任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)實(shí)施一、

實(shí)施環(huán)境一、階梯軸零件圖分析二、加工設(shè)備選擇五、加工方法選擇相關(guān)知識(shí)二、實(shí)施步驟三、車削運(yùn)動(dòng)四、車刀選用知識(shí)目標(biāo)了解軸類零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)熟悉車床型號(hào)編制方法和CA6140主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)了解車削運(yùn)動(dòng)內(nèi)涵,掌握切削用量三要素熟悉刀具在正交平面參考系中的角度定義了解刀具磨損主要形式、磨損原因,掌握刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和刀具壽命的相關(guān)知識(shí)熟悉車削加工的工藝能編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡能力目標(biāo)會(huì)操作CA6140機(jī)床會(huì)正確選擇車刀的種類會(huì)合理選擇切削刀具的材料、刀具幾何參數(shù)能合理選用車床夾具及其附件會(huì)擬定階梯軸加工工藝任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡任務(wù)導(dǎo)入要完成圖2－1所示的階梯軸零件加工,首先要編制階梯軸零件工藝過(guò)程卡,它是操作者生產(chǎn)加工零件的主要技術(shù)文件,是產(chǎn)品正常生產(chǎn)的必要條件。要正確地編制出階梯軸加工工藝過(guò)程卡,需要準(zhǔn)確地分析圖紙上各項(xiàng)技術(shù)要求,進(jìn)行各項(xiàng)工藝分析,選擇好毛坯定位、基準(zhǔn)和確定工件裝夾方式,擬定合理的工藝路線,設(shè)計(jì)好工序內(nèi)容,才能制訂出較為合理的工藝技術(shù)文件。圖2－1階梯軸零件加工圖相關(guān)知識(shí)一、階梯軸零件圖分析1．

零件結(jié)構(gòu)分析①確定零件基本表面:它由35、45、40外圓表面和階梯軸兩端面、臺(tái)階面、倒角等組成。②確定主要表面與次要表面。最主要加工表面是外圓柱表面35、45和40外圓表面,兩端面等為次要表面。③軸類零件結(jié)構(gòu)工藝性分析。零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指在現(xiàn)有工藝條件下既能方便加工又具有較低的制造成本。本階梯軸零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,剛性好,具有良好的加工性和裝配工藝性,加工工作量少,勞動(dòng)生產(chǎn)率高,因而結(jié)構(gòu)工藝性較好。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡零件結(jié)構(gòu)分析包括以下三個(gè)方面:(1)尺寸精度階梯軸零件的尺寸精度主要指軸的直徑和軸長(zhǎng)尺寸精度。按使用要求軸的支承軸頸一般與軸承配合,尺寸精度要求高。軸頸是軸類零件的主要表面,它影響軸的回轉(zhuǎn)精度及工作狀態(tài),通常確定其精度等級(jí)為IT6~IT9,精密軸頸可達(dá)IT5。階梯軸零件技術(shù)要求有以下幾個(gè)方面:(2)幾何形狀精度階梯軸零件的幾何形狀精度主要指支承軸頸的圓度、圓柱度,一般應(yīng)根據(jù)工藝要求將其控制在直徑尺寸公差范圍內(nèi)。要求更高的場(chǎng)合則可在零件圖上另行規(guī)定其允許的公差。2．階梯軸零件技術(shù)分析任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡2．階梯軸零件技術(shù)分析(3)位置精度階梯軸零件的位置精度主要指要配合軸頸相對(duì)支承軸頸的同軸度或圓跳動(dòng)的要求及端面對(duì)軸心線的垂直度等。通常采用配合軸頸對(duì)支承軸頸的徑向圓跳動(dòng)來(lái)表示的。根據(jù)使用要求,規(guī)定最高精度軸為0.001~0.005mm,一般精度軸為0.01~0.03mm。(5)其他要求

階梯軸材料為45號(hào)鋼,調(diào)質(zhì)處理HRC28~32。(4)表面粗糙度階梯軸表面粗糙度的要求根據(jù)機(jī)器的精密程度及運(yùn)轉(zhuǎn)速度的快慢等因素而決定。圖21所示零件的外圓表面粗糙度要求均為Ra3.2μm。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡二、加工設(shè)備選擇1．車床型號(hào)的確定(1)通用機(jī)床型號(hào)的表示方法通用機(jī)床型號(hào)的表示方法由基本部分和輔助部分組成,中間用/隔開(kāi),讀作“之”。型號(hào)構(gòu)成如下:任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡(2)機(jī)床的類別代號(hào)機(jī)床的類別代號(hào)用大寫的漢語(yǔ)拼音字母表示。若每類有分類,在類別代號(hào)前用數(shù)字表示,作為型號(hào)的首位,但第一分類不予表示。機(jī)床的類別代號(hào)見(jiàn)表2－1。表2－1普通機(jī)床的類別代號(hào)1．車床型號(hào)的確定任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡(3)機(jī)床特性代號(hào)

機(jī)床特性代號(hào)包括通用特性和結(jié)構(gòu)特性兩種,用漢語(yǔ)拼音表示,代表機(jī)床具有的特別性能,書(shū)寫于類別代號(hào)之后。表2－2通用特性代號(hào)①通用特性代號(hào)。

機(jī)床通用特性代號(hào)代表機(jī)床具有的特別性能,排在機(jī)床類別代號(hào)的后面,如表2－2所示。1．車床型號(hào)的確定任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡1.車床型號(hào)的確定②結(jié)構(gòu)特性代號(hào)。對(duì)于主參數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的機(jī)床,在型號(hào)中用漢語(yǔ)拼音字母區(qū)分,根據(jù)各類機(jī)床的情況分別規(guī)定,在不同型號(hào)中意義不一樣。當(dāng)有通用特性代號(hào)時(shí),結(jié)構(gòu)特性代號(hào)應(yīng)排在通用特性代號(hào)之后,凡通用特性代號(hào)已用的字母和“I”、“O”均不能作為結(jié)構(gòu)特性代號(hào)。(4)機(jī)床的組系代號(hào)組、系代號(hào)用兩位數(shù)字表示,第一位數(shù)字表示組別,第二位數(shù)字表示系別,排在機(jī)床型號(hào)中的類別代號(hào)或通用特性代號(hào)之后。每類機(jī)床按機(jī)床用途、性能、結(jié)構(gòu)相近或有派生關(guān)系分為若干組,例如,車床分為10組,用阿拉伯?dāng)?shù)字“0~9”表示,其中,“5”代表立式車床組,“6”代表落地及臥式車床組。每組又劃分為若干系,如“61”為臥式車床,“62”為馬鞍車床。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡1．車床型號(hào)的確定(5)機(jī)床主參數(shù)代號(hào)主參數(shù)代號(hào)反映機(jī)床的主要技術(shù)規(guī)格,常用主參數(shù)實(shí)際數(shù)值的1/10或1/100表示,位于系別代號(hào)之后。第二主參數(shù)一般指主軸數(shù)、最大跨距、最大工件長(zhǎng)度、工作臺(tái)工作長(zhǎng)度等。第二主參數(shù)也用折算值1/10或1/100表示。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡1．車床型號(hào)的確定(6)機(jī)床的重大改進(jìn)順序號(hào)當(dāng)機(jī)床的結(jié)構(gòu)、性能有更高的要求,需按新產(chǎn)品重新設(shè)計(jì)、試制和鑒定時(shí),按改進(jìn)的先后順序選用A、B、C(I、O不得選用)等漢語(yǔ)拼音字母加在基本部分的尾部以區(qū)別于原機(jī)床型號(hào)。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡(7)運(yùn)用舉例型號(hào)CA6140的含義為C類代號(hào)(車床類);A為結(jié)構(gòu)特性代號(hào);6為組別代號(hào)(落地及臥式車床組);1為系別代號(hào)(臥式車床系);40為主參數(shù)代號(hào)(床身上可加工最大回轉(zhuǎn)直徑為400mm)。2．CA6140車床主要組成圖2－2為CA6140臥式車床外形圖,其主要部件與功用如下：1-床腳;2-進(jìn)給箱;3-主軸箱;4-床鞍;5-中滑板;6-刀架;7-回轉(zhuǎn)盤;8-小滑板;9-尾座;10-床身;11-床腳;12-光桿;13-絲桿;14-溜板箱。圖2－2CA6140型臥式車床外形圖任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡(1)主軸箱3固定在床身10的左端,主軸箱內(nèi)裝有主軸和變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。主軸前端可裝卡盤,用來(lái)夾持工件。在電機(jī)的帶動(dòng)下通過(guò)變換主軸箱外手柄的位置,可以改變主軸的轉(zhuǎn)速,從而以不同的切削速度來(lái)完成不同的車削加工任務(wù)。2．CA6140車床主要成(2)刀架6用于裝夾車刀。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡(3)滑板又稱拖板,位于床身10的刀架導(dǎo)軌上由上、中、下三層組成。上滑板8用來(lái)縱向調(diào)節(jié)刀具位置和實(shí)現(xiàn)手動(dòng)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng),還可相對(duì)于中滑板5偏轉(zhuǎn)一定角度,完成手動(dòng)加工圓錐面的任務(wù);中滑板可實(shí)現(xiàn)橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng);下滑板(床鞍)4用于實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。2．CA6140車床主要成任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡2．CA6140車床主要成(4)尾座9安裝在床身10右端的尾座導(dǎo)軌上,可沿導(dǎo)軌縱向調(diào)整位置。其主要功用為可用后頂尖支承長(zhǎng)工件,還可通過(guò)安裝鉆頭、鉸刀等進(jìn)行孔加工?？蓳u動(dòng)手輪使套筒作軸向移動(dòng),實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。尾座沿床身頂面的尾座導(dǎo)軌作縱向調(diào)整移動(dòng),然后夾緊在所需要的位置上,可以適應(yīng)加工不同長(zhǎng)度工件的需要。尾座還可相對(duì)其底座沿橫向調(diào)整位置用以車削較長(zhǎng)且錐度較小的外圓錐面。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡(5)床身10是車床的基本支承件。在床身上安裝著車床的各主要部件,使它們工作時(shí)能保持準(zhǔn)確的相對(duì)位置和運(yùn)動(dòng)軌跡。2．CA6140車床主要成(6)溜板箱14

固定在刀架6的底部,可帶動(dòng)刀架一起作縱向運(yùn)動(dòng)。其主要功能是把進(jìn)給箱傳來(lái)的運(yùn)動(dòng)傳遞給刀架,使刀架實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給、橫向進(jìn)給、快速移動(dòng)或車削螺紋。在溜板箱上裝有各種操作手柄和控制按鈕。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡(7)進(jìn)給箱2

固定在床身10的左前側(cè),進(jìn)給箱內(nèi)裝有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的置換機(jī)構(gòu),可以改變機(jī)動(dòng)進(jìn)給的進(jìn)給量或改變被加工螺紋的導(dǎo)程。2．CA6140車床主要成(8)光桿12光桿用于一般的車削加工,進(jìn)給時(shí)將進(jìn)給箱的運(yùn)動(dòng)傳給溜板箱。(9)絲桿13絲桿用于車螺紋加工,將進(jìn)給箱的運(yùn)動(dòng)傳給溜板箱。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡臥式車床在車床中的加工工藝范圍最為廣泛,適用于加工各種軸類、套筒類和盤類工件上的各種回轉(zhuǎn)表面,如車削內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、環(huán)槽和成型回轉(zhuǎn)表面,也可車削端面及各種螺紋,并可用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀進(jìn)行內(nèi)孔加工,還能用絲錐、板牙加工內(nèi)外螺紋及進(jìn)行滾花等。圖2－3所示為臥式車床上能完成的典型加工表面。3．車床用途任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．車床用途(a)車外圓(b)鉆孔(c)鏜孔(d)鉸孔(e)鏜錐孔圖2－3臥式車床上能完成的典型加工表面示意圖任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．車床用途(f)車端面(g)切槽(h)車螺紋(I)滾花(j)車大錐度錐面

圖2－3臥式車床上能完成的典型加工表面示意圖任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．車床用途(k)車端面(l)切槽(m)車螺紋(n)滾花(o)車大錐度錐面

圖2－3臥式車床上能完成的典型加工表面示意圖任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡車床主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)是通過(guò)傳動(dòng)鏈把電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)傳給主軸,使主軸帶動(dòng)工件作主運(yùn)動(dòng)。所謂傳動(dòng)鏈就是從電動(dòng)機(jī)到主軸或從主軸到刀架的傳動(dòng)聯(lián)系。由電動(dòng)機(jī)到主軸的傳動(dòng)鏈實(shí)現(xiàn)了主運(yùn)動(dòng)因而稱為主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈。4．車床的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡如圖2－4所示,主運(yùn)動(dòng)由主電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)V型皮帶,把運(yùn)動(dòng)輸入到主軸變速箱,通過(guò)變速機(jī)構(gòu)變速,使主軸得到不同的轉(zhuǎn)速,再經(jīng)卡盤帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。4．車床的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)圖2－４CA6140車床傳動(dòng)系統(tǒng)任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡4．車床的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡①當(dāng)主軸需要高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(n主=450~1400r/min),應(yīng)將主軸上的滑移齒輪(z=50)移到左端位置,與軸Ⅲ上的齒輪(z=63)嚙合,軸Ⅲ的運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪副(63/50)直接傳給主軸。②當(dāng)主軸需要低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(n主

=10~500r/min),應(yīng)將主軸上的滑移齒輪(z=50)移到右端位置,使內(nèi)齒式離合器M2嚙合。軸Ⅲ上的運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪副(20/80)或(50/50)傳給軸Ⅳ,然后由軸Ⅳ經(jīng)齒輪副(20/80)或(51/50)傳給軸Ⅴ,再經(jīng)齒輪傳動(dòng)副(26/58)及內(nèi)齒式離合器M2傳給主軸Ⅵ。4．車床的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)式為任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡4．車床的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)式,主軸正轉(zhuǎn)時(shí)可有30種傳動(dòng)路線,但由于軸Ⅲ—Ⅴ間的四種傳動(dòng)比為任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡其中i2

與i3

基本相等,所以實(shí)際上只有三種不同的傳動(dòng)比。軸Ⅲ的六級(jí)轉(zhuǎn)速,通過(guò)上述三種傳動(dòng)路線,使主軸獲得18級(jí)(2×3×3種)不同的轉(zhuǎn)速,加上經(jīng)齒輪副(63/50)直接傳遞時(shí)的六級(jí),主軸轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)時(shí)總共可獲得24級(jí)不同的轉(zhuǎn)速。同理在主軸反轉(zhuǎn)時(shí)因軸Ⅲ只有三級(jí)轉(zhuǎn)速,所以只能獲得12級(jí)不同的轉(zhuǎn)速。主軸轉(zhuǎn)速可按下列傳動(dòng)鏈方程式計(jì)算。4．車床的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)式中n主軸———主電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min);

d1———主動(dòng)帶輪直徑(mm);

d2———從動(dòng)帶輪直徑(mm);任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡i———主軸箱中齒輪總傳動(dòng)比;δ———帶傳動(dòng)時(shí)的滑動(dòng)系數(shù),δ=0.98。CA6140型臥式車床最高、最低轉(zhuǎn)速分別為4．車床的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡三、車削運(yùn)動(dòng)1．車削運(yùn)動(dòng)切削加工過(guò)程中為從工件上切除多余的材料,刀具與工件間必須進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng),這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)就稱為切削運(yùn)動(dòng)。切削運(yùn)動(dòng)包括主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)兩種類型。車削加工的切削運(yùn)動(dòng)如圖2－5所示。圖2－5切削運(yùn)動(dòng)和工件上的表面任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡1．車削運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)是指直接切除工件上的材料,使之轉(zhuǎn)變?yōu)榍行嫉倪\(yùn)動(dòng)。車削時(shí)其主運(yùn)動(dòng)是由機(jī)床帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通常主運(yùn)動(dòng)的速度最高,消耗的功率最多。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是使工件上被切材料層不斷投入切削,從而加工出完整表面所需的運(yùn)動(dòng)。車削的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是刀具沿機(jī)床作縱向運(yùn)動(dòng)(如車外圓),也可以是刀具沿機(jī)床作橫向運(yùn)動(dòng)(如車端面)。通常進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度較低,消耗的功率較少。切削運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡2．切削加工時(shí)工件上形成的表面車削加工中,工件上存在三個(gè)變化著的表面。①待加工表面:工件上有待切除的表面②已加工表面:工件上經(jīng)刀具切削后產(chǎn)生的表面③過(guò)渡表面:工件上由切削刃形成的表面,介于已加工表面和待加工表面之間。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．切削用量切削用量是用來(lái)描述金屬切削量和切削運(yùn)動(dòng)的參數(shù)。它包括切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量(切削深度)三個(gè)要素。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡①切削速度υc:是指切削刃上的選定點(diǎn)相對(duì)于工件主運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度,單位為m/s或m/min。當(dāng)車削加工時(shí)其主運(yùn)動(dòng)為工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),切削速度υc的計(jì)算公式為式中υc———切削速度(m/min);

n———工件轉(zhuǎn)速(r/min);d———工件待加工表面直徑(mm)。3．切削用量②進(jìn)給量f:是工件或刀具每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),工件與刀具在進(jìn)給方向上的相對(duì)位移。車削時(shí),進(jìn)給量

f為工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),車刀沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離,單位為mm/r,如圖2－6所示。車削時(shí)的進(jìn)給速度

υf為

υ

f=nf式中n———工件轉(zhuǎn)速(r/min)。

(a)車外圓(b)車端面(c)切斷２

－

６

進(jìn)給量和背吃刀量任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．切削用量任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡③背吃刀量ap(切削深度):是工件上已加工表面和待加工表面之間的垂直距離,單位為mm,如圖2－6所示。車削外圓時(shí)式中dw———待加工表面直徑(mm);

dm———已加工表面直徑(mm)。

四、車刀選用１．車刀材料(1)車刀材料的性能要求

切削時(shí)由于變形與摩擦,車刀承受了很大的壓力、很高的溫度,所以作為切削部分的材料必須具備下列基本性能。①高硬度和高耐磨性。車刀切削部分材料的硬度必須高于被加工材料的硬度,通常硬度在HRC60以上,硬度越高,其耐磨性越好,同時(shí)高的耐磨性可以提高刀具的耐用度。

任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡１．車刀材料②足夠的強(qiáng)度與沖擊韌性。足夠的強(qiáng)度與沖擊韌性保證刀具能承受切削力、沖擊力,防止刀具崩刃和脆性斷裂。一般用抗彎強(qiáng)度σb

和沖擊韌性αk

值來(lái)反映材料強(qiáng)度和韌性。③良好的耐熱性。耐熱性是指刀具材料在高溫下保持常溫時(shí)所具有的高強(qiáng)度、高硬度和高耐磨性的能力。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡１．車刀材料④良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性。為便于刀具的制造和使用,刀具材料應(yīng)盡可能地具有良好的工藝性,如鍛造、熱處理、磨削加工性等,同時(shí)也需要有較好的性能價(jià)格比。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡１．車刀材料(2)常用車刀材料常用刀具材料有工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷和超硬刀具材料等,目前使用較多的為高速鋼和硬質(zhì)合金材料。①高速鋼。高速鋼是含鎢、鉻、鉬、釩等元素較多的合金工具鋼。它可用于加工從有色金屬到高溫合金的多種材料,尤其是可用于制造形狀復(fù)雜的刀具。普通高速鋼熱處理后硬度可達(dá)到HRC63~66,抗彎強(qiáng)度σb約為3430Mpa,可耐600℃左右的高溫。高速鋼刀具制造簡(jiǎn)單,刃磨方便,容易得到鋒利的刃口,韌性好,能承受較大的沖擊力,但它的耐熱性較差,不能用于高速切削。

任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡１．車刀材料目前使用較多的兩種刀具材料為W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2。W18Cr4V性能穩(wěn)定,刃磨及熱處理方便W6Mo5Cr4V2切削性能與W18Cr4V相當(dāng),而高溫塑性和韌性都超過(guò)了W18Cr4V,但其淬火溫度范圍窄,磨削脫碳敏感性高,主要用于制造熱軋成型刀具,如軋制麻花鉆等。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡１．車刀材料②硬質(zhì)合金。硬質(zhì)合金通常用粉末冶金方法制成,由硬度和熔點(diǎn)較高的金屬碳化物(如WC、TiC)、微粉和黏結(jié)劑(如Co、Ni、Mo)等高壓成形,在1500℃的高溫下燒結(jié)而成。硬質(zhì)合金的硬度高,耐磨性好,化學(xué)穩(wěn)定性好、熱穩(wěn)定性好,硬度可達(dá)HRA89~93,在高溫800~1000℃時(shí)還能承擔(dān)切削工作,耐用度比高速鋼高幾十倍。當(dāng)耐用度相同時(shí),切削速度可為高速鋼的4~10倍,但其抗彎強(qiáng)度比高速鋼低,沖擊韌性差,切削時(shí)不能承受大的振動(dòng)和沖擊負(fù)荷。

任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡１．車刀材料ISO將硬質(zhì)合金材料分為三類。WC-Co類硬質(zhì)合金(YG):由WC和Co組成。牌號(hào)有YG6、YG8、YG3X、YG6X等,此類合金韌性、磨削性、導(dǎo)熱性較好,適用于加工產(chǎn)生崩碎切屑、有沖擊切削力作用在刃口附近的脆性材料。

WC-TiC-Co類硬質(zhì)合金(YT):除WC外,還含5%~39%的TiC。牌號(hào)有YT5、YT14、YT15、YT30等。此類合金有較高的硬度和耐磨性,抗粘結(jié)擴(kuò)散能力和抗氧化能力好,但抗彎強(qiáng)度、磨削性、導(dǎo)熱系數(shù)下降,低溫脆性大、韌性差,適用于加工高速切削鋼料,但不宜加工不銹鋼和鈦合金。

任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡１．車刀材料WC-TiC-TaC類硬質(zhì)合金(YW):在YT類中加入TaC可提高其抗彎強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、沖擊韌性、高溫硬度和抗氧化能力、耐磨性等。既可用于加工鑄鐵,也可加工鋼,因而有通用硬質(zhì)合金之稱。常用牌號(hào)有YW1、YW2。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡１．車刀材料表2－3列出了各種硬質(zhì)合金牌號(hào)的應(yīng)用范圍。表2－３常用硬質(zhì)合金牌號(hào)與性能任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡２．車刀結(jié)構(gòu)(1)車刀的類型和用途普通臥式機(jī)床車削工件時(shí)所用車刀主要類型如圖2－7所示。

圖2－７常用車刀任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡(a)(b)(c)(d)(e)(f)２．車刀結(jié)構(gòu)①90°外圓車刀(偏刀,圖2－7(a)):用于車削工件的外圓、臺(tái)階和端面。②45°車刀(彎頭車刀,圖2－7(b)):用于車削工件的外圓、端面和倒角。③切斷刀(圖2－7(c)):用于切斷工件或在工件上車槽。④內(nèi)孔車刀(圖2－7(d)):用于車削工件的內(nèi)孔。⑤圓頭車刀(圖27(e)):用于車削工件的圓角、圓槽或車削成形面工件。⑥螺紋車刀(圖27(f)):用于車削螺紋。

任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡２．車刀結(jié)構(gòu)(2)車刀切削部分的組成車刀由刀頭和刀柄組成,如圖2－8所示。刀柄是刀具的夾持部位,刀頭用于切削,是刀具的切削部分,包括以下幾個(gè)部分。

圖2－８外圓車刀切削部分的構(gòu)成任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡２．車刀結(jié)構(gòu)①前刀面:切下的金屬沿其流出的表面。②主后刀面:與工件上過(guò)渡表面相對(duì)的表面。③副后刀面:與工件上已加工表面相對(duì)的表面。④主切削刃:前刀面與主后刀面匯交的邊鋒,用以形成工件上的過(guò)渡表面,擔(dān)負(fù)著大部分金屬的切除工作。⑤副切削刃:前刀面與副后刀面交匯的邊鋒,協(xié)同主切削刃完成金屬的切除工作,用以最終形成工件的已加工表面。⑥刀尖:主切削刃和副切削刃匯交處的交點(diǎn)。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡２．車刀結(jié)構(gòu)(3)確定刀具角度的參考系確定刀具幾何角度的參考系有兩大類。一是靜止角度參考系,二是工具角度參考系。靜止角度參考系是指用于定義、設(shè)計(jì)、制造、刃磨和測(cè)量刀具切削部分幾何參數(shù)的參考系。而工具角度參考系則是確定刀具切削刃、刀面在切削過(guò)程中相對(duì)于工件的幾何角度的基準(zhǔn),用它來(lái)定義的角度稱為刀具的工作角度。在靜止角度參考系(圖2－9)中,有三個(gè)坐標(biāo)平面

圖2－９測(cè)量車刀的靜止角度參考系任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡２．車刀結(jié)構(gòu)①基面Pr:通過(guò)切削刃上某選定點(diǎn),垂直于該點(diǎn)切削速度方向的平面。②切削平面Ps:通過(guò)切削刃上某選定點(diǎn),與工件過(guò)渡表面相切的平面。③正交平面Po:通過(guò)切削刃上某選定點(diǎn),與切削刃在基面內(nèi)的投影相垂直的平面。(4)刀具標(biāo)注角度

為描述車刀切削部分的形狀,通常使用以下五個(gè)角度,如圖2－10所示。圖2－10車刀的主要角度任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡２．車刀結(jié)構(gòu)①前角(γo):在正交平面中,前刀面與基面之間的夾角。它有正前角、零前角、負(fù)前角。通過(guò)選定點(diǎn)的基面若位于楔形刀體的實(shí)體之外,前角為正值,反之為負(fù)值。前角愈大,刀刃愈鋒利,切削愈省力;過(guò)大則降低刀刃強(qiáng)度,影響刀具壽命。前角一般取5°~30°。②后角(αo):在正交平面中,主后刀面與切削平面之間的夾角。③主偏角(κr):在基面中,主切削刃的投影與進(jìn)給方向之間的夾角。④副偏角(κr′):在基面中,副切削刃的投影與進(jìn)給反方向之間的夾角⑤刃傾角(λs):在切削平面中,主切削刃與基面之間的夾角。它也有正、零、負(fù)值。當(dāng)?shù)都馕挥谥髑邢魅械淖罡唿c(diǎn)時(shí)時(shí),刃傾角為正值,切削時(shí)切屑排向工件待加工表面方向,切屑不易劃傷已加工表面。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡２．車刀結(jié)構(gòu)(a)整體式(b)焊接式(c)機(jī)夾式(d)可轉(zhuǎn)位式圖2－11車刀的四種結(jié)構(gòu)①車刀結(jié)構(gòu)分類。

車刀結(jié)構(gòu)有整體式、焊接式、機(jī)夾式、可轉(zhuǎn)位式四種,如圖2－11所示。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及選用場(chǎng)合如表2－4所示。(5)車刀的主要結(jié)構(gòu)任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡２．車刀結(jié)構(gòu)表2－4車刀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及適用場(chǎng)合任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡２．車刀結(jié)構(gòu)1-刀片;2-刀墊;3-夾緊原件;4-刀桿圖2－12可轉(zhuǎn)位車刀的組成②可轉(zhuǎn)位車刀?？赊D(zhuǎn)位車刀由刀片、刀墊、刀桿及夾緊元件等組成,如圖2－12所示。刀片1、刀片2套裝在夾緊元件3上,并由夾緊元件將刀片壓向支承面夾緊。車刀的前、后角是依靠刀片在刀槽中安裝后得到的。當(dāng)一條切削刃用鈍后可迅速轉(zhuǎn)位換另一條切削刃繼續(xù)加工零件,直到刀片上所有的切削刃都用鈍后,刀片才報(bào)廢回收,更換新刀片后,車刀又可以繼續(xù)工作。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡２．車刀結(jié)構(gòu)圖2－13可轉(zhuǎn)位刀片標(biāo)記方法可轉(zhuǎn)位車刀刀片形狀、尺寸、精度、結(jié)構(gòu)在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T2076—2007)中有詳細(xì)規(guī)定。標(biāo)記方法見(jiàn)圖2－13所示。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡２．車刀結(jié)構(gòu)號(hào)位1表示刀片形狀。正三角形刀片(T)和正方形刀片(S)最為常用,菱形刀片(V、D)適用于數(shù)控和仿形加工。號(hào)位2表示刀片法后角。使用最廣的是后角為0°的N型刀片,一般用于粗、半精車和大尺寸孔加工。號(hào)位3表示刀片尺寸公差等級(jí),共有12種精度等級(jí),A最高,U最低。普通車床粗、半精車用U級(jí),數(shù)控車床刀片可選用M級(jí),要求更高時(shí)選用G級(jí)。號(hào)位4表示刀片結(jié)構(gòu)。常見(jiàn)的有帶孔和不帶孔兩種,如何選用與采用的夾緊機(jī)構(gòu)有關(guān)。號(hào)位5、6、7表示切削刃長(zhǎng)度、刀片厚度、刀尖角形狀。號(hào)位8表示刃口形式。F—銳刃,E—鈍圓刃,T—倒棱刃,S—鈍圓加倒棱刃。號(hào)位9表示切削方向。R表示右切刀片,L表示左切刀片,N表示雙向。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,任何一個(gè)型號(hào)刀片都必須用前7個(gè)號(hào)位,后兩個(gè)號(hào)位在需要時(shí)添加。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡２．車刀結(jié)構(gòu)例如:SNUM150408ER—A2表示正方形、0法后角、普通級(jí)精度、允許偏差U級(jí)、帶孔單面斷屑槽、切削刃長(zhǎng)度15.875mm、厚度4.76mm、刀尖圓弧半徑0.8mm、刃口倒圓刀刃、右切、A型斷屑槽寬2mm的刀片。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．車刀主要角度的選取方法①工件材料的強(qiáng)度、硬度低,可選擇較大的前角;工件材料的塑性好,可取較大的前角。②粗加工,尤其是車削有硬皮的鑄、鍛件時(shí),為保證切削刃有足夠的強(qiáng)度,應(yīng)選取較小的前角;精加工時(shí)為減小工件的表面粗糙度,一般取較大的前角。③車刀材料的強(qiáng)度、韌性較好,前角可取大的數(shù)值。④不連續(xù)車削時(shí),由于有沖擊力的作用,前角應(yīng)取小值。(1)前角(γo)的選取前角的角度與工件材料、加工性質(zhì)和刀具材料有關(guān)。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．車刀主要角度的選取方法表2－5前角的參考值車刀前角的參考值如表2－5所示。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．車刀主要角度的選取方法①粗加工時(shí)應(yīng)取較小的后角,通常硬質(zhì)合金車刀取α0=5°~7°,高速鋼車刀取α0=6°~8°;精加工時(shí)硬質(zhì)合金車刀取α0=8°~10°,高速鋼車刀一般取α0=8°~12°。②工件材料硬度較高,后角應(yīng)選取較小值。(2)后角(αo)的選擇后角太大,會(huì)降低切削刃和刀頭的強(qiáng)度;后角太小,會(huì)增加后刀面與工件表面間的摩擦。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．車刀主要角度的選取方法(3)主偏角(κr)的選取

車臺(tái)階軸或車盲孔時(shí),車刀主偏角κr≥90°;需中間切入的工件,取κr=45°~60°;在加工硬度、強(qiáng)度較高的材料時(shí),為延長(zhǎng)刀具的壽命,應(yīng)取較小的主偏角;工藝系統(tǒng)剛性不足的情況下,應(yīng)選取較大的主偏角。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．車刀主要角度的選取方法表2－6主偏角的選取參考值主偏角的選取參考值如表2－6所示。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．車刀主要角度的選取方法表2－6主偏角的選取參考值（續(xù)）(4)副偏角(κr

′)的選取減小副偏角可減小工件的表面粗糙度,增大副偏角不但使工件的表面粗糙度增加還會(huì)使刀尖角減小,影響刀尖強(qiáng)度。副偏角的合理選取值可參考表2－6所示。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．車刀主要角度的選取方法(5)刃傾角(λs)的選取刃傾角的選取主要根據(jù)排屑方向、刀具強(qiáng)度和加工條件決定。①精加工時(shí)刃傾角應(yīng)取正值,使切屑排向待加工表面,防止劃傷、拉毛已加工表面。②在斷續(xù)加工或有沖擊和振動(dòng)切削時(shí),刃傾角應(yīng)選取負(fù)值,以提高刀頭強(qiáng)度,保護(hù)刀尖。③大前角的刀具刃傾角常常取負(fù)值,以增加刀具的強(qiáng)度。④微量切削的精加工刀具刃傾角可取正值(45°~75°)。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡４．刀具磨損切削加工過(guò)程中刀具在高壓、高溫和強(qiáng)烈摩擦條件下工作,一方面切下切屑,另一方面刀具本身切削刃由鋒利逐漸變鈍以致失去正常切削能力。刀具損壞主要有正常磨損和非正常磨損兩種形式。刀具正常磨損是連續(xù)的逐漸磨損,而非正常磨損則包括脆性破損(如崩刃、碎斷、剝落、裂紋破損等)和塑性破損兩種。刀具磨損后,工件的加工精度隨之降低,表面粗糙度增大,切削力加大,切削溫度升高,甚至產(chǎn)生振動(dòng),不能進(jìn)行正常切削,因而直接影響加工效率和質(zhì)量。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡４．刀具磨損①前刀面磨損。切削塑性金屬時(shí),若切削速度較高,進(jìn)給量較大,切屑在前刀面處會(huì)逐漸磨出一個(gè)月牙洼形的凹坑,隨著切削的繼續(xù),月牙洼的深度不斷增大,當(dāng)接近刃口時(shí),會(huì)使刃口突然崩去。前刀面磨損量的大小用月牙洼的寬度KB和深度KT表示,如圖2－14所示。(1)刀具正常磨損形式刀具正常磨損時(shí),按磨損部位不同,可分為前刀面磨損、后刀面磨損和前、后刀面同時(shí)磨損三種形式。圖2－14車刀的四種結(jié)構(gòu)任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡４．刀具磨損②后刀面磨損。切削脆性材料或以較低的切削速度和較小的切削層公稱厚度切削塑性材料時(shí),切屑與前刀面的接觸長(zhǎng)度較短,其上的壓力與摩擦力均不大,而相對(duì)的刀刃鈍圓使后刀面與工件材料表面的接觸壓力卻較大,因而磨損主要發(fā)生在后刀面。刀尖部分(C區(qū))強(qiáng)度低散熱差,磨損嚴(yán)重,其值為VC;主切削刃邊界磨損區(qū)(N區(qū))由于毛坯硬皮或加工硬化等因素磨出較大的深溝,其最大值為VN;中間部位(B區(qū))磨損比較均勻,平均寬度用VB表示,最大值為VBmax。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡４．刀具磨損③前后刀面同時(shí)磨損。以中等切削速度和中等切削層公稱厚度切削塑性材料時(shí),常會(huì)發(fā)生這種磨損。由于各類刀具都有后刀面磨損,而且后刀面磨損又易于測(cè)量,所以通常采用VB和VBmax

值來(lái)作為刀具磨損量的大小。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡４．刀具磨損①硬質(zhì)點(diǎn)磨損。又稱磨料磨損或機(jī)械磨損,是由于工件材料中存在碳化物、氮化物、氧化物等所產(chǎn)生的硬質(zhì)點(diǎn)及積屑瘤的碎片等具有很高的硬度,切削過(guò)程中這些硬質(zhì)點(diǎn)在刀具表面上摩擦,劃出溝痕而導(dǎo)致的刀具磨損。減輕硬質(zhì)點(diǎn)磨損的主要方法是采用耐磨性能好的刀具材料,提高刀具表面切削部分的表面粗糙度值,采用適宜的冷卻潤(rùn)滑液。(2)刀具磨損的原因刀具磨損的原因很復(fù)雜,它是在高溫和高壓下受到機(jī)械、熱和化學(xué)作用而發(fā)生的,主要原因有以下幾點(diǎn):任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡４．刀具磨損②粘結(jié)磨損。在一定壓力和溫度下切削塑性材料時(shí),切屑與前刀面、已加工表面與后刀面之間的氧化膜或其他粘結(jié)物被清除,形成新鮮而緊密的接觸,發(fā)生粘結(jié)現(xiàn)象,刀具表面上局部強(qiáng)度較低的微粒被切屑或工件帶走而使刀具產(chǎn)生的磨損稱為粘結(jié)磨損。切削塑性高粘附性的金屬以及在切削溫度較高、潤(rùn)滑條件較差的情況下,都易于產(chǎn)生粘結(jié)磨損。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡４．刀具磨損③相變磨損。工具鋼刀具在較高切削速度切削時(shí)產(chǎn)生塑性變形是相變磨損的主要原因。當(dāng)切削溫度超過(guò)相變溫度時(shí),刀具材料中的金相組織發(fā)生變化,硬度明顯下降而引起的磨損。④擴(kuò)散磨損。在高溫作用下工件材料與刀具材料中合金元素相互擴(kuò)散置換造成的磨損稱為擴(kuò)散磨損,它是一種化學(xué)性質(zhì)磨損。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡４．刀具磨損刀具磨損是由機(jī)械摩擦和熱效應(yīng)兩方面作用造成的。在低中速切削條件下硬質(zhì)點(diǎn)和粘結(jié)磨損是刀具磨損主要原因,如拉削、鉸孔、攻螺紋;在中等以上切削速度加工時(shí),熱效應(yīng)使高速鋼刀具產(chǎn)生相變磨損,使硬質(zhì)合金刀具產(chǎn)生粘結(jié)、擴(kuò)散和氧化磨損。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡４．刀具磨損(3)刀具磨損的過(guò)程刀具后刀面磨損量VB隨切削時(shí)間的增加而增大,圖2－15為刀具典型磨損曲線,其磨損過(guò)程可分為三個(gè)階段:圖2－15刀具的磨損過(guò)程任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡４．刀具磨損①初期磨損階段(Ⅰ段):新刃磨的刀具由于表面粗糙不平,在切削時(shí)很快被磨去,因而磨損較快。

②正常磨損階段(Ⅱ段):經(jīng)初期磨損后,磨損速度較為緩慢,磨損量隨切削時(shí)間的延長(zhǎng)而近似地成比例增加。這個(gè)階段稱為刀具正常工作的有效期。③急劇磨損階段(Ⅲ段):這一階段磨損速度突然加快,由于刀具正常磨損后變鈍,切削力大增,切削溫度升高,磨損發(fā)生了質(zhì)的變化。若刀具不及時(shí)重磨,則不但不能保證工件加工質(zhì)量,還會(huì)加大刀具材料消耗,以致刀具崩刃,失去切削能力。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡４．刀具磨損(4)刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)、刀具耐用度及刀具壽命①刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。使用刀具時(shí),應(yīng)當(dāng)在刀具產(chǎn)生急劇磨損前必須重磨或更換新切削刃。這時(shí)刀具的磨損量稱為磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。由于后刀面磨損最常見(jiàn),且易于控制與測(cè)量,因此ISO統(tǒng)一規(guī)定以ap/2處后刀面上測(cè)定的磨損帶寬度VB作為刀具的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)。磨鈍標(biāo)準(zhǔn)因不同的加工條件而異。用硬質(zhì)合金車刀粗車碳鋼時(shí),取VB=0.6~0.8mm;粗車鑄鐵時(shí)取VB=0.8~1.2mm;精車時(shí)取VB=0.1~0.3mm。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡４．刀具磨損②刀具耐用度。刀具由刃磨后開(kāi)始切削一直到磨損量達(dá)到刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)過(guò)的總切削時(shí)間稱為刀具耐用度,符號(hào)為T,單位用分鐘表示,精加工時(shí)也可用加工零件數(shù)量來(lái)表示。刀具耐用度是確定換刀時(shí)間的重要依據(jù),也是衡量工件材料切削加工性和刀具切削性能優(yōu)劣及刀具幾何參數(shù)和切削用量選擇是否合理的重要指標(biāo)。③刀具壽命。是指一把新刀從投入使用到報(bào)廢為止總的切削時(shí)間,它等于刀具耐用度乘以刃磨次數(shù)。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡

五、加工方法選擇1．車削加工工藝方法通常車削加工軸類零件有以下幾種加工方式:任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡

(1)荒車:軸的毛坯為自由鍛件或大型鑄件時(shí),需要采用荒車加工,以減少毛坯外圓表面的形狀誤差和位置偏差,使后續(xù)工序的加工余量均勻?；能嚰庸ず蠊ぜ某叽缇瓤蛇_(dá)IT15~IT18。(2)粗車:對(duì)于軸類零件的所有表面首先選用粗車加工,其加工精度可達(dá)IT12~IT10,表面粗糙度可達(dá)Ra50~12.5μm。可作為低精度表面的最終加工。1．車削加工工藝方法(3)半精車:半精車后加工精度可達(dá)IT10~IT9,表面粗糙度可達(dá)

Ra6.3~3.2μm。一般作為中等精度表面的最終加工,也可作為磨削和其他精加工的預(yù)加工。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡(4)精車:精車后加工精度可達(dá)IT7~IT8,表面粗糙度可達(dá)Ra1.6~0.8μm,通常作為零件加工的最終加工工序或作為光整加工的預(yù)加工。1．車削加工工藝方法(5)精細(xì)車:是一種光整加工方法,加工精度可達(dá)IT6以上,表面粗糙度可達(dá)Ra0.4μm左右,主要用于高精度、小型且不宜磨削的有色金屬零件的外圓加工,或大型精密外圓表面加工。加工時(shí)采用很高的切削速度(160~600m/min),小的背吃刀量(0.03~0.05mm)和小的進(jìn)給量(0.02~0.12mm/r),并選用具有較高剛度和精度的車床進(jìn)行加工。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡2．外圓加工工藝路線方案選擇表面加工方法時(shí),一般先根據(jù)表面的加工精度和表面粗糙度要求,選定最終加工方法,然后再確定精加工前的準(zhǔn)備工序的加工方法,即確定加工方案。選擇時(shí)要從生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性、零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料、熱處理要求,并結(jié)合企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)條件加以考慮。任務(wù)一零件圖分析2．外圓加工工藝路線方案任務(wù)一零件圖分析任何一種加工方法可以獲得的加工精度和表面粗糙度都有一個(gè)較大的范圍,對(duì)一種加工方法,只有在一定的精度范圍內(nèi)才是經(jīng)濟(jì)的,這一定范圍的精度就是指在正常加工條件下(采用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備、必要的夾具、刀具和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等級(jí)的操作人員,合理的工時(shí)定額)所能達(dá)到的精度,這一定范圍內(nèi)的精度就稱為經(jīng)濟(jì)精度,相應(yīng)的粗糙度稱為經(jīng)濟(jì)粗糙度。2．外圓加工工藝路線方案表2－7列出了外圓加工方法和加工方案所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度和經(jīng)濟(jì)粗糙度。表2－７外圓表面加工方法選擇任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡2．外圓加工工藝路線方案表2－７外圓表面加工方法選擇（續(xù)）任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．車床通用夾具的選用車床通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化,并且具有一定通用性的夾具。其特點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng),不需調(diào)整或稍加調(diào)整就可裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件。通用夾具一般作為機(jī)床附件來(lái)使用,且此類夾具已商品化。普通車床的通用夾具主要有卡盤、花盤、頂尖、中心架、跟刀架等,根據(jù)不同工件的具體加工要求選擇不同的夾具。(1)三爪卡盤三爪卡盤是車床上最常用的裝夾工件的夾具。它能自動(dòng)定心,安裝工件快捷方便,但夾緊力不大,所以一般用于精度要求不是很高,形狀規(guī)則如圓柱形、正三邊形、正六邊形等中小工件的裝夾。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．車床通用夾具的選用如圖2－16所示為三爪卡盤。當(dāng)用卡盤扳手插入方孔中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),三個(gè)卡爪同時(shí)向中心移動(dòng)或退出,以?shī)A緊或松開(kāi)工件。圖2－1６三爪卡盤任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．車床通用夾具的選用采用三爪卡盤裝夾已經(jīng)精加工的工件時(shí),為防止夾毛工件表面因此要在工件表面外包一層銅皮。圖2－17所示為三爪卡盤工件裝夾示意圖。

(a)(b)(c)(d)圖2－1７三爪卡盤上安裝工件的方法任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．車床通用夾具的選用(2)四爪卡盤四爪卡盤如圖2－18(a)所示,每個(gè)卡爪后面有半瓣內(nèi)螺紋,轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿時(shí)卡爪可沿槽移動(dòng)。四個(gè)卡爪用扳手分別進(jìn)行調(diào)整,因此四爪卡盤可用于夾持方形、橢圓形或不規(guī)則形狀的工件,同時(shí)其夾緊力較大,也可用于夾持尺寸較大的圓形工件。由于四個(gè)卡爪不是同步移動(dòng),因而安裝工件時(shí)不能自動(dòng)定心,需要仔細(xì)地找正,以使加工面的軸線對(duì)準(zhǔn)主軸旋轉(zhuǎn)中心。如圖218(b)所示,采用劃針找正工件的方法如下:(a)(b)圖2－1８用四爪卡盤安裝工件任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．車床通用夾具的選用①使劃針靠近工件上劃出的加工界線;②慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)卡盤,先校正端面,在離針尖最近的工件端面上用小錘輕輕敲擊,至各處的距離相等;③轉(zhuǎn)動(dòng)卡盤,校正中心,將離開(kāi)針尖最遠(yuǎn)處的一個(gè)卡爪松開(kāi),擰緊其對(duì)面的一個(gè)卡爪,反復(fù)調(diào)整幾次,直至找正為止。

任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．車床通用夾具的選用(3)花盤花盤是安裝在車床主軸上隨主軸旋轉(zhuǎn)的一個(gè)大圓盤,其端面有許多長(zhǎng)槽,可用螺栓壓緊工件,如圖2－19(a)所示?；ūP用于裝夾大和而扁形狀等,不規(guī)則的工件如圖2－19(b)所示,形狀復(fù)雜的工件則可用花盤和角鐵安裝。

圖2－1９花盤和角鐵安裝工件時(shí)要仔細(xì)校正,選擇合適的部位放置壓板或角鐵,以防工件變形。若工件偏于花盤的一邊,則應(yīng)在另一邊用平衡鐵來(lái)平衡,以防止旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。

任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡(a)花盤的結(jié)構(gòu)(b)在彎板上安裝工件3．車床通用夾具的選用(4)頂尖頂尖形狀如圖2－20所示,分死頂尖和活動(dòng)頂尖兩種。頂尖一般用于車床、銑床和外圓磨床上裝夾工件。

(a)普通頂尖(b)反頂尖(c)活頂尖圖2－20頂尖任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．車床通用夾具的選用活動(dòng)頂尖裝夾時(shí),工件與頂尖相對(duì)不動(dòng),頂尖與外殼作相對(duì)運(yùn)動(dòng),這種加工方法精度較高。在工件同軸度要求較高的場(chǎng)合,需要采用兩頂尖的裝夾方法。

①普通死頂尖:由碳素工具鋼制成,運(yùn)用于工件轉(zhuǎn)速很慢或頂尖與工件間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的情況下。②硬質(zhì)合金死頂尖:在普通頂尖的尖部焊上硬質(zhì)合金材料,這種頂尖運(yùn)行平穩(wěn)。③梅花死頂尖:頂尖的圓錐面四周有幾個(gè)象梅花狀的凹形面,工件與頂尖接觸面積少,不易發(fā)熱,一般用在精加工場(chǎng)合。死頂尖又有三種類型。

任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．車床通用夾具的選用(5)心軸

有些形狀復(fù)雜、同軸度要求較高的套筒類零件,必須用心軸安裝進(jìn)行加工。一般先加工孔,然后以孔定位,安裝在心軸上加工外圓。當(dāng)工件長(zhǎng)度大于工件孔徑時(shí),可采用略帶有錐度(1∶1000~1∶2000)的心軸,如圖2－21所示,依靠心軸圓錐表面與工件間的變形將工件夾緊。

圖2－2１帶錐度的心軸任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．車床通用夾具的選用當(dāng)工件長(zhǎng)度小于工件孔徑時(shí),應(yīng)當(dāng)做成帶螺母壓緊的心軸,如圖2－22所示。工件左端緊靠心軸的軸肩,由螺母及墊圈壓緊在心軸上。為保證內(nèi)外圓同軸度,孔與心軸之間的配合間隙盡可能小些。

圖2－22帶螺母壓緊的心軸任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．車床通用夾具的選用

(6)中心架和跟刀架車削長(zhǎng)度為直徑10倍以上細(xì)長(zhǎng)軸時(shí),由于工件剛性不足,加工時(shí)工件會(huì)發(fā)生彎曲變形,因而會(huì)影響加工精度,所以生產(chǎn)中就需要采用中心架和跟刀架作輔助支承。如圖2－23所示為采用中心架加工時(shí)的示意圖。中心架固定在機(jī)床床身導(dǎo)軌上,工件在安裝前必須在毛坯上車出能安裝中心架卡爪的溝槽,其槽的直徑比工件要求尺寸略大一些,調(diào)整中心架時(shí)三個(gè)可調(diào)節(jié)的爪支承在溝槽上起固定支承作用。中心架一般用于加工臺(tái)階軸、長(zhǎng)軸車端面、打中心孔及加工內(nèi)孔等。圖2－2３中心架支承工件任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡3．車床通用夾具的選用如圖2－24所示為采用跟刀架加工時(shí)的示意圖。跟刀架有兩個(gè)卡爪,使用時(shí)固定在大溜板上。跟刀架能跟隨車刀用以抵消徑向切削抗力,車削時(shí)可提高細(xì)長(zhǎng)軸的形狀精度和減少表面粗糙度。跟刀架主要用于加工細(xì)長(zhǎng)光軸。圖2－2４跟刀架的使用任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡任務(wù)實(shí)施理實(shí)一體化教學(xué)車間或普通教室。一、實(shí)施環(huán)境(1)分析零件圖(2)計(jì)算零件年生產(chǎn)綱領(lǐng),確定生產(chǎn)類型階梯軸零件加工數(shù)量為50件,屬單件小批生產(chǎn)。二、實(shí)施步驟通過(guò)對(duì)階梯軸零件工藝分析,我們可以按下述步驟制訂圖2－1所示的階梯軸零件的工藝過(guò)程卡。具體步驟如下:任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡任務(wù)實(shí)施(3)選擇毛坯

考慮到材料的力學(xué)性能要求及熱處理要求,本零件屬單件小批量生產(chǎn)類型,毛坯可從型鋼、鍛件、鑄件中加以選擇,對(duì)于光軸及直徑相差不大的階梯軸最佳方案可采用圓棒料作為其毛坯,因此選用45號(hào)鋼。調(diào)質(zhì)處理一般安排在粗車以后、半精車以前,以獲得良好的物理性能。(4)選擇定位基準(zhǔn)

階梯軸的定位基準(zhǔn)選擇外圓柱面。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡任務(wù)實(shí)施(5)擬定零件的機(jī)械加工工藝路線

①確定各表面的加工方法。分析階梯軸零件圖,該零件為旋轉(zhuǎn)型軸類零件,表面粗糙度為Ra3.2μm,尺寸精度IT7,一般采用車削方法就可達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)要求。②制訂工藝路線。階梯軸可劃分為二個(gè)加工階段。粗加工階段:粗車各級(jí)外圓;精加工階段:精車各處外圓。采用工序集中組織方式。加工順序安排:下料?熱處理?車加工(先車大頭后車小頭,先粗加工再精加工,先端面后外圓)?入庫(kù)。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡任務(wù)實(shí)施(6)確定各工序的加工余量和工序尺寸及其公差

依據(jù)切削加工手冊(cè)確定。

(7)選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具機(jī)械設(shè)備的選用應(yīng)當(dāng)既保證加工質(zhì)量、又要經(jīng)濟(jì)合理。在中小批量生產(chǎn)條件下,一般應(yīng)采用通用機(jī)床和通用工夾具。①機(jī)床的選擇。此階梯軸零件加工采用CA6140普通車床。②夾具的選擇。工件裝夾采用三爪自定心卡盤。③刀具的選擇。車削工件的外圓、臺(tái)階和端面可采用90°車刀、75°車刀、45°端面車刀、切斷刀等。④量具選用主要依據(jù)生產(chǎn)類型和檢驗(yàn)精度,這里為小批量生產(chǎn),所以選用通用的鋼直尺、內(nèi)卡鉗、外卡鉗、0~200mm游標(biāo)卡尺、外徑千分尺等。任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡任務(wù)實(shí)施(8)確定各工序的切削用量和時(shí)間定額

依據(jù)切削加工手冊(cè)選定。(9)填寫階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡如表2－8所示。表2－８階梯軸機(jī)械加工工藝過(guò)程卡任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡表2－８階梯軸機(jī)械加工工藝過(guò)程卡（續(xù)）任務(wù)一編制階梯軸零件加工工藝過(guò)程卡任務(wù)二階梯軸零件加工任務(wù)導(dǎo)入任務(wù)實(shí)施一、

實(shí)施環(huán)境一、車刀的裝夾二、車刀的刃磨五、零件的加工方法相關(guān)知識(shí)二、實(shí)施步驟三、工件的裝夾四、切削液的使用知識(shí)目標(biāo)能力目標(biāo)會(huì)刃磨普通車刀能選擇工件的安裝方法能獨(dú)立完成階梯軸零件加工任務(wù)二階梯軸零件加工掌握刀具的安裝方法掌握切削液的選用原則任務(wù)導(dǎo)入要完成階梯軸零件加工首先要清楚各項(xiàng)技術(shù)要求,制訂好相應(yīng)的工藝文件,然后按工藝文件加工和操作。加工前要檢查并修整毛坯。要完成階梯軸零件的加工,首先要學(xué)會(huì)車刀和工件的裝夾,熟練使用普通車床設(shè)備,根據(jù)工藝文件要求合理選用切削液,能按正確的工藝步驟進(jìn)行加工,并注意生產(chǎn)的安全操作。任務(wù)二階梯軸零件加工一、車刀的裝夾相關(guān)知識(shí)車刀安裝正確與否直接影響車削的順利進(jìn)行和工件的加工質(zhì)量,因此車刀裝夾時(shí)要按下列要求安裝外圓車刀。①車刀裝夾在刀架上的伸出部分應(yīng)盡量短些,以增強(qiáng)其剛性。伸出長(zhǎng)度約為刀柄厚度的1~1.5倍。車刀下面的墊片數(shù)量盡可能少些(一般為一至二片),并與刀架邊緣對(duì)齊且至少用兩個(gè)螺釘平整壓緊,防止振動(dòng)的發(fā)生。任務(wù)二階梯軸零件加工圖2－25所示為外圓車刀的裝夾示意圖。

(a)正確(b)不正確(c)不正確圖2－25車刀的裝夾任務(wù)二階梯軸零件加工②車刀刀尖應(yīng)與工件中心等高(圖2－26(b))。車刀刀尖低于工件軸線(圖2－26(c)),車刀的實(shí)際前角減小,切削阻力加大;車刀刀尖高于工件軸線(圖2－26(a)),則車刀的實(shí)際后角減小,車刀后面與工件間的摩擦加大。又若刀尖不對(duì)中心,在車至端面中心時(shí)會(huì)留有凸頭(圖2－26(d)),而且在在使用硬質(zhì)合金車刀車到中心處時(shí)會(huì)發(fā)生刀尖崩裂現(xiàn)象(圖2－26(e))。圖2－26車刀刀尖與工件中心的不同位置情況分析③裝夾車刀時(shí),刀桿中心線應(yīng)當(dāng)與進(jìn)給方向垂直,否則會(huì)使主偏角和副偏角產(chǎn)生誤差。

任務(wù)二階梯軸零件加工（a）（b）（c）（d）（e）二、毛坯形狀與尺寸的確定①氧化鋁砂輪。一般呈白色,砂粒韌性好,鋒利,但硬度較低,適用于刃磨高速鋼車刀和硬質(zhì)合金車刀的刀柄部分。②碳化硅砂輪。一般呈綠色,砂粒硬度高,切削性能好,但較脆,適用于刃磨硬質(zhì)合金車刀。正確刃磨車刀是車工必須掌握的基本功之一。車刀的刃磨主要有機(jī)械刃磨和手工刃磨兩種。機(jī)械刃磨應(yīng)用較多,其效率高、質(zhì)量好、操作方便,而手工刃磨對(duì)于車工來(lái)說(shuō)是必須掌握的基本技能,手工刃磨靈活,對(duì)設(shè)備要求低。目前中小型企業(yè)普遍采用手工刃磨。任務(wù)二階梯軸零件加工1．砂輪的選用常用砂輪有氧化鋁和碳化硅兩類,刃磨時(shí)應(yīng)根據(jù)刀具材料選定。①采用氧化鋁砂輪先把車刀前刀面、后刀面上的焊渣磨去,并磨平車刀的底平面。②用氧化鋁砂輪粗磨主后刀面和副后刀面的刀柄部分。刃磨時(shí),在略高于砂輪中心的水平位置將車刀底平面向砂輪方向傾斜一個(gè)比刀體后角大2°~3°的角度。同樣方法粗磨副后刀面的刀柄部分。任務(wù)二階梯軸零件加工2．刃磨材料為YT15、主偏角為90°車刀的步驟③用碳化硅砂輪粗磨刀體上的主后刀面、副后刀面和前刀面。刃磨主后刀面時(shí),刀柄應(yīng)與砂輪軸線保持平行,同時(shí)刀體底平面向砂輪方向傾斜一個(gè)比主后角大2°的角度。刃磨時(shí),先把車刀已磨好的刀柄上的主后刀面靠在砂輪的外圓上,以接近砂輪中心的水平位置為刃磨的起始位置,然后使刃磨位置繼續(xù)向砂輪靠近,并作左右緩慢移動(dòng),當(dāng)砂輪磨至刀刃處時(shí)結(jié)束。粗磨過(guò)程如圖2－27所示,磨出的主后角為正2°,主偏角為90°。用同樣方法粗磨副后刀面和前刀面。任務(wù)二階梯軸零件加工2．刃磨材料為YT15、主偏角為90°車刀的步驟圖2－27粗磨刀體上主后刀面、副后刀面和前刀面④磨斷屑槽。斷屑槽一般有圓弧形和直線形兩種。刃磨圓弧形斷屑槽時(shí),在已粗磨好前刀面的基礎(chǔ)上,將砂輪的外圓和端面的交角處用修砂輪的金剛石筆修磨成相應(yīng)的圓弧;刃磨直線形斷屑槽時(shí),砂輪的交角就必須修整出清角。刃磨時(shí),刀尖可向下磨或向上磨,如圖2－28所示。刃磨斷屑槽的部位時(shí),應(yīng)留出車刀倒棱的寬度。任務(wù)二階梯軸零件加工2．刃磨材料為YT15、主偏角為90°車刀的步驟圖2－28磨斷屑槽三、工件的裝夾1.在三爪卡盤上安裝工三爪自定心卡盤是車床上應(yīng)用最為廣泛的一種通用夾具(圖2－16),其規(guī)格主要有150mm、200mm、250mm三種。用三爪卡盤裝夾工件的具體步驟為:任務(wù)二階梯軸零件加工①把工件放在卡爪間放正,先輕輕夾緊。②開(kāi)動(dòng)機(jī)床,使主軸低速旋轉(zhuǎn),檢查工件有無(wú)偏擺,若有偏擺則應(yīng)當(dāng)停車,用小錘輕輕找正,然后夾緊工件。夾緊后必須立即取下扳手,以免開(kāi)車時(shí)飛出造成事故。③移動(dòng)車刀到車削行程的左端,用手轉(zhuǎn)動(dòng)卡盤檢查刀架等是否與卡盤或工件碰撞。2.在兩頂尖間安裝工件對(duì)于較長(zhǎng)的或必須經(jīng)過(guò)多次裝夾才能完成的工件,如長(zhǎng)軸、長(zhǎng)絲桿的車削或工序較多,在車削后還要進(jìn)行各種后續(xù)加工如銑、磨的工件,為使每次裝夾都能保證其裝夾精度,應(yīng)當(dāng)采用兩頂尖的安裝方式,如圖2－29所示。工件裝夾在前后兩頂尖之間,由撥盤、卡箍帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。前頂尖裝在車床主軸上旋轉(zhuǎn),后頂尖則裝在尾座上固定不轉(zhuǎn)。任務(wù)二階梯軸零件加工圖2－29兩頂尖間安裝工件2.在兩頂尖間安裝工件這種安裝方式裝夾方便,不需找正,裝夾精度高,適用于加工長(zhǎng)徑比4~15的實(shí)心軸。兩頂夾裝夾的具體操作步驟為:任務(wù)二階梯軸零件加工①用卡盤裝夾好工件,開(kāi)動(dòng)機(jī)床先車平工件的端面。②緩慢均勻地?fù)u動(dòng)尾座手輪,使中心鉆鉆入工件端面,注意中心孔的軸線應(yīng)與工件毛坯的軸線相重合。③鉆到尺寸后,讓中心鉆原地不動(dòng)數(shù)秒鐘,讓中心孔圓整后再退出。重復(fù)步驟(1)、(2)加工另一端的中心孔。④在工件的一端安裝卡箍,如圖2－30所示。先工擰緊卡箍螺釘,再在工件的另一端中心孔里涂上潤(rùn)滑油(黃油)。2.在兩頂尖間安裝工件任務(wù)二階梯軸零件加工圖2－30安裝卡箍④在工件的一端安裝卡箍,如圖2－30所示。先工擰緊卡箍螺釘,再在工件的另一端中心孔里涂上潤(rùn)滑油(黃油)。2.在兩頂尖間安裝工件任務(wù)二階梯軸零件加工⑤將工件置于頂尖間,根據(jù)工件尺寸調(diào)整尾座位置,保證刀架能移動(dòng)到車削行程的最右端,同時(shí)盡量使尾座上的套筒伸出最短,再將尾座固定。⑥轉(zhuǎn)動(dòng)尾座手輪,調(diào)節(jié)工件在頂尖間的松緊,做到工件既能自由旋轉(zhuǎn)又不能有軸向竄動(dòng),最后夾緊尾座套筒。⑦將刀架移動(dòng)到車削行程的最左端,用手轉(zhuǎn)動(dòng)撥盤及卡箍,檢查這些部件均不能與刀架相碰撞。⑧擰緊卡箍螺釘。3.一夾一頂安裝工件采用一夾一頂安裝就是選用一端用卡盤夾住,另一端用頂尖支撐來(lái)安裝工件的加工方式。如圖2－31所示。

任務(wù)二階梯軸零件加工(a)用限位支撐(b)用工件階臺(tái)限位圖2－31一夾一頂安裝工件3.一夾一頂安裝工件這種一夾一頂安裝方式安全、可靠,能承受較大的軸向切削力,常用于長(zhǎng)徑比大于15的細(xì)長(zhǎng)軸工件的半精加工、精加工,也適用于車削較重的工件。安裝工件時(shí),為防止工件的軸向竄動(dòng),可在卡盤內(nèi)裝有一個(gè)軸向限位支撐(圖2－31(a)),也可在工件的被夾持部位車削一個(gè)10~12mm的臺(tái)階作為軸向限位支撐(圖2－31(b))。操作過(guò)程中應(yīng)及時(shí)調(diào)整尾座以校正車削加工過(guò)程中產(chǎn)生的錐度。任務(wù)二階梯軸零件加工(a)用限位支撐(b)用工件階臺(tái)限位圖2－31一夾一頂安裝工件四、切削液的使用零件車削加工過(guò)程中金屬切削層發(fā)生了變形,在切屑與刀具間、刀具與加工表面間存在著劇烈的摩擦,產(chǎn)生大量的切削熱和很大的切削力,使用切削液可以改善加工面的表面粗糙度,有效減少切削力,降低切削溫度。具體講切削液有以下四個(gè)方面的作用:任務(wù)二階梯軸零件加工1．切削液的作用(1)冷卻作用切削液能吸收并帶走切削區(qū)大量的熱量,改善散熱條件,降低刀具和工件的溫度,因而延長(zhǎng)了刀具的使用壽命,防止工件因熱變形產(chǎn)生的尺寸誤差,為提高生產(chǎn)率創(chuàng)造有利條件。四、切削液的使用(2)潤(rùn)滑作用切削液能滲透到工件與刀具、切屑之間,并能黏附在金屬表面形成一層極薄的潤(rùn)滑膜,減少切屑、刀具與工件間的摩擦,降低切削力和切削熱,減少刀具磨損,排屑順利,提高工件的表面質(zhì)量,對(duì)于精加工加注切削液至關(guān)重要。任務(wù)二階梯軸零件加工1．切削液的作用(3)清洗作用車削過(guò)程中加注有一定壓力和充分流量的切削液,能有效沖走黏附在零件加工表面及刀具上的微小切屑,使切削能順利進(jìn)行。(4)防銹作用切削液能減輕工件、機(jī)床、刀具受周圍介質(zhì)的腐蝕作用,尤其對(duì)氣候潮濕的環(huán)境更為重要。車削時(shí)切削液主要有以下兩類:任務(wù)二階梯軸零件加工2．切削液的種類(1)乳化液它是水和乳化油經(jīng)攪拌后形成的乳白色液體,而乳化油則是一種由礦物油和表面活性乳化劑配制而成的油膏。這類切削液能冷卻刀具和工件,延長(zhǎng)刀具壽命,減少熱變形,但由于水的成分較多,潤(rùn)滑和防銹性能較差。在乳化液中加入一定的油性劑、極壓添加劑和防銹劑能提高其潤(rùn)滑和防銹性能。低濃度乳化液冷卻效果好,主要用于粗加工;高濃度乳化液潤(rùn)滑效果好,主要用于精加工。任務(wù)二階梯軸零件加工2．切削液的種類(2)切削油它的主要成分為礦物油,少數(shù)采用植物油和動(dòng)物油。這類切削液比熱小,黏度較大,散熱效果較差,但潤(rùn)滑效果比乳化液好。常用的切削油有10號(hào)、20號(hào)機(jī)械油、輕柴油、煤油等,黏度較低。一般切削油使用時(shí)要加入一定量的添加劑和防銹劑以提高潤(rùn)滑性能和防銹性能。動(dòng)、植物油易變質(zhì),應(yīng)盡量少用或不用。任務(wù)二階梯軸零件加工3．切削液的選用它的主要成分為礦物油,少數(shù)采用植物油切削液應(yīng)根據(jù)加工性質(zhì)、工件材料、刀具材料、工藝要求等具體情況合理選用。①粗加工時(shí),加工余量、切削用量大,產(chǎn)生大量切削熱,因而刀具磨損快,因而要選用以冷卻為主的乳化液,以降低切削溫度。(1)根據(jù)加工性質(zhì)選用任務(wù)二階梯軸零件加工3．切削液的選用③半封閉式加工時(shí),如深孔加工、鉆孔、鉸孔時(shí)排屑及散熱條件均比較差,刀具磨損嚴(yán)重,刀刃硬度下降,而且切屑容易拉毛工件的已加工表面,因此應(yīng)選用黏度極小的極壓乳化液或極壓切削油,并加大切削液的壓力及流量,不但對(duì)工件加強(qiáng)冷卻、潤(rùn)滑,還要將切屑及時(shí)地沖刷出來(lái)。②精加工時(shí),主要考慮要保證工件的精度和表面質(zhì)量,延長(zhǎng)刀具的使用壽命,應(yīng)選用極壓切削油或高濃度的極壓乳化液。任務(wù)二階梯軸零件加工3．切削液的選用①對(duì)于一般鋼件,粗車選用乳化液,精加工則選用極壓切削油。②車削鑄鐵、鑄鋁等脆性材料時(shí),為避免細(xì)小切屑堵塞冷卻系統(tǒng),并使機(jī)床導(dǎo)軌磨損,一般不加切削液,但在精加工時(shí)為得到較高的表面質(zhì)量可選用黏度較小的煤油或7%~10%乳化液。③車削有色金屬或其合金時(shí),不宜采用含硫的切削液,以免腐蝕工件。車削鎂合金時(shí)不能使用切削液以免燃燒起火,必要時(shí)可使用壓縮空氣冷卻和排屑。④車削難加工材料如不銹鋼、耐熱鋼時(shí)應(yīng)選用極壓切削油或極壓乳化液。(2)根據(jù)工件材料選用任務(wù)二階梯軸零件加工3．切削液的選用①高速鋼刀具加工,在粗加工時(shí)選用乳化液,精加工時(shí)選用極壓切削油或濃度較高的極壓乳化液。②硬質(zhì)合金刀具加工,為避免刀片因驟冷或驟熱而產(chǎn)生崩裂現(xiàn)象,一般不使用冷卻潤(rùn)滑液。(3)根據(jù)刀具材料選用任務(wù)二階梯軸零件加工3．切削液的選用①切削加工開(kāi)始后,就應(yīng)及時(shí)供給切削液,