車工工藝學(xué)教案

緒論

第一章車削的基礎(chǔ)知識

教學(xué)時間：

教學(xué)目標(biāo)：

認(rèn)知目標(biāo)：

能力目標(biāo)：

情感目標(biāo)：

教學(xué)重點(diǎn)：

教學(xué)難點(diǎn)：

教學(xué)課時：

教學(xué)用具：

教學(xué)方式：

教學(xué)過程：

導(dǎo)入：復(fù)雜的機(jī)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(shù)

零件離不開金屬切削加工，車削加工就是其中一種。

新課：

緒論

一、車削在機(jī)械制造業(yè)中的地位

車削加工：就是在車床上，利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和刀具的直線運(yùn)

動來改變毛坯的形狀和尺寸，把它加工成符合圖紙的要求。

二、車削的基本內(nèi)容

三、車削的特點(diǎn)（見課本P1）

四、車工工藝學(xué)課程的內(nèi)容（見課本P1-2）

§1.1車削和切削用量的基本概念

一、車削的基本概念

工作運(yùn)動主運(yùn)動——機(jī)床的主要運(yùn)動，消耗主動力。車削時的旋轉(zhuǎn)運(yùn)

動。

進(jìn)給運(yùn)動——去除多余材料的運(yùn)動，刀具的運(yùn)動。

工件上形成的表面

(1)已加工表面工件上刀具切削后產(chǎn)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(ap)

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(jìn)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已加工表面宜徑

(單位：mm)

2.進(jìn)給量(/)

工件旋轉(zhuǎn)一周，車刀沿進(jìn)給方向移動的距離。他是衡量進(jìn)給運(yùn)動大小

的參數(shù)。(單位：mm/r)

縱向進(jìn)給——沿車床床身導(dǎo)軌方向

橫向進(jìn)給---垂直于車床床身導(dǎo)軌方向

切削速度(vc)

在進(jìn)行切削加工時，刀具切削刃上某一點(diǎn)相對于待加工表面在主運(yùn)動

方向上的瞬時速度，（車刀在一分鐘內(nèi)車削工件表面的理論展開直線

長度。）假設(shè)切屑沒變形或收縮

公式：vc=Jidn/1000

或vc=dn/318

d——工件直徑,mm

n---主軸轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速n=600r/min.求切

削速度vc。（113m/min）注：應(yīng)取符合機(jī)床銘牌上

§L2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（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(nèi)孔車刀用來車削工件的內(nèi)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(zhì)合金可轉(zhuǎn)位（不重磨車刀）

近年來在國內(nèi)外大力發(fā)展和廣泛應(yīng)用的先進(jìn)刀具之一。刀片用機(jī)械夾

固方式裝夾在刀桿上。當(dāng)一個刀刃磨鈍后，只需將刀片轉(zhuǎn)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

主切削刃前刀面和主后刀面的相交部位，擔(dān)負(fù)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(jié)部位。為了提高刀具強(qiáng)度將刀尖磨

成圓弧型或直線型過渡刃。一般硬質(zhì)合金刀尖圓弧半徑=￡=0.5?1mm。

修光刃副切削刃近刀尖處一小段平直的切削刃。須與進(jìn)給方向平

行，且大于進(jìn)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(diǎn)，切于工件過渡表面的平面。

基面通過切削刃上某選定點(diǎn)，垂直于該點(diǎn)切削速度方向的平面。

截面通過切削刃上某選定點(diǎn)，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（Y。）、主后角（ao）、副后角

（a。'）、主偏角（Kr）、副偏角（K?）和刃傾角（入s）。以及兩個

派生角度：契角（Bo）和刀尖角（er）。

在截面內(nèi)測量的角度：

（1）前角（Yo）前刀面和基面的夾角。影響刃口的鋒利和強(qiáng)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(fù)（?。黾忧邢魅袕?qiáng)度，耐沖擊。

（2）后角（a。）后刀面和切削平面的夾角。在主截面內(nèi)的是主后

角（a。），在副截面內(nèi)的是副后角（a。'）。主要減少車刀后刀面

與工件的摩擦。

規(guī)定：與相應(yīng)的平面夾角小于90度時為正，反之為負(fù)

在基面內(nèi)測量的角度有:

(3)主偏角(Kr)主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)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(K?)副切削刃在基面上的投影與背離進(jìn)給運(yùn)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(nèi)測量的角度：

(5)刃傾角(入s)主切削刃與基面的夾角?？刂婆判挤较颍?fù)值

時，增加刀頭強(qiáng)度和保護(hù)刀尖。

派生角：

(6)契角(Bo)在主截面內(nèi)前刀面和后刀面的夾角。

Bo=90°-(Yo+ao)

(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°-(Kr+Kr')

4.車刀角度的初步選擇

前角(Yo)

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??；精加工，前角大。

車刀材料的強(qiáng)度、韌性較差，前角??；反之，前角大。

后角（ao）

粗加工，前角小；精加工，前角大。

工件材料軟，前角大；工件材料硬，前角小。

副后角與主后角一般情況下相等。

主偏角（Kr）

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（Kr'）

一般采用6到8度，中間切入時取45度到60度。

刃傾角（入s）

一般車削時為。度；粗車時為負(fù)；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(qiáng)度和韌性

耐熱性

工藝性

2.常用材料

高速鋼wl8cr4v（18-4-1）w6mo5cr4V2（6-5-4-2）

硬質(zhì)合金：

K類（鴇鉆類）碳化鴇（wc）和鉆

YG3,YG8,YG6

P類（鴇鈦鉆類）碳化鴇（wc）、碳化鈦（TiC）和鉆

YT5,YT15,YT30

M類［鴇鈦鋁（鋸）鉆類］P類加TaC或NbC而成。

§1.3切削液

一、作用

冷卻

潤滑

清洗

二、分類

乳化液乳化汕加15-20倍水稀釋而成

切削油礦物油，少數(shù)采用植物油和動物油

三、選用

根據(jù)加工性質(zhì)

粗加工，乳化液。

精加工，極壓切削油或高濃度的極壓乳化液。

孔加工，黏度小的極壓乳化液和極壓切削汕。

根據(jù)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(jù)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汕。

硬質(zhì)合金一般不加，也可用切削液(乳化液)

注意點(diǎn)：

油狀乳化油必須稀釋后才能使用

必須澆注在切削區(qū)域

硬質(zhì)合金必須一開始就連續(xù)充分地澆注，否則刀頭要產(chǎn)生裂紋。

§1.4長度單位

我國的法定長度單位為米(m),但機(jī)械制圖中規(guī)定為毫米(mm)。還

有英制單位：

lin=25.4mm

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(qiáng)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brl=(0.5-0.8)fo

刀尖處磨直線型過渡刃，偏角=l/2Kr,長度=0.5-2mm

應(yīng)磨有斷屑槽。

精車刀

前角和后角大些，鋒利，減少摩擦。

副偏角較小，可磨修光刃，長度=(1.2-1.5)/0

刃傾角去正，一般=3-8度

應(yīng)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(qiáng)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(qiáng)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=(0.5-0.6)d

刀頭長度L=h+(2-3)mm

硬質(zhì)合金切斷刀

彈性切斷刀

反切刀

2.車槽刀

與切斷刀兒何形狀基本相同，但刀頭寬度應(yīng)小于槽寬，刀尖長度略大

于槽深即可。

§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(hù)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(yù)防

軸線與旋轉(zhuǎn)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

沒有充分澆注切削液或排屑不及時。

用兩頂針裝夾的注意事項(xiàng)

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

§2.3軸類工件的測量

一、游標(biāo)卡尺

二、千分尺

§2.4.2.5工藝分析

見書本P31-P33表格

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?yàn)?

加工孔再內(nèi)部進(jìn)行，觀察比較困難。

刀桿受孔徑限制，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(shí)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(biāo)注

工作部分切削和導(dǎo)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

§3.2擴(kuò)孑L和車忽孑L

用擴(kuò)孔工具擴(kuò)大孔徑的加工方法叫擴(kuò)孔

一、用麻花鉆擴(kuò)孔

二、用擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔

三、專忽孔

用鉤削方法加工平底孔的方法

§3.3車孔

一、內(nèi)孔車刀

可分為通孔和盲孔車刀兩種

通孔車刀

幾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,

-—二工I通孔車刀

1__4,■」一、

一■

______'*—也二」?盲孔車刀

二、車孔的關(guān)鍵技術(shù)

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

§3.4車平面槽和內(nèi)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(dāng)于在車孔。

§3.5校孔

是精加工孔的方法之一，在工廠中被廣泛應(yīng)用。

一、錢孔

1.錢刀的幾何形狀

錢刀由柄部、頸部和工作部分組成。

2.銳刀的種類

按用途可分機(jī)用銳刀和手用錢刀

按材料可分高速鋼和硬質(zhì)合金兩種

二、較孔余量的確定

高速鋼錢刀為0.08-0.12；硬質(zhì)合金為0.速-0.20

三、錢孔時的注意事項(xiàng)

1.校刀的選擇和保管

2.調(diào)整尾座軸線和使用浮動套筒

3.選擇合理的錢削用量

4.合理選擇切削液（干切削和非水溶性孔大；水溶性孔小）

5.錢孔前對孔的要求

§3.6孔加工時的切削用量

一、切削深度

二、切削速度

三、進(jìn)給量

一般12-25mm時，進(jìn)給量0.15-0.35,鉆鑄件時可略大

§3.7保證套類工件技術(shù)要求的方法

一、在一次裝夾中完成

二、以內(nèi)孔為基準(zhǔn)保證位置精度（實(shí)體心軸、脹力心軸）

三、用外圓為基準(zhǔn)保證位置精度

§3.8套類工件的測量

一、孔徑的測量

1.內(nèi)卡鉗

2.塞規(guī)

3.內(nèi)徑千分尺

4.內(nèi)測千分尺

二、形狀和位置精度的測量

1.百分表

2.內(nèi)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

第四章車圓錐

§4.1圓錐的術(shù)語、定義和計(jì)算

一、術(shù)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(zhuǎn)形成的表面。

2.圓錐

由圓錐表面與一定尺寸所限定的兒何體。

3.圓錐的基本參數(shù)

圓錐角a

大端直徑D

小端直徑d

圓錐長度L

錐度C

C=D-d/L

二、圓錐的各部分尺寸計(jì)算

1.圓錐半角a/2

tan(a/2)=D-d/2L

例：P58

2.錐度C

C=D-d/L

例：P59

§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=l：20

§4.3車圓錐的方法

主要有以下五種方法

轉(zhuǎn)動小滑板法

偏移尾座法

仿形法（靠模法）

寬刃刀車削法

校內(nèi)圓錐法

一、轉(zhuǎn)動小滑板法

二、偏移尾座法

三、仿形法（靠模法）

四、五、略P65

§4.4圓錐的檢驗(yàn)

一、角度和錐度的檢驗(yàn)

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(yàn)

圓錐的大、小端直徑可用圓錐界限量規(guī)來測量。

§4.5車圓錐時的質(zhì)量分析

略P69

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(shù)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+D2-d2)

二、成形法

用成形刀對工件進(jìn)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

圓形成形刀圓輪形開一缺口

三、仿形法

刀具按照仿形裝置進(jìn)給對工件加工的方法，比較先進(jìn)。

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(shí)現(xiàn)的車刀回旋運(yùn)動P75

§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(nèi)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）

氧化格（Cr203）

碳化硅（SiC）

氧化鋁（A1203）

研磨液

磨料不能單獨(dú)用于研磨，須配合研磨液和輔助材料。常用的研磨液有

10號機(jī)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(qiáng)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。

第六章車螺紋和蝸桿

§6.1螺紋的分類及術(shù)語

一、螺旋線的形成

直角三角形圍繞圓柱旋轉(zhuǎn)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

III

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(shù)分：單線和多線

按母體分：圓柱螺紋和圓錐螺紋

三、螺紋術(shù)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(cè)間的夾角

牙型高度是螺紋牙型上，牙頂?shù)窖赖字g，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(dl)亦稱外螺紋底徑。

內(nèi)螺紋大徑(D)亦稱外螺紋底徑。

內(nèi)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(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。

5.螺紋升角(W)

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(jì)算公式：

tanW=P/五d2

§6.2三角螺紋的種類和尺寸計(jì)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(jì)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hl=0.5413P

螺紋小徑dl=Dl=d-l.0825P

二、英制螺紋

在我國應(yīng)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(shù)

三、管螺紋

分為非螺紋密封管螺紋（圓柱）和螺紋密封管螺紋（圓錐）,

均為55度，用（Gx/x）表示

§6.3矩形螺紋尺寸計(jì)算（略）

§6.4梯形螺紋的尺寸計(jì)算

國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為30度；英制為29度，較少采用

大徑d公稱直徑

中徑

d-0.5P

d2

外螺紋小徑

d-2h3

d3

牙高

0.5P+ac

h3

大徑DD+2ac

中徑Dd2

內(nèi)螺紋

小徑Dd-P

牙高Hh3

牙頂寬于、;0.366P

牙底寬W、曠0.366P-0.536ac

P1.5-56-1214-44

牙頂間隙

ac0.250.51

§6.5螺紋車刀

一、螺紋車刀材料的選擇

有高速鋼（低速）和硬質(zhì)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(cè)后角的變化

一般取3-5度

右螺紋：左側(cè)=3-5度+W

右側(cè)=3-5度-w

左螺紋：左側(cè)=3-5度-w

右側(cè)=3-5度+w

2.車刀兩側(cè)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(cè)切削刃不通過工件軸線，車出

的牙側(cè)不是直線而是曲線。縱向前角越大，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）

§6.6車螺紋的方法

一、低速車削螺紋

三角螺紋：

直進(jìn)法

左右切削法

斜進(jìn)法

矩形螺紋

直進(jìn)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(zhì)合金車刀，不宜采用左右切削法

§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(shù)

軸向模數(shù)mx

齒形角a=20度

齒距Pnmx齒頂寬軸向0.843mx

導(dǎo)程PzZ1XP=Z1Jimx(sa)法向0.843mx*cosY

全齒高h(yuǎn)2.2mx齒根寬軸向0.697mx

齒頂高h(yuǎn)amx(ef)法向0.697mx*cosY

齒根高h(yuǎn)f1.2mx

分度圓dlda-2mx軸向P/2

齒頂圓dadl+2mx齒厚(s)法向P/2*cosY

齒根圓dfdl-2.4mx

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)

§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(xiàng)

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(yīng)該相等。

§6.9交換齒輪的計(jì)算

（略）

§6.10亂牙及預(yù)防

一、產(chǎn)生亂牙的原因

當(dāng)絲桿轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時，工件未轉(zhuǎn)過整數(shù)轉(zhuǎn)，就會產(chǎn)生亂牙。

n絲/nT=P工/P絲

二、預(yù)防亂扣的方法

常用的預(yù)防是開倒順車，不提起開合螺母。

§6.11梯形螺紋公差

見書本表63、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、6.10

§6.12螺紋及蝸桿的測量

一、螺紋的測量

單項(xiàng)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-l.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

與螺紋相同

2.法向齒厚的測量Sn=Sx*cosY=nmx/2*cosy

Ia*

L曲值ir....*'

7.1切削要素

切削用量要素

切削速度、進(jìn)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*f

7.2車刀工作圖

見書P123

7.3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：

切削時一，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(chǎn)生變形，剪切滑移而變成切屑。

切屑的類型

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(jīng)過滑移變形出現(xiàn)的長度縮短、厚度增加

的現(xiàn)象。

e=LC/LCh=:ach/ac>1

LCac----切削層

LChach——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(chǎn)生很大的壓力和很高的溫度；當(dāng)溫度

和壓力條件適當(dāng)時，產(chǎn)生大的摩擦力。當(dāng)摩擦力大于切削內(nèi)部的結(jié)合

力時一，切屑底層的一部分金屬就“冷焊”在前刀面上近切削刃處。

2、對加工的影響

保護(hù)刀具：硬度為工件材料的2~3倍，代替切削刃（刀尖）切削，保

護(hù)切削刃和前刀面，減少了刀具的磨損。

增大實(shí)際前角：增大至30°~35。，因而減少切削的變形。降低了切

削力、

影響工件表面質(zhì)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(diǎn)和毛刺，表面粗糙度大。當(dāng)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(chǎn)生

切削速度中速最易產(chǎn)生

切削速度高速不產(chǎn)生

因此精加工時，應(yīng)用高速避免產(chǎn)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(chǎn)生變形。另一方面，加工表面的彈性復(fù)厚，并與后刀面產(chǎn)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(yīng)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(chǎn)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(zhuǎn)化為熱能。

傳散：工件、刀具、切削（主要）周圍介質(zhì)

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3切削溫度I；主偏角大，

切削溫度fo

切削用量：

工件材料：強(qiáng)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(fù)Fy大Fx小

刀尖圓弧半徑0.25-1時Fy增大

切削用量方面

切削深度和進(jìn)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(jì)算

主切削力近似公式

鑄鐵Fz^l000*ap*f(N)

鋼料Fz仁2000*ap*f(N)

切削功率計(jì)算

Pm=Fz*Vc/60*1000(kw)

檢驗(yàn)機(jī)床與選取電動機(jī)功率時

PmWPE*n

PE電動機(jī)功率n傳動效率=0.75-0.85

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(shù)

問答題

1.帶狀切屑產(chǎn)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(shí)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(chǎn)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(yīng)當(dāng)選擇負(fù)值很大的刃傾角車刀。（）

9.內(nèi)斜式斷屑槽，適合于切削深度較大的情況下采用。（）

四、單項(xiàng)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（）0

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（）o

A.前角B.主偏角C.刃傾角

6.切削時的切削熱大部分由（）傳散出去。

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（）o

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（）0

A.切削速度B.工件材料

C.切削深度和進(jìn)給量D.刀具材料

10.加工鋼料用的（）車刀，一般都應(yīng)磨出適當(dāng)?shù)呢?fù)倒棱。

A.硬質(zhì)合金B(yǎng)o高速鋼C.碳素工具鋼

11.沖擊負(fù)荷較大的斷續(xù)切削，應(yīng)取較大的刃傾角；加工高硬度材料

?。ǎ┤袃A角；精加工時?。ǎ┤袃A角。

A.負(fù)值B.正值C.零度

12.鉆削較硬的工件材料時，應(yīng)修磨鉆頭（）處的前刀面，以（）

前角，使鉆頭（）o

A.橫刃B.外緣C.增大D.減小E.增加強(qiáng)度

第八章車床夾具

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(diǎn)定位？

3.（本題5.0分）什么叫重復(fù)定位?什么叫部分定位？

4.（本題5.0分）工件以內(nèi)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

L在夾具中對工件進(jìn)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，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(xiàng)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（）0

A.完全定位B.部分定位C.重復(fù)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(fù)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(qiáng)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少28H7孔,

外

形要求正確，一般應(yīng)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(wǎng)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(cè)平面

8.工件在小錐度心軸上定位，可限制（）個自由度。

A.三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(yùn)動處于

正確位置。

A.定位B.夾緊C.輔助

10.基準(zhǔn)不重合誤差是由于（）而產(chǎn)生的。

A.工件和定位元件的制造誤差

B.定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)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(jī)床本身的精度；刀具磨損和振動；以及機(jī)床一夾具一工件在加工

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(yùn)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(diǎn)限制一個自由度，用合

理分布的六個支承點(diǎn)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(diǎn)定位。

44.答：定位點(diǎn)多于所應(yīng)限制的自由度數(shù)，說明實(shí)際上有些定位點(diǎn)重

復(fù)限制了同一個自由度，這樣的定位稱為重復(fù)定位。只要滿足加工要

求，少于六點(diǎn)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(zhǔn)的位置誤差，叫

定位誤差。

10.解：已知偏心距e=3mm,試切后實(shí)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=1.5Ae=1.5(E-e)=1.5X

(3.05-3)=0.075mm因?qū)崪y偏心距大于要求值，所以墊片應(yīng)減薄，所

以墊片厚度x=l.5e-R=l.5X3-0.075=4.425mm

12.答：車削細(xì)長軸，允其是采用跟刀架時，工件常因加工中產(chǎn)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(chǎn)生缺陷的原因有以下兒方面：

(1)跟刀架卡爪與工件外圓頂?shù)眠^緊，易使工件出現(xiàn)“竹節(jié)形”或

產(chǎn)生振動，使工件表面產(chǎn)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(yán)重，在卡

爪和工件表面之間產(chǎn)生間隙。由于工件兩端處剛性強(qiáng)，中間剛性差，

易變形，使車出的工件產(chǎn)生“腰鼓形”。

(3)尾座頂尖與機(jī)床主軸不在一條中心線上，結(jié)果使車出的工件

產(chǎn)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(chǎn)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?shù)眠^緊，造成工件彎曲；頂?shù)眠^松，會使工件在加工

中產(chǎn)生振動。

(6)機(jī)床誤差如主軸中心線與導(dǎo)軌不平行、機(jī)床導(dǎo)軌扭曲、機(jī)床

導(dǎo)軌的直度誤差等，會使工件產(chǎn)生錐度、“腰鼓形”或其他誤差。

(7)機(jī)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(fù)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(xì)長軸的關(guān)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)防止工件受切削熱影響產(chǎn)生熱脹而造成彎曲，采用彈性頂尖

(通過頂尖內(nèi)兩片碟形彈簧受力變形特點(diǎn))有效補(bǔ)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(jìn)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(yīng)力狀態(tài)，這樣細(xì)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(nèi)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(yīng)粗、精加工工序分開進(jìn)行，使粗加工產(chǎn)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(nèi)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(yīng)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?yán)咭蕴岣吖ぜ膭傂裕瑴p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(nèi)。花盤平面必須與主軸軸

線垂直，表面粗糙度不大于Rai.25。

9.答:車偏心件加工中應(yīng)注意，(1)保證偏心的中心與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)

中心重合，這樣才能保證車后偏心距的要求。具體的要求應(yīng)根據(jù)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(rèn)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(rèn)真計(jì)算墊塊厚度，選

擇較硬的墊塊材料，墊塊與卡爪的接觸面應(yīng)是圓弧面不能是平面。對

精度要求高的偏心工件要進(jìn)行試切實(shí)測，根據(jù)實(shí)測結(jié)果調(diào)整墊塊厚

度，以達(dá)到偏心距的精度要求。

3)若用兩頂尖裝夾工件，要注意認(rèn)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(yīng)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(biāo)鏈床上鉆削。

(2)開始車削時，要注意工件對機(jī)床主軸已偏心。車刀必須從最

外處開始車削，以防止把車刀打壞，或造成“悶車”現(xiàn)象。車削中切

削深度與進(jìn)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(zhuǎn)速更應(yīng)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

刀兒何參數(shù)時要考慮能承

車復(fù)雜工件

(略)

車床

題目講解

根據(jù)圖IIT6計(jì)算下列問題：

(1)寫出I軸至V軸(主軸)的傳動鏈結(jié)構(gòu)式。

(2)計(jì)算主軸轉(zhuǎn)數(shù)有多少級數(shù)？

(3)計(jì)算主軸最高轉(zhuǎn)速nmax和最低轉(zhuǎn)速nmino

(4)主軸每轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)齒條移動的距離為多少？

(5)按nl旋轉(zhuǎn)方向確定齒條的移動方向(用箭頭標(biāo)出)。

=600r/min

x--0

o

ffln-i620X2.5

根據(jù)圖n-17所示齒輪傳動系統(tǒng)計(jì)算:

(1)iv軸最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速各為多少?

(2)W軸有幾種轉(zhuǎn)速?

4?2101922

16

于33

34

n=1450/*in

圖11-17

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(chǎn)率的途徑

勞動生產(chǎn)率的考核指標(biāo)，有產(chǎn)量定額和時間定額兩部分。要提高勞動

生產(chǎn)率，必須增加產(chǎn)量定額，或減少時間定額。

其目的是降低生產(chǎn)成本，增加企業(yè)的生產(chǎn)效益。但是，要在保證經(jīng)濟(jì)

適用，保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下