項目三外圓、端面、臺階的車削

1、機械工程系實習講義首頁專業(yè)（工種）數(shù)控技術(shù)（車工）教師課題（項目）項目四 學會加工軸類零件分課題外圓、端面、臺階的車削授課班級授課時間課時訓練目標知識目標（1）了解車削加工時切削用量的選擇原則。（2）了解金屬車削的過程。（3）基本掌握車削過程中表面質(zhì)量的控制方法。（4）了解車刀切削時磨損的原因與刀具壽命的含義。技能目標（1）掌握試切法與試測法控制外圓尺寸的方法。（2）熟練掌握工件找正和安裝方法。 （3）掌握零件尺寸的測量方法和對質(zhì)量進行簡單分析。教學重點（1）切削用量的選擇原則。（2）車削過程中表面質(zhì)量的控制方法。（3）試切法與試測法控制外圓尺寸的方法。（4）零件尺寸的測量方法和對質(zhì)量進行簡單

2、分析。教學難點（1）切削用量的選擇原則。（2）車削過程中表面質(zhì)量的控制方法。（3）試切法與試測法控制外圓尺寸的方法。教學對象分析學生已進行了為期3周的實習，對生產(chǎn)實習有了一定的感性認識，具備了一定的機械加工基礎(chǔ)。教學環(huán)境車工實習車間共計16臺車床，完全滿足實習生產(chǎn)要求。教學方法講解、分析、演示示范、練習教學回顧（1）本項目學習的重點是掌握一般軸類零件的車削。（2）教師在設(shè)計訓練題目時，應(yīng)遵循由易到難的原則，逐步提高。（3）學生訓練中要特別注重安全與能力的訓練。教學過程及教學內(nèi)容課前組織1檢查學生出勤情況，填寫教學日志。2檢查學生裝束是否整齊3講述要求：紀律、衛(wèi)生、學習方法、如何作筆記4宣布本項

3、目的學習任務(wù)與目的要求：設(shè)備工量具準備序號名稱規(guī)格數(shù)量備注1普通車床CA6140161車刀90°YT1520245°YT15203切斷刀4切槽刀量具游標卡尺20千分尺20鋼板尺20其他輔具墊刀片若干，油石條等其他車工常用輔具材料45鋼任務(wù)一 車削基礎(chǔ)知識（1）了解車削加工時切削用量的選擇原則。（2）了解金屬車削的過程。（3）基本掌握車削過程中表面質(zhì)量的控制方法。（4）了解車刀切削時磨損的原因與刀具壽命的含義。任務(wù)二 外圓、端面、臺階的車削（1）掌握試切法與試測法控制外圓尺寸的方法。（2）熟練掌握工件找正和安裝方法。（3）掌握零件尺寸的測量方法和對質(zhì)量進行簡單分析。任務(wù)三 切

4、外溝槽、切斷（1）了解切斷刀和車槽刀的種類和用途。（2）了解切斷刀和車槽刀的組成部分和角度要求。（3）掌握掌握切斷刀和車槽刀的刃磨方法。（4）掌握外溝槽的車削方法和測量方法。（5）了解車溝槽時產(chǎn)生的問題和防止方法。（6）掌握直進法和左右車削法切斷工件。入門指導任務(wù)一 車削的基礎(chǔ)知識導語：在車削加工時，合理選擇切削用量對提高勞動生產(chǎn)率，延長刀具的使用壽命，保證加工質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本有著重要的意義。一、車削加工時切削用量的選擇1合理選擇切削用量的含義衡量切削用量是否合理的標準：能否保證加工零件的質(zhì)量要求（主要是加工精度和表面質(zhì)量）在加工系統(tǒng)剛性許可的條件下，是否充分利用了車床功率。在保證加工質(zhì)量和

5、刀具壽命的條件下，是否充分發(fā)揮了刀具的切削性能。2選擇切削用量的原則（1）切削深度的選擇（2）進給量的選擇（3）切削速度的選擇選擇切削速度的一般原則如下1）車刀材料 使用硬質(zhì)合金車刀可比高速工具鋼車刀的切削速度快。2）工件材料 切削強度和硬度較高的工件時，因為產(chǎn)生的熱量和切削力都比較大，車刀容易磨損，所以切削速度應(yīng)選得低些。脆性材料如鑄鐵工件，雖然強度不高，但車削時形成崩碎切屑，熱量集中在切削刃附近，不易傳散。因此，切削速度也應(yīng)取得低一些。3）表面粗糙度 要求表面粗糙度值小的工件，如用硬質(zhì)合金車刀車削，切削速度應(yīng)取得高些；如用高速工具鋼車刀車削，切削速度應(yīng)取得低些。4）切削深度和進給量 切削深

6、度和進給量增大時，切削時產(chǎn)生的熱量和切削力都較大，所以應(yīng)適當降低切削速度。反之，切削速度可取高些。5）切削液 切削時加注切削液可以降低切削區(qū)域的溫度，并起潤滑作用。任務(wù)二 外圓、端面、臺階的車削導語：正確裝夾刀具與工件是進行車削加工的前提。車刀裝夾得是否正確，直接影響切削的順利進行和工件的加工質(zhì)量。即使刃磨了合理的車刀角度，如果不正確裝夾，也會改變車刀工作時的實際角度?；顒右?學會裝夾1刀具的裝夾裝夾車刀時，必須注意以下幾點。（1）車刀裝夾在刀架上，不宜伸出太長。在不影響觀察的前提下，應(yīng)盡量伸出短些。否則切削時刀桿的剛性減弱，容易產(chǎn)生振動，影響工件的表面粗糙度，甚至使車刀損壞。車刀的伸出長度，

7、一般以不超過刀桿厚度的1.5倍為宜。車刀下面的墊片要平整，并應(yīng)與刀架對齊，而且盡量以少量的厚墊片代替較多的薄墊片，以防止車刀產(chǎn)生振動。（2）車刀刀尖應(yīng)與工件軸線一樣高。車刀裝得太高，會使車刀的實際后角減小，使車刀后刀面與工件之間的摩擦增大；車刀裝得太低，會使車刀的實際前角減小，使切削不順利。（3）裝夾車刀時，刀桿中心線應(yīng)跟進給方向垂直，否則會使主偏角和副偏角的數(shù)值發(fā)生變化。（4）車刀至少要用兩個螺釘壓緊在刀架上，并逐個輪流旋緊。旋緊時不得用力過大而損壞螺釘。2工件的裝夾工件安裝時，應(yīng)使加工表面的回轉(zhuǎn)軸線和車床主軸的軸線重合，以確保加工后的表面有正確的位置。同時，還需把工件夾緊，以承受切削力、重

8、力等。在車床上常用的附件有：三爪卡盤、四爪卡盤、頂尖、中心架、跟刀架、心軸、花盤及壓板等。（1）在四爪單動卡盤上裝夾工件四爪單動卡盤的優(yōu)缺點和應(yīng)用 由于四爪單動卡盤的四個卡爪能各自獨立移動，因此工件裝夾后必須將工件加工部分的旋轉(zhuǎn)軸線找正到與車床主軸旋轉(zhuǎn)軸線重合后才能車削，找正比較麻煩。但四爪單動卡盤的夾緊力大，因此適于裝夾大型或形狀不規(guī)則的工件。四爪單動卡盤可裝成正爪和反爪兩種，反爪用來裝夾直徑較大的工件。 （2）在三爪自定心卡盤上裝夾工件1）三爪自定心卡盤的優(yōu)缺點和應(yīng)用當用卡盤扳手轉(zhuǎn)動任何一個小錐齒輪時，便帶動大錐齒輪轉(zhuǎn)動，大錐齒輪背面的平面螺紋就使三個卡爪同時等距離向中心靠攏或者向外張開，

9、從而實現(xiàn)自動定心，不需花很多時間去找正，裝夾效率比四爪單動卡盤高，但夾緊力沒有四爪單動卡盤大。三爪卡盤的定心精度不高，一般為0.050.15mm，但裝夾方便。這種卡盤不能裝夾形狀不規(guī)則的工件，只適用于大批量的中小型規(guī)則零件的裝夾，如圓柱形、正三邊形、正六邊形等工件。三爪卡盤的組成：爪盤體、小錐齒輪、大錐齒輪（背面為平面螺紋）和三個卡爪，如圖。用三爪卡盤裝夾工件時，工件必須放正。先輕輕夾緊工件，用手扳動卡盤，檢查刀架與卡盤有無碰撞，然后低速開車，觀察工件歪斜偏擺的方向，也可用百分表找正，并作好記號，停車后輕敲工件校正，確認無偏擺后，夾緊工件，取下扳手，開車切削。工件的夾持長度一般不小于10mm，

10、但也不宜過長，否則會引起切削振動、頂彎工件或打刀。2）三爪自定心卡盤也可裝成正爪和反爪必須注意，用正爪裝夾工件時，工件直徑不能太大，一般卡爪伸出卡盤圓周不超過卡爪長度的1/3，否則卡爪跟平面螺紋只有23牙嚙合，受力時容易使卡爪上的螺紋碎裂。所以裝夾大直徑工件時撐住工件內(nèi)孔來車削。（3）在兩頂尖間裝夾工件對于較長的或必須經(jīng)過多次裝夾才能完成的工件，如長軸、長絲杠的車削，或工序較多，在車削后還要進行銑、磨的工件，為了使每次裝夾都能保持其裝夾精度（保證同軸度），可以采用兩頂尖裝夾的方法。因為用兩頂尖裝夾方便，不需找正，所以裝夾精度高。在兩頂尖間裝夾工件，必須先在工件的兩端面上鉆出中心孔。在車床上鉆中

11、心孔的方法是：1）先把工件夾在卡盤上，盡可能伸出短一些，端面不能留有凸頭。2）緩慢均勻地搖動尾座手輪，使中心鉆鉆入工件端面。3）鉆到尺寸后，讓中心鉆原地不動數(shù)秒鐘，使中心孔圓整后再退出。（4）一夾一頂裝夾工件在兩頂尖間裝夾工件，剛性較差，因此，車削一般軸類零件，尤其是較重的工件，不能采用兩頂尖裝夾的方法，而采用一端夾?。ㄓ萌ψ远ㄐ幕蛩淖蝿涌ūP，并在卡盤內(nèi)做一限位支承，或夾住工件階臺處，以防止工件軸向竄動），另一端用后頂尖頂住的裝夾方法。這種方法比較安全，能承受較大的切削力，因此應(yīng)用得很廣泛。3熟悉量具的使用方法（1）鋼直尺的規(guī)格和使用（2）游標卡尺的使用游標卡尺的測量范圍很廣，可以測量工件

12、外徑、孔徑、長度、深度以及溝槽寬度等。（3）外徑千分尺的使用外徑千分尺是車削加工時最常用的一種精密測量儀器，其測量精度可以達到0.01mm。3車削臺階軸在同一工件上，有幾個直徑大小不同的圓柱體連接在一起像臺階一樣，就叫它為臺階工件。俗稱臺階為“肩胛”。臺階工件的車削，實際上就是外圓和平面車削的組合。故在車削時必須兼顧外圓的尺寸精度和臺階長度的要求。（1）臺階工件的技術(shù)要求臺階工件通常與其他零件結(jié)合使用，因此它的技術(shù)要求一般有：各擋外圓之間的同軸度、外圓和臺階平面的垂直度、臺階平面的平面度以及外圓和臺階平面相交處的清角。（2）車刀的選擇和裝夾如圖示車削臺階時，通常使用90°外圓偏刀。車

13、刀的裝夾應(yīng)根據(jù)粗、精車的特點進行安裝。如粗車時余量多，為了增加切削深度，減少刀尖壓力，車刀裝夾可取主偏角小于90°為宜（一般為85°90°）。精車時為了保證臺階平面和軸心線垂直，應(yīng)取主偏角大于90°（一般為93°左右）。（3）車削臺階工件的方法車削臺階工件，一般分粗、精車進行。車削前根據(jù)臺階長度先用刀尖在工件表面刻線痕，然后按線痕進行粗車。粗車時的臺階每檔均略短些，留精車余量。精車臺階工件時，通常在機動進給精車外圓至近臺階處時，以手動進給代替機動進給。當車至平面時，然后變縱向進給為橫向進給，移動中滑板由里向外慢慢精車臺階平面，以確保臺階平面垂直

14、軸心線。（4）直徑尺寸的控制方法車削臺階工件，直徑尺寸的控制采用對刀測量進刀切削的方法加以保證。1）對刀 就是讓刀尖沿軸向接觸工件，縱向退出，軸向略進刀0.60.8mm后，縱向切削，再縱向退出（中滑板不動或記下刻度）。2）測量 就是用游標卡尺或千分尺測量剛才的切削部分。3）進刀 就是用切削部分的測量值和圖樣要求進行比較后，用中滑板進刀（粗車時按23mm/刀；精車時按0.60.8mm/刀）。4）切削 就是用機動/手動的方法進行縱向切削。（5）臺階長度的測量和控制方法當粗車完畢時，臺階長度已基本符合要求。在精車外圓的同時，一起把臺階長度車準。其測量方法，通常用鋼直尺檢查。如精度要求較高時，可用樣板

15、，游標深度尺、卡鉗等測量。（6）工件的調(diào)頭找正和車削根據(jù)習慣的找正方法，應(yīng)先找正卡爪處工件外圓，后找正臺階處反平面。這樣反復(fù)多次找正后才能進行車削。當粗車完畢時，宜再進行一次復(fù)查，以防粗車時工件發(fā)生移位。4車削臺階軸時的注意事項1）臺階平面和外圓相交處要清角，防止產(chǎn)生凹坑和出現(xiàn)小臺階。2）車刀沒有從里向外橫向切削或車刀裝夾主偏角小于90°，以及刀架、車刀、滑板等發(fā)生移位會造成臺階平面出現(xiàn)凹凸。3）臺階工件的長度測量，應(yīng)從一個基準面量起，以防累積誤差。4）刀尖圓弧較大或刀尖磨損會使平面與外圓相交處出現(xiàn)較大圓弧。5）主軸沒有停妥，不能使用量具進行測量。6）使用游標卡尺進行測量時，卡腳應(yīng)和

16、測量面貼平，以防卡腳歪斜產(chǎn)生測量誤差。松緊程度要適當，以防過緊或過松造成測量誤差；取下時，應(yīng)把緊固螺釘拎緊，以防副尺移動，影響讀數(shù)的正確。5產(chǎn)生廢品的原因及預(yù)防方法車削臺階軸時產(chǎn)生廢品的原因及預(yù)防方法（1）端面產(chǎn)生凹或凸1）用右偏刀從外向中心進給時，床鞍沒固定，車刀扎入工件產(chǎn)生凹面在車大端面時，必須把床鞍的固定螺釘旋緊2）車刀不鋒利、小滑板太松或刀架沒壓緊，使車刀受切削力作用面“讓刀”，因而產(chǎn)生凸面保持車刀鋒利。中、小滑板的鑲條不應(yīng)太松；車刀刀架應(yīng)壓緊（2）階臺不垂直1）較低的階臺是由于車刀裝得歪斜，使主切削刃跟工件軸線不垂直2）裝刀時必須使車刀的主切削刃垂直于工件的軸線，車階臺時最后一刀應(yīng)從

17、階臺里面向外車出3）較高的階臺不垂直的原因同端面凹凸的原因一樣思考與練習1裝夾車刀應(yīng)注意哪些事項？2車削外圓時，表面粗糙度達不到要求是什么原因？怎樣解決？3控制階臺的長度有哪些方法？活動二 車削外圓訓練1技能訓練要求（1）能合理組織工作位置，掌握正確的操作姿勢。（2）用手動進給均勻移動大拖板、中拖板、小拖板按圖樣要求車削工件。（3）掌握正確使用量具的方法。（4）掌握試刀、試切削的方法，控制外圓尺寸。（5）遵守操作規(guī)程，養(yǎng)成文明生產(chǎn)、安全生產(chǎn)的良好習慣。2使用的刀具、量具和輔助工具外圓車刀、游標卡尺、鋼直尺等。3技能訓練內(nèi)容（1）工件圖樣 （2）參考步驟1）粗、半精車f Dh10端面、外圓，留工

18、序余量。2）調(diào)頭裝夾粗、半精車f dh9端面、外圓，留工序余量。精車f dh9端面、外圓、倒角至尺寸要求。3）調(diào)頭裝夾，精車f Dh10端面、外圓、倒角至尺寸要求。4）重復(fù)以上操作步驟。車削臺階（一） 臺階平面和外圓相交處要清角，車刀要有明顯的刀尖。注 意 長度尺寸的測量應(yīng)從一個基面量起，以防累加誤差。 使用游標卡尺測量零件時，松緊程度要適當；車床未停穩(wěn)不能測量工件。 轉(zhuǎn)動刀架時應(yīng)防止車刀與零件、卡盤相撞。 清除鐵屑時要先停車，不能用手拉鐵屑。 帶好防護眼鏡。4評分表項目序 號考核內(nèi)容和要求配 分評 分 標 準檢 測得 分尺寸公差1f Dh1030超差0.01扣1分；超差0.03以上不得分。2

19、f dh9303Lh810超差0.02扣1分；超差0.06以上不得分。47Lh10其他5表面粗糙度Ra6.320Ra>6.3扣2分 教師演示 零件的加工過程，重點講清操作姿勢、加工注意事項、測量方法。指導學生操作 要求學生熟掌握零件加工過程中切削用量的選擇、加工操作要領(lǐng)及精度的控制方法。巡回指導巡回重點 （1）加工操作規(guī)范（2）尺寸測量規(guī)范（3）安全文明操作個別指導 對個別學生的操作錯誤進行個別指導。集體指導 對普遍存在問題進行集中指導。小結(jié)、考核1抽查學生對本項目內(nèi)容的學習情況。2對學生整個學習過程總結(jié)評定，指出不足之處和改正點。3提出難點、重點、關(guān)鍵技術(shù)。結(jié)束指導教師點評小結(jié)本項目訓

20、練情況。整理工作場地，對機床進行日常維護保養(yǎng)。指導學生自我總結(jié)評價，填寫實訓報告。 布置作業(yè)1熟記車工安全操作規(guī)程，并在工作前、工作中、工作后遵守安全文明生產(chǎn)規(guī)范。2能熟練操縱車床及日常維護保養(yǎng)。任務(wù)三 切外溝槽、切斷導語：切外溝槽、切斷是車工的基本技能之一，能否掌握好，關(guān)鍵在于刀具的刃磨。因為切斷刀和車槽刀的刃磨要比外圓刀難度大一些。活動一 學會刃磨車刀1、車刀角度：（1）前角 切斷中碳鋼材料時取20°-30°；切斷鑄鐵材料時取0°-10°。（2）后角 一般取6°-8°。切斷塑性材料時取大值，切斷脆性材料時取小值。（3）副后角 一般

21、取1°-2°， 切斷刀有兩個對稱的副后角，其作用是減少副后面與工件已加工表面間的摩擦。（4）主偏角切斷刀以橫向進給為主，因此一般為90°。（5）副偏角切斷刀的副偏角必須對稱，一般取1°-1°30.（6）主切削刃寬度a計算公式：a（0.50.6）2（7）刀體長度L刀體長度應(yīng)滿足工件切斷要求，但不宜太長，以免引起振動和使刀體折斷。計算公式：Lh（23）mm 2、切斷（車槽）刀的刃磨注 意（1）刃磨左側(cè)副后面 1、兩副偏角對稱 （2）刃磨右側(cè)副后面 2、兩副后角對稱（3）刃磨主后面（4）刃磨前面3、切斷（車槽）刀圖樣 活動二 車外溝槽1、車槽刀的裝夾

22、車槽刀裝夾是否正確，對車槽的質(zhì)量有直接影響。要求刀桿中心線垂直于工件軸心線，否則車出的的槽壁不會平直，如圖。2、車槽方法（1）車精度不高且寬度較窄的矩形溝槽時，可用刀寬等于槽寬的車槽刀，采用直進法一次進給車成。精度要求較高的溝槽，一般采用二次進給車削車成，即第一次進給車溝槽時，槽壁兩側(cè)留精車余量，第二次進給時用等寬刀修正。（2）車較寬的溝槽，可以采用多次直進法切割，并在槽壁兩側(cè)留一定的精車余量，然后根據(jù)槽深、槽寬精車至尺寸。3、溝槽的檢查與測量 精度要求較低的溝槽，一般采用鋼直尺和卡鉗測量。精度要求高的溝槽，可用千分尺、樣板、游標卡尺等檢查，如圖。4、技能訓練內(nèi)容練習件一（1） 車平面、鉆中心孔（2）一端用自定心卡盤夾住毛怌外圓長100，另一端用頂尖支撐。（3） 粗車外圓48mm長232mm（留精車余量并把產(chǎn)生的錐度找正）。（4） 精車外圓48mm長232mm至尺寸要求。（5） 從右至左、精車各條矩形溝槽至尺寸要求。（6）檢查質(zhì)量合格后取下工件。(7）工件交指導老師檢查。練習件二活動三 切斷 1