項(xiàng)目2軸類零件機(jī)械加工工藝編制與實(shí)施

《機(jī)械加工工藝編制與實(shí)施》任務(wù)2.2：車削臺階軸

項(xiàng)目2軸類零件機(jī)械加工工藝編制與實(shí)施本任務(wù)課程目標(biāo)

知識目標(biāo)1.能分析軸類零件的結(jié)構(gòu)工藝。2.會合理選用車刀。3.能正確使用車床夾具進(jìn)行裝夾和找正。4.會使用量具，檢驗(yàn)尺寸、形狀和位置精度。嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、工作規(guī)范、工藝文件和安全操作規(guī)程,文明生產(chǎn)。

能建立質(zhì)量、安全、環(huán)保及現(xiàn)場管理的理念。培養(yǎng)與設(shè)計(jì)人員、工藝人員、操作人員溝通的能力。樹立正確的工作態(tài)度，培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力。培養(yǎng)善于觀察、思考、自主學(xué)習(xí)的能力。素質(zhì)目標(biāo)能力目標(biāo)1.能識記車刀種類，合理選用車刀加工工件；2.能刃磨車刀，測量車刀的幾何角度；3.會使用量具，進(jìn)行檢驗(yàn)。4.會使用頂尖、中心架裝夾工件；5.能操作機(jī)床，加工簡單階梯軸類零件

【引導(dǎo)文】軸是各種機(jī)器中最常見的零件之一。臺階軸一般由圓柱面、臺階、端面和溝槽構(gòu)成.圓柱面一般用作支承傳動零件和傳遞扭矩，端面和臺階一般用來確定裝在軸上的零件的軸向位置，溝槽的作用一般是使磨削外圓或車螺紋時(shí)退刀方便，并使零件裝配時(shí)有一個(gè)正確的軸向位置。

任務(wù)2.2車削臺階軸任務(wù)2.2車削臺階軸一二三六布置工作任務(wù)相關(guān)知識學(xué)習(xí)

制定實(shí)施計(jì)劃

加工零件檢測四工作任務(wù)實(shí)施

五工作結(jié)果評估

任務(wù)2.2車削臺階軸

加工如圖所圖所示的臺階軸。.......臺階軸材料：45件數(shù)：100件一、布置工作任務(wù)

任務(wù)2.2車削臺階軸

技術(shù)要求1.調(diào)質(zhì)220-250HBS分析圖樣。（1）功用及技術(shù)要分析：臺階軸，100件，調(diào)質(zhì)處理（2）結(jié)構(gòu)分析：軸類零件。適于車削（3）精度分析：

∮32為基準(zhǔn)外圓IT7。主要尺寸∮18IT8、∮24IT9表面粗糙度均為Ra3.2μm，∮32面粗糙度Ra1.6μm。外圓∮18軸線對基準(zhǔn)外圓軸線同軸度為∮0.03。（4）材料及毛坯分析：45#鋼，毛坯為熱軋圓鋼一、布置工作任務(wù)

任務(wù)2.2車削臺階軸任務(wù)2.2車削臺階軸★1、車削臺階軸的方法.★2、兩頂尖裝夾工件；★3、一夾一頂裝夾工件；★4、工件的安裝；★5、工件的定位原理；★6、常見定位元件；★7、切削變形；★8、切削力；★9、切削熱和切削溫度；★10、切削液★11、刀具磨損與壽命；★12、刃磨刀具?！?3、金屬切削條件的選擇；二、相關(guān)知識學(xué)習(xí)

任務(wù)2.2車削臺階軸◆車削相鄰兩個(gè)直徑相差不大的臺階時(shí)，可用90°偏刀車外圓，利用車削外圓進(jìn)給到所控制的臺階長度終點(diǎn)位置，自然得到臺階面?！羧绻噜弮蓚€(gè)臺階直徑相差較大，就要用兩把刀分幾次車出?？上扔靡话?5°的車刀粗車，然后用一把90°偏刀使安裝后的κr=93°～95°分幾次清根。★1、車削臺階軸的方法二、相關(guān)知識學(xué)習(xí)

（1）用刻線控制用鋼直尺、樣板或內(nèi)卡鉗量出各個(gè)臺階的長度,然后使工件慢轉(zhuǎn)，用車刀刀尖在量出的各個(gè)臺階位置處，輕輕車出一條細(xì)線。以后車削各個(gè)臺階時(shí)，就按這些刻線控制各個(gè)臺階的長度?！?、車削臺階軸的方法（2）用擋鐵定位

在車削數(shù)量較多的臺階軸時(shí)，為了迅速、正確地掌握臺階的長度，可以采用擋鐵定位來控制被車臺階的長度。

★1、車削臺階軸的方法（3）用床鞍刻度控制。★1、車削臺階軸的方法.★2、兩頂尖裝夾工件；★3、一夾一頂裝夾工件；★4、工件的安裝；★5、工件的定位原理；★6、常見定位元件；★7、切削變形；★8、切削力；★9、切削熱和切削溫度；★10、切削液★11、刀具磨損與壽命；★12、刃磨刀具?！?3、金屬切削條件的選擇；二、相關(guān)知識學(xué)習(xí)

任務(wù)2.2車削臺階軸兩頂尖裝夾工件，雖經(jīng)多次安裝，軸心線的位置不會改變，不須找正，裝夾精度高。用兩頂尖裝夾工件，必須在工件端面鉆出中心孔?！?、兩頂尖裝夾工件國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T145—2001規(guī)定中心孔有A型不帶護(hù)錐、B型(帶護(hù)錐)、C型(帶螺孔)和R型(弧形)四種。A型B型

C型R型

◆中心孔的類型和用途

★2、兩頂尖裝夾工件

◆中心鉆的類型★2、兩頂尖裝夾工件

◆鉆中心孔的方法★2、兩頂尖裝夾工件在卡盤上鉆中心孔在中心架上鉆中心孔鉆夾頭前頂尖插在主軸錐孔內(nèi)與主軸一起旋轉(zhuǎn)的叫前頂尖。前頂尖隨同工件一起轉(zhuǎn)動，與中心孔無相對運(yùn)動，不發(fā)生摩擦。

有時(shí)為了準(zhǔn)確和方便起見，也可以在三爪自定心卡盤上夾一段鋼材，車成60°頂尖來代替前頂尖，★2、兩頂尖裝夾工件后頂尖

插入車床尾座套筒內(nèi)的叫后頂尖。后頂尖又分固定頂尖和回轉(zhuǎn)頂尖。

◆兩頂尖的裝夾工件的使用場合

◆中心孔的類型及用途◆頂尖的類型◆基本操作技術(shù)問題？★2、兩頂尖裝夾工件★1、車削臺階軸的方法.★2、兩頂尖裝夾工件；★3、一夾一頂裝夾工件；★4、工件的安裝；★5、工件的定位原理；★6、常見定位元件；★7、切削變形；★8、切削力；★9、切削熱和切削溫度；★10、切削液★11、刀具磨損與壽命；★12、刃磨刀具?！?3、金屬切削條件的選擇；二、相關(guān)知識學(xué)習(xí)

任務(wù)2.2車削臺階軸

用于質(zhì)量較大、加工余量也較大的工件。一夾一頂裝夾工件采用為了防止工件軸向竄動，工件應(yīng)該軸向定位，即在卡盤內(nèi)部裝一個(gè)限位支承；也可以利用工件上的臺階限位。這種裝夾方法比較安全，能承受較大的軸向切削力，應(yīng)用廣泛?！?、一夾一頂裝夾★1、車削臺階軸的方法.★2、兩頂尖裝夾工件；★3、一夾一頂裝夾工件；★4、工件的安裝；★5、工件的定位原理；★6、常見定位元件；★7、切削變形；★8、切削力；★9、切削熱和切削溫度；★10、切削液★11、刀具磨損與壽命；★12、刃磨刀具?！?3、金屬切削條件的選擇；二、相關(guān)知識學(xué)習(xí)

任務(wù)2.2車削臺階軸安裝的含義

安裝又稱裝夾，包括定位和夾緊兩項(xiàng)內(nèi)容。定位

——使工件與機(jī)床，工件與刀具保持正確的位置夾緊

——對工件施加一定的外力，使其已確定的位置在加工過程中保持不變★4、工件的安裝直接找正安裝flash毛坯孔加工線找正線劃線找正安裝lashf劃線找正裝夾——

精度不高，效率低，多用于形狀復(fù)雜的鑄件直接找正裝夾——

精度高，效率低，對工人技術(shù)水平高工件裝夾方法★4、工件的安裝夾具裝夾——

精度和效率均高，廣泛采用。主要有通用和專用兩種工件裝夾方法★4、工件的安裝工件在夾具上裝夾（滾齒夾具）★1、車削臺階軸的方法.★2、兩頂尖裝夾工件；★3、一夾一頂裝夾工件；★4、工件的安裝；★5、工件的定位原理；★6、常見定位元件；★7、切削變形；★8、切削力；★9、切削熱和切削溫度；★10、切削液★11、刀具磨損與壽命；★12、刃磨刀具?！?3、金屬切削條件的選擇；二、相關(guān)知識學(xué)習(xí)

任務(wù)2.2車削臺階軸在空間處于自由狀態(tài)的剛體，具有六個(gè)自由度。要使工件在夾具中占有正確的位置，就是要對工件的六個(gè)自由度加以必要的限制——即約束。（1）六點(diǎn)定位原理★5、工件定位原理圖2.81物體的六個(gè)自由度

夾具用合理分布的六個(gè)支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定。這就是六點(diǎn)定位原則。（1）六點(diǎn)定位原理三點(diǎn)定位：限制Z向移動，X向轉(zhuǎn)動，Y向轉(zhuǎn)動，3個(gè)自由度五點(diǎn)定位：限制Z向移動和轉(zhuǎn)動，X向轉(zhuǎn)動和移動，Y向轉(zhuǎn)動，5個(gè)自由度六點(diǎn)定位：限制Z向移動和轉(zhuǎn)動、X向移動和轉(zhuǎn)動、Y向移動和轉(zhuǎn)動，6個(gè)自由度圖2.3-2工件定位時(shí)支承點(diǎn)分布★5、工件定位原理（2）工件的定位方式

完全定位：工件六個(gè)自由度全部被限制，在空間占有完全確定的惟一位置。不完全定位：根據(jù)加工要求，并不需要限制工件全部自由度的定位。欠定位：工件的實(shí)際定位所限制的自由度數(shù)少于按其加工要求所必須限制的自由度數(shù)目。過定位（重復(fù)定位）：工件同一個(gè)自由度分別被幾個(gè)支承點(diǎn)重復(fù)限制的定位?！?、工件定位原理（2）工件的定位方式（不完全定位）

例1：在車床上加工軸，用三爪卡盤安裝工件，相對夾持較長，★5、工件定位原理工件加工時(shí)必須限制的自由度未被完全限制，稱為欠定位。欠定位不能保證工件的正確安裝，因而是不允許的。圖2-16欠定位示例XZYa）b）BBB（2）工件的定位方式（欠定位）

★5、工件定位原理例2：如圖a利用工件底面及兩銷孔定位，采用一個(gè)平面和兩個(gè)短圓柱銷定位。改進(jìn)：把短圓柱銷2換為菱形銷。（2）工件的定位方式（過定位）

★5、工件定位原理★

1．選擇題（1）在車床上加工軸，用三爪卡盤安裝工件，相對夾持較長，它的定位是（

）A六點(diǎn)定位B五點(diǎn)定位C四點(diǎn)定位D三點(diǎn)定位（2）.在車床上用兩頂尖安裝工件時(shí)，它的定位是

（）

A六點(diǎn)定位B五點(diǎn)定位C四點(diǎn)定位D三點(diǎn)定位（3）用定位元件將工件的

（

）自由度都限制了，則該工件在空間的位置就完全

確定了A6個(gè)B5個(gè)C4個(gè)（4）工件定位時(shí)，六個(gè)自由度（）部限制A必須B不能C不一定D一般（5）安裝次數(shù)越多

，（）。

A生產(chǎn)率越高B精度越高C生產(chǎn)率和精度越低（6）在一平板上銑通槽，除沿槽長方向的一個(gè)自由度未被限制外，其余自由度均勻被限制。此定位方式屬于（

）

A、完全定位B、不完全定位C、欠定位D、過定位練習(xí)★1、車削臺階軸的方法.★2、兩頂尖裝夾工件；★3、一夾一頂裝夾工件；★4、工件的安裝；★5、工件的定位原理；★6、常見定位元件；

★7、切削變形；★8、切削力；★9、切削熱和切削溫度；★10、切削液★11、刀具磨損與壽命；★12、刃磨刀具?！?3、金屬切削條件的選擇；二、相關(guān)知識學(xué)習(xí)

任務(wù)2.2車削臺階軸以平面為定位基準(zhǔn)面以一面兩孔為定位基準(zhǔn)面常用工件定位方式以外圓為定位基準(zhǔn)面以內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)面★6、常見的定位元件★6、常見的定位元件★6、常見的定位元件（1）工件以平面定位時(shí)的定位元件支承釘圖2.3-4支承釘★6、常見的定位元件支承板圖2.3-5支承板（1）工件以平面定位時(shí)的定位元件★6、常見的定位元件可調(diào)支承：多用于粗基準(zhǔn)定位，每批調(diào)整一次，以補(bǔ)償各批毛坯誤差。1、工件以平面定位時(shí)的定位元件★13、常見的定位元件自位支承：可隨工件定位基準(zhǔn)面的變化而自動適應(yīng)，一般只限制一個(gè)自由度。（1）工件以平面定位時(shí)的定位元件★6、常見的定位元件輔助支承：在工件定位后才參與支承的元件，不限制自由度，主要用于提高工件的剛度和定位穩(wěn)定性。（1）工件以平面定位時(shí)的定位元件★6、常見的定位元件圓柱銷（定位銷）

（2）工件以內(nèi)孔定位時(shí)的定位元件★6、常見的定位元件（2）工件以內(nèi)孔定位時(shí)的定位元件圓柱銷（定位銷）

★6、常見的定位元件圓柱心軸：主要用于盤、套類零件的定位。（2）工件以內(nèi)孔定位時(shí)的定位元件★6、常見的定位元件圓錐銷：可限制3個(gè)自由度。（2）工件以內(nèi)孔定位時(shí)的定位元件★6、常見的定位元件（3）工件以外圓表面定位V形塊定位：已標(biāo)準(zhǔn)化，斜面夾角60°90°120°★6、常見的定位元件定位套筒

（3）工件以外圓表面定位★6、常見的定位元件（4）工件以一面兩孔定位★6、常見的定位元件將銷2做成削邊銷（4）工件以一面兩孔定位★6、常見的定位元件★1、車削臺階軸的方法.★2、兩頂尖裝夾工件；★3、一夾一頂裝夾工件；★4、工件的安裝；★5、工件的定位原理；★6、常見定位元件；★7、切削變形；★8、切削力；★9、切削熱和切削溫度；★10、切削液★11、刀具磨損與壽命；★12、刃磨刀具?！?3、金屬切削條件的選擇；二、相關(guān)知識學(xué)習(xí)

任務(wù)2.2車削臺階軸

當(dāng)?shù)毒咔懊嫱茢D切削層時(shí)，切削層內(nèi)的P點(diǎn)逐漸趨近切削刃。當(dāng)它到達(dá)1位置時(shí)，其切應(yīng)力達(dá)到了材料的屈服強(qiáng)度，產(chǎn)生剪切滑移。直至到達(dá)點(diǎn)4位置時(shí)，切削層移動到OM面上，剪切滑移終止，并離開切削刃形成切屑，沿前面流出。（1）切削變形過程

★7、切削變形第一變形區(qū)Ⅰ:工件材料剪切變形，伴有加工硬化。第二變形區(qū)Ⅱ:靠近前刀面處金屬纖維化,基本與前刀面平行第三變形區(qū)Ⅲ:產(chǎn)生金屬纖維化和加工硬化（1）切削變形過程

★7、切削變形切塑性材料

帶狀切屑擠裂切屑粒狀切屑切削平穩(wěn)，力波動小滑移量較大，局部切削不平穩(wěn)，力波動大加工面光潔，斷屑難剪應(yīng)力達(dá)斷裂強(qiáng)度加工表面粗糙少見↑γ0↑v↓f↓γ0↓v↑f↓γ0↓v↑f↑γ0↑v↓f切脆性材料不平穩(wěn),表面粗糙（2）切屑類型

★7、切削變形(a)帶狀切屑(b)擠裂切屑(c)粒狀切屑(d)崩碎切屑

切削鋼和鋁合金等塑性金屬時(shí)，切屑流經(jīng)前刀面，在高溫與高壓作用下，摩擦阻力增大，使貼近前刀面處切屑底部流速降低，當(dāng)摩擦阻力超過這層金屬與切屑本身分子間結(jié)合力時(shí)，這部分金屬便粘結(jié)堆積于刀刃之上，形成硬度很高(約為工件材料硬度的2～3.5倍)的楔塊形成積屑瘤。（3）積屑瘤產(chǎn)生的原因

★7、切削變形代替刀具切削，保護(hù)刀具增大前角，減小變形和力產(chǎn)生過切及犁溝，產(chǎn)生振動，增大已加工表面粗糙度影響刀具耐用度積屑瘤對精加工是不利的，應(yīng)避免它產(chǎn)生：降低工材塑性；合理選切削速度；增大前角；采用潤滑液等（4）積屑瘤對切削過程的影響

★7、切削變形★1、車削臺階軸的方法.★2、兩頂尖裝夾工件；★3、一夾一頂裝夾工件；★4、工件的安裝；★5、工件的定位原理；★6、常見定位元件；★7、切削變形；★8、切削力；★9、切削熱和切削溫度；★10、切削液★11、刀具磨損與壽命；★12、刃磨刀具。★13、金屬切削條件的選擇；二、相關(guān)知識學(xué)習(xí)

任務(wù)2.2車削臺階軸切削力：

刀具切入工件使被被加工材料發(fā)生變形成為切屑所需的力切削力的來源：

被切削材料的彈性、塑性變形抗力、刀具與切屑、工件表面之間的摩擦力（1)切削力的來源

★

8、切削力(P96)★

8、切削力(2)切削力的分力及作用

將切削合力F分解為三個(gè)互相垂直的分力Fc、Ff、Fp

Fc—主切削力，與切削速度方向一致

Ff—進(jìn)給力，與進(jìn)給方向平行，車外圓時(shí)稱為軸向力

Fp—背向力(，與進(jìn)給方向垂直，又稱徑向力★

8、切削力

◆計(jì)算切削功率Po是用于核算加工成本和計(jì)算能量消耗，并在設(shè)計(jì)機(jī)床時(shí)根據(jù)它來選擇機(jī)床主電動機(jī)功率。車削時(shí)的切削功率主要為主切削力所消耗,Po,單位kW

◆計(jì)算機(jī)床電動機(jī)功率ηc——機(jī)床傳動效率，一般0.75~0.85.(3)切削功率

★

8、切削力

工件材料的影響

工件材料的強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性越大，切削力越大。

切削用量的影響ap↑→AD成正比↑，kc不變，ap的指數(shù)約等于1，因而切削力成正比增加

f↑→Ac成正比↑，但kc略減小，f的指數(shù)小于1，因而切削力增加但與f不成正比速度v

對F

的影響分為有積屑瘤和無積屑瘤兩種情況在無積屑瘤階段，v

↑→變形程度↓→切削力減小(4)影響切削力的主要因素★

8、切削力

刀具幾何參數(shù)的影響

◆前角γ0的影響

加工塑性材料時(shí)，γ0↑→變形程度↓→F↓

◆主偏角κr的影響

κr對Fc影響較小，F(xiàn)p隨κr增大而減小，F(xiàn)f隨κr增大而增大

◆刃傾角λs的影響

λs對Fc影響很小，F(xiàn)p隨λs增大而減小，F(xiàn)f隨λs增大而增大

◆刀尖圓弧半徑rε的影響（4）影響切削力的主要因素★

8、切削力⑥刀具材料的影響

按立方氮化硼、陶瓷、涂層、硬質(zhì)合金、高速鋼順序，切削力依次增大。⑤切削液的影響切削液潤滑作用越好，力減小越顯著，低速時(shí)更突出。④刀具磨損的影響

后刀面平均磨損帶寬度VB越大，摩擦越強(qiáng)烈，切削力也越大。VB對背向力Fp影響最顯著(4)影響切削力的主要因素★

8、切削力★1、車削臺階軸的方法.★2、兩頂尖裝夾工件；★3、一夾一頂裝夾工件；★4、工件的安裝；★5、工件的定位原理；★6、常見定位元件；★7、切削變形；★8、切削力；★9、切削熱和切削溫度；★10、切削液★11、刀具磨損與壽命；★12、刃磨刀具。★13、金屬切削條件的選擇；二、相關(guān)知識學(xué)習(xí)

任務(wù)2.2車削臺階軸(1)切削熱的產(chǎn)生和傳導(dǎo)切削熱傳出：通過切屑、工件、刀具和周圍介質(zhì)向外傳出切削熱來源：切削層變形產(chǎn)生的熱；前刀面與切屑摩擦、后刀面與已加工表面的摩擦產(chǎn)生的熱量。★

9、切削熱和切削溫度兩個(gè)方面：切削熱的產(chǎn)生與傳出

切削塑性材料——前刀面靠近刀尖處溫度最高。

切削脆性材料——后刀面靠近刀尖處溫度最高?！?/p>

9、切削熱和切削溫度（2）影響切削溫度的主要因素

切削用量的影響由實(shí)驗(yàn)得出切削溫度經(jīng)驗(yàn)公式如下

θ＝Cθvzθ

fyθapxθ式中系數(shù)及zθ在0.3～0.5之間，yθ在0.15～0.3，xθ在0.05～0.1。切削用量↑時(shí)切削溫度↑，其中v對θ影響最大，進(jìn)給量f的影響比v小，背吃刀量ap的影響很小?！?/p>

9、切削熱和切削溫度

刀具幾何參數(shù)的影響

◆前角γ0的影響γ0↑→變形程度↓→F↓q↓→θ↓但γ0＞20°時(shí)，因散熱面積↓，對θ的影響減小◆主偏角κr的影響κr↑，切削寬度hD↓，散熱面積↓→θ↑◆負(fù)倒棱和刀尖圓弧半徑的影響bγ1、rε↑，切屑變形程度↑→q↑同時(shí)散熱條件改善，兩者趨于平衡對θ影響很小★

9、切削熱和切削溫度★1、車削臺階軸的方法.★2、兩頂尖裝夾工件；★3、一夾一頂裝夾工件；★4、工件的安裝；★5、工件的定位原理；★6、常見定位元件；★7、切削變形；★8、切削力；★9、切削熱和切削溫度；★10、切削液★11、刀具磨損與壽命；★12、刃磨刀具?！?3、金屬切削條件的選擇；二、相關(guān)知識學(xué)習(xí)

任務(wù)2.2車削臺階軸（1）切削液的作用冷卻↓摩擦↓熱的產(chǎn)生；將熱量帶走。②潤滑切削液的滲透性、形成潤滑膜能力、潤滑膜強(qiáng)度③排屑、清洗④防銹防銹添加劑★

10、切削液油性添加劑：含有極性分子，能在金屬表面形成牢固的吸附膜，在較低的切削速度下起到較好的潤滑作用。極壓添加劑：含有硫、磷、氯、碘等元素的有機(jī)化合物。在高溫下與金屬表面起化學(xué)反應(yīng)，形成耐較高溫度和壓力的化學(xué)吸附膜，防止金屬界面直接接觸，從而減小摩擦。表面活性劑：使礦物油、水乳化，形成穩(wěn)定乳化液的添加劑。還能吸附在金屬表面上，形成潤滑膜。防銹添加劑：與金屬表面有很強(qiáng)的附著力。吸附在金屬表面上形成保護(hù)摸或鈍化膜，起到防銹作用。切削液添加劑

（2）切削液的分類

水溶液水＋添加劑冷卻

乳化液乳化油＋水切削油礦物油＋添加劑潤滑★

10、切削液（3）切削液的合理選用從加工要求考慮

粗加工，選用水溶液或低濃度乳化液；精加工，選用極壓切削油或高濃度乳化液；從刀具材料考慮高速鋼，需用切削液；硬質(zhì)合金等,可不用或充分連續(xù)用；從工件材料考慮鋼等塑性材料，需用切削液；鑄鐵等脆材，可不用；高強(qiáng)度鋼等難加工材料，宜用極壓切削油或乳化液從加工方法考慮鉆孔鉸孔、攻螺紋和拉削等，宜用極壓乳化液或切削油；成形刀具齒輪刀具等用極壓切削油；磨削宜用乳化液?！?/p>

10、切削液★1、車削臺階軸的方法.★2、兩頂尖裝夾工件；★3、一夾一頂裝夾工件；★4、工件的安裝；★5、工件的定位原理；★6、常見定位元件；★7、切削變形；★8、切削力；★9、切削熱和切削溫度；★10、切削液★11、刀具磨損與壽命；★12、刃磨刀具。★13、金屬切削條件的選擇；二、相關(guān)知識學(xué)習(xí)

任務(wù)2.2車削臺階軸刀具失效形式：磨損（正常工作時(shí)逐漸產(chǎn)生的損耗）

破損（突發(fā)的破壞，隨機(jī)的）（1）刀具的磨損形式前刀面磨損切塑性材料，v和hD較大時(shí)，在前刀面上形成月牙洼磨損.后刀面磨損切鑄鐵或v和hD較小切塑性材料時(shí)，主要發(fā)生這種磨損。副后刀面磨損磨損標(biāo)準(zhǔn)：VB=0.3mm★

11、刀具磨損與壽命◆

磨粒磨損——各種切速下均存在——低速情況下刀具磨損的主要原因◆

粘結(jié)磨損（冷焊）——刀具材料與工件材料親和力大——刀具材料與工件材料硬度比小——中等偏低切速粘結(jié)磨損加劇◆

擴(kuò)散磨損——高溫下發(fā)生，刀具與工件材料的化學(xué)元素互相擴(kuò)散◆

氧化磨損——高溫情況下，氧化作用，在切削刃工作邊界發(fā)生◆

相變磨損——切削溫度超過相變溫度時(shí)，刀具材料硬度降低，磨損加快（2）刀具磨損的原因（3）刀具使用壽命刀具使用壽命T刀具使用壽命：刀具刃磨后開始切削到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止的切削時(shí)間。刀具總使用壽命：刀具從開始使用到報(bào)廢為止的總切削時(shí)間。

刀具總使用壽命＝刀具使用壽命×刃磨次數(shù)★

11、刀具磨損與壽命★1、車削臺階軸的方法.★2、兩頂尖裝夾工件；★3、一夾一頂裝夾工件；★4、工件的安裝；★5、工件的定位原理；★6、常見定位元件；★7、切削變形；★8、切削力；★9、切削熱和切削溫度；★10、切削液★11、刀具磨損與壽命；★12、刃磨刀具?！?3、金屬切削條件的選擇；二、相關(guān)知識學(xué)習(xí)

任務(wù)2.2車削臺階軸

目前工廠中常用的磨刀砂輪有兩種：一種是氧化鋁砂輪，另一種是綠色碳化硅砂輪。刃磨時(shí)必須根據(jù)刀具材料來決定砂輪的種類。氧化鋁砂輪的砂粒韌性好，比較鋒利，但硬度稍低，用來刃磨高速鋼車刀.碳化硅砂輪硬度高，但較脆，用來刃磨硬質(zhì)合金車刀?！?2、刃磨刀具

◆砂輪的選擇1）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。磨削時(shí)采用粒度號為F24～F36的氧化鋁砂輪2）粗磨主后刀面和副后刀面的刀桿部分。其后角應(yīng)比刀片后角大2°～3°。以便刃磨刀片上的后角。磨削時(shí)應(yīng)采用粒度號為F24～F36的氧化鋁砂輪。3）粗磨刀片上的主后刀面和副后刀面。粗磨出的主后角、副后角應(yīng)比所要求的后角小2°左右，刃磨方法如圖所示。刃磨時(shí)采用粒度號為F36一F60的綠色碳化硅砂輪?！?2、刃磨刀具

◆刃磨的方法和步驟4）磨斷屑槽。為使切屑碎斷，一般要在車刀前面磨出斷屑槽。斷屑槽有三種形狀，即直線形、圓弧形和直線圓弧形。如刃磨圓弧形斷屑槽的車刀，必須先把砂輪的外圓與平面的交角處用修砂輪的金鋼石筆(或用硬砂條)修整成相適應(yīng)的圓弧。如刃磨直線形斷屑槽，砂輪的交角就必須修整得很尖銳。刃磨時(shí)，刀尖可向下或向上移動，

★12、刃磨刀具

5）精磨主后刀面和副后刀面。

刃磨時(shí)，將車刀底平面靠在調(diào)整好角度的擱板上，并使切削刃輕輕靠住砂輪的端面，車刀應(yīng)左右緩慢移動，使砂輪磨損均勻，車刀刃口平直。精磨時(shí)采用粒度為180～200的綠色碳化硅杯形砂輪或金剛石砂輪?！?2、刃磨刀具

6）磨負(fù)倒棱

為使切削刃強(qiáng)固，加工鋼料的硬質(zhì)合金車刀一般要磨出負(fù)倒棱，倒棱的寬度一般為b=(O.5～0.8)f；負(fù)倒棱前角為y。=－5°～－10°。

磨負(fù)倒棱的方法如圖所示。用力要輕微，車刀要沿主切削刃的后端向刀尖方向擺動。磨削方法可以采用直磨法和橫磨法。為保證切削刃質(zhì)量，最好用直磨法。采用的砂輪與精磨后刀面時(shí)相同。（a）直磨法（b）橫磨法★11、刃磨刀具

7）磨過渡刃

過渡刃有直線形和圓弧形兩種。刃磨方法和精磨后刀面時(shí)基本相同。刃磨車削較硬材料的車刀時(shí)，也可以在過渡刃磨出負(fù)倒棱。對于大進(jìn)給刀量車刀，可用相同的方法在副切削刃上磨出修光刃，采用的砂輪與精磨后刀面時(shí)的相同，

（a）磨直線形過渡刃（b）磨圓弧形過渡刃★12、刃磨刀具★刃磨后的切削刃有時(shí)不夠平滑光潔．刃口呈鋸齒形，使用這樣的車刀，切削時(shí)會直接影響工件表面粗糙度，而且降低車刀壽命。對于硬質(zhì)合金車刀，在切削過程中還容易產(chǎn)生崩刃現(xiàn)象。所以，對手工刃磨后的車刀，用磨石進(jìn)行研磨，研磨后的車刀，應(yīng)消除刃磨后的殘留痕跡。

◆車刀的手工研磨★12、刃磨刀具★1、車削臺階軸的方法.★2、兩頂尖裝夾工件；★3、一夾一頂裝夾工件；★4、工件的安裝；★5、工件的定位原理；★6、常見定位元件；★7、切削變形；★8、切削力；★9、切削熱和切削溫度；★10、切削液★11、刀具磨損與壽命；★12、刃磨刀具?！?3、金屬切削條件的選擇；二、相關(guān)知識學(xué)習(xí)

任務(wù)2.2車削臺階軸

前角的選擇◆前角的大小影響切削過程中的切削變形和切削力，工件的表面粗糙度和刀具的強(qiáng)度和壽命。◆當(dāng)γo↑→主切削刃愈鋒利→變形↓，切削力↓，Ra↓，但γo太大→刀頭強(qiáng)度↓→減小刀頭的散熱體積。

（1）刀具幾何角度選擇★

13、金屬切削條件的選擇

前角的選擇◆選擇依據(jù)主要根據(jù)工件材料：料軟，韌性好，塑性好γo↑，脆性，強(qiáng)度高，硬度高γo↓;刀具材料：粗加工γo↓；精加工γo↑◆一般γo＝-5°～25°★

13、金屬切削條件的選擇硬質(zhì)合金車刀合理前角參考值

前角的選擇★

13、金屬切削條件的選擇車刀前面型式及其應(yīng)用范圍

前角的選擇★

13、金屬切削條件的選擇

前角的選擇★

13、金屬切削條件的選擇

后角、副后角的選擇◆后角的大小影響刀具后刀面與加工表面之間的摩擦?！舢?dāng)αo↑→刀具與工件間的磨擦↓→刀具后刀面磨損降低，材料表面光滑。但αo太大→刀頭強(qiáng)度↓→減小刀頭的散熱體積。◆選擇依據(jù)主要根據(jù)粗加工：αO↓8～10o；精加工，αO↑10～12o；工件材料硬度↑脆性材料取αO↓。料軟，減小摩擦αO↑。αO=αO

’★

13、金屬切削條件的選擇硬質(zhì)合金車刀合理后角參考值

后角、副后角的選擇★

13、金屬切削條件的選擇

主偏角、副偏角的選擇◆κr影響刀尖強(qiáng)度，散熱面積。在不引起彈性變形和振動的條件下，取小的κr、κr′。★

13、金屬切削條件的選擇工藝系統(tǒng)剛性：剛性很好時(shí)，κr小；剛性較差時(shí)，κr大。工件材料：強(qiáng)度、硬度高，κr小階梯軸：90度；車外圓、端面和倒角——45度主偏角、副偏角的選擇★

13、金屬切削條件的選擇◆

刃傾角影響切削時(shí)切屑流出的方向，也影響刀尖的強(qiáng)度和散熱條件。λs>0，切屑流向待加工表面；λs<0,切屑流向已加工表面。④刃傾角的選擇◆選擇依據(jù)1)負(fù)的刃傾角有利于加強(qiáng)刀尖強(qiáng)度和散熱，在加工淬硬鋼和刀具承受沖擊載荷時(shí)，應(yīng)采用絕對值較大的負(fù)的刃傾角。2）粗加工取負(fù)值,增加刀頭強(qiáng)度。精加工取正值,不刮傷已加工表面?！?/p>

13、金屬切削條件的選擇刃傾角數(shù)值選用表⑤過渡刃過渡刃：刀具主、副切削刃之間的連接通常是一段直線刃或圓弧刃。作用：增加刀尖強(qiáng)度，改善散熱條件，提高刀具耐用度，降低粗糙度值。★

13、金屬切削條件的選擇切屑折斷方式（2）斷屑措施的選擇★

13、金屬切削條件的選擇

磨制斷屑槽折線型、圓弧型適用于加工碳鋼、合金鋼、工具鋼和不銹鋼。全圓弧型適用于加工塑性高的金屬材料和重型刀具。（2）斷屑措施的選擇★

13、金屬切削條件的選擇

改變切削用量：

f增大，切屑易斷，vc增大，切屑不易斷；ap增大，效果不明顯。

改變刀具角度：

Kr增大，易斷屑，要求斷屑好時(shí)，取60—90度。

λs控制流向斷屑，切屑碰到加工表面和后刀面上造成斷屑。

磨制斷屑槽（2）斷屑措施的選擇

表面粗糙度的形成

由于切削運(yùn)動和刀具幾何形狀的關(guān)系(如圖2-40所示)，使加工后仍有一部分金屬未被切除，而殘留在已加工表面上，構(gòu)成已加工表面的橫向不平度(粗糙度)，即所謂殘留面積。積屑瘤、鱗刺、刀具磨損、切削振動等都會影響表面粗糙度（3）表面粗糙度控制圖2-40殘留面積及其高度(a)rε=0;(b)rε≠0★

13、金屬切削條件的選擇

影響表面粗糙度的因素

切削用量

f↓→Ra↓;v↑→Ra↓

刀具角度

γ0↑→Ra↓；α0↑→Ra↓κr↓→Ra↓;但Fp↑→變形↑加工精度↓，易振動→Ra↑，T↓

副偏角↓→Ra↓刀尖強(qiáng)度↑散熱體積↑刀尖圓弧半徑→Ra↓

刀具材料切削液（3）表面粗糙度控制↑★

13、金屬切削條件的選擇（2）進(jìn)給量的選擇粗加工根據(jù)工藝系統(tǒng)強(qiáng)度和剛度條件確定，較大f(手冊查表)。精加工時(shí)根據(jù)加工表面粗糙度要求確定較小f(手冊查表)。

◆粗加工：保證較高的金屬切除率和必要的刀具壽命，優(yōu)先選擇大的ap，其次選擇較大f，根據(jù)刀具壽命，確定合適的vc。◆精加工：保證工件的加工的加工質(zhì)量，選擇較小的apf，選用較高vc

。（1）背吃刀量ap的選擇

根據(jù)加工余量選，盡可能一次切除全部余量，余量過大時(shí)分2次走刀，第一次走刀的切削深度取單邊余量的2/3～3/4。（3）切削速度的確定根據(jù)刀具耐用度、機(jī)床功率等，查表確定。粗車時(shí),ap、f較大，則選較低v；精車時(shí),ap、f較小，選較高v，材料強(qiáng)度↑硬度↑,選v↓。（5）切削用量的選擇項(xiàng)目粗加工精加工切削用量刀具角度切削變形切削力切削溫度切削液刀具磨損刀具壽命它們之間聯(lián)系★

13、金屬切削條件的選擇◆總結(jié)三、制定實(shí)施計(jì)劃★10下料∮35mmX125mm★20熱調(diào)質(zhì)220-250HBS★30車（1）在三爪自定心卡盤上夾住∮35mm毛坯外圓，伸出105mm左右。必須先找正外圓。①車端面，用45°外圓車刀，車平即可②鉆中心孔，在尾架上安裝A2.5中心鉆三、制定實(shí)施計(jì)劃★30車（2）一夾一頂裝夾工件①粗車∮32外圓、，粗車∮18外圓留精車余量0.5—1。②精車∮32外圓、精車∮25外圓，∮18外圓至尺寸要求。保證長度要求。（為了保證∮32外圓對∮18外圓的同軸度公差為0.03要求，必須一次裝夾加工完成。）③用45°外園車刀倒角C1，銳邊倒鈍。三、制定實(shí)施計(jì)劃★40車調(diào)頭夾住∮25外圓靠住端面(表面包一層銅皮夾住圓柱面)，校正工件。①車端面，保證總長120±0.18．②粗車∮24外圓，留精車余量0.5—1，③精車∮24外圓至尺寸要求，長度20到要求。④倒角C1、銳邊倒鈍?！?0檢驗(yàn)三、制定實(shí)施計(jì)劃粗車∮25外圓粗車∮25外圓四、工作任務(wù)實(shí)施學(xué)生按確定的工作計(jì)劃，各自獨(dú)立完成自己工作任務(wù)?！锊捎醚菔拘詫?shí)訓(xùn)★普通機(jī)床零件加工綜合項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)（1）測量外圓時(shí)用千分尺，在圓周面上要同時(shí)測量兩點(diǎn)，長度上測量兩端。

（2）端面的要求最主要的是平直、光潔。端面是否平直，最簡單的方法是用鋼板尺來檢查。五、加工零件檢測

（3）臺階長度尺寸可以用鋼尺、內(nèi)卡鉗、深度游標(biāo)卡尺來測量，對于批量較大的工件，可以用樣板測量.五、加工零件檢測

（4）同軸度測量方法，將基準(zhǔn)外圓∮32mm放在V形架上，把百分表測頭接觸∮18mm外圓，轉(zhuǎn)動工件一周，百分表指針的最大差數(shù)即為同軸度誤差，按此法測量若干截面。

五、加工零件檢測

（1）毛坯車不到尺寸①毛坯余量不夠。②毛坯彎曲沒有校正。③工件安裝時(shí)沒有校正。（2）達(dá)不到尺寸精度①未經(jīng)過試切和測量，盲目吃刀。②刻度盤使用不當(dāng)。③量具誤差大或測量不準(zhǔn)?！?、誤差分析六、工作結(jié)果評估

（3）表面粗糙度達(dá)不到要求①各種原因引起的振動，如工件、刀具伸出太長，剛性不足，主軸軸承間隙過大，轉(zhuǎn)動件不平衡，刀具的主偏角過小等。②車刀后角過小，車刀后面和已加工面摩擦。③切削用量選得不當(dāng)。（4）產(chǎn)生錐度①卡盤裝夾時(shí)，工件懸伸太長，受力后末端讓開。②床身導(dǎo)軌和主軸軸線不平行。③刀具磨損。（5）產(chǎn)生橢圓①余量不均，沒分粗、精車。②車床主軸軸承磨損。間隙過大。

六、工作結(jié)果評估

1從工作過程、實(shí)訓(xùn)效果，以及職業(yè)素質(zhì)等方面進(jìn)行多元化過程考核評價(jià)2通過學(xué)生自評、教師評價(jià)二個(gè)角度，對學(xué)生的考勤、崗位工作表現(xiàn)、工作績效、職業(yè)活動記錄、實(shí)習(xí)報(bào)告等內(nèi)容進(jìn)行考核3對有創(chuàng)新想法和設(shè)計(jì)、承擔(dān)組長工作的學(xué)生有鼓勵加分4對學(xué)生的敬業(yè)精神，團(tuán)隊(duì)精神，安全環(huán)保意識，吃苦耐勞等職業(yè)素質(zhì)和道德等也納入考核范疇重點(diǎn)考查學(xué)生操作的規(guī)范性、熟練程度、安全防范意識、質(zhì)量分析、問題處理能力★2、考核評價(jià)六、工作結(jié)果評估

拓展訓(xùn)練——車削臺階軸

技術(shù)要求1.調(diào)質(zhì)220-250HBS2.數(shù)量為20件。材料為45鋼，毛坯為熱軋圓鋼★制定減速箱輸出軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程03:20任務(wù)2.2車削臺階軸作業(yè)1完成、完善本工作任務(wù)的技術(shù)文件及工作總結(jié)。2查找資料、結(jié)合圖示工作任務(wù)，自學(xué)相關(guān)知識。3小組討論，要完成圖示工作任務(wù)，制定工藝準(zhǔn)備和加工步驟。

★

1．選擇題（1）同軸度要求較高，工序較多的長軸用()裝夾較合適。A．四爪單動卡盤B．三爪自定心卡盤C．兩頂尖（2）用一夾一頂裝夾工件時(shí)，若后頂尖軸線不在車床主軸軸線上，會產(chǎn)生()。A．振動B．錐度C．表面粗糙度達(dá)不到要求（3）臺階的長度尺寸不可以用()來測量。A．鋼直尺B．三用游標(biāo)卡尺C．外徑千分尺D．深度游標(biāo)卡尺（4）用兩頂尖安裝車一光軸，測量尺寸時(shí)，尾座端尺寸比主軸端小0.16mm，調(diào)整尾座時(shí)，須將尾座向背離操作者方向移動()mm方可調(diào)至要求。A．0.16B．0.32C．0.08（5）鉆中心孔時(shí)，如果（）就不易使中心鉆折斷。A．主軸轉(zhuǎn)速較高B．工件端面不平C．進(jìn)給量較大D．主軸與尾座不同軸（6）精度要求高時(shí)，工序較多的軸類零件，中心孔應(yīng)選用（）型。A．AB．BC．CD．R（7）下列哪一項(xiàng)不屬于軸類零件的技術(shù)要求（）A.尺寸精度B.位置精度C.表面粗糙度D.廢品率（8）下列裝夾方式中能夠自動定心的是（）A．花盤