车工工艺学与技能训练教材(PPT 125页)

面粗糙度值，并且车去的余量较少，因此要求车刀锋利，切 削刃平直光洁，必要时还可磨出修光刃。精车时必须使切屑 排向工件的待加工表面。选择精车刀几何参数的一般原则是：
1）为减小工件表面粗糙度值，应取较小的副偏角κ′r 或在 副切削刃上磨出修光刃。
2）前角γo 一般应大些，以使车刀锋利，车削轻快。 3）后角αo 也应大些，以减小车刀和工件之间的摩擦。 4）为了使切屑排向工件的待加工表面，应选用正值的刃 倾角，即λs = 3°~8°。 5）精车塑性金属时，为保证排屑顺利，前面应磨出相应 宽度的断屑槽。
5—槽 6—台阶 7—中心孔
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课题一 车外圆、端面和台阶
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一、车外圆、端面和台阶的车刀
1. 加工不同精度的车刀 车削轴类工件一般可分为粗车和精车两个阶段。粗车
的作用是提高劳动生产率，尽快将毛坯上的余量车去；而精 车的作用是使工件达到规定的技术要求。
（1）粗车刀 粗车刀必须适应粗车时吃刀深和进给快的特点，主要
长度较短的外圆。
45°车刀的应用 1、3、5—45°左车刀及其应用 1）75°车刀
车刀按进给方向的分类和判别
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2）75°硬质合金车刀及其特点 75°车刀的刀尖角εr ＞ 90°，刀尖强度高， 较耐用。
加工钢料用的75°硬质合金粗车刀
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3）75°车刀的应用 75°右车刀适用于粗车轴类工件的外圆和对加工余量较
加注切削液的方法 a）浇注法 b）高压冷却法
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四、中心孔和中心钻
1. 中心孔和中心钻的类型 国 家 标 准 GB/T145—2001 规 定 中 心 孔 有 A 型 （ 不 带 护
锥）、B型（带护锥）、C型（带护锥和螺纹）和R型（弧形） 四种。
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中心孔和中心钻
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2. 中心钻的使用 （1）中心钻在钻夹头上安装 （2）钻夹头在尾座锥孔中安装 （3） 钻削
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3. 使用切削液时的注意事项 （1）油状乳化油必须用水稀释成乳化液后才能使用。 （2）切削液必须浇注在切削区域（图２—３１） 内， （3）用硬质合金车刀切削时， 一般不加切削液。 （4） 控制好切削液的流量。 （5） 加注切削液可以采用浇注法和高压冷却法。 （6） 要具备环保意识。
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切削液浇注的区域
要求车刀有足够的强度，能一次进给车去较多的余量。选择 粗车刀几何参数的一般原则是：
1）主偏角kr 不宜太小，否则车削时容易引起振动。 2）为了增加刀头强度，前角γo 和后角αo 应选小些。 3）粗车刀一般选取刃倾角λs = -3°~0°，以增加刀头强度。
4）为了增加切削刃的强度，主切削刃上应磨有倒棱， 倒棱宽度bγ1 = （0.5~0.8）f，倒棱前角γo1 = -10°~ -5°。
（3）切削速度 用硬质合金车刀精车时，一般采用较高的切削速度（ vc
＞90 m/min）；用高速钢车刀精车时，一般选用较低的切削 速度（ vc ＜５ m/min ）。在数控车床上车削工件时， 切削速 度可选择高些。
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二、切削过程与控制
切削过程是指通过切削运动，刀具从工件表面上切下多 余的金属层，从而形成切屑和已加工面的过程。 1. 切屑的形成及种类
单元车轴类工件
课题一 车外圆、端面和台阶 课题二 钻中心孔、车台阶轴
课题三 车槽和切断
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轴是机器中最常用的零件之一，一般由外圆柱面、端面、 台阶、倒角、过渡圆角、槽和中心孔等结构要素构成。车削 轴类工件时，除了保证图样上标注的尺寸和表面粗糙度要求 外， 一般还应达到一定的几何公差要求。
台阶轴 1—倒角 2—端面 3—过渡圆角 4—外圆柱面（外圆）
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切削力的分解
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三、切削液
切削液又称为冷却润滑液，是在车削过程中为改 善切削效果而使用的液体。
1. 切削液的作用 （1）冷却作用 （2）润滑作用 （3）清洗作用 2. 切削液的种类及其使用 车削时常用的切削液有水溶性切削液和油溶性切削液 两大类。
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切削液的种类、成分、性能、作用和用途
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车刀刀尖与工件回转中心应等高 a）刀尖对正中心 b）刀尖过高 c）刀尖过低
d）留有凸头 e）刀尖崩碎
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2. 车刀对中心的方法
车刀对中心的方法
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3. 车刀的夹紧
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三、刻度盘的原理及应用
车削工件时，为了准确和迅速地掌握背吃刀量，通常利用 中滑板或小滑板上的刻度盘作为进刀的参考依据。
中滑板的刻度盘装在横向进给丝杠端头上，若横向进给丝 杠的螺距为5 mm，刻度盘一周等分100格，当摇动中滑板手柄 一周时，中滑板移动5 mm ，则刻度盘每转过一格时，中滑板 的移动量为：
车端面 a）45°车刀车端面 b）90°车刀车端面
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2. 车外圆 （1）粗车
粗车外圆 a）对刀 b）纵向退出 c）进刀
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（2）精车 精车的目的是为了控制背吃刀量，保证工件的加工尺
寸。试切削是保证尺寸精度的一个较好的方法，即： 启动 车床， 用精车刀在外圆表面对刀后，移动床鞍纵向退出， 接着操纵中滑板进刀，背吃刀量小于加工余量，车削纵向 长度小于5 mm后仍快速纵向退出；停车用游标卡尺或千分 尺测量外圆；用游标深度尺测量台阶长度。根据尺寸精度 计算好进刀格数车削。
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2. 半精车、精车时切削用量的选择
（1）背吃刀量 半 精 车 、 精 车 时 的 背 吃 刀 量 为 ： 半 精 车 时 选 取 ap ＝
0.5~2.0 mm；精车时选取ap ＝0.05~0.8 mm。在数控车床上进 行精车时，选取ap ＝0.1~0.5 mm。 （2）进给量
进给量的选择主要受表面粗糙度的限制。表面粗糙度值 小， 进给量可选择小些。
游标卡尺的使用方法
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七、台阶工件的检测
1. 台阶长度尺寸可用钢直尺或游标深度尺进行测量。 2. 平面度和直线度误差可用刀口形直尺和塞尺检测。 3. 端面、台阶平面对工件轴线的垂直度误差可用直角尺或标 准套和百分表检测。
用钢直尺测量台阶长度
用游标深度尺测量台阶长度
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用直角尺检测垂直度
用标准套和百分表检测垂直度
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修光刃
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2、加工不同结构要素的车刀 （1）45°车刀及其应用 1）45°车刀
车刀按进给方向的分类和判别
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2）45°硬质合金车刀及其特点 45°车刀的刀尖角εｒ＝90°，刀尖强度和散热性都比
90°车刀好。
加工钢料用的45°硬质合金车刀
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3）45°车刀的应用 常用于车削工件的端面和进行45°倒角， 也可用来车削
大的铸锻件外圆进行强力车削，75°左车刀还适用于车削铸 锻件的大端面。
75°车刀的应用 a） 75°右车刀车外圆 b ） 75°左车刀车端面
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（3）90°车刀及应用
1）90°车刀
车刀按进给方向的分类和判别
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2）90°硬质合金车刀及其特点 90°车刀的刀尖角εr＜ 90°，所以刀尖强度和散热条件
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Ⅰ型游标卡尺
Ⅲ型游标卡尺
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2. 游标卡尺的读数方法 读数方法以0.02 mm精度为例，读数时先读出游标零线左
边在尺身上的整数毫米值，接着加上游标尺上与尺身刻线对齐 的刻线左侧的数字× 0.1，再加上该数字右侧刻线数×0.02， 即为被测表面的实际尺寸。
读数方法
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3. 游标卡尺的使用方法
5 mm ÷100 ＝0.05 mm 小滑板的刻度盘用来控制车刀短距离的纵向移动，其刻度 原理与中滑板刻度盘相同。 利用中、小滑板刻度盘作进给的参考依据必须注意：中滑 板刻度控制的背吃刀量应是工件直径上余量尺寸的1/2，而小 滑板刻度盘的刻度值则直接表示工件长度方向上的切除量。
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消除刻度盘空行程的方法
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精车外圆 ａ） 试切削 ｂ） 测量外圆 ｃ） 测量长度 ｄ） 台阶尺寸的保证
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五、车台阶的方法
车削台阶时既要保证外圆的尺寸精度和台阶面的长度要 求，还要保证台阶平面与工件轴线的垂直度要求。车台阶时， 通常选用90°外圆车刀（偏刀）。
粗车台阶时的偏刀装夹位置
精车台阶时的偏刀装夹位置
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台阶长度尺寸的控制方法
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技能训练 手动进给车削短台阶轴
1. 工件图样
短台阶轴
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2. 加工工艺卡片
加工工艺卡片
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课题二 钻中心孔、车台阶轴
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一、切削用量的选择
1. 粗车时切削用量的选择 粗车时选择切削用量主要是考虑提高生产率，同时兼顾
刀具寿命。加大背吃刀量ap、进给量f 和提高切削速度vc 都能 提高生产率。粗车时选择切削用量， 首先应选择一个尽可能 大的背吃刀量ap ，其次选择一个较大的进给量f ，最后根据已 选定的ap和f ，在工艺系统刚度、刀具寿命和机床功率许可的 条件下选择一个合理的切削速度vc 。
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六、游标卡尺的使用
1. 游标卡尺的结构 常用的游标卡尺有Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型等几种。 Ⅲ型游标卡尺与Ⅰ型游标卡尺相比较，主要区别是增加
了微动装置，测量爪布局位置不同，取消了深度尺，增大了 测量范围。
Ⅱ型游标卡尺的量爪配置与Ⅰ型游标卡尺相同，游标部 分则与Ⅲ型相同增加了微动装置，无深度尺，测量范围有 0~200 mm和0~300 mm两种。
装夹中心钻
过渡锥套
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3. 中心钻折断的原因及预防方法
（1）中心钻轴线与工件旋转轴线不一致，使中心钻受到 一个附加力而折断。因此，钻中心孔前必须严格找正中心钻 的位置。
（2）工件端面不平整或中心处留有凸头，使中心钻不能 准确地定心而折断。因此，钻中心孔处的端面必须平整。
（3）选用的切削用量不合适，如工件转速太低而中心钻 进给太快，使中心钻折断。