削刃上选定点，与该点的主切削刃相切且垂直于基面的平面。o（3）正交平面P ：通过切削刃上选定点，同时垂直于基面与切削平面的平面。
2.刀具的标注角度——静止角度参考系
刀具上的标注角度是制造和刃磨所需要的，并在刀具设计图上予以标注的角度。车刀的标注角度主要有5个，如图1-2-3所示。图1-2-3 刀具的主要标注角度ο（1）前角γ
前角是在正交平面中测量的前刀面与基面间的夹角。它有正负之分，前刀面在基面之上时，前角为负；前刀面在基面之下时，前角为正；前刀面与基面重合时，前角为零。ο（2）后角α
后角是在正交平面内测量的主后刀面与切削平面间的夹角。当后刀面与基面的夹角小于90°时，后角为正；大于90°时，后角为负；后刀面垂直于基面时，后角为零。后角一般为正值。r（3）主偏角K r
主偏角K 是在基面内测量的切削平面与假定工作平面间的夹角，也是主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角。主偏角一般为正值。（4）副偏角
副偏角是在基面内测量的副切削平面与假定工作平面间的夹角，也是副切削刃在基面上的投影与进给反方向的夹角。副偏角一般也为正值。s（5）刃倾角λ
刃倾角是在切削平面内测量的主切削刃与基面间的夹角。当刀尖处于主切削刃最高点时，刃倾角为正；刀尖处于主切削刃最低点时，
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