車外圓、端面和臺(tái)階

車工教案車外圓、端面和臺(tái)階教學(xué)對(duì)象：在校大二第二學(xué)期學(xué)生教學(xué)目標(biāo)：1、掌握用手動(dòng)進(jìn)給和機(jī)動(dòng)進(jìn)給車削外圓、端面的方法。2、 掌握車削階臺(tái)的方法步驟。3、 掌握切斷和車槽的方法。4、 熟悉車外圓、車端面、車階臺(tái)所用車刀及其刃磨方法。5、 掌握切斷刀的幾何形狀及刃磨方法。教學(xué)重點(diǎn)：車外圓、端面和臺(tái)階的方法教學(xué)難點(diǎn)：刻度盤的原理及應(yīng)用教學(xué)方法：講授法、實(shí)訓(xùn)教學(xué)法教學(xué)過(guò)程：一、軸類零件的特點(diǎn)及技術(shù)要求?1、什么叫軸類零件.?答：長(zhǎng)度尺寸超過(guò)直徑在三倍以上的旋體零件。軸類零件可分：光滑軸，階臺(tái)軸兩種。此外還有比較復(fù)雜的空心軸（機(jī)床主軸）等。?2、軸類零件的組成.?軸類工件一般由圓柱表面、階臺(tái)、端面、退刀槽、倒角和圓弧等部分組成。3、組成軸的各部分的作用？?1）、圓柱表面一般用于支承傳動(dòng)工件（齒輪、帶輪）和傳遞扭矩。?2）、階臺(tái)和端面用于確定安裝在軸上的工件的軸向位置。?3）、退刀槽的作用是使磨削外圓或車螺紋時(shí)退刀方便，并可使工件在裝配時(shí)有一個(gè)正確的軸向位置。?4）、倒角的作用戶一方面是防止工件邊緣鋒利劃傷工人，另一方面是便于在軸上安裝其它零件，如齒輪、軸套等。?5）、圓弧槽的作用是提高軸的強(qiáng)度，使軸在受交變應(yīng)力作用時(shí)不致因應(yīng)力集中而斷裂，此外使軸在淬火過(guò)程中不容易產(chǎn)生裂紋。二、軸類工件的技術(shù)要求?1）、尺寸精度：主要包括直徑和長(zhǎng)度尺寸等。?2）、形狀精度：包括圓度、圓柱度、直線度、平面度等。

?3）、位置精度：包括同軸度、平行度、垂直度、徑向圓跳動(dòng)和端面圓跳動(dòng)等。?4）、表面粗糙度：在普通車床上車削金屬材料時(shí)，表面粗糙度可達(dá)（半精車）Ral0~3.2㈣，?（精車）RaO.8~1.6㈣。5）、表面熱處理要求：根據(jù)工件材料和實(shí)際需求，軸類工件常進(jìn)行退火或正火、調(diào)質(zhì)、淬火、滲氮等熱處理，以獲得一定的強(qiáng)度、硬度、韌性和耐磨性。三、安裝工件及其校正用三爪自定心卡盤安裝工件⑹反爪史持大榨料⑹反爪史持大榨料圖3-1三爪自定心卡盤結(jié)構(gòu)和工件安裝a）結(jié)構(gòu)b）夾持棒料c）反爪夾持大棒料三爪自定心卡盤的結(jié)構(gòu)如圖3-1a）所示，當(dāng)用卡盤扳手轉(zhuǎn)動(dòng)小錐齒輪時(shí)，大錐齒輪也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，在大錐齒輪背面平面螺紋的作用下，使三個(gè)爪同時(shí)向心移動(dòng)或退出，以?shī)A緊或松開工件。它的特點(diǎn)是對(duì)中性好，自動(dòng)定心精度可達(dá)到0.05--0.15mm?？梢匝b夾直徑較小的工件.如圖3-1b所示。當(dāng)裝夾直徑較大的外圓工件時(shí)可用三個(gè)反爪進(jìn)行.如圖3-1c所示。但三爪自定心卡盤由于夾緊力不大，所以一般只適宜于重量較輕的工件，當(dāng)重量較重的工件進(jìn)行裝夾時(shí)，宜用四爪單動(dòng)卡盤或其它專用夾具。2?用一夾一頂安裝工件對(duì)于一般較短的回轉(zhuǎn)體類工件，較適用于用三爪自定心卡盤裝夾?但對(duì)于較長(zhǎng)的回轉(zhuǎn)體類工件，用此方法則剛性較差。對(duì)一般較長(zhǎng)的工件，尤其是較重要的工件,不能直接用三爪自定心卡盤裝夾,而要用一端夾住，另一端用后頂尖頂住的裝夾方法。這種裝夾方法能承受較大的軸向切削力，且剛性大大提高，同時(shí)可提高切削用量。二、車外圓1?安裝與校正安裝工件的方法主要有用三爪自定心卡盤或者四爪卡盤、心軸等。校正工件的方法有劃針或者百分表校正。選擇車刀直頭車刀（尖刀）的形狀簡(jiǎn)單，主要用于粗車外圓；彎頭車刀不但可以車外圓，還可以車端面,加工臺(tái)階軸和細(xì)長(zhǎng)軸則常用偏刀。調(diào)整車床車床的調(diào)整包括主軸轉(zhuǎn)速和車刀的進(jìn)給量。主軸的轉(zhuǎn)速是根據(jù)切削速度計(jì)算選取的。而切削速度的選擇則和工件材料、刀具材料以及工件加工精度有關(guān)。用高速鋼車刀車削時(shí)，V=0.3?1m/s，用硬質(zhì)合金刀時(shí)，V=1?3m/s。車硬度高鋼比車硬度低鋼的轉(zhuǎn)速低一些。根據(jù)選定的切削速度計(jì)算出車床主軸的轉(zhuǎn)速，再對(duì)照車床主軸轉(zhuǎn)速銘牌,選取車床上最近似計(jì)算值而偏小的一檔，然后如表3-1所示的手柄要求，扳動(dòng)手柄即可。但特別要注意的是，必須在停車狀態(tài)下扳動(dòng)手柄。例如用硬質(zhì)合金車刀加工直徑D=200毫米的鑄鐵帶輪，選取的切削速度V=0.9米/秒，計(jì)算主軸的轉(zhuǎn)速為：lOOOxSOxv1000x60x0.9 “z,,/八、（轉(zhuǎn)/分）加 3.14x200從主軸轉(zhuǎn)速銘牌中選取偏小一檔的近似值為94轉(zhuǎn)/分，即短手柄扳向左方,長(zhǎng)手柄扳向右方，主軸箱手柄放在低速擋位置I。進(jìn)給量是根據(jù)工件加工要求確定。粗車時(shí)，一般取0.2?0.3毫米/轉(zhuǎn)；精車時(shí)，隨所需要的表面粗糙度而定。例如表面粗糙度為Ra3.2時(shí),選用0.1?0.2毫米/轉(zhuǎn);Ra1.6時(shí),選用0.06?0.12毫米/轉(zhuǎn)，等等。進(jìn)給量的調(diào)整可對(duì)照車床進(jìn)給量表扳動(dòng)手柄位置，具體方法與調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速

相似。粗車和精車車削前要試刀粗車的目的是盡快地切去多余的金屬層，使工件接近于最后的形狀和尺寸。粗車后應(yīng)留下0.5?1毫米的加工余量。精車是切去余下少量的金屬層以獲得零件所求的精度和表面粗糙度，因此背吃刀量較小，約0.1?0.2毫米，切削速度則可用較高或較低速。初學(xué)者可用較低速。為了提高工件表面粗糙度，用于精車的車刀的前、后刀面應(yīng)采用油石加機(jī)油磨光，有時(shí)刀尖磨成一個(gè)小圓弧。為了保證加工的尺寸精度，應(yīng)采用試切法車削。試切法的步驟如圖3—2所Z示O1；伴喪而耗18按融刑1；伴喪而耗18按融刑I試汕伽mi 崗I圖3—2試切步驟*'hl山就帕片冷陽(yáng)后?自創(chuàng)譏帯唯外網(wǎng)a）開車對(duì)刀，使車刀和工件表面輕微接觸b）向右退出車刀c）按要求橫向進(jìn)給ap1d）試切1?3毫米e）向右退出，停車，測(cè)量f）調(diào)整切深至ap2后，自動(dòng)進(jìn)給車外圓刻度盤的原理和應(yīng)用刻度盤的原理：車削工件時(shí)，為了正確迅速地控制背吃刀量，可以利用中拖板上的刻度盤。中拖板刻度盤安裝在中拖板絲杠上。當(dāng)搖動(dòng)中拖板手柄帶動(dòng)刻度盤轉(zhuǎn)一周時(shí)，中拖板絲杠也轉(zhuǎn)了一周。這時(shí)，固定在中拖板上與絲杠配合的螺母沿絲杠軸線方向移動(dòng)了一個(gè)螺距。因此，安裝在中拖板上的刀架也移動(dòng)了一個(gè)螺距。如果中拖板絲杠螺距為4mm，當(dāng)手柄轉(zhuǎn)一周時(shí)，刀架就橫向移動(dòng)4mm。若刻度盤圓周上等分200格，則當(dāng)刻度盤轉(zhuǎn)過(guò)一格時(shí)，刀架就移動(dòng)了0.02mm。使用中拖板刻度盤控制背吃刀量時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng):（1）由于絲杠和螺母之間有間隙存在，因此會(huì)產(chǎn)生空行程（即刻度盤轉(zhuǎn)動(dòng),而刀架并未移動(dòng)）。使用時(shí)必須慢慢地把刻度盤轉(zhuǎn)到所需要的位置（圖3-3a）。若不慎多轉(zhuǎn)過(guò)幾格，不能簡(jiǎn)單地退回幾格（圖3-3b），必須向相反方向退回全部空行程，再轉(zhuǎn)到所需位置（圖3-3C）。啣：反轉(zhuǎn)約一崗爪陣轉(zhuǎn)至崗闊恆眉加圖3-3手柄搖過(guò)頭后的糾正方法a） 要求手柄轉(zhuǎn)至30,但轉(zhuǎn)過(guò)頭成40b） 錯(cuò)誤：直接退至30c） 正確：反轉(zhuǎn)約一周后，再轉(zhuǎn)至所需位置30（2）由于工件是旋轉(zhuǎn)的，使用中拖板刻度盤時(shí)，車刀橫向進(jìn)給后的切除量剛好是背吃刀量的兩倍，因此要注意，當(dāng)工件外圓余量測(cè)得后，中拖板刻度盤控制的背吃刀量是外圓余量的二分之一，而小拖板的刻度值，則直接表示工件長(zhǎng)度方向的切除量?？v向進(jìn)給縱向進(jìn)給到所需長(zhǎng)度時(shí)，關(guān)停自動(dòng)進(jìn)給手柄，退出車刀，然后停車，檢驗(yàn)。車外圓時(shí)的質(zhì)量分析三、車端面對(duì)工件的端面進(jìn)行車削的方法叫車端面。端面的車削方法：車端面時(shí)，刀具的主刀刃要與端面有一定的夾角。工件伸出卡盤外部分應(yīng)盡可能短些，車削時(shí)用中拖板橫向走刀，走刀次數(shù)根據(jù)加工余量而定，可采用自外向中心走刀，也可以采用自圓中心向外走刀的方法。常用端面車削時(shí)的幾種情況如圖3-4所示。

I吋陽(yáng)門問(wèn)？bI吋陽(yáng)門問(wèn)？b崗吃ZH舞憶圖3-4車端面的常用車刀車端面時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1） 車刀的刀尖應(yīng)對(duì)準(zhǔn)工件中心，以免車出的端面中心留有凸臺(tái)。2） 偏刀車端面，當(dāng)背吃刀量較大時(shí)，容易扎刀。背吃刀量ap的選擇：粗車時(shí)ap=0.2mm?1mm,精車時(shí)ap=O.05mm?0.2mm。3）端面的直徑從外到中心是變化的，切削速度也在改變，在計(jì)算切削速度時(shí)必須按端面的最大直徑計(jì)算。4）車直徑較大的端面，若出現(xiàn)凹心或凸肚時(shí)，應(yīng)檢查車刀和方刀架，以及大拖板是否鎖緊。車端面的質(zhì)量分析：1）端面不平，產(chǎn)生凸凹現(xiàn)象或端面中心留“小頭”；原因時(shí)車刀刃磨或安裝不正確，刀尖沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)工件中心，遲到深度過(guò)大，車床有間隙拖板移動(dòng)造成。2）表面粗糙度差。原因是車刀不鋒利，手動(dòng)走刀搖動(dòng)不均勻或太快，自動(dòng)走刀切削用量選擇不當(dāng)四、車臺(tái)階車削方法：車削臺(tái)階的方法與車削外圓基本相同，但在車削時(shí)應(yīng)兼顧外圓直徑和臺(tái)階長(zhǎng)度兩個(gè)方向的尺寸要求，還必須保證臺(tái)階平面與工件軸線的垂直度要求。車高度在5mm以下的臺(tái)階時(shí)，可用主偏角為90°的偏刀在車外圓時(shí)同時(shí)車出；車高度在5mm以上的臺(tái)階時(shí)，應(yīng)分層進(jìn)行切削，如圖3-5所示。圖3-5臺(tái)階的車削臺(tái)階長(zhǎng)度尺寸的控制方法：1） 臺(tái)階長(zhǎng)度尺寸要求較低時(shí)可直接用大拖板刻度盤控制。2） 臺(tái)階長(zhǎng)度可用鋼直尺或樣板確定位置，如圖3-6a、3-6b所示。車削時(shí)先用刀尖車出比臺(tái)階長(zhǎng)度略短的刻痕作為加工界限，臺(tái)階的準(zhǔn)確長(zhǎng)度可用游標(biāo)卡尺或深度游標(biāo)卡尺測(cè)量。⑹用佯臨左「⑹用佯臨左「（3）用鋼"X走応圖3-6臺(tái)階長(zhǎng)度尺寸的控制方法3）臺(tái)階長(zhǎng)度尺寸要求較高且長(zhǎng)度較短時(shí)，可用小滑板刻度盤控制其長(zhǎng)度。車臺(tái)階的質(zhì)量分析：1） 臺(tái)階長(zhǎng)度不正確，不垂直，不清晰。原因是操作粗心，測(cè)量失誤，自動(dòng)走刀控制不當(dāng)，刀尖不鋒利，車刀刃磨或安裝不正確。2） 表面粗糙度差。原因是車刀不鋒利，手動(dòng)走刀不均勻或太快，自動(dòng)走刀切削用量選擇不當(dāng)。實(shí)訓(xùn)圖樣1

口盧/J亍11co◎118.0樣圖如上：裝夾方法：用一夾一頂裝夾或兩頂裝夾。刀具、量具選擇，刀具：45。車刀、900車刀、中心鉆等。量具、游標(biāo)卡尺，千分尺。車削工藝：1、 用三爪自定心卡盤夾持坯料，車端面，鉆b型e3中心孔，粗車外圓至卡盤處，外圓留1mm的精車余量。2、 調(diào)頭找正夾牢，車端面，截總長(zhǎng)至尺寸，鉆e3中心孔，粗車剩余坯料外圓。3、 用兩頂尖裝夾，精車e34±0.045外圓。實(shí)訓(xùn)圖樣20.90.91140.05U-0.052+Tl1樣圖如上: 二、 裝夾方法：用一夾一頂裝夾或兩頂尖裝夾。三、 刀具、量具選擇，刀具：450車刀、900車刀，中心鉆等。量具、游標(biāo)卡尺，千分尺車削工藝：1、用三爪自定心卡盤夾持坯料，車端面，鉆b型e3中心孔，粗車外圓至卡盤處，外圓留1mm的精車余量。

2、 調(diào)頭找正夾牢，車端面，截總長(zhǎng)至尺寸，鉆03中心孔，粗車剩余坯料外圓。3、 用兩頂尖裝夾，精車030±0.05外圓。實(shí)訓(xùn)圖樣3實(shí)訓(xùn)圖樣3一、 樣圖如上：二、 裝夾方法：用一夾一頂裝夾或兩頂裝夾。三、 刀具、量具選擇，刀具：45。車刀、900車刀、切斷刀\中心鉆等。量具：游標(biāo)卡尺，千分尺。車削工藝：1、 用三爪自定心卡盤夾持坯料外圓（露出部分長(zhǎng)度不少于100mm），用45。車刀手動(dòng)橫進(jìn)給車端面。2、 用90。車刀手動(dòng)縱進(jìn)給粗車028、024兩級(jí)外圓，留2mm精車余量，并保證階臺(tái)長(zhǎng)度，鉆中心孔。3、 用切斷刀手動(dòng)進(jìn)給車槽至尺寸。4、 調(diào)頭夾住028外圓，用手動(dòng)車端面截總長(zhǎng)至尺寸，鉆中心孔。5、 用后頂尖頂住，用手動(dòng)進(jìn)給粗車034，025兩級(jí)外圓，留下2mm余量。6、 采用兩頂尖裝夾，精車025、034、028、024至尺寸，倒角符合要求。實(shí)訓(xùn)圖樣4

樣圖如上：一、 裝夾方法：用一夾一頂裝夾或兩頂裝夾。二、 刀具、量具選擇，刀具：450車刀、900車刀、切斷刀、中心鉆等。量具：游標(biāo)卡尺，千分尺。車削工藝：1、 用三爪自定心卡盤夾持坯料外圓，用450車刀手動(dòng)橫進(jìn)給車端面，鉆中心孔。粗車e30外圓至卡盤處。2、 用后頂尖頂住，粗車e22、e16兩級(jí)外圓，留2mm的精車余量，保證階臺(tái)長(zhǎng)度。3、 調(diào)頭夾持e30外圓，車端面至尺寸，鉆中心孔。4、 用后頂尖頂住，粗車e22、e18兩級(jí)外圓，留2mm的精車余量，保證階臺(tái)長(zhǎng)度。5、 用兩頂尖裝夾，用切斷刀車退刀槽。6、 精車各級(jí)外圓至尺寸，倒角正確。樣圖如上：一、 裝夾方法：用一夾一頂裝夾或兩頂裝夾。二、 刀具、量具選擇，刀具：450車刀、900車刀、切斷刀、