车工工艺学教案3.doc

景德镇市技工学校 车工工艺学教案（余雪松）车工工艺学 教案余雪松2011年9月 车削加工基本知识车床的用途车床主要用于加工各种回转体表面，加工的尺寸公差等级为IT11IT6，表面粗糙度Ra值为12508m。车床的种类很多，其中应用最广泛的是卧式车床。车床的主要部件及作用 车床主要部件包括：三箱、两杠、两座 三箱是指主轴箱、进给箱、溜板箱、 （另外还有挂轮箱） 两杠是指光杠、丝杠、 （另有操纵杆） 两座是指刀架、尾座三箱 主轴箱： 主轴箱用来支承主轴，并使其作各种速度旋转运动；主轴是空心的，便于穿过长的工件；在主轴的前端可以利用锥孔安装顶尖，也可利用主轴前端圆锥面安装卡盘和拨盘，以便装夹工件。 挂轮箱： 挂轮箱用来搭配不同齿数的齿轮，以获得不同的进给量。主要用于车削不同种类的螺纹。 进给箱： 进给箱用来改变进给量。主轴经挂轮箱传入进给箱的运动，通过移动变速手柄来改变进给箱中滑动齿轮的啮合位置，便可使光杆或丝杆获得不同的转速 溜板箱： 溜板箱用来使光杠和丝杠的转动改变为刀架的自动进给运动。光杠用于一般的车削，丝杠只用于车螺纹。溜板箱中设有互锁机构，使两者不能同时使用。 两杠 丝杠：丝杠能带动大拖板作纵向移动，用来车削螺纹。丝杠是车床中主要精密件之一，一般不用丝杠自动进给，以便长期保持丝杠的精度。 光杠 :机动进给时传递运动。通过光杠可把进给箱的运动传递给溜板箱，使刀架作纵向或横向进给运动。 （操纵杆）：操纵杆是车床的控制机构，在操纵杆左端和拖板箱右侧各装有一个手柄，操作工人可以很方便地操纵手柄以控制车床主轴正转、反转或停车。 两座 刀架： 它固定在小滑板上，可同时装夹四把车刀；松开锁紧手柄，即可转动方刀架，把所需要的车刀更换到工作位置上。 尾座 ：尾座用于安装后顶尖以支持工件，或安装钻头、铰刀等刀具进行孔加工。尾座的结构如图所示，它主要由套筒、尾座体、底座等几部分组成。转动手轮，可调整套筒伸缩一定距离，并且尾座还可沿床身导轨推移至所需位置，以适应不同工件加工的要求。其他部件 1）床鞍: 它与溜板箱连接，可沿床身导轨作纵向移动，其上面有横向导轨。 2）中滑板:可沿床鞍上的导轨作横向移动。 3）转盘:它与中滑板用螺钉紧固，松开螺钉便可在水平面内扳转任意角度。 4）小滑板:它可沿转盘上面的导轨作短距离移动；当将转盘偏转若干角度后，可使小滑板作斜向进给，以便车锥面。卧式车床的传动系统车床润滑与保养1、车床的润滑： 要使机床正常运转和减少磨损，操作工必须有磨摩擦部位都要进行加油润滑。 方法有浇油润滑、油绳润滑、溅油润滑和油泵循环润滑等。 油脂要求用：1.加黄油部位用：3号工业润滑油。 2.油孔部位用：40号机油。 齿轮箱内要有足够润滑机油。一般加到油标窗口一半高度就可以了。保证齿轮溅油法和往复式油泵用油。车床床头箱一般每三个月换一次油。箱体清洗干净后再加机油。（包括：挂轮箱，走刀箱，拖板箱等） 挂轮箱轴承的油杯，每五天加黄油一次。 拖板箱蜗杅脱落机构每班加油一次。 走刀箱上油槽每班加油一次。 床身导轨，丝杆，工作前或完毕工作后，都要加油一次。 2、卧式车床的一级保养 当车床运行500小时后，需进行一级保养，即清洗、润滑和进行必要的调整。 1）、外保养 清洗机床外表及各罩盖；清洗清洗丝杠、光杠和操纵杆；清洗机床附件。 2）、主轴箱 检查主轴并检查螺母有无松动，调整间隙。 3）、溜板及刀架 清洗刀架，清洗调整中、小滑板和丝杠的螺母间隙。 4）、挂轮箱 清洗齿轮、轴套并注入新油脂。调整齿轮啮合间隙；检查轴套有无晃动现象。 5）、尾座 清洗尾座，保持内、外清洁。 6）、冷却润滑系统 7）、电气部分 安全文明生产1.工作时要穿紧身工作服或紧身衣服。 2.车工戴工作帽，女同志头发辫子塞在帽子里。 3.工作时，头不能离工件太近。防止切削飞入眼。如屑飞溅必须戴护目镜。 4.手和身体不能靠近旋转机件。更不能在这些地方开玩笑。 5.工件和车刀必须夹牢固，否则飞出伤人。 6.当工件和卡盘装上取下太重，不要一个人，应找其他人帮忙。 7.车床转动时，不要去测量工件。也不能用手模工件表面。 8.不可用手硬拉切屑。应用专用钩子清除。 9.不要用手习惯去刹动转动卡盘。 10.卡盘运转时，工作中不能带手套。 11.电器有故障，不要私自任意拆缷。以免扩大故障。 12.车削工件时，不可离开机床，前后走动。 13.刃磨车刀时，（关闭电机）做到人离关机。 金属切削过程一、刀具 由主、副两条切削刃和前刀面、主后刀面、副后刀面三个刀面组成的刀具，共有前角、后角、副后角、主偏角 、副偏角、刃倾角六个基本角度。 1、刀具工作角度 （1）刀具安装高低对工作角度的影响 下图表示切断刀主切削刃比工件中心装高h时，其工作角度的变化情况。此时，工作前角增大，工作后角减小。当刀刃低于工件中心时，工作前角减小，工作后角增大。在孔内切槽时，主切削刃安装高低对工作角度的影响与上述相反。 （2）刀柄轴线与进给方向不垂直时对工作角度的影响 二、金属切削过程 金属切削过程是指工件上多余的金属层，在刀刃的切割、前刀面的推挤下，产生变形滑移而变成切屑的过程。 1）、切屑类型 切屑有三大类型：带状切屑、挤裂切屑、单元切屑和崩碎切屑。 带状切屑 正常切削条件下切削钢等塑性金属时，形成的是带状切屑。此时切削平稳，加工出的工件表面粗糙度较小。带状切屑高速流出时，乱窜乱撞，既影响操作安全，也会缠绕到工件上划伤已加工表面，还会使自动加工无法进行，应采取断屑或卷屑措施。 挤裂切屑 当以很小的刀具前角，很大的进给量和很低的切削速度切削塑性金属时形成的是节状切屑。这种切屑较厚，一面有锯齿形的剪裂缝。形成这种切屑时金属变形很大，切削力有波动，加工出的工件表面较粗糙。 崩碎切屑 切削脆性金属如铸铁、黄铜等，形成片状切屑，工件材料越脆，刀具前角越小，越容易形成此类切屑。形成崩碎切屑时，切屑与工件分离面凹凸不平，所以加工表面比较粗糙。 2）积屑瘤 在一定的条件下切削塑性金属，刀具切削刃附近的前面上粘附着一块很硬的金属堆积物，这就是积屑瘤，如图所示研究证明，积屑瘤材料主要来自切屑底层，少量来自工件。 如何避免积屑瘤？ 为避免积屑瘤应采用高速切削或低速切削。另外增大刀具前角，研磨前刀面和使用切削液，可以减小切削变形，减小刀具与前刀面的摩擦，可以避免积屑瘤的产生。 一般情况下，积屑瘤的存在害多利少，精加工时应完全避免积屑瘤，粗加工时可以利用。3）、切削力 切削时，工件材料抵抗车刀切削所产生的阻力称为切削力。总切削力F可以分解为三个互相垂直的分力。 （1）主切削力Fz（切向力）：主要耗功的力，消耗车削功率的 95以上。 （2）切深抗力Fy（径向力）：吃刀抗力。 （3）进给抗力Fx（轴向力）：走刀抗力。4）切削热和工切削温度 （1）切削热 切削过程中材料的变形，切屑、工件与刀具间摩擦所消耗的功，绝大部分都转化为热，称为切削热。 切削热从切屑、刀具、工件和周围介质(空气，切削液)中传散如图，其中切屑带走的热量最多。 （2）切削温度 切削热使刀具、切屑、工件的温度升高。刀具、切屑、工件上各点的温度都不一样。车削钢等塑性材料时，最高温度在近刀尖处与切屑接触的前刀面上。 切削热和切削温度对切削加工的影响： 切削热和切削温度对切削加工的生产率和工件的质量影响很大。切削温度高，会加剧刀 具的磨损，甚至使刀具丧失切削能力，因而限制了生产率的提高。切削热使工件膨胀，会影响工件的尺寸精度。 工件材料的强度、硬度愈高，热导率愈低，加工时切削温度愈高。提高切削用量，将使切削温度升高。降低切削温度的措施：降低降低切削速度，减少背吃刀量和进给量，适当增大刀具的前角、主偏角，增大刀尖圆角半径，可以降低切削温度。而降低切削温度最有效的措施是在切削中浇注切削液。 刀具一、车刀的结构1、车刀从结构上分为四种形式，即整体式、焊接式、机夹式、可转位式车刀，其结构特点及适用场合见表21。表2l 车刀结构类型特点及用名 称 特 点 适 用 场 合 整体式 用整体高速钢制造，刃口可磨得较锋利 小型车床或加工非铁金属 焊接式 焊接硬质合金或高速钢刀片，结构紧凑，使用灵活 各类车刀特别是小刀具 机夹式 避免了焊接产生的应力、裂纹等缺陷，刀杆利用率高。刀片可集中刃磨获得所需参数；使用灵活方便 外圆、端面、镗孔、切断、螺纹车刀等 可转位式 避免了焊接刀的缺点，刀片可快换转位；生产率高；断屑稳定；可使用涂层刀片 大中型车床加工外圆、端面、镗孔，特别适用于自动线、数控机床 二、车刀材料 1、刀具材料的基本要求 1）、高的硬度，常温下车刀刀头的硬度大于HRC60。 2）、高的耐磨性，耐磨性指车刀抵抗工件磨损的性能。硬度越高， 耐磨性越好。 3）、足够的强度和韧性，车刀切削时要承受较大的切削力、冲击力和振动。 4) 、耐热性好，车刀在高温下仍有良好的切削性能。 5）、有良好的工艺性能，车刀刀头材料要具备可焊接锻造热处理磨削加工等工艺性能。 2、刀具材料种类 常用车刀材料有高速钢和硬质合金钢。 高速钢是含有钨、铬、钒、钼等合金元素较多的合金钢，高速钢车刀的特点是制造简单、刃磨锋利、韧性好并能承受较大的冲击力。但高速钢车刀的耐热性较差，不宜高速切削。 硬质合金的硬度很高，耐磨性好，红硬性高，在8001000仍能保持良好的切削性能，切削速度可比高速钢高几倍甚至几十倍，适合高速车削的粉末冶金制品。但它的韧性差，不能承受较大的冲击力。三、车刀切削部分的几何参数及选择 1、车刀的组成：车刀是由刀头和刀杆两部分所组成，刀头是车刀的切削部分，刀杆是车刀的夹持部分。刀头是车刀最重要的部分，由刀面、刀刃和刀尖组成，承担切削加工任务。车刀的组成基本相同，但刀面、刀刃的数量、形式、形状也不完全一样，如外圆车刀有三个刀面、两条刀刃和一个刀尖，而切断刀有四个刀面、三条刀刃和两个刀尖。刀刃可以是直线，也可以是曲线。 （1）、刀面1）、前刀面Ar：切屑流出时经过的刀面。 2）、后刀面AS：与加工表面相对的刀面。3）、副后刀面AS：与已加工表面相对的刀面。（2）、刀刃1）、主切削刃S：前刀面与后刀面的交线，承担主要的切削工作。2）、副切削刃S：前刀面与副后刀面的交线，承担少量的切削工作。(3)、刀尖：主刀刃和副刀刃的联结部位，为了提高刀尖的强度，很多车刀在刀尖处磨出圆弧型或直线型过渡刃，又称刀尖圆弧。(4)、修光刃副刀刃接近刀尖处一小段平直的刀刃叫修光刃，装刀时须使修光刃与进给方向平行，且修光刃长度必须大于工件的进给量时才能起到修光工件表面的作用。2、确定车刀角度的辅助平面 为了便于确定和测量车刀的几何角度，需要假想以下三个辅助平面作基准。 （1）、基面（P）：通过刀刃上某一选定点，垂直于该点切削速度方向的平面。 （2）、切削平面（Ps）：通过切削刃且垂直于基面的平面。 （3）、主截面（P。）通过主切削刃上的选定点，又垂直于基面和切削平面的剖面。 3、车刀的几何角度 在主截面内测量的角度：1）、前角。：前刀面与基面之间的夹角。2）、后角。：后刀面与切削平面之间的夹角。3）、楔角。：前刀面与后刀面之间的夹角。以上三个角之和为90，即：。+。+。=900。 在基面内测量的角度：4）、主偏角Kr：主切削刃在基面内的投影与进给方向的夹角。5）、副偏角Kr：副切削刃在基面的投影与背离进给方向的夹角。6）、刀尖角r：主切削刃与副切削刃在基面内投影之间的夹角。以上三个角度之和为1800，即： Kr +Kr+r=1800。在切削平面内测量的角：7）、刃倾角：主切削刃与基面之间的夹角。四、车刀几何角度的选择 1、前角的作用是减小切屑的变形，增大前角可使车刀刃口锋利、减小切削力、降低切削温度，但过大前角会使刀刃的散热条件变差，刃口强度降低，易崩刃 前角的选择：前角选择的原则是在刀具强度允许的情况下，尽量选取较大的前角。 前角的大小与刀具材料、切削工作条件及被切材料有关。切削塑性材料时，一般取较大的前角；切脆性材料时，一般取较小的前角。当切削有冲击时，前角应取小值，甚至取负角。硬质合金车刀的前角一般比高速钢车刀的前角要小。加工材料由硬到软，对于高速钢车刀，前角可取5-30；对于硬质合金钢车刀，前角一般取-15-30。2、后角的作用是减小后刀面与工件之间的摩擦，影响刀刃的强度和锋利程度。 后角的选择：粗车时，切削深，进给快，要求车刀有足够的强度，应选择较小的后角。精车时，为减小后刀面与工件过渡表面的摩擦，保持刃口的锋利，应选较大的后角。切削力较大时，应选取较小的后角。 加工塑性材料时后角取大一些，加工脆性材料时后角取小些。高速钢车刀的后角一般可6-12，硬质合金钢车刀可取2-12。粗车时，后角一般取3-6；精车时，后角一般取6-12。 3、主偏角的作用是减小主偏角可改善切削刃的散热性能。 主偏角的选择：当工件刚性较差时，应选择较大的主偏角；车细长轴时，为减小径向力应选较大的主偏角；工件硬度高选较小主偏角。主偏角通常取45-90。 4、副偏角的作用主要是减小副切削刃与工件之间的摩擦，并改善工件的表面粗糙度。副偏角一般可取10-15。五、车刀的刃磨 车刀（指整体车刀与焊接车刀）用钝后重新刃磨是在砂轮机上刃磨的。磨高速钢车刀用氧化铝砂轮（白色），磨硬质合金刀头用碳化硅砂轮（绿色）。1 . 砂轮的选择砂轮的特性由磨料、粒度、硬度、结合剂和组织5个因素决定。1)磨料，常用的磨料有氧化物系、碳化物系和高硬磨料系3种。船上和工厂常用的是氧化铝砂轮和碳化硅砂轮。氧化铝砂轮磨粒硬度低(HV2000-HV2400)、韧性大，适用刃磨高速钢车刀，其中白色的叫做白刚玉，灰褐色的叫做棕刚玉。碳化硅砂轮的磨粒硬度比氧化铝砂轮的磨粒高(Hv2800以上) 。性脆而锋利，并且具有良好的导热性和导电性，适用刃磨硬质合金。 其中常用的是黑色和绿色的碳化硅砂轮。而绿色的碳化硅砂轮更适合刃磨硬质合金车刀。2)粒度：粒度表示磨粒大小的程度。以磨粒能通过每英寸长度上多少个孔眼的数字作为表示符号。例如60粒度是指磨粒刚可通过每英寸长度上有60个孔眼的筛网。因此，数字越大则表示磨粒越细。 粗磨车刀应选磨粒号数小的砂轮，精磨车刀应选号数大( 即磨粒细) 的砂轮。船上常用的粒度为46 号台0 号的中软或中硬的砂轮。3)硬度：砂轮的硬度是反映磨粒在磨削力作用下，从砂轮表面上脱落的难易程度。 砂轮硬，即表面磨粒难以脱落；砂轮软，表示磨粒容易脱落。 砂轮的软硬和磨粒的软硬是两个不同的概念，必须区分清楚。 刃磨高速钢车刀和硬质合金车刀时应选软或中软的砂轮.另外，在选择砂轮时还应考虑砂轮的结合剂和组织。 船上和工厂一般选用陶瓷结合剂(代号A)和中等组织的砂轮。综上所述，我们应根据刀具材料正确选用砂轮。刃磨高速钢车刀时，应选用粒度为46号到60号的软或中软的氧化铝砂轮。刃磨硬质合金车刀时，应选用粒度为60号到80号的软或中软的碳化硅砂轮，两者不能搞错。2.车刀刃磨的步骤如下：图6-9 外圆车刀刃磨的步骤磨主后刀面，同时磨出主偏角及主后角，如图69a)所示；磨副后刀面，同时磨出副偏角及副后角, 如图69b)所示；磨前面，同时磨出前角, 如图69c)所示；修磨各刀面及刀尖, 如图69d)所示。3.刃磨车刀的姿势及方法是：（1）人站立在砂轮机的侧面，以防砂轮碎裂时，碎片飞出伤人；（2）两手握刀的距离放开，两肘夹紧腰部，以减小磨刀时的抖动；（3）磨刀时，车刀要放在砂轮的水平中心，刀尖略向上翘约38，车刀接触砂轮后应作左右方向水平移动。当车刀离开砂轮时，车刀需向上抬起，以防磨好的刀刃被砂轮碰伤；（4）磨后刀面时，刀杆尾部向左偏过一个主偏角的角度；磨副后刀面时，刀杆尾部向右偏过一个副偏角的角度；（5）修磨刀尖圆弧时，通常以左手握车刀前端为支点，用右手转动车刀的尾部。4.磨刀安全知识1）刃磨刀具前，应首先检查砂轮有无裂纹，砂轮轴螺母是否拧紧，并经试转后使用，以免砂轮碎裂或飞出伤人。2）刃磨刀具不能用力过大，否则会使手打滑而触及砂轮面，造成工伤事故。3)磨刀时应戴防护眼镜，以免砂砾和铁屑飞入眼中。4）磨刀时不要正对砂轮的旋转方向站立，以防意外。5）磨小刀头时，必须把小刀头装入刀杆上。6）砂轮支架与砂轮的间隙不得大于3mm，入发现过大，应调整适当。六、车刀的安装 车刀必须正确牢固地安装在刀架上，如图610所示。安装车刀应注意下列几点：1）刀头不宜伸出太长，否则切削时容易产生振动，影响工件加工精度和表面粗糙度。一般刀头伸出长度不超过刀杆厚度的两倍,能看见刀尖车削即可。2）刀尖应与车床主轴中心线等高。车刀装得太高，后角减小，前角减少，切削不顺利，会使刀尖崩碎。刀尖的高低，可根据尾架顶尖高低来调整。车刀的安装如图2-2a）所示。 a)正确 b)错误3）车刀底面的垫片要平整，并尽可能用厚垫片，以减少垫片数量。调整好刀尖高低后，至少要用两个螺钉交替将车刀拧紧。车外圆、端面和台阶 一、轴类零件的特点及技术要求 1、什么叫轴类零件? 长度尺寸超过直径在三倍以上的旋体零件。轴类零件可分：光滑轴，阶台轴两种。此外还有比较复杂的空心轴（机床主轴）等。 2、轴类零件的组成: 轴类工件一般由圆柱表面、阶台、端面、退刀槽、倒角和圆弧等部分组成。 3、组成轴的各部分的作用？ 1）、圆柱表面一般用于支承传动工件（齿轮、带轮）和传递扭矩。 2）、阶台和端面用于确定安装在轴上的工件的轴向位置。 3）、退刀槽的作用是使磨削外圆或车螺纹时退刀方便，并可使工件在装配时有一个正确的轴向位置。 4）、倒角的作用户一方面是防止工件边缘锋利划伤工人，另一方面是便于在轴上安装其它零件，如齿轮、轴套等 。 5） 、圆弧槽的作用是提高轴的强度，使轴在受交变应力作用时不致因应力集中而断裂，此外使轴在淬火过程中不容易产生裂纹。二、轴类工件的技术要求 1）、尺寸精度：主要包括直径和长度尺寸等。 2）、形状精度：包括圆度、圆柱度、直线度、平面度等。 3）、位置精度：包括同轴度、平行度、垂直度、径向圆跳动和端面圆跳动等。 4）、表面粗糙度：在普通车床上车削金属材料时，表面粗糙度可达（半精车）Ra10-3.2,(精车)Ra0.8-1.6。 5）、表面热处理要求：根据工件材料和实际需求，轴类工件常进行退火或正火、调质、淬火、渗氮等热处理，以获得一定的强度、硬度、韧性和耐磨性。三、安装工件及其校正1用三爪自定心卡盘安装工件 图3-1 三爪自定心卡盘结构和工件安装a） 结构 b） 夹持棒料 c）反爪夹持大棒料三爪自定心卡盘的结构如图3-1a）所示，当用卡盘扳手转动小锥齿轮时，大锥齿轮也随之转动，在大锥齿轮背面平面螺纹的作用下，使三个爪同时向心移动或退出，以夹紧或松开工件。它的特点是对中性好，自动定心精度可达到0.05-0.15。可以装夹直径较小的工件.如图3-1b所示。当装夹直径较大的外圆工件时可用三个反爪进行.如图3-1c所示。但三爪自定心卡盘由于夹紧力不大，所以一般只适宜于重量较轻的工件，当重量较重的工件进行装夹时，宜用四爪单动卡盘或其它专用夹具。2用一夹一顶安装工件对于一般较短的回转体类工件，较适用于用三爪自定心卡盘装夹.但对于较长的回转体类工件，用此方法则刚性较差。对一般较长的工件，尤其是较重要的工件，不能直接用三爪自定心卡盘装夹，而要用一端夹住，另一端用后顶尖顶住的装夹方法。这种装夹方法能承受较大的轴向切削力，且刚性大大提高，同时可提高切削用量。 四、车外圆 1安装与校正安装工件的方法主要有用三爪自定心卡盘或者四爪卡盘、心轴等。校正工件的方法有划针或者百分表校正。2选择车刀直头车刀(尖刀)的形状简单，主要用于粗车外圆；弯头车刀不但可以车外圆，还可以车端面，加工台阶轴和细长轴则常用偏刀。3调整车床车床的调整包括主轴转速和车刀的进给量。主轴的转速是根据切削速度计算选取的。而切削速度的选择则和工件材料、刀具材料以及工件加工精度有关。用高速钢车刀车削时，V=0.31m/s，用硬质合金刀时，V=13m/s。车硬度高钢比车硬度低钢的转速低一些。根据选定的切削速度计算出车床主轴的转速，再对照车床主轴转速铭牌，选取车床上最近似计算值而偏小的一档，然后如表31所示的手柄要求，扳动手柄即可。但特别要注意的是，必须在停车状态下扳动手柄。 例如用硬质合金车刀加工直径D200毫米的铸铁带轮，选取的切削速度V09米秒，计算主轴的转速为：n=1000x60xV/3.14D=1000x60x0.9/3.14x200=99(转分）从主轴转速铭牌中选取偏小一档的近似值为94转分，即短手柄扳向左方，长手柄扳向右方，主轴箱手柄放在低速挡位置I。进给量是根据工件加工要求确定。粗车时，一般取 0.20.3毫米转；精车时，随所需要的表面粗糙度而定。例如表面粗糙度为Ra3.2时，选用0.10.2毫米转；Ra1.6时，选用0.060.12毫米转，等等。进给量的调整可对照车床进给量表扳动手柄位置，具体方法与调整主轴转速相似。4粗车和精车车削前要试刀粗车的目的是尽快地切去多余的金属层，使工件接近于最后的形状和尺寸。粗车后应留下051毫米的加工余量。精车是切去余下少量的金属层以获得零件所求的精度和表面粗糙度，因此背吃刀量较小，约0.10.2毫米，切削速度则可用较高或较低速。初学者可用较低速。为了提高工件表面粗糙度，用于精车的车刀的前、后刀面应采用油石加机油磨光，有时刀尖磨成一个小圆弧。为了保证加工的尺寸精度，应采用试切法车削。试切法的步骤如图32所示。差图a)开车对刀，使车刀和工件表面轻微接触 b) 向右退出车刀c)按要求横向进给ap1 d) 试切13毫米 e) 向右退出，停车，测量 f)调整切深至ap2后，自动进给车外圆5刻度盘的原理和应用刻度盘的原理：车削工件时，为了正确迅速地控制背吃刀量，可以利用中拖板上的刻度盘。中拖板刻度盘安装在中拖板丝杠上。当摇动中拖板手柄带动刻度盘转一周时，中拖板丝杠也转了一周。这时，固定在中拖板上与丝杠配合的螺母沿丝杠轴线方向移动了一个螺距。因此，安装在中拖板上的刀架也移动了一个螺距。如果中拖板丝杠螺距为4mm，当手柄转一周时，刀架就横向移动4mm。若刻度盘圆周上等分200格，则当刻度盘转过一格时，刀架就移动了0.02mm。使用中拖板刻度盘控制背吃刀量时应注意的事项：（1）由于丝杠和螺母之间有间隙存在，因此会产生空行程（即刻度盘转动，而刀架并未移动）。使用时必须慢慢地把刻度盘转到所需要的位置（图33a）。若不慎多转过几格，不能简单地退回几格（图3-3b），必须向相反方向退回全部空行程，再转到所需位置（图3-3C）。图3-3 手柄摇过头后的纠正方法a)要求手柄转至30，但转过头成40 b) 错误：直接退至30c)正确：反转约一周后，再转至所需位置30（2）由于工件是旋转的，使用中拖板刻度盘时，车刀横向进给后的切除量刚好是背吃刀量的两倍，因此要注意，当工件外圆余量测得后，中拖板刻度盘控制的背吃刀量是外圆余量的二分之一，而小拖板的刻度值，则直接表示工件长度方向的切除量。6纵向进给纵向进给到所需长度时，关停自动进给手柄，退出车刀，然后停车，检验。 7.车外圆时的质量分析七、车端面 对工件的端面进行车削的方法叫车端面。 端面的车削方法：车端面时，刀具的主刀刃要与端面有一定的夹角。工件伸出卡盘外部分应尽可能短些，车削时用中拖板横向走刀，走刀次数根据加工余量而定，可采用自外向中心走刀，也可以采用自圆中心向外走刀的方法。常用端面车削时的几种情况如图3-4所示。图3-4 车端面的常用车刀车端面时应注意以下几点：1）车刀的刀尖应对准工件中心，以免车出的端面中心留有凸台。 2）偏刀车端面，当背吃刀量较大时，容易扎刀。背吃刀量ap的选择：粗车时ap=0.2mm1mm，精车时ap005 mm0.2mm。3）端面的直径从外到中心是变化的，切削速度也在改变，在计算切削速度时必须按端面的最大直径计算。4）车直径较大的端面，若出现凹心或凸肚时，应检查车刀和方刀架，以及大拖板是否锁紧。 车端面的质量分析： 1）端面不平，产生凸凹现象或端面中心留“小头”；原因时车刀刃磨或安装不正确，刀尖没有对准工件中心，迟到深度过大，车床有间隙拖板移动造成。2）表面粗糙度差。原因是车刀不锋利，手动走刀摇动不均匀或太快，自动走刀切削用量选择不当 八、车台阶 车削方法：车削台阶的方法与车削外圆基本相同，但在车削时应兼顾外圆直径和台阶长度两个方向的尺寸要求，还必须保证台阶平面与工件轴线的垂直度要求。 车高度在5mm以下的台阶时，可用主偏角为90的偏刀在车外圆时同时车出；车高度在5 mm以上的台阶时，应分层进行切削，如图3-5所示。 图 3-5 台阶的车削 台阶长度尺寸的控制方法：1)台阶长度尺寸要求较低时可直接用大拖板刻度盘控制。 2）台阶长度可用钢直尺或样板确定位置，如图3-6a、3-6b所示。车削时先用刀尖车出比台阶长度略短的刻痕作为加工界限，台阶的准确长度可用游标卡尺或深度游标卡尺测量。 图3-6 台阶长度尺寸的控制方法 3）台阶长度尺寸要求较高且长度较短时，可用小滑板刻度盘控制其长度。 车台阶的质量分析： 1）台阶长度不正确，不垂直，不清晰。原因是操作粗心，测量失误，自动走刀控制不当，刀尖不锋利，车刀刃磨或安装不正确。 2）表面粗糙度差。原因是车刀不锋利，手动走刀不均匀或太快，自动走刀切削用量选择不当。 实训图样1一、 样图如上：二、 装夹方法：用一夹一顶装夹或两顶装夹。三、 刀具、量具选择，刀具：450 车刀、900车刀、中心钻等。量具、游标卡尺，千分尺。车削工艺：1、 用三爪自定心卡盘夹持坯料，车端面，钻B型3中心孔，粗车外圆至卡盘处，外圆留1的精车余量。2、 调头找正夹牢，车端面，截总长至尺寸，钻3中心孔，粗车剩余坯料外圆。3、 用两顶尖装夹，精车340.045外圆。实训图样2一、样图如上：二、装夹方法：用一夹一顶装夹或两顶尖装夹。三、刀具、量具选择，刀具：450 车刀、900车刀，中心钻等。量具、游标卡尺，千分尺车削工艺：1、用三爪自定心卡盘夹持坯料，车端面，钻B型3中心孔，粗车外圆至卡盘处，外圆留1的精车余量。2、 调头找正夹牢，车端面，截总长至尺寸，钻3中心孔，粗车剩余坯料外圆。3、 用两顶尖装夹，精车300.05外圆。实训图样3一、 样图如上：二、 装夹方法：用一夹一顶装夹或两顶装夹。三、 刀具、量具选择，刀具：450 车刀、900车刀、切断刀中心钻等。量具：游标卡尺，千分尺。车削工艺：1、 用三爪自定心卡盘夹持坯料外圆（露出部分长度不少于100），用450车刀手动横进给车端面。2、 用900车刀手动纵进给粗车28、24两级外圆，留2精车余量，并保证阶台长度，钻中心孔。3、 用切断刀手动进给车槽至尺寸。4、 调头夹住28外圆，用手动车端面截总长至尺寸，钻中心孔。5、 用后顶尖顶住，用手动进给粗车34，25两级外圆，留下2余量。6、 采用两顶尖装夹，精车25、34、28、24至尺寸，倒角符合要求。实训图样4样图如上：一、装夹方法：用一夹一顶装夹或两顶装夹。二、刀具、量具选择，刀具：450 车刀、900车刀、切断刀、中心钻等。量具：游标卡尺，千分尺。车削工艺：1、 用三爪自定心卡盘夹持坯料外圆，用450车刀手动横进给车端面，钻中心孔。粗车30外圆至卡盘处。2、 用后顶尖顶住，粗车22、16两级外圆，留2的精车余量，保证阶台长度。3、 调头夹持30外圆，车端面至尺寸，钻中心孔。4、 用后顶尖顶住，粗车22、18两级外圆，留2的精车余量，保证阶台长度。5、 用两顶尖装夹，用切断刀车退刀槽。6、 精车各级外圆至尺寸，倒角正确。 车沟槽和切断一、切槽 在工件表面上车沟槽的方法叫切槽，槽的形状有外槽、内槽和端面槽。 1切槽刀的选择 2切槽的方法 车削精度不高的和宽度较窄的矩形沟槽，可以用刀宽等于槽宽的切槽刀，采用直进法一次车出。精度要求较高的，一般分二次车成。车削较宽的沟槽，可用多次直进法切削（见图），并在槽的两侧留一定的精车余量，然后根据槽深、槽宽精车至尺寸。 另外还有两种槽： 车削较小的梯形槽，一般用成形车刀完成，较大的梯形槽，通常先车直槽，然后用梯形刀直进法或左右切削法完成。 车削较小的圆弧形槽，一般用成形车刀车削。较大的圆弧槽，可用双手联动车削，用样板检查修整。二、切断 切断要用切断刀。切断刀的形状与切槽刀相似，但因刀头窄而长，很容易折断。常用的切断方法有直进法和左右借刀法两种，如图所示。直进法常用于切断铸铁等脆性材料；左右借刀法常用于切断钢等塑性材料。 切断时应注意以下几点： 1) 切断一般在卡盘上进行，如图所示。工件的切断处应距卡盘近些，避免在顶尖安装的工件上切断。 2) 切断刀刀尖必须与工件中心等高，否则切断处将剩有凸台，且刀头也容易损坏（如图所示）。 3）切断刀伸出刀架的长度不要过长，进给要缓慢均匀。将切断时，必须放慢进给速度，以免刀头折断。 4) 切断钢件时需要加切削液进行冷却润滑，切铸铁时一般不加切削液，但必要时可用煤油进行冷却润滑。 5) 两顶尖工件切断时，不能直接切到中心，以防车刀折断，工件飞出。套类零件加工一、套类零件的特点 零件的主要表面为同轴度要求较高的内、外回转表面。 零件壁厚较薄、易变形。 长度一般大于直径 当用作旋转轴轴颈的支承时在工作中承受径向力和轴向力。 用于油缸或缸套时主要起导向作用。二、基本概念套类零件是指带有孔的零件，带有孔有下列几种： 1.紧定孔：这种孔是用来穿插螺栓，螺钉的。它的孔要求不高，一般在4.5级精度以下。 2.回转体零件上的孔： 如阶台孔，光滑孔，一般套筒的法兰盘都是这种孔。有些孔是锥形的，有些孔内有构槽的。这种孔精度在23级右左。 3.箱体零件上的孔： 床头箱轴承孔等这种孔精度要求较高，一般精度在2级或2级以上。 套类零件上也有倒角沟槽，凸肩部分，为什么会有这些部分呢？这就是为了考虑零件结构工艺性。也就是说为了使零件便于加工和使用以及增加零件刚性。 孔内沟槽，倒角，圆弧，作用尺寸与轴类零件相同。 三、内孔的技术要求 尺寸精度：内孔是套类零件起只承和导向作用的主要表面，它通常与运动着的轴、刀具或活塞配合，其尺寸精度一般为IT7 形状精度：一般控制在孔径公差带以内，对于长的套类零件除了圆度要求以外还应注意圆柱度的要求。 位置精度；内外圆之间的用轴度一般为0.01-0.05mm,孔轴线与端面的垂直度一般取0.02-0.05mm。 表面质量：一般要求内孔的表面粗糙度Ra为3.2-0.8m,要求高的孔Ra值达到0.05 m以上，若与油缸配合的活塞上装有密封圈时其内孔表面粗糙度值Ra为0.4-0.2m。一、车床上加工孔的方法：1、 钻孔利用钻头将工件钻出孔的方法称为钻孔。钻孔的公差等级为IT10以下，表面粗糙度为Ra12.5m，多用于粗加工孔。在车床上钻孔如图4-1所示，工件装夹在卡盘上，钻头安装在尾架套筒锥孔内。钻孔前先车平端面并车出一个中心坑或先用中心钻钻中心孔作为引导。钻孔时，摇动尾架手轮使钻头缓慢进给，注意经常退出钻头排屑。钻孔进给不能过猛，以免折断钻头。钻钢料时应加切削液。图4-1 车床上钻孔 钻孔注意事项：1）起钻使进给量要小，待钻头头部全部进入工件后，才能正常钻削。2）钻钢件时，应加冷切液，防止因钻头发热而退火。3）钻小孔或钻较深孔时，由于铁屑不易排出，必须经常退出排屑，否则会因铁屑堵塞而使钻头“咬死”或折断。4）钻小孔时，车头转速应选择快些，钻头的直径越大，钻速应相应更慢。5）当钻头将要钻通工件时，由于钻头横刃首先钻出，因此轴向阻力大减，这时进给速度必须减慢，否则钻头容易被工件卡死，造成锥柄在床尾套筒内打滑而损坏锥柄和锥孔。钻孔时产生废品的原因及预防：二、 镗孔 在车床上对工件的孔进行车削的方法叫镗孔（又叫车孔），镗孔可以作粗加工，也可以作精加工。镗孔分为镗通孔和镗不通孔，如图6-22所示。镗通孔基本上与车外圆相同，只是进刀和退刀方向相反。粗镗和精镗内孔时也要进行试切和试测，其方法与车外圆相同。注意通孔镗刀的主偏角为45o-75o，不通孔车刀主偏角为大于90o。图4-2 车孔三、 车内孔时的质量分析1.尺寸精度达不到要求1）孔径大于要求尺寸：原因是镗孔刀安装不正确，刀尖不锋利，小拖板下面转盘基准线未对准“0”线，孔偏斜、跳动，测量不及时2）孔径小于要求尺寸;原因是刀杆细造成“让刀”现象，塞规磨损或选择不当，绞刀磨损以及车削温度过高。2.几何精度达不到要求1）内孔成多边形：原因是车床齿轮咬合过紧，接触不良，车床各部间隙过大造成的，薄壁工件装夹变形也是会使内孔呈多边形。2）内孔有锥度在：原因是主轴中心线与导轨不平行，使用小拖板时基准线不对，切削量过大或刀杆太细造成“让刀”现象。3）表面粗糙度达不到要求：原因是刀刃不锋利，角度不正确，切削用量选择不当，冷却液不充分。四、 切槽在工件表面上车沟槽的方法叫切槽，槽的形状有外槽、内槽和端面槽。如图4-3所示。图4-3 常用切槽的方法1切槽刀的选择常选用高速钢切槽刀切槽，切槽刀的几何形状和角度如图4-4所示。图4-4高速钢切槽刀2切槽的方法车削精度不高的和宽度较窄的矩形沟槽，可以用刀宽等于槽宽的切槽刀，采用直进法一次车出。精度要求较高的，一般分二次车成。 车削较宽的沟槽，可用多次直进法切削（见图45），并在槽的两侧留一定的精车余量，然后根据槽深、槽宽精车至尺寸。 车削较小的圆弧形槽，一般用成形车刀车削。较大的圆弧槽，可用双手联动车削，用样板检查修整。车削较小的梯形槽，一般用成形车刀完成，较大的梯形槽，通常先车直槽，然后用梯形刀直进法或左右切削法完成。 图4-5切宽槽 五、切断切断要用切断刀。切断刀的形状与切槽刀相似，但因刀头窄而长，很容易折断。常用的切断方法有直进法和左右借刀法两种，如图46所示。直进法常用于切断铸铁等脆性材料；左右借刀法常用于切断钢等塑性材料。图46 切断方法切断时应注意以下几点：1) 切断一般在卡盘上进行，如图47所示。工件的切断处应距卡盘近些，避免在顶尖安装的工件上切断。 图47 在卡盘上切断2) 切断刀刀尖必须与工件中心等高，否则切断处将剩有凸台，且刀头也容易损坏（图48）。图48 切断刀刀尖必须与工件中心等高3）切断刀伸出刀架的长度不要过长，进给要缓慢均匀。将切断时，必须放慢进给速度，以免刀头折断。4) 切断钢件时需要加切削液进行冷却润滑，切铸铁时一般不加切削液，但必要时可用煤油进行冷却润滑。 5) 两顶尖工件切断时，不能直接切到中心，以防车刀折断，工件飞出。 实训图样1样图如上：一、装夹方法：用三爪自定心卡盘装夹。二、刀具、量具选择，刀具：450 车刀、900车刀，镗孔刀等。量具、游标卡尺，千分尺车削工艺：1、 夹持坯料外圆，车端面。粗车34，长度32。2、 调头夹持34外圆，车端面及24外圆。保证阶台长度。3、 钻12通孔。4、 粗车、精车14孔。5、 精车端面及24外圆至尺寸。6、 调头垫铜皮夹持24外圆，精车端面及34外圆。实训图样2样图如上：一、装夹方法：用一夹一顶装夹或两顶装夹。二、刀具、量具选择，刀具：450 车刀、900车刀、切断刀、中心钻等。量具、游标卡尺，千分尺。车削顺序：1、 用三自定心卡盘夹持坯料外圆，坯料外露长度大于50，车端面，粗车、精车34外圆至卡盘处。2、 钻22孔，孔深大于50。3、 精车240.03孔至尺寸。4、 用切断刀切断，保证工件长度500.1。圆锥面加工一、圆锥面配合的应用 圆锥面配合的同轴度高、拆卸方便，当圆锥面较小时（3），能传递很大扭矩，因此在机器制造中被广泛采用。 例如，车床主轴前端锥孔、尾座套筒锥孔、锥度心轴、圆锥定位销等都是采用圆锥面配合。二、圆锥面的相关知识 圆锥面的配合作用：圆锥面配合的同轴度较高，而且拆卸方便，当圆锥角较小（o)时能够传递很大的扭矩，因此在机械制造中应用广泛 标准圆锥： 莫氏锥度 米制圆锥标准圆锥 1、标准圆锥：圆锥几何参数已标准化的圆锥称为标准圆锥。例如常用工具、刀具上的圆锥面。 2、标准圆锥的种类：莫氏圆锥和米制圆锥。其表示方法用号码表示。 、莫氏圆锥：按尺寸由小到大有0、1、2、3、4、5、6七个号码。当号码不同时，圆锥角和尺寸都不同。（见表4-1、4-2） 、米制圆锥：有4、6、80、120、160、200七个号码。它的号码是指大端直径，锥度固定不变，C=1：20。（见表4-1） 此外，一些常用配合锥面的锥度也已标准化，称为专用标准圆锥锥度。（见表4-3）三、圆锥组成部分及计算（1）、大端直径D（2）、小端直径（3）、圆锥角（4）、圆锥半角/2（5）、圆锥长度L（6）、锥度C：（7）、斜度C/2：四、 车圆锥面的方法将工件车削成圆锥表面的方法称为车圆锥。常用车削锥面的方法有宽刀法、转动小刀架法、靠模法、尾座偏移法等几种。这里介绍宽刀法、转动小刀架法、尾座偏移法、靠模法。一）、宽刀法车削较短的圆锥时，可以用宽刃刀直接车出，如图6-29所示。其工作原理实质上是属于成型法，所以要求切削刃必须平直，切削刃与主轴轴线的夹角应等于工件圆锥半角/2。同时要求车床有较好的刚性，否则易引起振动。当工件的圆锥斜面长度大于切削刃长度时，可以用多次接刀方法加工，担接刀处必须平整。图5-1 用宽刃刀车削圆锥 二）、转动小刀架法 当加工锥面不长的工件时，可用转动小刀架法车削。车削时，将小滑板下面的转盘上螺母松开，把转盘转至所需要的圆锥半角/2的刻线上，与基准零线对齐，然后固定转盘上的螺母，如果锥角不是整数，可在锥附近估计一个值，试车后逐步找正，如图5-2所示。 图5-2转动小滑板车圆锥 三、 尾座偏移法 图5-3 偏移位座法车削圆锥当车削锥度小，锥形部分较长的圆锥面时，可以用偏移尾座的方法,此方法可以自动走刀，缺点是不能车削整圆锥和内锥体，以及锥度较大的工件。将尾座上滑板横向偏移一个距离S，使偏位后两顶尖连线与原来两顶尖中心线相交一个/2角度，尾座的偏向取决于工件大小头在两顶尖间的加工位置。尾座的偏移量与工件的总长有关，如图5-3所示，尾座偏移量可用下列公式计算：式中 S尾座偏移量；L 件锥体部分长度；L0工件总长度；D、d锥体大头直径和锥体小头直径。 床尾的偏移方向，由工件的锥体方向决定。当工件的小端靠近床尾处，床尾应向里移动，反之，床尾应向外移动。四、靠模法如图54所示，靠模板装置是车床加工圆锥面的附件。对于较长的外圆锥和圆锥孔，当其精度要求较高而批量又较大时常采用这种方法。图5-4 用靠模板车削圆锥面车圆锥体的质量分析：1.锥度不