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1、项目一项目一 车削基础车削基础任务一任务一车床外部构造及日常保养车床外部构造及日常保养任务二任务二切削运动和切削用量切削运动和切削用量任务三任务三车刀及其刃磨车刀及其刃磨任务四任务四工件的装夹工件的装夹任务五任务五切削过程及控制切削过程及控制任务一 车床外部构造及日常保养1机床的型号机床的型号2车床的外部构造车床的外部构造3车床的润滑和日常保养车床的润滑和日常保养4安全教育安全教育1.一、车床的类代号车床的类代号为“车”的汉语拼音打头字母“C”二、机床的特性代号 机床的特性代号包括通用特性代号和结构特性代号,它们位于类代号之后,均用大写的汉语拼音字母表示。三、机床的组代号和系代号国家标准规定,
2、每类机床划分为10个组,用阿拉伯数字“09”表示,称为组代号,位于汉语拼音字母之后。每个组又划分为10个系,也用阿拉伯数字“09”表示,称为系代号,位于组代号之后。四、机床的主参数代号机床的主参数代表机床的规格的大小,常用折算值(主参数乘以折算系数)表示,位于系代号之后,例CA6140的“40”表示车床最大工件回转直径为400mm(折算系数为1/10)1机床的型号机床的型号2 车床的外部构造车床的外部构造一、CA6140卧式车床各部分名称和用途3 车床的润滑和日常保养车床的润滑和日常保养一、常用的车床润滑方式二、车床的日常维护保养1.日保养 日保养包括班前保养和班后保养2.一级保养 车床保养一
3、般采用多级保养制,车床运行500h小时后,需进行一级保养,一级保养以操作工人为主,维修工人配合。4 安全教育安全教育 坚持安全文明生产是保障工人人身安全和设备安全、防止工伤和设备事故的根本保证,也是搞好企业管理的重要内容之一。1.根据车床安全操作规定的要求,车工操作车床时一定要做到工作服的“三紧”,即:袖口紧、下摆紧、裤脚紧;不要戴手套、围巾;女工的发辫更要盘在工作帽内,不能露出帽外。任务二切削运动和切削用量任务二切削运动和切削用量1切削运动切削运动2切削用量切削用量1 切削运动切削运动主运动:车削时形成切削速度的运动称为主运动,是车床的主要运动,是消耗车床主要动力的运动,一般速度较高,在车床
4、上,工件的旋转运动是主运动。进给运动:是保证切削过程连续不断的运动,如车外圆时的纵向进给运动,车端面时的横向进给运动。2 切削用量切削用量一、粗车和精车 粗车是为精车作准备,主要是尺寸的准备,也就是粗车时要切除大部分的加工余量,而对加工表面没有严格的要求。精车是指车削的末道工序,主要考虑的是保证加工表面的加工精度和表面质量,使工件达到图样规定的技术要求。二、切削用量三要素1.背吃刀量p 背吃刀量p是待加工表面和已加工表面之间的垂直距离。单位mm p(dwdm)/22.进给量f 工件每转一圈,车刀沿进给方向移动的距离称为进给量,单位mm/r。3.切削速度c 指待加工表面的最大直径处D(刀具)的线
5、速度。单位m/min cdn/1000 三、切削用量三要素的选择(一)粗车时切削用量选择的一般原则 粗车时,应尽量用一次走刀切除全部余量,即选择最大的背吃刀量,其次尽可能选取大的进给量。然后依据选定的背吃刀量和进给量选择合适的切削速度。(二)精车时切削用量选择的一般原则一般精车时选择比较小的进给量,然后允许有一个比较大的切削速度。(三)不同切削条件下切削用量的选择调整1.断续车削的切削用量比正常车削要小些。2.车削管料轴外圆时,精车切削速度和背吃刀量都要小一些,而进给量可以大一些,以减少振动。3.车内孔时,车孔的背吃刀量和进给量比车外圆要小。4.使用高速钢车刀车削时,选择的切削用量比硬质合金小
6、。5.车削大型工件时,背吃刀量和进给量应比车削中小型工件时大些。但切削速度要降低,以保持车刀的正常磨损,并减小工件回转时的离心力,达到安全生产的目的。任务三车刀及其刃磨任务三车刀及其刃磨1常用车刀的材料及种类常用车刀的材料及种类2车刀刀头结构和基准面车刀刀头结构和基准面3车刀角度及其合理选择车刀角度及其合理选择 1 常用车刀的材料及种类常用车刀的材料及种类一、车刀切削部分材料的性一、车刀切削部分材料的性能要求能要求1.硬度高、耐磨损 2.强度高、抗弯曲 3.韧性好、耐冲击 4.耐热性好 二、常用的刀具材料目前生产中常用的刀具材料是高速钢和硬质合金。1.高速钢 在各种牌号中,W18Cr4V应用最
7、为广泛。2.硬质合金 硬质合金按其成分的不同,常用的有钨钴类和钨钴钛类两种(1)钨钴类硬质合金 主要由钴和碳化钨组成,代号K,相当于旧牌号YG。常温硬度8293HRA,红硬性800900。其特点是韧性好,常用于加工脆性材料(如铸铁)和在冲击力较大的情况下使用(如断续车削塑性金属)。钨钴类硬质合金按不同含钴量可分为YG3、YG6、YG8等多种牌号,牌号后的数字越大,表示含钴的百分数越高,承受冲击的能力越强,一般YG8用于粗车,YG3用于精车。(2)钨钴钛类硬质合金 主要有钴、碳化钨和碳化钛组成,代号P,相当于旧牌号YT。常温硬度89.592.8HRA,红硬性9001000。其特点是耐磨性和抗粘附
8、性好,能承受较高的切削温度,适用于车削塑性材料(如碳钢),但由于其较脆,不耐冲击,所以不适宜于加工脆性材料。钨钴钛类硬质合金按不同的含碳化钛有YT5、YT15、YT30等多种牌号,牌号后两位数字表示含碳化钛的质量百分数。数字越大,含碳化钛越高,红硬性越好。一般YT5粗车,YT15 和YT30用于精车。三、常用车刀的种类和用途2 车刀刀头结构和基准面车刀刀头结构和基准面一、车刀刀头的结构1.二、测量车刀角度的三个基准坐标平面3 车刀角度及其合理选择车刀角度及其合理选择一一、前角o 1.定义:前面和基面的夹角。2.前角的正负规定 当前刀面与切削平面之间的夹角小于90时,前角为正;当前刀面与切削平面
9、之间的夹角大于90时,前角为负。3.前角的作用 前角是车刀最重要的一个角度,其大小影响车刀的强度和锋利程度。加大前角,可使刃口锋利,切削轻快,减小切削变形和切削力。但是前角过大,楔角变小,降低了刀头和切削刃的强度,使刀头散热条件变差,易崩刃。4.前角的选择原则 前角的选择应考虑工件材料、刀具材料和加工性质等多方面的因素(1)车削塑性材料(如碳钢)或材料较软时,可选择较大的前角;车削脆性材料(如铸铁)或工件较硬时,可选择较小的前角。(2)车刀材料韧性较差时(如硬质合金),应取较小的前角:车刀韧性较好时(如高速钢)应取较大值。(3)粗车时,尤其是车削有硬皮的铸锻件,应取较小的前角;精车时,应取较大
10、的前角。除此之外还应该考虑当机床、夹具和刀具组成的工艺系统刚性较差时,可以考虑较大的前角,避免振动。反之,前角可取小一些,车刀前角一般在525之间。二二、后角o1.定义后面和切削平面之间的夹角,主后面与切削平面的夹角称为主后角o,副后面与切削平面的夹角称为副后角o。2.后角的正负规定当后刀面和基面之间的夹角小于90时,后角为正;当后刀面和基面的夹角大于90时,后角为负。3.后角的作用后角可以减少刀具后面和工件加工表面之间的磨损,同时配合前角调整切削刃的锋利程度和强度。4.后角的选择原则后角的选择原则同前角,一般来说材料软或精车的时候可取大些,反之小些,一般副后角和后角取相同数值(切断刀除外),
11、车刀后角一般选择在412。三三、主偏角kr1.定义:主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角。2.主偏角的作用 主偏角主要影响切削力分力的大小、切屑的厚度和车刀的散热情况。在其他切削条件相同的前提下,主偏角小刀刃散热面积增大,刀尖角增大,对刀具寿命有利。但是主偏角过小,背向力增大,振动增大,切屑变薄,不易断屑。3.主偏角的选择(1)主偏角选择首先考虑工件形状,如台阶面的加工,主偏角kr必须选择kr90的偏刀;如中间切入的工件的加工,一般选择主偏角kr为45。(2)刚性差的轴选择大的主偏角,如细长轴的车削一般选偏刀,车削硬度高的工件时选较小的主偏角。四、副偏角kr1.定义:副切削刃在基面上的投影与
12、背离进给方向的夹角。2.副偏角的作用:减少副切削刃与工件已加工表面间的摩擦。减小副偏角可以显著减少车削后的残留面积,减小工件的表面粗糙度值。3.副偏角的选择:副偏角一般选择68。精车时,为了减小表面粗糙度值,可选用较小的主偏角24,如果在副切削刃上磨出修光刃,则副偏角为0。主偏角和副偏角没有正负规定。五、刃倾角s1.定义:主切削刃与基面间的夹角。2.刃倾角的正负规定 刃倾角有正值、负值和零度三种。当刀尖位于主切削刃的最高点时,刃倾角为正值;当刀尖位于主切削刃的最低点时,刃倾角为负值;当主切削刃与基面重合时,刃倾角为零。3.刃倾角的作用(1)刃倾角可以控制切屑的排出方向(2)刃倾角影响刀尖部分的
13、强度和表面质量。(3刃倾角影响切削分力的大小,正值的刃倾角可使背向力减小 4.刃倾角的选择 精加工时为了避免切屑将工件拉毛,应选择正值的刃倾角;当工件刚性较差时,应选取正值的刃倾角;断续车削或冲击力较大时,应选择负值的刃倾角;许多大前角车刀常配合负值的刃倾角来增加车刀的强度等。六、刀尖角r 主副切削刃在基面上投影的夹角,刀尖角r180(krkr),刀尖角影响刀尖强度和散热性能。七、楔角o 前面和后面的夹角,楔角o90(oo),楔角影响刀头截面的大小,从而影响刀头的强度 任务四工件的装夹任务四工件的装夹1轴类工件的装夹轴类工件的装夹2套类工件的装夹套类工件的装夹1 轴类工件的装夹轴类工件的装夹一
14、一、卡盘装夹(一)三爪自定心卡盘装夹 三爪自定心卡盘当卡盘扳手插入卡盘扳手方孔内转动时,可带动三个卡爪作向心或离心运动。能自动定心,定心精度0.05mm0.15mm一般不需要找正。三爪自定心卡盘装夹方便、迅速,但夹紧力较小,只适用于装夹外形规则的中、小型工件,如圆柱形、正三角形、正六边形等。(二)四爪单动卡盘 四爪单动卡盘的四个卡爪各自独立运动,装夹工件时不能自动定心,所以必须通过找正使工件的回转中心和车床主轴的回转中心重合。四爪单动卡盘装夹比较费时,对工人的技术要求较高。但是四爪单动卡盘比三爪自定心卡盘夹紧力大,适于装夹大型或形状不规则的工件。(三)工件在卡盘上装夹应注意问题1.装夹工件时将
15、主轴箱变速手柄放于空档位置2.根据工件装夹部位的尺寸(轴套类工件的外圆)调整卡爪,使卡爪的距离稍大于工件的装夹部位尺寸。3.四爪单动卡盘卡爪的位置是否与主轴回转中心等距,可参考卡盘平面上的多圈同心圆线;三爪自定心卡盘,在任意位置卡爪的位置都与主轴回转中心等距。4.在装夹比较笨重的工件时,在装夹位置的下方的床身导轨面上垫放防护木板。5.夹持工件时,工件被夹持部分的长度一般15mm.二、两顶尖装夹(一)认识顶尖顶尖的作用是定中心,并承受工件的重力和切削力。顶尖有前顶尖和后顶尖之分,锥角一般是60前顶尖通常装在一个专用的标准锥套内,再将锥套插入车床主轴锥孔内。也可以将一段钢料直接夹在三爪自定心卡盘上
16、车出锥角来代替前顶尖。后顶尖是插在车床尾座套筒内使用的,有死顶尖和活顶尖之分。死顶尖常用的有普通顶尖、镶硬质合金顶尖等。死顶尖一般用于工件精度要求较高的场合,注意要保持低速车削,实际生产中多使用镶硬质合金顶尖。活顶尖内部装有滚动轴承,能承受较高转速下的加工,适于工件加工精度不太高的场合。(二)认识中心孔 1.中心孔的类型 国标规定(GB/T1452001)中心孔有A型(不带护锥)、B型(带护锥)、C型(带螺纹孔)和R型(弧形)四种。2.中心孔的要求(1)尺寸要求 中心孔的公称尺寸是圆柱孔的直径d,其大小可以根据工件的直径和工件的重量按国家标准来选取。(2)形状精度和表面粗糙度值要求 要求中心孔
17、锥面应圆整光滑,两端中心孔轴线应同轴三、一夹一顶装夹一夹一顶装夹适合长轴的粗加工。2 套类工件的装夹套类工件的装夹一、一次装夹完成车削一次装夹完成尽可能多的表面加工,这种方法不存在因装夹而产生的定位误差,当车床精度较高的时候,可获得较高的形位公差精度。但采用这种方法需要经常转换刀架,车削的表面和切削用量频繁的变换,对操作工人技术要求比较高。二、用心轴装夹(一)实体心轴 实体心轴有带台阶和不带台阶两种。不带台阶的心轴又称为小锥度心轴。小锥度心轴的特点是制造容易,定心精度高。但轴向无法定位,承受切削力小,工件装卸不太方便。带台阶的实体心轴,其工件定位用的圆柱面与工件内孔保持较小的间隙配合,工件靠螺
18、母压紧。其特点是一次可以装夹轴向长度不大的多个工件,若使用快换垫圈,装卸工件十分方便。但由于存在间隙,定心精度不高,一般只能保证0.02mm左右的同轴度要求。(二)胀力心轴胀力心轴是依靠材料的弹性变形所产生的胀力来固定工件的(又叫弹簧心轴),如图131c所示,心轴的锥角以30左右为佳,最薄部分的壁厚为36mm。为了使胀力心轴的胀力均匀,其槽通常做成三等分,如图131d所示。临时使用的可用铸铁制成,长期使用的胀力心轴,一般用弹性好的65Mn弹簧钢制成。用胀力心轴装夹工件,装卸方便定心精度高,因此应用广泛。三、用软卡爪装夹软卡爪是未淬硬的卡爪,一般是45钢。形状与硬爪相同(三爪卡盘上带的卡爪是硬爪
19、,它淬过火有硬度)软卡爪用未经淬火的钢料在本车床上车削形成,因此可确保装夹精度(同轴度一般在0.05mm以内),同时当装夹已加工表面或软金属时,不易夹伤工件表面。软卡爪在工厂中得到越来越广泛的应用。任务五任务五 切削过程及控制切削过程及控制1.1切削力切削力2切削热切削热3切削液切削液1 切削力切削力一、三个切削分力1.切削力FcFc可使刀柄产生弯曲,因此装夹刀柄的时候要求伸出长度尽量短些。Fc的反作用力使工件抬起,所以车削细长轴外圆时,车刀刀尖略高于中心,当工件向上抬起时由副后面支撑,可减小振动。2.进给力FfFf使车刀在水平面内转动,因此装夹车刀时要用至少两只螺钉拧紧固定在刀架上。一夹一顶
20、装夹方法车削轴类工件零件时,考虑Ff会使工件产生纵向移位,往往在车床主轴锥孔内装上支撑定位块,防止工件位移。3.背向力FD背向力FD使工件在水平面内弯曲,它会影响工件的形状精度,而且容易引起振动。因此在车削细长轴时,车刀应该选择较大的主偏角,可以减小背向力。二、影响切削力的因素1.工件材料 2.切削用量 3.刀具角度 2 切削热一、切削热的传散 在一般干切削的情况下,大部分的切削热由切屑传散出去,其次由工件和刀具传散,而由空气传散出去的很少。切削热传散给切屑和周围介质,对切削加工没有影响,且传散的越多越好。二、切削温度切削温度是指刀具表面与切屑及工件接触处的平均温度。切削温度的高低主要取决于热
21、量产生的多少和热量传散的快慢。三、影响切削温度的因素 1.工件材料 2.切削用量 3.刀具角度 4.切削液五、切削温度对工件的影响 在粗加工中,切削温度对工件的影响往往不是最主要的,但在精车时,却是不可忽视的一个问题。六、在生产中学会限制和利用切削热 一般情况下,不论是对刀具还是对工件切削热都对其有不利的影响,要学会限制它。切削热虽然给切削加工带来不利的影响,但是,也可以通过巧妙的利用,变不利为有利。四、切削温度对刀具的影响 切削温度对刀具磨损和使用寿命有着很大的影响。3 切削液一、切削液的作用1.冷却作用2.润滑作用3.清洗作用二、切削液的种类(一)水溶性切削液(二)油溶性切削液三、切削液的
22、选择(一)根据加工性质选用(二)根据工件材料选择(二)根据工件材料选择1.乳化液会污染环境,应尽量选择环保型的切削液。2.切削液必须浇注在切削区域。3.用硬质合金切削时,一般不加切削液。如果使用切削液,必须从开始就连续充分的浇注,否则硬质合金刀片会因骤冷而产生裂纹。4.控制好切削液的流量,流量太小或断续使用,起不到应有的作用;流量太大,则会造成切削液的浪费。5.加注切削液可以采用浇注法和高压冷却法。四、使用切削液时的注意事项谢谢!项目二项目二 车外圆柱面车外圆柱面任务一任务一车外圆车外圆任务二任务二车端面车端面任务三任务三车台阶车台阶任务四任务四切断与车外沟槽切断与车外沟槽任务五任务五车外圆柱
23、面常用量具车外圆柱面常用量具任务一任务一 车外圆车外圆1.1图样分析图样分析2外圆车刀外圆车刀3切削用量的选择切削用量的选择4车外圆时常见问题车外圆时常见问题1 图样分析图样分析1.尺寸精度在图样标注的各个尺寸中,凡是标注了公差的尺寸,就必须按照给定的公差来加工和测量,没有标注出公差的属于相对次要的尺寸,是为了和其他重要尺寸相区别,但并不等于没有公差限制,一般按IT12IT14来加工和测量。2.形状精度3.位置精度4.表面粗糙度零件上的任何一个表面都有表面粗糙度的要求,根据使用条件的不同,可以规定不同的表面粗糙度值。表面粗糙度值越小,加工难度越大,加工成本越高。2 外圆车刀外圆车刀一、常用外圆
24、车刀常用的的外圆车刀有90外圆车刀、75外圆车刀和45外圆车刀。以上三种常用的外圆车刀都有左车刀和右车刀之分(右车刀主刀刃在刀杆左侧,车外圆时由车床右侧向左侧纵向进给;左车刀的主刀刃在刀杆右侧,车外圆时由车床左侧向右侧纵向进给。二、粗车刀和精车刀刃磨角度的比较 粗车时,一般而言,主偏角可以小一些。但粗车往往是大进给,大吃刀的情况,切削力比较大,所以一般选择主偏角不要太小,否则会产生较大振动。粗车时,为了增加刀头强度,前角0和后角0 应选小些 1.粗车刀2.精车刀精车时,主偏角可以大一些。影响车刀锋利与否的几何角度主要是前角0和后角0,所以精车刀的前角0一般都要求大一些,使车刀锋利,切削轻快。同
25、时由于精车时对车刀强度的 三、外圆车刀的安装2.装夹要求(1)车刀装在刀架上的伸出长度应尽量短,一般为刀杆高度的1.5倍,伸出过长,会使其刚性变差,车削时容易引起振动。(2)每把车刀下面所用垫片数量应尽量少(12片为宜),垫片应与刀架边缘对齐,且至少用两个螺钉压紧。(3)车刀刀杆中心线应与进给方向垂直。(4)车刀的刀尖必须对准工件的回转中心,有经验的车工能通过目测对准中心,一般的可以利用车床尾座后顶尖对刀装刀,还可以根据车床主轴的中心高,用钢直尺测量装刀。当车刀压紧后,试车端面,观察刀尖是否对准中心,否则就要重新调整垫片厚度,再检验、试车,直到把车刀装准。(5)车外圆时,如果车刀刀尖高于工件的
26、回转中心,会使车刀的实际后角减小,车刀后面和工件之间的摩擦增大。而车刀刀尖低于工件的回转中心,会使车刀的实际前角减小,切削阻力增大。1.准备(1)将刀架位置转正后用手柄锁紧(2)将刀架装刀面和车刀刀柄底面擦拭干净(3)垫片应平整、无毛刺、厚度均匀。3 切削用量的选择切削用量的选择一、背吃刀量的选择背吃刀量根据加工余量来确定。粗车主要根据毛坯尺寸和零件图尺寸来确定背吃刀量,粗车应尽量一次走刀切除全部余量,半精车和精车主要根据前工序预留的余量确定背吃刀量。二、进给量的选择粗车时对工件表面的表面粗糙度要求不高,所以应在工艺系统强度和刚度允许的前提下,根据选定的背吃刀量的大小,选取一个尽可能大的进给量
27、。精车时,进给量的选择主要受表面粗糙度的限制。在实际生产中,不管是粗车还是精车,进给量的选取主要靠查表或经验确定进给量。三、切削速度的确定选择切削速度时,要综合考虑各种因素的影响,根据具体情况去选择,总的原则是:要充分发挥刀具材料的切削性能和充分利用机床的能力,要保证加工质量和提高劳动生产率。4车外圆时常见问题车外圆时常见问题一、毛坯车不到尺寸原因:1.毛坯余量不够。2.毛坯弯曲没有校直。3.工件装夹没有找正。措施:1.养成良好的加工习惯,在加工前要按照产品图样和工艺规程复核毛坯或半成品的加工余量是否足够。2.棒料毛坯在制造、运输和保管过程中会产生弯曲变形,需通过在压力机上校直以保证加工余量均
28、匀及送料装夹的可靠。3.工件装夹时仔细校正。二、尺寸精度达不到要求原因:1.看错图样或刻度盘使用不当。2.量具有误差或读数不准确。3.没有试切和测量,盲目车削。4.工件材料线胀系数大,切削热使工件尺寸变化。措施:1.端正工作态度,加工前必须看清图样,加工时看清刻度盘上刻度值。2.量具使用前,必须调整零位,掌握正确的测量方法。3.根据加工余量计算背吃刀量,试车削,然后修正背吃刀量。4.对于线胀系数大的材料要了解其胀缩规律,或浇注切削液,降低工件温度。三、产生锥度原因:1.卡盘装夹时,工件悬伸部分太长,车削时因切削力的影响使前端让开,产生锥度。2.一夹一顶装夹时或两顶尖装夹时,后顶尖的位置不在主轴
29、轴线上。3.小滑板车削外圆时,小滑板位置不正,即小滑板的基准刻线跟中滑板的“0”刻线没有对准。4.床身导轨和主轴轴线不平行。5.车刀中途磨损严重。措施:1.尽量减少工件的伸出长度,或另一端用后顶尖支顶以增加刚度。2.车削前需通过调整尾座找正锥度。3.事先检查小滑板的基准线和中滑板“0”刻线是否对准。4.调整主轴轴线和床身导轨的平行度。5.选用合适的刀具材料或适当降低切削速度。五、表面粗糙度值达不到要求(详见本项目的知识链接部分)原因:1.各种原因引起的振动。2.刀具角度不当3.切削用量不合理措施:1.对各种振动因素关注并尽量减少其影响。2.选择适当的刀具角度。3.选择适当的切削用量。四、产生椭
30、圆原因:1.毛坯余量不均匀,切削过程当中背吃刀量变化太大。2.两顶尖装夹时,中心孔接触不良或顶尖顶的不紧,工件产生径向圆跳动。3.车床主轴间隙太大。措施:1.分粗车和精车。2.两顶尖装夹要求顶尖要松紧适当。3.检查主轴间隙,并调整合适,如磨损严重需换轴承。任务二 车端面1端面的车削端面的车削2车端面时常见问题车端面时常见问题1端面的车削端面的车削一、图样分析对端面的加工要求是:保证端面和零件轴线垂直,保证端面平整,保证一定的表面粗糙度值。轴类零件装夹找正之后的第一道工序往往是车端面,一是由于端面是纵向尺寸测量基准的缘故,先车端面以便后续尺寸的确定;二是由于轴类零件往往会采用顶尖装夹的装夹方式,
31、而顶尖装夹需要端面上的中心孔作定位基面,所以为了钻中心孔需先车平端面。二、工件的装夹车端面时,工件装夹在卡盘上,必须找正其平面和外圆。找正平面可以用划线盘和百分表。三、车端面的车刀实际工件加工时,车端面总是离不开车外圆,所以车端面车刀的选择原则和车削外圆的车刀选择原则基本相同,只需注意车刀的主偏角要能适应车外圆和车端面的加工,减少转换刀具的时间就可以了。车削端面经常使用的车刀有45车刀和90车刀,在车削大尺寸的铸锻件时,有时用到75左车刀。四、车端面的切削用量车端面的切削用量与车外圆时的切削用量基本相同,具体选择如下:背吃刀量p:粗车时p25mm;精车时p0.21mm进给量f:粗车时f0.30
32、.7mm/r;精车时f0.10.3mm/r切削速度c:车端面时切削速度随着工件直径的减少而减少,但计算时按端面的最大直径计算。五、车削端面注意事项1.由于端面直径从外圆到中心是变化的,在端面的边缘处切削速度较高,在靠近轴线处切削速度较低,切削速度的变化不易车出较低的表面粗糙度值,因此车端面时,主轴转速应比车外圆的转速选的高一些。2.车削较大的端面时,所车出的端面会略有内凹,即中心比外面略低,用刀口尺对光测量,可观测到在端面中心处略有间隙。3.在车削精度要求较高的大端面时,应将溜板箱上的锁紧螺栓锁紧,并将中滑板的导轨间隙调小,以减少车刀的纵向窜动,此时背吃刀量用小滑板刻度盘手柄调整,并用该手柄的
33、进给来控制工件的轴向尺寸。4.车刀刀尖严格对准工件的回转中心。2 车端面时常见问题车端面时常见问题一、.端面不平,产生凸凹现象或端面中心留有“凸头”。原因:1.车刀没有对准工件中心使端面中心留有凸头。2.用右偏刀从外圆向中心进给是床鞍没有固定,刀尖扎入端面产生凹面。3.小滑板镶条太松或刀架没有压紧,车刀受力后离开端面产生凸面。措施:1.车刀对准工件中心。2.车端面前固定床鞍。3.调整小滑板镶条,压紧四方刀架。二、表面粗糙度值偏高原因:1.手动进刀不均匀或太快。2.自动进给车削速度太慢。3.车刀不锋利措施:1.手动进给慢一些均匀些。2.适当提高切削速度。3.磨刀。三、毛面未车去原因:工件未找正。
34、措施:车削前找正工件。任务三 车台阶1台阶车削台阶车削2车台阶时常见问题车台阶时常见问题1台阶车削台阶车削一、台阶的车削1.低台阶的车削车削相邻两个直径相差不大的台阶时,可用90偏刀车外圆,车刀装夹后的主偏角必须等于90,利用车削外圆进给到所控制的台阶长度终点位置,2.高台阶的车削如果相邻两个台阶直径相差较大,就要用两把刀分几次车出,可先用一把Kr90的车刀粗车,然后用一把90偏刀(安装后主偏角在9390之间),分几次清根,清根时注意留够精车外圆和端面的余量。当精车外圆到台阶长度后,停止纵向进给,同时横向进给手柄由里向外均匀的车出,把端面精车一刀,至此一个台阶加工完毕。二二、台阶长度尺寸的控制
35、1.用刻线控制先用钢直尺或样板量出台阶的长度尺寸,然后用刀尖在台阶的所在位置处刻出一圈细线,然后按线痕车削。2.用手轮刻度盘控制CA6140型车床溜板箱的大手轮刻度盘转过1格,床鞍纵向移动1mm,利用手轮转过的格数可控制台阶的长度,车削时的长度误差在0.3mm左右。3.用挡铁控制在成批车削台阶轴时,为了迅速、准确的掌握台阶长度,可以采用挡铁定位的方法。2车台阶时常见问题车台阶时常见问题一、台阶不垂直轴线原因:1、低台阶由于车刀装夹后主切削刃与轴线不垂直。2、高台阶不垂直轴线的原因与端面产生凹凸原因相同。措施:1、装刀时应使主切削刃与轴线垂直。2、与解决端面凹凸的方法相同二、台阶长度不正确原因:
36、1、看错图样或量错尺寸。2、没及时停止自动进给,进给长度超过要求。措施:1、操作时集中精力。2、及时提前停止自动进给,用手动进给到尺寸。任务四 切断与车外沟槽1切断刀切断刀2工件的切断工件的切断3工件切断时的相关问题工件切断时的相关问题4车外沟槽车外沟槽1切断刀切断刀一、认识切断刀切断刀是一种刀杆和外圆车刀完全一样但刀头既窄又长的刀具,切削时,切断刀只作横向进给。刀头的前方是主切削刃,负责主要的切削工作,两侧是副切削刃,副切削刃对切口起修整作用,避免夹刀。为了减少材料的浪费并保证切断实心工件能切到工件的中心,一般切断刀的主切削刃较窄,刀头较长,刀头强度和刚度相对其他车刀要低,容易振动,刀头易折
37、断。二、切断刀的种类(一)高速钢切断刀(二)硬质合金切断刀1.前角0 切钢料时,通常0 取2030;切铸铁时,通常0 取0102.主后角0 一般取583.副后角0取12 切断刀两个副后角要对称4.主偏角kr 为905.副偏角kr 取11.5其作用为减少副切削刃和两侧面的摩擦,副偏角过大会削弱刀头的强度。6.主切削刃宽度a 主切削刃太宽,易产生振动;太窄,易折断7.刀头长度L 可按下式计算:L=h+(23)mm 式中h切入深度(mm),切断实心工件时,切入深度等于工件半径,切断空心工件时,切入深度等于工件的壁厚。(一)高速钢切断刀(二)硬质合金切断刀硬质合金切断刀的结构形状如下图所示。硬质合金切
38、断刀用于高速切断工件时,由于出屑速度快,当切屑与工件槽宽相等时容易堵塞在槽内,为了排屑顺畅,可将主切削刃两边倒角或磨成“人”字形,并在主切削刃上磨倒棱。为了增强刀头强度,一般把刀头下部做成鱼肚形。使用硬质合金切断刀时,由于是高速车削,发热量大,必须加强冷却,以免刀片脱焊,特别是当刀片磨损后,发热严重就更容易使刀片脱焊,为了防止发生过热和脱焊,在切削中应加注充分的切削液且注意及时修磨。三、切断刀的刃磨(一)刃磨顺序1.切断刀刃磨前,应先把刀杆底面磨平。2.在刃磨时,先磨两侧副后面,磨出各自的副偏角和副后角,保证获得完全对称的两侧副偏角和两侧副后角及保证主切削刃的宽度a。刃磨和测量两侧副后角时,应
39、以车刀底面为基准用钢直尺或90角尺检查以保证两个副后角对称。3.其次磨主后面获得主后角,必须保证主切削刃平直。4.最后磨前角和卷屑槽,为了保护刀尖,可在两边尖角处各磨出一个圆弧过渡刃。(二)刃磨时容易产生的问题1.卷屑槽太深,刀头强度低,容易折断,切断刀的卷屑槽不宜太深,一般是0.751.5mm。四、切断刀的安装切断刀安装是否正确,对切断能否顺利进行,切断的平面是否平直有直接的关系。保证切断刀主切削刃的中心线与工件轴线垂直和保证主切削刃严格对准工件的中心,是切断刀安装的两个主要问题。1.切断实心工件时,切断刀的主切削刃必须严格对准工件的中心,否则不能车到工件的中心,而且容易崩刃,甚至折断车刀。
40、2.安装时,切断刀的中心线和工件的轴线垂直,以保证切断刀两侧负偏角相等。3.切断刀不宜悬伸太长,否则容易产生振动。2.副后角不正确。副后角过大,则刀头强度差,切削时易折断;副后角出现负值,则刀具与工件侧面发生摩擦,刀具剧烈磨损甚至产生大量的热量损坏刀具。3.副偏角不正确。副偏角太大,刀头强度低,容易折断;副偏角为负值或不平直,不能用直进法车削;车刀左侧磨去太多,不能切割有高台阶的工件。2 工件的切断工件的切断一、切断时的切削用量:1.背吃刀量p等于切断刀主切削刃的宽度。2.进给量f由于切断刀的刀头强度比其他车刀低,切削时应适当的控制进给量。但进给量太小,切断刀后面跟工件产生强烈的摩擦会引起振动
41、。具体数值根据工件和刀具材料来决定。用高速钢切断刀时,进给量的选择范围如下:切钢料f0.050.1mm/r切铸铁f0.10.2mm/r用硬质合金切断刀时,进给量的选择范围如下:切钢料f0.10.2mm/r切铸铁f0.150.25mm/r3.切削速度c用高速钢切断刀时,切削速度的选择范围如下:切钢料c3040/min 切铸铁c1525/min 用硬质合金切断刀时,切削速度的选择范围如下:切钢料c80120/min 切铸铁c60100/min 1.直进法直进法是指垂直于工件轴线方向进给切断工件,直进法切断的效率高,但对车床的刚度、切断刀的刃磨和装夹都有较高的要求,否则容易造成切断刀折断。2.左右借
42、刀法左右借刀法是指切断刀在工件轴线方向反复地往返移动,随之两侧径向进给,直至工件被切断。左右借刀法常在切削系统刚度不足的情况下,用来对工件进行切断。3.反切法切断直径较大的工件时,由于刀头较长,刚度较低,很容易产生振动,这时可采用反向切断法,即工件反转,切断刀反装,这样切断时,切削力Fc的方向与工件重力G方向一致,这样不容易产生振动,而且切屑向下排出,不容易在槽中堵塞。二、切断的方法切断刀的强度、刚度都较差,切削条件不好,排屑困难,如果刃磨和装夹不正确,容易使切断刀折断。因此,切断刀装夹后要手动试切,确认正常工作后,才可以自动进给,而且切断时应该浇注充分的切削液。3 工件切断时的相关问题工件切
43、断时的相关问题一、切断时的注意事项1.如果被切断坯料的表面凹凸不平,最好先把外圆车一刀再切断或减小进给量,以免造成“扎刀”现象而损坏刀具。2.切断部分尽可能靠近卡盘,这样可以增加工件的刚性,否则容易产生振动或使工件抬起压断切断刀。3.不易切断的工件可以采用左右借刀法,此时切断刀减少了一个摩擦面,加大了槽宽,有利于排屑、散热和减少切削时的振动。4.切断由一夹一顶装夹的工件时,在工件即将切断时,应卸下工件后在切断。5.不允许用两顶尖装夹工件进行切断,以防切断瞬间工件飞出伤人,酿成事故。6.用手动切断时,手动进给要均匀,进给量既不要太大也不要过小。进给量过大,容易使切断刀折断。进给量过小甚至停止时,
44、容易使工件产生冷硬现象,加快刀具磨损,且引起振动。7.用高速钢切断刀切断工件时,应浇注切削液;用硬质合金刀切断工件时,中途不准停车,以免刀刃碎裂。二、切断时的振动问题切断工件时,往往容易产生振动,而使刀具损坏、使工件表面质量变坏。产生的可能原因有:主轴与轴承间隙、中滑板间隙和小滑板间隙太大。切断时转速过高,进给量过小。切断的棒料太长,在离心力的作用下产生振动。切断刀远离卡盘或其他支撑点。切断刀伸出过长。切断刀刃口太宽切断刀前角太小。实际工作中可以逐条对照找出解决的办法。三、切断刀折断的问题切断刀本身强度差,很容易折断,操作时必须特别小心。切断刀折断的原因:1.工件装夹不牢靠,切割点远离卡盘,在
45、切削力作用下,工件被抬起造成切断刀折断。2.切断时排屑不畅,切屑堵塞,使切断刀切削部分载荷增大,造成折断。3.切断刀前角过大,切削时进给量过大。4.切断刀的负偏角、负后角磨的太大,消弱了切削部分的强度。5.切断刀装夹与工件轴线不垂直,主切削刃与工件回转中心不等高。6.床鞍、中滑板、小滑板松动,切削时“扎刀”,造成切断刀折断。预防办法:针对上面的原因,在工作中预先检查纠正。四、控制切屑的形状和流向的问题切屑的形状和排出方向对切断刀的使用寿命、工件的表面粗糙度和生产效率都有很大的影响,所以在切断工件时,控制切屑的形状和流向是一个重要的问题。切断时理想的屑型应该是成直线型从工件槽里流出,然后卷成“宝
46、塔型”,或者使切屑变窄,顺利排出,为了达到这个目的可采取如下措施:1.在切断刀前面磨出13的倾角,使前面左高右低。前面倾角为0时,切屑容易在槽中呈“发条状”,不能理想的卷出。倾角太大会使切断刀受到一个侧向分力,使被切断工件的平面歪斜或造成扎刀而损坏刀具。2.把切断刀的主切削刃磨成人字形,使切屑变窄,以便顺利排出。3.卷屑槽的深度不宜过深,但其长度必须超过切入深度,以保证顺利排屑。五、工件切断后常见问题(一)切下的工件表面凹凸不平原因:1.窄切断刀的主切削刃与轴线不平行,且有较大夹角,进给时在侧向抗力作用下,刀头偏斜,造成切断平面内凹。2.刀尖圆弧刃磨或磨损不一致,使主切削刃受力不均造成切断中让
47、刀,使工件平面产生凹凸。3.两副偏角过大而且不对称,从而降低刀头强度,产生让刀现象。4.切断刀安装歪斜或副刀刃没有磨直。5.车床主轴有轴向窜动。措施:正确刃磨和安装切断刀。(二)表面粗糙度达不到要求原因:1.副偏角太小,产生摩擦。2.切削速度选择不当,没有加冷却液。3.切削时产生振动。4.切屑拉毛已加工表面。措施:正确刃磨切断刀、选择合理的切削速度并采取防振措施。4 车外沟槽车外沟槽常见的外沟槽如下图所示,其中a 图为外圆沟槽,b图为45外斜沟槽,c图为外圆端面沟槽,d图为圆弧沟槽。一、外圆沟槽的车削普通外圆沟槽的宽度一般比切断时的切口宽度宽一些,因此,矩形车槽刀和切断刀的几何形状相似,刃磨的
48、方法相同,只是矩形车槽刀的主切削刃比切断刀宽一些,但也不能太宽,太宽容易产生振动,有时车槽刀和切断刀可以通用。(一)车槽刀的装夹矩形车槽刀必须垂直于工件轴线,否则车出的槽壁可能不平直,影响车槽质量,装夹车槽刀时可以用90角尺检查其副偏角。(二)外圆沟槽的车削方法1.车精度不高且宽度较窄的矩形沟槽时,可用刀刃宽度等于槽宽的车槽刀,采用直进法一次进给车出。2.车精度要求较高的矩形沟槽时,一般采用二次进给车成,第一次进给车沟槽时,槽壁两侧留有精车余量,第二次进给时用等宽车槽刀修整。也可用原车槽刀根据槽深和槽宽进行精车。3.车削较宽的矩形沟槽时,可用多次直进法切割,并在槽壁两侧留有精车余量,然后根据槽
49、深和槽宽精车至尺寸要求。(三)其他形状外沟槽的车削方法1.圆弧形沟槽的车削较小的圆弧形槽,一般用成形刀一次车出;较大的圆弧形槽,可用双手联动车削,以样板检查修整。2.梯形沟槽的车削较小的梯形沟槽,一般用成型刀一次车削成形;较大的梯形沟槽,一般先车直槽,再用成形刀修整。用这种方法加工的沟槽,切削力较大,最好用回转顶尖支顶后进行,否则工件容易移位。任务五 车外圆柱面常用量具1钢直尺和卡钳钢直尺和卡钳2游标卡尺游标卡尺3千分尺千分尺4百分表百分表1钢直尺和卡钳钢直尺和卡钳一、钢直尺钢直尺是最简单的长度量具,它的长度有150mm,300mm,500mm和1000 mm四种规格。常用的是150 mm钢直
50、尺。钢直尺起始端是测量的基准,应保持轮廓完整,以免影响测量准确度。测量时,拇指贴靠工件,拿稳,尺子拿不稳,会造成测量不准确。读数时,应使视线与钢直尺垂直,不应倾斜,以免读数出现误差。钢直尺用于测量零件的长度尺寸,它的测量结果不太准确。这是由于钢直尺的刻线间距为1mm,而刻线本身的宽度就有0.10.2mm,所以测量时读数误差比较大,只能读出毫米数,即它的最小读数值为1mm,比1mm小的数值,只能估计而得。如果用钢直尺直接去测量零件的直径尺寸(轴径或孔径),则测量精度更差。其原因是:除了钢直尺本身的读数误差比较大以外,还由于钢直尺无法正好放在零件直径的正确位置。所以,零件直径尺寸的测量,也可以利用