车工工艺电子教案一文档格式.docx

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　　刀架，把所需要的车刀更换到工作位置上。

　　尾座：

尾座用于安装后顶尖以支持工件，或安装钻头、铰刀等刀具进行孔加工。

　　尾座的结构如图所示，它主要套筒、尾座体、底座等几部分组成。

转动手轮，可调整套筒伸缩一定距离，并且尾座还可沿床身导轨推移至所需位置，以适应不同工件加工的要求。

　　其他部件

　　1）床鞍:

它与溜板箱连接，可沿床身导轨作纵向移动，其上面有横向导轨。

2）中滑板:

可沿床鞍上的导轨作横向移动。

　　3）转盘:

它与中滑板用螺钉紧固，松开螺钉便可在水平面内扳转任意角度。

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　　4）小滑板:

它可沿转盘上面的导轨作短距离移动；

当将转盘偏转若干角度后，可

　　使小滑板作斜向进给，以便车锥面。

　　卧式车床的传动系统车床润滑与保养1、车床的润滑：

要使机床正常运转和减少磨损，操作工必须有磨摩擦部位都要进行加油润滑。

方法有浇油润滑、油绳润滑、溅油润滑和油泵循环润滑等。

　　油脂要求用：

1.加黄油部位用：

3号工业润滑油。

　　2.油孔部位用：

40号机油。

　　齿轮箱内要有足够润滑机油。

一般加到油标窗口一半高度就可以了。

保证齿轮溅油法和往复式油泵用油。

车床床头箱一般每三个月换一次油。

箱体清洗干净后再加机油。

挂轮箱轴承的油杯，每五天加黄油一次。

拖板箱蜗杅脱落机构每班加油一次。

走刀箱上油槽每班加油一次。

　　床身导轨，丝杆，工作前或完毕工作后，都要加油一次。

2、卧式车床的一级保养当车床运行500小时后，需进行一级保养，即清洗、润滑和进行必要的调整。

1）、外保养清洗机床外表及各罩盖；

清洗清洗丝杠、光杠和操纵杆；

清洗机床

　　附件。

2）、主轴箱检查主轴并检查螺母有无松动，调整间隙。

3）、溜板及刀架清洗刀架，清洗调整中、小滑板和丝杠的螺母间隙。

4）、挂轮箱清洗齿轮、轴套并注入新油脂。

调整齿轮啮合间隙；

检查轴套有无

　　晃动现象。

5）、尾座清洗尾座，保持内、外清洁。

6）、冷却润滑系统7）、电气部分安全文明生产

　　1.工作时要穿紧身工作服或紧身衣服。

　　2.车工戴工作帽，女同志头发辫子塞在帽子里。

　　3.工作时，头不能离工件太近。

防止切削飞入眼。

如屑飞溅必须戴护目镜。

4.手和身体不能靠近旋转机件。

更不能在这些地方开玩笑。

5.工件和车刀必须夹牢固，否则飞出伤人。

　　6.当工件和卡盘装上取下太重，不要一个人，应找其他人帮忙。

7.车床转动时，不要去测量工件。

也不能用手模工件表面。

8.不可用手硬拉切屑。

应用专用钩子清除。

9.不要用手习惯去刹动转动卡盘。

10.卡盘运转时，工作中不能带手套。

　　11.电器有故障，不要私自任意拆缷。

以免扩大故障。

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　　12.车削工件时，不可离开机床，前后走动。

13.刃磨车刀时，做到人离关机。

　　金属切削过程

　　一、刀具

　　主、副两条切削刃和前刀面、主后刀面、副后刀面三个刀面组成的刀具，共有前角、后角、副后角、主偏角、副偏角、刃倾角六个基本角度。

1、刀具工作角度

　　刀具安装高低对工作角度的影响

　　下图表示切断刀主切削刃比工件中心装高h时，其工作角度的变化情况。

此时，工作前角增大，工作后角减小。

当刀刃低于工件中心时，工作前角减小，工作后角增大。

在孔内切槽时，主切削刃安装高低对工作角度的影响与上述相反。

刀柄轴线与进给方向不垂直时对工作角度的影响二、金属切削过程

　　金属切削过程是指工件上多余的金属层，在刀刃的切割、前刀面的推挤下，产生

　　变形滑移而变成切屑的过程。

1）、切屑类型

　　切屑有三大类型：

带状切屑、挤裂切屑、单元切屑和崩碎切屑。

①带状切屑

　　正常切削条件下切削钢等塑性金属时，形成的是带状切屑。

此时切削平稳，加工

　　出的工件表面粗糙度较小。

带状切屑高速流出时，乱窜乱撞，既影响操作安全，也会缠绕到工件上划伤已加工表面，还会使自动加工无法进行，应采取断屑或卷屑措施。

②挤裂切屑

　　当以很小的刀具前角，很大的进给量和很低的切削速度切削塑性金属时形成的是

　　节状切屑。

这种切屑较厚，一面有锯齿形的剪裂缝。

形成这种切屑时金属变形很大，切削力有波动，加工出的工件表面较粗糙。

③崩碎切屑

　　切削脆性金属如铸铁、黄铜等，形成片状切屑，工件材料越脆，刀具前角越小。

　　越容易形成此类切屑。

形成崩碎切屑时，切屑与工件分离面凹凸不平，所以加工表面比较粗糙。

　　2）积屑瘤

　　在一定的条件下切削塑性金属，刀具切削刃附近的前面上粘附着一块很硬的金属

　　堆积物，这就是积屑瘤，如图所示．研究证明，积屑瘤材料主要来自切屑底层，少量来自工件。

如何避免积屑瘤？

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　　为避免积屑瘤应采用高速切削或低速切削。

另外增大刀具前角，研磨前刀面和使

　　用切削液，可以减小切削变形，减小刀具与前刀面的摩擦，可以避免积屑瘤的产生。

　　一般情况下，积屑瘤的存在害多利少，精加工时应完全避免积屑瘤，粗加工时可

　　以利用。

　　3）、切削力

　　切削时，工件材料抵抗车刀切削所产生的阻力称为切削力。

总切削力F可以分解

　　为三个互相垂直的分力。

　　主切削力Fz：

主要耗功的力，消耗车削功率的　　95％以上。

切深抗力Fy：

吃刀抗力。

　　进给抗力Fx：

走刀抗力。

4）切削热和工切削温度

　　切削热

　　切削过程中材料的变形，切屑、工件与刀具间摩擦所消耗的功，绝大部分都转化

　　为热，称为切削热。

　　切削热从切屑、刀具、工件和周围介质（空气，切削液）中传散如图，其中切屑带

　　走的热量最多。

切削温度

　　切削热使刀具、切屑、工件的温度升高。

刀具、切屑、工件上各点的温度都不一

　　样。

车削钢等塑性材料时，最高温度在近刀尖处与切屑接触的前刀面上。

　　切削热和切削温度对切削加工的影响：

　　切削热和切削温度对切削加工的生产率和工件的质量影响很大。

切削温度高，会

　　加剧刀具的磨损，甚至使刀具丧失切削能力，因而限制了生产率的提高。

切削热使工件膨胀，会影响工件的尺寸精度。

　　工件材料的强度、硬度愈高，热导率愈低，加工时切削温度愈高。

提高切削用量。

　　将使切削温度升高。

　　降低切削温度的措施：

降低降低切削速度，减少背吃刀量和进给量，适当增大刀具的前角、主偏角，增大刀尖圆角半径，可以降低切削温度。

而降低切削温度最有效的措施是在切削中浇注切削液。

　　刀具

　　一、车刀的结构

　　1、车刀从结构上分为四种形式，即整体式、焊接式、机夹式、可转位式车刀，其结构特点及适用场合见表2－1。

表2－l车刀结构类型特点及用

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　　车工工艺教案名称整体式特点用整体高速钢制造，刃口可磨得较锋利适用场合小型车床或加工非铁金属焊接式焊接硬质合金或高速钢刀各类车刀特别是小刀片，结构紧凑，使用灵活具避免了焊接产生的应力、裂纹等缺陷，刀杆利用率高。

外圆、端面、镗孔、切机夹式刀片可集中刃磨获得所需断、螺纹车刀等参数；

使用灵活方便避免了焊接刀的缺点，刀片大中型车床加工外圆、可转位式可快换转位；

生产率高；

断端面、镗孔，特别适用屑稳定；

可使用涂层刀片于自动线、数控机床二、车刀材料

　　1、刀具材料的基本要求

　　1）、高的硬度，常温下车刀刀头的硬度大于HRC60。

　　2）、高的耐磨性，耐磨性指车刀抵抗工件磨损的性能。

硬度越高，　　耐磨性越好。

3）、足够的强度和韧性，车刀切削时要承受较大的切削力、冲击力和振动。

4）、耐热性好，车刀在高温下仍有良好的切削性能。

5）、有良好的工艺性能，车刀刀头材料要具备可焊接锻造热处理磨削加工等工艺性能。

2、刀具材料种类常用车刀材料有高速钢和硬质合金钢。

高速钢是含有钨、铬、钒、钼等合金元素较多的合金钢，高速钢车刀的特点是制造简单、刃磨锋利、韧性好并能承受较大的冲击力。

但高速钢车刀的耐热性较差，不宜高速切削。

硬质合金的硬度很高，耐磨性好，红硬性高，在800℃—1000℃仍能保持良好的切削性能，切削速度可比高速钢高几倍甚至几十倍，适合高速车削的粉末冶金制品。

但它的韧性差，不能承受较大的冲击力。

三、车刀切削部分的几何参数及选择

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　　1、车刀的组成：

　　车刀是刀头和刀杆两部分所组成，刀头是车刀的切削部分，刀杆是车刀的夹持部分。

刀头是车刀最重要的部分，刀面、刀刃和刀尖组成，承担切削加工任务。

车刀的组成基本相同，但刀面、刀刃的数量、形式、形状也不完全一样，如外圆车刀有三个刀面、两条刀刃和一个刀尖，而切断刀有四个刀面、三条刀刃和两个刀尖。

刀刃可以是直线，也可以是曲线。

　　、刀面

　　1）、前刀面Ar：

切屑流出时经过的刀面。

　　2）、后刀面AS：

与加工表面相对的刀面。

3）、副后刀面AS′：

与已加工表面相对的刀面。

、刀刃

　　1）、主切削刃S：

前刀面与后刀面的交线，承担主要的切削工作。

2）、副切削刃S′：

前刀面与副后刀面的交线，承担少量的切削工作。

（3）、刀尖：

主刀刃和副刀刃的联结部位，为了提高刀尖的强度，很多车刀在刀尖处磨出圆弧型或直线型过渡刃，又称刀尖圆弧。

（4）、修光刃

　　副刀刃接近刀尖处一小段平直的刀刃叫修光刃，装刀时须使修光刃与进给方向平行，且修光刃长度必须大于工件的进给量时才能起到修光工件表面的作用。

　　2、确定车刀角度的辅助平面

　　为了便于确定和测量车刀的几何角度，需要假想以下三个辅助平面作基准。

、基面：

通过刀刃上某一选定点，垂直于该点切削速度方向的平面。

　　、切削平面：

通过切削刃且垂直于基面的平面。

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　　、主截面通过主切削刃上的选定点，又垂直于基面和切削平面的剖面。

3、车刀的几何角度在主截面内测量的角度：

1）、前角γ。

：

前刀面与基面之间的夹角。

2）、后角α。

后刀面与切削平面之间的夹角。

3）、楔角β。

前刀面与后刀面之间的夹角。

以上三个角之和为90°

，即：

γ。

+α。

+β。

=900。

　　在基面内测量的角度：

　　4）、主偏角Kr：

主切削刃在基面内的投影与进给方向的夹角。

5）、副偏角Kr′：

副切削刃在基面的投影与背离进给方向的夹角。

6）、刀尖角εr：

主切削刃与副切削刃在基面内投影之间的夹角。

以上三个角度之和为1800，即：

Kr+Kr′+εr=1800。

在切削平面内测量的角：

　　7）、刃倾角λ：

主切削刃与基面之间的夹角。

　　四、车刀几何角度的选择

　　1、前角的作用是减小切屑的变形，增大前角可使车刀刃口锋利、减小切削力、降低切削温度，但过大前角会使刀刃的散热条件变差，刃口强度降低，易崩刃前角的选择：

前角选择的原则是在刀具强度允许的情况下，尽量选取较大的前角。

前角的大小与刀具材料、切削工作条件及被切材料有关。

切削塑性材料时，一般取较大的前角；

切脆性材料时，一般取较小的前角。

当切削有冲击时，前角应取小值，甚至取负角。

硬质合金车刀的前角一般比高速钢车刀的

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　　前角要小。

加工材料硬到软，对于高速钢车刀，前角可取5°

--30°

；

对于硬质合金钢车刀，前角一般取-15°

。

　　2、后角的作用是减小后刀面与工件之间的摩擦，影响刀刃的强度和锋利程度。

　　后角的选择：

粗车时，切削深，进给快，要求车刀有足够的强度，应选择较小的后角。

精车时，为减小后刀面与工件过渡表面的摩擦，保持刃口的锋利，应选较大的后角。

切削力较大时，应选取较小的后角。

加工塑性材料时后角取大一些，加工脆性材料时后角取小些。

高速钢车刀的后角一般可6°

--12°

，硬质合金钢车刀可取2--12。

粗车时，后角一般取3°

--6°

精车时，后角一般取6°

　　3、主偏角的作用是减小主偏角可改善切削刃的散热性能。

主偏角的选择：

当工件刚性较差时，应选择较大的主偏角；

车细长轴时，为减小径向力应选较大的主偏角；

工件硬度高选较小主偏角。

主偏角通常取45°

--90°

　　4、副偏角的作用主要是减小副切削刃与工件之间的摩擦，并改善工件的表面粗糙度。

副偏角一般可取10°

--15°

五、车刀的刃磨

　　车刀用钝后重新刃磨是在砂轮机上刃磨的。

磨高速钢车刀用氧化铝砂轮，磨硬质合金刀头用碳化硅砂轮。

1.砂轮的选择

　　砂轮的特性磨料、粒度、硬度、结合剂和组织5个因素决定。

　　1）磨料，常用的磨料有氧化物系、碳化物系和高硬磨料系3种。

船上和工厂常用的是氧化铝砂轮和碳化硅砂轮。

氧化铝砂轮磨粒硬度低（HV20XX-HV2400）、韧性大，适用刃磨高速钢车刀，其中白色的叫做白刚玉，灰褐色的叫做棕刚玉。

碳化硅砂轮的磨粒硬度比氧化铝砂轮的磨粒高（Hv2800以上）。

性脆而锋利，并且具有良好的导热性和导电性，适用刃磨硬质合金。

其中常用的是黑色和绿色的碳化硅砂轮。

而绿色的碳化硅砂轮更适合刃磨硬质合金车刀。

2）粒度：

粒度表示磨粒大小的程度。

以磨粒能通过每英寸长度上多少个孔眼的数字作为表示符号。

例如60粒度是指磨粒刚可通过每英寸长度上有60个孔眼的筛网。

因此，数字越大则表示磨粒越细。

粗磨车刀应选磨粒号数小的砂轮。

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　　精磨车刀应选号数大（即磨粒细）的砂轮。

船上常用的粒度为46号—台0号的中软或中硬的砂轮。

　　3）硬度：

砂轮的硬度是反映磨粒在磨削力作用下，从砂轮表面上脱落的难易程度。

砂轮硬，即表面磨粒难以脱落；

砂轮软，表示磨粒容易脱落。

砂轮的软硬和磨粒的软硬是两个不同的概念，必须区分清楚。

刃磨高速钢车刀和硬质合金车刀时应选软或中软的砂轮.

　　另外，在选择砂轮时还应考虑砂轮的结合剂和组织。

船上和工厂一般选用陶瓷结合剂（代号A）和中等组织的砂轮。

　　综上所述，我们应根据刀具材料正确选用砂轮。

刃磨高速钢车刀时，应选用粒度为46号到60号的软或中软的氧化铝砂轮。

刃磨硬质合金车刀时，应选用粒度为60号到80号的软或中软的碳化硅砂轮，两者不能搞错。

2.车刀刃磨的步骤如下：

　　图6-9外圆车刀刃磨的步骤

　　磨主后刀面，同时磨出主偏角及主后角，如图6－9a）所示；

磨副后刀面，同时磨出副偏角及副后角,如图6－9b）所示；

磨前面，同时磨出前角,如图6－9c）所示；

修磨各刀面及刀尖,如图6－9d）所示。

　　3.刃磨车刀的姿势及方法是：

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　　人站立在砂轮机的侧面，以防砂轮碎裂时，碎片飞出伤人；

两手握刀的距离放开，两肘夹紧腰部，以减小磨刀时的抖动；

磨刀时，车刀要放在砂轮的水平中心，刀尖略向上翘约3°

~8°

，车刀接触砂轮后应作左右方向水平移动。

当车刀离开砂轮时，车刀需向上抬起，以防磨好的刀刃被砂轮碰伤；

　　磨后刀面时，刀杆尾部向左偏过一个主偏角的角度；

磨副后刀面时，刀杆尾部向右偏过一个副偏角的角度；

　　修磨刀尖圆弧时，通常以左手握车刀前端为支点，用右手转动车刀的尾部。

　　4.磨刀安全知识

　　1）刃磨刀具前，应首先检查砂轮有无裂纹，砂轮轴螺母是否拧紧，并经试转后使用，以免砂轮碎裂或飞出伤人。

　　2）刃磨刀具不能用力过大，否则会使手打滑而触及砂轮面，造成工伤事故。

3）磨刀时应戴防护眼镜，以免砂砾和铁屑飞入眼中。

4）磨刀时不要正对砂轮的旋转方向站立，以防意外。

5）磨小刀头时，必须把小刀头装入刀杆上。

　　6）砂轮支架与砂轮的间隙不得大于3mm，入发现过大，应调整适当。

　　六、车刀的安装

　　车刀必须正确牢固地安装在刀架上，如图6－10所示。

安装车刀应注意下列几点：

　　1）刀头不宜伸出太长，否则切削时容易产生振动，影响工件加工精度和表面粗糙度。

一般刀头伸出长度不超过刀杆厚度的两倍,能看见刀尖车削即可。

2）刀尖应与车床主轴中心线等高。

车刀装得太高，后角减小，前角减少，切削不顺利，会使刀尖崩碎。

刀尖的高低，可根据尾架顶尖高低来调整。

车刀的安装如图2-2a）所示。

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　　a）正确b）错误

　　3）车刀底面的垫片要平整，并尽可能用厚垫片，以减少垫片数量。

调整好刀尖高低后，至少要用两个螺钉交替将车刀拧紧。

　　车外圆、端面和台阶

　　一、轴类零件的特点及技术要求1、什么叫轴类零件

　　长度尺寸超过直径在三倍以上的旋体零件。

轴类零件可分：

光滑轴，阶台轴两种。

此外还有比较复杂的空心轴等。

2、轴类零件的组成:

　　轴类工件一般圆柱表面、阶台、端面、退刀槽、倒角和圆弧等部分组成。

3、组成轴的各部分的作用？

　　1）、圆柱表面一般用于支承传动工件和传递扭矩。

2）、阶台和端面用于确定安装在轴上的工件的轴向位置。

　　3）、退刀槽的作用是使磨削外圆或车螺纹时退刀方便，并可使工件在装配时有一个正确的轴向位置。

4）、倒角的作用户一方面是防止工件边缘锋利划伤工人，另一方面是便于在轴上安装其它零件，如齿轮、轴套等。

5）、圆弧槽的作用是提高轴的强度，使轴在受交变应力作用时不致因

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　　应力集中而断裂，此外使轴在淬火过程中不容易产生裂纹。

二、轴类工件的技术要求

　　1）、尺寸精度：

主要包括直径和长度尺寸等。

　　2）、形状精度：

包括圆度、圆柱度、直线度、平面度等。

　　3）、位置精度：

包括同轴度、平行度、垂直度、径向圆跳动和端面圆跳动等。

4）、表面粗糙度：

在普通车床上车削金属材料时，表面粗糙度可达,（精车）。

5）、表面热处理要求：

根据工件材料和实际需求，轴类工件常进行退火或正火、调质、淬火、渗氮等热处理，以获得一定的强度、硬度、韧性和耐磨性。

三、安装工件及其校正1．用三爪自定心卡盘安装工件

　　图3-1三爪自定心卡盘结构和工件安装

　　a）结构b）夹持棒料c）反爪夹持大棒料

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　　三爪自定心卡盘的结构如图3-1a）所示，当用卡盘扳手转动小锥齿轮时，大锥齿轮也随之转动，在大锥齿轮背面平面螺纹的作用下，使三个爪同时向心移动或退出，以夹紧或松开工件。

它的特点是对中性好，自动定心精度可达到㎜。

可以装夹直径较小的工件.

　　如图3-1b所示。

当装夹直径较大的外圆工件时可用三个反爪进行.

　　如图3-1c所示。

但三爪自定心卡盘于夹紧力不大，所以一般只适宜于重量较轻的工件，当重量较重的工件进行装夹时，宜用四爪单动卡盘或其它专用夹具。

　　2．用一夹一顶安装工件

　　对于一般较短的回转体类工件，较适用于用三爪自定心卡盘装夹.但对于较长的回转体类工件，用此方法则刚性较差。

　　对一般较长的工件，尤其是较重要的工件，不能直接用三爪自定心卡盘装夹，而要用一端夹住，另一端用后顶尖顶住的装夹方法。

　　这种装夹方法能承受较大的轴向切削力，且刚性大大提高，同时可提高切削用量。

四、车外圆1．安装与校正

　　安装工件的方法主要有用三爪自定心卡盘或者四爪卡盘、心轴等。

校正工件的方法有划针或者百分表校正。

2．选择车刀

　　直头车刀（尖刀）的形状简单，主要用于粗车外圆；

　　弯头车刀不但可以车外圆，还可以车端面，加工台阶轴和细长轴则常用偏刀。

3．调整车床

　　车床的调整包括主轴转速和车刀的进给量。

主轴的转速是根据切削速度计算选取的。

　　而切削速度的选择则和工件材料、刀具材料以及工件加工精度有关。

用高速钢车刀车削时，V=～1m/s，用硬质合金刀时，V=1～3m/s。

车硬度高钢比车硬度低钢的转速低一些。

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　　根据选定的切削速度计算出车床主轴的转速，再对照车床主轴转速铭牌，选取车床上最近似计算值而偏小的一档，然后如表3－1所示的手柄要求，扳动手柄即可。

　　但特别要注意的是，必须在停车状态下扳动手柄。

　　例如用硬质合金车刀加工直径

　　D＝200毫米的铸铁带轮，选取的切削速度V＝

　　0．9米／秒，计算主轴的转速为：

　　n=1000x60xV/=/=99（转／分）

　　从主轴转速铭牌中选取偏小一档的近似值为94转／分，即短手柄扳向左方，长手柄扳向右方，主轴箱手柄放在低速挡位置I。

进给量是根据工件加工要求确定。

　　粗车时，一般取～毫米／转；

精车时，随所需要的表面粗糙度而定。

例如表面粗糙度为时，选用～毫米／转；

时，选用～毫米／转，等等。

　　进给量的调整可对照车床进给量表扳动手柄位置，具体方法与调整主轴转速相似。

　　4．粗车和精车车削前要试刀

　　粗车的目的是尽快地切去多余的金属层，使工件接近于最后的形状和尺寸。

粗车后应留下0．5～1毫米的加工余量。

　　精车是切去余下少量的金属层以获得零件所求的精度和表面粗糙度，因此背吃刀量较小，约～毫米，切削速度则可用较高或较低速。

　　初学者可用较低速。

为了提高工件表面粗糙度，用于精车的车刀的前、后刀面应采用油石加机油磨光，有时刀尖磨成一个小圆弧。

　　为了保证加工的尺寸精度，应采用试切法车削。

试切法的步骤如图3－2所示。

　　差图

　　a）开车对刀，使车刀和工件表面轻微接触b）向右退出车刀

　　c）按要求横向进给ap1d）试切1～3毫米

　　e）向右退出，停车，测量f）调整切深至ap2后，自动进给车外圆

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　　5．刻度盘的原理和应用

　　刻度盘的原理：

车削工件时，为了正确迅速地控制背吃刀量，可以利用中拖板上的刻度盘。

中拖板刻度盘安装在中拖板丝杠上。

当摇动中拖板手柄带动刻度盘转一周时，中拖板丝杠也转了一周。

这时，固定在中拖板上与丝杠配合的螺母沿丝杠轴线方向移动了一个螺距。

因此，安装在中拖板上的刀架也移动了一个螺距。

如果中拖板丝杠螺距为4mm，当手柄转一周时，刀架就横向移动4mm。

若刻度盘圆周上等分200格，则当刻度盘转过一格时，刀架就移动了。

　　使用中拖板刻度盘控制背吃刀量时