内容正文:
第七章 轴类零件普通卧式车床车削的基本操作方法
7.2 车床的操作及加工工艺
职教高考·金属加工基础
1
考纲/教学要求
一
了 解 理解(熟悉) 掌 握 熟练掌握
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1.能编制简单轴类零件车削加工工艺。
2.掌握轴类零件的装夹方法及各种表面的车削方法。
复习建议:本模块内容是每年职教高考重点部分,编制简单轴类零件车削加工工艺是简答综合题的出题重点。
2
知识点梳理
二
一、简单轴类零件的车削
(1)车外圆
将工件车削成圆柱形外表面的方法称为车外圆。可分为粗车、半精车和精车。
轴类零件的车削主要包括:车外圆、车端面、车槽、切断、车台阶、车锥面、车成形面、车内孔、车螺纹、倒角等。
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二
a.粗车
目 的:迅速地切去毛坯的硬皮和大部分加工余量。
车削用量:大的背吃刀量、大的进给量、中低的切削速度。
车刀选择:负刃倾角、小前角、小后角的刀具(强度高)。
生产上常选用主偏角为75°的外圆粗车刀,
主偏角为90°的俗称偏刀,最适合车削阶梯轴。
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二
b.半精车
目 的:在粗车的基础上,进一步提高精度和减少粗糙度。
车削用量:小的背吃刀量、小的进给量、中速的切削速度。
车刀选择:负刃倾角、小前角、小后角的刀具。
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二
c.精车
目 的:满足工件的加工精度要求。
车削用量:小的背吃刀量、小的进给量、较大的切削速度。
车刀选择:正刃倾角、大前角、大后角的刀具(锋利)。
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二
(2)车端面
对工件端面进行车削的方法称为车端面
①作为测量长度的基准,车端面要首先加工。
②车削直径较小的端面时选用右偏刀;车削直径较大的端面时,选45°弯头刀和左偏刀。
③安装车刀时,刀尖应与工件中心平齐,以免车出的端面在中心处留有凸台并损坏刀尖。
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二
(3)车槽
在工件表面上车削沟槽的方法称为车槽。
①车窄槽(宽度在5mm下的槽),车槽槽刀刀刃的宽度应与槽宽一致。
②车宽槽,可用于车窄槽一样的车槽刀,一次横向进刀,切至接近槽深为止,留下少量余量在纵向走刀时一次切除,使槽的宽度和深度达到要求。
③车槽时所用的切削速度和进给量都不宜太大。
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二
(4)切断
将坯料或工件分成两段或若干段的车削方法称为切断。切断是车槽的极限。
①其主要用于圆棒料按尺寸要求下料或把加工完成的工件从坯料上切下来。
②切断操作要用切断刀,刀尖应与工件轴线平行。
③常用的切断方法有直进法和左右借刀法两种。
直进法用于切断铸铁等脆性材料;左右借刀法用于切断钢等塑性材料。
④切断时所用的切削速度和进给量都不宜太大。
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二
(5)车台阶
车削台阶处外圆和端面的方法称为车台阶。车台阶一般使用主偏角Kr≥90°的偏刀,在车削台阶外圆的同时车出台阶端面。
①台阶高度小于5mm 时,可用Kr=90°的偏刀,一次走刀切出台阶。
②台阶高度大于5mm时,可用Kr>90°的偏刀,多次分层纵向进给走刀切削,最后一次纵向进给切削完成后,车刀刀尖应紧贴台阶端面横向退出车出台阶。
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二
(6)车圆锥面
将工件车削成圆锥表面的方法称为车圆锥。
方 法 特 点 应 用
小滑板转位法 调整方便,操作简单,但不能自动进给,加工后工件表面粗糙。 多用于车削长度小于100 mm的大锥度圆锥面。
偏移尾架法 能自动进给加工较长的圆锥面,车削时,由于顶尖与工件的中心孔接触不良,工件不稳定,常用球形顶尖来改善接触状况。 能加工较长的圆锥面,不能加工圆锥斜角a/2>8°的工件
靠模法 能加工较长的圆锥面,精度较高,并能自动进给。 能加工较长的圆锥面,不能加工圆锥斜角较大的工件
宽刃法 容易引起振动,表面易产生波纹。 加工较短的圆锥面(L=20~25mm)
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二
(7)车成型回转面
方 法 特 点 应 用
双手控制法 方法简单,生产率低,对操作者的技术要求较高。 单件小批量,要求不高的工件。
成型刀法 操作简单,生产率高。但切削刀刃与工件的接触面大,容易引起工件的振动。 用于成批生产,切削形状比较简单,轴向尺寸较小的成形面。
靠模法 与车圆锥面靠模法相同,操作简单,生产率高,曲面形状准确,质量稳定。 用于成批生产轴向尺寸较长、曲率变化不大的工件。
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二
(8)车内孔
车孔是利用车床对工件上的孔进行车削的加工方法。车孔与车外圆的方法基本相同,不同的是逆时针转动手柄为横向吃刀,顺时针转动手柄为横向退刀,正好与车外圆时相反。车孔刀刀杆细则,刀头小,刚性差,切削时易变形,背吃刀量及进给量不易过大。车床切削孔的质量较钻床高,能够保证孔的轴线与端面垂直度的要求。
(1)车内孔比车外圆困难。
(2)切削速度、进给量、背吃刀量均小于车外圆。
(3)为了保证孔与外圆的同轴度、孔与端面的垂直度。车床上钻孔、扩孔、铰孔时,应在一次装夹中与车外圆、车端面一次完成。
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二
(9)车螺纹
将工件表面车削成螺纹的方法称为车螺纹。
(1)为获得准确的牙型:
①螺纹车刀必须磨成与螺纹牙型一致。
②装刀时,刀尖角平分线与工件轴线垂直,刀尖与工件轴线等高。
③总背吃刀量等于牙高。
(2)为保证螺距符合要求:
车螺纹时,主轴每转一转,刀具在丝杠的带动下准确地移动一个导程。
知识点梳理
二
(9)车螺纹
将工件表面车削成螺纹的方法称为车螺纹。
(1)为获得准确的牙型:
①螺纹车刀必须磨成与螺纹牙型一致。
②装刀时,刀尖角平分线与工件轴线垂直,刀尖与工件轴线等高。
③总背吃刀量等于牙高。
(2)为保证螺距符合要求:
车螺纹时,主轴每转一转,刀具在丝杠的带动下准确地移动一个导程。
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二
二、简单轴类零件的车削顺序
根据加工精度是否选择精车工艺,现介绍一般的工艺顺序:
1.下料;
2.装夹、车(基准)端面见平、钻中心孔、粗车大小不同外圆;
3.调头装夹、车(另一)端面保证总长、钻中心孔、粗车大小不同外圆;
4.精车外圆至图的要求、车倒角、车相应槽;
5.掉头精车剩余部分外圆至图的要求、车倒角、车相应槽
6.车螺纹;
7.检验,油封入库。
真题讲解
三
2016年高考题
机械制造厂委托学校实训中心加工如图所示的阶梯轴,毛坯采用Φ55X245的钢,粗、精加工分开,加工时采用一夹一顶保证圆跳动要求。看懂零件图,解答下列问题:
真题讲解
三
解析:为了提高材料的切削加工性能,加工前应选择正火处理。故①应填写“正火”。
车床的第一个工步,以完成零件的粗精加工,可以进行车槽和倒角的车削。故②应填写“倒角”。
因左端外圆已完成精加工,在进行装夹时,应垫铜皮保证不夹坏零件外圆表面。故③应填写“垫铜皮”。
右端外圆加工采用一夹一顶,夹持左端时,应考虑装夹方便且定位准确,可以利用Φ50的轴肩限制工件的自由度,从而保证装夹精度。故④应填写“Φ35”。
⑤后的内容为“保总长”,因此⑤处应填写“车端面”。
车床第三个工步,在车槽后仅有螺纹还未加工,故⑥应填写“车螺纹”。
加工完成后,为保证零件的力学性能,应对零件进行调质处理,故⑦应填写“调质处理”。
真题讲解
三
(2)用百分表测量Φ45轴的径向跳动量,调零后转动轴,记录百分表指针的左右偏摆值,其最大偏摆值是0.03mm,最小偏摆值是0.02mm,其径向跳动量误差是否合格?
解析:百分表最大偏摆值为0.03mm,图纸中要求 ,符合公差要求。答案:合格。
(3)轴两端倒角的作用是什么?
解析:倒角的作用主要是防止碰伤和便于装配。此题中,可填写便于装配。
(4)轴上4处退刀槽的宽度均为3mm,这样设置的目的是什么?
解析:退刀槽宽度统一为3mm,可以使用同一把切槽刀,减少换到次数,提高生产效率。
(5)车削螺纹时,应选择刀尖角为多少的螺纹车刀?
解析:图纸中螺纹M16X1.5为普通螺纹,普通螺纹的牙型角为60°。因此车刀刀尖角选择60°。
(6)Φ50 轴段粗糙度值是多少?加工后常用的测量方法是哪种?
解析:观察图纸标注,Φ50轴端粗糙度标注为 ,粗糙度值为1.6μm,常用的测量粗糙度的方法为比较法。
高考链接
三
1.(2015年高考题)现要在金工车间加工如图所示的阶梯轴,毛坯采用Φ50棒材,材料为20Cr,车削时采用双顶尖装夹保证同轴度要求。看懂零件图,回答下列问题。
高考链接
三
(1)将加工工艺卡括号内的内容填完整。
(2)与轴上键槽相配合的普通平键的类型是什么?键槽深度是多少?
(3)一次车削完成3x1.5的退刀槽,所选用的车槽主切削的宽度为多少?
高考链接
三
2.(2017年高考题)某机械厂要加工如图所示的齿轮轴,毛坯采用Φ40X160的45钢,粗、精加工分开,精加工时采用双顶尖装夹以保证加工精度。回答下列问题:
高考链接
三
高考链接
三
高考链接
三
3.(2018年高考题)某减速器生产厂家要加工如图所示的阶梯轴,毛坯采用Φ45X150的45钢,粗、精加工分开,加工时采用一夹一顶装夹保证加工精度。完成以下任务。
高考链接
三
归纳小结
三
本堂课重点学习了简单轴类零件的车削和车削时的加工顺序。简单轴类零件的工艺制定方法,是机械加工专业春季高考的重点内容之一。通过练习,熟练掌握工艺的制定方法及要求。
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