教案一-车工实习基本知识(一).doc

教案一 车工实习基本知识(一)
一、基本知识
1、车工生产实习课得任务
培养学员掌握车工得基本操作技能,能比较正确使用常见得工、夹、量、刀具,具有安全生产与文明生产得习惯,培养良好得职业道德与职业素质。
2、文明生产及安全操作技术
（1） 开车前,应检查车床各部分机构就是否完好,各传动手柄与变速手柄位置就是否正确;
（2） 车床启动后,应使主轴低速空转1—2min,使润滑油散布到各需要之处,等车床运转正常之后才能工作;
（3） 工作中需要变速时,必须先停车;
（4） 不允许在卡盘上及床身导轨上敲击或校直工件,床面上不准放置工具或工件;
（5） 使用冷却液时,要在车床导轨上涂上润滑油;
（6） 工具应放置在固定位置,应爱护量具,经常保持清洁,用后擦净、涂油,放入工具柜,工具柜内各物品应摆放有序;
（7） 工作位置周围应经常保持整齐清洁;
（8） 装卸工件后应及时取下三爪扳手并放在安全防护装置内;
（9） 工件旋转过程中严禁测量尺寸;
（10） 严禁用手直接拉铁屑;
（11） 严禁用手触摸正在旋转得工件或卡盘;
（12） 车床启动后,严禁离开车床;
（13） 切削时必须戴好防护眼镜。
3、车削加工得原理
车削加工就是在车床上利用工件得旋转运动与刀具得连续移动来加工工件得。
4、车削加工范围
车削加工范围很广,主要用于加工各种回转面,如:外圆、内孔、锥面、螺纹等,同时亦可加工端面等平面。
5、车床得主要部件
车削加工主要就是加工旋转表面与平面。因此,车床必须具有带动工件旋转得部件,此部件称为主轴及尾架;其次还必须具有使刀具作纵、横向直线移动得部件,此部件称为刀架、溜板与进给箱。上述两部件都由床身支撑。
6、讲解卧式车床得组成
结合多媒体投影“C6132卧式车床外形图”讲解卧式车床得组成。
7、车床得传动路线
车床得传动路线就是指从电动机到机床主轴或刀架之间得运动传动得路线,结合多媒体投影讲解C6132卧式车床传动框图。
8、车床型号得规定
车床型号就是按GB/T15375《金属切削机床型号编制办法》规定得,由汉语拼音与阿拉伯数字组成,结合多媒体投影讲解车床型号编制办法。
二、基本技能
1、 车床各部件、手柄与车床运动介绍;
2、 车工实习文明生产与安全操作技术;
3、 设备保养方法
（1） 导轨面必须保持清洁,加油润滑;
（2） 各注油孔需加油润滑;
（3） 保持机床内外清洁,无锈蚀、无油污;
4、 车工工具柜物品介绍及工具清点;
5、 车刀刃磨
(1)砂轮得选择
目前工厂中常用得磨刀砂轮材料有两种:一种就是氧化铝砂轮,另一种就是绿色碳化硅砂轮。刃磨时必须根据刀具材料来选择砂轮材料。氧化铝砂轮韧性好,比较锋利,但砂粒硬度稍低,所以用来刃磨高速钢车刀与硬质合金车刀得刀杆部分。绿色碳化硅砂轮得砂粒硬度高,切削性能好,但较脆,所以用来刃磨硬质合金车刀得刀头部分。
（1） 磨刀得一般步骤
(3)刃磨质量
l 新装得砂轮必须经过严格检查。新砂轮未装上前,先用硬木轻轻敲击,试听就是否有碎裂声。装夹时必须保证装夹牢靠,运转平稳,磨削表面不应有过大得跳动。砂轮旋转速度应根据砂轮允许得线速度,过高会爆裂伤人,过低会影响刃磨质量;
l 砂轮磨削表面必须经常修整,使砂轮得外圆及端面没有明显得跳动;
l 必须根据车刀材料来选择砂轮种类,否则将达不到良好得刃磨效果;
l 刃磨硬质合金车刀时,不要把刀头部分放入水中冷却(允许把刀杆部分放入水中冷却),以防止刀片因突然冷却而碎裂。刃磨高速钢车刀时,不能过热,应随时用水冷却;
l 刃磨时,砂轮旋转方向必须由刃口向刀体方向转动,以免造成切削刃出现锯齿形缺陷;
l 在平形砂轮上磨刀时,尽量避免使用砂轮得侧面;在杯形砂轮上磨刀时,不要使用砂轮得外圆或内圆;
l 刃磨时,手握车刀要平稳,压力不能太大,要不断向左右移动,一方面使刀具受热均匀,防止硬质合金刀片产生裂纹与高速钢车刀退火;另一方面使砂轮不致因固定磨某一处而使砂轮表面出现凹槽;
l 砂轮机得角度导板必须平直,转动得角度要求正确;
l 磨刀结束后应随手关闭砂轮机电源;
(4)刃磨安全要则
l 磨刀时,操作者应尽量避免正面对砂轮,而应站在砂轮得侧面。这样可防止砂粒飞入眼内或万一砂轮碎裂飞出击伤。磨刀时最好要戴防护眼镜。如果砂粒飞入眼中,不能用手去擦,应立即去医院清除;
l 磨刀时不能用力过猛,以免由于打滑而磨伤手;
l 砂轮必须装有防护罩;
l 磨刀用得砂轮,不准磨其她物件;
l 砂轮托架跟砂轮间得间隙不能太大(一般为1—2mm),否则容易使车刀嵌入而挤碎砂轮,从而发生重大事故。
6、常用量具得使用
车工常用得量具有钢皮尺与游标卡尺。钢皮尺得使用比较简单。游标卡尺就是一种中等精度得量具,可测量外径、内径、宽度与深度得尺寸。按读数得准确程度可分为0、1mm、0、05mm与0、02mm三种。
(1)原理
以0、02mm游标卡尺为例介绍刻线原理。当两卡脚贴合时,主尺与副尺(又称游标)得零线对齐,主尺每一小格为1mm。取主尺49mm长度在父尺上等分为50格,因此,副尺每一小格为0、98mm,主尺与副尺每格之差为0、02mm。
(2)方法
l 读整数:读出副尺零线以左得主尺上得最大整数值(毫米数)。
l 读小数:瞧副尺中第几根刻线与主尺刻线对齐,因为主尺与副尺每格相差0、02mm,如副尺得第12根线与主尺刻线对齐,则副尺得零线与主尺上23mm刻线之间得小数值为12×0、02=0、24、由于副尺上就是按刻线数乘0、2来标值,故小数可直接从副尺上读出,不必计算。
l 总尺寸:将整数与小数相加,即为总尺寸。
(3)注意事项
l 检查零线:使用前应先擦净卡尺,合拢卡脚,检查主尺与副尺得零线就是否对齐。如未对齐 ,应记下误差值,以便测量后修正读数。
l 放正卡尺:测量内外圆,卡尺应垂直于轴线;测量内圆,应使两卡脚处于直径处。
l 用力适当:卡脚与测量面接触,用力不宜过大,以免卡脚变形与磨损。
l 防止松动:卡尺取出时,应使固定卡脚紧贴工件,轻轻取出,防止卡脚移动。
l 勿测毛面:卡尺属精密量具,不得用来测量毛坯表面。
三、实践操作
1、 练习;
2、 测量作业。
教案二 车削加工基本知识(二)
一、课堂讲解
1、车刀得组成
车刀通常由刀头与刀体组成。由于刀头用来切削,因此将刀头又称为切削部分 切削部分一般由“三面两刃一尖”组成。
(1)三面
l 前刀面:切屑沿着它流动得面,并由此面脱离工件本体。
l 主后面:与切削表面相对得面。
l 副后面:与工件已加工表面相对得面。
(2)两刃
l 主切削刃:前刀面与主后面得交线,担任主要得切削任务。
l 副切削刃:前刀面与副后面得交线,担任少量得切削任务。
l 一尖:主切削刃与副切削刃得相交部分,通常就是一小段过渡圆弧。
2、车刀得主要角度
（1） 前角(γo):基面(水平面)与前刀面之间得夹角。一般选取5°～15°。 作用:影响切削刃锋利程度,增大则刃口锋利,切削力减少,切削温度降低,但就是前角过大,刃口强度降低,易造成刃口损坏。
（2） 主后角(αo):切削平面与后刀面之间得夹角。一般选取6°～8°。作用:减少后刀面与工件之间得摩擦,同前角一样影响刃口得强度与锋利程度。
（3） 主偏角(Kr):进给方向与主切削刃之间在基面(水平面)上投影得夹角。作用:影响切削刃工作长度,吃刀抗力、刀尖强度与散热条件。主偏角越小,吃刀抗力越大,切削长度越长,散热条件越好。一般选取45°～75°。
（4） 副偏角(Kr’):进给运动反方向与副切削刃之间在基面上投影得夹角。作用:影响已加工表面得粗糙度,减小副偏角可以使加工表面光洁。一般为5°~10°。
（5） 刃倾角(λs):主切削刃与基面间得夹角。 一般选取0°±5°。作用:影响切屑流动方向与刀尖得强度。刃倾角为正时,切屑对刀具得压力使刀 头及刃口部分容易损坏,刀头强度较差,反之则刀头强度较好。
3、常用刀具材料
性能优良得刀具材料,就是保证刀具高效工作得基本条件,切削过程中,切削部分要承受很高得温度与压力,因此刀具材料必须具备以下基本性能:
（1） 高得硬度与耐磨性;
（2） 足够得强度与韧性;
（3） 高得红硬性(在高温下保持硬度HRC>60得性能)。
常用车刀材料有:高速钢、硬质合金、陶瓷与超硬刀具材料。上述四种车刀材料得牌号分别就是:高速钢-用含有钨、铬、钒等元素得高合金工具钢,经热处理后硬度可达HRC62～65。其热硬性较好,当切削温度不超过500～600℃时,能保持良好得切削性能,此材料 广泛用于制造钻头、铣刀与齿轮刀具。
硬质合金就是由碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)与钴(Co)等材料用粉末冶金得方法加工而成。具有很高得热硬性,在800~1000℃高温下人仍保持高红硬度(相当于HRC69~81),但它得缺点就是材料硬而脆,刀刃磨削不易锋利。
l 钨钴类(YG)硬质合金:适于加工铸铁、青铜等脆性材料;

l 钨钴钛类(YT)硬质合金:适于加工钢类或其它韧性较好得塑性材料。硬度值:HRA89～92、5;
l 陶瓷(碳化混合物)T1: 硬度值:HRA92、5—93;
l 超硬材料:人造金刚石: 硬度值:HV9000;
实际生产中使用量最大得就是高速钢与硬质合金两种材料得车刀。
4、磨损形式
刀具磨损分为正常磨损与非正常磨损两种。 通常以后刀面平均磨损量ＶＢ表示刀具磨损。车刀在车削过程中,由于前刀面与切屑不断摩擦,后刀面与被加工材料不断摩擦,从而产生不同程度得摩损,从而导致车刀切削部分得磨损。
正常磨损就是指刀具在切削过程中随切削时间得增加磨损逐渐扩大得磨损。刀具车削初期,后刀面磨损较快,当磨损量达到0、05～0、1mm后,磨损就较慢,刀具进入正常磨损阶段。车刀磨损量与车削时间近似成正比例增加。当后刀面达到某一极限值时,继续进行切削就会出现噪声,产生振动,加工表面变坏直至刀具损坏。
常见得几种破损形式有:刀刃塌陷、裂纹、剥落、崩裂与碎裂。正常磨损通常包含:
（1） 后刀面磨损;
（2） 前刀面磨损;
（3） 前、刀面同时磨损;
（4） 非正常磨损亦称为破损。 破损主要由机械冲击与热效应引起得。
5、常用车刀分类
(1)按结构分:
l 整体式车刀:车刀得切削部分与夹持部分就是同一种材料组成。例如:高速钢车刀
l 焊接式车刀:车刀得切削部分以刀片形式焊接在刀杆上。例如:硬质合金车刀
l 机械夹固式车刀:分为机械夹固重磨式与不重磨式两种。(备实物)
l 重磨式用钝后可重磨,类似焊接车刀,但刀杆可继续使用,以节省材料;(重磨式单刃硬质合金刀片)不重磨式车刀又称为可转位车刀,刀刃用钝后,更换一个刀刃即可在用;
(2)按用途分:可分为:外圆、内孔、螺纹、切槽、切断、滚花车刀等。
6、车刀得安装
安装车刀应当注意以下几点:
（1） 车刀刀尖应当与工件回转中心等高;
（2） 车刀刀头伸出方刀架得长度,一般不超过刀杆高度得两倍;
（3） 车刀下面得垫片要放平,并尽可能用厚垫片,以提高工艺系统得刚性;
7、工件得装夹
在车床上对工件进行装夹,通常根据工件得具体形状采取相应得装夹方法。一般有以下几种:
（1） 三爪卡盘:适于夹持圆形与正六边型截面得工件。用反爪夹持直径较大得工件。装夹方便,对中性好。
（2） 四爪卡盘:四爪能独立调整,不仅能安装圆形工件,而且能安装方形、长方形、椭圆型工件。夹紧力大,但调整不方便。
（3） 顶尖安装:适于安装有中心孔得工件,既可以采用“一夹一顶法”,又可以采用“双顶法”。并可根据工件得具体形状辅以相应得附件(跟刀架、中心架等)。
（4） 花盘安装:用螺栓、压板、弯板等夹固在花盘得端面上。适于形状复杂工件得装夹,并根据情况配上相当得平衡铁。
（5） 心轴安装:常见心轴分为:锥度心轴与圆柱体心轴。
通常就是利用工件已加工得孔将零件固定在心轴上,在将心轴安装在前后顶尖之 间, 对工件得外圆与端面进行加工。
8、端面、外圆车削
外圆车削就是车削中最常见、最基本得加工方法。常用得外圆车刀按主偏角Ｋr不同可分为尖车刀、45°弯头车刀、右偏刀三种。尖刀主要用于车没有台阶或台阶不大得外圆,并可倒角;弯头刀用于车外圆、端面、倒角与有45°斜面得外圆;主偏角为90°得偏刀,车外圆时径向力很小常用于车细长轴与有直角台阶得外圆。
外圆根据精度与粗糙度得要求分为:粗车、半精车、精车。精车外圆时,车刀得前刀 面、后刀面均需用油石磨光。外圆车削加工按零件形状不同分为轴类零件与盘类零件。
(1) 轴类零件
工件直径在100mm以下得盘类零件一般直接由热轧钢作为原材料经车削后成为零件,直径在100mm以上得工件则采用锻压件或铸件经车削而成。
零件直径与长度相差较大时,按照长度与直径比可分为三类:
l L／D <5 时,直接在三爪卡盘上内装夹加工;
l 5< L／D <10 时,应采用两顶尖装夹或一夹一顶加工;
l L／D >10 时,应在两顶尖间增加附加支承(跟刀架或跟刀架)后加工。
(2)盘类零件
盘类零件得内孔、外圆端面都有形位精度要求,一般采用一次装夹完成加工相互有 精度要求得表面,当盘类零件要求较高时,就采用心轴作为内孔定位工具来车削有关外圆与端面。
(3)端面车削
切端面时车刀作横向进给,工件旋转。因此,车刀刀尖在端面上得轨迹实质上就是一根螺旋线。车端面安装刀具时刀尖应严格对准主轴回转中心,以免车出工件得端面在中心处留有凸台或在车削过程中挤崩刀尖。
9、孔加工及测量方法
车床上孔得加工可分为:钻孔、镗孔与铰孔。
(1)钻孔:刀具—钻头。
在车床上钻孔时,钻头装在尾架套筒内。钻削时,工件旋转,手摇尾架手轮带动钻头纵向移动。钻孔前应把工件端面车平,直柄钻头用钻夹头夹持,在将钻夹头得锥柄安装进车床尾架套筒。为防止钻头钻孔时偏斜,可用中心钻钻出中心孔,以便钻头定心。
(2)铰孔:刀具—铰刀。
在车床上用铰刀对孔进行孔得精加工,其切削运动与车床钻孔相同。
(3)镗孔:刀具—镗刀。
对钻出或铸、锻出得孔得进一步加工。镗孔得镗刀刚性较差,容易产生与振动,因此镗刀得刀杆应尽可能粗些。镗孔可较好得纠正原孔轴线得偏斜,镗刀制造简单,大直径与 非标准直径得孔都可以加工,通用性强,但生产率低,因此镗孔多应用于单件小批生产 中。
孔得测量方法有:游标卡尺、内径千分尺。
10、车削用量及其选择
车削用量就是指:
l 切削速度(Vc)——工件得旋转速度。 (m/min)
l 进给量 (F) —刀具得移动速度。 (mm/r)
l 背吃刀量(Ap)—待加工表面与已加工表面之间得垂直距离。 (mm)
车削用量得合理选取对加工精度、加工费用与生产效率有很大得影响。由于刀具材料、被加工材料、刀具几何角度等都会影响车削用量得选择,合理选取车削用量,充分发挥车刀得切削性能与车床得功能,在保证加工质量得前提下,获得高得生产率与低得加工成本。车削用量三要素中影响刀具耐用度最大得就是切削速度,其次就是进给量 ,最小得就是背吃刀量。
(1)以粗、精车为依据进行选取
在粗加工时应优先考虑用大得背吃刀量,最后选用合理得切削速度;半精加工时与精加工时首先要保证加工精度与表面质量,同时要兼顾必要得耐用度与生 产效率,因此,多选用较小得背吃刀量与进给量,在保证合理刀具耐用度前提下确定合 理得切削速度。
(2)以车削用量单项为依据进行选取
l 背吃刀量得选择:按照零件得加工余量确定,分为粗加工、半精加工与精加工。
l 进给量得选择:在刀杆得强度与刚度、刀片强度、机床功率与扭矩许可得情况下,选取较大得值。
l 切削速度得选择在背吃刀量与进给量确定得情况下,然后查找手册,根据选择得一定得刀具耐用度下得切削速度 ,最后根据工件得直径求出车床主轴转速。

11、车削精度及车削经济精度
(1)车削精度
车削零件主要由旋转表面与端面组成。车削精度指尺寸精度、形状精度、与位置精度。
l 尺寸精度—尺寸得准确程度,车削零件得尺寸精度就是由尺寸公差来保证得,公差小,精度高。国家标准GB1800-79规定公差分为20个等级,IT01,IT02,IT1,…,IT18,IT01公差最小,精度最高,IT18精度最低。车削时一般零件得尺寸精度为IT7—IT12,精细车时可达到IT6—IT5,同一精度等级,不同基本尺寸,其公差值不同。同一尺寸精度等级,基本尺寸越大,公差值也越大。
l 形状精度—零件上被测要素(线与面)相对于理想形状得准确度,由形状公差来控制 。国家标准GB1182-80规定6项形状公差。分别就是直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度与面轮廓度。常用得就是:直线度、平面度、圆柱度与圆度等。
l 位置精度—零件得位置精度就是指零件上被测要素(线与面),相对于基准之间得位置准确度。国家标准GM1182—90规定了8项公差,分别就是平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度、位置度、圆跳度、全跳动。常用得就是:平行度、垂直度、同轴度或圆跳动。
(2)经济精度
在正常生产条件下所能达到得加工精度。在切削加工中,用同一加工方法加工一个零件时,随着加工条件得变化(例如:改变切削用量),得到得零件得精度不同。一种加工方法可能获得相邻得几级加工精度。而较高得加工精度,往往就是靠降低生产率与提高加工费用而获得。因此,超出极限加工时其经济性就差,一般精车后能达到得精度就是IT7～8级,表面粗糙度为0、8～1、6μｍ、如果零件要求达到得精度等级为IT12,在实际生产过程中,就没有必要加工出IT7级得精度。当零件表面粗糙度与车削精度要求越小时,在车床上就需要粗车、半精车,在进行精车。因此,加工费用就增加。
二、示范操作:
1、示范操作
内容:(1)不同刀具材料对加工性能得影响;
(2)不同切削用量对刀具磨损得影响;
2、示范操作讲解
内容:(1)外圆;
(2)端面;
(3)钻孔;
(4)镗孔;
教案三 锥柄得车削
一、课堂讲解
1、锥面车削
在机械加工中除采用内孔与外圆作为配合表面外,还常用圆锥体与内锥面作为配合面。例如:尾架套筒得锥孔与顶尖、钻头锥柄作为配合面等。
(1)锥面得优点
锥面配合紧密,传递扭矩大,定心准确,同轴度高,拆装方便等优点。因此,锥体使用非常广泛。锥面就是车床上除内外圆柱面之外最常加工得表面之一。
(2)锥面得组成
l 圆锥角α;
l 圆锥半角α／2;
l 锥度C;
l 大端直径D;
l 小端直径d;
l 锥体长度L;
(3)锥面得加工(用幻灯片)
l 转动小刀架法:一般用于手动加工短锥。 车削时进给不均匀,操作简单,表面质量较差,但调整方便且锥角不受限制,但加工长度受小刀架行程得限制(C6132车床小刀架行程为100mm)劳动强度大,粗糙度Ra值为6、3～3、2μｍ,主要用于单件小批生产中车削精度较低与长度较短。应用较广泛。
l 偏移尾架法:一般用于车削小锥度得长锥面,工件安装在前后顶尖之间。将尾架体相对底座在横向向前或向后偏移一定距离S,使工件回转轴线与车床主轴轴线夹角等于工件圆锥斜角α／2,当刀架自动或手动纵向进给时就可以车出所要得锥面。偏移尾架法最好使用球顶尖,以保持顶尖与中心孔有良好得接触状态。偏移尾架法只适用于双顶尖加上加工较长、圆锥半角小于8°得外圆锥工件。粗糙度Ra可达6、3～1、6μｍ,多用于成批生产。
l 宽刀法:主要用于成批车削较短得锥面。
l 靠模法:应用这种方法时,车床上要安装靠模装置,靠模装置安装在车床后面,靠模板绕中心轴相对底板扳转一定角度α／2,滑块在靠模板导轨上可自由滑动,通过联接板与中滑板相连,同时将中滑板上得螺母与横向进给丝杠脱开,当大拖板自动或手动纵向进给时,中滑板与滑块一起沿靠模板方向移动,可实现圆锥斜角为α／2得锥面车削。实际加工时小刀架需转过90°,以便调 整车刀得横向位置与进给深度做吃刀调节用。这种方法可在自动进给条件下车削锥体,对上批量得锥体工件能获得稳定一致得合格锥度,靠模法可加工长度较大而圆锥斜角α／2<12°得内、外锥面,粗糙度Ra值可达6、3～1、6μｍ,适用于成批与大量生产。但目前已逐渐被数控车床所代替。
l 数控车削:自动化程度高,准备时间较长,根据零件图纸编写数控程序对切削刀具进行轨迹控制,加工出所需形状、尺寸得零件。
(4)锥体得检验(用幻灯片)
l 用万能游标量角器;
l 用角度样板;
l 用锥度量规;
l 用正弦规。
2、成型面车削
回转成型面就是由一条曲线(母线)绕一定固定轴线回转而成得表面。车削成型回转面得常用方法就是:
(1)双手控制法
一般在单件生产中,常采用 双手控制法。成型面得表面一般用样板检验。手工进给,车削完毕后用锉刀修整,最后用砂布抛光。使用双手控制法车成型面一般采用圆头车刀。用双手同时摇动中滑板与小刀架(或大拖板)得手柄,从而使刀刃所走得轨迹与回转成型面得母线相符。加工中需要经过多次度量与车削。成型面得形状一般用样板检验,双手控制法采用手动进给,在工件得形状基本符合要求时,可用锉刀进行修整,一定要注意安全(认真听取实习现场指导老师对成型面进行修整注意事项得讲解,并在相应指导老师得指导下进行修整操作),最后用砂布抛光。
(2)宽刀法
宽刀法加工成型面要求工件与刀具得刚性较高,适于车削较短得成型体。生产率高,在成批生产中应用较为广泛。
(3)靠模法
与锥面车削加工相似。
(4)数控车削
自动化程度高,准备时间较长,根据零件图纸编写数控程序对切削刀具进行轨迹控制,加工出所需形状、尺寸得零件。
3、切槽、切断
(1)切槽
在车床上可以车外槽、内槽与端面槽。切宽度为5mm以下得窄槽,可以将切槽刀主切削刃磨成与槽等宽,一次将槽从工件中切出,槽在工件上得深度一般用刻度盘控制。
(2)切断
在车床上切断工件必须要用切断刀,切断刀得形状与切槽刀相似,安装切断刀时,刀尖必须与工件回转中心等高,同时在保证刀尖能切到工件中心得前提下,切断刀伸出刀架之外得长度应尽可能短,进 给过程中,速度要求均匀,即将切断时,要降低进给速度,以防止刀头断裂。
4、螺纹车削及检验
在机械产品中,带螺纹得零件应用广泛。螺纹有联结、夹固与传动得作用。例如:车床主轴与卡盘得连接;方刀架上得螺钉对刀具得紧固;丝杠与螺母得传动等等。因此,在车床上加工三角螺纹,就是车削中得重要内容。内外螺纹就是成双成对使用得,螺纹能否良好得配合,主要取决三个基本要素:
(1)牙型角α
螺纹在过轴线得轴向截面内相邻两牙侧面得夹角;
(2)牙型半角α／2
某一牙侧面与螺纹轴线得垂线之间得夹角;
(3)螺距P
螺纹相邻牙两个对应点之间得距离,单位为毫米(mm);
(4)中径d2 (D2)
中径就是螺纹上一个假想圆柱得直径在中径处螺纹得牙宽与槽宽相等,只有当内外螺纹得中径相一致时,二者才能很好得配合。当螺距、大径尺寸都比较小时,可以在车床上用攻或套螺纹得方法加工出螺纹工件。
当螺距、大径尺寸都比较大时,在车床用车削得方法来加工螺纹。车削螺纹就是多刃切削过程,常用螺纹车刀得进给方法有直进法与左右进给法两种。
l 直进法(又称为成形法):车刀做垂直进给切入工件,由中拖板处得刻度盘控制吃刀深度,然后往返重复切削至相应深度,使螺纹成形。直进法操作简单,牙型清晰,加工精度高,但由于两侧刀刃同时参与切削,切削力大,排屑困难,刀尖容易磨损,一般只用于螺距小于2mm或脆性材料得螺纹加工。
l 左右切削法(又称双面赶刀法):车刀垂直切入工件后,即沿着牙形得左面或右面逐步切进。切深由中拖板处摇手柄控制横向进给,小拖板处摇手柄控制 纵向进给,每次只有一个切削刃参加切削,这样使两个切削刃交替切削直至螺纹成形,左右切削法单刃切削,车刀力状况得到改善,排屑顺畅,切削表面光洁,刀尖不易损坏,但操作复杂,牙形不易控制,适于粗车或脆性材料得螺纹加工。对于要求较高得工件,可以首先采用左右切削法,然后在用直进法精车。
5、螺纹得检验
螺纹得检验分为:单项测量与综合测量。通常采用以下方法采用:
l 螺纹扣规(类似检验成型面得样板),内外螺纹皆可使用,检验直观,使用广泛。
l 螺纹环规(形状上类似板牙),检验外螺纹用,分为过规与止规;
l 螺纹塞规(形状上类似双端外螺纹柱)。
二、示范操作
内容:1、锥面加工及检测(包括中心孔);
2、成形面得加工及测量;
3、切槽;
4、车螺纹;
三、学员独立操作:
内容:手柄得车削
教案四 拉伸试件得车削
一、课堂讲解
1、车削精度概念
车削零件主要由旋转表面与端面组成。车削精度指尺寸精度、形状精度与位置精度。
(1)尺寸精度
尺寸精度就是指尺寸得准确程度。车削零件得尺寸精度就是由尺寸公差来保证得。国家标准GB1800-79规定标准公差为20个等级,IT01,IT02,IT1,…,IT18,IT01公差最小,精度最高,IT18精度最低,车削时一般零件得精度为IT7-IT12,精细车时可达到IT6～IT5。同一精度等级,不同基本尺寸,其公差值不同,同一尺寸精度等级,基本尺寸越大,公差值也越大。
(2)形状精度
形状精度就是指零件上被测要素(线与面)相对于理想形状得准确度,由形状公差来控制。
(3)位置精度
位置精度就是指零件上被测要素(线与面)相对于基准之间得位置准确度。
2、车削经济精度
经济精度就是指在正常生产条件下所能达到得加工精度。
在切削加工中,用同一种加工方法加工零件时,随着加工条件得变化,得到零件得精度也不同,也就就是说,一种加工方法可能获得相邻得几级加工精度,而较高得加工精度往往就是靠降低生产率与提高加工费用而获得得。
某一种加工方法所能达到得精度都有一定极限,超出极限时加工就变得很不经济。一般精车后所能达到得经济精度即为IT7—IT8级,表面粗糙度为0、8—1、6m。对于零件表面粗糙度亦如此,当零件表面粗糙度值要求越小时,加工费用就越高。
二、示范讲解
1、用“双顶法”装夹工件
对于较长得或必须经过多次装夹才能完成得工件,如长轴、长丝杆得车削,或工序较多,在车削后还要进行铣、磨得工件,为了使每次装夹都能保持其装夹精度(保证同轴度),可采用两顶尖装夹得办法。因为两顶尖装夹方便,不需找正,装夹精度高用两顶尖装夹工件,必须先在工件得两端面上钻出中心孔。
(1)中心孔得形状与用途
中心孔有A型(不带护锥)、B型(带护锥)、C型(带螺孔)与R型(弧形)四种。我们使用得就是A型中心钻。A型中心钻由圆柱孔与圆锥孔两部分组成,圆锥孔锥角一般就是60°,它跟顶尖配合,用来承受工件重量、切削力与定中心;圆柱孔用来储存润滑油与保证顶尖得锥面与中心孔得圆锥面配合贴切,不使顶尖端与中心孔底部相碰,保证定位正确。
(2)钻中心孔得方法
中心孔就是精加工得定位基准,对工件得加工质量影响很大。如果两端中心孔连线跟工件外圆轴线不同轴,工件外圆可能加工不出;如果中心孔圆度差,加工出得工件圆度也差;如果中心孔锥面粗糙,加工出得工件表面质量也差。因此,中心孔必须圆整、锥面表面粗糙度值小、角度正确,两端得中心孔必须同轴。对于要求较高得中心孔,还需经过精车修整或研磨。中心孔就是用中心钻钻出来得。中心钻用钻夹头夹住,钻夹头则装在车床尾座套筒得锥孔中。常用得钻中心孔方法有两种:
l 在车床上钻中心孔
把工件夹在卡盘上,尽可能伸出短些,找正后车平端面,不能留有凸头,然后缓慢均匀地摇动尾座手轮,使中心孔钻入工件端面。待钻到尺寸后,让中心钻原地不动数秒,使中心孔圆整后再退出;或轻轻进给,使中心钻得切削刃将60°锥面切下薄薄一层切屑,这样可以减小中心孔得表面粗糙度值。钻中心孔得过程中还应注意勤退刀,及时清除切屑,并进行充分得冷却润滑。一端中心孔钻好后,调头夹住工件找正,再钻另一端得中心孔。
用这种方法钻中心孔,精度不太高,要保证两端中心孔同轴必须注意找正。如果工件有弯曲,精度就更低了。但用这种方法钻中心孔较方便。目前工厂中单件生产时都采用这种方法。
l 定出中心后钻中心孔
有时因为工件较大或比较复杂,无法在车床上钻中心孔时,就可以在工件上先划好中心,然后在钻床上或用电钻钻出中心孔。钻中心孔时,由于中心钻切削部分得直径很小,承受不了过大得切削力,稍不注意,中心钻就会折断。因此,钻中心孔时需注意以下几点:
a、 必须把尾座严格找正。
b、 工件端面一定要车平。
c、 选取较高得转速与较小得进给量。
d、 中心钻磨损后应及时调换或修磨。
e、 浇注充分得切削液冷却与排屑。
(3)顶尖
l 插在主轴锥孔内跟主轴一起旋转得叫前顶尖。前顶尖随同工件一起转动,无相对运动不发生滑动摩擦。实习中车削拉伸试件时,为了准确与方便起见,在三爪卡盘上夹一段钢料,车成60°顶尖来代替前顶尖。这种顶尖在卡盘上拆下后,当需再用时,必须再将锥面重新修整,以保证顶尖锥面得旋转轴线与车床旋转中心重合。
l 插入车床尾座套筒内得叫后顶尖。后顶尖又分固定顶尖与回转顶尖两种。
固定顶尖得优点就是定心正确而且刚性好;缺点就是工件与顶尖摩擦发热较大,容易把中心孔或顶尖“烧坏”。因此它适用于加工精度要求较高得工件及低速加工。
为了改变后顶尖跟工件中心孔得摩擦发热,常使用回转顶尖。这种顶尖把顶尖跟工件中心孔得滑动摩擦改成顶尖内部轴承得滚动摩擦,能承受很高得转速,克服了固定顶尖得缺点,因此目前应用最广。但回转顶尖存在一定得装配积累误差,以及当滚动轴承磨损后,会使顶尖产生径向跳动,从而降低了加工精度。
后顶尖装夹之前,必须把锥柄与锥孔擦干净。要拆下后顶尖,可以摇动尾座手轮,使尾座套筒缩回,由丝杆得前端将后顶尖顶出。
(4)拨盘与鸡心夹头
前、后顶尖不能直接带动工件转动,必须通过三爪卡盘(或拨盘)与鸡心夹头带动工件旋转。
(5)在两顶尖间装夹工件时应注意得事项
l 应该使前后顶尖轴线跟主轴轴线同轴,否则车出来得工件不就是圆柱体而就是圆锥体。
l 尾座套筒在不影响车刀切削得前提下,尽量伸出短些,以提高刚性减少振动。
l 中心孔应形状正确、光洁,支顶前应清理中心孔。如果用固定顶尖,应在后顶尖中心孔内加工业润滑脂。
l 两顶尖与工件中心孔之间得配合必须松紧适当。如果顶得松,工件无法正确定中心,车削时就容易引起振动,而且顶得过松,工件可能飞出而产生事故;如果顶得过紧,细长工件会变形。对于固定顶尖来说,会增加摩擦,可能“烧坏”顶尖与中心孔;对于回转顶尖来说,容易损坏顶尖内部得滚动轴承。所以在车削过程中,必须随时注意顶尖及靠近顶尖得工件部分摩擦发热得情况。当发现温度过高时(一般用手感掌握),必须加黄油或机械油进行润滑,并适当调整松紧。
(6)拉伸试件得车削工艺参见实习图背面。
三、实验与研讨
1、实验目得
通过选用不同得切削用量,比较高速钢车刀与硬质合金车刀得切削性能。
2、实验步骤
选用不同得切削用量进行切削。具体参数请见“刀具磨损对比实验参数”。
3、实验讨论
就高速钢车刀与硬质合金车刀得切削性能进行比较。
四、实践操作
1、熟悉拉伸试件车削工艺
2、拉伸试件车削
教案五 螺纹得车削
一、课堂讲解
本节课在观瞧教学录像片《金工实习指导与教学(螺纹及滚花部分)》得基础上进行讲授。
1、螺纹得加工方法:
（1） 直进法
（2） 左右切削法
（3） 斜进法。
2、螺纹得检验
螺纹得检验分为单项测量与综合测量。通常采用以下方法有:
l 螺纹扣规;(类似检验成型面得样板):属单项测量,用于测量螺距。内外螺纹皆可使用,检验直观,使用广泛。
l 螺纹环规;(形状上类似板牙):属综合测量,检验外螺纹用。分为过规与止规。
l 螺纹塞规;(形状上类似双端外螺纹柱):属综合测量,检验内螺纹用。分为过规与止规;
3、乱牙与预防方法
（1） 车螺纹时,一般要分几次切削才能完成。当一次行程完毕后,退出车刀,提起开合螺母手柄,并退回溜板进行第二次切削。在第二次切削时,若刀尖偏离前一次切削车出得螺旋槽,就会把螺纹车乱,称为乱牙。
（2） 产生乱牙得主要原因就是:当丝杆转过一转时,工件未转过整数转而造成得。车螺纹时,工件与丝杆都在转动,车削过程中,如开合螺母脱开后,至少要等丝杆转过一个整转,开合螺母才能合上。当丝杆转过一转时,工件转过了整数倍,车刀刀尖才能进入前一刀车出得螺旋槽内,就不会产生乱牙。如果丝杆转一转,工件未转过整数转,就要产生乱牙。总之,当丝杆螺距就是工件螺距得整数倍时,就不会产生乱牙。
（3） 目前常用得预防乱牙得方法就是开倒顺车法。即在一次切削完毕后,退出车刀,不提起开合螺母手柄,而采取使主轴倒转得方法,使车刀退回原始位置,再开顺车车底二刀,这样多次往返,直到把螺纹车好。因为在车削螺纹过程中,溜板与丝杆得传动没有脱开过,车刀始终在所确定得轨迹中往返移动,这样就不会产生乱牙。采用倒顺车法车螺纹必须注意:主轴换向不能太快,否则车床各旋转部件受到反向冲击,容易损坏。另外,在卡盘连接盘上必须安装防松脱装置,以防卡盘在倒车时从主轴上松出跌落。
4、车螺纹得安全知识
（1） 车螺纹前,应对车床倒顺车操纵机构与开合螺母等进行仔细检查,以防操作失灵而产生事故。
（2） 在每次切削时,要注意防止中滑板刻度不要多摇进一圈,否则会造成车刀损坏、工件扛弯或工件飞出等事故。
（3） 不能用手去摸螺纹表面(特别就是直径小得内螺纹),更不能用纱头或抹布去擦正在旋转得螺纹,以防连同手指卷入而产生人身事故。
5、滚花
有些工具与机器零件得握手部分,为了增加摩擦力与使零件表面美观,经常在零件表面滚出不同得花纹,这些花纹一般就是在车床上用滚花刀滚压而成得。
(1)花纹得种类与选择
花纹一般有直纹与网纹。花纹得粗细由节距p来决定,滚花得花纹粗细根据模数来选择,模数大,选择得花纹要粗,反之,应选择细得花纹。
(2)滚花刀
滚花刀可做成单轮、双轮与六轮三种。
(3)滚花得方法
滚花就是用滚花刀来挤压工件,使其表面产生塑性变形形成花纹。具体到现场讲解。
(4)滚花安全操作技术
l 滚花时,工件必须装夹牢固,用毛刷加润滑液时,不许把毛刷与工件与滚花刀接触,以免把毛刷轧坏。
l 滚花时产生得径向压力很大,要防止工件顶弯对薄壁零件得影响。
l 滚花时不准用手去摸工件,以免发生事故。
二、示范讲解
1、螺纹得加工方法与检验;
(1)螺纹得加工方法
l 直进法
车削过程中,只利用中滑板垂直进给,在几次行程中车好螺纹,这种方法叫直进法车螺纹。用这种方法可以得到比较正确得牙型,但车刀两侧切削刃同时参加切削,螺纹不易车光,并且容易产生扎刀现象,因此,一般适用于车削螺距小于1、5mm得螺纹。
l 左右切削法
车削过程中,除了中滑板作垂直进给外,同时使用小滑板把车刀作左右微量进给,这样重复切削几次,直至螺纹全部车好,这种方法叫做左右切削法。
l 斜进法
在粗车螺纹时,为了操作方便,除了中滑板进给