车外圆端面和台阶

车外圆、端面和台阶车外圆、端面和台阶 教学对象：在校数控专业学生 教学目标： 1 1、掌握用手动进给和机动进给车削外圆、端面的方法。、掌握用手动进给和机动进给车削外圆、端面的方法。 2 2、掌握车削阶台的方法步骤。、掌握车削阶台的方法步骤。 3 3、掌握切断和车槽的方法。、掌握切断和车槽的方法。 4 4、熟悉车外圆、车端面、车阶台所用车刀及其刃磨方法。、熟悉车外圆、车端面、车阶台所用车刀及其刃磨方法。 5 5、掌握切断刀的几何形状及刃磨方法。、掌握切断刀的几何形状及刃磨方法。 教学重点：车外圆、端面和台阶的方法 教学难点： 刻度盘的原理及应用 教学方法：讲授法、实训教学法 教学过程： 一、轴类零件的特点及技术要求一、轴类零件的特点及技术要求 •1、什么叫轴类零件? •长度尺寸超过直径在三倍以上的旋体零件。轴类零件可分：光滑轴， 阶台轴两种。此外还有比较复杂的空心轴（机床主轴）等。 •2、轴类零件的组成: •轴类工件一般由圆柱表面、阶台、端面、退刀槽、倒角和圆弧等部分 组成。 3、组成轴的各部分的作用？ •1）、圆柱表面一般用于支承传动工件（齿轮、带轮）和传递扭矩。 •2）、阶台和端面用于确定安装在轴上的工件的轴向位置。 •3）、退刀槽的作用是使磨削外圆或车螺纹时退刀方便，并可使工件在 装配时有一个正确的轴向位置。 •4）、倒角的作用户一方面是防止工件边缘锋利划伤工人，另一方面是 便于在轴上安装其它零件，如齿轮、轴套等。 •5）、圆弧槽的作用是提高轴的强度，使轴在受交变应力作用时不致因 应力集中而断裂，此外使轴在淬火过程中不容易产生裂纹。 二、轴类工件的技术要求二、轴类工件的技术要求 •1 1）、尺寸精度：）、尺寸精度：主要包括直径和长度尺寸等。 •2 2）、形状精度）、形状精度：包括圆度、圆柱度、直线度、平面度等。 •3 3）、位置精度）、位置精度：包括同轴度、平行度、垂直度、径向圆跳动和端面圆 跳动等。 •4 4）） 、、 表面粗糙度：表面粗糙度： 在普通车床上车削金属材料时， 表面粗糙度可达 （半 精车）Ra10--3.2 ㎛,(精车)Ra0.8--1.6 ㎛。 5 5）、表面热处理要求）、表面热处理要求：根据工件材料和实际需求，轴类工件常进行退 火或正火、调质、淬火、渗氮等热处理，以获得一定的强度、硬度、 韧性和耐磨性。 三、安装工件及其校正三、安装工件及其校正 1．用三爪自定心卡盘安装工件 图 3-1 三爪自定心卡盘结构和工件安装 a） 结构 b） 夹持棒料 c）反爪夹持大棒料 三爪自定心卡盘的结构如图 3-1a）所示，当用卡盘扳手转动小锥齿轮时，大 锥齿轮也随之转动，在大锥齿轮背面平面螺纹的作用下，使三个爪同时向心 移动或退出，以夹紧或松开工件。它的特点是对中性好，自动定心精度可达 到 0.05--0.15 ㎜。可以装夹直径较小的工件. 如图 3-1b 所示。当装夹直径较大的外圆工件时可用三个反爪进行. 如图 3-1c 所示。但三爪自定心卡盘由于夹紧力不大，所以一般只适宜于重量 较轻的工件，当重量较重的工件进行装夹时，宜用四爪单动卡盘或其它专用 夹具。 2．用一夹一顶安装工件 对于一般较短的回转体类工件， 较适用于用三爪自定心卡盘装夹.但对于较长 的回转体类工件，用此方法则刚性较差。 对一般较长的工件，尤其是较重要的工件，不能直接用三爪自定心卡盘装夹， 而要用一端夹住，另一端用后顶尖顶住的装夹方法。 这种装夹方法能承受较大的轴向切削力，且刚性大大提高，同时可提高切削 用量。 四、车外圆四、车外圆 1．安装与校正 安装工件的方法主要有用三爪自定心卡盘或者四爪卡盘、心轴等。 校正工件的方法有划针或者百分表校正。 2．选择车刀 直头车刀(尖刀)的形状简单，主要用于粗车外圆； 弯头车刀不但可以车外圆，还可以车端面，加工台阶轴和细长轴则常用偏刀。 3．调整车床 车床的调整包括主轴转速和车刀的进给量。 主轴的转速是根据切削速度计算选取的。 而切削速度的选择则和工件材料、刀具材料以及工件加工精度有关。 用高速钢车刀车削时，V=0.3～1m/s，用硬质合金刀时，V=1～3m/s。 车硬度高钢比车硬度低钢的转速低一些。 根据选定的切削速度计算出车床主轴的转速，再对照车床主轴转速铭牌， 选取车床上最近似计算值而偏小的一档，然后如表3－1 所示的手柄要求，扳 动手柄即可。 但特别要注意的是，必须在停车状态下扳动手柄。 例如用硬质合金车刀加工直径 D＝200 毫米的铸铁带轮，选取的切削速度 V ＝0．9 米／秒，计算主轴的转速为： n=1000 x60 xV/3.14D=1000 x60 x0.9/3.14x200=99(转／分） 从主轴转速铭牌中选取偏小一档的近似值为 94 转／分，即短手柄扳向 左方，长手柄扳向右方，主轴箱手柄放在低速挡位置 I。 进给量是根据工件加工要求确定。 粗车时，一般取 0.2～0.3 毫米／转；精车时，随所需要的表面粗糙度而定。 例如表面粗糙度为 Ra3.2 时， 选用 0.1～0.2 毫米／转； Ra1.6 时， 选用 0.06～ 0.12 毫米／转，等等。 进给量的调整可对照车床进给量表扳动手柄位置，具体方法与调整主轴转速 相似。 4．粗车和精车 车削前要试刀 粗车的目的是尽快地切去多余的金属层，使工件接近于最后的形状和尺寸。 粗车后应留下 0．5～1 毫米的加工余量。 精车是切去余下少量的金属层以获得零件所求的精度和表面粗糙度，因此背 吃刀量较小，约 0.1～0.2 毫米，切削速度则可用较高或较低速。 初学者可用较低速。为了提高工件表面粗糙度，用于精车的车刀的前、后刀 面应采用油石加机油磨光，有时刀尖磨成一个小圆弧。 为了保证加工的尺寸精度， 应采用试切法车削。 试切法的步骤如图 3－2 所示。 差图 a)开车对刀，使车刀和工件表面轻微接触 b) 向右退出车刀 c)按要求横向进给 ap1 d) 试切 1～3 毫米 e) 向右退出，停车，测量 f)调整切深至 ap2 后，自动进给车外圆 5．刻度盘的原理和应用 刻度盘的原理：车削工件时，为了正确迅速地控制背吃刀量，可以利用 中拖板上的刻度盘。中拖板刻度盘安装在中拖板丝杠上。当摇动中拖板手柄 带动刻度盘转一周时，中拖板丝杠也转了一周。这时，固定在中拖板上与丝 杠配合的螺母沿丝杠轴线方向移动了一个螺距。因此，安装在中拖板上的刀 架也移动了一个螺距。如果中拖板丝杠螺距为 4mm，当手柄转一周时，刀架就 横向移动 4mm。若刻度盘圆周上等分 200 格，则当刻度盘转过一格时，刀架就 移动了 0.02mm。 使用中拖板刻度盘控制背吃刀量时应注意的事项： （1）由于丝杠和螺母之间有间隙存在，因此会产生空行程（即刻度盘转动， 而刀架并未移动） 。 使用时必须慢慢地把刻度盘转到所需要的位置 （图 3－3a） 。 若不慎多转过几格，不能简单地退回几格（图 3-3b），必须向相反方向退回 全部空行程，再转到所需位置（图 3-3C）。 图 3-3 手柄摇过头后的纠正方法 a)要求手柄转至 30，但转过头成 40 b) 错误：直接退至 30 c)正确：反转约一周后，再转至所需位置 30 （2）由于工件是旋转的，使用中拖板刻度盘时，车刀横向进给后的切除