轴类零件台阶长度的控制和测量方法

第3章：台阶类零件课次3T 课序：01课题：轴销零件测量和绘图教学目标：（1）了解轴销的功能、类型及特点。

（2）了解轴销的材料类型。

（3）掌握轴销的测绘方法。

重点与难点：对一根光轴的测绘比较简单。

就是从机械运行的角度，分析所测绘的零件装在何处，是怎样工作的，作用如何，是怎样传递运动的，与其他零件的位置和尺寸关系如何。

通过工作状态分析，以确定该零件的几何公差及该零件与配合零件的配合性质。

教学设计：（1 ）大概讲述什么是轴销的功能、类型、特点并分析轴销的测绘类型。

（2 ）掌握轴销的测绘方法观察所测绘的零件装在何处、怎样工作、是怎样传递运动以及其他两件的位置和尺寸关系是如何。

教学方法和教学手段：采用启发式教学、案例教学等教学方法。

教学手段采用多媒体课件、虚拟现实、视频等媒体技术。

教学组织采用课堂整体讲授和分组演示。

多媒体教学资源：课刖准备:收集进行机械测绘的视频，包括台阶类零件的动画及视频。

将课程教材和收集的资料用PowerPoint制作成演示文档。

教学过程和组织：A 1 .轴的用途和分类【重点】（1） 轴的用途支承回转零件（如齿轮、带轮等），传递运动和动力。

（2）轴的分类1）按轴线形状分类。

①直轴：如图3-2所示。

仓）曲轴：如图3—3所示。

2）按承载情况分类。

①心轴：只受弯矩的轴。

电传动轴：主要受扭矩的轴。

⑤转轴：既承受扭矩又承受弯矩的轴。

A 2.轴类零件工作图的绘制【重点】（1）轴类零件视图表达方案轴类零件一般是由若干段大小不同的圆柱、圆锥等回转体组成，根据设计、加工或装配的需要，轴上常 加工有键槽、螺纹、倒角退刀槽、销孔和平面等。

轴类零件多在车床、磨床上加工。

这类零件视图表达方案是：一般只画主视图，选择最能反映其形状特征的方向为主视图投影方向，主视 图的摆放应按轴类零件的加工位置水平放置；轴类零件上的局部结构，采用断面图、局部剖视图、局部 放大图等方法来表达。

（2）断面图断面图分移出断面图和重合断面图。

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。

项目2 数控车床的加工任务1 台阶轴类零件的加工工艺设计与编程1.1 任务使用数控车床加工的工件如图8-1所示。

毛坯为ø30×50mm的圆钢，材料为45#钢，加工批量为单件。

通过对图样分析，根据工件材料的加工特性，选择加工机床和加工刀具、卡具，确定加工参数；设计加工工艺卡；编写加工程序。

图8-1 台阶轴工件图1.2 工艺设计1.2.1 图形的分析此工件简称为轴头，加工数量仅1个，所需加工内容为ø26和ø28的外圆，且没有公差要求，料长50mm，没有其他特殊要求。

1.2.2 45＃钢加工性能分析强度较高，塑性和韧性尚好，用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件，以及对心部强度要求不高的表面淬火零件，如曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。

调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。

但表面硬度较低，不耐磨。

可用调质＋表面淬火提高零件表面硬度。

零件毛坯需经校直，粗车后热处理调质，精车前人工时效以稳定组织，消除应力，减少变形。

工序间置放以吊挂为好。

1.2.3 选用数控车床分析针对图8-1所示零件，其最大外形尺寸为ø30mm，而且加工精度要求不是很高，目前市场上见到的数控车床基本都能满足以上要求。

故选用系统FANUC-0i-T系列经济型，型号CAK6136，无级变速，前置刀架（注：机床选择满足加工直径即可）。

1.2.4 装卡方式的确定加工件的毛坯相对较长，加工长度较短，且未要求同轴，即可采用三爪卡盘装卡，要求伸出卡盘长度为35mm左右即可，装卡要紧。

1.2.5 刀具的选择刀具的选择标准为能够满足加工刀尖角越大越好。

所以刀具的选择上要根据零件来定。

此零件需要加工端面，且有垂直的台阶，故选择的刀具要满足这两个部位切削的要求。

这里选择如图8-2所示刀具，主偏角93度外圆车刀，刀杆厚度20mm；刀片的选择可根据所加工的45#钢来选P类，型号需与刀杆相匹配，故选择CNMG型号的，刀具的切削刃选择HM系列的，材质选择NC3020,刀尖圆弧半径0.4mm。

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。

车床工80页材料一、车削加工范围车削加工基本上是金属切削加工中的第一道工序。

车削加工时通过车床来实现的，车床主要用于加工各种回转体的表面和回转体的端面以及螺旋面。

在机械零件中，回旋表面的加工占有很大的比例，车削能进行多种表面的加工，如端面、内外圆柱面、内外圆锥面、内外槽、成形面、螺纹、钻孔、扩孔、车孔、绞孔以及滚花等，所以普通车床在机械制造行业中占有较大的比重，加工范围非常广泛。

二、车床简介1、CA6140车床一般规格：床身上工件最大回转直径：Φ400mm最大工件长度：750mm、1000mm、1500mm、2000mm最大车削长度：650mm、9020mm、1400mm、1900mm中心高：主轴中心到床身平面导轨距离205mm2、床头箱主轴内孔直径：48mm主轴孔前段锥度：莫氏6号顶尖的锥度：莫氏5号主轴转速：正转（24级）：10-1400r/min反转（12级）：14-1580r/min3、进给箱机动进给量：纵向进给量（64级）0.028-6.33mm/r横向进给量（64级）0.14-3.16mm/r床鞍纵向快移速度：4m/s中滑板横向快移速度：2m/s车削螺纹范围：米制螺纹（44种）：1-192mm英制螺纹（20种）：2-24牙/in模数螺纹（39种）：0.25-48mm径节螺纹（37种）：1-96牙/in功率：主电动机功率：7.5kw 1450r/min溜板快移电动机：0.25kw 2800r/min4、常用工具（1）刀架扳手。

用于松开或紧固方刀架螺钉，以便装卡各种刀具。

紧固螺钉时应注意，不允许用套管加力，以免螺钉受力过大使螺纹损伤或断裂。

（2）卡盘扳手及套管。

卡盘扳手和套管配合适用，用于旋紧或松开卡盘爪，以便装卡和拆卸工件。

卡盘扳手在用后必须从卡盘上摘下，以免主轴旋转时飞出伤人或损坏设备。

（3）顶尖。

顶尖是车床常用工具之一，主要用于在车削过程中对工件定位或支撑，以提高工件强度，保证加工质量。

车工工艺与技能训练学后测评参考答案项目1 车床简介任务一 认识车床1．答：车床主运动是指工件的旋转运动；车床进给运动是指刀具的移动。

2．答：纵向进给运动是指刀具的移动与工件旋转轴线平行；横向进给运动是指刀具的移动与工件旋转轴线垂直。

3．答：车床的种类有卧式车床、落地车床、立式车床、转塔车床、单轴自动车床等。

4．答：专门化的车床有凸轮轴车床、曲轴车床、铲齿车床等。

任务二 认识卧式车床1．答：卧式车床可用于加工各类轴类、套类和盘类零件等，包括外圆柱面、端面、沟槽、圆锥面、钻中心孔、钻孔、铰孔、内圆柱面（内孔）、螺纹、成形面、滚花。

2．答：CA6140 型卧式车床的主要部件有：（1）床身。

功用：是用来安装车床的各个主要部件并使它们在工作时保持准确的相对位置。

（2）主轴箱。

功用：是将电动机输出的回转运动传递给主轴，再通过装在主轴上夹具盘带动工件回转，实现主运动。

（3）进给箱。

功用：是将主轴通过挂轮箱传递来的回转运动传给光杠或丝杠。

（4）溜板箱。

功用：是将光杠或丝杠的回转运动变为床鞍或中滑板及刀具的进给运动。

（5）刀架。

功用：是装夹车刀并使车刀作纵向、横向或斜向运动。

（6）尾座。

功用：是用顶尖支承工件，或安装钻头等孔加工刀具进行加工。

（7）挂轮箱。

功用：配换不同齿数的挂轮(齿轮)，可改变进给量或车螺纹时的螺距(或导程)。

3．答：两顶尖装夹工件时需要用到前后顶尖和鸡心夹头等附件。

项目2 车刀1．答：刀头一般有前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖组成。

2．答：车刀的主要角度有：（1）前角（γ0）：其主要作用是使刀刃锋利，便于切削。

（2）后角（α0）：其主要作用是减小车削时主后刀面与工件的摩擦。

（3）主偏角（Kr ）：其主要作用是可改变主切削刃、增加切削刃的长度，影响径向切削力的大小以及刀具使用寿命。

（4）副偏角（r ' ）：其主要作用是减小副切削刃与已加工表面之间的摩擦，以改善已加工表面的精糙度。

第一章车床工作的基本知识一、是非题( 在题末括号内作记号: “ + ”表示是,“ - ”表示非)1. 车床床鞍进给是横向进给, 中滑板进给是纵向进给。

( )2. 切削运动中, 速度较高、消耗功率较大的运动是进给运动。

( )3. 通过切削刃上某一选定点, 切于工件过渡表面的平面称为基面。

( )4. 车刀切削刃上任意一点的切削平面, 是通过该点并垂直于该点切削速度方向的平面。

( )5. 在正交平面内, 切削平面与刀具前刀面之间的夹角叫前角。

( )6. 车刀的后角是在正交平面内, 主后刀面和基面之间的夹角。

( )7. 车削较软的材料时, 应选较大的前角; 车削较硬的材料时, 应选较小的前角。

( )8. 精加工时车刀的后角应取得较大。

( )9. 工件材料硬度高时, 车刀的后角应大些。

( )10. 选择精车刀的刃倾角时, 应使切屑排向工件待加工表面。

( )11. 钨钴类硬质合金韧性较好, 适用于加工铸铁等脆性金属。

( )12.YG8 硬质合金车刀适用于粗车铸铁等脆性金属。

( )13. 车削钢料时, 应选用钨钴类硬质合金车刀。

( )14. 粗车脆性金属时, 应选用YT30 车刀。

( )15. 高速钢车刀应在绿色碳化硅砂轮上刃磨, 硬质合金车刀应在氧化铝砂轮上刃磨。

( )16. 如果要求切削速度保持不变, 则当工件直径增大时, 其转速也应相应提高。

( )17. 切削用量包括背吃刀量、进给量和切削速度, 它们的单位分别是: m、mm/ min 和m/ r。

( )18. 用1000r/ min 的转速车削直径5mm 的工件的切削速度比用200r/ min 的转速车削直径50mm 的工件的切削速度高。

( )二、填空题1. 卧式车床由、、、、、和等七个主要部分组成。

2. 主轴箱是用来带动和转动的, 卡盘是用来的, 床鞍是时使用的;中滑板是时使用的; 小滑板是时使用的。

3. 车床上常用的润滑方式有、、、、和等六种。

4. 切削运动可分为和两种。