《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》任務(wù)工單學(xué)習(xí)情境2零件切削加工參數(shù)的確定2任務(wù)2.1確定傳動(dòng)軸零件加工用刀具的材料及幾何參數(shù)(普車(chē))任務(wù)描述加工圖2-1所示傳動(dòng)軸，件數(shù)為5，請(qǐng)確定使用CA6140車(chē)床粗車(chē)、半精車(chē)其外圓柱面時(shí)所用的車(chē)刀（包括車(chē)刀名稱(chēng)、材料牌號(hào)、幾何參數(shù)）。3任務(wù)分析要確定加工時(shí)所用的刀具名稱(chēng)、材料牌號(hào)和幾何參數(shù)，需先學(xué)習(xí)金屬切削加工的基礎(chǔ)知識(shí)，了解刀具種類(lèi)、刀具結(jié)構(gòu)、刀具幾何角度、刀具材料等在此基礎(chǔ)上掌握刀具種類(lèi)、刀具材料牌號(hào)、幾何參數(shù)選用的方法。按照這些方法，并借助金屬切削工藝手冊(cè)、刀具廠(chǎng)家樣本等資料，就可以完成刀具的選用和幾何參數(shù)的確定。所用CA6140車(chē)床為普通車(chē)床，因此在確定刀具和切削參數(shù)時(shí)，應(yīng)注意選用普通車(chē)床使用的刀具和切削參數(shù)。4任務(wù)準(zhǔn)備（1）知識(shí)：金屬切削基礎(chǔ)知識(shí)，刀具材料與幾何參數(shù)選

用的方法。（2）設(shè)備參數(shù)：CA6140車(chē)床對(duì)車(chē)刀刀桿尺寸的要求。（3）手冊(cè)與資料：機(jī)械加工工藝手冊(cè)（或金屬切削工藝

手冊(cè)）、刀具廠(chǎng)家樣本（可到株洲鉆石等刀具公司

網(wǎng)站下載）。5任務(wù)實(shí)施1．選擇車(chē)刀種類(lèi)工作任務(wù)需車(chē)削的表面是外圓柱面，因此選用外圓車(chē)刀（右手刀）；所用CA6140車(chē)床為普通車(chē)床，可選用焊接式車(chē)刀（也可選用機(jī)夾式外圓車(chē)刀）。由于需要車(chē)削臺(tái)階，并考慮到切深不超過(guò)刀片刃長(zhǎng)的1/3，因此刀片型號(hào)選用A312（刀刃長(zhǎng)度為12mm，可車(chē)削外圓和端面）；根據(jù)CA6140車(chē)床的中心高，可確定車(chē)刀刀桿截面尺寸為16mm×25mm62．選擇刀具材料工件材料為45鋼，粗車(chē)時(shí)刀具材料選用硬質(zhì)合金YT5，半精車(chē)時(shí)選用硬質(zhì)合金YT14或YT15。73．確定粗車(chē)用外圓車(chē)刀的幾何參數(shù)查主教材表2-5，取go=18°；查主教材表2-6，取ao=6°；查主教材表2-7，車(chē)臺(tái)階軸時(shí)取kr=93°；查主教材表2-8，取k′r=12°；查主教材表2-9，取ls=0°；查主教材表2-10，取rε=0.6mm。為增強(qiáng)刃口強(qiáng)度，修磨出負(fù)倒棱，取bg=（0.5～0.8）f=0.3mm（按粗車(chē)f

=0.4mm/r～0.5mm/r），go1=-10°。卷屑槽參數(shù)為：lBn=（6～8）f

=4mm，rBn=（0.6～0.8）lBn=2.5mm，槽深為0.8mm。84．確定半精車(chē)用外圓車(chē)刀的幾何參數(shù)查主教材表2-5，取go=16°（半精車(chē)階段軸已調(diào)質(zhì)處理）；查主教材表2-6，取ao=8°；查主教材表2-7，車(chē)臺(tái)階軸時(shí)取kr=93°；查主教材表2-8，取k′r=6°；查主教材表2-9，取ls=5°；查主教材表2-10，取rε=0.6mm。為增強(qiáng)刃口強(qiáng)度，修磨出負(fù)倒棱，取bg=（0.5～0.8）f=0.2mm（按半精車(chē)f=0.25

mm/r～0.3mm/r），go1=-10°。卷屑槽參數(shù)為：lBn=（6～8）f=2.2mm，rBn=（0.6～0.8）lBn=1.2mm，槽深為0.5mm。9任務(wù)評(píng)價(jià)根據(jù)任務(wù)實(shí)施情況完成任務(wù)評(píng)價(jià)表序號(hào)項(xiàng)目要求分值得分1工作準(zhǔn)備準(zhǔn)備充分15

2工作過(guò)程步驟正確、合理15

3刀具種類(lèi)符合表面加工要求，適合所用機(jī)床10

4刀具材料符合工件材料及加工性質(zhì)要求10

5刀具幾何參數(shù)（粗車(chē)）符合刀具材料、工件材料及加工性質(zhì)要求256刀具幾何參數(shù)（半精車(chē)）符合刀具材料、工件材料及加工性質(zhì)要求25

合計(jì)100

10任務(wù)2.2確定傳動(dòng)軸零件加工的切削用量(普車(chē))任務(wù)描述加工圖2-1所示傳動(dòng)軸，件數(shù)為5，用CA6140車(chē)床進(jìn)行車(chē)削加工，請(qǐng)確定粗車(chē)、半精車(chē)外圓柱面時(shí)的切削用量。11任務(wù)分析要確定粗車(chē)、半精車(chē)外圓柱面時(shí)的切削用量，需要先學(xué)習(xí)和掌握確定切削用量的步驟、方法按照該步驟和方法，借助機(jī)械加工工藝手冊(cè)或其它資料，就可以完成切削用量的確定12任務(wù)準(zhǔn)備（1）知識(shí)：確定切削用量的步驟、方法。（2）設(shè)備參數(shù)：CA6140車(chē)床額定轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量等參數(shù)。（3）手冊(cè)與資料：機(jī)械加工工藝手冊(cè)（或金屬切削工藝手冊(cè)）。13任務(wù)實(shí)施工藝分析

以傳動(dòng)軸右邊三段外圓面為例：（1）Φ40外圓尺寸精度為未注公差要求，表面粗糙度Ra值為12.5μm，因此只需粗車(chē)即可。（2）Φ

35和Φ

25±0.007兩段的尺寸精度、表面粗糙度要求較高，需要粗車(chē)、半精車(chē)、粗磨、精磨才能達(dá)到要求。14

因此該軸右邊三段外圓的加工工藝過(guò)程如下：（1）粗車(chē)三段外圓：Φ

42（毛坯）→Φ

40（達(dá)Φ

40段要求尺寸）→Φ

36.8→Φ

26.5（2）半精車(chē)Φ

35段外圓：Φ36.8→Φ

35.3（留粗磨、精磨余量0.3mm）（3）半精車(chē)Φ25±0.007段外圓：Φ26.5→Φ25.2（留粗磨、精磨余量0.2mm）151．確定背吃刀量

通常根據(jù)工件表面加工時(shí)的工序余量和加工要求來(lái)確定工序余量可根據(jù)加工余量法算出各道工序的工序尺寸后得到（1）計(jì)算工序余量以粗車(chē)工步①為例，其工序余量為Φ

42-Φ

40=2（mm）按此方法將各工序余量算出，其值見(jiàn)表2-11。（2）確定背吃刀量工序余量小時(shí)，通常一次走刀切除余量，對(duì)于軸類(lèi)零件，此時(shí)背吃刀量為工序余量的一半；工序余量大時(shí)，則可多次進(jìn)給。各工步背吃刀量值見(jiàn)表2-11。162．確定進(jìn)給量（1）粗車(chē)以粗車(chē)工步①為例，根據(jù)工件材料為45鋼、車(chē)刀刀桿尺寸為16mm×25mm、工件尺寸為Φ42mm、背吃刀量為1mm，查附錄C表C-1，可得f=（0.4～0.5）mm/r。查附錄D表D-1，按CA6140車(chē)床進(jìn)給量數(shù)列，取f=0.41mm/r。

（2）半精車(chē)以半精車(chē)工步①為例，根據(jù)半精車(chē)時(shí)表面粗糙度值Ra為6.3～3.2μm、工件材料為45鋼、預(yù)先估計(jì)的切削速度＞50m/min、刀尖圓弧半徑rε為0.6，查附錄C表C-2，可得進(jìn)給量為（0.25～0.30）mm/r，按CA6140車(chē)床進(jìn)給量數(shù)列，取f=0.28mm/r。各工步的進(jìn)給量值見(jiàn)表2-11。173．確定切削速度（1）粗車(chē)以粗車(chē)工步①為例，根據(jù)其ap=1mm，f=0.41mm/r，工件材料為45鋼，熱軋狀態(tài)時(shí)其Rm約為637MPa，查附錄C表C-3，得切削速度為150m/min。

通常粗車(chē)時(shí)背吃刀量會(huì)較大，所選的切削速度就會(huì)相應(yīng)減小，為避免頻繁改變車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速，可適當(dāng)降低切削速度，使之能適用各粗車(chē)工步的加工，此處取vc=100m/min，相應(yīng)主軸轉(zhuǎn)速為：（r/min）查附錄D表D-1，按照CA6140車(chē)床轉(zhuǎn)速數(shù)列，取n=710r/min18（2）半精車(chē)

以半精車(chē)工步①為例，根據(jù)其ap=0.75mm，f=0.28mm/r，工件材料45鋼調(diào)質(zhì)后其Rm約為810MPa，查附錄C表C-3，可知vc=138m/min，相應(yīng)主軸轉(zhuǎn)速為：（r/min）查附錄D表D-1，按照CA6140車(chē)床轉(zhuǎn)速數(shù)列，取n=1120r/min注：對(duì)于數(shù)控車(chē)床，由于其主軸轉(zhuǎn)速是無(wú)級(jí)變速，且轉(zhuǎn)速可通過(guò)程序自動(dòng)改變，因此各工步轉(zhuǎn)速可按查出的線(xiàn)速度算出即可。19工

序工

步工序余量（mm）背吃刀量ap（mm）進(jìn)給量f（mm/r）切削速度vc（m/min）主軸轉(zhuǎn)速n（r/min）粗車(chē)①Φ

40等三段由毛坯粗車(chē)至Φ

40210.4193.6710②Φ

35

0-0.016等兩段粗車(chē)至Φ36.83.21.60.4189.2710③Φ25±0.007段粗車(chē)至Φ

26.510.3走刀1：3.65走刀2：1.50.4182.0710半精車(chē)①

Φ35

0-0.016段半精車(chē)至Φ35.31.50.750.28129.41120②Φ25±0.007段半精車(chē)至Φ

25.21.30.650.2893.21120傳動(dòng)軸車(chē)削加工切削用量表20任務(wù)評(píng)價(jià)根據(jù)任務(wù)實(shí)施情況完成任務(wù)評(píng)價(jià)表序號(hào)項(xiàng)目要求分值得分1工作準(zhǔn)備準(zhǔn)備充分20

2工作過(guò)程方法和步驟正確20

3背吃刀量能根據(jù)工序尺寸正確計(jì)算出背吃刀量10

4進(jìn)給量能借助手冊(cè)合理確定參數(shù)20

5切削速度能借助手冊(cè)合理確定參數(shù)206主軸轉(zhuǎn)速能準(zhǔn)確將切削速度換算為主軸轉(zhuǎn)速10

合計(jì)100

21任務(wù)2.3確定傳動(dòng)軸零件加工用的切削液任務(wù)描述加工圖2-1所示傳動(dòng)軸，件數(shù)為5，加工工藝路線(xiàn)為粗車(chē)、半精車(chē)、銑鍵槽、粗磨、精磨，請(qǐng)確定各加工階段用的切削液。22任務(wù)分析要確定各加工階段用的切削液，需先學(xué)習(xí)切削液的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握其種類(lèi)和用途，以及選用的方法。按照這些方法，結(jié)合傳動(dòng)軸各加工階段具體的工況，就可以合理選用切削液。23任務(wù)準(zhǔn)備（1）知識(shí)：切削液基礎(chǔ)知識(shí)。（2）手冊(cè)與資料：機(jī)械加工工藝手冊(cè)（或金屬切削工藝手冊(cè)）、

切削液廠(chǎng)家樣本。24任務(wù)實(shí)施1．確定粗車(chē)、半精車(chē)階段的切削液傳動(dòng)軸的材料為45鋼，粗車(chē)、半精車(chē)加工階段刀具材料為硬質(zhì)合金YT5、YT15，熱硬性好，為避免刀片因驟冷或驟熱而產(chǎn)生崩裂，加工時(shí)不使用切削液。2．確定銑鍵槽階段的切削液銑鍵槽階段所用的鍵槽銑刀材料為高速鋼，同時(shí)銑鍵槽為半精加工，因此可用10%~15%濃度的乳化液作為切削液。253．確定磨削階段的切削液磨削加工階段磨削速度快、加工區(qū)域溫度高，易造成工件表面燒傷和微裂紋，需選用冷卻效果好的切削液來(lái)降低磨削溫度因此粗、精磨加工階段可用3%~5%濃度的乳化液作為切削液也可以用冷卻效果好的合成切削液。26任務(wù)評(píng)價(jià)根據(jù)任務(wù)實(shí)施情況完成任務(wù)評(píng)價(jià)表序號(hào)項(xiàng)目要求分值得分1工作準(zhǔn)備準(zhǔn)備充分20

2工作過(guò)程方法和步驟正確20

3車(chē)削階段切削液選用正確，符合工況要求20

4銑削階段切削液選用正確，符合工況要求20

5磨削階段切削液選用正確，符合工況要求20

合計(jì)100

27任務(wù)2.4確定傳動(dòng)軸零件加工用的刀具和切

削用量（數(shù)車(chē)）任務(wù)描述加工圖2-1所示傳動(dòng)軸，件數(shù)為20，用CAK3665數(shù)控車(chē)床進(jìn)行車(chē)削加工時(shí)，請(qǐng)確定粗車(chē)、半精車(chē)其外圓柱面時(shí)所用的車(chē)刀和切削用量。28任務(wù)分析采用數(shù)控車(chē)床加工時(shí)，確定車(chē)削加工用刀具和切削用量的方法，與前面用普通車(chē)床加工的任務(wù)2.1、2.2基本相同，不同之處在于：刀具應(yīng)選用可轉(zhuǎn)位數(shù)控車(chē)刀，具體選用方法參照刀具廠(chǎng)家樣本給出的方法；數(shù)控機(jī)床采用伺服電機(jī)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，因此轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量不再有額定值，直接將查出的線(xiàn)速度換算成轉(zhuǎn)速即可；刀具材料可以選用性能更優(yōu)的涂層硬質(zhì)合金、金屬陶瓷等材料，切削速度可參考刀具廠(chǎng)家樣本中給出的推薦值確定。29任務(wù)準(zhǔn)備（1）知識(shí)：數(shù)控車(chē)刀選用的方法。（2）設(shè)備參數(shù)：CAK3665車(chē)床的參數(shù)（可到沈陽(yáng)第一機(jī)床廠(chǎng)網(wǎng)站

下載）（3）手冊(cè)與資料：機(jī)械加工工藝手冊(cè)（或金屬切削工藝手冊(cè)）、

刀具廠(chǎng)家樣本（可到株洲鉆石、三菱綜合材料硬質(zhì)合金刀具

事業(yè)部等刀具公司網(wǎng)站下載）。30任務(wù)實(shí)施1．