车工教案.docx

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车工教案

车工教案

零件车削工艺

教学对象：

在校大二第二学期学生

教学目标：

了解各量具的使用原理.

熟悉各量具的使用方法。

教学重点：

零件车削工艺

教学难点：

零件车削工艺过程

教学方法：

讲授法、实训教学法

教学过程：

一、轴类零件车削工艺

为了进行科学的管理，在生产过程中，常把合理的工艺过程中的各项内容，编写成文件来指导生产。

这类规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件叫工艺规程。

一个零件可以用几种不同的加工方法制造，但在一定条件下只有某一种方法是较合理的。

一般主轴类零件的加工工艺路线为：

　下料—〉锻造—〉退火（正火）—〉粗加工—〉调质—〉半精加工—〉淬火—〉粗磨—〉低温时效—〉精磨。

例如图8－1所示的传动轴，由外圆、轴肩、螺纹及螺纹退刀槽、砂轮越程槽等组成。

中间一档外圆及轴肩一端面对两端轴颈有较高的位置精度要求，且外圆的表面粗糙度Ra值为0.8～0．4μm，此外，该传动轴与一般重要的轴类零件一样，为了获得良好的综合力学性能，需要进行调质处理。

轴类零件中，对于光轴或在直径相差不大的台阶轴，多采用圆钢为坯料；对于直径相差悬殊的台阶轴，采用锻件可节省材料和减少机加工工时。

因该轴各外圆直径尺寸悬殊不大，且数量为2件，可选择φ55的圆钢为毛坯。

　　　　　　　　　　　　　　　图8－1　传动轴

根据传动轴的精度要求和力学性能要求，可确定加工顺序为：

粗车—调质一半精车一磨削

由于粗车时加工余量多，切削力较大，且粗车时各加工面的位置精度要求低，故采用一夹一顶安装工件。

如车床上主轴孔较小，粗车φ35一端时也可只用三爪自定心卡盘装夹粗车后的φ45外圆；半精车时，为保证各加工面的位置精度，以及与磨削采用统一的定位基准，减少重复定位误差，使磨削余量均匀．保证磨削加工质量，故采用两顶尖安装工件。

二、盘套类零件车削工艺

盘套类零件主要由孔、外圆与端面所组成。

除尺寸精度、表面粗糙度有要求外，其外圆对孔有径向圆跳动的要求，端面对孔有端面圆跳动的要求。

保证径向圆跳动和端面圆跳动是制定盘套类零件的工艺要重点考虑的问题。

在工艺上一般分粗车和精车。

精车时，尽可能把有位置精度要求的外圆、孔、端面在一次安装中全部加工完。

若有位置精度要求的表面不可能在一次安装中完成时，通常先把孔作出，然后以孔定位上心轴加工外圆或端面（有条件也可在平面磨床上磨削端面）。

其安装方法和特点参看用心轴安装工件部分。

图8－2为盘套类齿轮坯的零件图，其加工顺序见表8－1

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图8－2

三、车削加工对零件结构工艺性的要求举例

在诸多需要进行切削加工的零件中，半数以上需要采用车削加工。

在设计这些零件的结构时，除满足零件的使用要求外，还应充分重视零件的车削加工工艺性，否则将会导致加工困难、成本提供、工期提高、甚至无法加工。

四、量具与测量

1、游标卡尺（如下图所示）

游标卡尺是一种比较精密的量具，在测量中用得最多。

通常用来测量精度较高的工件，它可测量工件的外直线尺寸、宽度和高度，有的还可用来测量槽的深度。

如果按游标的刻度值来分，游标卡尺又分0.1、0.05、0.02mm三种。

注意事项

•游标卡尺是比较精密的量具，使用时应注意如下事项：

•1）使用前，应先擦干净两卡脚测量面，合拢两卡脚，检查副尺0线与主尺0线是否对齐，若未对齐，应根据原始误差修正测量读数。

•2）测量工件时，卡脚测量面必须与工件的表面平行或垂直，不得歪斜。

且用力不能过大，以免卡脚变形或磨损，影响测量精度。

•3）读数时，视线要垂直于尺面，否则测量值不准确。

•4）测量内径尺寸时，应轻轻摆动，以便找出最大值。

•5）游标卡尺用完后，仔细擦净，抹上防护油，平放在合内。

以防生锈或弯曲。

2、外径千分尺（千分尺）

（1）千分尺的结构形状千分尺的结构如图2-6所示，它由尺架、测砧、测微螺杆、螺纹轴套、固定套筒、微分筒、测力装置和锁紧装置等组成。

图2-6千分尺

1-尺架2-测砧3-测微螺杆4-锁紧装置5-螺纹轴套

6-固定套筒7-微分筒8-螺母9-接头10-测力装置

尺架的两侧面上覆盖着绝热板，以防止使用时手的温度影响千分尺的测量精度。

测微装置由固定套筒用螺钉固定在螺纹轴套上，并与尺架紧密配合成一个整体，而带有直线刻度的固定套筒固定在螺纹轴套上；测微螺杆的一端为测量杆，它的中部外螺纹与螺纹轴套上的内螺纹紧密配合，并可通过螺母调节其配合间隙；另一端的外圆锥与接头的内圆锥相配，并通过顶端的内螺纹与测力装置连接在一起。

当螺纹旋紧时，测力装置通过垫片紧压接头，而接头上开有轴向槽，能沿着测微螺杆上的外圆锥胀大，使微分筒与测微螺杆和测力装置结合在一起。

当旋转测力装置时，就带动测微螺杆和微分筒一起旋转，并沿着紧密螺纹的轴线方向运动，使两个测量面之间的距离发生变化。

测力装置是保证测量面与工件接触时具有恒定的测量力，锁紧装置为测量时防止尺寸变动。

注意测量前千分尺必须校正零位。

（2）千分尺的分度原理在千分尺的固定套筒上沿轴向刻度，每格为0.5mm。

测微螺杆的螺距为0.5mm，微分筒的外圆周斜面上有50个格。

当微分筒旋转一周（即50格）时，测微螺杆轴向移动一个螺距0.5mm，当微分筒旋转1格（即1/50转）时，测微螺杆轴向移动0.5mm/50=0.01mm。

故千分尺的分度值为0.01mm。

（3）千分尺的读数方法

先从微分筒锥面的左边缘在固定套筒上露出来的刻线，读出被测工件的毫米整数或半毫米数。

然后从微分筒找到与固定套筒中线对齐的刻线，将此刻线数乘0.01就是被测量的小数部分（小于0.5mm）。

最后将整数部分和小数部分相加，即为被测工件的尺寸。

3、带表卡尺

随着科技的进步，目前在实际使用中有更为方便的带表卡尺和电子数显卡尺代替游标卡尺。

带表卡尺可以通过指示表读出测量的尺寸，电子数显卡尺是利用电子数字显示原理，对两测量爪相对移动分隔的距离进行读数的一种长度测量工具。

1）、百分尺（如下图所示）

•百分尺是利用螺旋微动装置测量读数的，其测量精度比游标卡尺更高，准确度为0.01mm。

按用途来分，有外径百分尺、内径百分尺、螺纹百分尺等。

通常所说的百分尺是指外径百分尺

（1）读数分为三个步骤：

•

（1）读出固定套筒上露出刻线的毫米数和0.5mm数；

•

（2）读出活动套筒上小于0.5mm的小数值；

•（3）将上述两部分相加，即总尺寸。

•圆周刻度线用来读出0.5mm以下至0.01mm的小数值的（0.01mm以下的值可凭经验估出）。

（2）百分尺的刻线原理

（3）百分尺的读数方法：

•百分表是一种精度较高的比较量具，它只能测出相对数值，不能测出绝对数值，主要用于测量形状和位置误差，也可用于机床上安装工件时的精密找正。

百分表的读数准确度为0.01mm。

•百分表的读数方法为：

先读小指针转过的刻度线（即毫米整数），再读大指针转过的刻度线（即小数部分），并乘以0.01，然后两者相加，即得到所测量的数值。

（4）使用注意事项

•1）保持百分尺的清洁，测量前、后都必须擦干净。

•2）使用时应先校对零点，若零点未对齐，应根据原始误差修正测量读数。

•3）当测量螺杆快要接近工件时，必须拧动端部棘轮，当棘轮发出“嘎嘎”声打滑声时，表示压力合适，停止拧动。

严禁拧动活动套筒，以防用力过度致使测量不准确。

•4）百分尺只适用于测量精确度较高的尺寸，不能测量毛坯面，更不能在工件转动时取测量。

•5）从百分尺上读取尺寸，可在工件未取下前进行，读完后，松开百分尺，再取下工件。

也可将百分尺用锁紧钮锁紧后，把工件取下后读数。

四、车刀几何角度的测量

常用的车刀有直头外圆车刀、弯头外圆车刀、偏刀、切断刀等。

测量车刀几何角度时需在工作台上面用万能车刀量角台测量。

五、塞规与卡规

在成批大量生产中，常用具有固定尺寸的量具来检验工件，这种量具叫做量规。

工件图纸上的尺寸是保证有互换性的极限尺寸。

测量工件尺寸的量规通常制成两个极限尺寸，即最大极限尺寸和最小极限尺寸。

测量光滑的孔或轴用的量规叫光滑量规。

光滑量规根据用于测量内外尺寸的不同，分卡规和塞规两种。

1、塞规是用来测量工件的孔、槽等内尺寸的。

它也做成最大极限尺寸和最小极限尺寸两种。

它的最小极限尺寸一端叫做通端，最大极限尺寸一端叫做止端。

检查工件时，合格的工件应当能通过通端而不能通过止端。

2、卡规用来测量圆柱形、长方形、多边形等工件的尺寸。

测量时，如果卡规的通端能通过工件，而止端不能通过工件，则表示工件合格；如果卡规的通端能通过工件，而止端也能通过工件，则表示工件尺寸太小，已成废品；如果通端和止端都不能通过工件，则表示工件尺寸太大，不合格，必须返工。

表面粗糙度

表面要求

表面特征

（μm）

加工方法

粗加工

可见明显刀痕

50

粗车、粗镗、粗铣、粗刨、钻孔

可见刀痕

25

微见刀痕

12．5

半精加工

可见加工痕迹

6．3

半精车、精车、精铣、精刨、粗磨、精镗、铰孔、拉削

微见加工痕迹

3．2

不见加工痕迹

1．6

精加工

可辨加L痕迹方向

0．8

精铰、刮削、精拉、精磨

微辨加工痕迹方向

0．4

不辨加工痕迹方向

0．2

检验粗糙度的方法主要有标准样板比较法（不同的加工法有不同的标准样板）、显微镜测量计算法等。

在实际生产中，最常用的检测方法是标准样板比较法。

比较法是将被测表面对照粗糙度样板，用肉眼判断或借助于放大镜、比较显微镜进行比较；也可以用手摸、指甲划动的感觉来判断表面粗糙度。

选择表面粗糙度样板时，样板材料、表面形状及制造工艺应尽可能与被测工件相同。

实训图样1

样图如上

1、装夹方法：

用一夹一顶装夹。

2、刀具、量具选择，

刀具：

450车刀、900车刀、切断刀（车槽刀），三角螺纹车刀、中心钻等。

量具、钢直尺、游标卡尺，千分尺、螺纹千分尺。

车削工艺：

1、用三爪自定心卡盘夹持坯料外圆，车端面。

钻中心孔。

2、用后顶尖支顶，车外圆Φ34至尺寸。

3、用切断刀车Φ22、Φ24槽至尺寸。

4、钻孔，孔深22㎜。

5、精车Φ14孔至尺寸，倒角成形，锐边倒角。

6、调头垫铜皮，夹持Φ34外圆，找正夹牢。

车端面，截总长至尺寸，车M28×2大径至尺寸。

粗车、精车M28×2成形，并用锉刀或砂布修去螺纹毛刺

实训图样2

样图如上

一、装夹方法：

用一夹一顶装夹或两顶装夹。

二、刀具、量具选择，

刀具：

450车刀、900车刀、切断刀、螺纹刀、中心钻等。

量具、游标卡尺，千分尺。

车削工艺：

1、用三爪自定心卡盘夹持坯料外圆，伸出长度不少于78㎜，车外圆，车端面。

2、车Φ24、Φ28、M32×2大径及Φ26至尺寸，倒角正确。

3、粗车、精车M32×2至尺寸，用砂布修去螺纹表面毛刺。

4、调头垫铜皮夹Φ28外圆，车端面至尺寸，钻中心孔。

5、用后顶尖支顶，粗车Φ34，粗车、精车Φ18、Φ32至尺寸。

6、用R2左右成形刀车，采用双手控制法车SΦ34成形。

7、钻孔，粗车、精车Φ18孔至尺寸。

实训图样3

样图如上

一、装夹方法：

用一夹一顶装夹或两顶装夹。

二、刀具、量具选择，

刀具：

450车刀、900车刀、切断刀、螺纹刀、中心钻等。

量具、游标卡尺，千分尺。

车削工艺：

1、用三爪自定心卡盘夹持坯料外圆，车外圆。

2、调头夹住已加工表面，伸出长度不少于73㎜，找正夹牢，车端面截总长至尺寸，粗车Φ34、Φ30。

3、钻孔、扩孔、粗车、精车Φ20孔至尺寸。

4、用切断刀车4×2槽，精车Φ30、M34×2大径至尺寸，倒角。

5、粗车、精车M34×2至尺寸，用砂布修去螺纹表面毛刺。

6、调头垫铜皮夹Φ30，车端面，钻中心孔。

7、用后顶尖支顶，粗车Φ20、Φ30、Φ34并保证各段阶台长度。

倒角。

8、用切断刀车Φ24至尺寸。

精车Φ20、Φ32、Φ34。

9、用转动小滑板法车锥度1：

7圆锥面成形至尺寸。

实训图样4

样图如上

一、装夹方法：

用一夹一顶装夹或两顶装夹。

二、刀具、量具选择，

刀具：

450车刀、900车刀、切断刀、螺纹刀、中心钻等。

量具、游标卡尺，千分尺。

车削工艺：

1、用三爪自定心卡盘夹持坯料外圆，车外圆，车端面。

2、调头夹已车削表面，伸出长度大于60㎜，找正夹牢。

车端面截总和长至尺寸。

粗车Φ34、Φ30。

3、钻孔、扩孔、粗车、精车Φ20孔至尺寸，孔口倒角。

4、精车Φ34、Φ30。

5、用转动小滑板法车锥度1：

8圆锥面成形。

6、调头垫铜皮夹Φ34，车Φ24、M18大径至尺寸，倒角。

用切断刀车Φ14、4×2退刀槽。

7、粗车、精车M18×2，用砂布修去螺纹表面毛刺。

实训图样5

样图如上

一、装夹方法：

用一夹一顶装夹或两顶装夹。

二、刀具、量具选择，

刀具：

450车刀、900车刀、切断刀、螺纹刀、中心钻等。

量具、游标卡尺，千分尺。

车削工艺：

工件1

1、用三爪自定心卡盘夹持坯料，伸出长度不小于60㎜，车外圆，车端面。

2、精车Φ30外圆至尺寸。

3、用转动小滑板法车锥度1：

4圆锥表面，锥度符合要求。

4、调头垫铜皮夹Φ30外圆，找正夹牢。

车Φ18、M20×2大径至尺寸。

5、用切断刀车4×2退刀槽，倒角成形。

6、精车Φ18，粗车、精车M20×2，用砂布修去螺纹表面毛刺。

工件2

1、用三爪自定心卡盘夹持坯料，伸出长度大于50㎜，车端面。

2、粗车、精车Φ34外圆至尺寸。

3、钻孔、扩孔至Φ27。

4、粗车、精车孔Φ30，孔深25㎜。

保证其尺寸精度。

5、用转动小滑板法粗车、精车锥度1：

4内圆锥面至尺寸。

6、用切断刀截取要求长度，保证与件1相应部分形成合理配合。

实训图样6

样图如上

一、装夹方法：

用一夹一顶装夹或两顶装夹。

二、刀具、量具选择，

刀具：

450车刀、900车刀、切断刀、螺纹刀、中心钻等。

量具、游标卡尺，千分尺。

车削工艺：

工件1

1、用三爪自定心卡盘夹持坯料,伸出长度大于85㎜，车端面。

钻中心孔。

2、用后顶尖支顶，粗车Φ25、Φ32两级外圆，粗车M40×2大径

3、用切断刀车Φ32至尺寸，精车Φ25、Φ32、M40×2至尺寸。

4、粗车，精车M40×2，并用锉刀或砂布修去螺纹表面毛刺。

5、调头垫铜皮夹持Φ32，找正夹牢，车端面截总长至尺寸。

钻中心孔。

6、后顶尖支顶，粗车，精车Φ40、M24大径至尺寸。

7、用转动小滑板法车1：

3圆锥面，圆锥角公差符合要求。

工件2

1、用三爪自定心卡盘夹持坯料，伸出长度大于55㎜，车端面。

2、粗车Φ50外圆至卡盘处。

3、钻孔、扩孔，粗车M24小径、Φ30阶台孔，留2㎜精车余量，孔深总长度大于55㎜。

4、粗车、精车M24×2，精车Φ30×5阶台孔。

5、扩孔，粗车、精车Φ40至尺寸。

6、用转动小滑板法粗车、精车锥度1：

3内圆锥面，圆锥角符合要求。

并检查与件1配合。

7、精车Φ50外圆至尺寸，用切断刀切下工件，保证工件长度。