车削偏心工件和曲轴.docx
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车削偏心工件和曲轴
项目二车偏心工件和曲轴
一、学习要求：
1．掌握偏心工件的划线方法。
2．掌握偏心工件的车削方法及偏心距的检查方法。
3．掌握车削曲轴的方法。
二、使用工、量具
90°车刀45°车刀车槽刀三角形外螺纹刀三角形内螺纹刀角度样板
三、学习过程
学习过程：
观察不同螺纹件，了解螺纹的种类及螺纹各部分名称。
观察三角形螺纹的结构特点，用量具检测三角形螺纹尺寸，掌握三角形螺纹的尺寸计算。
教师讲解三角形螺纹车刀的几何角度及刃磨要求，然后，示范三角形螺纹车刀的刃磨步骤及姿势。
学生练习并掌握高速钢和硬质合金螺纹车刀的刃磨。
接着，在教师的指导和示范下，练习车内外三角形螺纹的基本技能，最后由学生完成实践训练作业。
四、相关工艺知识
当外圆和外圆、内孔和外圆的轴线平行但不重合的工件称这偏心工件。
外圆与外圆偏心的工件称为偏心轴；内孔与外圆偏心的工件叫做偏心套。
两轴线之间的距离叫做偏心距。
在车床上加工偏心工件原理，是把要加工偏心的部分轴线校正到与车床主轴旋转轴线相重合。
1．偏心工件的划线方法
（1）螺纹各部分名称（图6-1）
1）螺纹大径外螺纹大径d即外螺纹的顶径，它是螺纹的公称直径。
内螺纹大径D即内螺纹的底径。
2）螺纹小径外螺纹的小径d1即外螺纹的底径.。
内螺纹小径D1即内螺纹的孔径
3）螺纹中径（D2d2）假想的圆柱直径，这个圆柱的母线是通过螺纹的牙宽和槽宽相等的地方。
内、外螺纹的中径D2和d2相等。
4）牙型角α在螺纹的牙型上，相邻两牙侧之间的夹角。
5）螺距P相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
6）导程Pn在同一螺旋线上，相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
多线螺纹导程和螺距的关系是：
L=np
7）原始三角形高度H原始三角形顶点到底点的垂直距离。
8）牙型高度h1在螺纹的基本牙型上，牙顶与牙底（即原始三角形削去尖部后所得到的牙齿轮廓线）在垂直螺纹轴线方向上的垂直距离。
9）螺纹升角Ψ在中径圆柱上，螺旋线的切线和垂直于螺旋线平面之间的夹角。
（2）三角螺纹的尺寸计算（图6-2）
1）螺纹的原始三角形高度H=0.866P
2）牙型高度h=0.5413P
3）内螺纹的小径（内螺纹的底孔直径）D1=D-（1～1.1）P
车削塑性材料或高速车内螺纹时D1=D-P
车削脆性材料或低速车内螺纹时D1=D-1.1P
2．三角形螺纹车刀
三角形螺纹车刀的切削部分形状和螺纹牙形的轴向剖面形状相符合，即车刀的刀尖角应该等于牙型角。
（1）几何角度（图6-3）
1）螺纹车刀的刀尖角应等于螺纹的牙型角。
车普通螺纹时牙形角为60°，车英制螺纹时为55°。
2）前角一般为5°～20°。
因为螺纹车刀的纵向前角对牙型角有很大的影响，所以，精车或要求较高时，径向前角应取得小些，约0°～5°。
3）后角一般为3°～8°。
受螺纹升角的影响，进刀方向一面的后角应磨得稍大。
（2）刃磨方法
高速钢三角形螺纹车刀见图6-4，硬质合金三角形螺纹车刀见图6-5。
1）磨后刀面先磨左侧后刀面，双手握刀，使刀柄与砂轮外圆水平方向成30°、垂直方向倾斜约8°～10°，均匀移动磨出后刀面。
2）磨前刀面将车刀前刀面与砂轮平面水平方向做倾斜约10°～15°，同时垂直方向作微量倾斜使左侧切削刃略低于右侧切削刃，逐渐磨到靠近刀尖处。
3）检查刀尖角因为车刀有径向前角，所以检查时，应使刀杆上平面和螺纹样板上平
平行，观察刀刃与样板间的透光来判别刃磨出的刀尖角是否正确。
并及时修复到符合样板角度要求（图6-6）。
4）磨刀尖圆弧车刀刀尖对准砂轮外圆，后角保持不变，刀尖移向砂轮作圆弧摆动，磨出刀尖圆弧。
圆弧R应小于P/8。
（1）三角形螺纹车刀的装夹
为保证螺纹牙型正确，对装夹螺纹车刀提出了较高要求
1）刀尖高度必须对准工件的旋转中心。
2）车刀刀尖角的中心线必须与工件轴线垂直，装刀时可用样板来对刀，如图6-7a。
如果车刀装斜，就会产生牙形歪斜如图6-7b。
3．车削三角形螺纹方法
（1）车削螺纹动作练习
1）车削螺纹时车床的调整按工件螺距在进给箱铭牌上找到交换齿轮的齿数和手柄位置，把手柄拔到对应的位置上。
2）确定切削用量选择转速200r/min,,启动车床，将主轴正反转数次，然后合上开合螺母，检查丝杠与开合螺母的工作情况是否正常。
3）空刀车螺纹的动作开车练习分别提开合螺母法和开倒顺车法车螺纹的动作，做到动作迅速协调。
4）试切螺纹开车后，使车刀与工件轻微接触，并在工件外圆表面对刀，并记住中滑板的刻度盘读数。
然后摇动床鞍，将车刀退到工件右端起点处，径向进给0.3mm左右，合下开合螺母，开始练习车削螺纹。
先用提开合螺母法试切螺纹，然后再练习用开倒顺车法车螺纹。
（3）车削三角螺纹的进刀方法
车削三角螺纹的进刀方法有低速车削和高速车削两种。
低速车削使用高速钢螺纹车刀，高速车削使用硬质合金螺纹车刀。
1）低速车削三角形螺纹的进刀方法有直进法、左右切入法和斜进法三种。
直进法如图6-8a,车削中只用中滑板横向进给，在几次行程中把螺纹车成形。
采用直进法能够保证牙型的正确性，但由于车削中刀头上的各切削刃全部参加切削，切削力大，切出螺纹表面不光整，并容易产生扎刀。
一般只适用于小螺距螺纹的车削。
左右切入法如图6-8b,车削螺纹时，除每次垂直切入外，同时用小滑板把车刀沿轴向左、右移动一段距离，几次行程后把螺纹车削成形。
斜进法如图6-8c,每次切入前用小滑板把车刀沿轴向只向一个方向作微量进给，而后再垂直切入。
几次行程后反螺纹车削成形。
a）b）c）
图6-8低速车削三角形螺纹的进刀方法
2）高速车削三角形螺纹，只能采用直进法，面不能采用左右切入法，否则会拉毛牙型侧面，影响螺纹精度。
4.三角形螺纹的车削方法
（1）提开合螺母法适用于退刀时采用打开开合螺母的场合。
操作方法是：
启动车床，螺纹车刀在工件外圆表面对刀后，移动车刀在工件的起点位置，横向进给后（第一刀0.5mm左右，以后随着进给次数的增加逐渐减少），合上开合螺母纵向进给，第一次进给结束后，在螺母结束长度位置迅速拉开开合螺母，使刀架和丝杠脱离，然后纵向退刀至螺母起点，重新横向进刀后，再合上开合螺母开始第二次进给，，如此往复车削至螺纹完成。
采用这种操作方法只适合车削丝杠螺距是工件螺距整数倍的螺距的螺纹，否则会产生乱牙。
（2）开倒顺车法退刀时不打开开合螺母，而采用开倒顺车机动退刀，车刀与工件的位置始终对应，就不会发生乱牙。
不管螺纹的螺距是多少，均能用这种方法车削。
操作方法是：
启动车床，螺纹车刀在工件外圆表面对刀后，移动车刀在工件的起点位置，横向进给后（第一刀0.5mm左右，以后随着进给次数的增加逐渐减少），合上开合螺母纵向进给，第一次进给结束后，不把开合螺母提起，而是右手摇中滑板使车刀径向退出离开工件表面，同时用左手操纵操纵杆将主轴反转。
这时丝杠也反转，通过开合螺母带动刀架反向退回。
重调切削深度后，使主轴正转，丝杠也正转，进行第二次进给。
如此的重复进行重复车削，直到把工件螺纹车合格为止。
这种车削方法由于工件（主轴）经丝杠，开螺母到车刀的传动始终没有分离，车刀和工件始终保持着应有的协调联动的关系，车刀始终在原来车出的螺旋槽内往返运动，所以，即防止了产生乱牙，也保证了加工出的螺距准确。
（3）中途对刀的方法
车螺纹时如遇中途换刀或车刀刃磨后须重新对刀。
一般选择转速在几十转/分钟内，然后按下开合螺母，但车刀不切入工件内，待车刀移到工件表面处。
移动小滑板，使车刀刀尖对准之前已加工的螺旋槽，使车刀刀尖完全对准在已加工的螺纹牙槽内，再重新开始继续车削。
5．车三角形螺纹的测量
加工的螺纹牙测量螺纹有两种基本方法：
一种是用通用量具进行分项测量；另一种是用螺纹量规进行综合测量。
（1）大径测量螺纹的大径有较大的公差，一般可用游标卡尺或千分尺测量。
（2）螺距测量简单的测量方法是用钢直尺测量。
测量时最好测量10个螺距的，然后把长度除以10，得出一个螺距的数值。
如果螺距较大时，也可少测几个螺纹的螺距。
对于细牙螺纹，用钢直尺测量比较困难，这时可用螺距规测量。
测量时，螺距规应该放在工件的轴向平面内。
如果螺距规上的牙型能和工件上的牙型一致，被测螺距就是合格的。
（3）中径测量螺纹中径是螺纹分项测量的主要项目。
可用螺纹千分尺测量，所测得的千分尺读数就是该螺纹中径的实际尺寸。
（4）综合测量在实际生产中，普通螺纹的现场测量使用螺纹量规，这是一种综合测量螺纹有关参数的方法。
螺纹量规分为测量外螺纹的环规和测量内螺纹的塞规两种。
使用螺纹量规测量螺纹时，如果量规的过端正好拧进去，但止端拧不进去，就说明被测螺纹的精度合格。
五、三角形螺纹加工训练
练习一：
车三角形外螺纹
1．加工图样
练习内容
材料
件数
工时（min）
序号
车三角形外螺纹
45钢
1
60
6-1
2.车削步骤
（1）夹毛坯外圆，车端面及外圆φ29至尺寸。
车φ25（-0.2mm左右），长大于35mm.用切槽刀车退刀槽6×2，并倒角。
（2）粗、精车螺纹M25×2长35mm至尺寸要求。
（3）调头装夹φ29外圆处，车端面，保证总长尺寸98mm，并倒角。
（4）车槽φ24（-0.2mm）长大于20mm,车退刀槽6×2。
（5）粗、精车螺纹M24长20mm至尺寸要求
（6）检查螺纹。
练习二：
车三角形内螺纹
1．加工图样
练习内容
材料
件数
工时（min）
序号
车三角形内螺纹
45钢
1
60
6-2
2.车削步骤
（1）夹毛坯外圆，车端面及外圆φ29长大于35mm.
（2）调头装夹，车端面及外圆φ29长大于25mm.切断保证两工件长度各为25mm和35mm，并倒外角。
（3）装夹φ29处，钻孔底孔直径φ21mm.（钻另一工件底孔直径φ23mm）。
（4）车内孔直径φ21mm。
（另一工件为φ23mm），并倒内角2×45°。
（5）粗、精车内螺纹M24（M25×2）至尺寸要求。
（6）检查螺纹。
六、考核标准
项目一考核评分表
考核内容
考核标准
配分
得分
螺纹尺寸的计算
全部正确得满分
10
三角形内外螺纹车刀的刃磨
车刀各角度正确得满分
10
三角形形螺纹的测量
掌握全部方法得满分
10
车三角形外螺纹工件
按技能评分标准评分
35
车三角形外螺纹工件
按技能评分标准评分
35
技能评分标准
项目
技术要求
评分标准
配分
得分
件Ⅰ
外螺纹
M25×2
牙形正确，大、小径尺寸合格得满分
10
M24
牙形正确，大、小径尺寸合格得满分
10
Ra3.2.
达不到无分
5
退刀槽
6×2
超差无分
2
外圆
φ290.1 0
超差无分
5
长度
20 35 98
超差无分
2
倒角
2×45°
有毛剌为不合格无分
1
件Ⅱ
内螺纹
M25×2
牙形正确，大、小径尺寸合格得满分
10
M24
牙形正确，大、小径尺寸合格得满分
10
Ra3.2
达不到无分
5
外圆
φ290.1 0
超差无分
5
长度
25 35
超差无分
2
倒角
2×45°
有毛剌为不合格无分
1
安全文明
不保养设备及发生安全事故无分
2
六、注意事项
1、车螺纹时，退刀和倒车必须及时、动作协调，避免车刀与工件台阶或卡盘撞击而发生事故。
2、倒顺车换向不能过快，否则机床容易受到瞬时冲击，容易损坏机床机件。
3、车螺纹进刀时，必须注意防止中滑板手柄不要多转一圈，否则会造成刀尖崩刃或工件损坏。
4、开车时，不能用绵纱擦工件，否则会使棉纱卷入工件发生危险。
5、车削盲孔螺纹时，退刀和工件反转动作一定要迅速，否则车刀刀头将会和孔底相撞。
为控制螺纹长度，可在内螺纹车刀刀杆上作标记或根据床鞍纵向移动刻度盘控制行程长度。
七、复习思考题
1、常用的三角形螺纹的种类有哪些？
牙形上各有哪些特点？
2、简述三角形螺纹车刀的几何角度特点？
高速钢螺纹车刀与硬质合金车刀成形车刀有哪几种？
它们的结构特点是什么？
3、螺纹车刀径向前角对螺纹牙型有什么影响？
4、螺纹车刀的安装要求有哪些？
5、常用车削三角形螺纹的进刀方法有哪几种？
各适用于什么场合？
6、什么叫乱扣？
车螺纹时，产生乱扣的原因是什么？
如何预防车螺纹时的乱扣现象?
7、在丝杠螺距为12mm的车床上，车螺距为2mm、3.5mm、4mm、5mm时，是否会产生乱扣？
8、车削M20、M28×2.5的内螺纹，试求车螺纹前的底孔直径各是多少？
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