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教学步骤
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附：主要知识
新课导入：
如图1所示，由于大部分机床同时采用左右切削生产效率不高，因
此对该类零件一般采用多次装夹完成加工。换装后第二次对刀与第一次
对刀在Z向不同方法，需要在已加工端面找一基准完成对刀。
另外，端面切削是车削加工中不可避免的容，尤其是大余量切削需
采用不同的方法完成，故需专门对端面切削的方法进行讲解。
图1
展示相关的
ppt、视频教学
资料
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一、多次装夹零件加工
如图2所示，是一个较为典型的轴类零件，需要在数控车床是完成加工。该零件由圆弧面、圆柱面、外螺纹、槽等构成。毛坯尺寸为Φ45mm×102mm。
图2
①分析零件图（略）
②工艺方案及加工路线的确定
以右端面中心点为原点建立工件坐标系。根据该零件的具体形状，加工时需分两次装夹。第一次装夹加工左边端面、外形轮廓。第二次装夹加工右边端面、外形及螺纹。
具体加工路线为：
第一次装夹：车左端面---粗车外形轮廓，留0.5mm ---精车外形轮廓
第二次装夹：车右端面至尺寸---粗车外形轮廓，留0.5mm ---精车外形轮廓---切槽---车螺纹。
数控加工工序卡见表1
③装夹方案确定
该零件要两次装夹，第一次夹持毛坯，伸出65mm，找正并夹紧。第二次掉头装夹已车削好的Φ35圆柱面，为了不损伤工件，夹持前通过铜皮或开槽的工装套间接夹持工件。
④刀具设计与选择
1号刀：外圆车刀，用于加工左右端面及外形轮廓粗车。
2号刀：切槽刀，用于加工螺纹退刀槽。
3号刀：60°外螺纹车刀，用于加工外螺纹。
4号刀：外圆车刀，用于外形轮廓精车。展示相关的ppt、视频教学资料
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G1 X30
G0 X50 Z150
T0303 S300 换螺纹刀G0 X30 Z2
G92 X27.1 Z-32 F2 车螺纹X26.5 第二刀
X25.9 第三刀
X25.5 第四刀
X25.4 第五刀
X25.4 光一刀
G0 X50 Z150
T0101
M30 程序结束
二、端面切削
1、端面车削固定循环(G72)
格式： G72 W（△d）R(e)
G72 P(ns)Q(nf)U(△u)W(△w)F(f)S(s)T(t)
△t,e,ns,nf, △u, △w，f,s及t的含义与G71相同。
功能：如图6-28所示，除了是平行于X轴外，本循环与G71相同。
图3 G72循环示意图展示相关的ppt、视频教学资料
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2、外经/径啄式钻孔循环(G75)
格式：G75 R(e);
G75 X(u) Z(w) P(△i) Q(△k) R(△d) F(f)
功能：以下指令操作如图6-31所示，除X用Z代替外与G74相同，在本循环可处理断削，可在X轴割槽及X轴啄式钻孔。
图4 G75循环示意图
案例一：仿真加工
如图4所示，是一个较为复杂的轴类零件，该零件由圆弧面、圆柱面、圆锥面、外螺纹、槽等构成。毛坯尺寸为Φ45mm×122mm。
图4 典型轴类零件展示相关的ppt、视频教学资料
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教学步骤与过程备注3.学生活动
用外径粗加工复合循环编制图示台阶轴零件的加工程序：要求循
环起始点在A(45，3)，切削深度为1.5mm（半径量）。
（毛坯：φ45×110）
图6
课后
小结
作业布置任务单4 (3)
文化理论课教案（首页）共5 页 科目车工 工艺 学 第二章 第2节 课 题 轴类工件 的装夹 授课 日期 月号课时2 授 课方式讲授 作业 题数 3题 作业 时间 45ˊ班级： 教学目的1、掌握轴类工件装夹的四种方法。 2、了解中心孔的形状和作用。 3、了解固定顶尖和活动顶尖的优缺点。 教具 挂图 1、使用中心孔的挂图。 2、使用中心钻的实物。 3、使用固定顶尖和活 动顶尖的挂图和实物。 重点四种不同的轴类工件装夹方法 难 点 四种不同的轴类工件装 夹方法 教学回顾1、车轴类零件时，一般有那几种安装方法。 2、中心孔分为哪四种。 3、前、后顶尖的工作条件有何不同。 4、固定顶尖和活动顶尖的优缺点。 说明本次课将使用中心孔、固定顶尖和活动顶尖的挂图和实物进行讲解，其中用两顶尖装夹轴类工件将结合实操的示范和课本的内容进行分析讲解。要让同学们理解并掌握各种方法的优、缺点和适用性。 审阅签名：
课题: §2.2 轴类工件的装夹 教学回顾及提问： 1、车外圆和端面时，可以使用哪几种车刀。 2、粗车刀和精车刀有哪些要求。 3、切断刀的刀头长度应怎样计算。 4、反切断法有什么好处，使用时应注意什么。 课题引入: 切削加工时，工件必须在机床夹具中定位和夹紧，使它在整个切削过程中始终保持正确的位置。 根据轴类工件的形状、大小和加工数量不同，常用以下几种方法装夹工件。 授课内容： 一、用三爪自定心卡盘（俗称三爪卡盘）装夹 自定心卡盘的三个卡爪是同步运动的，能自动定心，工件装夹后一般不需找正。 优点：自定心卡盘装夹工件方便、省时。 缺点：夹紧力没有单动卡盘大。 适用于装夹外形规则的中、小型工件。 二、用单动卡盘（俗称四爪卡盘）装夹 缺点：卡盘找正比较费时。 优点：夹紧力较大。 适用于装夹大型或形状不规则的工件。 单动卡盘可装成正爪或反爪两种形式，反爪用来装夹直径较大的工件。 三、用两顶尖装夹 对于较长或必须经过多道工序才能完成的轴类工件，为保证每次安装时的精度可用两顶尖装夹工件。 优点：两顶尖装夹工件方便，不需找正，装夹精度高。 缺点：用两顶尖装夹工件，必须先在工件端面钻出中心孔，夹紧力较小。 适用于形位公差要求较高的工件，和大批量生产。 一)、中心孔的形状和作用时间分配和教学方法 5分钟 复习上节课内容和提问 3分钟 8分钟 结合实习课内容进行讲解 8分钟 结合实习课内容进行讲解 8分钟 使用挂图进行讲解
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附：主要知识 新课导入： 如图1所示，由于大部分机床同时采用左右切削生产效率不高，因 此对该类零件一般采用多次装夹完成加工。换装后第二次对刀与第一次 对刀在Z向不同方法，需要在已加工端面找一基准完成对刀。 另外，端面切削是车削加工中不可避免的容，尤其是大余量切削需 采用不同的方法完成，故需专门对端面切削的方法进行讲解。 图1 展示相关的 ppt、视频教学 资料 职业技术学院Yibin Vocational & T echnical College
一、多次装夹零件加工 如图2所示，是一个较为典型的轴类零件，需要在数控车床是完成加工。该零件由圆弧面、圆柱面、外螺纹、槽等构成。毛坯尺寸为Φ45mm×102mm。 图2 ①分析零件图（略） ②工艺方案及加工路线的确定 以右端面中心点为原点建立工件坐标系。根据该零件的具体形状，加工时需分两次装夹。第一次装夹加工左边端面、外形轮廓。第二次装夹加工右边端面、外形及螺纹。 具体加工路线为： 第一次装夹：车左端面---粗车外形轮廓，留0.5mm ---精车外形轮廓 第二次装夹：车右端面至尺寸---粗车外形轮廓，留0.5mm ---精车外形轮廓---切槽---车螺纹。 数控加工工序卡见表1 ③装夹方案确定 该零件要两次装夹，第一次夹持毛坯，伸出65mm，找正并夹紧。第二次掉头装夹已车削好的Φ35圆柱面，为了不损伤工件，夹持前通过铜皮或开槽的工装套间接夹持工件。 ④刀具设计与选择 1号刀：外圆车刀，用于加工左右端面及外形轮廓粗车。 2号刀：切槽刀，用于加工螺纹退刀槽。 3号刀：60°外螺纹车刀，用于加工外螺纹。 4号刀：外圆车刀，用于外形轮廓精车。展示相关的ppt、视频教学资料 职业技术学院Yibin Vocational & T echnical College
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附：主要知识 新课导入： 如图1所示，由于大部分机床同时采用左右切削生产效率不高，因此对该类零件一般采用多次装夹完成加工。换装后第二次对刀与第一次对刀在Z向不同方法，需要在已加工端面找一基准完成对刀。 另外，端面切削是车削加工中不可避免的内容，尤其是大余量切削需采用不同的方法完成，故需专门对端面切削的方法进行讲解。 图1展示相关的ppt、视频教学资料
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一、多次装夹零件加工 如图2所示，是一个较为典型的轴类零件，需要在数控车床是完成加工。该零件由圆弧面、圆柱面、外螺纹、槽等构成。毛坯尺寸为Φ45mm×102mm。 图2 ①分析零件图（略） ②工艺方案及加工路线的确定 以右端面中心点为原点建立工件坐标系。根据该零件的具体形状，加工时需分两次装夹。第一次装夹加工左边端面、外形轮廓。第二次装夹加工右边端面、外形及螺纹。 具体加工路线为： 第一次装夹：车左端面---粗车外形轮廓，留0.5mm ---精车外形轮廓 第二次装夹：车右端面至尺寸---粗车外形轮廓，留0.5mm ---精车外形轮廓---切槽---车螺纹。 数控加工工序卡见表1 ③装夹方案确定 该零件要两次装夹，第一次夹持毛坯，伸出65mm，找正并夹紧。第二次掉头装夹已车削好的Φ35圆柱面，为了不损伤工件，夹持前通过铜皮或开槽的工装套间接夹持工件。 ④刀具设计与选择 1号刀：外圆车刀，用于加工左右端面及外形轮廓粗车。 2号刀：切槽刀，用于加工内螺纹退刀槽。 3号刀：60°外螺纹车刀，用于加工外螺纹。 4号刀：外圆车刀，用于外形轮廓精车。展示相关的ppt、视频教学资料
典型零件加工工艺(轴类，盘类，箱体类，齿轮类等 实际中，零件的结构千差万别，但其基本几何构成不外是外圆、内孔、平面、螺纹、齿面、曲面等。很少有零件是由单一典型表面所构成，往往是由一些典型表面复合而成，其加工方法较单一典型表面加工复杂，是典型表面加工方法的综合应用。下面介绍轴类零件、箱体类和齿轮零件的典型加工工艺。 第一节轴类零件的加工 一轴类零件的分类、技术要求 轴是机械加工中常见的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等其中阶梯传动轴应用较广，其加工工艺能较全面地反映轴类零件的加工规律和共性。 根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面： ⑴尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT 5~IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6~IT9。 ⑵几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。 ⑶相互位置精度包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。 ⑷表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。支承轴颈常为0.2~1.6μm，传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。 ⑸其他热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。 二、轴类零件的材料、毛坯及热处理 1．轴类零件的材料 ⑴轴类零件材料常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。 ⑵轴类毛坯常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。 2．轴类零件的热处理 锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。 调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。 表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。 精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。 三、轴类零件的安装方式 轴类零件的安装方式主要有以下三种。 1．采用两中心孔定位装夹 一般以重要的外圆面作为粗基准定位，加工出中心孔，再以轴两端的中心孔为定位精基准；尽可能做到基准统一、基准重合、互为基准，并实现一次安装加工多个表面。中心孔是工件加工统一的定位基准和检验基准，它自身质量非常重要，其准备工作也相对复杂，常常以支
阶梯轴加工工艺过程分析 图6—34为减速箱传动轴工作图样。表6—13为该轴加工工艺过程。生产批量为小批生产。材料为45热轧圆钢。零件需调质。
（一）结构及技术条件分析 该轴为没有中心通孔的多阶梯轴。根据该零件工作图，其轴颈M、N，外圆P,Q及轴肩G、H、I有较高的尺寸精度和形状位置精度，并有较小的表面粗糙度值，该轴有调质热处理要求。 （二）加工工艺过程分析 1．确定主要表面加工方法和加工方案。
传动轴大多是回转表面，主要是采用车削和外圆磨削。由于该轴主要表面M,N,P,Q的公差等级较高（IT6），表面粗糙度值较小（Ra0.8μm），最终加工应采用磨削。其加工方案可参考表3-14。 2．划分加工阶段 该轴加工划分为三个加工阶段，即粗车（粗车外圆、钻中心孔），半精车（半精车各处外圆、台肩和修研中心孔等），粗精磨各处外圆。各加工阶段大致以热处理为界。 3．选择定位基准 轴类零件的定位基面，最常用的是两中心孔。因为轴类零件各外圆表面、螺纹表面的同轴度及端面对轴线的垂直度是相互位置精度的主要项目，而这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，采用两中心孔定位就能符合基准重合原则。而且由于多数工序都采用中心孔作为定位基面，能最大限度地加工出多个外圆和端面，这也符合基准统一原则。 但下列情况不能用两中心孔作为定位基面： （1）粗加工外圆时，为提高工件刚度，则采用轴外圆表面为定位基面，或以外圆和中心孔同作定位基面，即一夹一顶。 （2）当轴为通孔零件时，在加工过程中，作为定位基面的中心孔因钻出通孔而消失。为了在通孔加工后还能用中心孔作为定位基面，工艺上常采用三种方法。 ①当中心通孔直径较小时，可直接在孔口倒出宽度不大于2mm的60o内锥面来代替中心孔；
轴类零件的自动检测装置设计 徐莹1易琨2 1重庆工商大学2嘉陵)本田发动机公司 摘要:设计了一套轴类零件的自动检测装置,该装置能检测轴类零件的直径、圆度和圆跳动。本装置的测量方法为3S90b,且为定点测量,可同时对三个截面进行测量。介绍了总体方案设计、部件设计和软件设计。 关键词:轴类零件,自动检测,部件设计,摩擦驱动,界面 Design of Automatic Checkout Equipment Used for Axle Part X u Ying Yi Kun Abstr act:A suit of the automatic checkou t equip ment used for the axle parts is desig ned.The equip ment can check automat2 ically the diameter,circle degree and circle jumpiness.The3S90b measure metho d is used for the equipment and the measure points are fixed,the equipment can measure parameters i n three sections at the same time.The project design in the g eneral,as2 semblies design and software design are mainly presen ted. Keywor ds:axle part,automatic checkout,assemblies design,rubbing drive,interface 1引言 本仪器检测的轴类零件为某部件的传动轴。该零件的轴上有一些螺旋槽和通孔;其长径比较大,长度一般为300~500mm,直径为15~30mm。在部件装配中,它要和孔接触且配合精度要求较高,故该零件的尺寸精度、圆度和圆跳动均要求较高。另外,零件的外圆磨削加工是在无心外圆磨床上进行的,采用贯穿磨削法,每分钟大约加工6~10件,所以要求检测方法简单、高效。 由于缺乏合适的专用检测设备,工厂里工件尺寸精度与形位精度的检测不是由工人通过测量器具手工完成,就是采用价格昂贵的通用量仪进行测量。对前者,当工件批量比较大时,需要花大量的人力、物力和时间,且人为误差大;对后者,其仪器调整过程繁琐,测量时间长,效率低。此外由于通用量仪大多属于计量型仪器,对环境和操作人员要求高,故不适用于生产现场。因此,有必要研制一套使用范围广、测量成本低的自动检测装置。 2原始测量方法 211圆度的测量 测量圆度的方法有单点法、二点法、三点法与坐标法,本设计采用的是三点法。三点法是对被测实际轮廓在两个固定测量支承和一个可在测量方向上移动的测头之间所进行的测量。测头位于固定测量支承夹角(A或180b-A)之外的,称为顶式三点测量,如图1a、图1b、图1c、图1d所示;测头位于固定测量支承夹角(A或180b-A)之内的,称为鞍式三点测量,如图1e、图1f所示,我们采用的是图1a 方式。 图1三点法测量圆度 212径向圆跳动的测量 根据GB1958)80的有关规定,圆跳动的检测方法有三类,即用同心套、V形块和两顶尖,本设计采用V形块。当圆跳动\0101mm时,采用此法较为得当。而精度较高时用这种方法,其检测精度要受V形块精度和实际基准要素形状误差的综合影响。 3装置的总体设计及其主要部件的功用 装置的总体设计如图2所示,由图可看出本装置主要由工件传送装置、工件装夹装置、测量装置和工件驱动装置四部分组成。 311工件传送装置 工件传送装置的作用是将被测工件自动地从其堆放位置输送到工件装夹装置中的V形块上,它包括上料装置、皮带传送装置和送料装置三部分。 83 2005年第39卷l5 收稿日期:2004年8月
第一节轴类零件的加工 一、轴类零件的分类、技术要求 轴是机械加工中常见的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等如图1，其中阶梯传动轴应用较广，其加工工艺能较全面地反映轴类零件的加工规律和共性。 图1 轴的种类 根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面： ⑴尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT 5~IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6~IT9。 ⑵几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。 ⑶相互位置精度包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。
⑷表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。支承轴颈常为0.2~1.6μm，传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。 ⑸其他热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。 二、轴类零件的材料、毛坯及热处理 1．轴类零件的材料 ⑴轴类零件材料常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65 Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。 ⑵轴类毛坯常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。 2．轴类零件的热处理 锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。 调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。 表面淬火一般安排在精加工之前，这样可以纠正因淬火引起的局部变形。 精度要求高的轴，在局部淬火或粗磨之后，还需进行低温时效处理。 三、轴类零件的安装方式 轴类零件的安装方式主要有以下三种。 1．采用两中心孔定位装夹 一般以重要的外圆面作为粗基准定位，加工出中心孔，再以轴两端的中心孔为定位精基准；尽可能做到基准统一、基准重合、互为基准，并实现一次安装加工多个表面。中心孔是工件加工统一的定位基准和检验基准，它自身质量非常重要，其准备工作也相对复杂，常常以支承轴颈定位，车（钻）中心锥孔；再以中心孔定位，精车外圆；以外圆定位，粗磨锥孔；以中心孔定位，精磨外圆；最后以支承轴颈外圆定位，精磨（刮研或研磨）锥孔，使锥孔的各项精度达到要求。 2．用外圆表面定位装夹 对于空心轴或短小轴等不可能用中心孔定位的情况，可用轴的外圆面定位、夹紧并传递扭矩。一般采用三爪卡盘、四爪卡盘等通用夹具，或各种高精度的自动定心专用夹具，如液性塑料薄壁定心夹具、膜片卡盘等。
实际中，零件的结构千差万别，但其基本几何构成不外是外圆、内孔、平面、螺纹、齿面、曲面等。很少有零件是由单一典型表面所构成，往往是由一些典型表面复合而成，其加工方法较单一典型表面加工复杂，是典型表面加工方法的综合应用。下面介绍轴类零件、箱体类和齿轮零件的典型加工工艺。 第一节轴类零件的加工 一轴类零件的分类、技术要求 轴是机械加工中常见的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等如图6-1，其中阶梯传动轴应用较广，其加工工艺能较全面地反映轴类零件的加工规律和共性。 根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面： ⑴尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT 5~IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6~IT9。 ⑵几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。 ⑶相互位置精度包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。 ⑷表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。支承轴颈常为0.2~1.6μm，传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。 ⑸其他热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。 二、轴类零件的材料、毛坯及热处理 1．轴类零件的材料 ⑴轴类零件材料常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。 ⑵轴类毛坯常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。 2．轴类零件的热处理 锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。 调质一般安排在粗车之后、半精车之前，以获得良好的物理力学性能。
车工工艺-教案轴类工件的装夹
文化理论课教案（首页）共5 页 审阅签名：
、A型中心孔由锥孔和圆柱孔两部分组成,圆锥孔的圆锥角为 适用于：不需要多次装夹或不保留中心孔的工件。 、B型中心孔是在A型中心孔的端部再加120o的圆锥面。 适用于：多次装夹加工的零件。
尖，应在中心孔内加工业润滑脂（黄油） （5）两顶尖与中心孔的配合必须松紧合适。 四、用一夹一顶装夹 用两顶尖装夹工件虽然精度高，但刚性较差，影响切削用量的提高。因此，车削一般轴类工件，尤其是较重的工件，不能用两端尖装夹，而用一端夹住，另一端用后顶尖顶住的装夹方法。这种方法较安全，能承受较大的轴向切削力，因此应用很广泛。 五、顶尖 顶尖的作用是定中心，承受工件的质量和切削力。顶尖分为前 顶尖和后顶尖两类。 1、前顶尖 随同工件一起旋转，与中心无相对运动，不发生磨擦的一种顶尖。前顶尖的类型有两种，一种是插入主轴锥孔内的前顶尖，另一种是夹在卡盘上的前顶尖。 卡盘上的前顶尖 优点：制造安装方便，定心准确。 缺点：顶尖硬度不高，容易磨损，车削过程中容易抖动。 适用于小批量生产。 2、后顶尖 插入尾座套筒锥孔中的顶尖叫后顶尖，后顶尖有固定顶尖和回转顶尖两种。 1）、固定顶尖、硬质合金固定顶尖 优点：刚性好，定心准确，切削时不易产生振动。15分钟 用挂图和中心钻的实物进行教学
活地选择和运用。 1、车轴类零件时，一般有那几种安装方法？各有什么特点？ 2、钻中心孔时，怎样防止中心钻折断？ 3、前、后顶尖的工作条件有何不同？怎样正确选择前、后顶 尖？ 七、作业布置: 1、车轴类零件时，一般有哪几种装夹方法？各有什么特点？ 2、钻中心孔时，怎样防止中心钻的折断？ 3、前、后顶尖的工作条件有什么不同？怎样正确选择前、后顶 尖？10分钟 分析讲解 15分钟 用挂图和 顶尖实物 进行教学
第一章车轴类工件 1.2轴类零件的装夹 第1课时轴类工件的装夹方法第2课时中心钻及顶尖 学习目标：认识卡盘种类结构 了解掌握常用的装夹方法 知道顶尖及中心钻的种类及用途 重点：了解掌握卡盘结构会装卸卡爪 难点：卡爪的装卸 中心钻的使用 预习案 一、相关知识 一、工件的安装 工件安装是否正确可靠，直接影响生产效率和加工质量，应该十分重视。 1. 在三爪自定心卡盘上安装工件 特点：⑴三个卡爪同步进行的； ⑵能自动定心；（一般不需要找正） ⑶一般装夹后不需要找正； ⑷装夹方便、迅速； ⑸夹紧力小。 ⑹适合于装夹外形规则中小型工件。 附：但在安装较长的工件时，工件离卡盘夹持部分较远处的旋转中心不一定与车床主轴中心重合，这时必须找正。或当三爪自定心卡盘使用时间较长，已失去应用精度，而工件的加工精度要求又较高时，也需要找正。 总的要求是使工件的回转中心与车床主轴的回转中心重合。 2.在四爪单动卡盘上安装工件 特点：⑴四个卡爪独立运动，装夹不能自动定心； ⑵四爪单动卡盘装夹工件需要找正； ⑶夹紧力比较大。 ⑷可以装夹大型或形状不规则的工件 ⑸可以装夹直径比较大的工件（是由于卡盘均可装成正爪和反爪）。 3.一夹一顶方法来安装工件 A适合车削较重的或者较长的工件。 B可以安装一限位支撑，或者利用工件的台阶进行限位。 (4)在两顶尖之间安装工件 适合于较长的工件或必须经过多次装夹才能加工好的工件（如长轴、长丝杆），以及工序较多的工件。 优点：装夹方便，不需要找正，装夹精度高。 缺点：刚度低，影响切削量的提高。 ⒌使用一夹一顶和两顶尖装夹工件时注意事项 ⑴后顶尖的中心线应在车床主轴轴线上，否则易产生锥度。 ⑵尾座套管尽量伸出短些，以增加刚度。 ⑶中心孔的形状应正确，表面粗糙度要小。 ⑷在中心孔内加入润滑脂，以防止温度过高而损坏顶尖或中心孔。 ⑸顶尖与中心孔配合的松紧度必须合适。 二、中心钻及顶尖 ⒈中心钻 钻中心孔时，由于中心钻切削部分的直径很小，承受不了过大的切削力，稍不注意就会折断。 导致中心钻折断的原因是： ⑴中心钻轴线与工件旋转轴线不一致。 ⑵工件端面不平整或中心处留有凸头。 ⑶选用切削用量不合适。 ⑷磨损后的中心钻强行钻入工件。 ⑸没有浇注充分的切削液或没有及时清除切屑。 ⒉顶尖 顶尖的作用是确定中心，承受工件重力和切削力，根据其位置分为前顶尖和后顶尖。 前顶尖：碎同工件一起旋转，与中心孔无相对运动，因此不产生摩擦。 后顶尖：分固定顶尖和回转顶尖两种。 固定顶尖 ⑴固定顶尖特点刚度高，定心准确； ⑵与工件中心孔间为滑动摩擦，容易产生过多的热量而将中心孔或顶尖“烧坏” ⑶适合低速加工精度要求高的工件。 回转顶尖：
轴类工件的装夹 教学目的 1.掌握轴类工件的装夹方法。 2.了解中心钻头及顶尖。 3.理解使用一夹一顶和用两顶尖装夹工件时的注意事项。 一、工件的安装 工件安装是否正确可靠，直接影响生产效率和加工质量，应该十分重视。 1. 在三爪自定心卡盘上安装工件 特点：⑴三个卡爪同步进行的； ⑵能自动定心；（一般不需要找正） ⑶一般装夹后不需要找正； ⑷装夹方便、迅速； ⑸夹紧力小。 ⑹适合于装夹外形规则中小型工件。 附：但在安装较长的工件时，工件离卡盘夹持部分较远处的旋转中心不一定与车床主轴中心重合，这时必须找正。或当三爪自定心卡盘使用时间较长，已失去应用精度，而工件的加工精度要求又较高时，也需要找正。 总的要求是使工件的回转中心与车床主轴的回转中心重合。 2.在四爪单动卡盘上安装工件 特点：⑴四个卡爪独立运动，装夹不能自动定心； ⑵四爪单动卡盘装夹工件需要找正； ⑶夹紧力比较大。 ⑷可以装夹大型或形状不规则的工件 ⑸可以装夹直径比较大的工件（是由于卡盘均可装成正爪和反爪）。 3.在一夹一顶方法来安装工件 A适合车削较重的或者较长的工件。 B可以安装一限位支撑，或者利用工件的台阶进行限位。 (4)在两顶尖之间安装工件 适合于较长的工件或必须经过多次装夹才能加工好的工件（如长轴、长丝
杆），以及工序较多的工件。 优点：装夹方便，不需要找正，装夹精度高。 缺点：刚度低，影响切削量的提高。 ⒌使用一夹一顶和两顶尖装夹工件时注意事项 ⑴后顶尖的中心线应在车床主轴轴线上，否则易产生锥度。 ⑵尾座套管尽量伸出短些，以增加刚度。 ⑶中心孔的形状应正确，表面粗糙度要小。 ⑷在中心孔内加入润滑脂，以防止温度过高而损坏顶尖或中心孔。 ⑸顶尖与中心孔配合的松紧度必须合适。 二、中心钻及顶尖 ⒈中心钻 钻中心孔时，由于中心钻切削部分的直径很小，承受不了过大的切削力，稍不注意就会折断。 导致中心钻折断的原因是： ⑴中心钻轴线与工件旋转轴线不一致。 ⑵工件端面不平整或中心处留有凸头。 ⑶选用切削用量不合适。 ⑷磨损后的中心钻强行钻入工件。 ⑸没有浇注充分的切削液或没有及时清除切屑。 ⒉顶尖 顶尖的作用是确定中心，承受工件重力和切削力，根据其位置分为前顶尖和后顶尖。 前顶尖：碎同工件一起旋转，与中心孔无相对运动，因此不产生摩擦。 后顶尖：分固定顶尖和回转顶尖两种。 固定顶尖 ⑴固定顶尖特点刚度高，定心准确； ⑵与工件中心孔间为滑动摩擦，容易产生过多的热量而将中心孔或顶尖“烧坏” ⑶适合低速加工精度要求高的工件。 回转顶尖： 克服固定顶尖缺点，但是回转顶尖存在一定的装配累积误差，且滚动轴承磨损后使顶尖产生径向圆跳动，从而降低了定心精度。
一轴类零件的分类、技术要求轴是机械加工中常见的典型零件之一。它在机械中主要用于支承齿轮、带轮、凸轮以及连杆等传动件，以传递扭矩。按结构形式不同，轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等如图6-1，其中阶梯传动轴应用较广，其加工工艺能较全面地反映轴类零件的加工规律和共性。 根据轴类零件的功用和工作条件，其技术要求主要在以下方面：⑴ 尺寸精度轴类零件的主要表面常为两类：一类是与轴承的内圈配合的外圆轴颈，即支承轴颈，用于确定轴的位置并支承轴，尺寸精度要求较高，通常为IT 5~IT7；另一类为与各类传动件配合的轴颈，即配合轴颈，其精度稍低，常为IT6~IT9。 ⑵ 几何形状精度主要指轴颈表面、外圆锥面、锥孔等重要表面的圆度、圆柱度。其误差一般应限制在尺寸公差范围内，对于精密轴，需在零件图上另行规定其几何形状精度。 ⑶ 相互位置精度包括内、外表面、重要轴面的同轴度、圆的径向跳动、重要端面对轴心线的垂直度、端面间的平行度等。 ⑷ 表面粗糙度轴的加工表面都有粗糙度的要求，一般根据加工的可能性和经济性来确定。支承轴颈常为0.2~1.6μm，传动件配合轴颈为0.4~3.2μm。 ⑸其他热处理、倒角、倒棱及外观修饰等要求。 二、轴类零件的材料、毛坯及热处理 1．轴类零件的材料 ⑴ 轴类零件材料常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65M n，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAl氮化钢。 ⑵ 轴类毛坯常用圆棒料和锻件；大型轴或结构复杂的轴采用铸件。毛坯经过加热锻造后，可使金属内部纤维组织沿表面均匀分布，获得较高的抗拉、抗弯及抗扭强度。 2．轴类零件的热处理 锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理，使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。
课题二车削轴类工件 一、是非题（是画√非画×） 1、900车刀（偏刀），主要用来车削工件的外圆、端面和台阶。（） 2、为了增加刀头强度，轴类零件粗车刀的前角和后角应小些。（） 3、不通控车刀的主偏角应大于900。（） 4、切削运动中，速度较高、消耗切削功率较大的运动是主运动。（） 5、车刀在切削工件时，使工件上形成已加工表面、切削平面和待加工表面。（） 6、工件上经刀具切削后产生的新表面，叫加工表面。（） 7、车刀上与工件上加工表面相对着的是副后面。（） 8、通过切削刃上某一选定点，垂直于该点切削速度方向的平面称为基面。（） 9、在副截面内，副后刀面与副切削平面之间的夹角叫副后角。（） 10、用负刃倾角车刀切削时，切屑排向工件的待加工表面。（） 11、车外圆时，若车刀刀尖装得低于工件轴线，则会使前角增大，后角减小。 （） 12、为了使车刀锋利，精车刀的前角一般应取大些。（） 13、车端面时，车刀刀尖应稍低于工件中心，否则会使工件端面中心处留有凸台。（） 14、增大切断刀的前角有利于降低切削力，能有效防止振动。（） 15、刃倾角是主切削刃与基面之间的夹角，刃倾角是在切削平面内测量的。 （） 16、车刀的基本角度有前角、主后角、副后角、主偏角、副偏角和刃倾角。（） 17、车刀后角的主要作用是减少车刀后刀面与切削平面之间的摩擦。（） 18、当用刀尖位于主切削刃的最高点的车刀车削时，切屑排向工件待加工表面。 （） 19、当车削的工件为软材料时，车刀可选择较大的前角。（） 20、车刀前角增大，能使切削省力，当工件为硬材料时，应选择较大的前角。 （） 21、粗加工时，为了保证切削刃有足够的强度，车刀应选择较小的前角。（） 22、粗加工时，余量较大，为了使切削省力，车刀应选择较大的前角。（） 23、粗加工时切削力较大，为了减少车刀后刀面与工件间的摩擦，应取较大的后 角。（） 24、精车时，刃倾角应取负值。（） 25、主偏角等于900的车刀一般称为偏刀。（） （） 26、用偏刀车削外圆时，作用于工件的轴向切削力较小，不容易顶弯工件。 27、左偏刀只能用来车削左向台阶和工件的外圆。（） 28、450车刀常用于车削工件的端面和450倒角，也可以用来车削外圆。（） 29、用偏刀车端面时，采用从中心向外圆进给，不会产生凹面。（） 30、用左偏刀车端面时，是利用副切削刃进行切削的，所以车出的表面粗糙度较 大。（）31、用右偏刀车端面时，如果从中心向外圆进给车削，由于切削力向里， 所以不会产生凹面。（）