模塊二車臺(tái)階軸

臺(tái)階軸是機(jī)器中最常用的零件之一。

臺(tái)階軸1—倒角2—端面3—臺(tái)階4—外圓5—溝槽6—中心孔任務(wù)一選用及刃磨車刀任務(wù)二粗車臺(tái)階軸任務(wù)三精車臺(tái)階軸任務(wù)四車槽任務(wù)一選用及刃磨車刀1.能合理選用車臺(tái)階軸用的車刀。2.了解粗、精車的特點(diǎn)及粗、精車刀的區(qū)別。3.能正確刃磨粗車刀和精車刀。

選擇車削圖臺(tái)階軸用的車刀。

一、粗、精車的特點(diǎn)及對(duì)粗車刀和精車刀的要求

1．粗車的特點(diǎn)及對(duì)粗車刀的要求

選擇粗車刀幾何參數(shù)的一般原則是：（1）選擇75°左右的主偏角，小主偏角車削時(shí)容易引起振動(dòng)，75°主偏角車刀既能承受較大的切削力，又有利于切削刃散熱。

（2）為了增加刀頭強(qiáng)度，前角和后角應(yīng)選較小。

（3）刃傾角宜取λs=-3°～0°，以增加刀頭強(qiáng)度。（4）粗車塑性金屬（如中碳鋼）時(shí)，為使切屑能卷曲折斷，應(yīng)磨出斷屑槽。斷屑槽的尺寸主要取決于背吃刀量和進(jìn)給量。（5）應(yīng)修磨出過渡刃和倒棱，以增加刀尖和刀刃強(qiáng)度。

過渡刃能增加刀尖強(qiáng)度，改善刀尖處的散熱條件，使車刀耐用。過渡刃有直線型(圖2－2a)和圓弧型(圖2－2b)兩種。直線型過渡刃通常取過渡刃偏角0.5～2mm。，過渡刃長(zhǎng)度＝?過渡刃a)直線型b)圓弧型＝＝（0.5～0.8）?，倒棱前角＝-10°～-5°。

為了增加切削刃的強(qiáng)度，在主切削刃上磨出倒棱，倒棱寬度

倒棱

2．精車的特點(diǎn)及對(duì)精車刀的要求精車刀幾何參數(shù)的選擇如下：（1）取較小的副偏角，可減小工件表面粗糙度值。（2）前角取較大，使車刀鋒利，切削輕快。

（3）后角取較大些，以減小車刀和工件之間的摩擦。

（4）選用正值刃傾角，即λs=3°~8°，以控制切屑排向工件的待加工表面。

（5）精車塑性金屬時(shí)，為保證排屑順利，前面應(yīng)磨出較窄的斷屑槽。（6）為減小工件的表面粗糙度值，可在副切削刃上磨出修光刃。修光刃長(zhǎng)度一般取=（1.2~1.5）?，并應(yīng)與進(jìn)給方向平行。

修光刃

二、車臺(tái)階軸常用的車刀

車刀右偏刀左偏刀45°車刀（彎頭車刀）75°車刀車刀的分類和判別車刀右偏刀左偏刀90°車刀說明

右偏刀的主切削刃在刀柄左側(cè)，由車床的右側(cè)向左側(cè)縱向進(jìn)給

左偏刀的主切削刃在刀柄右側(cè)，由車床的左側(cè)向右側(cè)進(jìn)給續(xù)表1.45°車刀45°車刀的刀尖角=90°，刀尖強(qiáng)度和散熱性都較好。常用于車削工件的端面及進(jìn)行45°倒角，有時(shí)也用于粗車剛性好的工件外圓。45o車刀的應(yīng)用1，3，6—右偏刀2，4，5—左偏刀2.75°車刀

75°車刀的刀尖角εr＞90°，刀尖強(qiáng)度高，較耐用。75°右偏刀適用于粗車臺(tái)階軸的外圓，也可用于對(duì)加工余量較大的鑄、鍛件外圓進(jìn)行強(qiáng)力車削；75°左車刀還適用于車削鑄、鍛件的大端面。

75o車刀的應(yīng)用a)用75o右車刀車外圓b)用75o左車刀車端面

3.90°車刀右偏刀主要用于車外圓，也可用于車削余量小的端面和右向臺(tái)階。左偏刀一般用于從床頭往尾座方向走刀車削外圓和左向臺(tái)階、以及車削直徑較大、余量較多的端面。車端面a)右偏刀由外緣向中心進(jìn)給形成凹面b)右偏刀由中心向外進(jìn)給一、選擇車刀車臺(tái)階軸用的車刀1—45o車刀2—90o車刀3—75o車刀4—車槽刀1.45°硬質(zhì)合金車刀45o硬質(zhì)合金車刀45°硬質(zhì)合金車刀，用于車削臺(tái)階軸的端面并進(jìn)行45°倒角，幾何參數(shù)選擇如下：（1）主偏角=45°，副偏角=45°。（2）前角=15°。（3）后角=5°~7°，副后角=5°~7°。（4）刃傾角λs=0°。（5）斷屑槽寬度=4mm。

2.75°硬質(zhì)合金粗車刀典型75o硬質(zhì)合金粗車刀

典型的75°硬質(zhì)合金粗車刀用于粗車臺(tái)階軸的外圓，幾何參數(shù)選擇如下：

（1）主偏角=75°，副偏角=8°。（2）后角=5～9°，副后角=5～9°。

（3）刃傾角λs=-10°～-5°。（4）斷屑槽寬度LBn=4mm，斷屑槽深度CBn=0.6mm（5）倒棱寬度=（0.5～0.8）?，倒棱前角=-5°。

。

3.90°硬質(zhì)合金精車刀典型90o硬質(zhì)合金精車刀90o車刀的應(yīng)用車削鋼料用的典型90°硬質(zhì)合金精車刀又稱偏刀。主要用于車削臺(tái)階軸的外圓和臺(tái)階。90°車刀的幾何參數(shù)選擇如下：

（1）主偏角=90°，副偏角=6°。（2）前角=15°。（3）后角=8°~11°，副后角=8°~11°。（4）刃傾角λs=5°。

（5）盡量取較窄的斷屑槽寬度LBn。（6）刀尖圓弧rε=0.2~0.4mm。（7）倒棱寬度br1=0.5?，倒棱前角r01=-5°。

4.車槽刀當(dāng)工件槽寬較窄時(shí)，通常選擇主切削刃寬度等于工件槽寬的車槽刀直接車出。

橫槽精車刀主要特點(diǎn)為徑向前角大，在主切削刃上磨有較大的正值刃傾角（λs＝15°～30°），可保證切屑排向工件待加工表面。應(yīng)注意的是，用這種車刀車削時(shí)只能選用較小的背吃刀量（＜0.5mm）。橫槽精車刀橫槽精車刀

二、選用車刀材料加工臺(tái)階軸，工件材料為45鋼，車削工件的外圓、臺(tái)階和端面時(shí)常選用硬質(zhì)合金車刀，粗車時(shí)選用P30的硬質(zhì)合金，半精車時(shí)選用P10的硬質(zhì)合金，精車時(shí)選用P01的硬質(zhì)合金。

車槽或切斷時(shí)可使用高速鋼車刀，其牌號(hào)為W18Cr4V或W9Mo3Cr4V；也可使用P10的硬質(zhì)合金。任務(wù)二粗車臺(tái)階軸

會(huì)正確使用一夾一頂裝夾臺(tái)階軸。掌握后頂尖的選用和使用方法。掌握中心孔的類型和鉆中心孔的方法。會(huì)正確選擇粗車時(shí)的切削用量。會(huì)調(diào)整、校正尾座中心。能按照加工工藝粗車臺(tái)階軸。了解切削力對(duì)切削加工的影響。了解切削液的種類、作用，并會(huì)合理使用切削液。

下圖為臺(tái)階粗車工序圖，請(qǐng)將55mmX178mm的毛坯按圖中的尺寸加工。臺(tái)階粗車工序圖臺(tái)階軸粗車工序圖的加工工藝概述：車端面、鉆中心孔→車左端臺(tái)階外圓→調(diào)頭車端面，鉆中心孔→車右端臺(tái)階外圓。

一、一夾一頂裝夾方法一夾一頂裝夾a)用限位支撐限位b)利用工件的臺(tái)階限位1—限位支撐2—卡盤3—工件4－后頂尖5－限位臺(tái)階

二、頂尖

1.固定頂尖

固定頂尖也叫死頂尖，其特點(diǎn)是剛度好，定心準(zhǔn)確；但頂尖與工件中心孔接觸面間為滑動(dòng)摩擦，容易因發(fā)熱而將中心孔或頂尖“燒壞”。

固定頂尖a)普通固定頂尖b)硬質(zhì)合金固定頂尖2.回轉(zhuǎn)頂尖回轉(zhuǎn)頂尖也叫活動(dòng)頂尖。將頂尖與中心孔之間的滑動(dòng)摩擦變成頂尖內(nèi)部軸承的滾動(dòng)摩擦，故能在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中正常工作，克服了固定頂尖的缺點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。但由于回轉(zhuǎn)頂尖存在一定的裝配累積誤差，且滾動(dòng)軸承磨損后會(huì)使頂尖產(chǎn)生徑向圓跳動(dòng)，從而會(huì)降低定心精度。

回轉(zhuǎn)頂尖

三、鉆中心孔

1.中心孔和中心鉆的類型

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T145—2001規(guī)定中心孔有A型（不帶護(hù)錐）、B型（帶護(hù)錐）、C型（帶護(hù)錐和螺紋）和R型（弧形）4種。中心孔的類型、結(jié)構(gòu)及用途

類型A型B型C型R型結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)說明

由圓錐孔和圓柱孔兩部分組成

在A型中心孔的端部再加工一個(gè)120°的圓錐面，用以保護(hù)60°錐面不致碰毛，并使工件端面容易加工

在B型中心孔的60°錐孔后面加工一短圓柱孔（保證攻制螺紋時(shí)不碰毛60°錐孔），并用絲錐加工內(nèi)螺紋

形狀與A型中心孔相似，只是將A型中心孔的60°圓錐面改成圓弧面，這樣使其與頂尖的配合變成線接觸類型A型B型C型R型結(jié)構(gòu)及作用圓錐孔

圓錐孔的圓錐角一般為60°，重型工件用75°或90°。與頂尖錐面配合，起定心作用并承受工件的重力和切削力，因此對(duì)圓錐孔的表面質(zhì)量要求較高

在裝夾軸類工件時(shí)，線接觸的圓弧面能自動(dòng)糾正少量的位置偏差圓柱孔1、中心孔的基本尺寸為圓柱孔的直徑，它是選取中心鉆的依據(jù)

2、圓柱孔可儲(chǔ)存潤(rùn)滑脂，并能防止頂尖頭部觸及工件，保證頂尖錐面和中心孔錐面配合貼切，以達(dá)到正確定中心的目的

3、圓柱孔直徑D≤6.3mm的中心孔常用高速鋼制成的中心鉆直接鉆出，D＞6.3mm的中心孔常用锪孔或車孔等方法加工續(xù)表類型A型B型C型R型適用范圍

精度要求一般的工件

精度要求較高或工序較多的工件

當(dāng)需要把其他零件軸向固定在軸上時(shí)

輕型和高精度軸類工件選用中心鉆續(xù)表2.鉆中心孔的方法

（1）將鉆夾頭插入車床尾座錐孔，中心鉆裝在鉆夾頭上。中心鉆的安裝（2）校正尾座中心。（3）切削用量的選擇和鉆削。（4）鉆中心孔時(shí)的質(zhì)量分析

鉆中心孔時(shí)容易出現(xiàn)的問題以及產(chǎn)生原因

問題類型產(chǎn)生原因中心鉆折斷1.中心鉆未對(duì)準(zhǔn)工件回轉(zhuǎn)中心

2.工件端面未車平或中心處留有凸頭，使中心鉆偏斜，不能準(zhǔn)確定心而折斷

3.切削用量選擇不合適，如轉(zhuǎn)速太低，進(jìn)給過快

4.磨鈍后的中心鉆繼續(xù)使用

5.沒有充分澆注切削液或沒有及時(shí)清除切屑，造成切屑堵塞

中心孔鉆偏或鉆得不圓1.工件彎曲未校直，使中心孔與外圓產(chǎn)生偏差

2.夾緊力不足，鉆中心孔時(shí)工件移位，造成中心孔不圓

3.工件伸出太長(zhǎng)，回轉(zhuǎn)時(shí)在離心力的作用下易造成中心孔不圓續(xù)表問題類型產(chǎn)生原因

工件裝夾時(shí)頂尖不能與中心孔的錐孔貼合

中心孔鉆得太深

裝夾時(shí)頂尖尖端與中心孔底部接觸中心鉆修磨后圓柱部分長(zhǎng)度過短（中心鉆一般不進(jìn)行人工修磨）

四、粗車時(shí)切削用量的選擇

1.粗車端面時(shí)的背吃刀量ap可根據(jù)毛坯余量確定，一般ap取1~4mm。進(jìn)給量?可取0.3~0.5mm/r。

2.粗車外圓時(shí)的背吃刀量ap一般可取3~5mm，進(jìn)給量?取0.3~0.5mm/r。

3．粗車時(shí)的切削速度一般取50～70m/min。

五、粗車時(shí)工件的測(cè)量

1.外徑的測(cè)量

粗車時(shí)一般用游標(biāo)卡尺來測(cè)量工件的外徑。

2.臺(tái)階長(zhǎng)度的測(cè)量粗車時(shí)臺(tái)階的長(zhǎng)度可以用鋼直尺、游標(biāo)卡尺或游標(biāo)深度尺進(jìn)行測(cè)量。

用鋼直尺測(cè)量臺(tái)階長(zhǎng)度

一、準(zhǔn)備工作

1.工件毛坯材料：45鋼。毛坯尺寸：55mmX178mm。數(shù)量：1件。

2.工藝裝備普通車床配三爪自定心卡盤、鉆夾頭、B6.3的中心鉆、回轉(zhuǎn)頂尖、鋼直尺、0.02mm/（0~150）mm的游標(biāo)卡尺。75°硬質(zhì)合金車刀。二、車削步驟操作步驟操作步驟內(nèi)容簡(jiǎn)圖一、車端面1.三爪夾毛坯外圓，伸出長(zhǎng)度約35mm2.車端面。進(jìn)給量?=0.4mm/r,車床主軸轉(zhuǎn)速為400r/min，車平即可臺(tái)階軸的粗車操作步驟

操作步驟操作步驟內(nèi)容簡(jiǎn)圖二、鉆中心孔1.擦凈鉆夾頭柄部和尾座錐孔，左手握住鉆夾頭外套部位，沿尾座套筒軸線方向?qū)@夾頭錐柄用力插入尾座套筒的錐孔中

2.用鉆夾頭鑰匙張開鉆夾頭的三爪,裝入中心鉆并夾緊

3.選車床主軸轉(zhuǎn)速1120r/min，緩慢均勻地轉(zhuǎn)動(dòng)尾座手輪進(jìn)給鉆中心孔續(xù)表操作步驟操作步驟內(nèi)容簡(jiǎn)圖三、車A端臺(tái)階外圓1.一夾一頂裝夾（夾持長(zhǎng)度約20mm），主軸轉(zhuǎn)速為350r/min，進(jìn)給量?取0.3mm/r2.車外圓51㎜至尺寸要求，長(zhǎng)度盡長(zhǎng)（分兩次進(jìn)給車削，第一刀車至52㎜，如圓柱度誤差較大則進(jìn)行尾座調(diào)整校正）

3.車外圓39×89.5㎜至尺寸要求（分三次進(jìn)給，第一刀車至45㎜，第二刀車至40㎜）尾座調(diào)整方法續(xù)表操作步驟操作步驟內(nèi)容簡(jiǎn)圖四、車另一端面，鉆中心孔1．工件調(diào)頭，夾51㎜外圓，找正夾緊

2．車端面，取總長(zhǎng)

3．鉆中心孔五、車B端臺(tái)階外圓1．一夾一頂裝夾，夾持長(zhǎng)度約30mm，車外圓41X49.5㎜至尺寸要求（分三次進(jìn)給車削，第一刀車至46㎜，第二刀車至42㎜）

2．倒角續(xù)表一夾一頂裝夾工件時(shí)的注意事項(xiàng)⒈后頂尖的中心線應(yīng)與車床主軸軸線重合，否則車出的工件會(huì)產(chǎn)生錐度。⒉在不影響車刀切削的前提下，尾座套筒應(yīng)盡量伸出短些，以提高剛度，減少振動(dòng)。⒊中心孔的形狀應(yīng)正確，表面粗糙度值要小。⒋當(dāng)后頂尖用固定頂尖時(shí)，由于中心孔與頂尖為滑動(dòng)摩擦，故應(yīng)在中心孔內(nèi)加入潤(rùn)滑脂，以減小摩擦。⒌頂尖與中心孔的配合必須松緊適宜。

一、切削力

1.切削分力車削時(shí)，刀具作用于工件（或工件作用于刀具）的力叫切削力。切削力可分解成主切削力Fc、背向力Fp和進(jìn)給力Ff三個(gè)分力。

切削力的分解示意圖（1）主切削力Fc（切向力）Fc力使車刀彎曲（2）背向力Fp（切深抗力）Fp力使車刀后退（3）進(jìn)給力FfFf力使車刀旋轉(zhuǎn)2．影響切削力的主要因素（1）工件材料（2）主偏角κr（3）前角（4）背吃刀量αp和進(jìn)給量二、切削液切削液又叫冷卻潤(rùn)滑液，是在切削過程中為了改善切削效果而使用的液體。切削液主要有冷卻、潤(rùn)滑、清洗和防銹等作用。車削中常用的切削液主要有乳化液，乳化液是由乳化油加水稀釋而成。

使用切削液時(shí)應(yīng)注意：（1）切削液必須澆注在切削區(qū)域，因?yàn)樵搮^(qū)域是切削熱源。

切削液澆注的區(qū)域

1—切削噴嘴2—過渡表面（2）用硬質(zhì)合金車刀切削時(shí)，一般不加切削液。如果使用切削液必須一開始就連續(xù)充分地澆注，否則硬質(zhì)合金刀片會(huì)因驟冷而產(chǎn)生裂紋。（3）控制好切削液的流量。流量太小或斷續(xù)使用都起不到應(yīng)有的作用；流量太大則會(huì)造成切削液的浪費(fèi)。

加注切削液的方法有澆注法和高壓冷卻法。加注切削液的方法

a)澆注法b)高壓冷卻法1—工件2—切削液3—切屑4—噴嘴任務(wù)三精車臺(tái)階軸１．掌握用兩頂尖裝夾工件的方法。２．會(huì)選擇精車時(shí)的切削用量。

3．掌握用百分表檢測(cè)臺(tái)階軸形狀及位置精度的方法。

4．能分析車削軸類工件時(shí)產(chǎn)生廢品的原因。

5．能采取措施控制工件表面粗糙度。將半成品（已經(jīng)過粗車的臺(tái)階軸）按圖加工完成。

臺(tái)階軸精車工序圖

一、工件用兩頂尖裝夾

1.裝夾形式用兩頂尖裝夾工件1—前頂尖2—雞心夾頭3—工件4—后頂尖2.適用場(chǎng)合

適用于軸類工件的精加工或須經(jīng)多次裝夾加工的工件，以及工序較多、車削后還須銑削、磨削等加工的工件。

3.裝夾特點(diǎn)采用兩頂尖裝夾的特點(diǎn)是裝夾方便，不需找正，裝夾精度高；缺點(diǎn)是裝夾剛度低，影響切削用量的提高。

4.前頂尖前頂尖分為裝夾在主軸錐孔內(nèi)的前頂尖和在卡盤上車制的前頂尖兩種。工作時(shí)前頂尖隨同工件一起旋轉(zhuǎn)，與中心孔無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，不產(chǎn)生摩擦。

前頂尖a)主軸孔內(nèi)的前頂尖b)在卡盤上車制的前頂尖

5.雞心夾頭用雞心夾和前頂尖裝夾工件時(shí)，靠雞心夾4和螺釘1夾緊工件5一端外圓處，并使夾頭上的彎撥桿2伸出工件軸端，夾頭的彎撥桿插入撥盤3的凹槽中，通過撥盤來帶動(dòng)工件回轉(zhuǎn)。用拔盤帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)1—緊固螺釘2—撥桿3—撥盤4—雞心夾頭5—工件6—尾座鎖緊手柄

二、精車時(shí)工件的檢測(cè)

1.長(zhǎng)度尺寸的測(cè)量可用游標(biāo)卡尺或游標(biāo)深度尺測(cè)量長(zhǎng)度尺寸。

2.外徑尺寸的測(cè)量可用千分尺測(cè)量外徑尺寸。3.形狀、位置精度的檢測(cè)（1）圓柱度誤差的檢測(cè)工件在V形架上檢測(cè)圓柱度誤差1—百分表2—被測(cè)件3—V形架

（2）端面圓跳動(dòng)誤差的檢測(cè)（3）徑向圓跳動(dòng)誤差的檢測(cè)工件在兩頂尖間測(cè)量端面圓跳動(dòng)和徑向圓跳動(dòng)誤差1,6—頂尖2—測(cè)量端面圓跳動(dòng)誤差3—杠桿式百分表

4—測(cè)量徑向圓跳動(dòng)誤差5—工件

三、百分表百分表是一種指示式量?jī)x，常用的百分表有鐘表式和杠桿式兩種。

百分表a)鐘表式b)杠桿式1—大分度盤2—小分度盤3—小指針4—大指針5—測(cè)量桿6—測(cè)量頭7—球面測(cè)桿1.鐘表式百分表鐘表式百分表表面上一格的分度值為0.01mm，常用測(cè)量范圍有0~3、0~5和0~10mm。測(cè)量時(shí)，測(cè)量頭移動(dòng)的距離等于小指針的讀數(shù)（整數(shù)部分）加上大指針的讀數(shù)（小數(shù)部分）。

2.杠桿式百分表杠桿式百分表是利用杠桿齒輪放大的原理制成的，其體積較小，由于杠桿式百分表的球面測(cè)桿可以根據(jù)測(cè)量需要改變位置，因此使用靈活、方便。杠桿式百分表表面上一格的分度值為0.01mm，測(cè)量范圍為0~0.8mm。

3.數(shù)顯百分表新式的鐘表式百分表用數(shù)字計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)和讀數(shù)，又稱為數(shù)顯百分表。數(shù)顯百分表的測(cè)量范圍為0~30mm，分辨率為0.01mm。其特點(diǎn)是體積小，質(zhì)量小，功耗小，測(cè)量速度快，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，且對(duì)環(huán)境要求不高。數(shù)顯百分表使用百分表時(shí)的注意事項(xiàng)

1.百分表應(yīng)固定在磁性表座或百分表支架上使用，可以調(diào)節(jié)百分表的上下、前后、左右位置。百分表的裝夾方法a)固定在磁性表座上b)固定在百分表支架上2.測(cè)量前，應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)罩殼使表的長(zhǎng)指針對(duì)準(zhǔn)“0”刻線。

3.測(cè)量桿的行程不要超過它的示值范圍，以免損壞表內(nèi)零件。

4.提壓測(cè)量桿的次數(shù)不要過多，距離不要過大，以免損壞機(jī)件及加劇零件磨損。5.測(cè)量平面或圓形工件時(shí)，鐘表式百分表的測(cè)頭應(yīng)與平面垂直或與圓柱形工件的中心線垂直。百分表的測(cè)頭位置6.為避免劇烈振動(dòng)和碰撞，不要使測(cè)量頭突然撞擊在被測(cè)表面上，以防止測(cè)桿產(chǎn)生彎曲變形，更不能敲打表的任何部分。

7.嚴(yán)防水、油、灰塵等進(jìn)入表內(nèi)，不要隨便拆卸表的后蓋。一、積屑瘤用中等切削速度切削鋼料或其它塑性金屬，有時(shí)在車刀前面上近切削刃處牢固地粘著一小塊金屬，這就是積屑瘤。積屑瘤1.積屑瘤的形成

2.積屑瘤對(duì)加工的影響（1）保護(hù)刀具（2）增大實(shí)際（3）影響工件表面質(zhì)量和尺寸精度

一般來說，積屑瘤對(duì)粗加工是有利的；而精加工則應(yīng)盡量避免其產(chǎn)生。

積屑瘤對(duì)加工的影響3.影響積屑瘤的主要因素切削速度對(duì)積屑瘤的形成影響最大。用中等切削速度（15～30m/min時(shí)）切削塑性金屬材料時(shí)，最易產(chǎn)生積屑瘤。切削速度達(dá)到70m/min以上時(shí)，切削溫度很高，切屑底層金屬變軟，磨擦系數(shù)明顯下降，一般不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤。低速切削（5m/min以下），切削溫度達(dá)不到冷焊溫度，不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤。由此可見，在精加工時(shí)，為了避免產(chǎn)生積屑瘤，減小工件表面粗糙度，采用高速鋼車刀低速切削（5m/min以下），或硬質(zhì)合金車刀高速切削（70m/min以上）可避免和減少積屑瘤的產(chǎn)生。此外，增大前角γo，減少進(jìn)給量f，減小前刀面表面粗糙度值和注入充分的切削液，都可減少積屑瘤的產(chǎn)生。

二、工件表面粗糙度的控制

1.影響表面粗糙度的因素

（1）殘留面積殘留面積

（2）積屑瘤用中等切削速度切削塑性金屬產(chǎn)生積屑瘤后，因積屑瘤既不規(guī)則又不穩(wěn)定，一方面其不規(guī)則部分代替切削刃切削，留下深淺不一的痕跡；另一方面一部分脫落的積屑瘤嵌入已加工表面，使之形成硬點(diǎn)和毛刺，表面粗糙度變大。（3）振動(dòng)刀具、工件或機(jī)床部件產(chǎn)生周期性的振動(dòng)會(huì)使已加工表面出現(xiàn)周期性的振紋，使表面粗糙度明顯變大。

2.減小工件表面粗糙度的方法

（1）減小殘留面積高度減小主偏角和副偏角增大刀尖圓弧半徑減小進(jìn)給量

（2）防止工件表面產(chǎn)生毛刺（3）避免磨損亮斑

（4）防止切屑拉毛加工表面（5）防止和消除振紋機(jī)床刀具方面工件方面切削用量方面（6）合理選用切削液，保證充分冷卻和潤(rùn)滑常見表面粗糙度值大的現(xiàn)象a)殘留面積b)毛刺c)切屑拉毛d)振紋

一、準(zhǔn)備工作

1.工件毛坯

按圖所示檢查經(jīng)過粗車的半成品，看其尺寸是否留出精加工余量，形狀、位置精度是否達(dá)到要求。

2.工藝裝備

普通車床（配三爪自定心卡盤），前、后頂尖，雞心夾頭，0.02mm/（0~150）mm的游標(biāo)卡尺，25~50mm的千分尺，百分表，45°車刀，90°精車刀。工序步驟操作步驟內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖一、修研中心孔（對(duì)精度要求很高的工件）1.用三爪自定心卡盤夾住油石的圓柱部分

2.在兩頂尖間裝夾已粗車的工件。

3.主軸低速旋轉(zhuǎn)，手握工件分別修研兩端中心孔

臺(tái)階軸的精車操作步驟修研中心孔二、車削步驟

續(xù)表車削前頂尖工序步驟操作步驟內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖二、車削前頂尖1.用活扳手將小滑板轉(zhuǎn)盤上的前、后螺母擰松

2.將小滑板逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)30°，使小滑板上的基準(zhǔn)“0”線與30°刻線對(duì)齊，然后鎖緊轉(zhuǎn)盤螺母

3.用雙手配合均勻且不間斷地轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板手柄，手動(dòng)進(jìn)給分層車削前頂尖錐面（車刀應(yīng)對(duì)準(zhǔn)中心高）

4.再將轉(zhuǎn)盤上的螺母擰松，將小滑板恢復(fù)到原來位置后再緊固工序步驟操作步驟內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖三、在兩頂尖間裝夾工件1.用雞心夾夾緊臺(tái)階軸右端39mm的外圓處，并使夾頭的撥桿伸出工件軸端

2.根據(jù)工件長(zhǎng)度調(diào)整好尾座位置并緊固

3.將夾有夾頭一端工件的中心孔放置在前頂尖上，并使夾頭的撥桿貼近卡盤的卡爪側(cè)面

4.同時(shí)用右手搖動(dòng)尾座手輪，使后頂尖頂入工件中心孔

5.支頂合適后將尾座套筒的固定手柄壓緊續(xù)表精車Ф（50±0.1）㎜外圓工序步驟操作步驟內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖四、精車臺(tái)階軸的左端1.選取背吃刀量αp=0.48mm，進(jìn)給量?=0.1~0.2mm，轉(zhuǎn)速n=500r/min2.將90°車刀調(diào)整至工作位置，精車50±0.1mm的外圓，表面粗糙度Ra值達(dá)到3.2

μm續(xù)表倒角精車Ф40㎜外圓續(xù)表工序步驟操作步驟內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖四、精車臺(tái)階軸的左端1.精車左端mm外圓至尺寸要求

，長(zhǎng)度為50±0.1mm，表面粗糙度值Rα值達(dá)到3.2μm，圓柱度誤差小于等于0.015mm2.用45°車刀倒角C1.5mm工序步驟操作步驟內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖五、精車臺(tái)階軸的右端1.工件調(diào)頭，用兩頂尖裝夾（銅皮墊在40mm的外圓處）

2.精車右端外圓38mm，長(zhǎng)89.5mm至尺寸要求，表面粗糙度Rα值達(dá)到1.6μm，徑向圓跳動(dòng)誤差小于等于0.03mm3.用45°車刀倒角C1.5mm精車×89.5mm外圓

續(xù)表⒈雞心夾必須牢靠地夾住工件，以防止車削時(shí)移動(dòng)、打滑，損壞工件和車刀。⒉注意安全，防止雞心夾勾住工作服傷人。

3.精車臺(tái)階時(shí)，應(yīng)在機(jī)動(dòng)進(jìn)給精車外圓至接近臺(tái)階處改動(dòng)為手動(dòng)進(jìn)給。

4.當(dāng)車至臺(tái)階面時(shí)，變縱向進(jìn)給為橫向進(jìn)給，移動(dòng)中滑板由里向外慢慢精車臺(tái)階平面，以確保其對(duì)軸線的垂直度要求。

軸類工件的車削質(zhì)量分析廢品類型產(chǎn)生原因預(yù)防方法尺寸精度達(dá)不到要求⒈看錯(cuò)圖樣或刻度盤使用不當(dāng)⒉沒有進(jìn)行試車削⒊量具有誤差或測(cè)量不準(zhǔn)確⒋由于切削熱影響使工件尺寸發(fā)生變化⒌機(jī)動(dòng)進(jìn)給沒有及時(shí)關(guān)閉，使車刀進(jìn)給長(zhǎng)度超過臺(tái)階長(zhǎng)度⒈看清楚圖樣的尺寸要求，正確使用刻度盤，看清楚刻度值⒉根據(jù)加工余量算出背吃刀量，進(jìn)行試車削，然后修正背吃刀量⒊量具使用前必須檢查和調(diào)整零位，正確掌握測(cè)量方法⒋不能在工件溫度較高時(shí)測(cè)量⒌注意及時(shí)關(guān)閉機(jī)動(dòng)進(jìn)給；或提前關(guān)閉機(jī)動(dòng)進(jìn)給，再手動(dòng)進(jìn)給到所要求的長(zhǎng)度尺寸車削軸類工件時(shí)產(chǎn)生廢品的原因及預(yù)防方法續(xù)表廢品類型產(chǎn)生原因預(yù)防方法產(chǎn)生錐度⒈用一夾一頂或兩頂尖裝夾工件時(shí)，后頂尖軸線與主軸軸線不重合⒉用小滑板車外圓時(shí)，小滑板的位置不正，即小滑板轉(zhuǎn)盤的基準(zhǔn)刻線不對(duì)“0”位⒊用卡盤裝夾縱向進(jìn)給車削時(shí)，床身導(dǎo)軌與車床主軸軸線不平行⒋裝夾工件時(shí)懸伸較長(zhǎng)，車削時(shí)因切削力的影響使前端讓開，產(chǎn)生錐度⒌車刀中途逐漸磨損⒈車削前必須檢查尾座，有偏移則進(jìn)行調(diào)整。⒉檢查小滑板轉(zhuǎn)盤的基準(zhǔn)刻線是否對(duì)“0”，不對(duì)則進(jìn)行調(diào)整⒊檢查車床主軸，其軸線應(yīng)與床身導(dǎo)軌平行，否則應(yīng)作調(diào)整⒋盡量減小工件的懸伸長(zhǎng)度，或采用后頂尖支頂，以提高裝夾剛度⒌選用合適的刀具材料廢品類型產(chǎn)生原因預(yù)防方法圓度超差⒈車床主軸間隙太大⒉毛坯余量不均勻，車削過程中背吃刀量變化太大⒊工件用兩頂尖裝夾時(shí)，中心孔接觸不良，或后頂尖頂?shù)貌痪o，或前、后頂尖產(chǎn)生徑向跳動(dòng)⒈車削前檢查主軸間隙，并將其調(diào)整合適。如主軸軸承磨損嚴(yán)重，則需更換。⒉經(jīng)半精車后再精車。⒊工件用兩頂尖裝夾時(shí)必須松緊適當(dāng)，若頂尖產(chǎn)生徑向跳動(dòng)，應(yīng)及時(shí)修復(fù)或更換。續(xù)表廢品類型產(chǎn)生原因預(yù)防方法表面粗糙度達(dá)不到要求⒈車床剛度不夠，如滑板鑲條太松，傳動(dòng)零件（如帶輪）不平衡或主軸間隙大引起振動(dòng)⒉車刀剛度不夠或伸出太長(zhǎng)引起振動(dòng)⒊工件剛度不夠引起振動(dòng)⒋車刀幾何參數(shù)不合理，如選用過小的前角、后角和主偏角等；或車刀嚴(yán)重磨損⒌切削用量選用不當(dāng)⒈消除或防止由于車床剛度不足而引起的振動(dòng)（如調(diào)整車床各部分的間隙等）⒉提高車刀剛度及正確裝夾車刀⒊提高工件的裝夾剛度⒋需用合理的車刀幾何參數(shù)（如適當(dāng)增大前角，選擇合理的后角和主偏角等）；重磨車刀⒌進(jìn)給量不宜太大，精車余量和切削速度應(yīng)選擇恰當(dāng)續(xù)表任務(wù)四車槽1.了解溝槽的種類。2.掌握車槽和切斷刀的幾何參數(shù)及刃磨要求。3.掌握車槽刀的裝夾方法。4.掌握車溝槽的方法及溝槽的檢測(cè)。

按圖所示的臺(tái)階軸車槽工序圖，將外溝槽車至要求。臺(tái)階軸車槽工序圖

用車削方法加工工件的溝槽稱為車槽。一、溝槽的種類

常見的外溝槽a)外圓溝槽b)45°軸肩槽c)外圓端面軸肩槽d)圓弧軸肩槽

二．車槽（切斷）刀

1.高速鋼車槽（切斷）刀

（1）高速鋼車槽（切斷）刀的幾何形狀片狀高速鋼車槽（切斷）刀1—前面2—副切削刃3—副后面4—主后面5—主切削刃角度符號(hào)作用和要求數(shù)據(jù)和公式主偏角κr

車槽刀以橫向進(jìn)給為主κr=90°副偏角κr＇

車槽刀的兩個(gè)副偏角必須對(duì)稱，其作用是減小副切削刃與工件已加工表面間的摩擦

取κr＇=1°～1°30′前角

前角增大能使車刀刃口鋒利，切削省力，并使切屑順利排出

車削中碳鋼工件時(shí)，取=20°～30°；車削鑄鐵工件時(shí)，取=0°～10°后角

減小車槽刀主后面與工件過渡表面間的摩擦

一般取=5°～7°副后角

減小車槽刀副后面與工件已加工表面間的摩擦。考慮到車槽刀的刀頭狹而長(zhǎng)，兩個(gè)副后角應(yīng)取較小

車槽（切斷）刀有兩個(gè)對(duì)稱的副后角，取=1°～2°高速鋼車槽（切斷）刀幾何參數(shù)的選擇原則

續(xù)表角度符號(hào)作用和要求數(shù)據(jù)和公式刃傾角λs

使切屑呈直線狀并自動(dòng)流出，然后再卷成“寶塔形”切屑，即錐盤旋狀切屑，則不會(huì)堵塞在工件槽中通常λs=0°，也可取λs=3°，一般可取左高右低主切削刃寬度a

車狹窄的外溝槽時(shí)，將車槽刀的主切削刃寬度刃磨成與工件槽寬相等。對(duì)于較寬的溝槽，選擇好車槽刀的主切削刃寬度a，分幾次車出一般采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：α≈（0.5～0.6）式中d—工件直徑，mm刀頭長(zhǎng)度L

刀頭長(zhǎng)度要適中。刀頭太長(zhǎng)容易引起振動(dòng)，甚至?xí)沟额^折斷一般采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：L=h+（2～3）mm式中h為切入深度，長(zhǎng)度如下圖所示切斷刀的刀頭長(zhǎng)度a)切斷實(shí)心工件時(shí)b)切斷空心工件時(shí)

例2－1切斷外徑為36ｍｍ，孔徑為16ｍｍ的空心工件，試計(jì)算切斷刀的主切削刃寬度和刀頭長(zhǎng)度?！?0.5～0.6）=(0.5～0.6)L=h+(2～3)mm=+(2～3)=12～13mm=3～6mm解：

為了使切削順利，在切斷刀的弧形前面上磨出卷屑槽，卷屑槽的長(zhǎng)度應(yīng)超過切入深度，但卷屑槽不可過深，一般槽深為0.75～1.5mm，否則會(huì)消弱刀頭強(qiáng)度

（2）高速鋼彈性車槽（切斷）刀彈性車槽（切斷）刀及其應(yīng)用a)彈性車槽刀b)應(yīng)用

（3）高速鋼反切刀反切刀及其應(yīng)用a)反切刀b)反切刀的應(yīng)用2.硬質(zhì)合金車槽（切斷）刀硬質(zhì)合金車槽（切斷）刀

三、車槽（切斷）時(shí)切削用量的選擇

1.背吃刀量αp

車槽時(shí)的背吃刀量等于車槽刀主切削刃寬度。

2.進(jìn)給量?和切削速度

車槽時(shí)進(jìn)給量和切削速度的選擇參考刀具材料高速鋼車槽刀硬質(zhì)合金車槽刀工件材料鋼料鑄鐵鋼料鑄鐵進(jìn)給量?（mm/r）0.05～0.10.1～0.20.1～0.20.15～0.25切削速度（m/min）25～3015～2560～050～70

四、車槽的方法

1.車精度不高且寬度較窄的溝槽時(shí)，可用主切削刃寬度a等于槽寬的車槽刀,采用直進(jìn)法一次進(jìn)給車出。用直進(jìn)法車溝槽溝槽的精車2.車精度要求較高的溝槽時(shí)，一般采用兩次進(jìn)給車成。第一次進(jìn)給車溝槽時(shí)，槽壁兩側(cè)留有精車余量，第二次進(jìn)給時(shí)用等寬車槽刀修整。也可用原車槽刀根據(jù)槽深和槽寬進(jìn)行精車。

3.車削寬度較大的溝槽時(shí)，可用多次直進(jìn)法切割，并在槽壁兩側(cè)留有精車余量，然后根據(jù)槽深和槽寬精車至尺寸要求。寬度較大的溝槽的車削

五、溝槽的檢測(cè)

1.當(dāng)溝槽精度要求不高，寬度較窄時(shí)，可用游標(biāo)卡尺測(cè)量其直徑，用鋼直尺測(cè)量其槽寬。

用游標(biāo)卡尺測(cè)量溝槽直徑用鋼尺測(cè)量溝槽寬度2.對(duì)于精度要求較低的溝槽，可用鋼直尺和外卡鉗分別測(cè)量其寬度和直徑。用鋼直尺和外卡鉗測(cè)量矩形溝槽的寬度和直徑3.對(duì)于精度要求較高的溝槽，通常用千分尺測(cè)量其直徑，并用樣板檢查其寬度。檢測(cè)精度要求較高的溝槽a)用千分尺測(cè)量溝槽直徑b)用樣板檢查溝槽寬度

六、切斷時(shí)容易產(chǎn)生的問題及注意事項(xiàng)

1.切斷后端面產(chǎn)生凹凸不平的原因工件端面產(chǎn)生凹凸

（1）切斷刀兩側(cè)刀尖刃磨或磨損不一致，切斷中造成讓刀，使工件端面產(chǎn)生凹凸。（2）主切削刃與軸線不平行，夾角較大，在切削力作用下刀頭偏斜，使切斷的工件端面產(chǎn)生凹凸。（3）切斷刀安裝歪斜，兩副偏角不對(duì)稱，其中一側(cè)副切削刃與工件端面相接觸擠壓工件端面

，使切斷的工件端面產(chǎn)生凹凸。2.切斷時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)的原因（1）主軸軸承間隙過大。（2）切斷時(shí)轉(zhuǎn)速過高，進(jìn)給量過小。（3）切斷的棒料過長(zhǎng)，在離心力作用下產(chǎn)生振動(dòng)。（4）切斷刀遠(yuǎn)離工件支撐點(diǎn)或切斷刀伸出過長(zhǎng)。（5）工件剛度不足。

3.切斷刀折斷的原因（1）工件裝夾不牢固，切斷部位遠(yuǎn)離卡盤夾持處，切斷時(shí)在切削力的作用下工件被抬起而打斷切斷刀。（2）切斷時(shí)排屑不暢而產(chǎn)生堵屑，造成切削部位負(fù)荷增大而折斷刀頭。（3）切斷刀的副偏角和副后角磨得過大，降低了切斷刀的強(qiáng)度。（4）切斷刀主切削刃與工件軸線不平行，切斷時(shí)被擠偏而折斷。

（5）切斷刀前角過大，切削時(shí)進(jìn)給量過大。（6）床鞍、中滑板、小滑板間隙過大，切斷時(shí)產(chǎn)生“扎刀”而折斷刀頭。4.不能在一夾一頂裝夾中直接切斷工件，可在工件將要切斷時(shí)退出尾座頂尖，將工件折斷或拆下工件將其敲斷。工件不能在兩頂間裝夾時(shí)切斷。

一、選用、刃磨和裝夾車槽刀

1.準(zhǔn)備工作工藝裝備：砂輪機(jī)、粒度號(hào)為46#～60#和80#～120#的白色氧化鋁砂輪、油石、12mm×4mm的高速鋼刀片。

量具：鋼直尺、90°角度樣板、0.02mm/（0～150）mm的游標(biāo)卡尺。2.操作步驟操作步驟操作步驟內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖一、選用車槽刀

刀具材料：高速鋼刀片，橫截面尺寸為12mm×4mm

幾何參數(shù)：主切削刃寬度α=3mm，刀頭長(zhǎng)度L=11mm，主偏角=90°，前角=25°，后角=6°，副后角=1°30′切槽刀的刃磨與裝夾續(xù)表

粗磨左側(cè)副后面粗磨右側(cè)副后面

粗磨主后面粗磨前面操作步驟操作步驟內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖二、粗磨車槽刀1.選擇砂輪選用粒度號(hào)為46#～60#、硬度為H～K的白色氧化鋁砂輪

2.粗磨兩側(cè)副后面兩手握刀，車刀前面向上，同時(shí)磨出左側(cè)副后角=1°30′和副偏角=1°30′。同理，磨出右側(cè)副偏角和副后角。對(duì)于主切削刃寬度，要注意留出0.5mm的精磨余量

3.粗磨主后面兩手握刀，車刀前面向上，磨出主后面，保證后角=6°4.粗磨前面兩手握刀，車刀前面對(duì)著砂輪磨削表面，粗磨前面和卷屑槽，保證前角=25°操作步驟操作步驟內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖三、精磨車槽刀1.精磨車槽刀時(shí)選用粒度為80#～120#、硬度為H～K的白色氧化鋁砂輪

2.修磨主后面，保證主切削刃平直

3.修磨兩側(cè)副后面，保證兩副后角和兩副偏角對(duì)稱，主切削刃寬度=3mm（工件槽寬）

4.修磨卷屑槽，保持主切削刃平直、鋒利

5.修磨刀尖，可在兩刀尖處各磨出一小圓弧過渡刃續(xù)表操作步驟操作步驟內(nèi)容工序簡(jiǎn)圖四、車槽刀的裝夾1.把刃磨好的車槽刀裝夾在刀架上，首先要符合車刀裝夾的一般要求，如車槽刀不宜伸出過長(zhǎng)等

2.車槽刀的主切削刃必須與工件軸線平行

3.車槽刀的中心線必須與工件軸線垂直，以保證兩個(gè)副偏角對(duì)稱?？捎?0°角尺檢查車槽刀的兩個(gè)副偏角的對(duì)稱情況

用90o角度尺檢查車槽刀的兩個(gè)副偏角續(xù)表

3.刃磨車槽刀容易出現(xiàn)的問題

刃磨車槽刀時(shí)容易出現(xiàn)的問題及正確要求名稱缺陷類型后果正確要求前面卷屑槽太深

刀頭強(qiáng)度低，容易使刀頭折斷卷屑槽刃磨正確前面被磨低

切削不順暢，排屑困難，切削負(fù)荷大，刀頭易折斷名稱缺陷類型后果正確要求副后角副后角為負(fù)值

與工件側(cè)面發(fā)生摩擦，不能正常切削副后角的檢查副后角太大

刀頭強(qiáng)度低，車削時(shí)刀頭易折斷續(xù)表副偏角刃磨正確名稱缺陷類型后果