轴类工件车削PPT优秀课件

☆掌握车削轴类零件常用的车刀☆掌握车削轴类零件时工件的装夹☆掌握钻中心孔的一般原理和技巧☆掌握车外圆、平面和阶台的操作要点和技巧第三章车削轴类零件本章大纲第一节车削轴类零件用的车刀第二节工件的装夹第三节轴类零件的车削我们通常把长度大于直径三倍以上的工件称为轴类零件，它们通常由圆柱面和端面组成，按用途可分为等直径轴、台阶轴、偏心轴和空心轴等。基础知识什么是轴类零件？第一节车削轴类零件用的车刀基础知识1．车刀材料及其应用目前常用刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金以及陶瓷材料等。生产上应用最多的是高速钢（W18Cr4V）、硬质合金（YT类）以及陶瓷材料。高速钢（W18Cr4V）第一节车削轴类零件用的车刀硬质合金（YT类）第一节车削轴类零件用的车刀硬质合金刀头第一节车削轴类零件用的车刀常用陶瓷刀具第一节车削轴类零件用的车刀第一节车削轴类零件用的车刀基础知识2．车刀的种类和用途（1）外圆与端面车刀，具体又可分为偏刀以及弯刀等类型（2）车断刀（3）内孔车刀（4）圆头刀（5）螺纹车刀偏刀弯刀切断刀内孔车刀圆头刀螺纹车刀第一节车削轴类零件用的车刀基础知识各种车刀的具体用途如图所示。各种车刀的用途第一节车削轴类零件用的车刀基础知识3．外圆和端面车刀的种类和用途外圆和端面车刀用于车削工件外圆、阶台和端面，主要有以下3种类型。（1）90°外圆车刀。90°外圆车刀俗称偏刀，其主偏角Kr=90°，如书中图3-1所示。这种车刀主偏角大，切削工件时，作用于工件的径向切削力小，工件不易顶弯，适合于车削细长轴。按照加工时进刀方向不同可分为右偏刀和左偏刀2种类型。第一节车削轴类零件用的车刀基础知识（2）75°外圆车刀。75°外圆车刀的刀尖角εr>90°，刀头强度高，耐用，如书中图3-4所示。这种车刀适合于粗加工外圆或强力切削铸件、锻件等余量较大的工件。75°外圆车刀也有右偏刀和左偏刀之分。左偏刀还可以用来切削铸件、锻件等上的大平面。第一节车削轴类零件用的车刀基础知识（3）45°外圆车刀。45°外圆车刀又称弯头刀，如书中图3-3所示。由于该车刀的刀尖角εr=90°，所以其刀体强度和散热条件都比90°外圆车刀好。常用于车削工件的端面或进行45°倒角，也可以用来车削长度较短的外圆。45°外圆车刀也可分为右弯刀和左弯刀2种类型。第一节车削轴类零件用的车刀基础知识4．车刀的主要切削角度第一节车削轴类零件用的车刀基础知识5.对车刀的要求：轴类零件的车削一般可分为粗车和精车两个阶段。粗车时留有一定的精车余量外，不要求工件达到图纸要求的尺寸精度和面粗糙度，因此应尽快地将毛坯上的加工余量车去，以提高劳动生产率。精车时必须使工件达到图样或工艺上规定的尺寸精度和表面粗糙度。于粗车和精车的目的不同，因此对所使用的车刀要求也不一样。第一节车削轴类零件用的车刀基础知识（1）对粗车刀的要求：粗车刀应能适应切削深、进给快的特点，主要要求车刀有足够的强度，能一次车去较多的余量。具体几何参数书中P57。第一节车削轴类零件用的车刀基础知识（2）对精车刀的要求：精车时要求达到工件的尺度精度和较细的表面粗造度，并且切去的金属较少，因此要求车刀锋利，刀刃平直光洁，刀尖处必要时还可磨出修光刃。切削时，必须使切削排向工件待加工表面方向。具体几何参数书中P58。第一节车削轴类零件用的车刀基础知识6．车刀的装夹记一记！车刀安装情况的好坏直接影响到被加工零件的尺寸精度或表面粗糙度，如果我们不注意车刀的正碓安装,就会使切削的效果降低,甚至损坏刀具和产品。第一节车削轴类零件用的车刀基础知识（1）车刀的装夹要求：①车刀不能伸出刀架太长，应尽可能伸出的短些。因为车刀伸出过长，刀杆刚性相对减弱，切削时在切削力的作用下，容易产生振动，使车出的工件表面不光洁。一般车刀伸出的长度不超过刀杆厚度的2倍。第一节车削轴类零件用的车刀一般车刀伸出的长度不超过刀杆厚度的2倍第一节车削轴类零件用的车刀②车刀刀尖的高低应对准工件的中心。车刀安装得过高或过低都会引起车刀角度的变化而影响切削。根据经验，粗车外圆时，可将车刀装得比工件中心稍高一些；精车外圆时，可将车刀装得比工件中心稍低一些，这要根据工件直径的大小来决定，无论装高或装低，一般不能超过工件直径的1％第一节车削轴类零件用的车刀刀尖高于中心，后角α0减小，摩擦加剧，表面粗糙度增大；同时γ0增大，振动加剧。车端面时有凸头；实际尺寸会增大；第一节车削轴类零件用的车刀低于中心，前角γ0减小，切削力集中于刀刃，容易崩刃。车端面时有凸头；实际外径增大；第一节车削轴类零件用的车刀③车刀刀杆应与车床主轴轴线垂直第一节车削轴类零件用的车刀④装车刀用的垫片要平整，尽可能地用厚垫片以减少片数，一般只用2-3片。如垫刀片的片数太多或不平整，会使车刀产生振动，影响切削。并使各垫片在刀杆正下方，前端与刀座边缘齐⑤车刀装上后，要紧固刀架螺钉，一般要紧固两个螺钉。紧固时，应轮换逐个拧紧。同时要注意，一定要使用专用扳手，不允许再加套管等，以免使螺钉受力过大而损伤第一节车削轴类零件用的车刀【训练内容】车刀的刃磨。【预备知识】1．砂轮的选择2．磨刀前的准备3．磨刀时的注意事项4．车刀的磨削顺序5．车刀角度的检测技能训练第一节车削轴类零件用的车刀【操作步骤】（1）粗磨主后刀面和副后刀面，同时磨出后角、主偏角和副偏角。（2）粗精磨前刀面，并磨出前角。（3）精磨主、副刀面。（4）修磨刀尖角。技能训练第一节车削轴类零件用的车刀工件的装夹就是将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程。由于工件的形状、大小和加工数量不同，因此可采用的夹紧方法也不同，一下是常用的几种装夹方法：第二节工件的装夹基础知识一、在三爪自定心卡盘上装夹工件三爪自定心卡盘能自动定心，不需花很多时间去找正工件，安装效率高，但夹紧力没有四抓卡盘大。所以适用于装夹大批量的中小型规格的零件。三爪自定心卡盘一般有正反两副卡爪、或一副正反都能使用的卡爪，各卡爪都有编号，在装卡爪时应按顺序安装。还有一种装配式卡爪，只要拆下卡爪上的螺钉，即可调向或换装软爪。必须注意用正爪装夹工件时，工件直径不能太大，卡爪伸出卡盘圆周一般不超过卡爪长度的1/3，否则卡爪与平面螺纹啮合很少，受力时容易使卡爪上的螺纹碎裂而产生事故。所以装夹大直径工件时，应尽量用反爪。第二节工件的装夹基础知识第二节工件的装夹第二节工件的装夹基础知识二、在四爪单动卡盘上装夹工件在四爪卡盘上装夹工件必须将加工部分的旋转中心找正到与车床主轴旋转中心重合才能车削，在找正时必须注意一下几点：1.当工件的外圆或平面不需要加工时，为了保证外形正确，必须找正不加工部位，对加工部位，只要保证有一定加工余量即可。2.当工件的各部位加工余量不均匀时，应着重找正余量少的部位。3.一般情况下，为了找正方便，在卡爪与工件之间垫铜片。4.找正前必须做好安全防护措施，在车床导轨上方一木板，并用尾座活顶尖通过辅助工具顶住工件，防止工件找正时掉落。第二节工件的装夹基础知识第二节工件的装夹四爪卡盘：三、在两顶尖间装夹工件对于较长的或必须经过多次装夹才能加工好的工件，如长轴、长丝杠等的车削，或工序较多，在车削后还要铣削和磨削的工件。为了保证每次装夹是的装夹精度（如同轴度要求），可用两顶尖来装夹。两顶尖装夹工件方便，不需要找正，装夹精度高。第二节工件的装夹基础知识第二节工件的装夹两顶尖间装夹工件：第二节工件的装夹第二节工件的装夹两顶尖车削轴类零件视频四、一夹一顶装夹工件用两顶尖装夹工件虽然精度很高，但刚性较差，因此，车削一般轴类零件，尤其是较重的工件，不能用两顶尖装夹，而是采用一端夹住（用三爪自定心卡盘或四爪单动卡盘），另一端用后顶尖顶住的装夹方法。这种装夹方法比较安全，能承受较大的进给力，因此应用很广泛。第二节工件的装夹基础知识第二节工件的装夹卡盘内装轴向限位支承使用阶台作为限位支承第二节工件的装夹第二节工件的装夹顶尖分为前顶尖和后顶尖2种，在车削加工过程中，顶尖用于确定零件的中心，并承受工件的重量及切削力。①固定顶尖。固定顶尖定心准确，刚性好，切削时不易产生振动。但是加工时，中心孔与工件之间的滑动摩擦易产生高热，烧坏中心孔和顶尖，通常适合于低速车削。②回转顶尖回转顶尖在加工时跟随工件一起转动。可以用于较高转速的加工环境下，摩擦小，但是与固定顶尖相比，其定心精度和刚度都较差。常用顶尖：第二节工件的装夹回转顶尖（活顶尖）第二节工件的装夹第二节工件的装夹固定顶尖（死顶尖）第二节工件的装夹两顶尖装夹工件，必须先在工件端面钻出中心孔。1．中心孔的分类中心孔是保证轴类零件加工精度的基准孔，依据国标GB—145—1985规定，中心孔可分A型中心孔、B型中心孔、C型中心孔以及R型中心孔。第二节工件的装夹基础知识（1）A型中心孔。A型中心孔又称不带护锥中心孔，只包含60°锥孔。这种中心孔仅在粗加工或不要求保留中心孔的工件上采用，其直径尺寸d和D主要根据轴类工件的直径和质量来确定。A型中心孔的主要缺点是孔口容易碰坏，致使中心孔与顶尖锥面接触不良，从而引起工件的跳动，影响工件的精度。第二节工件的装夹基础知识（2）B型中心孔。B型中心孔又称带护锥中心孔，其60°锥孔的外端还有120°的保护锥面，以保护60°锥孔外缘不被损伤与破坏。B型中心孔主要用于零件加工后，中心孔还要继续使用的情况，如铰刀等刀具上的中心孔。第二节工件的装夹基础知识（3）C型中心孔。C型中心孔的主要特点是在其上有一小段螺纹孔，如图所示。在要求把工件固定在轴上的情况下使用，例如铣床上用的锥柄立铣刀、锥柄键槽铣刀及其连接套等上面的中心孔等都是C型中心孔。第二节工件的装夹基础知识（4）R型中心孔。R型中心孔又称圆弧形中心孔，由于其与60°顶尖的接触，从理论上来说是线接触，故顶尖与中心孔相对旋转运动时产生的摩擦力小，旋转轻快，中心孔加工精度较高。因此，对定位精度要求较多的轴类工件以及圆拉刀等精密刀具上，宜选用R型中心孔。第二节工件的装夹基础知识2.中心钻折断的原因及预防方法在车床上加工轴类零件，往往需要在轴的两端面钻中心孔。中心钻一般都是高速钢材料制成，钻头部位直径比较小，在实际加工过程中，一不小心中心钻就会折断。中心钻折断的原因主要有一下几点：（1）工件端面留有凸头。由于在加工端面时，车刀中心没有对准，或高或低，造成端面中心留有少许凸头。中心钻进入端面时，钻芯尖顶在凸头上，稍有偏斜，中心钻头就会折断。在加工端面时，车刀的安装高度一定要与工件的旋转中心一致，车削端面时，决不能在工件中心留下一点点的凸面，如果用的是45°刀，还可在工件中心处车上一个小坑，就更利于中心钻的定位。第二节工件的装夹基础知识（2）中心钻的中心与工件的中心有偏差。这个原因主要是车床尾座中心与主轴中心不一致造成的。在进行钻中心孔加工工序时，首先要确定一下尾座与主轴的中心位置是不是准确，如是左右的偏差，可直接调整尾座。调整方法是：尾座两边各有一个调整螺丝，用板手旋转调整螺丝，直至尾座中心与主轴中心重合。如果是尾座偏低，就需要将尾座拆开，在尾座中间层内垫入厚薄不同的薄片；如果是尾座偏高，就要铲刮尾座。（最好不要去动车头箱）。第二节工件的装夹基础知识（3）没有加润滑液。在钻中心孔时，没有加润滑液，会造成切屑在中心孔内排泄不畅，卡住中心钻，造成折断。因此，在钻中心孔时，要适当加一些水性或油性的润滑液，这不但可顺利排屑，还可增加中心孔的光洁度。第二节工件的装夹基础知识（4）切削用量选择不当切削用量选择不当，也会造成中心钻的折断。大家知道，中心钻一般都比较小，小的轴类只要用到Φ2mm的中心钻。这么小的直径，即使用1000转的转速，其切削速度也只有6.28米/分。一般钻中心孔都是用手摇尾轴进刀，由于手摇时想图快一点，进刀量一快，又不均匀，更容易折断。因此，在钻中心孔时，切削速度也不能太慢，进刀速度千万不能快，进刀速度要均匀，手上一定要有数，加上一定的冷却润滑液，在钻到要求尺寸后，原地不动停上1~2秒钟，等中心孔圆顺后再退出，这样加工的中心孔才会符合要求。第二节工件的装夹基础知识一、轴类零件车削时的注意事项1.粗车时选择切削用量，应首先考虑背吃刀量，其次是进给量，最后是切削速度。而精车时如果使用硬质合金车刀，为了减小表面粗糙度值和提高生产率，应尽量提高切削速度。2.粗车前，必须检查车床各部分的间隙，并进行适当调整，以充分发挥车床的效能。包括中小滑板间隙、摩擦离合器间隙等。3.粗车铸造件时，因为表面硬或有型砂等，为减少车刀磨损，最好先将工件倒一个角，最好选择较大的被吃刀量。第三节轴类零件的车削基础知识4.粗车时，工件必须装夹牢固（一般有限位支撑），顶尖要顶住。在切削过程中随时检查，以防止工件移位。5.车削前必须看清图样，车削时及时测量，首件必须交检验，保证加工质量和防止成批报废。6.车削台阶轴时，要兼顾外圆的直径尺寸和台阶的长度尺寸，尤其是多台阶轴，必须按图样找出正确的测量基准，以便准确地控制台阶的长度尺寸。7.车削中发现车刀磨损，应及时刃磨或换刀，否则车刀刃口磨钝，切削力大大增加，会造成"闷车”或损坏车刀并影响工件质量。第三节轴类零件的车削基础知识二、产生废品的原因及预防措施参考书中表3-3P71第三节轴类零件的车削基础知识三、安全技术1.工件、刀具必须装夹牢靠，工件如用两顶尖装夹，必须检查是否顶牢，顶尖有无磨损。否则工件在切削力的作用下会飞出产生事故。（举例06年数控车，鸡心夹头飞出事故）2.工件装夹好，必须随手将卡盘扳手取下后才能开车。（举例07年普车事故卡盘扳手飞出事故）3.车削时如产生带状切削，不能用手去折断，必须停车，用铁钩把铁屑拉断。同时必须重新刃磨车刀断屑槽，改变车刀的角度，或采取增大进给量等短屑措施，使切屑自行折断。第三节轴类零件的车削基础知识4.车削时如切屑飞溅，必须戴防护眼镜或采取其他防护措施。第三节轴类零件的车削基础知识第三节轴类零件的车削基础知识第三节轴类零件的车削基础知识第三节轴类零件的车削基础知识第三节轴类零件的车削基础知识第三节轴类零件的车削基础知识第三节轴类零件的车削基础知识第三节轴类零件的车削基础知识第三节轴类零件的车削基础知识第三节轴类零件的车削基础知识第三节轴类零件的车削基础知识第三节轴类零件的车削基础知识第三节轴类零件的车削基础知识第三节轴类零件的车削基础知识第三节轴类零件的车削基础知识