项目三 车槽和切断 课件--2025-2026学年高一下学期《车工工艺与技能（第二版）》（劳保版）

项目三　车槽和切断 中国劳动社会保障出版社 任务一 车槽 任务二 切断 目录 CONTENTS 任务一　车  槽 中国劳动社会保障出版社 学习目标 1.了解槽的种类。 2.了解车槽刀的几何参数。 3.掌握车槽刀的刃磨及装夹方法。 4.具备车槽的技能。 任务描述 针对项目二任务三中完成的台阶轴，在本任务中要完成车槽工作，达到下图的尺寸精度和几何精度要求。因此，先要选用车槽刀及其几何参数，再刃磨车槽刀，最后车槽。 车槽工序图 零件图  实物图 相关理论 用车削方法加工工件的槽称为车槽。 一、槽的种类 外圆和轴肩部分的槽通常称为外槽，常见的外槽有外圆槽、45°轴肩槽、外圆端面轴肩槽和圆弧轴肩槽等。 外圆槽 45°轴肩槽  外圆端面轴肩槽 圆弧轴肩槽 二、车槽刀 按切削部分的材料不同，车槽刀分为高速钢车槽刀和硬质合金车槽刀两种。目前使用较为普遍的是高速钢车槽刀。 硬质合金车槽刀 1.片状高速钢车槽刀 车槽刀以横向进给为主，前端的切削刃为主切削刃，两侧的切削刃是副切削刃。 片状高速钢车槽刀 1—前面  2—副切削刃  3—副后面  4—主后面  5—主切削刃 高速钢车槽刀的几何参数、作用和要求、选择原则 几何参数 符号 作用和要求 选择原则 主偏角 主偏角影响主切削刃的受力方向和槽底形状，要求主切削刃与进给方向垂直 =90 ° 副偏角 车槽刀的两副偏角必须对称，其作用是减小副切削刃与工件已加工表面间的摩擦 取 =1°～1°30′ 前角 前角增大，能使车刀刃口锋利，切削省力，并使切屑顺利排出 车削中碳钢工件时，取 =20°～30 °；车削铸铁工件时，取 =0°～10° 主后角 减小车槽刀主后面与工件过渡表面间的摩擦 一般取 =5°～8° 副后角 减小车槽刀副后面与工件已加工表面间的摩擦。考虑到车槽刀的刀头狭而长，两个副后角不能太大 车槽刀有两个对称的副后角，取 =1 °～2 ° 主切削刃宽度 a 车狭窄的外沟槽时，将车槽刀的主切削刃宽度刃磨成与工件槽宽相等；对较宽的槽，选择好车槽刀的主切削刃宽度a后，分多次将槽车出 一般采用经验公式计算： 式中d——工件直径，mm 刀头长度 L 刀头长度要适中。刀头太长，容易引起振动，甚至会使刀头折断 刀头长度一般采用经验公式计算：L=h+（2～3）mm式中h——切入深度，mm 车槽刀的刀头长度 在等径圆柱上车槽  在台阶处车槽 在外径为36mm的圆柱形工件上车削槽底直径为16mm、槽宽为20mm的槽，试计算车槽刀的主切削刃宽度a和刀头长度L。 为了使切削顺利，在车槽刀的弧形前面上磨出断屑槽，断屑槽的长度应超过切入深度。但断屑槽不可过深，一般槽深为0.75～1.5mm；否则会削弱刀头强度。 2.高速钢弹性车槽刀 将车槽刀做成片状，可节省高速钢材料，且刃磨方便，但必须装夹在弹性刀柄上方可使用。 弹性车槽刀的优点如下：当进给量过大时，弹性刀柄会因受力而产生变形，由于刀柄的弯曲中心在上面，因此刀头就会自动向后退让，从而避免了因扎刀而导致车槽刀折断的现象。 　 弹性车槽刀及其应用   1.背吃刀量 车槽为横向进给车削，背吃刀量是垂直于已加工表面方向所量得的切削层宽度。所以，车槽时的背吃刀量等于车槽刀主切削刃宽度。 2.进给量和切削速度 车槽时进给量和切削速度的选择 刀具材料 高速钢车槽刀 硬质合金车槽刀 工件材料 钢料 铸铁材料 钢料 铸铁材料 进给量 （mm/r） 0.05～0.1 0.1～0.2 0.1～0.2 0.15～0.25 切削速度 （m/min） 30～40 15～25 80～120 60～100 三、车槽时切削用量的选择 由于车槽刀的刀头强度较低，在选择切削用量时应适当减小。总的来说，硬质合金车槽刀比高速钢车槽刀选用的切削用量要大，车削钢料时的切削速度比车削铸铁材料时的切削速度要高，而进给量要略小一些。 1.车削精度不高且宽度较窄的槽 2.车削精度要求较高的槽 3.车削宽槽 用直进法车槽 槽的精车 宽槽的车削 四、车槽的方法 1.尺寸的测量 （1）槽精度要求一般且宽度较窄时，可用游标卡尺测量槽底直径，用钢直尺测量槽宽。 用游标卡尺测量槽底直径 用钢直尺测量槽宽 五、槽的检测 （2）对于精度要求较低的槽，可用钢直尺和外卡钳分别测量其宽度和直径。 （3）对于精度要求较高的槽，通常用千分尺测量槽底直径，用样板检查槽宽。 测量槽宽  测量槽底直径 用千分尺测量槽底直径  用样板检查槽宽 检测槽的轴向圆跳动误差 2.轴向圆跳动误差的检测 检测工件轴向圆跳动误差时，先把工件用两顶尖装夹，然后把杠杆式百分表的测头靠在需要测量的槽左侧或右侧端面上，工件转动一圈，测得百分表的读数差就是轴向圆跳动误差。 1.切削液的作用 切削液主要有冷却、润滑、清洗和防锈等作用。 （1）冷却作用 切削液能吸收并带走切削区域大量的热量，降低刀具和工件的温度，从而延长刀具寿命，并能减小工件因热变形而产生的尺寸误差，同时也为提高生产效率创造了条件。 （2）润滑作用 切削液能渗透到工件与刀具之间，在切屑与刀具的微小间隙中形成一层很薄的吸附膜，因此，可减小刀具与切屑、刀具与工件间的摩擦，减小刀具的磨损，使排屑流畅，并改善工件的表面质量。 六、切削液 （3）清洗作用 车削过程中产生的细小切屑容易吸附在工件和刀具上，尤其是铰孔和钻深孔时，切屑容易堵塞。如加注一定压力、足够流量的切削液，则可将切屑迅速冲走，使切削顺利进行。 （4）防锈作用 切削液具有防锈作用，可使车床、工件、刀具不受周围介质（如空气、水分、汗液等）的腐蚀。 2.切削液的选用 车削时常用的切削液有水溶性切削液和油溶性切削液两大类。 切削液的种类、用途、性能和作用 种类 用途 性能和作用 水溶性切削液 水溶液 常用于粗加工 主要起冷却作用 乳化液 用于粗加工、难加工材料和细长工件的加工 主要起冷却作用，润滑和防锈性能较差 精加工用高浓度乳化液 提高其润滑和防锈性能 用高速钢刀具粗加工和对钢料精加工时用极压乳化液； 钻削、铰削和加工深孔等半封闭状态下工作时，用黏度较低的极压乳化液 3.使用切削液的注意事项 为了使切削液达到应有的效果，在使用时应注意以下问题： （1）油状乳化油必须用水稀释后才能使用。 （2）切削液必须浇注在切削区域，因为该区域是切削热源集中区。 （3）用硬质合金车刀切削时一般不加切削液，如果使用切削液，必须一开始就连续充分地浇注；否则，硬质合金刀片会因骤冷而产生裂纹。 （4）控制好切削液的流量。 （5）加注切削液可以采用浇注法和高压冷却法。 　切削液浇注的区域 1-切削液喷嘴 2-过渡表面 浇注法  高压冷却法 1—工件 2—切削液 3—切屑 4—刀具 5—切削液喷嘴 任务实施一：选用并刃磨车槽刀 一、识读车槽工序图 1.尺寸公差 2.轴向圆跳动公差 3.表面粗糙度 二、工艺分析 1.台阶轴已经过粗车和精车，形状较简单，尺寸变化不大，但槽的左侧槽壁有较高的轴向圆跳动精度要求。 2.车削该槽时可选用高速钢车槽刀，槽宽度较窄，精度要求一般。 3.车槽时采用两顶尖装夹工件，一次直进车出。 4.操作路线：选用车槽刀→刃磨车槽刀→车槽。 任务实施 1.工艺装备 准备钢直尺、直角尺、角度样板、0～25mm千分尺、F46～F60的白色氧化铝砂轮、油石、4mm×16mm×160mm高速钢车槽刀刀片。 2.设备 准备砂轮机。 三、准备工作 选择并刃磨车槽刀的步骤 四、操作步骤 步骤 内容 图示 步骤1：选择车槽刀刀片 由于工件槽宽较窄，可用车槽刀一次直进车出。台阶轴的槽宽为3mm，工件材料为45钢，故选择高速钢车槽刀刀片，尺寸为4mm×16mm×160mm 步骤2：选用车槽刀的几何参数 主切削刃宽度a=3mm，刀头长度L=11mm，主偏角 =90°,前角 =25 °,主后角 =6°,副后角 =1°30′，副偏角 =1°30′ 步骤3：粗磨车槽刀 （1）粗磨车槽刀选用粒度号为F46～F60、硬度为 H～K 的白色氧化铝砂轮 （2）粗磨左侧副后面。两手握住车槽刀刀片，车刀前面向上，同时磨出左侧副后角 =1°30′和副偏角 =1°30′ 步骤 内容 图示 步骤3：粗磨车槽刀 （3）粗磨右侧副后面。两手握住车槽刀刀片，车刀前面向上，同时磨出右侧副后角 =1°30′和副偏角 =1°30′，对于主切削刃宽度，要注意留出0.5mm的精磨余量 （4）粗磨主后面。两手握住车槽刀刀片，车刀前面向上，磨出主后面，主后角 =6° （5）粗磨前面。两手握住车槽刀刀片，车刀前面对着砂轮磨削表面，刃磨前面和断屑槽，保证前角 =25° 步骤4：精磨车槽刀 （1）精磨车槽刀时选用粒度号为F80～F120、硬度为H～K的白色氧化铝砂轮 （2）修磨主后面，保证主切削刃平直 （3）修磨两侧副后面，保证两副后角和两副偏角对称，主切削刃宽度a=3mm（工件槽宽） （4）修磨前面和断屑槽，保持主切削刃平直、锋利 （5）修磨刀尖，可在两刀尖处各磨出一个小圆弧过渡刃 刃磨车槽刀容易出现的问题和要求 五、车槽刀刃磨质量的评价 部位 缺陷图示 说明 要求 前面 刀头强度低，容易造成刀头折断 切削不顺畅，排屑困难，切削负荷大，刀头易折断 副后角 会与工件侧面发生摩擦，切削负荷大 刀头强度低，车削时刀头易折断 部位 缺陷图示 说明 要求 副偏角 刀头强度低，容易折断 不能用直进法进行车削，切削负荷大 部位 缺陷图示 说明 要求 副偏角 副切削刃不平直 不能用直进法进行车削，切削负荷大 左侧刃磨得太多 不能车削有高台阶的工件 任务实施二：车槽 一、准备工作 1.工件 准备项目二任务三中完成的台阶轴，经检测尺寸精度和几何精度满足图样要求。 2.工艺装备 准备三爪自定心卡盘、前顶尖、后顶尖、鸡心夹头、高速钢车槽刀、45°车刀、直角尺、分度值为0.02mm的0～200mm游标卡尺、0～25mm和25～50mm千分尺、百分表。 3.设备 准备CA6140型卧式车床。 二、操作步骤 步骤 内容 图示 步骤1：装夹车槽刀 （1）把刃磨好的车槽刀装夹在刀架上，要符合车刀装夹的一般要求，如车槽刀不宜伸出过长等 （2）主切削刃必须与工件轴线平行 （3）车槽刀的中心线必须与工件轴线垂直，以保证两副偏角对称，可用直角尺检查 （4）车槽刀的底平面应平整，以保证两个副后角对称 步骤2：启动车床 （1）为保证工件轴向圆跳动误差≤0.02mm，采用两顶尖装夹（铜皮垫在φ40mm外圆处） （2）选取进给量 =0.15mm/r，将车床主轴转速调整为320r/min （3）启动车床，使工件回转 步骤3：对刀 （1）左手摇动床鞍手轮，右手摇动中滑板手柄，使刀尖趋近并轻轻接触工件右端面 （2）反向摇动中滑板手柄，使车槽刀横向退出 （3）记住床鞍刻度盘刻度 步骤4：确定槽的位置 摇动床鞍手轮，利用床鞍刻度盘的刻度，使车刀向左纵向移动（89.5±0.1）mm 步骤 内容 图示 步骤5：试车 （1）摇动中滑板手柄，使车刀轻轻接触工件φ（50±0.1）mm外圆，记下中滑板刻度盘的刻度，或把此位置调至中滑板刻度盘的“0”位，以作为横向进给的起点 （2）算出中滑板的横向进给量，中滑板应进给约160格 （3）横向进给车削工件2mm左右，横向快速退出车刀 （4）停车，测量槽左侧槽壁与工件右端面之间的距离，根据测量结果，利用小滑板刻度盘相应调整车刀位置，直至测量结果符合（90±0.15）mm的要求 步骤6：车槽 双手均匀摇动中滑板手柄，车槽至φ34mm 步骤7：倒角 （1）将45°车刀调整至工作位置，车床主轴转速为500r/min （2）倒角C1.5mm 步骤8：检测 （1）用游标卡尺测量槽的位置尺寸（90±0.15）mm （2）用游标卡尺测量槽的宽度3mm （3）用游标卡尺测量槽的深度2mm （4）检查倒角C1.5mm （5）检查轴向圆跳动误差(≤0.02mm） 三、结束工作 加工完毕，卸下工件，仔细测量各部分尺寸，对自己的练习件进行评价。 车槽时的质量问题、产生原因和改进措施 质量问题 产生原因 改进措施 槽的宽度不正确 1.车槽刀主切削刃磨得不正确 2.测量不正确 1.根据槽宽刃磨车槽刀 2.仔细、正确测量 槽位置不对 测量和定位不正确 正确定位并仔细测量 槽深度不正确 1.没有及时测量 2.尺寸计算错误 1.车槽过程中及时测量 2.仔细计算尺寸，对留有磨削余量的工件，车槽时必须把磨削余量考虑进去 槽底一侧直径大，一侧直径小 车槽刀的主切削刃与工件轴线不平行 装夹车槽刀时必须使主切削刃与工件轴线平行 槽底与槽壁相交处出现圆角，槽底中间直径小、靠近槽壁处直径大 1.车槽刀主切削刃不直或刀尖圆弧太大 2.车槽刀磨钝 1.正确刃磨车槽刀 2.车槽刀磨钝后应及时修磨 槽壁与工件轴线不垂直，内槽狭窄外口大，槽呈喇叭形 1.车槽刀磨钝而让刀 2.车槽刀角度刃磨不正确 3.车槽刀的中心线与工件轴线不垂直 1.车槽刀磨钝后应及时刃磨 2.正确刃磨车槽刀 3.装夹车槽刀时应使其中心线与工件轴线垂直 槽底与槽壁产生小台阶 多次车削时接刀不当 正确接刀，或留有一定的精车余量 表面粗糙度达不到要求 1.两副偏角太小，产生摩擦 2.切削速度选择不当，没有浇注切削液进行润滑 3.切削时产生振动 4.切屑拉毛已加工表面 1.正确刃磨车槽刀，保证两副偏角正确 2.选择适当的切削速度，并浇注切削液进行润滑 3.采取防振措施 4.控制切屑的形状和排出方向 任务二　切 断 中国劳动社会保障出版社 学习目标 1.了解切断刀的几何参数。 2.掌握切断刀的刃磨及装夹方法。 3.具备切断的技能。 任务描述 本任务所需的毛坯是项目三任务一车槽后的台阶轴，本任务就是将台阶轴左侧φ40mm的圆柱切断，形成下图所示的垫片，需具备一定的切断技能。 切断工序图 零件图 实物图 相关理论 项目三任务一中有关车槽的内容同样适用于切断，但有一定差别。 一、切断刀 切断刀的种类、形状和几何参数与车槽刀基本相同，但也有差别。 按切削部分的材料不同，切断刀分为高速钢切断刀和硬质合金切断刀两种。目前使用较为普遍的是高速钢切断刀。 1.高速钢切断刀 （1）切断刀的刀头长度 切断刀的刀头长度仍然采用经验公式L=h＋（2～3）mm计算。 （2）切断刀的主切削刃 切断工件时，为使带孔工件不留边缘，实心工件的端面不留小凸台，可将切断刀的切削刃略磨斜些。 切断刀的刀头长度 切断实心工件  切断空心工件 2.硬质合金切断刀 硬质合金切断刀为了提高刀头的支承刚度，常将切断刀的刀头下部做成凸圆弧形。 由于高速车削会产生很大的热量，为防止刀片脱焊，在开始车削时就应充分浇注切削液。 斜刃切断刀及应用 切断实心工件  切断空心工件 高速切断时，如果硬质合金切断刀的主切削刃采用平直刃，那么切屑宽度和沟槽宽度相等，容易堵塞在槽内而不易排出。为使排屑顺利，可将主切削刃两边倒角或将其磨成人字形。 硬质合金切断刀 二、切断的方法 切断时的切削用量和车槽时的切削用量基本相同。但由于切断刀的刀头刚度比车槽刀低，在选择切削用量时应适当减小。 切断时采用直进法横向进给车削。 任务实施 一、识读垫片零件图 1.尺寸公差 2.位置公差 3.表面粗糙度 二、工艺分析 1.操作步骤：选用切断刀→刃磨切断刀→切断→检测平行度误差。 2.用千分尺检测工件两端面一周，找出工件的最高点和最低点，两者之差即为工件两端面的平行度误差。 三、准备工作 1.工件 准备项目三任务一车槽后的台阶轴。 2.工艺装备 准备三爪自定心卡盘、高速钢斜刃切断刀、45°车刀、直角尺、分度值为0.02mm的0～150mm游标卡尺、0～25mm和25～50mm千分尺。 3.设备 准备CA6140型卧式车床。 高速钢斜刃切断刀 四、操作步骤 1.装夹工件 2.用45°车刀车端面及倒角 3.装夹切断刀及试切断 4.切断 切断 操作提示 切断刀的刀尖必须严格对准工件轴线。 用一夹一顶方法装夹工件进行切断，在工件即将切断时，应卸下工件后再将其敲断。不允许用两顶尖装夹工件进行切断，以防切断瞬间工件飞出伤人，酿成事故。 用高速钢切断刀切断工件时应浇注切削液；用硬质合金切断刀切断时，中途不准停车，以免切削刃碎裂。 五、结束工作 加工完毕，卸下工件，仔细测量各部分尺寸，对自己的练习件进行评价。针对出现的质量问题，分析产生原因，总结出改进措施。最后，清点工具，收拾工作场地。 切断时质量问题的产生原因 质量问题 产生原因 平面凹凸不平 1.切断刀两侧的刀尖刃磨或磨损不一致 2.斜刃切断刀的主切削刃与工件轴线夹角较大，左侧刀尖有磨损现象，进给时在侧向切削力的作用下使刀头歪斜 3.车床主轴有轴向窜动 4.切断刀装夹歪斜或副切削刃没有磨直 切断时产生振动 1.主轴与轴承之间间隙太大 2.切断时主轴转速过高，进给量过小 3.切断的工件太长，在离心力的作用下产生振动 4.切断刀远离工件支承点或切断刀伸出过 5.工件细长，切断刀主切削刃太宽 切断刀折断 1.工件装夹不牢固，切断点远离卡盘，在切削力作用下工件被抬起 2.切断时排屑不畅，切屑堵塞沟槽 3.切断刀的副偏角、副后角磨得太大，削弱了切削部分的强度 4.切断刀装刀时中心线与工件轴线不垂直，主切削刃与工件轴线不等高 5.切断刀前角和进给量过大 6.床鞍、中滑板、小滑板松动，切削时产生扎刀现象 $