机械加工工艺编程与实施课件-任务2.2车削台阶轴

项目2轴类零件机械加工工艺编制与实施

《机械加工工艺编制与实施》任务2.2：车削台阶轴

项目2轴类零件机械加工工艺编制与实施本任务课程目标

知识目标1.能分析轴类零件的结构工艺。2.会合理选用车刀。3.能正确使用车床夹具进行装夹和找正。4.会使用量具，检验尺寸、形状和位置精度。严格执行相关标准、工作规范、工艺文件和安全操作规程,文明生产。

能建立质量、安全、环保及现场管理的理念。培养与设计人员、工艺人员、操作人员沟通的能力。树立正确的工作态度，培养团结协作的能力。培养善于观察、思考、自主学习的能力。素质目标能力目标1.能识记车刀种类，合理选用车刀加工工件；2.能刃磨车刀，测量车刀的几何角度；3.会使用量具，进行检验。4.会使用顶尖、中心架装夹工件；5.能操作机床，加工简单阶梯轴类零件

【引导文】轴是各种机器中最常见的零件之一。台阶轴一般由圆柱面、台阶、端面和沟槽构成.圆柱面一般用作支承传动零件和传递扭矩，端面和台阶一般用来确定装在轴上的零件的轴向位置，沟槽的作用一般是使磨削外圆或车螺纹时退刀方便，并使零件装配时有一个正确的轴向位置。

任务2.2车削台阶轴任务2.2车削台阶轴一二三六布置工作任务相关知识学习

制定实施计划

加工零件检测四工作任务实施

五工作结果评估

任务2.2车削台阶轴

加工如图所图所示的台阶轴。.......台阶轴材料：45件数：100件一、布置工作任务

任务2.2车削台阶轴

技术要求1.调质220-250HBS分析图样。（1）功用及技术要分析：台阶轴，100件，调质处理（2）结构分析：轴类零件。适于车削（3）精度分析：

∮32为基准外圆IT7。主要尺寸∮18IT8、∮24IT9表面粗糙度均为Ra3.2μm，∮32面粗糙度Ra1.6μm。外圆∮18轴线对基准外圆轴线同轴度为∮0.03。（4）材料及毛坯分析：45#钢，毛坯为热轧圆钢一、布置工作任务

任务2.2车削台阶轴任务2.2车削台阶轴★1、车削台阶轴的方法.★2、两顶尖装夹工件；★3、一夹一顶装夹工件；★4、工件的安装；★5、工件的定位原理；★6、常见定位元件；★7、切削变形；★8、切削力；★9、切削热和切削温度；★10、切削液★11、刀具磨损与寿命；★12、刃磨刀具。★13、金属切削条件的选择；二、相关知识学习

任务2.2车削台阶轴◆车削相邻两个直径相差不大的台阶时，可用90°偏刀车外圆，利用车削外圆进给到所控制的台阶长度终点位置，自然得到台阶面。◆如果相邻两个台阶直径相差较大，就要用两把刀分几次车出。可先用一把75°的车刀粗车，然后用一把90°偏刀使安装后的κr=93°～95°分几次清根。★1、车削台阶轴的方法二、相关知识学习

（1）用刻线控制用钢直尺、样板或内卡钳量出各个台阶的长度,然后使工件慢转，用车刀刀尖在量出的各个台阶位置处，轻轻车出一条细线。以后车削各个台阶时，就按这些刻线控制各个台阶的长度。★1、车削台阶轴的方法（2）用挡铁定位

在车削数量较多的台阶轴时，为了迅速、正确地掌握台阶的长度，可以采用挡铁定位来控制被车台阶的长度。

★1、车削台阶轴的方法（3）用床鞍刻度控制。★1、车削台阶轴的方法.★2、两顶尖装夹工件；★3、一夹一顶装夹工件；★4、工件的安装；★5、工件的定位原理；★6、常见定位元件；★7、切削变形；★8、切削力；★9、切削热和切削温度；★10、切削液★11、刀具磨损与寿命；★12、刃磨刀具。★13、金属切削条件的选择；二、相关知识学习

任务2.2车削台阶轴两顶尖装夹工件，虽经多次安装，轴心线的位置不会改变，不须找正，装夹精度高。用两顶尖装夹工件，必须在工件端面钻出中心孔。★2、两顶尖装夹工件国家标准GB／T145—2001规定中心孔有A型不带护锥、B型(带护锥)、C型(带螺孔)和R型(弧形)四种。A型B型

C型R型

◆中心孔的类型和用途

★2、两顶尖装夹工件

◆中心钻的类型★2、两顶尖装夹工件

◆钻中心孔的方法★2、两顶尖装夹工件在卡盘上钻中心孔在中心架上钻中心孔钻夹头前顶尖插在主轴锥孔内与主轴一起旋转的叫前顶尖。前顶尖随同工件一起转动，与中心孔无相对运动，不发生摩擦。

有时为了准确和方便起见，也可以在三爪自定心卡盘上夹一段钢材，车成60°顶尖来代替前顶尖，★2、两顶尖装夹工件后顶尖

插入车床尾座套筒内的叫后顶尖。后顶尖又分固定顶尖和回转顶尖。

◆两顶尖的装夹工件的使用场合

◆中心孔的类型及用途◆顶尖的类型◆基本操作技术问题？★2、两顶尖装夹工件★1、车削台阶轴的方法.★2、两顶尖装夹工件；★3、一夹一顶装夹工件；★4、工件的安装；★5、工件的定位原理；★6、常见定位元件；★7、切削变形；★8、切削力；★9、切削热和切削温度；★10、切削液★11、刀具磨损与寿命；★12、刃磨刀具。★13、金属切削条件的选择；二、相关知识学习

任务2.2车削台阶轴

用于质量较大、加工余量也较大的工件。一夹一顶装夹工件采用为了防止工件轴向窜动，工件应该轴向定位，即在卡盘内部装一个限位支承；也可以利用工件上的台阶限位。这种装夹方法比较安全，能承受较大的轴向切削力，应用广泛。★3、一夹一顶装夹★1、车削台阶轴的方法.★2、两顶尖装夹工件；★3、一夹一顶装夹工件；★4、工件的安装；★5、工件的定位原理；★6、常见定位元件；★7、切削变形；★8、切削力；★9、切削热和切削温度；★10、切削液★11、刀具磨损与寿命；★12、刃磨刀具。★13、金属切削条件的选择；二、相关知识学习

任务2.2车削台阶轴安装的含义

安装又称装夹，包括定位和夹紧两项内容。定位

——使工件与机床，工件与刀具保持正确的位置夹紧

——对工件施加一定的外力，使其已确定的位置在加工过程中保持不变★4、工件的安装直接找正安装flash毛坯孔加工线找正线划线找正安装lashf划线找正装夹——

精度不高，效率低，多用于形状复杂的铸件直接找正装夹——

精度高，效率低，对工人技术水平高工件装夹方法★4、工件的安装夹具装夹——

精度和效率均高，广泛采用。主要有通用和专用两种工件装夹方法★4、工件的安装工件在夹具上装夹（滚齿夹具）★1、车削台阶轴的方法.★2、两顶尖装夹工件；★3、一夹一顶装夹工件；★4、工件的安装；★5、工件的定位原理；★6、常见定位元件；★7、切削变形；★8、切削力；★9、切削热和切削温度；★10、切削液★11、刀具磨损与寿命；★12、刃磨刀具。★13、金属切削条件的选择；二、相关知识学习

任务2.2车削台阶轴在空间处于自由状态的刚体，具有六个自由度。要使工件在夹具中占有正确的位置，就是要对工件的六个自由度加以必要的限制——即约束。（1）六点定位原理★5、工件定位原理图2.81物体的六个自由度

夹具用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定。这就是六点定位原则。（1）六点定位原理三点定位：限制Z向移动，X向转动，Y向转动，3个自由度五点定位：限制Z向移动和转动，X向转动和移动，Y向转动，5个自由度六点定位：限制Z向移动和转动、X向移动和转动、Y向移动和转动，6个自由度图2.3-2工件定位时支承点分布★5、工件定位原理（2）工件的定位方式

完全定位：工件六个自由度全部被限制，在空间占有完全确定的惟一位置。不完全定位：根据加工要求，并不需要限制工件全部自由度的定位。欠定位：工件的实际定位所限制的自由度数少于按其加工要求所必须限制的自由度数目。过定位（重复定位）：工件同一个自由度分别被几个支承点重复限制的定位。★5、工件定位原理（2）工件的定位方式（不完全定位）

例1：在车床上加工轴，用三爪卡盘安装工件，相对夹持较长，★5、工件定位原理工件加工时必须限制的自由度未被完全限制，称为欠定位。欠定位不能保证工件的正确安装，因而是不允许的。图2-16欠定位示例XZYa）b）BBB（2）工件的定位方式（欠定位）

★5、工件定位原理例2：如图a利用工件底面及两销孔定位，采用一个平面和两个短圆柱销定位。改进：把短圆柱销2换为菱形销。（2）工件的定位方式（过定位）

★5、工件定位原理★

1．选择题（1）在车床上加工轴，用三爪卡盘安装工件，相对夹持较长，它的定位是（

）A六点定位B五点定位C四点定位D三点定位（2）.在车床上用两顶尖安装工件时，它的定位是

（）

A六点定位B五点定位C四点定位D三点定位（3）用定位元件将工件的

（

）自由度都限制了，则该工件在空间的位置就完全

确定了A6个B5个C4个（4）工件定位时，六个自由度（）部限制A必须B不能C不一定D一般（5）安装次数越多

，（）。

A生产率越高B精度越高C生产率和精度越低（6）在一平板上铣通槽，除沿槽长方向的一个自由度未被限制外，其余自由度均匀被限制。此定位方式属于（

）

A、完全定位B、不完全定位C、欠定位D、过定位练习★1、车削台阶轴的方法.★2、两顶尖装夹工件；★3、一夹一顶装夹工件；★4、工件的安装；★5、工件的定位原理；★6、常见定位元件；

★7、切削变形；★8、切削力；★9、切削热和切削温度；★10、切削液★11、刀具磨损与寿命；★12、刃磨刀具。★13、金属切削条件的选择；二、相关知识学习

任务2.2车削台阶轴以平面为定位基准面以一面两孔为定位基准面常用工件定位方式以外圆为定位基准面以内孔为定位基准面★6、常见的定位元件★6、常见的定位元件★6、常见的定位元件（1）工件以平面定位时的定位元件支承钉图2.3-4支承钉★6、常见的定位元件支承板图2.3-5支承板（1）工件以平面定位时的定位元件★6、常见的定位元件可调支承：多用于粗基准定位，每批调整一次，以补偿各批毛坯误差。1、工件以平面定位时的定位元件★13、常见的定位元件自位支承：可随工件定位基准面的变化而自动适应，一般只限制一个自由度。（1）工件以平面定位时的定位元件★6、常见的定位元件辅助支承：在工件定位后才参与支承的元件，不限制自由度，主要用于提高工件的刚度和定位稳定性。（1）工件以平面定位时的定位元件★6、常见的定位元件圆柱销（定位销）

（2）工件以内孔定位时的定位元件★6、常见的定位元件（2）工件以内孔定位时的定位元件圆柱销（定位销）

★6、常见的定位元件圆柱心轴：主要用于盘、套类零件的定位。（2）工件以内孔定位时的定位元件★6、常见的定位元件圆锥销：可限制3个自由度。（2）工件以内孔定位时的定位元件★6、常见的定位元件（3）工件以外圆表面定位V形块定位：已标准化，斜面夹角60°90°120°★6、常见的定位元件定位套筒

（3）工件以外圆表面定位★6、常见的定位元件（4）工件以一面两孔定位★6、常见的定位元件将销2做成削边销（4）工件以一面两孔定位★6、常见的定位元件★1、车削台阶轴的方法.★2、两顶尖装夹工件；★3、一夹一顶装夹工件；★4、工件的安装；★5、工件的定位原理；★6、常见定位元件；★7、切削变形；★8、切削力；★9、切削热和切削温度；★10、切削液★11、刀具磨损与寿命；★12、刃磨刀具。★13、金属切削条件的选择；二、相关知识学习

任务2.2车削台阶轴

当刀具前面推挤切削层时，切削层内的P点逐渐趋近切削刃。当它到达1位置时，其切应力达到了材料的屈服强度，产生剪切滑移。直至到达点4位置时，切削层移动到OM面上，剪切滑移终止，并离开切削刃形成切屑，沿前面流出。（1）切削变形过程

★7、切削变形第一变形区Ⅰ:工件材料剪切变形，伴有加工硬化。第二变形区Ⅱ:靠近前刀面处金属纤维化,基本与前刀面平行第三变形区Ⅲ:产生金属纤维化和加工硬化（1）切削变形过程

★7、切削变形切塑性材料

带状切屑挤裂切屑粒状切屑切削平稳，力波动小滑移量较大，局部切削不平稳，力波动大加工面光洁，断屑难剪应力达断裂强度加工表面粗糙少见↑γ0↑v↓f↓γ0↓v↑f↓γ0↓v↑f↑γ0↑v↓f切脆性材料不平稳,表面粗糙（2）切屑类型

★7、切削变形(a)带状切屑(b)挤裂切屑(c)粒状切屑(d)崩碎切屑

切削钢和铝合金等塑性金属时，切屑流经前刀面，在高温与高压作用下，摩擦阻力增大，使贴近前刀面处切屑底部流速降低，当摩擦阻力超过这层金属与切屑本身分子间结合力时，这部分金属便粘结堆积于刀刃之上，形成硬度很高(约为工件材料硬度的2～3.5倍)的楔块形成积屑瘤。（3）积屑瘤产生的原因

★7、切削变形代替刀具切削，保护刀具增大前角，减小变形和力产生过切及犁沟，产生振动，增大已加工表面粗糙度影响刀具耐用度积屑瘤对精加工是不利的，应避免它产生：降低工材塑性；合理选切削速度；增大前角；采用润滑液等（4）积屑瘤对切削过程的影响

★7、切削变形★1、车削台阶轴的方法.★2、两顶尖装夹工件；★3、一夹一顶装夹工件；★4、工件的安装；★5、工件的定位原理；★6、常见定位元件；★7、切削变形；★8、切削力；★9、切削热和切削温度；★10、切削液★11、刀具磨损与寿命；★12、刃磨刀具。★13、金属切削条件的选择；二、相关知识学习

任务2.2车削台阶轴切削力：

刀具切入工件使被被加工材料发生变形成为切屑所需的力切削力的来源：

被切削材料的弹性、塑性变形抗力、刀具与切屑、工件表面之间的摩擦力（1)切削力的来源

★

8、切削力(P96)★

8、切削力(2)切削力的分力及作用

将切削合力F分解为三个互相垂直的分力Fc、Ff、Fp

Fc—主切削力，与切削速度方向一致

Ff—进给力，与进给方向平行，车外圆时称为轴向力

Fp—背向力(，与进给方向垂直，又称径向力★

8、切削力

◆计算切削功率Po是用于核算加工成本和计算能量消耗，并在设计机床时根据它来选择机床主电动机功率。车削时的切削功率主要为主切削力所消耗,Po,单位kW

◆计算机床电动机功率ηc——机床传动效率，一般0.75~0.85.(3)切削功率

★

8、切削力

工件材料的影响

工件材料的强度、硬度、塑性和韧性越大，切削力越大。

切削用量的影响ap↑→AD成正比↑，kc不变，ap的指数约等于1，因而切削力成正比增加

f↑→Ac成正比↑，但kc略减小，f的指数小于1，因而切削力增加但与f不成正比速度v

对F

的影响分为有积屑瘤和无积屑瘤两种情况在无积屑瘤阶段，v

↑→变形程度↓→切削力减小(4)影响切削力的主要因素★

8、切削力

刀具几何参数的影响

◆前角γ0的影响

加工塑性材料时，γ0↑→变形程度↓→F↓

◆主偏角κr的影响

κr对Fc影响较小，Fp随κr增大而减小，Ff随κr增大而增大

◆刃倾角λs的影响

λs对Fc影响很小，Fp随λs增大而减小，Ff随λs增大而增大

◆刀尖圆弧半径rε的影响（4）影响切削力的主要因素★

8、切削力⑥刀具材料的影响

按立方氮化硼、陶瓷、涂层、硬质合金、高速钢顺序，切削力依次增大。⑤切削液的影响切削液润滑作用越好，力减小越显著，低速时更突出。④刀具磨损的影响

后刀面平均磨损带宽度VB越大，摩擦越强烈，切削力也越大。VB对背向力Fp影响最显著(4)影响切削力的主要因素★

8、切削力★1、车削台阶轴的方法.★2、两顶尖装夹工件；★3、一夹一顶装夹工件；★4、工件的安装；★5、工件的定位原理；★6、常见定位元件；★7、切削变形；★8、切削力；★9、切削热和切削温度；★10、切削液★11、刀具磨损与寿命；★12、刃磨刀具。★13、金属切削条件的选择；二、相关知识学习

任务2.2车削台阶轴(1)切削热的产生和传导切削热传出：通过切屑、工件、刀具和周围介质向外传出切削热来源：切削层变形产生的热；前刀面与切屑摩擦、后刀面与已加工表面的摩擦产生的热量。★

9、切削热和切削温度两个方面：切削热的产生与传出

切削塑性材料——前刀面靠近刀尖处温度最高。

切削脆性材料——后刀面靠近刀尖处温度最高。★

9、切削热和切削温度（2）影响切削温度的主要因素

切削用量的影响由实验得出切削温度经验公式如下

θ＝Cθvzθ

fyθapxθ式中系数及zθ在0.3～0.5之间，yθ在0.15～0.3，xθ在0.05～0.1。切削用量↑时切削温度↑，其中v对θ影响最大，进给量f的影响比v小，背吃刀量ap的影响很小。★

9、切削热和切削温度

刀具几何参数的影响

◆前角γ0的影响γ0↑→变形程度↓→F↓q↓→θ↓但γ0＞20°时，因散热面积↓，对θ的影响减小◆主偏角κr的影响κr↑，切削宽度hD↓，散热面积↓→θ↑◆负倒棱和刀尖圆弧半径的影响bγ1、rε↑，切屑变形程度↑→q↑同时散热条件改善，两者趋于平衡对θ影响很小★

9、切削热和切削温度★1、车削台阶轴的方法.★2、两顶尖装夹工件；★3、一夹一顶装夹工件；★4、工件的安装；★5、工件的定位原理；★6、常见定位元件；★7、切削变形；★8、切削力；★9、切削热和切削温度；★10、切削液★11、刀具磨损与寿命；★12、刃磨刀具。★13、金属切削条件的选择；二、相关知识学习

任务2.2车削台阶轴（1）切削液的作用冷却↓摩擦↓热的产生；将热量带走。②润滑切削液的渗透性、形成润滑膜能力、润滑膜强度③排屑、清洗④防锈防锈添加剂★

10、切削液油性添加剂：含有极性分子，能在金属表面形成牢固的吸附膜，在较低的切削速度下起到较好的润滑作用。极压添加剂：含有硫、磷、氯、碘等元素的有机化合物。在高温下与金属表面起化学反应，形成耐较高温度和压力的化学吸附膜，防止金属界面直接接触，从而减小摩擦。表面活性剂：使矿物油、水乳化，形成稳定乳化液的添加剂。还能吸附在金属表面上，形成润滑膜。防锈添加剂：与金属表面有很强的附着力。吸附在金属表面上形成保护摸或钝化膜，起到防锈作用。切削液添加剂

（2）切削液的分类

水溶液水＋添加剂冷却

乳化液乳化油＋水切削油矿物油＋添加剂润滑★

10、切削液（3）切削液的合理选用从加工要求考虑

粗加工，选用水溶液或低浓度乳化液；精加工，选用极压切削油或高浓度乳化液；从刀具材料考虑高速钢，需用切削液；硬质合金等,可不用或充分连续用；从工件材料考虑钢等塑性材料，需用切削液；铸铁等脆材，可不用；高强度钢等难加工材料，宜用极压切削油或乳化液从加工方法考虑钻孔铰孔、攻螺纹和拉削等，宜用极压乳化液或切削油；成形刀具齿轮刀具等用极压切削油；磨削宜用乳化液。★

10、切削液★1、车削台阶轴的方法.★2、两顶尖装夹工件；★3、一夹一顶装夹工件；★4、工件的安装；★5、工件的定位原理；★6、常见定位元件；★7、切削变形；★8、切削力；★9、切削热和切削温度；★10、切削液★11、刀具磨损与寿命；★12、刃磨刀具。★13、金属切削条件的选择；二、相关知识学习

任务2.2车削台阶轴刀具失效形式：磨损（正常工作时逐渐产生的损耗）

破损（突发的破坏，随机的）（1）刀具的磨损形式前刀面磨损切塑性材料，v和hD较大时，在前刀面上形成月牙洼磨损.后刀面磨损切铸铁或v和hD较小切塑性材料时，主要发生这种磨损。副后刀面磨损磨损标准：VB=0.3mm★

11、刀具磨损与寿命◆

磨粒磨损——各种切速下均存在——低速情况下刀具磨损的主要原因◆

粘结磨损（冷焊）——刀具材料与工件材料亲和力大——刀具材料与工件材料硬度比小——中等偏低切速粘结磨损加剧◆

扩散磨损——高温下发生，刀具与工件材料的化学元素互相扩散◆

氧化磨损——高温情况下，氧化作用，在切削刃工作边界发生◆

相变磨损——切削温度超过相变温度时，刀具材料硬度降低，磨损加快（2）刀具磨损的原因（3）刀具使用寿命刀具使用寿命T刀具使用寿命：刀具刃磨后开始切削到磨损量达到磨钝标准为止的切削时间。刀具总使用寿命：刀具从开始使用到报废为止的总切削时间。

刀具总使用寿命＝刀具使用寿命×刃磨次数★

11、刀具磨损与寿命★1、车削台阶轴的方法.★2、两顶尖装夹工件；★3、一夹一顶装夹工件；★4、工件的安装；★5、工件的定位原理；★6、常见定位元件；★7、切削变形；★8、切削力；★9、切削热和切削温度；★10、切削液★11、刀具磨损与寿命；★12、刃磨刀具。★13、金属切削条件的选择；二、相关知识学习

任务2.2车削台阶轴

目前工厂中常用的磨刀砂轮有两种：一种是氧化铝砂轮，另一种是绿色碳化硅砂轮。刃磨时必须根据刀具材料来决定砂轮的种类。氧化铝砂轮的砂粒韧性好，比较锋利，但硬度稍低，用来刃磨高速钢车刀.碳化硅砂轮硬度高，但较脆，用来刃磨硬质合金车刀。★12、刃磨刀具

◆砂轮的选择1）先把车刀前刀面、后刀面上的焊渣磨去，并磨平车刀的底平面。磨削时采用粒度号为F24～F36的氧化铝砂轮2）粗磨主后刀面和副后刀面的刀杆部分。其后角应比刀片后角大2°～3°。以便刃磨刀片上的后角。磨削时应采用粒度号为F24～F36的氧化铝砂轮。3）粗磨刀片上的主后刀面和副后刀面。粗磨出的主后角、副后角应比所要求的后角小2°左右，刃磨方法如图所示。刃磨时采用粒度号为F36一F60的绿色碳化硅砂轮。★12、刃磨刀具

◆刃磨的方法和步骤4）磨断屑槽。为使切屑碎断，一般要在车刀前面磨出断屑槽。断屑槽有三种形状，即直线形、圆弧形和直线圆弧形。如刃磨圆弧形断屑槽的车刀，必须先把砂轮的外圆与平面的交角处用修砂轮的金钢石笔(或用硬砂条)修整成相适应的圆弧。如刃磨直线形断屑槽，砂轮的交角就必须修整得很尖锐。刃磨时，刀尖可向下或向上移动，

★12、刃磨刀具

5）精磨主后刀面和副后刀面。

刃磨时，将车刀底平面靠在调整好角度的搁板上，并使切削刃轻轻靠住砂轮的端面，车刀应左右缓慢移动，使砂轮磨损均匀，车刀刃口平直。精磨时采用粒度为180～200的绿色碳化硅杯形砂轮或金刚石砂轮。★12、刃磨刀具

6）磨负倒棱

为使切削刃强固，加工钢料的硬质合金车刀一般要磨出负倒棱，倒棱的宽度一般为b=(O.5～0.8)f；负倒棱前角为y。=－5°～－10°。

磨负倒棱的方法如图所示。用力要轻微，车刀要沿主切削刃的后端向刀尖方向摆动。磨削方法可以采用直磨法和横磨法。为保证切削刃质量，最好用直磨法。采用的砂轮与精磨后刀面时相同。（a）直磨法（b）横磨法★11、刃磨刀具

7）磨过渡刃

过渡刃有直线形和圆弧形两种。刃磨方法和精磨后刀面时基本相同。刃磨车削较硬材料的车刀时，也可以在过渡刃磨出负倒棱。对于大进给刀量车刀，可用相同的方法在副切削刃上磨出修光刃，采用的砂轮与精磨后刀面时的相同，

（a）磨直线形过渡刃（b）磨圆弧形过渡刃★12、刃磨刀具★刃磨后的切削刃有时不够平滑光洁．刃口呈锯齿形，使用这样的车刀，切削时会直接影响工件表面粗糙度，而且降低车刀寿命。对于硬质合金车刀，在切削过程中还容易产生崩刃现象。所以，对手工刃磨后的车刀，用磨石进行研磨，研磨后的车刀，应消除刃磨后的残留痕迹。

◆车刀的手工研磨★12、刃磨刀具★1、车削台阶轴的方法.★2、两顶尖装夹工件；★3、一夹一顶装夹工件；★4、工件的安装；★5、工件的定位原理；★6、常见定位元件；★7、切削变形；★8、切削力；★9、切削热和切削温度；★10、切削液★11、刀具磨损与寿命；★12、刃磨刀具。★13、金属切削条件的选择；二、相关知识学习

任务2.2车削台阶轴

前角的选择◆前角的大小影响切削过程中的切削变形和切削力，工件的表面粗糙度和刀具的强度和寿命。◆当γo↑→主切削刃愈锋利→变形↓，切削力↓，Ra↓，但γo太大→刀头强度↓→减小刀头的散热体积。

（1）刀具几何角度选择★

13、金属切削条件的选择

前角的选择◆选择依据主要根据工件材料：料软，韧性好，塑性好γo↑，脆性，强度高，硬度高γo↓;刀具材料：粗加工γo↓；精加工γo↑◆一般γo＝-5°～25°★

13、金属切削条件的选择硬质合金车刀合理前角参考值

前角的选择★

13、金属切削条件的选择车刀前面型式及其应用范围

前角的选择★

13、金属切削条件的选择

前角的选择★

13、金属切削条件的选择

后角、副后角的选择◆后角的大小影响刀具后刀面与加工表面之间的摩擦。◆当αo↑→刀具与工件间的磨擦↓→刀具后刀面磨损降低，材料表面光滑。但αo太大→刀头强度↓→减小刀头的散热体积。◆选择依据主要根据粗加工：αO↓8～10o；精加工，αO↑10～12o；工件材料硬度↑脆性材料取αO↓。料软，减小摩擦αO↑。αO=αO

’★

13、金属切削条件的选择硬质合金车刀合理后角参考值

后角、副后角的选择★

13、金属切削条件的选择

主偏角、副偏角的选择◆κr影响刀尖强度，散热面积。在不引起弹性变形和振动的条件下，取小的κr、κr′。★

13、金属切削条件的选择工艺系统刚性：刚性很好时，κr小；刚性较差时，κr大。工件材料：强度、硬度高，κr小阶梯轴：90度；车外圆、端面和倒角——45度主偏角、副偏角的选择★

13、金属切削条件的选择◆

刃倾角影响切削时切屑流出的方向，也影响刀尖的强度和散热条件。λs>0，切屑流向待加工表面；λs<0,切屑流向已加工表面。④刃倾角的选择◆选择依据1)负的刃倾角有利于加强刀尖强度和散热，在加工淬硬钢和刀具承受冲击载荷时，应采用绝对值较大的负的刃倾角。2）粗加工取负值,增加刀头强度。精加工取正值,不刮伤已加工表面。★

13、金属切削条件的选择刃倾角数值选用表⑤过渡刃过渡刃：刀具主、副切削刃之间的连接通常是一段直线刃或圆弧刃。作用：增加刀尖强度，改善散热条件，提高刀具耐用度，降低粗糙度值。★

13、金属切削条件的选择切屑折断方式（2）断屑措施的选择★

13、金属切削条件的选择

磨制断屑槽折线型、圆弧型适用于加工碳钢、合金钢、工具钢和不锈钢。全圆弧型适用于加工塑性高的金属材料和重型刀具。（2）断屑措施的选择★

13、金属切削条件的选择

改变切削用量：

f增大，切屑易断，vc增大，切屑不易断；ap增大，效果不明显。

改变刀具角度：

Kr增大，易断屑，要求断屑好时，取60—90度。

λs控制流向断屑，切屑碰到加工表面和后刀面上造成断屑。

磨制断屑槽（2）断屑措施的选择

表面粗糙度的形成

由于切削运动和刀具几何形状的关系(如图2-40所示)，使加工后仍有一部分金属未被切除，而残留在已加工表面上，构成已加工表面的横向不平度(粗糙度)，即所谓残留面积。积屑瘤、鳞刺、刀具磨损、切削振动等都会影响表面粗糙度（3）表面粗糙度控制图2-40残留面积及其高度(a)rε=0;(b)rε≠0★

13、金属切削条件的选择

影响表面粗糙度的因素

切削用量

f↓→Ra↓;v↑→Ra↓

刀具角度

γ0↑→Ra↓；α0↑→Ra↓κr↓→Ra↓;但Fp↑→变形↑加工精度↓，易振动→Ra↑，T↓

副偏角↓→Ra↓刀尖强度↑散热体积↑刀尖圆弧半径→Ra↓

刀具材料切削液（3）表面粗糙度控制↑★

13、金属切削条件的选择（2）进给量的选择粗加工根据工艺系统强度和刚度条件确定，较大f(手册查表)。精加工时根据加工表面粗糙度要求确定较小f(手册查表)。

◆粗加工：保证较高的金属切除率和必要的刀具寿命，优先选择大的ap，其次选择较大f，根据刀具寿命，确定合适的vc。◆精加工：保证工件的加工的加工质量，选择较小的apf，选用较高vc

。（1）背吃刀量ap的选择

根据加工余量选，尽可能一次切除全部余量，余量过大时分2次走刀，第一次走刀的切削深度取单边余量的2/3～3/4。（3）切削速度的确定根据刀具耐用度、机床功率等，查表确定。粗车时,ap、f较大，则选较低v；精车时,ap、f较小，选较高v，材料强度↑硬度↑,选v↓。（5）切削用量的选择项目粗加工精加工切削用量刀具角度切削变形切削力切削温度切削液刀具磨损刀具寿命它们之间联系★

13、金属切削条件的选择◆总结三、制定实施计划★10下料∮35mmX125mm★20热调质220-250HBS★30车（1）在三爪自定心卡盘上夹住∮35mm毛坯外圆，伸出105mm左右。必须先找正外圆。①车端面，用45°外圆车刀，车平即可②钻中心孔，在尾架上安装A2.5中心钻三、制定实施计划★30车（2）一夹一顶装夹工件①粗车∮32外圆、，粗车∮18外圆留精车余量0.5—1。②精车∮32外圆、精车∮25外圆，∮18外圆至尺寸要求。保证长度要求。（为了保证∮32外圆对∮18外圆的同轴度公差为0.03要求，必须一次装夹加工完成。）③用45°外园车刀倒角C1，锐边倒钝。三、制定实施计划★40车调头夹住∮25外圆靠住端面(表面包一层铜皮夹住圆柱面)，校正工件。①车端面，保证总长120±0.18．②粗车∮24外圆，留精车余量0.5—1，③精车∮24外圆至尺寸要求，长度20到要求。④倒角C1、锐边倒钝。★50检验三、制定实施计划粗车∮25外圆粗车∮25外圆四、工作任务实施学生按确定的工作计划，各自独立完成自己工作任务。★采用演示性实训★普通机床零件加工综合项目实训（1）测量外圆时用千分尺，在圆周面上要同时测量两点，长度上测量两端。

（2）端面的要求最主要的是平直、光洁。端面是否平直，最简单的方法是用钢板尺来检查。五、加工零件检测

（3）台阶长度尺寸可以用钢尺、内卡钳、深度游标卡尺来测量，对于批量较大的工件，可以用样板测量.五、加工零件检测

（4）同轴度测量方法，将基准外圆∮32mm放在V形架上，把百分表测头接触∮18mm外圆，转动工件一周，百分表指针的最大差数即为同轴度误差，按此法测量若干截面。

五、加工零件检测

（1）毛坯车不到尺寸①毛坯余量不够。②毛坯弯曲没有校正。③工件安装时没有校正。（2）达不到尺寸精度①未经过试切和测量，盲目吃刀。②刻度盘使用不当。③量具误差大或测量不准。★1、误差分析六、工作结果评估

（3）表面粗糙度达不到要求①各种原因引起的振动，如工件、刀具伸出太长，刚性不足，主轴轴承间隙过大，转动件不平衡，刀具的主偏角过小等。②车刀后角过小，车刀后面和已加工面摩擦。③切削用量选得不当。（4）产生锥度①卡盘装夹时，工件悬伸太长，受力后末端让开。②床身导轨和主轴轴线不平行。③刀具磨损。（5）产生椭圆①余量不均，没分粗、精车。②车床主轴轴承磨损。间隙过大。

六、工作结果评估

1从工作过程、实训效果，以及职业素质等方面进行多元化过程考核评价2通过学生自评、教师评价二个角度，对学生的考勤、岗位工作表现、工作绩效、职业活动记录、实习报告等内容进行考核3对有创新想法和设计、承担组长工作的学生有鼓励加分4对学生的敬业精神，团队精神，安全环保意识，吃苦耐劳等职业素质和道德等也纳入考核范畴重点考查学生操作的规范性、熟练程度、安全防范意识、质量分析、问题处理能力★2、考核评价六、工作结果评估

拓展训练——车削台阶轴

技术要求1.调质220-250HBS2.数量为20件。材料为45钢，毛坯为热轧圆钢★制定减速箱输出轴的机械加工工艺规程03:20任务2.2车削台阶轴作业1完成、完善本工作任务的技术文件及工作总结。2查找资料、结合图示工作任务，自学相关知识。3小组讨论，要完成图示工作任务，制定工艺准备和加工步骤。

★

1．选择题（1）同轴度要求较高，工序较多的长轴用()装夹较合适。A．四爪单动卡盘B．三爪自定心卡盘C．两顶尖（2）用一夹一顶装夹工件时，若后顶尖轴线不在车床主轴轴线上，会产生()。A．振动B．锥度C．表面粗糙度达不到要求（3）台阶的长度尺寸不可以用()来测量。A．钢直尺B．三用游标卡尺C．外径千分尺D．深度游标卡尺（4）用两顶尖安装车一光轴，测量尺寸时，尾座端尺寸比主轴端小0.16mm，调整尾座时，须将尾座向背离操作者方向移动()mm方可调至要求。A．0.16B．0.32C．0.08（5）钻中心孔时，如果（）就不易使中心钻折断。A．主轴转速较高B．工件端面不平C．进给量较大D．主轴与尾座不同轴（6）精度要求高时，工序较多的轴类零件，中心孔应选用（）型。A．AB．BC．CD．R（7）下列哪一项不属于轴类零件的技术要求（）A.尺寸精度B.位置精度C.表面粗糙度D.废品率（8）下列装夹方式中能够自动定心的是（）A．花盘