模塊三帶溝槽臺(tái)階軸的加工

1、會(huì)選用、裝夾割槽刀、切斷刀；

2、掌握割槽、切斷時(shí)的工作要點(diǎn)，具備割槽、切斷的車削技能;

3、了解軸的結(jié)構(gòu)，能加工帶溝槽臺(tái)階軸。

任務(wù)一切斷與窄槽加工

對(duì)于一些軸類件來說，經(jīng)常需要加工一些退刀槽、越程槽、油槽、氣槽。如圖2-3-1

材料準(zhǔn)備：030X120毛坯棒料一根,材料為45#鋼。

刀具準(zhǔn)備：450車刀、900車刀、3mm寬切斷刀。

量具準(zhǔn)備:0.02mm/10?125)mm的游標(biāo)卡尺、25~50nlmm千分尺。

輔助工具：木算頭、毛刷、鐵鉤各一把，鉛皮若干，墊片若干.

1、任務(wù)分析

該任務(wù)主要進(jìn)切斷與割槽加工，圖中三處槽，公差用對(duì)來說加工較為簡單，工件較短,

可采用一次裝夾四件一起加工。如圖2-3-2所示，工作過程如表2-3-1所示。

圖2-3-2切斷與割槽加工

2、操作過程如表2-3-1。

表2-3T工件的加工過程

序操作步驟工藝過程工作說明及注意事項(xiàng)

號(hào)

工件伸出長度100mm

工件左側(cè)外圓找正

1車端面

夾緊工件

1車端面，車平即可

車外圓626X95

.9主軸轉(zhuǎn)速630r/min

2車外圓

進(jìn)給量O.3mm/r

,_195

1背吃刀量l-2mm

車外圓『22X15,并

1

____________________工倒角

7主軸轉(zhuǎn)速630r/min

3割槽if

進(jìn)給量0.3mm/r

a

背吃刀量l-2mm

rrr用3mm切斷刀代替割

槽刀進(jìn)行手動(dòng)割槽3

muGO

調(diào)頭裝夾，X2（3處）

4

切斷一國主軸轉(zhuǎn)速

上300~450r/min

1

5滾壓網(wǎng)紋-切斷，并車平端面

__1、

6重復(fù)操作重復(fù)步驟3、4、5

副偏角K,

副后角ao

刀頭寬度a刀頭不能磨的太寬，不但浪費(fèi)工件材料而且會(huì)使刀具強(qiáng)度降低引

起。

刀頭寬度與工件直徑有關(guān)，一般按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

a二(0.5-0.6)VD

a為刀頭寬度D工件直徑

注：割槽刀的寬度一般與槽寬相等(不超過5nm1)

刀頭長度L刀頭長度L不宜過長易引振動(dòng)和刀頭折斷，刀頭長度L可按下式計(jì)

L=H+(2+3)

L刀頭長度H切入深度切斷實(shí)心工件時(shí)，切入深度等

于工件的半徑；切斷空心工件時(shí)，切入深度等于工件的壁厚

二11

-Ib|,~3

2、切斷刀的安裝

切斷刀裝夾是否正確對(duì)切斷工件能否順利進(jìn)行切斷的工件平面是否平直有直接的關(guān)系

所以切斷刀的安裝要求嚴(yán)格。如圖2-3-3

(1)切斷實(shí)心工件時(shí)切斷刀的主刀刃必須嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)工件中心刀頭中心線與軸線垂

直。

(2)為了增加切斷刀的強(qiáng)度刀桿不易伸出過長以防震動(dòng)。

3、切斷方法

(1)用直進(jìn)法切斷工件：所謂直進(jìn)法是指垂直于工件軸線方向切斷，這種切斷方法切斷

效率高，但對(duì)車床刀具刃磨裝夾有較高的要求，否則容易造成切斷刀的折斷。

（2）左右借刀法切斷工件：在切削系統(tǒng)（刀具、工件、車床）剛性等不足的情況下可采

用左右借刀法切斷工件，這種方法是指切斷刀在徑向進(jìn)給的同時(shí)，車刀在軸線方向反復(fù)的往

返移動(dòng)直至工件切斷。

（3）反切法切斷工件

反切法是指工件反轉(zhuǎn)車刀反裝這種切斷方法易用于較大直徑工件其優(yōu)點(diǎn)：

①反轉(zhuǎn)切斷時(shí)作用在工件上的切削力于主軸重力方向一直向下因此主軸不容易產(chǎn)生上

下跳動(dòng)所以切斷工件比較平穩(wěn)

②切削從下面流出不會(huì)堵塞在切削槽中因此能比較順利的切削

但必須指出在采用反切法時(shí)卡盤與主軸的連接部分必須由保險(xiǎn)裝置否則卡盤會(huì)因倒車

而脫離主軸產(chǎn)生事故。

圖2-3-4切斷方法

4、切斷容易產(chǎn)生的問題和注意事項(xiàng)

表2-3-3切斷注意事項(xiàng)

產(chǎn)生的問題產(chǎn)生原因及注意事項(xiàng)

被切工件的平面（1）切斷刀兩側(cè)的刀尖刃磨或磨損不一致造成讓刀，因而使工件

產(chǎn)生凹凸平面產(chǎn)生凹凸。

（2）窄切斷刀的主刀刃與工件軸心線有較大的夾角，左側(cè)刀尖芍

磨損現(xiàn)象進(jìn)給時(shí)在側(cè)向切削力的作用下刀頭易產(chǎn)生偏斜，勢必產(chǎn)生

工件平面內(nèi)凹。

（3）主軸軸向串動(dòng)。

（4）車刀安裝歪斜或副刀刃沒磨直。

切斷時(shí)產(chǎn)生震動(dòng)（1）主軸和軸承之間間隙過人。

（2）切斷的棒料過大在離心力的作用下產(chǎn)生震動(dòng)。

（3）切斷刀遠(yuǎn)離支撐點(diǎn)。

（4）工件細(xì)長切斷刀刃口太寬。

（5）切斷是轉(zhuǎn)速過高進(jìn)給量過小，

（6）切斷刀伸出過長。

切斷刀折斷（1）工件裝夾不牢靠切割點(diǎn)遠(yuǎn)離卡盤在切削力作用下工件抬起造

成刀頭折斷。

（2）切斷時(shí)排屑不良鐵屑堵塞造成刀頭載荷過大時(shí)刀頭折斷。

（3）切斷刀的副偏角副后角磨的太大削弱了刀頭強(qiáng)度使刀頭折斷。

（4）切斷刀裝夾跟工件軸心線不垂直主刀刃與軸線不等高。

（5）進(jìn)給量過大切斷刀前角過大，

（6）床鞍中小滑板松動(dòng)切削時(shí)產(chǎn)生扎刀致使切斷刀折斷。

務(wù)評(píng)價(jià)

根據(jù)表2-3-4內(nèi)容，通過學(xué)生白測和老師測量，給出本任務(wù)的綜合評(píng)價(jià)。

表2-3-4臺(tái)階軸的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

檢測結(jié)果評(píng)價(jià)

序號(hào)檢測內(nèi)容

自測師測合格不合格

1由26

2622

320

43X2（三處）

51X450（兩處）

綜合評(píng)價(jià)（優(yōu)、良、中、及格、不及格）：

教師簽名：

該任務(wù)的學(xué)習(xí)，要求學(xué)習(xí)者能在普通車床上進(jìn)行割槽和切斷操作，并能合理選用割槽刀、

切斷刀，正確調(diào)整切削參數(shù)。

按如圖2-3-5所標(biāo)注的尺寸和工時(shí)，加工出各槽并割斷

任務(wù)二帶溝槽軸的加工

如圖2-3-6所示，按圖所標(biāo)注的尺寸和工時(shí)，加工出各槽并割斷。

名稱材料工時(shí)圖號(hào)

溝槽軸45180min2-3-6

材料準(zhǔn)備：050X140毛坯棒料一根，材料為45#鋼

刀具準(zhǔn)備：450車刀、900車刀、3mm寬割槽刀、5mm寬割槽刀各一把

量具準(zhǔn)備：150mm鋼尺、150mm游標(biāo)卡尺、0、25mm千分尺、25?50mm千分尺各一把，劃

針把

輔助工具：木締頭、毛刷、鐵鉤各一把，鉛皮若干，墊片若干

任務(wù)實(shí)施

1、任務(wù)分析

工件是一個(gè)較復(fù)雜的臺(tái)階軸，臺(tái)階較多，且有多處槽，給加工帶來一定的難度。在加工

過程中應(yīng)合理的選用切削用量。工件尺寸要求較高，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但無同軸度要求，因此為

了操作簡單，采用三爪自定心卡盤裝夾加工。先加工左端，夾持伸出長度80mm左右，后調(diào)

頭加工右端，在加工615X16的槽時(shí)應(yīng)注意留余量，防止出現(xiàn)接刀痕。

2、操作過程（如表2-3-5）

1、軸類零件的功用，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

軸類零件是機(jī)器中經(jīng)常遇到的典型零件之一。它主要用來支承傳動(dòng)零部件，傳遞扭矩

和承受載荷。軸類零件是旋轉(zhuǎn)體零件，其長度大于直徑，一般由同心軸的外圓柱面、圓錐面、

內(nèi)孔和螺紋及相應(yīng)的端面所組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀的不同，軸類零件可分為光軸、階梯軸、空

心軸和曲軸等。

2、軸類零件的材料

軸類零件應(yīng)根據(jù)不同的工作條件和使用要求選用不同的材料并采用不同的熱處理規(guī)范

（如調(diào)質(zhì)、正火、淬火等），以獲得一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性，常見的材料主要有：普通

碳鋼，如Q235、45鋼；合金結(jié)構(gòu)鋼，如40Cr；精密機(jī)床的主軸（例如磨床砂輪軸、坐標(biāo)鋒

床主軸）可選用38CrMoAIA氮化鋼。這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化后，不僅能獲得很高的表面硬

度，而且能保持較軟的芯部，因此耐沖擊韌性好。與滲碳淬火鋼比較，它有熱處理變形很小,

硬度更高的特性。

3、切削液作用

車削過程中，切屑、刀具和工件相互摩擦?xí)a(chǎn)生很高的切削熱。在止確使用刀具的基礎(chǔ)

上而合理選用切削液，可以減少切削過程中的摩擦，從而降低切削溫度，減小切削力，減少

工件的熱變形，對(duì)提高加工精度和表面質(zhì)量尤其是對(duì)提高刀具耐用度起著很重要的作用。

（1）冷卻作用

切削液澆注到切削區(qū)域后，通過切削熱的熱傳遞和汽化，能吸收和帶走切削區(qū)大量

的熱量，而改善散熱條件，使切屑、刀具和工件上的溫度降低，尤為重要的是降低前刀面上

的溫度。切削液冷卻作用的好壞，取決于它的導(dǎo)熱系數(shù)、比熱、汽化熱、汽化速度、流量和

流速等。一般水溶液的冷卻性能最好，油類最差，乳化液介于兩者之間而接進(jìn)于水溶液。

（2）潤滑作用

車削加工時(shí)，切削液滲透到工件與刀具、切屑的接觸表面之間形成邊界潤滑而達(dá)到

潤滑作用。所謂邊界潤滑，就是在切削時(shí)，刀具前刀面與切屑接觸，接觸表面間壓力較大，

溫度較高，使部分潤滑膜厚度逐漸減小，直到消失，造成金屬表面波峰直接接觸。而其丁部

位，仍保持著潤滑膜，從而減小金屬直接接觸面積，降低摩擦系數(shù)。

（3）清洗作用

澆注切削液能沖、帶走在車削過程中產(chǎn)生的碎、細(xì)切屑，從而起到清洗、防止刮傷

已加工表面和車床導(dǎo)軌面的作用。

（4）防銹作用

在切削液中加入防銹添加劑，如亞硝酸鈉、磷酸二鈉和石油橫酸領(lǐng)等，使金屬衣面

生成保護(hù)膜，使機(jī)床、工件不受空氣、水份和酸等介質(zhì)的腐蝕，從而起到防銹作用。

4、常用切削液種類及其選用

常用切削液有水溶液、乳化液和切削油三大類。

表2-3-6切削液種類及作用

種類作用

水溶液主要成份是水并加入防銹添加劑的切削液，主要起冷卻作用。一般用于精車和

錢孔等；

乳化液是將乳化油川水稀釋而成的液體。而乳化油則是由礦物油、乳化劑及添加劑配

成的。常用的有三乙0?胺油酸皂、69T防銹乳化油和極壓乳化油等。使用時(shí)，

按產(chǎn)品說明配制而用。低濃度主要起冷卻作用，適用于粗加工；高濃度主要起

潤滑作用，適用于精加工和復(fù)雜工序加工；

切削油包括有機(jī)械油、輕柴油、煤油等礦物油，還有豆油、菜籽油、麓麻油、鯨油等

動(dòng)植物油。普通車削、攻螺紋、較孔等可選用機(jī)油；加工有色金屬和鑄鐵時(shí)應(yīng)

選用黏度小、浸潤性好的煤油與其它礦物油的混合油；自動(dòng)機(jī)床可選用黏度小、

流動(dòng)性好的壞柴油c

總之，切削液的選用應(yīng)根據(jù)工件材