全新車工工藝學教案

1、機電教研室車工工藝學教案 劉海峰2010.8.16課題： 緒論 教學目的、要求： 了解何為車工、何為工藝 教學重點、難點： 對學生來講是個全新的課目，理解有難度 授課內容： 緒論復雜的機器有很多零件裝配而成。不同的零件要有不同工種的工人加工而成。有精密鑄造或冷擠壓（無屑加工），但絕大多數零件離不開金屬切削加工，車削加工就是其中一種。車削加工就是在車床上，利用工件的旋轉運動和刀具的直線運動來改變毛坯的形狀和尺寸，把它加工成符合圖紙的要求。內容：課題： 車削和切削用量的基本概念 教學目的、要求： 掌握基本概念 教學重點、難點： 各概念的理解 授課內容： 車削的基本知識1.1 車削和切削用量的基本概

2、念一、車削的基本概念工作運動主運動機床的主要運動，消耗主動力。車削時的旋轉運動。進給運動去除多余材料的運動，刀具的運動。工件上形成的表面（1）已加工表面 工件上刀具切削后產生的表面（2）過渡表面 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） 工件上已加工表面與待加工表面的垂直距離，也就是車刀進給時切入工件的深度（單位：mm）公式： ap=dw-dm/2 dw待加工表面直徑 dm已加工表面直徑 （單位：mm）2.進給量（）工件旋轉一周，車刀沿進給方向移動的距離。他是衡量進給運動大小的參數。（單位：mm/r） 縱向進給沿車床床身導軌方

3、向 橫向進給垂直于車床床身導軌方向切削速度（vc）在進行切削加工時，刀具切削刃上某一點相對于待加工表面在主運動方向上的瞬時速度，（車刀在一分鐘內車削工件表面的理論展開直線長度。）假設切屑沒變形或收縮 公式： vc= dn/1000 或vc=dn/318d工件直徑,mmn主軸轉速，r/mm vc切削速度，m/min例：車削直徑d=60mm的工件外圓，車床主軸轉速n=600r/min.求切削速度vc。（113m/min）注：應取符合機床銘牌上課題： 車刀 教學目的、要求： 車刀的用途 教學重點、難點： 車刀的角度及評定 授課內容： 1.2車刀一、常用車刀的種類和用途1. 車刀的種類2.車刀的用途（

4、見緒論圖）90車刀（偏刀） 車外圓、階臺和端面45車刀（彎頭車刀） 車外圓、端面和到角切斷刀 用來切斷工件或在工件上切槽內孔車刀 用來車削工件的內孔圓頭刀 用來車削圓弧面或成形面螺紋車刀 用來車削螺紋硬質合金可轉位（不重磨車刀）近年來在國內外大力發(fā)展和廣泛應用的先進刀具之一。刀片用機械夾固方式裝夾在刀桿上。當一個刀刃磨鈍后，只需將刀片轉過一個角度，即可繼續(xù)切削，從而大大縮短了換刀和磨刀的時間，并提高了刀桿的利用率。（形狀多樣）二、車刀的角度及其初步選擇1.車刀的組成前刀面 刀具上切屑流過的表面。后刀面 分主后刀面和副后刀面。與過渡表面相對的刀面稱主后刀面；與已加工表面相對的刀面叫副后刀面主切削

5、刃 前刀面和主后刀面的相交部位，擔負主要切削工作。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。刀尖 主切削刃和副切削刃的聯(lián)結部位。為了提高刀具強度將刀尖磨成圓弧型或直線型過渡刃。一般硬質合金刀尖圓弧半徑r=0.51mm。修光刃 副切削刃近刀尖處一小段平直的切削刃。須與進給方向平行，且大于進給量。2.確定車刀角度的輔助平面切削平面 通過切削刃上某選定點，切于工件過渡表面的平面?；?通過切削刃上某選定點，垂直于該點切削速度方向的平面。截面 通過切削刃上某選定點，同時垂直于切削平面和基面的平面3.車刀的角度的主要作用車刀切削部分共有6個角度：前角（）、主后角()、副后角(

6、)、主偏角(r)、副偏角(r)和刃傾角(s)。以及兩個派生角度：契角（o）和刀尖角(r)。在截面內測量的角度：（1）前角（） 前刀面和基面的夾角。影響刃口的鋒利和強度，切削變形和切削力。大，鋒利、減少切削變形、切削省力，切屑順利排出。負（?。?，增加切削刃強度，耐沖擊。（2）后角() 后刀面和切削平面的夾角。在主截面內的是主后角（），在副截面內的是副后角()。主要減少車刀后刀面與工件的摩擦。 規(guī)定：與相應的平面夾角小于90度時為正，反之為負在基面內測量的角度有：（3）主偏角(r) 主切削刃在基面上的投影與進給運動方向間的夾角。改變主切削刃和刀頭的受力和散熱。（4）副偏角(r) 副切削刃在基面上的

7、投影與背離進給運動方向間的夾角。減少副切削刃與工件已加工表面的摩擦。在切削平面內測量的角度：（5）刃傾角(s) 主切削刃與基面的夾角。控制排屑方向，負值時，增加刀頭強度和保護刀尖。派生角：（6）契角（o） 在主截面內前刀面和后刀面的夾角。o=90-（+）（7）刀尖角(r) 主切削刃和副切削刃在基面的投影間的夾角。r=180-（r+r）4.車刀角度的初步選擇前角（）工件材料軟，塑性材料，前角大；工件材料硬，脆性材料，前角小。粗加工，前角?。痪庸?，前角大。車刀材料的強度、韌性較差，前角??；反之，前角大。后角()粗加工，前角??；精加工，前角大。工件材料軟，前角大；工件材料硬，前角小。副后角與主后角

8、一般情況下相等。主偏角(r) 加工階臺軸時，等于或大于90度；中間切入時45度到60度副偏角(r) 一般采用6到8度，中間切入時取45度到60度。刃傾角(s) 一般車削時為0度；粗車時為負；精車時為正。三、常用車刀的材料1.必須具備的基本性能：硬度耐磨性強度和韌性耐熱性工藝性2.常用材料高速鋼 w18cr4v(18-4-1) w6mo5cr4v2(6-5-4-2)硬質合金： K類（鎢鈷類） 碳化鎢（wc）和鈷 YG3，YG8，YG6 P類（鎢鈦鈷類） 碳化鎢（wc）、碳化鈦（TiC）和鈷 YT5，YT15，YT30 M類 鎢鈦鉭（鈮）鈷類 P類加TaC或NbC而成。課題： 切削液、長度單位 教

9、學目的、要求： 切削液的用途 教學重點、難點： 切削液的選擇 授課內容： 1.3切削液一、作用冷卻潤滑清洗二、分類乳化液 乳化油加15-20倍水稀釋而成切削油 礦物油，少數采用植物油和動物油三、選用根據加工性質粗加工，乳化液。精加工，極壓切削油或高濃度的極壓乳化液?？准庸?，黏度小的極壓乳化液和極壓切削油。根據工件材料鋼件粗加工，乳化液。精加工，極壓切削油。脆性金屬，可用黏度小的煤油7%10%的乳化液，一般不加。有色金屬，煤油和黏度小的切削油，鎂合金用壓縮空氣根據刀具材料高速鋼 粗加工，極壓乳化液。精加工，極壓乳化液和極壓切削油。硬質合金 一般不加，也可用切削液（乳化液）注意點：油狀乳化油必須稀

10、釋后才能使用必須澆注在切削區(qū)域硬質合金必須一開始就連續(xù)充分地澆注，否則刀頭要產生裂紋。1.4長度單位 我國的法定長度單位為米（m），但機械制圖中規(guī)定為毫米(mm)。還有英制單位： 1in=25.4mm課題： 車軸類零件的車刀 教學目的、要求： 軸類零件的車削 教學重點、難點： 軸類零件的車刀選擇 授課內容： 第二章 車軸類工件2.1 車軸類工件使用的車刀一、對車刀的要求粗車刀前角和后角小些，增加強度，但過小會增加切削力主偏角不宜過小，否則會振動。刃傾角取0-3度主切削刃上磨倒棱br1=（0.5-0.8）。刀尖處磨直線型過渡刃，偏角=1/2r，長度=0.5-2mm應磨有斷屑槽。精車刀前角和后角大

11、些，鋒利，減少摩擦。副偏角較小，可磨修光刃，長度=（1.2-1.5）。刃傾角去正，一般=3-8度應磨有斷屑槽。二、車外圓、平面和臺階的車刀90度車刀及其使用又稱偏刀，有右偏刀和左偏刀兩種右偏刀一般用來車削外圓、端面和右向臺階。左偏刀車削左向臺階和外圓，或又大又短工件的端面。45度車刀及其使用45度車刀的刀尖角=90度，所以強度和散熱比90度車刀好，常用于工件的端面車削和45度倒角。75度車刀及其使用75度車刀刀尖角比90度車刀大，適合強力車削。三、切斷刀和車槽刀切斷刀高速鋼切斷刀前角0-30度。后角6-8度。副后角 兩個對稱1-2度主偏角90度。副偏角兩個對稱1-1.5度。主切削刃寬度a=（0

12、.5-0.6）d刀頭長度L=h+(2-3)mm硬質合金切斷刀彈性切斷刀反切刀2車槽刀與切斷刀幾何形狀基本相同，但刀頭寬度應小于槽寬，刀尖長度略大于槽深即可。課題： 軸類零件的裝夾 教學目的、要求： 夾具的使用 教學重點、難點： 夾具的選擇 授課內容： 2.2軸類工件的裝夾一、單動（俗稱四爪）卡盤裝夾二、用自定心（三爪）卡盤裝夾三、用兩頂尖裝夾中心孔的形狀和作用A型 圓錐孔和圓柱孔組成，錐角為60度B型 在A型上加一個120度護錐。C型 在B型上加一個螺孔。R型 A型相似，把圓錐面改成60度圓弧面。中心孔折斷的原因和預防軸線與旋轉中心不一致。工件端面不平。切削用量選用不合適中心鉆磨鈍沒有充分澆注

13、切削液或排屑不及時。用兩頂針裝夾的注意事項軸線要一至。尾座套筒盡量縮短中心孔形狀要正確，粗糙度小用死頂尖時要用黃油潤滑。配合松緊合適。四、用一夾一頂裝夾課題：軸類工件的測量教學目的、要求：軸類工件的測量方法 教學重點、難點： 各種量具的使用 授課內容： 2.3軸類工件的測量一、游標卡尺二、千分尺課題：工藝分析 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 2.4、2.5工藝分析見書本P31-P33表格課題： 鉆孔 教學目的、要求： 孔加工 教學重點、難點： 刀具的選擇和角度 授課內容： 第三章 車套類工件圓柱孔的加工比軸類工件加工要困難，因為；加工孔再內部進行，觀察比較困難。刀桿受孔徑限制，

14、剛性差。排屑和冷卻比較困難。測量比較困難。3.1鉆孔用鉆頭在實體材料上加工孔的方法叫鉆孔一、麻花鉆的幾何形狀1麻花鉆的組成柄部 傳遞扭距和定心頸部 標注工作部分 切削和導向2工作部分幾何形狀螺旋槽前刀面主后刀面頂角（118度）前角后角橫刃橫刃斜角棱邊二、刃磨要求主切削刃對稱，長度相等橫刃斜角為55度課題：擴孔和锪孔 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 3.2擴孔和锪孔用擴孔工具擴大孔徑的加工方法叫擴孔一、用麻花鉆擴孔二、用擴孔鉆擴孔三、锪孔用锪削方法加工平底孔的方法課題： 車孔 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 3.3車孔一、內孔車刀可分為通孔和盲孔車刀兩種通孔車刀幾

15、何形狀與外圓刀相似，主偏角60-75度，副偏角15-30度，磨有兩個后角。盲孔車刀幾何形狀與外圓刀相似，主偏角90-93度， 通孔車刀 盲孔車刀二、車孔的關鍵技術1盡量增加刀桿截面積2刀桿的伸出長度盡可能縮短3解決排屑問題，控制切屑流向課題： 車平面槽和內槽 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 3.4車平面槽和內槽一、槽的種類1軸肩槽2平面槽二、車槽刀與切斷刀相似，車平面槽時一個刀尖相當于在車孔。課題： 鉸孔 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 3.5鉸孔是精加工孔的方法之一，在工廠中被廣泛應用。一、鉸孔1鉸刀的幾何形狀鉸刀由柄部、頸部和工作部分組成。2鉸刀的種類按用途

16、可分機用鉸刀和手用鉸刀按材料可分高速鋼和硬質合金兩種二、鉸孔余量的確定三、鉸孔時的注意事項1鉸刀的選擇和保管2調整尾座軸線和使用浮動套筒3選擇合理的鉸削用量4合理選擇切削液（干切削和非水溶性孔大；水溶性孔小）5鉸孔前對孔的要求課題： 孔加工時的切削用量 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 3.6孔加工時的切削用量一、切削深度二、切削速度三、進給量一般12-25mm時，進給量0.15-0.35，鉆鑄件時可略大課題： 保證套類工件技術要求的方法 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 3.7保證套類工件技術要求的方法一、在一次裝夾中完成二、以內孔為基準保證位置精度（實體心軸、脹

17、力心軸）三、用外圓為基準保證位置精度課題： 套類工件的測量 、工藝分析 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 3.8套類工件的測量一、孔徑的測量1內卡鉗2塞規(guī)3內徑千分尺4內測千分尺二、形狀和位置精度的測量1百分表2內徑百分表（或千分表）百分表測圓跳動3.9工藝分析見書本P53-55課題： 圓錐的術語、定義和計算 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 第四章 車圓錐4.1圓錐的術語、定義和計算一、術語及定義1圓錐表面與軸線成一定角度，且一端相交于軸線的一條直線段（母線），圍繞軸線旋轉形成的表面。2圓錐由圓錐表面與一定尺寸所限定的幾何體。3圓錐的基本參數圓錐角a大端直徑D小端

18、直徑d圓錐長度L錐度C C=D-d/L二、圓錐的各部分尺寸計算1圓錐半角a/2tan(a/2)=D-d/2L例：P582. 錐度CC=D-d/L例：P59課題： 工具圓錐、車圓錐的方法 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 4.2工具圓錐一、莫氏圓錐0、1、2、3、4、5、6、從大到小二、米制圓錐4、6、80、100、120、160、200指大端直徑C=1：204.3車圓錐的方法主要有以下五種方法轉動小滑板法偏移尾座法仿形法（靠模法）寬刃刀車削法鉸內圓錐法一、轉動小滑板法二、偏移尾座法三、仿形法（靠模法）四、五、略P65課題： 圓錐的檢驗 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容

19、： 4.4圓錐的檢驗一、角度和錐度的檢驗1用萬能角度尺2用角度樣板3用圓錐量規(guī)二、圓錐的檢驗圓錐的大、小端直徑可用圓錐界限量規(guī)來測量。課題： 車圓錐時的質量分析 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 4.5車圓錐時的質量分析略P69課題： 車成形面的方法 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 第五章 車成形面和研磨5.1車成形面的方法一、雙手控制法數量少或單件時，可采用。（小滑板+中滑板或中滑板+大拖板）單球手柄L=1/2（D+D-d）二、成形法用成形刀對工件進行加工的方法1成形刀的種類普通成形刀 與普通車刀相似，可用手磨，精度低棱形成形刀 由刀頭和刀桿組成，精度高圓形成形

20、刀 圓輪形開一缺口三、仿形法刀具按照仿形裝置進給對工件加工的方法，比較先進。尾座靠模仿形靠板仿形四、用專用工具車成形面方法較多，在此只介紹用蝸輪蝸桿實現(xiàn)的車刀回旋運動P75課題： 研磨 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 5.2研磨一、研磨的方法和工具研磨外圓時用鑄鐵套，研磨內孔時用研棒P75二、研磨工具的材料灰鑄鐵 較理想的材料，用于淬火鋼軟鋼 很少用，小于M8的螺紋及小孔鑄造鋁合金 研磨銅料硬木材 研磨軟金屬軸承合金（巴氏合金） 軟金屬的精研磨三、研磨劑磨料金剛石粉末（C）碳化硼（B4C）氧化鉻（Cr2O3）碳化硅 (SiC)氧化鋁 (Al2O3)研磨液磨料不能單獨用于研磨，須

21、配合研磨液和輔助材料。常用的研磨液有10號機油，煤油和錠子油。作用：使微粉能均勻分布在研具表面冷卻和潤滑作用輔助材料是一種粘度較大和氧化作用較強的混合脂。常用的有硬脂酸、油酸、脂肪酸和工業(yè)甘油。作用：使工件表面形成氧化薄膜，加速研磨過程。課題： 螺紋的分類及術語 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 第六章 車螺紋和蝸桿6.1螺紋的分類及術語一、螺旋線的形成直角三角形圍繞圓柱旋轉一周，斜邊在圓柱表面上所形成的曲線，就是螺旋線二、螺紋的分類按用途和牙形分螺紋聯(lián)接用 傳動用 矩形螺紋 梯形螺紋 鋸齒形螺紋三角形螺紋 管螺紋 圓形螺紋按螺旋方向分：右旋和左旋按螺旋線數分：單線和多線按母體分

22、：圓柱螺紋和圓錐螺紋三、螺紋術語1螺紋在圓柱表面上，沿著螺旋線所形成的，具有相同剖面的連續(xù)凸起和溝槽2螺紋牙型、牙型角和牙型高度螺紋牙型是通過軸線剖面上，螺紋的輪廓形狀。牙型角是螺紋牙型上，相鄰兩牙側間的夾角牙型高度是螺紋牙型上，牙頂到牙底之間，垂直與軸線的距離。3螺紋直徑公稱直徑 代表螺紋尺寸的直徑，指螺紋大徑的基本尺寸。外螺紋大徑（d） 亦稱外螺紋頂徑。外螺紋小徑（d1） 亦稱外螺紋底徑。內螺紋大徑（D）亦稱外螺紋底徑。內螺紋小徑（D1）亦稱外螺紋孔徑。中徑（D2，d2） 是一個假象圓柱的直徑，母線通過牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方。4.螺距（P）相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。5

23、螺紋升角（）在中徑圓柱上，螺旋線的切線與垂直于螺紋軸線的平面之間的夾角。計算公式： tan=P/d2課題： 三角螺紋的種類和尺寸計算 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 6.2三角螺紋的種類和尺寸計算因其規(guī)格和用途不同，可分為普通螺紋、英制螺紋、管螺紋一、普通螺紋的尺寸計算牙型角為60度 用（Mxx）表示螺紋大徑D=d中徑 d2=D2=d-0.6495P牙型高度 h1=0.5413P螺紋小徑 d1=D1=d-1.0825P二、英制螺紋在我國應用很少，牙型角為55度螺距與公制換算公式：P=1in/n=25.4/n(mm)P為螺距 n為牙數三、管螺紋分為非螺紋密封管螺紋（圓柱）和螺紋密

24、封管螺紋（圓錐），均為55度，用（Gx/x）表示課題： 矩形螺紋尺寸計算、梯形螺紋的尺寸計算 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 6.3矩形螺紋尺寸計算(略)6.4梯形螺紋的尺寸計算國家標準規(guī)定為30度；英制為29度，較少采用外螺紋大徑d公稱直徑中徑d2d-0.5P小徑d3d-2 h3牙高h30.5P+ ac內螺紋大徑DD+2 ac中徑Dd2小徑Dd-P牙高Hh3牙頂寬、0.366P牙底寬W、W0.366P-0.536 ac牙頂間隙P1.5-56-1214-44ac0.250.51課題： 螺紋車刀 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 6.5螺紋車刀一、螺紋車刀材料的選擇

25、有高速鋼（低速）和硬質合金（高速）兩類二、螺紋升角對車刀工作角度的影響1車刀兩側后角的變化一般取3-5度右螺紋：左側=3-5度+ 右側=3-5度-左螺紋：左側=3-5度- 右側=3-5度+2車刀兩側前角的變化由于基面發(fā)生了變化，工作前角與刃磨前角不一樣。三、車刀縱向前角對螺紋牙型角的影響車刀刀尖角的大小決定了螺紋牙型角螺紋車刀縱向前角不等于0度時，兩側切削刃不通過工件軸線，車出的牙側不是直線而是曲線?？v向前角越大，牙型角的影響越大四、三角形螺紋車刀（P89）五、矩形螺紋車刀（P90）六、梯形螺紋車刀（P91）課題： 車螺紋的方法 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 6.6車螺紋的方

26、法一、低速車削螺紋三角螺紋：直進法左右切削法斜進法矩形螺紋直進法左右切削法梯形螺紋左右切削法車直槽法車階梯槽法二、高速車削螺紋用硬質合金車刀，不宜采用左右切削法課題： 車蝸桿 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 6.7車蝸桿一、蝸桿的齒形軸向直廓蝸桿和法向直廓蝸桿二、蝸桿的主要參數軸向模數mx齒形角a=20度齒距pmx齒頂寬（sa）軸向0.843 mx導程PzZ1XP=Z1mx法向0.843mx*cos全齒高h2.2mx齒根寬(ef)軸向0.697 mx齒頂高hamx法向0.697mx*cos齒根高hf1.2mx分度圓d1da-2 mx齒厚(s)軸向P/2齒頂圓dad1+2 mx法

27、向P/2* cos齒根圓dfd1-2.4 mx三、車蝸桿時的裝刀方法1水平裝刀法（軸向直廓蝸桿）2垂直裝刀法（法向直廓蝸桿）課題： 車多線螺紋和蝸桿 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 6.8車多線螺紋和蝸桿一、多線螺紋和蝸桿沿兩條或兩條以上、在軸向等距分布的螺旋線所形成的，稱為多線螺紋和多線蝸桿二、車多線螺紋和蝸桿的分線方法1軸向分線法小滑板刻度分線法用百分表和量塊分線法2圓周分線法交換齒輪分線法用卡盤卡爪分線法分度盤分線法三、注意事項先粗車再精車。各條螺旋槽切入深度相等。用左右切削法時，左右移動量應該相等。課題： 交換齒輪的計算、亂牙及預防 教學目的、要求： 教學重點、難點：

28、授課內容： 6.9交換齒輪的計算（略）6.10亂牙及預防一、產生亂牙的原因當絲桿轉一轉時，工件未轉過整數轉，就會產生亂牙。 n絲/n工=P工/P絲二、預防亂扣的方法常用的預防是開倒順車，不提起開合螺母。課題： 梯形螺紋公差、螺紋及蝸桿的測量 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 6.11梯形螺紋公差見書本表6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、6.106.12螺紋及蝸桿的測量一、螺紋的測量單項測量法螺距的測量大、小徑的測量中徑的測量用螺紋千分尺測量用三針測量 M=d2+4.864dD-1.866P用單針測量綜合測量法用螺紋量規(guī)測量二、蝸桿的測量1分度圓直徑的測量與螺

29、紋相同2法向齒厚的測量Sn=Sx*cos=mx/2* cos課題： 質量分析 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 課題： 切削原理和刀具 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 7.1切削要素切削用量要素 切削速度、進給量、切削深度切削層橫截面要素 切削厚度:ac=fsinkr 切削寬度:aw=ap/sinkr 切削面積:Ac=ac*aw=ap*f7.2 車刀工作圖見書p1237.3金屬切削過程了解金屬切削過程，有助于正確刃磨車刀和合理使用車刀（物理現(xiàn)象）切削的形成切削過程： 切削時，在刀具的切削刃的切割和前刀角的推擠作用下，使被切削的金屬層產生變形，剪切滑移而變成切屑。切

30、屑的類型帶狀切屑：車削加工塑性金屬時因切屑厚度太小、切屑速度高、前角大（不利于加工、容易發(fā)生事故）。擠裂切屑：切削速度低、切削厚度大、前角?。ù周嚕?。崩碎切屑：切削脆性金屬時，材料塑性小。切屑收縮在切削過程中，被切金屬層經過滑移變形出現(xiàn)的長度縮短、厚度增加的現(xiàn)象。=LC/LCh=ach/ac1LC ac切削層LCh ach切屑積屑瘤用中等切削速度切削鋼料或其他塑性金屬，有時在車刀前刀面上近切削刃處牢固地粘著一小塊金屬。1、形成由于摩擦，切削和前刀面之間產生很大的壓力和很高的溫度；當溫度和壓力條件適當時，產生大的摩擦力。當摩擦力大于切削內部的結合力時，切屑底層的一部分金屬就“冷焊”在前刀面上近切

31、削刃處。2、對加工的影響保護刀具：硬度為工件材料的23倍，代替切削刃（刀尖）切削，保護切削刃和前刀面，減少了刀具的磨損。增大實際前角：增大至3035，因而減少切削的變形。降低了切削力、影響工件表面質量和尺寸精度積屑瘤不穩(wěn)定.時大時小，一部分被切屑帶走，一部分嵌入工件已加工表面，使工件表面形成硬點和毛刺，表面粗糙度大。當積屑瘤增大到切削刃之外時，改變切削深度，影響尺寸精度。3切削速度對積屑瘤的影響 切削速度低速 不產生 切削速度中速 最易產生 切削速度高速 不產生 因此精加工時，應用高速避免產生積屑瘤。加工硬化由于切削刃不是絕對鋒利的，因此工件表面一層很薄的金屬切除不了，產生變形。另一方面，加工

32、表面的彈性復厚，并與后刀面產生摩擦，使表面硬度提高。 會使下道工序的刀具加快磨損，甚至難以切削；因此，應盡量減少刃口圓弧半徑。五、切削力 切削加工時，工件材料抵抗刀具切削所產生的阻力。 分解：削熱和溫度來源和傳散來源：變形與摩擦消耗的功轉化為熱能。傳散：工件、刀具、切削（主要）周圍介質影響切削溫度的因素刀具角度：前角對切削溫度影響較明顯，切削溫度；主偏角大，切削溫度。切削用量：工件材料：強度和硬度高，溫度小。影響切削力的因素刀具方面前角 大 切削力 小主偏角 大 切削力 Fy小Fx大刃傾角 改變合力Fr及合力Fxy的方向 刃傾角為正 切削力為負 Fy大 Fx小 刀尖圓弧半徑 0.25-1時Fy

33、增大切削用量方面切削深度和進給量 F不變ap大一倍Fz大一倍ap不變F大一倍Fz大70%-80% 切削速度 大 切削力 小計算主切削力近似公式鑄鐵 Fz1000*ap*f(N)鋼料 Fz2000*ap*f(N)切削功率計算 Pm=Fz*Vc/60*1000(kw)檢驗機床與選取電動機功率時 PmPE*PE電動機功率 傳動效率刀具的磨損與壽命題目講解名詞解釋1.刀具的磨損限度2.切屑收縮3.刀具的合理幾何參數問答題1.帶狀切屑產生的條件有哪些?2.加工硬化對加工有什么影響?3.車削時各切削分力的實用意義是什么?4.切削用量對切削力各有什么影響?5.切削用量各要素對斷屑有什么影響?6.切削用量對切

34、削溫度各有什么影響?7.試述前、后角和主偏角對刀具耐用度的影響?三、判斷題1.主偏角增大使切削厚度增大，減小了切屑的變形，所以切削力減小。 ( )2.產生加工硬化主要是由于刀具刃口太鈍造成的。 ( )3.切削力等于主切削力、徑向力和軸向力的總合。 ( )4.車刀刀尖圓弧增大，切削時徑向切削力也增大。 ( )5.用很高的切削速度切削塑性材料的切削力，比用較低的切削速度要小。 ( )6.在主偏角為45o、75o、90o的車刀中，90o車刀的散熱性能最好。 ( )7.車刀上磨有刃傾角后，可使工作前角增大，使切屑變形減小，所以切削力也減小。 ( )8.加工沖擊性特大的工件，應當選擇負值很大的刃傾角車刀

35、。 ( )9.內斜式斷屑槽，適合于切削深度較大的情況下采用。 ( )四、單項選擇題1.車削塑性金屬材料時，車刀的前角大，切削速度高切削厚度小就容易形成( )切屑。A帶狀 B擠裂 C單元 D崩碎 2.采用較低的切削速度、較小的刀具前角和較大的切削厚度切削塑性金屬材料時，易形成( )切屑。A.帶狀 B.擠裂 C.粒狀 D.崩碎3.車刀的角度中對切削力影響最大的因素是車刀的( )。A.前角 B.主偏角 C.刃傾角 D.后角4.刀具上刀尖圓弧半徑增大會使徑向力( )。A.減小 B.增大5.車刀的角度中影響切削力最大的因素是車刀的( )。A.前角 B.主偏角 C.刃傾角6.切削時的切削熱大部分由( )傳

36、散出去。A.刀具 B.工件 C.切屑 D.空氣7.切削溫度是指( )表面的平均溫度。A.刀尖與刀前面 B.工件 C.切屑8.在切削用量相同的條件下，主偏角減小會使切削溫度( )。A.增高 B.降低 C.不變9.車刀前角大小取決于( )，后角的大小取決于( )。A.切削速度 B.工件材料 C.切削深度和進給量 D.刀具材料10.加工鋼料用的( )車刀，一般都應磨出適當的負倒棱。A.硬質合金 B。高速鋼 C.碳素工具鋼11.沖擊負荷較大的斷續(xù)切削，應取較大的刃傾角；加工高硬度材料取( )刃傾角；精加工時取( )刃傾角。A負值 B正值 C零度12.鉆削較硬的工件材料時，應修磨鉆頭( )處的前刀面，以

37、( )前角，使 鉆頭( )。A橫刃 B外緣 C增大 D減小 E增加強度第八章 車床夾具課題： 車床夾具 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課內容： 題目講解名詞解釋1.(本題5.0分)加工誤差問答題1.(本題5.0分)定位裝置和夾緊裝置的作用是什么?2.(本題5.0分)什么是六點定位?3.(本題5.0分)什么叫重復定位?什么叫部分定位?4.(本題5.0分)工件以內孔定位，常采用哪幾種心軸?5.(本題5.0分)什么是定位誤差?斷題1.在夾具中對工件進行定位，就是限制工件的自由度。 ( )2.工件在角鐵平面上定位，如果沒有其他定位元件，則可限制三個自由度。 ( )3.只要不影響工件的加工精度，

38、部分定位是允許的。 ( )4.用大平面定位可以限制工件四個自由度。 ( )5.1個帶圓柱孔的工件用心軸定位，可限制其四個自由度。 ( )6.錐度心軸的錐度較小時，定心精度高。 ( )7.工件用螺紋表面定位，定位精度較低。 ( )8.工件在有階臺的脹力心軸上安裝時，可限六個自由度。 ( )9.兩頂尖間裝夾工件，屬于部分定位。 ( )單項選擇題1.圓柱體工件在長V形架上定位時，限制( )個自由度，屬于( )定位。A.兩 B.四 C.六 D.部分 E.完全2.車削時用臺階心軸定位裝夾工件，可限制( )個自由度。A.三 B.四 C.五 D.六3.車削時用臺階心軸安裝齒輪，能限制四個自由度，因此是( )

39、。A完全定位 B部分定位 C重復定位 D欠定位4.用一夾一頂裝夾工件時，如果夾持部分較短，屬于( )定位。A.完全 B.部分 C.重復 D.欠5.用大平面定位時，必須把定位平面做( )，以提高工件定位的( )。A中凹 B中凸 C剛性 D強度 E穩(wěn)定性6.軸承座，兩平面及底面已加工過，視需要在彎板上車削28H7孔，外形要求正確，一般應該限制( )自由度。A.三個 B.二個 C.四個 D.五個7.平頭支承釘適用于( )平面的定位，球面支承釘適用于( )平面定位，網紋頂面支承釘常用于( )平面定位。A.未加工 B.已加工 C.未加工過的側平面8.工件在小錐度心軸上定位，可限制( )個自由度。A.三

40、B.四 C.五 D.六9.夾具的( )裝置，用于使工件加工時相對于刀具及切削運動處于正確位置。A定位 B夾緊 C輔助10.基準不重合誤差是由于( )而產生的。A工件和定位元件的制造誤差B定位基準和設計基準不重合C夾具安裝誤差D加工過程誤差11.在兩頂尖間裝夾工件限制( )個自由度，屬于( )定位。A.四 B.五 C.六 D.完全 E.部分答案2.機床本身的精度；刀具磨損和振動；以及機床-夾具-工件在加工過程中彈性變形等均會影響工件的精度，這類誤差稱加工誤差。17.答，定位裝置的作用是確定工件在夾具中的位置，使工件在加工時相對于刀具及切削運動處于正確位置。夾緊裝置的作用是夾緊工件，保證工件在夾具

41、中的既定位置在加工過程中不變。46.答，在分析工件定位時通常用一個支承點限制一個自由度，用合理分布的六個支承點限制工件的六個自由度，使工件在夾具中位置完全確定，稱為六點定位。44.答：定位點多于所應限制的自由度數，說明實際上有些定位點重復限制了同一個自由度，這樣的定位稱為重復定位。只要滿足加工要求，少于六點的定位，稱為部分定位。19.答：常采用的心軸有圓柱心軸、小錐度心軸、圓錐心軸、螺紋心軸、花鍵心軸。45.答：由工件定位所造成的加工面相對其工序基準的位置誤差，叫定位誤差。10.解：已知偏心距e=3mm，試切后實測偏心距E=3.05mm，求正確的墊片厚度So按近似值公式修正值R=1.5e=1.

42、5(E-e)=1.5(3.05-3)=0.075mm因實測偏心距大于要求值，所以墊片應減薄，所以墊片厚度x=1.5e-R=1.53-0.075=4.425mm12.答：車削細長軸，允其是采用跟刀架時，工件常因加工中產生振動，而使表面粗糙度增大。有時車出的工件出現(xiàn)“竹節(jié)形”、“腰鼓形”、錐度等缺陷。產生缺陷的原因有以下幾方面： (1)跟刀架卡爪與工件外圓頂得過緊，易使工件出現(xiàn)“竹節(jié)形”或產生振動，使工件表面產生明顯振紋。 (2)跟刀架卡爪和工件表面接觸不良，造成卡爪磨損嚴重，在卡爪和工件表面之間產生間隙。由于工件兩端處剛性強，中間剛性差，易變形，使車出的工件產生“腰鼓形”。 (3)尾座頂尖與機床

43、主軸不在一條中心線上，結果使車出的工件產生錐度或其他缺陷。 (4)工件本身彎曲度大，也會使工件在加工中產生振動或彎曲，造成表面粗糙度增大和其他幾何形狀誤差。 (5)頂尖頂得過緊，造成工件彎曲；頂得過松，會使工件在加工中產生振動。 (6)機床誤差如主軸中心線與導軌不平行、機床導軌扭曲、機床導軌的直度誤差等，會使工件產生錐度、“腰鼓形”或其他誤差。 (7)機床主軸軸頸橢圓度過大，軸承間隙過大及主軸軸向竄動等。一方面將軸頸的橢圓程度復映到工件上，另一方面容易引起振動造成表面粗糙度增大。25.答：加工細長軸的關鍵是防止彎曲變形。采取的措施: (1)正確使用中心架及跟刀架以提高工件的剛性。 (2)防止工

44、件受切削熱影響產生熱脹而造成彎曲，采用彈性頂尖(通過頂尖內兩片碟形彈簧受力變形特點)有效補償因工件熱伸長量。 (3)加注充分切削液充分冷卻工件，減少工件的溫升影響。 (4)合理選擇車刀幾何形狀與角度，如采用大前角、90o偏刀、小的刀尖圓弧及正刃傾角。目的是減少切削徑向分力與切削熱。 (5)采用反向進給車削法，使工件在加工過程中的切削力的軸向分力作用下形成受拉應力狀態(tài)，這樣細長軸不易彎曲變形。18.答：防止薄壁工件(套筒)加工中變形的措施： (1)車削短小薄壁工件，為保證零件內外圓軸線的同軸度采用一次裝夾加工。車成后切斷。 (2)中等和較大的單件毛坯加工中為了減少切削力和切削熱的影響,應粗、精加

45、工工序分開進行，使粗加工產生的變形在精加工中可以得到糾正。 (3)為了減少夾緊力使工件變形的措施： 1)以外圓表面為定位夾緊時，可采用扇形軟卡爪或開縫套筒或彈簧夾頭，以增大裝夾接觸面積，使夾緊力均勻分布。 2)以內孔表面為定位夾緊時，可采用心軸或彈性脹力心軸。 3)在花盤上車削薄壁工件，應采用軸向夾緊，使夾緊力沿工件軸向分布。 (4)增加工藝輔助支承和工藝肋以提高工件的剛性，減少工件夾緊中的變形。60.花盤平面只允許凹，一般在0.02mm以內。花盤平面必須與主軸軸線垂直，表面粗糙度不大于Ra1.25。9.答:車偏心件加工中應注意，(1)保證偏心的中心與機床主軸的回轉中心重合，這樣才能保證車后偏

46、心距的要求。具體的要求應根據加工方法不同分別做到。 1)若用四爪單動卡盤裝夾工件，要注意認真劃線,精心找正。 2)若用三爪自定心卡盤裝夾工件,要注意認真計算墊塊厚度，選擇較硬的墊塊材料，墊塊與卡爪的接觸面應是圓弧面不能是平面。對精度要求高的偏心工件要進行試切實測，根據實測結果調整墊塊厚度，以達到偏心距的精度要求。 3)若用兩頂尖裝夾工件，要注意認真劃出四個中心孔的位置。兩組中心孔的中心線要重合，兩組中心孔的中心距應等于偏心距。鉆孔時不要把中心孔鉆歪，保證同軸。偏心精度要求高的工件，中心孔需在坐標鏜床上鉆削。 (2)開始車削時，要注意工件對機床主軸已偏心。車刀必須從最外處開始車削，以防止把車刀打

47、壞，或造成“悶車”現(xiàn)象。車削中切削深度與進給量不宜過大，防止間斷切削面損壞車刀。 (3)車偏心工件的切削速度不能太高，尤其對外形不規(guī)則、偏心距較大的工件，轉速更應選擇低些，防止偏重下離心力的影響。 (4)對偏心距較大的工件，開始車削是間斷切削，所以在選擇車刀幾何參數時要考慮能承車復雜工件（略）車床題目講解根據圖-16計算下列問題： (1)寫出I軸至V軸(主軸)的傳動鏈結構式。 (2)計算主軸轉數有多少級數? (3)計算主軸最高轉速nmax和最低轉速nmin。 (4)主軸每轉1轉齒條移動的距離為多少? (5)按n1旋轉方向確定齒條的移動方向(用箭頭標出)。根據圖-17所示齒輪傳動系統(tǒng)計算： (1)軸最高轉速和最低轉速各為多少?(2)軸有幾種轉速?什么叫車床的幾何精度和工作精度?CA6140車床的工作精度是多少?第十一章 提高勞動生產率的途徑課題： 提高勞動生產率的途徑 教學目的、要求： 教學重點、難點： 授課方法： 教學參考書及教具（含電教設備）： 授課執(zhí)行情況及分析： 勞動生產率的考核指標，有產量定額和時間定額兩部分。要提高勞動生產率，必須增加產量定額，或減少時間定額。其目的是降低生產