车工工艺学课件

车工工艺学吴喜全201091授课日期班级课题绪论2教学目的、要求了解何为车工、何为工艺教学重点、难点对学生来讲是个全新的课目，理解有难度授课方法教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注、绪论复杂的机器有很多零件装配而成。不同的零件要有不同工种的工人加工而成。有精密铸造或冷挤压（无屑加工），但绝大多数零件离不开金属切削加工，车削加工就是其中一种。南阳广播电视大学吴喜全3车削加工就是在车床上，利用工件的旋转运动和刀具的直线运动来改变毛坯的形状和尺寸，把它加工成符合图纸的要求。内容授课日期班级课题车削和切削用量的基本概念教学目的、要求掌握基本概念4教学重点、难点各概念的理解授课方法教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注、第一章第一章车削的基本知识车削的基本知识11车削和切削用量的基本概念一、车削的基本概念1工作运动南阳广播电视大学吴喜全52工件上形成的表面（1）已加工表面工件上刀具切削后产生的表面（2）过渡表面工件上由切削刃形成的那部分表面（3）待加工表面工件上有待去除的表面二、切削用量的基本概念1切削深度（P）工件上已加工表面与待加工表面的垂直距离，也就是车刀进给时切入工件的深度（单位MM）公式APDWDM/2DW待加工表面直径DM已加工表面直径（单位MM）62进给量（）工件旋转一周，车刀沿进给方向移动的距离。他是衡量进给运动大小的参数。（单位MM/R）纵向进给沿车床床身导轨方向横向进给垂直于车床床身导轨方向3切削速度（VC）在进行切削加工时，刀具切削刃上某一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度，（车刀在一分钟内车削工件表面的理论展开直线长度。）假设切屑没变形或收缩公式VCDN/1000或VCDN/318D工件直径,MMN主轴转速，R/MMVC切削速度，M/MIN例车削直径D60MM的工件外圆，车床主轴转速N600R/MIN求切削速度VC。（113M/MIN）注应取符合机床铭牌上授课日期班级课题车刀教学目的、要求车刀的用途南阳广播电视大学吴喜全7教学重点、难点车刀的角度及评定授课方法教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注、12车刀一、常用车刀的种类和用途1车刀的种类82车刀的用途（见绪论图）（1）90车刀（偏刀）车外圆、阶台和端面（2）45车刀（弯头车刀）车外圆、端面和到角（3）切断刀用来切断工件或在工件上切槽（4）内孔车刀用来车削工件的内孔（5）圆头刀用来车削圆弧面或成形面（6）螺纹车刀用来车削螺纹4硬质合金可转位（不重磨车刀）近年来在国内外大力发展和广泛应用的先进刀具之一。刀片用机械夹固方式装夹在刀杆上。当一个刀刃磨钝后，只需将刀片转过一个角度，即可继续切削，从而大大缩短了换刀和磨刀的时间，并提高了刀杆的利用率。（形状多样）二、车刀的角度及其初步选择1车刀的组成南阳广播电视大学吴喜全9（1）前刀面刀具上切屑流过的表面。（2）后刀面分主后刀面和副后刀面。与过渡表面相对的刀面称主后刀面；与已加工表面相对的刀面叫副后刀面（3）主切削刃前刀面和主后刀面的相交部位，担负主要切削工作。（4）副切削刃前刀面和副后刀面的相交部位，配合主切削刃完成少量的切削工作。（5）刀尖主切削刃和副切削刃的联结部位。为了提高刀具强度将刀尖磨成圆弧型或直线型过渡刃。一般硬质合金刀尖圆弧半径R051MM。（6）修光刃副切削刃近刀尖处一小段平直的切削刃。须与进给方向平行，且大于进给量。2确定车刀角度的辅助平面10（1）切削平面通过切削刃上某选定点，切于工件过渡表面的平面。（2）基面通过切削刃上某选定点，垂直于该点切削速度方向的平面。（3）截面通过切削刃上某选定点，同时垂直于切削平面和基面的平面3车刀的角度的主要作用车刀切削部分共有6个角度前角（）、主后角、副后角、主偏角R、副偏角R和刃倾角S。以及两个派生角度契角（O）和刀尖角R。在截面内测量的角度（1）前角（）前刀面和基面的夹角。影响刃口的锋利和强度，切削变形和切削力。大，锋利、减少切削变形、切削省力，切屑顺利排出。负（小），增加切削刃强度，耐冲击。（2）后角后刀面和切削平面的夹角。在主截面内的是主后角（），在副截面内的是副后角。主要减少车刀后刀面与工件的摩擦。南阳广播电视大学吴喜全11规定与相应的平面夹角小于90度时为正，反之为负在基面内测量的角度有（3）主偏角R主切削刃在基面上的投影与进给运动方向间的夹角。改变主切削刃和刀头的受力和散热。（4）副偏角R副切削刃在基面上的投影与背离进给运动方向间的夹角。减少副切削刃与工件已加工表面的摩擦。在切削平面内测量的角度（5）刃倾角S主切削刃与基面的夹角。控制排屑方向，负值时，增加刀头强度和保护刀尖。派生角（6）契角（O）在主截面内前刀面和后刀面的夹角。O90（）（7）刀尖角R主切削刃和副切削刃在基面的投影间的夹角。R180（RR）4车刀角度的初步选择（1）前角（）12A工件材料软，塑性材料，前角大；工件材料硬，脆性材料，前角小。B粗加工，前角小；精加工，前角大。C车刀材料的强度、韧性较差，前角小；反之，前角大。（2）后角A粗加工，前角小；精加工，前角大。B工件材料软，前角大；工件材料硬，前角小。副后角与主后角一般情况下相等。（3）主偏角R加工阶台轴时，等于或大于90度；中间切入时45度到60度（4）副偏角R一般采用6到8度，中间切入时取45度到60度。（5）刃倾角S一般车削时为0度；粗车时为负；精车时为正。三、常用车刀的材料1必须具备的基本性能（1）硬度（2）耐磨性（3）强度和韧性（4）耐热性（5）工艺性2常用材料南阳广播电视大学吴喜全13（1）高速钢W18CR4V1841W6MO5CR4V26542（2）硬质合金K类（钨钴类）碳化钨（WC）和钴YG3，YG8，YG6P类（钨钛钴类）碳化钨（WC）、碳化钛（TIC）和钴YT5，YT15，YT30M类钨钛钽（铌）钴类P类加TAC或NBC而成。14授课日期班级课题切削液、长度单位教学目的、要求切削液的用途教学重点、难点切削液的选择授课方法教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注、南阳广播电视大学吴喜全1513切削液一、作用1冷却2润滑3清洗二、分类1乳化液乳化油加1520倍水稀释而成2切削油矿物油，少数采用植物油和动物油三、选用1根据加工性质（1）粗加工，乳化液。（2）精加工，极压切削油或高浓度的极压乳化液。（3）孔加工，黏度小的极压乳化液和极压切削油。2根据工件材料（1）钢件粗加工，乳化液。精加工，极压切削油。（2）脆性金属，可用黏度小的煤油710的乳化液，一般不加。（3）有色金属，煤油和黏度小的切削油，镁合金用压缩空气3根据刀具材料（1）高速钢粗加工，极压乳化液。精加工，极压乳化液和极压切削油。（2）硬质合金一般不加，也可用切削液（乳化液）16注意点（1）油状乳化油必须稀释后才能使用（2）必须浇注在切削区域（3）硬质合金必须一开始就连续充分地浇注，否则刀头要产生裂纹。14长度单位我国的法定长度单位为米（M），但机械制图中规定为毫米MM。还有英制单位1IN254MM日期南阳广播电视大学吴喜全17班级课题车轴类零件的车刀教学目的、要求轴类零件的车削教学重点、难点轴类零件的车刀选择授课方法教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注、第二章车轴类工件1821车轴类工件使用的车刀一、对车刀的要求1粗车刀1前角和后角小些，增加强度，但过小会增加切削力2主偏角不宜过小，否则会振动。3刃倾角取03度4主切削刃上磨倒棱BR1（0508）。5刀尖处磨直线型过渡刃，偏角1/2R，长度052MM6应磨有断屑槽。2精车刀（1）前角和后角大些，锋利，减少摩擦。（2）副偏角较小，可磨修光刃，长度（1215）。（3）刃倾角去正，一般38度（4）应磨有断屑槽。二、车外圆、平面和台阶的车刀190度车刀及其使用又称偏刀，有右偏刀和左偏刀两种南阳广播电视大学吴喜全19右偏刀一般用来车削外圆、端面和右向台阶。左偏刀车削左向台阶和外圆，或又大又短工件的端面。245度车刀及其使用45度车刀的刀尖角90度，所以强度和散热比90度车刀好，常用于工件的端面车削和45度倒角。375度车刀及其使用75度车刀刀尖角比90度车刀大，适合强力车削。三、切断刀和车槽刀1切断刀（1）高速钢切断刀20A前角030度。B后角68度。C副后角两个对称12度D主偏角90度。E副偏角两个对称115度。F主切削刃宽度A（0506）DG刀头长度LH23MM2硬质合金切断刀3弹性切断刀4反切刀2车槽刀与切断刀几何形状基本相同，但刀头宽度应小于槽宽，刀尖长度略大于槽深即可。南阳广播电视大学吴喜全21授课日期班级课题轴类零件的装夹教学目的、要求夹具的使用教学重点、难点夹具的选择授课方法教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注、2222轴类工件的装夹一、单动（俗称四爪）卡盘装夹二、用自定心（三爪）卡盘装夹三、用两顶尖装夹1中心孔的形状和作用A型圆锥孔和圆柱孔组成，锥角为60度B型在A型上加一个120度护锥。C型在B型上加一个螺孔。R型A型相似，把圆锥面改成60度圆弧面。2中心孔折断的原因和预防（1）轴线与旋转中心不一致。（2）工件端面不平。（3）切削用量选用不合适（4）中心钻磨钝（5）没有充分浇注切削液或排屑不及时。3用两顶针装夹的注意事项（1）轴线要一至。（2）尾座套筒尽量缩短（3）中心孔形状要正确，粗糙度小（4）用死顶尖时要用黄油润滑。（5）配合松紧合适。南阳广播电视大学吴喜全23四、用一夹一顶装夹授课日期班级课题轴类工件的测量教学目的、要求轴类工件的测量方法教学重点、难点各种量具的使用授课方法教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注、2423轴类工件的测量一、游标卡尺二、千分尺南阳广播电视大学吴喜全25授课日期班级课题工艺分析教学目的、要求教学重点、难点授课方法教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注、24、25工艺分析26见书本P31P33表格授课日期班级南阳广播电视大学吴喜全27课题钻孔教学目的、要求孔加工教学重点、难点刀具的选择和角度授课方法教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注、第三章车套类工件圆柱孔的加工比轴类工件加工要困难，因为；28（1）加工孔再内部进行，观察比较困难。（2）刀杆受孔径限制，刚性差。（3）排屑和冷却比较困难。（4）测量比较困难。31钻孔用钻头在实体材料上加工孔的方法叫钻孔一、麻花钻的几何形状1麻花钻的组成（1）柄部传递扭距和定心（2）颈部标注（3）工作部分切削和导向2工作部分几何形状南阳广播电视大学吴喜全29（1）螺旋槽（2）前刀面（3）主后刀面（4）顶角（118度）（5）前角（6）后角（7）横刃（8）横刃斜角（9）棱边二、刃磨要求（1）主切削刃对称，长度相等（2）横刃斜角为55度30授课日期班级课题扩孔和锪孔教学目的、要求教学重点、难点授课方法教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注南阳广播电视大学吴喜全31、32扩孔和锪孔用扩孔工具扩大孔径的加工方法叫扩孔一、用麻花钻扩孔二、用扩孔钻扩孔三、锪孔用锪削方法加工平底孔的方法32授课日期班级课题车孔教学目的、要求教学重点、难点授课方法教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注南阳广播电视大学吴喜全33、33车孔一、内孔车刀可分为通孔和盲孔车刀两种1通孔车刀几何形状与外圆刀相似，主偏角6075度，副偏角1530度，磨有两个后角。2盲孔车刀几何形状与外圆刀相似，主偏角9093度，通孔车刀盲孔车刀二、车孔的关键技术341尽量增加刀杆截面积2刀杆的伸出长度尽可能缩短3解决排屑问题，控制切屑流向授课日期班级课题车平面槽和内槽教学目的、要求教学重点、难点授课方法教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注南阳广播电视大学吴喜全35、34车平面槽和内槽一、槽的种类1轴肩槽2平面槽二、车槽刀与切断刀相似，车平面槽时一个刀尖相当于在车孔。36授课日期班级课题铰孔教学目的、要求教学重点、难点授课方法教学参考书及教具（含电教设备）南阳广播电视大学吴喜全37授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注、35铰孔是精加工孔的方法之一，在工厂中被广泛应用。一、铰孔1铰刀的几何形状铰刀由柄部、颈部和工作部分组成。2铰刀的种类按用途可分机用铰刀和手用铰刀按材料可分高速钢和硬质合金两种二、铰孔余量的确定38高速钢铰刀为008012；硬质合金为015020三、铰孔时的注意事项1铰刀的选择和保管2调整尾座轴线和使用浮动套筒3选择合理的铰削用量4合理选择切削液（干切削和非水溶性孔大；水溶性孔小）5铰孔前对孔的要求授课日期班级课题孔加工时的切削用量教学目的、要求教学重点、难点授课方法教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析南阳广播电视大学吴喜全39板书设计或授课提纲及备注、36孔加工时的切削用量一、切削深度二、切削速度三、进给量一般1225MM时，进给量015035，钻铸件时可略大40授课日期班级课题保证套类工件技术要求的方法教学目的、要求教学重点、难点授课方法教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注南阳广播电视大学吴喜全41、37保证套类工件技术要求的方法一、在一次装夹中完成二、以内孔为基准保证位置精度（实体心轴、胀力心轴）三、用外圆为基准保证位置精度42授课日期班级课题套类工件的测量、工艺分析教学目的、要求教学重点、难点授课方法教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注南阳广播电视大学吴喜全43、38套类工件的测量一、孔径的测量1内卡钳2塞规3内径千分尺4内测千分尺二、形状和位置精度的测量1百分表2内径百分表（或千分表）44百分表测圆跳动39工艺分析见书本P5355授课日期班级课题圆锥的术语、定义和计算教学目的、要求教学重点、难点授课方法教学参考书及教具（含电教设备）南阳广播电视大学吴喜全45授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注、第四章车圆锥41圆锥的术语、定义和计算一、术语及定义1圆锥表面与轴线成一定角度，且一端相交于轴线的一条直线段（母线），围绕轴线旋转形成的表面。2圆锥由圆锥表面与一定尺寸所限定的几何体。3圆锥的基本参数46（1）圆锥角A（2）大端直径D（3）小端直径D（4）圆锥长度L（5）锥度CCDD/L二、圆锥的各部分尺寸计算1圆锥半角A/2TANA/2DD/2L例P582锥度CCDD/L例P59授课日期班级课题工具圆锥、车圆锥的方法教学目的、要求教学重点、难点授课方法南阳广播电视大学吴喜全47教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注、42工具圆锥一、莫氏圆锥0、1、2、3、4、5、6、从大到小二、米制圆锥4、6、80、100、120、160、200指大端直径C12043车圆锥的方法主要有以下五种方法1转动小滑板法482偏移尾座法3仿形法（靠模法）4宽刃刀车削法5铰内圆锥法一、转动小滑板法二、偏移尾座法三、仿形法（靠模法）南阳广播电视大学吴喜全49四、五、略P65授课日期班级课题圆锥的检验教学目的、要求教学重点、难点授课方法教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注50、44圆锥的检验一、角度和锥度的检验1用万能角度尺2用角度样板3用圆锥量规南阳广播电视大学吴喜全51二、圆锥的检验圆锥的大、小端直径可用圆锥界限量规来测量。授课日期班级课题车圆锥时的质量分析教学目的、要求教学重点、难点授课方法教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注52、45车圆锥时的质量分析略P69南阳广播电视大学吴喜全53授课日期班级课题车成形面的方法教学目的、要求教学重点、难点授课方法教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注54、第五章车成形面和研磨51车成形面的方法一、双手控制法数量少或单件时，可采用。（小滑板中滑板或中滑板大拖板）单球手柄L1/2（DDD）二、成形法用成形刀对工件进行加工的方法1成形刀的种类南阳广播电视大学吴喜全55（1）普通成形刀与普通车刀相似，可用手磨，精度低（2）棱形成形刀由刀头和刀杆组成，精度高（3）圆形成形刀圆轮形开一缺口三、仿形法刀具按照仿形装置进给对工件加工的方法，比较先进。1尾座靠模仿形2靠板仿形四、用专用工具车成形面方法较多，在此只介绍用蜗轮蜗杆实现的车刀回旋运动P75授课日期班级课题研磨教学目的、要求教学重点、难点授课方法教学参考书及教具（含电教设备）56授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注、52研磨一、研磨的方法和工具研磨外圆时用铸铁套，研磨内孔时用研棒P75二、研磨工具的材料1灰铸铁较理想的材料，用于淬火钢2软钢很少用，小于M8的螺纹及小孔3铸造铝合金研磨铜料4硬木材研磨软金属5轴承合金（巴氏合金）软金属的精研磨南阳广播电视大学吴喜全57三、研磨剂1磨料（1）金刚石粉末（C）（2）碳化硼（B4C）（3）氧化铬（CR2O3）（4）碳化硅SIC（5）氧化铝AL2O32研磨液磨料不能单独用于研磨，须配合研磨液和辅助材料。常用的研磨液有10号机油，煤油和锭子油。作用（1）使微粉能均匀分布在研具表面（2）冷却和润滑作用3辅助材料是一种粘度较大和氧化作用较强的混合脂。常用的有硬脂酸、油酸、脂肪酸和工业甘油。作用使工件表面形成氧化薄膜，加速研磨过程。58授课日期班级课题螺纹的分类及术语教学目的、要求教学重点、难点授课方法教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析南阳广播电视大学吴喜全59板书设计或授课提纲及备注、第六章车螺纹和蜗杆61螺纹的分类及术语一、螺旋线的形成直角三角形围绕圆柱旋转一周，斜边在圆柱表面上所形成的曲线，就是螺旋线二、螺纹的分类按用途和牙形分螺纹联接用传动用矩形螺纹梯形螺纹锯齿形螺纹60三角形螺纹管螺纹圆形螺纹按螺旋方向分右旋和左旋按螺旋线数分单线和多线按母体分圆柱螺纹和圆锥螺纹三、螺纹术语1螺纹在圆柱表面上，沿着螺旋线所形成的，具有相同剖面的连续凸起和沟槽2螺纹牙型、牙型角和牙型高度螺纹牙型是通过轴线剖面上，螺纹的轮廓形状。牙型角是螺纹牙型上，相邻两牙侧间的夹角牙型高度是螺纹牙型上，牙顶到牙底之间，垂直与轴线的距离。3螺纹直径公称直径代表螺纹尺寸的直径，指螺纹大径的基本尺寸。外螺纹大径（D）亦称外螺纹顶径。外螺纹小径（D1）亦称外螺纹底径。内螺纹大径（D）亦称外螺纹底径。内螺纹小径（D1）亦称外螺纹孔径。中径（D2，D2）是一个假象圆柱的直径，母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。4螺距（P）相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。南阳广播电视大学吴喜全615螺纹升角（）在中径圆柱上，螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面之间的夹角。计算公式TANP/D2授课日期班级课题三角螺纹的种类和尺寸计算教学目的、要求教学重点、难点授课方法教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注62、62三角螺纹的种类和尺寸计算因其规格和用途不同，可分为普通螺纹、英制螺纹、管螺纹一、普通螺纹的尺寸计算牙型角为60度用（MXX）表示（1）螺纹大径DD（2）中径D2D2D06495P（3）牙型高度H105413P（4）螺纹小径D1D1D10825P二、英制螺纹在我国应用很少，牙型角为55度螺距与公制换算公式P1IN/N254/NMM南阳广播电视大学吴喜全63P为螺距N为牙数三、管螺纹分为非螺纹密封管螺纹（圆柱）和螺纹密封管螺纹（圆锥），均为55度，用（GX/X）表示授课日期班级课题矩形螺纹尺寸计算、梯形螺纹的尺寸计算教学目的、要求教学重点、难点授课方法教学参考书及教具（含电教设备）授课执行情况及分析板书设计或授课提纲及备注64、63矩形螺纹尺寸计算略64梯形螺纹的尺寸计算国家标准规定为30度；英制为29度，较少采用大径D公称直径中径D2D05P小径D3D2H3外