车工实习专题课
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第 一 讲
零 件 的 技 术 要 求
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切削加工的目的在于加工
出符合图纸要求的机械零件 。 设
计零件时, 为了保证机械设备的
精度和使用寿命, 应根据零件在
机器中的的不同作用提出合理的
要求, 这些要求通称为零件的技
术要求 。
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零 件 的 技 术 要 求
一,表 面 粗 糙 度
二,尺 寸 精 度
三, 形 状 精 度
四,位 置 精 度
五,热 处 理
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一,表 面 粗 糙 度
指零件的表面微观不平度。
在切削加工中，由于振动、刀痕以及
刀具与工件之 间的摩擦，在工件已加工
表
面上不可避免地会产生一些微小的峰谷。
即
使是光滑的磨削表面，放大后也会发现高
低不同的微小峰谷。
表面上这些微小峰谷的高低程度称为
表面粗糙度，也称微观不平度。
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? 表面粗糙度共分 14级：
? 不加工符号：
? 加工符号：
? 表面粗糙度符号,Ra
? 表面粗糙度单位,μ m
? 不同的加工方法可以达到不同的表面粗
糙度。要合理地在图纸上标注表面粗糙
度，必须掌握各种加工方法，以及详细
了解零件各表面在装配体中的功能。
? 除了外观需要外，一般情况在满足使用
要求的情况下，选用较低要求的表面粗
糙度，以降低成本。
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二,尺 寸 精 度
尺寸精度是指零件加工后的实际尺
寸相对于理想尺寸的准确程度。尺寸精
度是用尺寸公差来控制的。尺寸公差是
切削加工中零件尺寸允许的变动量。在
基本尺寸相同的情况下，尺寸公差愈小，
则尺寸精度愈高。反之亦然。
尺寸精度由尺寸公差等级来确定。
尺寸公差等级共有 20个等级。
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? 尺寸公差等级为：
? IT01,IT0,IT1,IT2
? IT3,IT4
? T5,IT6,IT7,IT8,IT9,IT10
? IT11,IT12,IT13,IT14,IT15,IT16,IT17、
IT18
? 不同的加工方法，可以达到不同的尺寸公差等
级。工程技术人员要使自己的设计合理，必须
掌握各种加工方法，甚至为实现新的设计要求
而创造新的加工方法。
? 在满足使用要求的前提下，一般选用较低的尺
寸公差等级，以降低制造成本。
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三,形 状 精 度
形状精度是指零件上的线、面要
素的实际形状相对于理想形状的准确程
度。形状精度是用形状公差来控制的。
为了适应各种不同的情况，国际
GB1182-80至 GB1184-80规定了六项形
状公差。下面简介应用最为广泛的直线
度、平面度、圆度、圆柱度公差的标 准
及常用的误差检测方法。
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三,形 状 精 度
1,直 线 度
2,平 面 度
3,圆 度
4,圆 柱 度
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1,直 线 度
直线度是指零件被测素线（如轴
线母线、平面交线、平面内直线）
直与不直的程度。
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2,平 面 度
平面度是指零件被测平面要素
平整的程度。
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3,圆 度
圆度是指零件的回转表面（圆柱
面、圆锥面、球面等）横剖面上的
实际轮廓圆和理想圆相差的程度。
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4,圆 柱 度
圆柱度是指零件上被测圆柱轮
廓表面的实际形状对理想圆柱相
差的程度。
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四,位 置 精 度
位置精度是指零件上点、线、面
要素的实际位置相对于理想位置的准
确程度。位置精度是用位置公差来控
制的。国际 GB1182-80至 GB1184-80
规定了八项位置公差。下面简介常用的
平行度、垂直度、同轴度、圆跳动、对
称度公差的标注及常用的误差检测方法。
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四,位 置 精 度（基准概念）
1,平 行 度
2,垂 直 度
3,同 轴 度
4,圆 跳 动
5,对 称 度
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1,平 行 度
平行度是指零件上被测要素（面
或直线）相对于基准要素（面或直
线）平行的程度。
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2,垂 直 度
垂直度是指零件上被测要素
（面或直线）相对于基准要素（面
或直线）垂直的程度。
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3,同 轴 度
同轴度是指零件上被测回转表面
的轴线相对于基准轴线同轴的程度。
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4,圆 跳 动
圆跳动是指零件上被测回转表
面相对于以基准轴线为轴线的理
论回转面的偏离度。
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5,对称度
? 对称度常用在具有对称结构的
沟或槽处，例如轴系传动中的轴径与
轴上零件的配合。例如当齿轮、蜗轮、
皮带轮安装在轴上时，需要靠键实现
连接和传递扭矩。此时轴上的键槽和
轮毂孔内的键槽必须对中心线对称，
否则很难装配。
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第 二 讲
金 属 切 削 刀 具
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金 属 切 削 刀 具
一,刀 具 材 料
二,刀 具 角 度
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一,刀 具 材 料
1, 刀 具 材 料 应 具 备 的 性 能
2,常 用 刀 具 材 料
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1,刀具材料应具备的性能
在切削过程中，刀具的切削部分要承
受很大的压力、摩擦、冲击和很高的温
度，因此刀具切削部分的材料应具备如下
性能：
（ 1）高 硬 度 和 高耐 磨 性
（ 2）足 够 的 强 度 和 韧 性
（ 3）高 的耐 热 性
（ 4）较好 的 工 艺 性
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2,常 用 刀 具 材 料
切削刀具的材料有碳素工具
钢、合金工具钢、高速钢、硬
质合金,陶瓷、立方氮化硼和人造
金刚石等。目前以高速钢和硬质合
金用得最多。
种类 硬度 热硬温度 / ° C 抗弯强度 / 10
3
M P a 应用举例
碳素工具钢
60~ 64H R C
( 81~ 83H R A ) 200 2.5~ 2.8
用于手动刀具，
如锯条、锉刀和刮
刀等
合金工具钢
60~ 65H R C
( 81~ 83.5 H R A ) 250~ 300 2.5~ 2.8
用于手动或机动低
速刀具，如丝锥、板
牙等
高速钢
62~ 70H R C
( 82~ 87H R A ) 540~ 600 2.5~ 4.5
用于形状复杂的刀
具，如钻头、铰刀、
拉刀及各种成形刀具
P 类
（蓝色）
P 01
P 10
P 20
P 30
切
钢
M 类
（黄色）
M 10
M 20
M 30
M 40
切
各
种
金
属
K 类
（红色）
K 01
K 10
K 20
K 30
切
铸
铁
多用于形状简单的
刀具，如车刀刀头、
铣刀刀头、刨刀刀头
等
常用刀具材料的主要性能和应用范围
硬质合金
89~ 94H R A
( 74~ 82H R C )
800~ 1000 0.9~ 2.5
常用牌号（或代号）
T 8A
T 10A
T 12A
9C r S i
C r W M n
W 18C r 4V
W 6M o5C r 4V 2
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2,超硬刀具材料
1）金刚石刀具：主要用于有色金属
和非金属的精密加工；
2）立方氮化硼刀具：主要用于高硬
度的轧辊、淬火钢等材料加工；
3）陶瓷刀具：类似于立方氮化硼刀
具，但价格较为便宜。
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二, 刀 具 角 度
1,刀 具 切 削 部 分 的 组 成
2,确 定 刀 具 角 度 的 辅 助平面
3,刀 具 角 度
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1,刀 具 切 削 部 分 的 组 成
切削刀具的种类很多，虽然形状
多种多样，但其切削部分却基本相
同，外圆车刀是最基本、最典型的
切削刀具，其切削部分（即刀头）
由, 三面两刃一尖, 组成，即由前
刀面、后刀面、副后刀面、主切削
刃、副切削刃、刀尖组成。
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副后刀面
主切削刃
副切削刃
主后刀面
前 刀 面
刀 尖
一 尖两 刃三 面
刀具结构
(以车刀为例 )
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1,刀 具 切 削 部 分 的 组 成
前刀面 —— 切屑沿其流出的表面。
后刀面 —— 与工件过渡表面相对的表面。
副后刀面 —— 与工件已加工表面相对的表面。
主切削刃 —— 前刀面与后刀面的交线 。
副切削刃 —— 前刀面与副后刀面的交线。
刀尖 —— 主切削刃与副切削刃的交点。
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2,确 定 刀 具 角 度 的 辅 助平 面
1）切削平面 —— 通过主切削刃上某一点并与
工件过渡表面相切的平面。
2）基面 —— 通过主切削刃上某一点并与该点
切削速度方向垂直的平面。
3）正交平面 —— 通过主切削刃上某一点并与
主切削刃在基面上的投影垂直的平面 。
在空间，基面、切削平面和正交平
面三个辅助平面互相垂直。
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3,刀 具 角 度
以外圆车刀为例，介绍车刀五
个主要角度：前角、后角、主偏
角、副偏角和刃倾角。
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前角 γo －在正交平面内测量，是前刀面与基面之
间的夹 角。
后角 αo－在正交平面内测量，是后刀面与切削平
面之间的夹角。
主偏角 κr－ 在基面内测量，是主切削刃在基面上的
投影与进给方向之间的夹角 。
副偏角 κr′－ 在基面内测量，是副切削刃在基面上的
投影与进给运动反方向之间的夹角。
刃倾角 λs－主切削刃在切削平面上的投影与基面的
夹角。
3,刀 具 角 度
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主偏角对切削加工的影响
主偏角对切削力的影响
副偏角对残留面积的影响
刃倾角对切削加工的影响
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第 三 讲
基本零件的工艺过程
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一、零件加工工艺过程的制定
1,零件的机械加工工艺：即零件加工的方法和步骤。
2,制定零件机械加工工艺的内容
△ 确定毛坯类型：根据零件形状、结构、材料及数量。
△ 排列加工顺序：根据零件的加工精度、表面粗糙度、热
处理等全部技术要求，及毛坯的类型选择加工方法和排列
加工顺序。
△ 选择机床、刀具、装卡方法、度量方法及确定加工余量
△ 确定切削速度、进给量、背吃刀量（切深）及工时定额
△ 填制工艺卡片
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3,制定加工工艺的要求
△ 明确几个问题
不同的零件 工艺不同
同一种零件 工艺也可能不同
客观条件一定时 优选比较合理的工艺方案
有时需要寻求外协加工
△ 合理的工艺方案必须满足下列要求
保证零件的全部技术要求 优质
生产率最高 高产
生产成本最低 低耗
有良好的劳动条件 安全、环保
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二、制定加工工艺的步骤
1,读懂图纸及技术要求,包括标题栏,Ra值、尺
寸精度、形状精度、位置精度、热处理和表面处
理。有时还要进一步了解装配图。
2,确定毛坯类型,毛坯类型有铸铁件、铸钢件、
锻件、型材。
3,进行工艺分析,主要确定主要表面加工方法、
加工顺序、定位基准、合理安排热处理。
热处理工艺安排原则：
毛 坯
时 效
粗 加 工 半精加工 磨削加 工
退火或正火 淬 火调 质
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4,拟定工艺路线
一般要考虑几个原则,即
△ 基准先行原则。
△ 粗精分开原则。
△ 有位置精度要求的各表面加工，尽量采取, 一刀活, 。
△ 精度要求高、表面粗糙度要求好的表面，尽量放在后
工序。
5,确定各工序所用机床，装卡、加工、度量方法等。
6,确定工序余量、切削用量、工时定额。
7,填制工艺卡片。
三、制定零件加工工艺实例
1,轴类零件加工工艺
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2,盘套类零件加工工艺
四、综合训练（独立考工）
1.工艺试卷
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2,基本要求
△ 独立完成工艺试卷,独立操作机床加工。
△ 交卷评分，擦机床，打扫卫生。
3,评分标准
△ 尺寸超差无分，超差 1mm以上倒扣 10分。
△ Ra值降一级无分,Ra值降半级扣一半分。
△ 卷面 3分。
△ 文明生产 5分。
△ 安全事故酌情扣分。
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第 一 讲
零 件 的 技 术 要 求
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切削加工的目的在于加工
出符合图纸要求的机械零件 。 设
计零件时, 为了保证机械设备的
精度和使用寿命, 应根据零件在
机器中的的不同作用提出合理的
要求, 这些要求通称为零件的技
术要求 。
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零 件 的 技 术 要 求
一,表 面 粗 糙 度
二,尺 寸 精 度
三, 形 状 精 度
四,位 置 精 度
五,热 处 理
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一,表 面 粗 糙 度
指零件的表面微观不平度。
在切削加工中，由于振动、刀痕以及
刀具与工件之 间的摩擦，在工件已加工
表
面上不可避免地会产生一些微小的峰谷。
即
使是光滑的磨削表面，放大后也会发现高
低不同的微小峰谷。
表面上这些微小峰谷的高低程度称为
表面粗糙度，也称微观不平度。
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? 表面粗糙度共分 14级：
? 不加工符号：
? 加工符号：
? 表面粗糙度符号,Ra
? 表面粗糙度单位,μ m
? 不同的加工方法可以达到不同的表面粗
糙度。要合理地在图纸上标注表面粗糙
度，必须掌握各种加工方法，以及详细
了解零件各表面在装配体中的功能。
? 除了外观需要外，一般情况在满足使用
要求的情况下，选用较低要求的表面粗
糙度，以降低成本。
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二,尺 寸 精 度
尺寸精度是指零件加工后的实际尺
寸相对于理想尺寸的准确程度。尺寸精
度是用尺寸公差来控制的。尺寸公差是
切削加工中零件尺寸允许的变动量。在
基本尺寸相同的情况下，尺寸公差愈小，
则尺寸精度愈高。反之亦然。
尺寸精度由尺寸公差等级来确定。
尺寸公差等级共有 20个等级。
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? 尺寸公差等级为：
? IT01,IT0,IT1,IT2
? IT3,IT4
? T5,IT6,IT7,IT8,IT9,IT10
? IT11,IT12,IT13,IT14,IT15,IT16,IT17、
IT18
? 不同的加工方法，可以达到不同的尺寸公差等
级。工程技术人员要使自己的设计合理，必须
掌握各种加工方法，甚至为实现新的设计要求
而创造新的加工方法。
? 在满足使用要求的前提下，一般选用较低的尺
寸公差等级，以降低制造成本。
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三,形 状 精 度
形状精度是指零件上的线、面要
素的实际形状相对于理想形状的准确程
度。形状精度是用形状公差来控制的。
为了适应各种不同的情况，国际
GB1182-80至 GB1184-80规定了六项形
状公差。下面简介应用最为广泛的直线
度、平面度、圆度、圆柱度公差的标 准
及常用的误差检测方法。
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三,形 状 精 度
1,直 线 度
2,平 面 度
3,圆 度
4,圆 柱 度
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1,直 线 度
直线度是指零件被测素线（如轴
线母线、平面交线、平面内直线）
直与不直的程度。
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2,平 面 度
平面度是指零件被测平面要素
平整的程度。
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3,圆 度
圆度是指零件的回转表面（圆柱
面、圆锥面、球面等）横剖面上的
实际轮廓圆和理想圆相差的程度。
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4,圆 柱 度
圆柱度是指零件上被测圆柱轮
廓表面的实际形状对理想圆柱相
差的程度。
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四,位 置 精 度
位置精度是指零件上点、线、面
要素的实际位置相对于理想位置的准
确程度。位置精度是用位置公差来控
制的。国际 GB1182-80至 GB1184-80
规定了八项位置公差。下面简介常用的
平行度、垂直度、同轴度、圆跳动、对
称度公差的标注及常用的误差检测方法。
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四,位 置 精 度（基准概念）
1,平 行 度
2,垂 直 度
3,同 轴 度
4,圆 跳 动
5,对 称 度
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1,平 行 度
平行度是指零件上被测要素（面
或直线）相对于基准要素（面或直
线）平行的程度。
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2,垂 直 度
垂直度是指零件上被测要素
（面或直线）相对于基准要素（面
或直线）垂直的程度。
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3,同 轴 度
同轴度是指零件上被测回转表面
的轴线相对于基准轴线同轴的程度。
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4,圆 跳 动
圆跳动是指零件上被测回转表
面相对于以基准轴线为轴线的理
论回转面的偏离度。
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5,对称度
? 对称度常用在具有对称结构的
沟或槽处，例如轴系传动中的轴径与
轴上零件的配合。例如当齿轮、蜗轮、
皮带轮安装在轴上时，需要靠键实现
连接和传递扭矩。此时轴上的键槽和
轮毂孔内的键槽必须对中心线对称，
否则很难装配。
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第 二 讲
金 属 切 削 刀 具
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金 属 切 削 刀 具
一,刀 具 材 料
二,刀 具 角 度
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一,刀 具 材 料
1, 刀 具 材 料 应 具 备 的 性 能
2,常 用 刀 具 材 料
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1,刀具材料应具备的性能
在切削过程中，刀具的切削部分要承
受很大的压力、摩擦、冲击和很高的温
度，因此刀具切削部分的材料应具备如下
性能：
（ 1）高 硬 度 和 高耐 磨 性
（ 2）足 够 的 强 度 和 韧 性
（ 3）高 的耐 热 性
（ 4）较好 的 工 艺 性
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2,常 用 刀 具 材 料
切削刀具的材料有碳素工具
钢、合金工具钢、高速钢、硬
质合金,陶瓷、立方氮化硼和人造
金刚石等。目前以高速钢和硬质合
金用得最多。
种类 硬度 热硬温度 / ° C 抗弯强度 / 10
3
M P a 应用举例
碳素工具钢
60~ 64H R C
( 81~ 83H R A ) 200 2.5~ 2.8
用于手动刀具，
如锯条、锉刀和刮
刀等
合金工具钢
60~ 65H R C
( 81~ 83.5 H R A ) 250~ 300 2.5~ 2.8
用于手动或机动低
速刀具，如丝锥、板
牙等
高速钢
62~ 70H R C
( 82~ 87H R A ) 540~ 600 2.5~ 4.5
用于形状复杂的刀
具，如钻头、铰刀、
拉刀及各种成形刀具
P 类
（蓝色）
P 01
P 10
P 20
P 30
切
钢
M 类
（黄色）
M 10
M 20
M 30
M 40
切
各
种
金
属
K 类
（红色）
K 01
K 10
K 20
K 30
切
铸
铁
多用于形状简单的
刀具，如车刀刀头、
铣刀刀头、刨刀刀头
等
常用刀具材料的主要性能和应用范围
硬质合金
89~ 94H R A
( 74~ 82H R C )
800~ 1000 0.9~ 2.5
常用牌号（或代号）
T 8A
T 10A
T 12A
9C r S i
C r W M n
W 18C r 4V
W 6M o5C r 4V 2
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2,超硬刀具材料
1）金刚石刀具：主要用于有色金属
和非金属的精密加工；
2）立方氮化硼刀具：主要用于高硬
度的轧辊、淬火钢等材料加工；
3）陶瓷刀具：类似于立方氮化硼刀
具，但价格较为便宜。
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二, 刀 具 角 度
1,刀 具 切 削 部 分 的 组 成
2,确 定 刀 具 角 度 的 辅 助平面
3,刀 具 角 度
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1,刀 具 切 削 部 分 的 组 成
切削刀具的种类很多，虽然形状
多种多样，但其切削部分却基本相
同，外圆车刀是最基本、最典型的
切削刀具，其切削部分（即刀头）
由, 三面两刃一尖, 组成，即由前
刀面、后刀面、副后刀面、主切削
刃、副切削刃、刀尖组成。
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副后刀面
主切削刃
副切削刃
主后刀面
前 刀 面
刀 尖
一 尖两 刃三 面
刀具结构
(以车刀为例 )
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1,刀 具 切 削 部 分 的 组 成
前刀面 —— 切屑沿其流出的表面。
后刀面 —— 与工件过渡表面相对的表面。
副后刀面 —— 与工件已加工表面相对的表面。
主切削刃 —— 前刀面与后刀面的交线 。
副切削刃 —— 前刀面与副后刀面的交线。
刀尖 —— 主切削刃与副切削刃的交点。
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2,确 定 刀 具 角 度 的 辅 助平 面
1）切削平面 —— 通过主切削刃上某一点并与
工件过渡表面相切的平面。
2）基面 —— 通过主切削刃上某一点并与该点
切削速度方向垂直的平面。
3）正交平面 —— 通过主切削刃上某一点并与
主切削刃在基面上的投影垂直的平面 。
在空间，基面、切削平面和正交平
面三个辅助平面互相垂直。
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3,刀 具 角 度
以外圆车刀为例，介绍车刀五
个主要角度：前角、后角、主偏
角、副偏角和刃倾角。
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前角 γo －在正交平面内测量，是前刀面与基面之
间的夹 角。
后角 αo－在正交平面内测量，是后刀面与切削平
面之间的夹角。
主偏角 κr－ 在基面内测量，是主切削刃在基面上的
投影与进给方向之间的夹角 。
副偏角 κr′－ 在基面内测量，是副切削刃在基面上的
投影与进给运动反方向之间的夹角。
刃倾角 λs－主切削刃在切削平面上的投影与基面的
夹角。
3,刀 具 角 度
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主偏角对切削加工的影响
主偏角对切削力的影响
副偏角对残留面积的影响
刃倾角对切削加工的影响
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第 三 讲
基本零件的工艺过程
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一、零件加工工艺过程的制定
1,零件的机械加工工艺：即零件加工的方法和步骤。
2,制定零件机械加工工艺的内容
△ 确定毛坯类型：根据零件形状、结构、材料及数量。
△ 排列加工顺序：根据零件的加工精度、表面粗糙度、热
处理等全部技术要求，及毛坯的类型选择加工方法和排列
加工顺序。
△ 选择机床、刀具、装卡方法、度量方法及确定加工余量
△ 确定切削速度、进给量、背吃刀量（切深）及工时定额
△ 填制工艺卡片
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3,制定加工工艺的要求
△ 明确几个问题
不同的零件 工艺不同
同一种零件 工艺也可能不同
客观条件一定时 优选比较合理的工艺方案
有时需要寻求外协加工
△ 合理的工艺方案必须满足下列要求
保证零件的全部技术要求 优质
生产率最高 高产
生产成本最低 低耗
有良好的劳动条件 安全、环保
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二、制定加工工艺的步骤
1,读懂图纸及技术要求,包括标题栏,Ra值、尺
寸精度、形状精度、位置精度、热处理和表面处
理。有时还要进一步了解装配图。
2,确定毛坯类型,毛坯类型有铸铁件、铸钢件、
锻件、型材。
3,进行工艺分析,主要确定主要表面加工方法、
加工顺序、定位基准、合理安排热处理。
热处理工艺安排原则：
毛 坯
时 效
粗 加 工 半精加工 磨削加 工
退火或正火 淬 火调 质
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4,拟定工艺路线
一般要考虑几个原则,即
△ 基准先行原则。
△ 粗精分开原则。
△ 有位置精度要求的各表面加工，尽量采取, 一刀活, 。
△ 精度要求高、表面粗糙度要求好的表面，尽量放在后
工序。
5,确定各工序所用机床，装卡、加工、度量方法等。
6,确定工序余量、切削用量、工时定额。
7,填制工艺卡片。
三、制定零件加工工艺实例
1,轴类零件加工工艺
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2,盘套类零件加工工艺
四、综合训练（独立考工）
1.工艺试卷
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2,基本要求
△ 独立完成工艺试卷,独立操作机床加工。
△ 交卷评分，擦机床，打扫卫生。
3,评分标准
△ 尺寸超差无分，超差 1mm以上倒扣 10分。
△ Ra值降一级无分,Ra值降半级扣一半分。
△ 卷面 3分。
△ 文明生产 5分。
△ 安全事故酌情扣分。
