车工工艺与技能训练 教学课件 PPT 作者 漆向军 胡谨 03

☆掌握在车床上钻孔和扩孔的的操作要点和技巧☆掌握在车床上车内圆柱面一般原理和技巧☆掌握在车床上铰孔的操作要领和技巧☆掌握在车床上车内沟槽的基本方法☆掌握内外圆锥面的加工方法和技巧☆掌握套类零件的加工方法项目三车削套类零件*本章大纲任务一在车床上钻孔和扩孔任务二车孔任务三铰孔任务四车内沟槽任务五车削圆锥面任务六车削套类零件综合训练实训*任务一在车床上钻孔和扩孔一、基础知识 1．在车床上钻孔 （1）麻花钻的组成麻花钻的结构*任务一在车床上钻孔和扩孔一、基础知识 （2）麻花钻切削部分的结构。麻花钻与车刀的对比麻花钻切削部分的结构*任务一在车床上钻孔和扩孔一、基础知识 （3）麻花钻的主要刀具角度。 ①螺旋角β。 ②顶角2。 ③横刃斜角Ψ。 ④前角γ0 ⑤后角α0和侧后角αf。螺旋角β和顶角2前角、后角和侧后角*任务一在车床上钻孔和扩孔一、基础知识 （4）麻花钻的选用原则。 选用麻花钻主要考虑钻头直径和钻头长度两个参数。 对于精度要求不高的孔，可以使用麻花钻直接钻出，选择麻花钻直径的主要依据是被加工孔的直径。 对于精度要求较高的孔，钻孔后还要进行扩孔、铰孔等后续加工，在选择麻花钻直径时，应为后续加工留下必要的加工余量。 选择长度时，应使钻头的导向部分略长于孔的深度。此外，不宜选太长或太短的麻花钻，由于麻花钻太长时，其刚度下降，太短时排屑困难，且不能加工通孔。*任务一在车床上钻孔和扩孔一、基础知识 （5）麻花钻的安装。直柄麻花钻的安装*任务一在车床上钻孔和扩孔一、基础知识锥柄麻花钻的安装*任务一在车床上钻孔和扩孔一、基础知识 2．在车床上扩孔 （1）使用钻头扩孔。 （2）用扩孔钻扩孔。扩孔钻*任务一在车床上钻孔和扩孔二、技能训练 技能训练一麻花钻的刃磨麻花钻的刃磨要求*任务一在车床上钻孔和扩孔手握麻花钻的方法刃磨主切削刃和后刀面二、技能训练*任务一在车床上钻孔和扩孔二、技能训练开分屑槽*任务一在车床上钻孔和扩孔二、技能训练开分屑槽*任务一在车床上钻孔和扩孔二、技能训练 【注意事项】 （1）刃磨前仔细检查砂轮，如果发现砂轮眼中磨损，要及时修整后再刃磨。 （2） 刃磨时钻头的主切削刃要始终保持水平。同时，钻尾不要高出水平面，以免磨出负后角。 （3）刃磨过程中，为了防止钻头退火，不要把钻头过分紧贴在砂轮上，同时，还应该经常把钻头浸入水中冷却。*任务一在车床上钻孔和扩孔二、技能训练 【钻头的检查】目测麻花钻的角度万能角度尺检查麻花钻角度*任务一在车床上钻孔和扩孔二、技能训练 技能训练二钻孔和扩孔 【基本要求】 （1）在车床上按照如图所示完成钻孔加工。 （2）然后用d=20 mm（或者19.7 mm）的扩孔钻扩孔加工。 （3）工件材料：HT150。*任务一在车床上钻孔和扩孔二、技能训练 技能训练二钻孔和扩孔练习 【基本要求】 （1）在车床上按照如图所示完成钻孔加工。 （2）然后用d=20 mm（或者19.7 mm）的扩孔钻扩孔加工。 （3）工件材料：HT150。*任务一在车床上钻孔和扩孔二、技能训练 【操作步骤】 （1）确定主轴转速为360 r/min。 （2）开始时，使用较小的进给量，以免钻头摆动，当钻头切入工件后，使用正常进给量进给。 （3）随着钻头进给的深入，由于排屑和散热困难，要多次将钻头从孔中退出，使其充分冷却并排屑后，再继续钻孔。 （4）孔即将钻穿时，由于横刃先穿出，轴向阻力突然减小，这时必须降低进给速度，否则钻头容易被工件卡死。* 1．内孔车刀的种类 （1）通孔车刀。 （2）盲孔车刀。任务二车孔一、基础知识通孔车刀盲孔车刀 2．内孔车刀的结构形式 （1）整体式车刀。 （2）机夹式车刀。任务二车孔一、基础知识机夹式内孔车刀整体式内孔车刀 3．内孔车削的加工特点 （1）车刀刚性差。 （2）排屑问。任务二车孔一、基础知识前排屑通孔车刀的结构后排屑盲孔车刀的结构 3．内孔车削的加工特点 （1）车刀刚性差。 （2）排屑问题。任务二车孔一、基础知识前排屑通孔车刀的结构后排屑盲孔车刀的结构 技能训练车通孔 【车削要领】 （1）车孔时，刀尖应该与工件中心等高或稍高，否则将会因为切削抗力将刀柄压低造成扎刀现象，并导致孔径扩大。 （2）尽量控制刀柄伸出刀架的长度，一般比被加工孔长5～10 mm为宜。 （3）车孔刀刀柄与工件轴线应基本平行，否则在切深后刀柄可能会碰到孔口。 （4）车孔时，切削用量要小于相同直径的外圆车削，车小孔或深孔时，切削用量应更小。 （5）根据孔要求的精度和面质量等要求，车孔时可以分别采用粗车、半精车、精车等方法。一般要求的孔，可以分粗车和精车两个阶段完成；当车孔作为铰孔前的预加工工序时，可采用粗车加上半精车。二、技能训练任务二车孔 【训练要求】 零件要求如图所示，被加工孔的尺寸要求为，未注倒角C1。材料：HT150。二、技能训练任务二车孔车孔要求 【加工步骤】 1．车端面 2．钻孔 3．粗车内孔 4．精车内孔 5．倒角 6．检查工件 【注意事项】 （1）车孔时，中滑板进退刀方向与车外圆时相反。 （2）精车内孔时，应保持切削刃锋利，否则容易导致让刀现象，车出锥孔。二、技能训练任务二车孔 铰孔是使用铰刀从工件孔壁上切除微量金属层，以提高其尺寸精度并减小表面粗糙度的孔加工方法，是重要的孔精加工方法。 铰孔不能校正预制孔的位置误差。铰孔前一般要经过半精车孔或扩孔，这一方面可以消除孔的垂直度误差，另一方面可以使铰孔时余量均匀，可以获得光洁的表面。任务三铰孔一、基础知识 1．铰刀的分类和结构 铰刀由工作部分、颈部和刀柄组成，如图所示。 任务三铰孔一、基础知识圆柱铰刀的结构 2．铰刀的安装 （1）直接通过钻夹头或过渡套筒安装在尾座中。 （2）将铰刀通过浮动套筒安装在尾座中。 任务三铰孔一、基础知识铰刀浮动安装 3．铰孔前孔的预加工 常用的加工方案有以下两种 （1）对于精度等级IT9的孔。 直径在10 mm及以下时：钻中心孔—钻孔—铰孔。 直径在10 mm以上时：钻中心孔—钻孔—扩孔或车孔—铰孔。 （2）对于精度等级IT7～IT8的孔 直径在10 mm及以下时：钻中心孔—钻孔—粗铰（或车孔）—精铰。 直径在10 mm以上时：钻中心孔—钻孔—扩孔或车孔—粗铰—精铰。 任务三铰孔一、基础知识 4．铰刀尺寸的选择 根据经验，铰刀公差通常按照下面的方案来确定。 上偏差=2/3被加工孔公差 下偏差=1/3被加工孔公差 例如，被铰孔尺寸及公差为。 在选择铰刀时，其基本尺寸为30 mm。 铰刀公差： 上偏差=2/3×0.025=0.016 mm。 下偏差=1/3×0.025=0.008 mm。 所以铰刀尺寸为 mm。 任务三铰孔一、基础知识 5．铰孔时的切削用量 实践表明：切削速度越低，被铰孔的表面粗糙度就越低。铰钢件时，一般推荐铰孔时的切削速度v≤5 m/mim，铰铸铁和有色金属时可高些，可取v≤5 m/mim。 而进给量可以选择较大数值，铰钢件时，可取f=0.2～1.0 mm/r，铰铸铁和有色金属时，进给量还可以再大一些，可取f=0.4～1.5 mm/r。 吃刀深度ap通常取铰孔余量的一半。 任务三铰孔一、基础知识 6．铰削余量的确定 铰孔时，应该合理确定加工余量，余量太小时，前一道工序留下的加工痕迹不能被完全去除，表面粗糙度高。余量太大时，切屑填塞在铰刀齿槽中，影响切削液进入切削区。 7．铰孔时的冷却和润滑 在铰孔时，常常根据不同的被加工材料选取不同的切削液。 （1）钢件和韧性材料：乳化液、极压乳化液。 （2）铸铁件、脆性材料：煤油、煤油与矿物油的混合油。 （3）青铜或铝合金：2号锭子油或煤油。任务三铰孔一、基础知识 6．铰削余量的确定 铰孔时，应该合理确定加工余量，余量太小时，前一道工序留下的加工痕迹不能被完全去除，表面粗糙度高。余量太大时，切屑填塞在铰刀齿槽中，影响切削液进入切削区。 7．铰孔时的冷却和润滑 在铰孔时，常常根据不同的被加工材料选取不同的切削液。 （1）钢件和韧性材料：乳化液、极压乳化液。 （2）铸铁件、脆性材料：煤油、煤油与矿物油的混合油。 （3）青铜或铝合金：2号锭子油或煤油。任务三铰孔一、基础知识技能训练铰孔 【训练要求】 按照如图所示孔进行钻、扩、铰加工。任务三铰孔二、技能训练工件图 【操作步骤】 （1）夹持工件左端外圆，车平右端面。 （2）用中心钻钻孔、定位。 （3）用9.5 mm麻花钻钻通孔。 （4）用9.8 mm麻花钻扩孔。 （5）用 mm机用铰刀铰孔至图示尺寸。 （6）倒角C0.5。 （7）检查工件合格后卸下工件。任务三铰孔二、技能训练 1．内沟槽的截面形状和作用 内沟槽的常见截面形状有：矩形、圆弧形、梯形等几种，主要类型有以下几种。 （1）退刀槽。 （2）空刀槽。 （3）密封槽。 （4）油、气通道槽。任务四车内沟槽一、基础知识任务四车内沟槽一、基础知识退刀槽和空刀槽1空刀槽2空刀槽3密封槽油、气通道槽 2．内沟槽车刀 内沟槽车刀和外沟槽车刀（车槽刀）的几何角度相似，只是内沟槽车刀的刀头形状将因为被加工沟槽的截面形状不同而更加多样化。任务四车内沟槽一、基础知识整体式内沟槽车刀机夹式内沟槽车刀 3．内沟槽的车削方法 （1）直进法。 （2）多次直进法。 （3）纵向进给法。任务四车内沟槽一、基础知识直进法多次直进法纵向进给法 4．内沟槽的深度尺寸控制 5．内沟槽的测量。 （1）深度测量。 （2）轴向尺寸的测量。 （3）宽度的测量。任务四车内沟槽一、基础知识 【训练要求】 图3-42工件图 按照如图所示车内沟槽到图示尺寸。其中d=；D=38；L=24。 工件材料：HT150。二、技能训练任务四车内沟槽工件图 1．圆锥的尺寸计算 圆锥上上各部分的名称如图所示，d为圆锥小端直径，l是圆锥实际长度，α是圆锥的斜角，2α是圆锥角，C是锥度。任务五车削圆锥面一、基础知识圆锥上各部分的名称 2．车外圆锥面 在车床上车外圆锥面时，被加工零件必须绕自身轴线做旋转运动，车刀必须沿着与零件轴线成圆锥斜角α的方向移动。 （1）转动小滑板法。任务五车削圆锥面一、基础知识转动小滑板车锥面 转动小滑板车锥面具有以下特点。 能车削锥度较大的圆锥面。 能车削整圆锥面和圆锥孔。 在同一工件上车削不同锥角的圆锥面时，调整锥角方便。 只能手动进给，生产效率低，劳动强度大。 由于小滑板长度有限，只能加工素线长度较短的圆锥面。任务五车削圆锥面一、基础知识（2）偏移尾座法车削锥面。任务五车削圆锥面一、基础知识偏移尾座法车削锥面原理 偏移尾座法有以下几个主要特点。 适合于加工锥度小、精度不高并且锥体较长的工件。但是受尾座偏移量的限制，不能加工锥度大的工件。 可以使用纵向机动进给车削，获得的加工表面刀纹均匀、表面粗糙度数值小。 由于工件两端用顶尖装夹，因此不能加工整锥体零件，也无法加工锥孔零件。 因为顶尖在中心孔内是歪斜的，接触不良，所以顶尖和中心孔磨损不均匀。任务五车削圆锥面一、基础知识（3）外圆锥面的检测。①使用万能角度尺检测锥度。②使用角度样板检测锥度。③使用正弦规检测锥度。任务五车削圆锥面一、基础知识3．车圆锥孔（1）钻孔。（2）转动小滑板车圆锥孔。任务五车削圆锥面一、基础知识转动小滑板车圆锥孔（3）车配套锥面。任务五车削圆锥面一、基础知识车配套锥面3．车圆锥孔（4）车对称锥孔。任务五车削圆锥面一、基础知识车对称锥孔（5）铰圆锥孔。 对于直径较小的圆锥孔，如果采用车削方法加工，由于刀杆过细，容易产生振动，同时由于孔径小不便于测量，也很难控制加工质量。 通常使用铰孔法来加工直径较小的圆锥孔。任务五车削圆锥面一、基础知识技能训练一车削外圆锥面 【训练要求】 按照如图所示加工外圆锥面。任务五车削圆锥面二、技能训练外圆锥面 【操作步骤】 （1）用三爪自定心卡盘夹持棒料外圆，外伸长度50 mm左右，校正后夹紧。 （2）车端面A。 （3）粗、精车外圆 mm，长度大于40 mm至要求，倒角C2。 （4）工件调头，夹持 mm外圆面，伸出长度85 mm左右，校正后夹紧。 （5）车端面B，保证总长120 mm，车外圆32 mm，长80 mm。 （6）将小滑板逆时针转动圆锥半角（/2=°29'15"），粗车外圆锥面。 （7）用套规检查锥角并调整小滑板转角。 （8）精车外锥面至尺寸要求。 （9）倒角C1，去毛刺。 （10）用莫氏套规检测零件，合格后卸下工件。任务五车削圆锥面二、技能训练技能训练二车削圆锥孔 【训练要求】 按照图示车削内圆锥孔到图示尺寸。材料：HT150。任务五车削圆锥面二、技能训练锥套零件技能训练二车削圆锥孔 【操作步骤】 1．计算锥孔小端直径d和圆锥半角α/2 2．车一端的端面、外圆并倒角 3．车另一端的端面、外圆并倒角 4．钻孔 5．车圆锥孔任务五车削圆锥面二、技能训练技能训练二车削圆锥孔 【操作步骤】 1．计算锥孔小端直径d和圆锥半角α/2 2．车一端的端面、外圆并倒角 3．车另一端的端面、外圆并倒角 4．钻孔 5．车圆锥孔任务五车削圆锥面二、技能训练 在生产上，通常把带有内圆柱面（内孔）的零件称为套类零件，其主要功能是支撑回转体零件，在工作时承受径向力和轴向力。轴套、偏心套、莫氏锥套、带轮、齿轮等均可看做套类零件。 1．套类零件的加工特点 （1）车刀悬臂伸入孔内，刀具尺寸相对较小尤其是车削小孔和深孔时，车刀刚性差，容易产生振动。 （2）内孔加工过程中，操作者不容易直接观察到切削情况的变化并作出及时的处理。 （3）切削液不能顺利注入，切屑不能顺利排出。 （4）内孔车刀结构比外圆车刀复杂，刃磨也相对较困难。 （5）用卡盘类夹具装夹套类零件时，由于夹紧力的作用，容易使工件变形。任务六车削套类零件综合训练一、基础知识 2．套类零件的加工精度要求 （1）套类零件的尺寸精度。 （2）套类零件的形状和位置精度。 （3）套类零件的表面粗糙度。任务六车削套类零件综合训练一、基础知识 3．套类零件的装夹 （1）以外圆为基准装夹工件。 套类零件的外圆面常常被选作定位基准加工其他表面。常用的做法是使用未经淬火的45钢制作的软卡爪夹持外圆。 （2）以内孔为基准装夹工件。 套筒零件上的内孔也是很好的定位基准，在车削中小型轴套、带轮、齿轮等工件时，常用心轴装夹。常用的心轴有实体心轴和胀力心轴。任务六车削套类零件综合训练一、基础知识 4．套类零件的加工工艺 （1）定位基准的选择。 小尺寸或形状简单的套类零件，可以使用轧制圆钢，浇注成形的圆棒作为毛坯；大尺寸或形状复杂的套类零件，常采用铸造、锻造方法制造毛坯。 由铸造和锻造方法制作的套类零件在粗加工时要选用未经加工的零件表面作为粗基准，待新的表面加工完毕后，再将其作为精基准。任务六车削套类零件综合训练一、基础知识 4．套类零件的加工工艺 （2）套类零件工序组合的选择。 加工套类零件与加工轴类零件一样，工序的组合可以采用工序集中或工序分散两种原则。工序集中和分散程度应该根据生产规模、零件的结构特点、技术要求、机床、夹具和刀具等具体生产条件来综合确定。任务六车削套类零件综合训练一、基础知识 5．套类零件的检测 （1）尺寸精度的检测。 ①内孔直径的检测。 ②使用游标卡尺检测内孔直径。 ③使用内径千分尺检测内孔直径。 ④使用内径表测量内孔直径。 ⑤使用光滑极限量规检测内孔直径。任务六车削套类零件综合训练一、基础知识 5．套类零件的检测 （2）套类零件内孔轴线直线度检测。 通常采用综合量规检测。综合量规的直径等于被测零件的实效尺寸，综合量规必须通过被测零件。 （3）径向圆跳动检测。 检测时，通常以内孔作为测量基准，将工件套在精度很高的心轴上，再将心轴安装在两顶尖之间，然后用百分表检测工件的外圆柱面。任务六车削套类零件综合训练一、基础知识 5．套类零件的检测 （4）端面圆跳动的检测。 端面圆跳动的检测原理与径向圆跳动相似，只是检测时，将杠杆式百分表的测头靠在需要检测的端面上。 （5）端面对轴线的垂直度检测。 检测时，将工件装夹在V形架上的小锥度心轴上，并将V形架置于精度较高的平板上。测量时，首先找正心轴的垂直度，然后用百分表从端面最里面一点向外移动，此时百分表的读数就是端面对内孔轴线的垂直度误差。任务六车削套类零件综合训练一、基础知识 6．套类零件的质量。 在加工套类零件时，如果参数设置不当或操作不正确，都将产生废品，现将各种加工误差产生的原因及防止措施列于表3-4中。任务六车削套类零件综合训练一、基础知识 技能训练套类零件的车削加工 【加工要求】 按照如图所示加工套类零件，零件材料：HT200，单件生产。二、技能训练任务五车削套类零件综合训练套类零件图 加工如图所示套类零件到图纸要求。实训套类零件图******************