新车工工艺教案

新车工工艺教案内容摘要：

点及选择原则 作业： P44 1 、 2 24 三、切断刀和车槽刀 切断刀及应用 （ 1）高速钢切断刀 切断刀以横向进给为主，前端的切削刃是主切削刃，两侧的切削刃是副切削刃。 为了减少工件材料的浪费，切断刀的主切削刃较窄，刀头较长，因此强度较差 ，选用时应注意。 高速钢切断刀的形状见图 2176。 2 0 176。 3 0 176。 1 176。 1 176。 3 0 39。 1)前角 高速钢刀具取 γo=20176。 ～ 30176。 ，硬质合金取γo=15176。 ～ 20176。 切断铸 铁工件时应取小的前角。 2)后角 αo= 6176。 ～ 8176。 3)副后角 有两个 α’o=1176。 ～ 2176。 对称的副后角。 它们的作用是减少副后刀面和工件的摩擦。 因为切断刀的刀头狭而长，两个副后角不能太大。 4)主偏角 κr =90176。 5)副偏角 两个副偏角也应对称。 Κ’r=1176。 ～ 1176。 30′。 它们的作用是减少副切削刃和工件的摩擦。 6)主切削刃宽度 主切刃太宽浪费工件材料，并容易引起振动。 太窄又削弱刀头强度，容易使刀头折断。 主切削刃宽度可用近似公式计算： 25 a≈(～ ) d 式中 d— 工件直径（㎜）。 7)刀头长度 刀头太长刀具刚性差，容易折断。 刀头长度用下列公式计算： L=h+(2～ 3)㎜ 式中 h— 切入深度（㎜） 切断实心工件时，切入深度等于工件半径。 空心工件的切入深度等于工件的壁厚。 例 2 1 切断外径为 36 ㎜，内孔为 16 ㎜的空心工件，试计算切断刀的主切削刃宽度和刀头长度。 解 根据公式 a≈ (～ ) d = (～ ) 36 =3～ ㎜ L=h+(2～ 3)㎜ =21636+（ 2～ 3） =12～ 13 ㎜ 8)卷屑槽 为了使切削顺利，在切断刀的前刀面上应磨出一个较浅的卷屑槽，一般槽深为 ～ ㎜，长度应超过切入深度。 卷屑槽太深，刀具强度差，容易折断。 （ 2）、硬质合金切断刀 用硬质合金切断刀高速切断工件时，切屑与槽宽相等。 为了排屑顺利，硬质合金切断刀可把主 切削刃两边倒角或磨成人字型。 如图： 26 0 . 1 5 176。 6 176。 8 176。 1 5 176。 2 0 176。 1a1 0 176。 1 5 176。 1 0 176。 1 5 176。 1 176。 1 176。 3 0 39。 1 176。 1 176。 3 0 39。 （ 3）、反切刀 切削直径较大的工件时，由于刀头较长，刚性较差，容易引起振动。 这时可采用反向切断法，即工件反转，用反切刀来切断。 这样切断时，切削力 F 的方向与工件重力G 方向一致，不容易引起振动。 另外，反向切断刀切屑从下面排出，不容易堵住工件槽内。 使用反向切断时，卡盘与主轴连接部分必须装有保险装置。 此时刀架受力是向上的，故刀架应有足够的刚性。 （ 4）、弹性切断刀 弹性切断刀是为了节省高速钢的材料，切断刀做成 刀片，装夹在弹性刀杆上。 优点：当切削用量过大时，弹性刀柄会因受力而产生变形，由于刀柄的弯曲中心在上方，刀头就会自动向后退让，从而避免了因扎刀而导致切断刀折断的现象。 车槽刀及应用 车一般外沟槽的车槽刀的形状和几何参数与切断刀基本相同。 四、 切削用量的选择 （ 1）切削深度 横向切削时，切削深度等于垂直于工件已加工表面方向量得的切削层厚度。 所以切断和车外沟 27 槽时的切削深度应等于切断刀的主切削刃宽度。 （ 2）进给量 用高速钢切断刀切钢料时， f=～ ㎜ /r；切铸铁时， f=～ ㎜ /r；用硬 质合金切断刀切钢料时， f=～ ㎜ /r；切铸铁时， f=～ ㎜ /r。 （ 3）切削速度 用高速钢切断刀切钢料时， vc=30～40m/min；切铸铁时， vc=15～ 25m/min；用硬质合金切断刀切钢料时， vc=80～ 120m/min；切铸铁时， vc=60～100m/min。 小结： 本节重点及难点 切断刀的几何形状的选择，特别是切断刀两个副偏角和两个副后角的选择。 与以往所接触的刀具不同。 要掌握切断时各用量的数值选择。 作业： 切断刀和车槽刀有什么不同。 切断一直径为 49 ㎜的实心工件，试计算刀头宽度和长度。 28 167。 2— 2 轴类工件的装夹 一、 轴类工件的装夹方法 车削时工件必须在车床夹具中定位并夹紧，工件装夹的是否正确可靠，将直接影响加工质量和生产率，应得到重视。 根据轴类工件的形状、大小、加工精度和数量的不同，常用以下几种加工方法。 在三爪自定心卡盘上安装工件 特点 ：三个卡爪同步运动，能自动定心，装夹后一般不需要找正。 装夹工件方便、迅速，但夹紧力小。 适用 ：形状规则的中、小型工件的安装。 在四爪单动卡盘上安装工件 特点 ：四个卡爪各自独立运动，装夹时不能自动定心，找正麻烦费时，但夹紧力大。 适用 ：大型或形状不规则的工件。 在两顶尖间安装工件 特点 ：安装工件方便，不需找正，而且精度高。 但装夹刚度低，影响切削用量的提高。 适用 ：较长或必须经过多次装夹（如长轴、长丝杠等）以及工序多的轴类工件。 （ 1）在两顶尖间和一夹一顶安装工件时用到中心孔。 国家标准规定中心孔有四种。 型 型 型 型0 1 2 3 6 7 8 9 104 52 3 4 5 6 7 8测量精度0. 01 29 1） A 型中心孔 由圆柱部分和圆锥部分组成，圆锥孔的圆锥角为 60 度，与顶尖锥面配合。 适用 ：不需多次装夹或不需保留中心孔的工件。 2） B 型中心孔 在 A 型中心孔的端部多一个 120 度的圆锥面，目的是保护 60 度锥面。 适用： 应用于多次装夹的工件。 3） C 型中心孔 在 B 型中心孔的基础上，里端有一个比圆柱孔小的内螺纹。 适用：将工件轴向固定在轴上，或将工件掉挂放置。 4） R型中心孔 将 A型中心孔的圆锥母线改为圆弧面。 适用 ：轻型或精度要求高的工件。 中心孔圆柱部分作用：储存油脂，避免与顶尖触及工件，使顶尖与 60 度圆锥面配合贴紧。 中心孔的尺寸以 圆柱孔直径（ D） 为基本尺寸，它是选取中心钻的依据。 小结 掌握工件的装夹方法 掌握中心孔的形状 作业 P44 30 一夹一顶安装工件 优点： 夹紧稳定、可靠。 能承受较大的进给力。 适用 ： 车削一般轴类工件，尤其较重工件的安装。 二、中心钻及顶尖 中心钻 导致中心钻折断的原因： 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。 2）工件端面未车平或中心处留有凸台，使中心钻不能准确的定心而折断。 3）磨损后的中心钻强行钻入工件而使中心钻折断。 4）没有浇注充分的切削液或没有及时清除切屑。 5）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。 顶尖 作用时定中心，承受工件的质量和切削力。 1）前顶尖： 随工件一起旋转安装在主轴锥孔或装夹在卡盘上。 2）后顶尖 ：插入尾座套筒锥孔中的顶尖叫后顶尖。 固定顶尖 ： 优点 ：定心准确，刚性好，切削时不易产生振动。 缺点 ：与工件中心孔间有相对滑动，易磨损，产生高热，而烧坏顶尖。 适用 ：低速加工精度要求较高的工件。 回转顶尖： 优点 ：顶尖与中心孔的滑动摩擦变成顶尖内部轴承的滚动摩擦。 31 缺点 ：定心精度和刚性稍差。 适用 ：高速切削。 二、 使用一夹一顶和两顶尖装夹工件时的注意事项 （ 1） 后顶尖的中心线应在车床主轴轴线上，否则车出的工件会产生锥度。 （ 2） 在不影响车刀切削的前提下，尾座套筒应尽量伸出短些，以增加刚度，减少振动。 （ 3） 中心孔的形状应 正确，表面粗糙度要小，装入顶尖前，应清除中心孔内的切屑或异物。 （ 4） 当后顶尖用固定顶尖时，由于中心孔与顶尖间为滑动摩擦，故应在中心孔内加入润滑脂，以防温度过高而损坏顶尖或中心孔。 （ 5） 顶尖与中心孔配合的松紧必须合适。 小结： 1．掌握四种安装方式及其适用范围。 2．掌握中心孔的种类和适用范围。 掌握中心钻折断的原因。 布置作业： P44 10 练习册相关的内容。 32 167。 2— 3 轴类工件的检测 一、 长度单位 国家标准规定，在机械工程图样中所标注的线性尺寸一般 以毫米 （ mm）为单位 ，且不需标注计量单位 的代号或名称。 机械工程图样上所标注 的英制尺寸是以英寸（ in）为单位的。 毫米 （ mm）和英寸（ in）可以相互互换算，其换算关系如下： 1in = mm 1 1 mm = ——— in = in 二、游标卡尺 游标卡尺是车工最常见的中等精度的通用量具，其结构简单，使用方便。 按样式不同，游标卡尺可分为三用游标卡尺和双面游标卡尺，如图 2— 27 所示。 1 游标卡尺的结构 （ 1） 三用游标卡尺的结构形状如图 2— 27a 所示，主要 有尺身和游标等组成。 使用时，旋松固定游标使用的紧固螺钉即可测量。 下量爪用来测量工件的外径和长度，上量爪用来测量孔径和槽宽，深度尺用来测量工作的深度和台阶的长度。 测量时移动游标使量爪与工件接触，取得尺寸后，最好把紧固螺钉旋紧后再读数，以防尺寸变动。 （ 2）双面游标卡尺的结构形状如图 2— 27b 所示，为了调整尺寸方便和测量准确，在游标上增加微调装置。 选 33 紧固定微调装置的紧固螺钉 7，再松开紧固螺钉 3，用手指转动滚花螺母，通过小螺杆即可微调游标。 其上量爪用来测量沟槽直径或孔距，下量爪用来测量工件的外径。 测量孔径时，游 标卡尺的读数值必须加下量爪的厚度 b(b 一般为10mm)。 游标卡尺的读数方法 游标卡尺的测量范围分别为 0～ 125mm， 0～ 150mm， 0～200mm ， 0～ 300mm 等。 游标卡尺的游标读数值有 和 三种。 其读数分为三个步骤： （ 1） 读整数 （ 2） 读小数 （ 3） 整数加少数 电子数显卡尺 电子数显卡尺如图 229 所示 特点：读数直观准确，使用方便且功能多样。 当使用电子数显卡尺测得某一尺寸时，数字显示部分就清晰地显示出测量结果。 使用米制英制转换键，可选择用米制或英制长度单位进行 测量。 电子数 显卡尺的测量范围分别为 0～ 150mm,0 ～200mm,0～ 300mm 和 0～ 500mm。 适用：测量精密工件的内、外径尺寸，以及宽度、厚度、深度和孔距 等。 三、千分尺 千分尺的种类和结构 种类： 外径千分尺、内径千分尺、深度千分尺、内测千分 34 尺、螺纹千分尺和壁厚千分尺等。 图 230 所示为千分尺的结构，它由尺架、固定测砧、测微螺杆、测力装置和锁紧装置等组成。 千分尺的测量范围分别为 0～ 25mm,25～ 50mm,50～ 75mm和 75～ 100mm 等。