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（一）基准

零件由几个表面组成，有一定的尺寸和相互位置要求。零件表面相对位置的要求包括两个方面：表面之间的距离、尺寸精度和相对位置精度(如同轴度、平行度、垂直度和圆跳动等)。).研究零件表面之间的相对位置关系离不开基准，没有明确的基准就无法确定零件表面的位置。从一般意义上说，基准是零件上的点、线和表面，其他点、线和表面的位置在其上确定。根据功能的不同，基准可以分为设计基准和过程基准。

2、工艺基准

零件加工和装配中使用的基准称为工艺基准。根据用途的不同，工艺基准可分为定位基准、测量基准和装配基准。

(1)定位基准：加工时用来使工件在机床或夹具中占据正确位置的基准，称为定位基准。根据定位要素的不同，最常用的有以下几种：

自动对中定位：如三爪卡盘定位。

定位套定位：将定位件做成定位套，如定位用的挡板

其他的有定位在V型框内，定位在半圆孔内等。

(2)测量基准：零件检验时用来测量加工表面尺寸和位置的基准称为测量基准。

(3)装配基准：装配时用来确定零件或产品中零件位置的基准称为装配基准。

（二）工件的安装方式

为了在工件的某一部分上加工出符合规定技术要求的表面，工件在加工前必须在机床上相对于刀具占据一个正确的位置。这个过程通常被称为工件的“定位”。工件定位后，由于加工时切削力和重力的作用，应采用一定的机构来“夹紧”工件，使确定的位置保持不变。使工件在机床上占据正确的位置，夹紧工件，就叫“安装”。

工件安装质量是机械加工中的一个重要问题，它不仅直接影响加工精度、工件安装的速度和稳定性，还影响生产率。为了保证加工表面与其设计基准之间的相对位置精度，工件安装时，加工表面的设计基准应相对于机床占据正确的位置。比如在环槽精加工过程中，为了保证环槽底径与裙轴之间的圆跳动，安装时工件的设计基准必须与机床主轴的轴线重合。

在各种机床上加工零件时，有各种安装方法。安装方法可概括为直接对准、标记对准和夹具安装。

(1)直接找正当采用这种方法时，工件在机床上应该占据的正确位置是通过一系列的尝试获得的。具体方法是将工件直接安装在机床上，然后用千分表或手写笔刻度盘上的手写笔目测校正工件的正确位置，边检查边对准，直到符合要求。

直接对准方法的定位精度和速度取决于对准精度、对准方法、对准工具和工人的技术水平。其缺点是耗时多，生产率低，需要凭经验操作，对工人技术要求高，所以只用于单件小批量生产。比如模仿车身的对位，属于直接对位法。

(2)标记和对准这种方法是一种用划线器根据在机床上的毛坯或半成品上画出的线来对准工件，使其获得正确位置的方法。显然，这种方法还需要一个划线过程。画出来的线本身是有一定宽度的，交叉的时候就交叉了

（3）采用夹具安装法：用于装夹工件，使之占有正确位置的工艺装备称为机床夹具。夹具是机床的一种附加装置，它在机床上相对刀具的位置在工件未安装前已预先调整好，所以在加工一批工件时不必再逐个找正定位，就能保证加工的技术要求，既省工又省事，是高效的定位方法，在成批和大量生产中广泛应用。我们现在的活塞加工就是使用的夹具安装法。

1)工件定位后，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。夹具中使工件在加工过程中保持定位位置不变的装置，叫夹紧装置。

2)夹紧装置应符合以下几点要求：夹紧时，不应破坏工件的定位；夹紧后，应保证工件在加工过程中的位置不发生变化，夹紧准确、安全、可靠；夹紧动作迅速，操作方便、省力；结构简单，制造容易。

3)夹紧时的注意事项：夹紧力大小要适当，过大会造成工件变形，过小会使工件在加工过程中产生位移，破坏工件定位。

（三）金属切削基本知识

1、车削运动及形成的表面

车削运动：在切削过程中，为了切除多余的金属，必需使工件和刀具作相对的切削运动，在车床上用车刀切除工件上多余金属的运动称为车削运动，可分为主运动和进给运动。

主运动：直接切除工件上的切削层，使之转变为切屑，从而形成工件新表面的运动，称主运动。切削时，工件的旋转运动是主运动。通常，主运动的速度较高，消耗的切削功率较大。

进给运动：使新的切削层不断投入切削的运动，进给运动是沿着所要形成的工件表面的运动，可以是连续运动，也可以是间歇运动。如卧式车床上车刀的运动时连续运动，牛头刨床上工件的进给运动为间歇运动。

工件上形成的表面：在切削过程中，在工件上形成已加工表面、加工表面和待加工表面。已加工表面指已经车去多余金属而形成的新表面。待加工表面指即将被切去金属层的表面。加工表面指车刀切削刃正在车削的表面。

2、切削用量三要素是指切削深度、进给量和切削速度。

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

切削深度的选择：切削深度αp应根据加工余量确定。粗加工时，除留下精加工的余量外，应尽可能一次走刀切除全部粗加工余量。这不仅能在保证一定耐用度的前提下使切削深度、进给量、切削速度V的乘积大，而且可以减少走刀次数。在加工余量过大或工艺系统刚度不足或刀片强度不足等情况下，应分成两次以上走刀。这时，应将第一次走刀的切削深度取大些，可占全部余量的2/3～3/4；而使第二次走刀的切削深度小些，以使精加工工序获得较小的表面粗糙度参数值及较高的加工精度。

切削零件表层有硬皮的铸、锻件或不锈钢等冷硬较严重的材料时，应使切削深度超过硬度或冷硬层，以避免切削刃在硬皮或冷硬层上切削。

（2）进给量的选择：工件或工具每旋转一周或往复一次，工件与工具在进给运动方向上的相对位移，单位为mm。切削深度选定之后，应进一步尽量选择较大的进给量。进给量其合理数值的选择应保证机床、刀具不致因切削力太大而损坏，切削力所造成的工件挠度不致超出工件精度允许的数值，表面粗糙度参数值不致太大。粗加工时，限制进给量的主要是切削力，半精加工和精加工时，限制进给量的主要是表面粗糙度。

（3）切削速度的选择：在进行切削加工时，工具切削刃上的某一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度, 单位为m/min,。当切削深度αp与进给量选定后，在些基础上再选最大的切削速度，切削加工的发展方向是高速切削加工。

（四）粗糙度机械学概念

在机械学中，粗糙度指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性。它是互换性研究的问题之一。表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工过程中刀具与零件表面间的摩擦、切屑分离时表面层金属的塑性变形以及工艺系统中的高频振动等。由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕迹的深浅、疏密、形状和纹理都有差别。表面粗糙度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。

粗糙度表示方式

零件表面经过加工后，看起来很光滑，经放大观察却凹凸不平。表面精糙度，是指加工后的零件表面上具有的较小间距和微小峰谷所组成的微观几何形状特征，一般是由所采取的加工方法和(或）其他因素形成的。零件表面的功用不同，所需的表面粗糙度参数值也不一样。零件图上要标注表面粗糙度代(符）号，用以说明该表面完工后须达到的表面特性。表面粗糙度高度参数有3种：

1、轮廓算术平均偏差Ra

在取样长度内，沿测量方向(Y方向）的轮廓线上的点与基准线之间距离绝对值的算术平均值。

2、微观不平度十点高度Rz

指在取样长度内5个最大轮廓峰高的平均值和5个最大轮廓谷深的平均值之和。

3、轮廓最大高度Ry

在取样长度内，轮廓最高峰顶线和最低谷底线之间的距离。

目前，一般机械制造工业中主要选用Ra.

4．粗糙度表示方法

5.粗糙度对零件进行性能的影响

工件加工后的表面质量直接影响被加工件的物理、化学及力学性能，产品的工作性能、可靠性、寿命在很大程度上取决于主要零件的表面质量。一般而言，重要或关键零件的表面质量要求都比普通零件要高，这是因为表面质量好的零件会在很大程度上提高其耐磨性、耐蚀性和抗疲劳破损能力。

6、切削液

（1）切削液的作用

冷却作用：切削热能带走大量的切削热，改善散热条件，降低刀具和工件的温度，从而延长了刀具的使用寿命，可防止工件因热变形而产生的尺寸误差。

润滑作用：切削液能渗透到工件与刀具之间，使切屑与刀具之间的微小间隙中形成一层薄薄的吸附膜，减小了摩擦系数，因此可减少刀具切屑与工件之间的摩擦，使切削 力和切削热降低，减少刀具的磨损并能提高工件的表面质量，对于精加工，润滑尤其重要。

清洗作用：清洗过程中产生的微小的切屑易粘附在工件和刀具上，尤其是钻深孔和绞孔时，切屑容易堵塞在容屑槽中，影响工件的表面粗糙度和刀具的使用寿命。使用切削液能将切屑迅速冲走，是切削顺利进行。

（2）种类：常用切削液有两大类

乳化液：主要起冷却作用，乳化液是把乳化油用15~20倍的水稀释而成，这类切削液的比热大，粘度小，流动性好，可以吸收大量的热，使用这类切削液主要是为了冷却刀具和工件，提高刀具寿命，减少热变形。乳化液中含水较多，润滑和防锈功能较差。

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