金工实训 课件 项目一 任务二 锁紧旋杆加工

依据企业产品【精密小型平口钳】的【锁紧旋杆】零件图样要求完成该零件零件外圆柱面、外螺纹等轮廓加工毛坯尺寸Φ10mmX90mm作用锁紧旋杆主要用于和精密小型平口钳产品的传动丝杆零件四方上的孔配合，完成传动丝杆的旋转功能，两端用M8螺母锁紧，防止锁紧旋杆脱落切削参数选择

锁紧旋杆零件长度尺寸为80mm，而直径为Φ8mm较小，为防止车削时变形，采用一夹一顶装夹方案。两端螺纹为M8mm，没有特别标注螺距，因此属于粗牙螺纹，标准螺距为1.25mm加工方法

在此零件的该螺纹加工方法上，选择用板牙进行套螺纹加工概念是指对工件进行机械加工时，用于工件装夹、检验、装配、加工导向等作用的工艺基准孔，一般加工在工件的几何中心一中心孔1中心孔类型依据GB/T145-2001中心孔标准，中心孔基本类型分为A、B、C、R四种型号图示类型结构应用A型60°锥形孔，无护锥一次装夹加工后，不需要保留中心孔的工件，常用于中小型轴类工件B型在A型中心孔的端部再加工一个120°的圆锥面,用以保护60°锥面，并使工件端面容易加工精度要求高，需要多工序加工或大型工件C型在B型中心孔的60°锥孔后面，加工一短圆柱孔，后面再用丝锥攻制成内螺纹需要把其他零件轴向固定在轴端时的工件R型将A型中心孔的60°圆锥面改成圆弧面，使其与顶尖的配合变成线接触轻型或高精度轴类工件一中心孔

2中心孔表示法按照GB/T4459.5-1999《机械制图中心孔表示法》要求，中心孔表示法属于机械图样中的特殊表示法We游标卡尺的分类要求符号在完工的零件上要求保留中心孔

在完工的零件上可以保留中心孔

在完工的零件上不允许保留中心孔2中心孔表示法——符号一

中心孔We游标卡尺的分类中心孔标记在图样上分为两类第一类为A、B、R型中心孔，标记格式为“标准编号-中心孔类型、导向孔直径/锥形孔端面直径”第二类为C型中心孔，标记格式为“标准编号-数量、中心孔类型、螺纹代号、公称直径、螺纹长度符号及数值/锥形孔端面直径”3中心孔表示法——标记一

中心孔中心孔类型表示法示例说明A型(不带护锥)导向孔直径4mm，锥形孔端面直径8.5mm。在完工的零件上是否保留中心孔都可以B型(带护锥)导向孔直径2.5mm，锥形孔端面直径8mm。在完工的零件上要求保留中心孔。R型(弧形)导向孔直径3.15mm，锥形孔端面直径6.7mm。在完工的零件上不允许保留中心孔。C型(带螺纹)螺纹公称直径M10，螺纹长度30mm，锥形孔端面直径16.3mm。在完工的零件上要求保留中心孔3中心孔表示法——规定表示法一

中心孔We游标卡尺的分类中心孔简化表示法运用在不致引起误解时，可省略标记中的标准编号。如同一轴的两端中心孔相同，可只在轴的一端标出，但应该标注出数量3中心孔表示法——规定表示法一中心孔4中心钻We游标卡尺的分类概念

中心钻是用于在对零件进行机械加工中钻中心孔的刀具应用主要应用于车床上钻轴类零件的中心孔在零件上用麻花钻进行钻孔加工前，对麻花钻进行引导并精确定位，减少钻孔误差用于铣床上在零件的表面钻中心孔一中心孔4中心钻——类型We游标卡尺的分类按照中心钻GB/T6078-2016标准要求，中心钻分为A、B、C、R型等四类。类型图示ABCR一中心孔4

中心钻——标记中心钻容屑槽可为直槽、斜槽、螺旋槽，由制造厂家自行确定,除有说明外均制成右切削槽形内容标记公称直径4mm,部直径10mm，直槽右切A型中心钻中心钻A4/10GB/T6078-2016公称直径6.3mm，柄部直径16mm，螺旋槽右切A型中心钻螺旅槽中心钻A6.3/16GB/T60782016公称直径6.3mm,柄部直径20mm，斜槽左切B型中心钻斜槽中心钻B6.3/20-LGB/T60782016（L表示中心钻全长）一中心孔4中心钻——中心钻和定心钻区别定心钻

可以集中心钻和倒角刀的功能，一次成型钻中心孔及倒角，但不可代替麻花钻进行钻孔，钻尖角分为60°、90°、120°等三类。图为钻尖角为90°定心钻中心钻

主要用于加工轴类零件的中心孔定位，而定心钻用于预钻孔和倒角定位导向一中心孔4中心钻——中心钻和定心钻区别具体内容中心钻定心钻主要用途用于在轴类工件端面加工中心孔，以便在车床或磨床上通过顶尖定位，确保后续加工的同轴度。用于预钻定心孔（浅孔）和孔口倒角，特别在斜面或曲面上钻孔前定位，防止后续麻花钻偏移。结构设计呈阶梯状，可同时钻出60°导向孔和120°保护锥孔，结构复杂。短粗设计，排屑槽短，横刃更薄，刚性更强。加工方式钻中心孔作为后续加工导向，通常配合500-1000r/min较高转速和较小进给量，强调端面平整与尾座校正。直接钻削表面，无需预钻孔，尤其适合长径比大于5-8的深孔加工前的定位，减少钻头挠曲。应用领域轴类零件加工、两顶尖间装夹的高精度回转体零件制造，常见于车床和磨床工序。批量生产中需倒角定位的孔加工、斜面或曲面工件钻孔前的预钻定心孔。一中心孔在普通车床上进行工件的车削加工中，依据工件形状、尺寸、加工数量等不同，常用的工件装夹方式包括三爪卡盘装夹、四爪卡盘装夹、一夹一顶装夹、两顶尖装夹、心轴装夹等。特殊装夹包括跟刀架装夹、花盘装夹、中心架装夹等方式二

车削零件装夹方式1三爪卡盘装夹三爪卡盘的卡盘体内装有3个伞齿轮，并与卡盘体内的大锥齿轮盘啮合，大锥齿轮盘背面的平面螺旋槽与3个卡爪的螺旋槽相互啮合，当操作人员将卡盘扳手插入任意一个小伞齿轮的四方孔中并转动时，大锥齿轮盘会随之旋转，其背面的平面螺旋槽会驱动3个卡爪同步在卡盘体的径向槽内向心或离心移动，从而实现工件的夹紧或松开由于三个卡爪同步动作，在夹紧回转体类工件时能自动定心，使得工件装夹后无需找正，确保工件回转中主线与主轴回转中心线同轴，所以也称三爪自动定心卡盘。适用于形状规则、对称的回转类工件装夹，能自动定心且方便快捷二

车削零件装夹方式2四爪卡盘装夹四爪卡盘上安装有4个小伞齿和大锥齿轮盘啮合，工作原理与三爪卡盘类似，不同的是四爪卡盘上的每个小伞齿可以单独调整，因此不具备自动定心作用可用于四方形、形状不规则、偏心等工件的装夹二

车削零件装夹方式3一夹一顶装夹一夹一顶装夹是指在车床设备上，用三爪卡盘夹持工件的一端，将顶尖安装在尾座上，用顶尖顶在工件另一端的零件装夹方式，主要应用于细长轴类零件的车削加工装夹二

车削零件装夹方式3一夹一顶装夹采用一夹一顶装夹工件时，需要准备车床辅助工具顶尖，包括回转顶尖和固定顶尖两类。同时，需要提前在被加工零件的一端预先钻好中心孔（a）活动顶尖

（b）固定顶尖二

车削零件装夹方式4两顶尖装夹两顶尖装夹是指在卡盘上安装一个顶尖，在尾座上安装一个顶尖，将工件安装在两顶尖之间的装夹工件方式。因工件两端都是用顶尖顶着工件的中心孔，所以在卡盘旋转时，工件不能一起旋转，所以在卡盘顶尖选用固定顶尖，并需要安装一个鸡心夹头，一端与工件夹紧，另一端与卡盘或拔盘相接触，用来驱动工件旋转二

车削零件装夹方式5心轴装夹心轴装夹是指针对套类零件在车削加工时，为保证内外圆柱面同轴度，采用在零件内孔内放置心轴进行装夹的方式a）圆柱心轴b）圆锥心轴二

车削零件装夹方式1外螺纹概念螺纹分为外螺纹和内螺纹两种，外螺纹是指在外圆柱面或外圆锥面上加工的螺旋线形状，内螺纹是指在内圆柱面或内圆锥面上加工的螺旋线形状三

车削外螺纹2外螺纹分类按其截面牙型形状分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹等，其中三角形螺纹分为粗牙螺纹和细牙螺纹按螺旋线数分单线螺纹和多头螺纹按旋入方向分为左旋螺纹和右旋螺纹两种，右旋不标注，左旋加LH按用途分为米制普通螺纹、用螺纹密封的管螺纹、非螺纹密封的管螺纹、圆锥管螺纹、米制锥螺纹等按作用分为联接和传动两类三

车削外螺纹2外螺纹分类螺纹种类特征代号示意图用途联接螺纹普通螺纹粗牙M零件之间联接细牙细小的精密或薄壁零件联接管螺纹G水管、油管、气管等管路联接传动螺纹梯形螺纹Tr各种机床的丝杆传动锯齿形螺纹B传递单方向动力三

车削外螺纹3外螺纹参数螺纹主要参数包括牙型、大径（公称直径）、中径、底径、线数、螺距（或导程）和旋向等，外螺纹用小写字母表示，内螺纹用大写字母表示。外螺纹小径d1=d-1.3XP，其中d1为螺纹小径，d为螺纹大径，P为螺纹的螺距三

车削外螺纹4外螺纹标注在图样上螺纹需要用规定的螺纹代号标注，常用螺纹标注格式依次由特征代号、公称直径×导程(单线时指螺距，多线时指导程)、旋向-中径和顶径公差代号-旋合长度组成，其中右旋螺纹省略不标注，左旋标注LH螺纹种类标注图例代号的含义粗牙普通螺纹细牙普通螺纹三

车削外螺纹5外螺纹车刀外螺纹车刀是指用于在外圆柱面上加工外螺纹的刀具。包括在车床设备上车削外螺纹用刀具，即外螺纹车刀；以及用于套螺纹的刀具，即板牙，该刀具需要配套铰手使用（a）正机夹式

（b）反机夹式

（c）焊接式外螺纹车刀套外螺纹铰手及板牙三

车削外螺纹6外螺纹加工方法外螺纹的加工方法包括车削、铣削、磨削、滚压等，现重点讲解在普通车床车削外螺纹和用板牙进行套螺纹两种加工方法三

车削外螺纹6外螺纹加工方法——普通车床车削外螺纹车削外螺纹原理利用普通车床设备车削外螺纹时，主轴（工件）每转一圈，车刀沿工件轴向准确而均匀移动一个导程（单线螺纹为螺距）的距离，工件转动和车刀移动都是通过主轴旋转带动来实现，从而保证了工件和刀具之间准确的运动关系，达到加工螺纹的精确性。通过径向不断进刀，最终车削到螺纹底径值车削外螺纹进刀方法在普通车床上车削外螺纹时，依据外螺纹车刀完成螺纹牙形的切削加工时进刀方式不同，分为径向进刀、轴向进刀、斜向进刀等方法三

车削外螺纹6外螺纹加工方法——普通车床车削外螺纹进刀方法示意图说明应用范围径向进刀法也称直进刀法，车刀左右两侧刀刃都参加切削，由中滑板横向进给螺距P<3mm的三角螺纹车削，也适用于P≥3mm三角形螺纹的精车。

轴向进刀法也称左右进刀法，车刀只用一侧刀刃进行切削。除了做横向进给外，同时还利用小滑板把车刀向左或向右做微量进给螺纹P≥3mm的螺纹精车斜向进刀法除中滑板横向进给外，只把小滑板向一个方向做微量进给大螺距螺纹粗车三

车削外螺纹6外螺纹加工方法——普通车床车削外螺纹开合螺母介绍开合螺母是由上下两个半螺母组成，在其每个半螺母背面各装有一个圆柱销，其伸出端分别嵌在曲线槽盘的两条曲线槽中。上下两个半螺母装在溜板箱体后壁的燕尾形导轨中，可上下移动。当扳动手柄使曲线槽盘逆时针转动，曲线槽迫使两圆柱销互相靠近，带动上下半两个半螺母合拢与丝杠啮合，刀架便由丝杠开合螺母经溜板箱进给移动。而当曲线槽盘顺时针转动时，曲线槽通过圆柱销使上下两半螺母分开，与丝杠脱开啮合，刀架便停止进给车削外螺纹操作方法:提开合螺母法和倒顺车法三

车削外螺纹1-下半螺母2-上半螺母3-圆柱销4-曲线槽盘5-镶条6-手柄7-轴8-螺钉9-螺母开合螺母结构6外螺纹加工方法——普通车床车削外螺纹提开合螺母法提开合螺母法车削螺纹，是指运用开合螺母的合拢与分开，使其与丝杆进行啮合与分离，从而带动刀架进行进给与停止切削螺纹的方法。不使用普通车床反转功能，且需要丝杠的螺距与工件的螺距成整数倍，否则会造成螺纹乱牙具体操作步骤启动主轴正转，中滑板进刀，扳动开合螺母手柄，使其上下两个半螺母合拢与丝杠啮合，车刀轴向进行螺纹切削第一刀，在车削到螺纹长度位置后，立即扳动开合螺母手柄，使其上下两个半螺母脱开，手动依次移动中滑板和大滑板迅速退刀回到初始位置。然后中滑板进第二刀，如此反复直到车削螺纹至尺寸三

车削外螺纹6外螺纹加工方法——普通车床车削外螺纹倒顺车法倒顺车法是指利用普通车床的主轴正反转功能，实现大滑板轴向的正反向移动车削螺纹的方法具体操作步骤启动主轴正转，中滑板进刀，扳动开合螺母手柄，使其上下两个半螺母合拢与丝杠啮合，车刀轴向进行螺纹切削第一刀，在车削到螺纹长度位置后，快速移动中滑板退刀，同时操作离合器杆使主轴反转退回刀具起点，然后进第二刀，如此反复直到车削螺纹至尺寸三

车削外螺纹6外螺纹加工方法——普通车床车削外螺纹车削外螺纹操作步骤：准备工作车削用于车削外螺纹的外圆柱面直径尺寸，通常比螺纹大径尺寸小约0.13P，P为螺纹的螺距。车削外螺纹的端面倒角，其值为倒至螺纹小径或更小，便于车刀切入及螺母旋紧时的导向作用调整机床参数根据所车削螺纹的螺距、普通车床铭牌表标识以及加工需求，选择对应螺纹类型，调整车床挂轮箱和进给箱的齿轮组合车削操作用外螺纹车刀刀尖轻触工件外圆，将中滑板初始刻度调零并记录，计算车削外螺纹小径时刻度变动量，使用开合螺母法或倒顺车法控制刀具移动，选择进刀方式，进行分层车削至螺纹尺寸要求，用螺纹环规等量具进行精度检测030201三

车削外螺纹6外螺纹加工方法——普通车床车削外螺纹车削外螺纹问题及解决方法：问题产生原因解决方法打刀1.车刀安装高于主轴中心2.工件装夹不牢固3.车刀后角小4.进刀方式不合适1.调整车刀中心高2.夹紧工件3.增大车刀后角4.改变进刀方式，比如斜向进刀法乱牙1.车刀刀尖与上一次进给位置不一致2.重新装刀1.检测丝杆螺距与工件螺距比值是否成倍数，如不成倍数，用开倒顺车的方法车削外螺纹，不用提开合螺母方法2.刀具装好后，要保证对刀时，车刀在已车好的螺旋槽内螺纹表面粗糙1.车刀刃口不锋利2.切削速度快3.车刀角度小4.切削有振动1.用油石研磨车刀切削刃2.降低转速等切削参数3.磨大螺纹精车刀后角4.调整车床配合处的间隙三

车削外螺纹6外螺纹加工方法——套外螺纹套外螺纹也称套丝，利用套丝刀具板牙与工件做相对旋转运动，由先在工件端部形成的螺纹沟槽，引导板牙或工件做轴向移动，完成套螺纹，其操作示意详见图2-14所示。套丝前外圆柱直径可以按以下公式计算，当螺距P=0.5～1.25mm之间时，外圆柱直径为d-0.2P；当螺距P=1.5～3mm时，外圆柱直径为d-0.13P，式中的d指的是螺纹大径三

车削外螺纹7外螺纹量具用来测量外螺纹精度的量具，称为外螺纹量具。主要包括螺纹环规、螺纹样板牙规、螺纹千分尺、单针测量、三针测量等量具量具名称示意图说明螺纹环规螺纹环规是由通规和止规成套组成，在其上面标识了T和Z字母，分别表示通规和止规，用于测量螺纹精度测量螺纹时，先用通规旋入被测螺纹，再用止规旋入被测螺纹，如果通规能过，且止规能过2～3牙，则被测螺纹合格，除此之外情况，均不合格螺纹样板牙规螺纹样板牙规分为600、550等牙形，用于测量螺纹牙形将螺纹样板牙规的牙形，放在被测螺纹的牙形上，观察是否吻合，从而判断被测螺纹牙形是否合格三

车削外螺纹7外螺纹量具量具名称示意图说明螺纹千分尺螺纹千分尺分为机械式和数显式两类，用于测量螺纹中径值依据被测螺纹螺距，选择不同测量头，在千分尺上直接读出螺纹中径数值单针测量单针测量法配合外径千分尺使用，用于测量螺纹中径值依据被测螺纹的螺距选择合适直径的量针，通常选取d0=0.577P，式中d0是螺纹中径值，P是螺纹螺距通过示意图中的公式，计算出螺纹中径值三针测量三针测量法配合外径千分尺使用，用于测量螺纹中径值依据被测螺纹的螺距选择合适直径的量针，保证量针与螺纹牙侧接触，满足接触点位于中径线上，通常选取d0=0.577P，式中d0是螺纹中径值，P是螺纹螺距通过测量M值，用公式d2=M-3d0+0.866P，计算出螺纹中径d2数值，式中M是量针外廓最大距离，d2是螺纹中径三

车削外螺纹操作步骤1.找正装夹工件

夹长75mm，安装外圆车刀、端面车刀2.车削端面

车削工件端面见光，主轴转速500r/min3.钻中心孔

用Φ2.5mm中心钻，钻中心孔至锥形部分2-3mm，主轴转速为800r/min第一步

车削端面和钻中心孔1.一夹一顶装夹工件

伸出卡爪长度为82mm2.粗车外圆

粗车Φ8mmX81外圆，留0.5～1mm精加工余量3.精车外圆

精车外圆至图纸尺寸要求4.倒角C0.5mm第二步

车削外圆和倒角1.调头装夹工件

伸出卡爪长度为12mm2.车削端面

保证工件总长为80mm3.倒角C0.5第三步

定总长和倒角1.找正装夹工件左端

伸出卡爪长度为12mm2.安装板牙安装板牙至板牙扳手上，将其靠在尾座