车台阶工件

棒料车削阶梯轴教程教学目标：终极目标：掌握轴类工件的车削加工方法促成目标：（1）掌握车床的操作方法（2）理解不同加工面的刀具选择原理（3）能正确控制粗车余量（4）能正确控制精车的尺寸精度（5）掌握轴类零件的测量方法工作任务按照图纸要求加工阶梯轴，并对工件尺寸进行测量。

相关理论知识一、粗车在车床动力条件允许的情况下，通常采用进刀深、进给量大、低转速的做法，以合理的时间尽快的把工件的余量去掉，因为粗车对切削表面没有严格的要求，只需留出一定的精车余量即可。

由于粗车切削力较大，工件必须装夹牢靠。

粗车的另一作用是：可以及时的发现毛坯材料内部的缺陷、如夹渣、砂眼、裂纹等。

也能消除毛坯工件内部残存的应力和防止热变形。

二、精车精车是车削的末道工序，为了使工件获得准确的尺寸和规定的表面粗糙度、操作者在精车时、通常把车刀修磨的锋利些，车床的转速高一些，进给量选的小一些。

三、刻度盘的计算和应用在车削工件时，为了正确和迅速的掌握进刀深度，通常利用中滑板或小滑板上刻度盘进行操作。

中滑板的刻度盘装在横向进给的丝杠上，当摇动横向进给丝杠转一圈时，刻度盘也转了一周，这时固定在中滑板上的螺母就带动中滑板车刀移动一个导程、如果横向进给丝杠导程为5mm，刻度盘分100格，当摇动进给丝杠转动一周时，中滑板就移动5mm，当刻度盘转过一格时，中滑板移动量为5÷100=0.05mm。

使用刻度盘时，由于螺杆和螺母之间配合往往存在间隙，因此会产生空行程（即刻度盘转动而滑板未移动）。

所以使用刻度盘进给过深时，必须向相反方向退回全部空行程，然后再转到需要的格数，而不能直接退回到需要的格数。

但必须注意、中滑板刻度的刀量应是工件余量的二分之一。

见下图。

图3.6 刻度盘的操作四、轴类工件的测量轴类工件的尺寸常用游标卡尺或千分尺测量。

1.游标卡尺游标卡尺的式样很多，常用的有两用游标卡尺和双面游标卡尺。

以测量精度上分又有0.1㎜（1/10）精度游标卡尺，0.05（1/2）精度游标卡尺和0.02（1/51）精度游标卡尺。

项目二 车台阶轴 任务1 低阶台轴的加工【学习目标】1. 能用划针校正法找正工件后，进行车削加工，同时了解其它找正方法2. 掌握确定阶台长度的方法3. 能合理选择粗精车刀及切削用量 【学习任务】如下图所示的阶梯轴零件，已知材料为45钢，毛坯尺寸为Φ50×100，试完成低阶台轴的加工。

图2-1 低阶台轴任务导入经过上几节课的操作练习，掌握了车削外圆和长度的基本方法，本节课我们来通过对图2-1图样的加工来学习低台阶轴加工方法。

台阶工件的车削其实就是外圆和平面加工的组合，只要保证外圆与平面的尺寸和形状精度就可以加工出合格的工件。

任务分析该零件由阶梯状的圆柱面组成，零件的尺寸精度要求一般，从右至左工件的外径尺寸依次增大。

我们以轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持直径为Φ55的外圆表面来一次装夹加工完成。

技术要求：1、 零件表面不允许有划痕、擦伤等损伤零件表面缺陷。

2、 去除尖角毛刺。

知识学习一、车刀的选择和装夹：车削台阶工件通常使用90°和45°外圆车刀。

其几何角度一般为主偏角Kr≥90°，副偏角Kr’≥6°～8°，主、副后角a0=a0’=6°～8°前角γ0根据工件、车刀材料和加工要求来确定。

在车削塑性金属材料时，要在车刀的前面刃磨出断屑槽。

如图2-2所示图2-2车刀的装夹应根据粗精车和加工余量的大小加以区别。

粗车时余量多，为了增加切削深度，减少刀尖压力，车刀装夹可以取主偏角小于90°为宜，一般在85°~90°之间。

精车时为了保证台阶平面与轴线垂直，应取主偏角大于90°，一般在93°左右。

二、车削台阶工件的方法车削台阶工件一般分粗车和精车进行，粗车时的台阶长度除第一档的台阶长度略短些以外，其余各档可车至要求长度。

精车台阶工件时，通常在机动进给精车外圆至接近台阶时，应以手动进给代替机动进给，当接近平面时，变纵向进给为横向进给，移动中滑板由里向外慢慢精车台阶平面以确保台阶平面与轴心线垂直。

机械工程系实习讲义首页教学过程及教学内容[课前组织]1．检查学生出勤情况，填写教学日志。

2．检查学生装束是否整齐3．讲述要求：纪律、卫生、学习方法、如何作笔记4．宣布本项目的学习任务与目的要求：[设备工量具准备]任务一车削基础知识（1）了解车削加工时切削用量的选择原则。

（2）了解金属车削的过程。

（3）基本掌握车削过程中表面质量的控制方法。

（4）了解车刀切削时磨损的原因与刀具寿命的含义。

任务二外圆、端面、台阶的车削（1）掌握试切法与试测法控制外圆尺寸的方法。

（2）熟练掌握工件找正和安装方法。

（3）掌握零件尺寸的测量方法和对质量进行简单分析。

任务三切外沟槽、切断（1）了解切断刀和车槽刀的种类和用途。

（2）了解切断刀和车槽刀的组成部分和角度要求。

（3）掌握掌握切断刀和车槽刀的刃磨方法。

（4）掌握外沟槽的车削方法和测量方法。

（5）了解车沟槽时产生的问题和防止方法。

（6）掌握直进法和左右车削法切断工件。

[入门指导]任务一车削的基础知识导语：在车削加工时，合理选择切削用量对提高劳动生产率，延长刀具的使用寿命，保证加工质量，降低生产成本有着重要的意义。

一、车削加工时切削用量的选择1．合理选择切削用量的含义衡量切削用量是否合理的标准：①能否保证加工零件的质量要求（主要是加工精度和表面质量）②在加工系统刚性许可的条件下，是否充分利用了车床功率。

③在保证加工质量和刀具寿命的条件下，是否充分发挥了刀具的切削性能。

2．选择切削用量的原则（1）切削深度的选择（2）进给量的选择（3）切削速度的选择•选择切削速度的一般原则如下1）车刀材料使用硬质合金车刀可比高速工具钢车刀的切削速度快。

2）工件材料切削强度和硬度较高的工件时，因为产生的热量和切削力都比较大，车刀容易磨损，所以切削速度应选得低些。

脆性材料如铸铁工件，虽然强度不高，但车削时形成崩碎切屑，热量集中在切削刃附近，不易传散。

因此，切削速度也应取得低一些。

3）表面粗糙度要求表面粗糙度值小的工件，如用硬质合金车刀车削，切削速度应取得高些；如用高速工具钢车刀车削，切削速度应取得低些。

手动进给车外圆和平面一.讲授指导1.组织教学：先集中点名，检查学生出勤及工作防护用品穿戴情况。

2.讲授新课：（1）.外圆车刀的装夹和应用外圆车刀有：45，75，90度车刀。

45度车刀有两个刀尖，前一个刀尖车外圆，左侧另一个刀尖用于车平面，两个刀刃作左右倒角用。

车刀装夹要求：○1.刀尖严格对准工件旋转中心。

否则会造成刀尖碎裂。

○2.伸出长短适当。

一般为刀杆厚度的1.5倍。

太长刚性差，会引起震动。

（2）.粗精车的概念粗车目的：尽快去除多余的材料和及早发现毛坯缺陷。

特点：切刀深，进给快，转速慢。

车刀刚性好。

精车目的：保证工件的尺寸和几何精度要求，及表面粗糙度要求。

特点：转速快，进给慢，切刀浅。

车刀要锋利。

（3）.手动进给车外圆，平面和倒角○1.车平面的方法启动车床，工件正旋转，用床鞍或小滑板控制切刀深度，摇动中滑板手柄使车刀由外向中心或由中心向外车削。

○2.车外圆的方法启动车床，工件正旋转，摇动床鞍使车刀至工件最右端。

用中滑板控制切刀深度，摇动床鞍使车刀作从右到左的纵向进给运动车外圆。

一次车完，摇中滑板使车刀退出工件，再进行第二，三次进给车削，至符合图样要求为止。

○3.游标卡尺的读数原理及使用。

○4.试切削与试测量的方法。

○5.长度尺寸的控制方法。

a.刻线法用刚直尺，游标卡尺，样板，床鞍刻度及刀尖在工件的表面刻一条线痕。

b.测量法用游标卡尺，千分尺，深度卡尺及小滑板刻度控制长度尺寸。

○5.倒角1×45º的含义（4）刻度盘的计算和应用○1.计算直径车小1mm，中滑板应进多少格？○2.应用注意空行程排除。

（5）注意事项○1.车刀应对准工件的旋转中心，工件的端面不准留凸头。

○2.要先开车后对刀，先退刀后停车。

○3.卡盘扳手要随手取下。

○4.上下工件，测量工件要把变速手柄放空挡位置。

（6）作业图P27 图4.10。

（加工步骤见书）二.示范指导1.示范操作：分两组，按加工步骤示范车一完整的工件。

3（车外圆及车端⾯）项⽬三车削外圆及端⾯⼀、教学⽬的1.掌握⼿动、机动进给车削外圆、端⾯和台阶的⽅法。

2.掌握调整机动进给⼿柄位置的⽅法。

3.会⽤划线盘找正⼯件。

4.掌握游标卡尺的使⽤⽅法，会⽤游标卡尺测量⼯件的外圆、⽤钢直尺测量长度并检查平⾯凹凸，达到图样的精度要求。

5.掌握试切削，试测量的⽅法车削外圆。

6.遵守操作规程，养成⽂明⽣产，安全⽣产的良好习惯。

⼆、教学重点及难点1.教学重点掌握车削外圆、端⾯和台阶的⽅法2.教学难点刻度盘的计算及应⽤三、实训内容四、准备⼯作设备：切割机、车床⼯具：45°和90°硬质合⾦外圆车⼑、通⽤装夹⼯具⼀套量具：钢直尺、游标卡尺、千分尺。

五、⼯艺分析由于该零件较短，没有特殊的同轴度要求，加⼯时采⽤三⽖⾃定⼼卡盘直接装夹进⾏加⼯。

考虑到倒⾓和去⽑刺的需要，先加⼯⼤端直径再调头加⼯另⼀端。

其机械加⼯过程卡⽚和机械加⼯⼯序卡见附表。

六、操作过程1.检查⽑坯尺⼨，装夹⼀端外圆，伸出长度⼤于60mm，⽤划针盘找正夹紧；2.车平端⾯，粗精车D1、长45mm，倒⾓2×45°；3.调头垫铜⽪，装夹外圆，伸出长度⼤于70mm，找正夹紧，粗精车端⾯⾄总长L1；4.⽤钢直尺刻线长L2mm，粗车D2,留精车余量1～2mm；5.⽤钢直尺刻线长L1mm，粗车D3,留精车余量1～2mm；6.精车D2和L2、D3和L3⾄图形要求，倒⾓2×45°和1×45°。

七、质量检查内容及评分标准⼋、安全及注意事项1.车削时防⽌车⼑碰着卡盘。

2.转动⼑架时，防⽌车⼑与⼯件、卡盘发⽣碰撞。

3.测量或清除铁屑时，要先停车，⼯件转动时不准⽤⼿触摸⼯件。

4.车削过程中戴好防护眼镜。

九、容易产⽣的问题和注意事项1、⼯件端⾯中⼼留有凸头，原因是⼑尖没有对准⼯件中⼼，偏⾼或偏低。

2、端⾯不平有凹凸，产⽣原因是进⼑量过深、车⼑磨损，滑板移动、⼑架和车⼑紧固⼒不⾜，产⽣扎⼑或让⼑。

台阶零件的加工工艺一、引言台阶零件是工业生产中常见的零件之一，其加工工艺对于保证零件质量和性能至关重要。

本文将介绍台阶零件的加工工艺，包括材料选择、加工方法、加工工艺流程等方面的内容。

二、材料选择台阶零件通常使用金属材料进行制造，常见的材料有铝合金、不锈钢和碳钢等。

材料的选择应根据零件的使用环境、载荷要求、耐腐蚀性等因素进行综合考虑。

铝合金具有较好的强度和轻质特性，适用于需要减少重量的场合；不锈钢具有良好的耐腐蚀性能，适用于潮湿或腐蚀环境；碳钢具有较高的强度，适用于承受较大载荷的场合。

三、加工方法1. 铣削铣削是台阶零件加工中常用的一种方法。

通过刀具在工件上旋转切削，将工件表面削平或形成特定形状。

铣削可以实现高精度和复杂形状的加工，适用于台阶零件的平面加工和轮廓加工。

2. 钻削钻削是利用旋转刀具进行孔加工的方法。

通过钻头在工件上旋转切削，形成圆形孔洞。

钻削适用于台阶零件的孔加工，可用于安装螺栓或其他连接件。

3. 拉削拉削是利用拉刀将工件拉伸成形的方法。

通过拉伸工件使其达到所需的形状和尺寸。

拉削适用于台阶零件的拉伸加工，可以制造出具有一定弧度的曲线形状。

4. 焊接焊接是将两个或多个工件通过熔化或塑性变形相互连接的方法。

常用的焊接方法包括电弧焊、气体焊、激光焊等。

焊接适用于台阶零件的连接加工，可以实现零件的强固连接。

5. 表面处理表面处理是为了提高台阶零件的表面质量和耐腐蚀性而进行的加工。

常用的表面处理方法包括阳极氧化、电镀、喷涂等。

表面处理可以提高台阶零件的美观度和耐用性。

四、加工工艺流程1. 材料准备：根据设计要求选择合适的材料，并进行切割或锯割成所需尺寸。

2. 零件定位：将材料放置在加工设备上，并进行定位和夹紧，以确保加工的准确性和稳定性。

3. 加工加工：根据设计要求选择合适的加工方法和切削参数，进行铣削、钻削、拉削或焊接等加工操作。

4. 检测和修整：对加工后的零件进行检测，检查尺寸是否符合要求，如有偏差则进行修整。

§2.3 车削台阶工件一、实习教学要求1、掌握车削台阶工件的方法2、巩固用划线盘找正工件外圆和反平面的方法3、掌握游标卡尺的使用方法二、相关工艺知识在同一工件上有几个直径大小不同的圆柱体连接在一起象台阶一样，就称它为台阶工件，俗称台阶为“肩胛”。

台阶工件的车削，实际上就是外圆和平面车削的组合，因此在车削时必须注意兼顾外圆的尺寸精度和台阶长度的要求。

1、台阶工件的技术要求台阶工件通常和其他零件结合使用，因此它的技术要求一般有以下几点：（1）、各档外圆之间的同轴度（2）、外圆和台阶平面的垂直度（3）、台阶平面的平面度（4）、外圆和台阶平面相交处的倾角2、车刀的选择和装夹车削台阶工件，通常使用90º外圆车刀。

车刀的装夹应根据粗、精车和余量的多少来区别，如粗车时余量多，为了增加切削深度，减少刀尖压力，车刀装夹可取主偏角小于90º为宜。

精车时为了保证台阶平面和轴心线的垂直，应取主偏角大于90º。

3、车削台阶工件的方法车削台阶工件时，一般分粗精车进行，粗车时的台阶长度除第一档台阶长度略短些外（留精车余量）其余各档可车至长度，精车台阶工件时，通常在机动进给精车至近台阶处时，以手动进给代替机动进给，车至平面时，然后变纵向进给为横向进给，移动中滑板由里向外慢慢精车台阶平面。

以确保台阶平面和轴心线的垂直。

4、阶长度的测量和控制方法车削前根据台阶的长度先用刀尖在工件表面刻线痕，然后根据线痕进行粗车。

当粗车完毕后，台阶长度已经基本符合要求，在精车外圆的同时，一起控制台阶长度，其测量方法通常用钢直尺检查，如精度较高时，可用样板，游标深度尺等测量。

５、工件的调头找正和车削根据习惯的找正方法，应先找正近卡爪处工件外圆，后找正台阶处反平面，这样反复多次找正才能进行切削，当粗车完毕时，宜再进行一次复查，以防粗车时发生移位。

６、游标卡尺的使用三、容易产生的问题和注意事项１、台阶平面和外圆相交处要清角，防止产生凹坑和出现小台阶。