车槽任务驱动法.docx
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车槽任务驱动法
切断
一、教学目标
1、掌握切断的理论知识。
2、能合理选择车刀的形状、角度。
3、正确刃磨切断刀。
4、制定切断工艺路线和填写工艺卡片。
5、完成工件的切断加工。
二、任务情形描述
为了加工的需要车削加工有时把工件从毛坯上分离下来，需要用切断刀切下，成为工件。
三、设计任务图形及任务要求
任务名称
课题课时（h）
练习内容
材料
件数
工件工时
垫片
10
切刀切断
45号圆钢
1
20分钟
四、任务分析
1、盘类工件由于薄不容易二次装夹。
2、两端面虽没有平行度但有较严格的公差
3、左端面对中性线的垂直度为0.03㎜
4、表面粗糙度全部1.6μm
五、切断基础素材
矩形切槽刀和切断刀的几何形状基本相似，刃磨方法也基本相同，只是刀头部分的宽度和长度有所区别，有时也通用故合并讲解。
1、切断刀的种类
按刀具材料可分为：
（1）硬质合金切断刀
（2）高速钢切断刀
2、高速钢切断刀几何角度
图示：
3、硬质合金切断刀几何角度
表2-2高速钢切断刀几何参数的选择原则
角度
符号
作用和要求
数据和公式
主偏角
κr
切断刀以横向进给为主
κr＝90°
副偏角
κ
切断刀的两个副偏角必须对称，它们的作用是减少副切削刃和工件已加工表面间的摩擦，而且不削弱刀头强度
取κ
＝1°～1°30′
前角
γo
前角增大能使车刀刃口锋利，切割作用强，使切削省力，并使切屑顺利排出。
切断中碳钢工件时，通常取γo＝20°～30°；切断铸铁工件时，取γo＝0°～10°。
前角由R75的弧形前面自然形成
后角
αo
减少切断刀主后面和工件过渡表面间的摩擦
一般取αo＝5°～7°
副后角
α
减少切断刀副后面和工件已加工表面间的摩擦。
考虑到切断刀的刀头狭而长，两个副后角不能太大
切断刀有两个对称的副后角α
＝1°～2°
刃倾角
λs
使切屑呈直线状并自动流出，然后再卷成“宝塔形”切屑，即表6-1中的3-2锥盘旋状切屑，则不会堵塞在工件槽中
主切削刃要左高右低，取λs＝3°
主切削刃宽度
a
主切削刃太宽会因切削力太大而引起振动，并浪费工件材料；若太窄又削弱刀头强度，容易使刀头折断
一般采用经验公式计算：
a≈（0.5～0.6）
（2-1）
式中d——工件直径（mm）。
刀头长度
L
刀头太长容易引起振动甚至会使刀头折断
计算公式为：
L＝h＋（2～3）（2-2）
式中h——切入深度（mm）。
切断实心工件时，切入深度等于工件半径；切断空心工件时，切入深度等于工件的壁厚，见图2-14
例2-1切断外径为φ36mm，孔径为φ16mm的空心工件，试计算切断刀的主切削刃宽度和刀头长度。
解：
根据式2-1
a≈（0.5～0.6）
＝（0.5～0.6）
＝3～3.6mm
根据式2-2
L＝h＋（2～3）＝（
－
）＋（2～3）＝12～13mm
为了使切削顺利，在切断刀的弧形前面上磨出的卷屑槽，卷屑槽的长度应超过切入深度，。
但卷屑槽不可过深，一般槽深为0.75～1.5mm，否则会削弱刀头强度。
三、刃磨方法和步骤
1、选择砂轮、氧化铝和冷却液。
2、粗磨成形
1、两手握刀，前刀面向上。
按L×a首先刃磨右侧副后面使刀头靠左，成长方形。
2、粗磨左右副偏角和副后角，粗磨主后角。
3、精磨
a首先精磨左副后刀面，连接刀尖与圆弧相切，刀体顺时针旋转10－20，刀体水平旋转10---30，刀尖微翘30左右，同时磨出副后角和副偏角。
刀侧与砂轮的接触点应放在砂轮的边缘处。
b精磨右侧副后角和副偏角。
c修磨主后刀面和后角60---80。
d修磨前刀面和前角50----200。
e修磨刀尖圆弧。
五、刃磨容易出现的问题
1.卷屑槽不宜过深，.一般0.75-----1.5㎜。
卷屑槽太深前角过大宜扎刀，前角过大楔角减小刀头散热面积减小，使刀尖强度降低，刀具寿命降低。
下图：
2.防止磨成台阶形，切削时切屑流出不顺利，排屑困难，切削力增加刀具强度相对降低易折断。
3.两侧副后角对称相等，如两副偏角不同，一侧为副值与工件已加工表面磨擦，造成两切削刃切削力不均衡，使刀头受到一个扭力而折断。
图示：
4、两侧副偏角要对称相等平直、前宽后窄。
图示：
高速钢车刀要随时冷却以防退火。
硬质合金车刀，刃磨时不能用力过猛以防脱焊。
刃磨副刀刃时，刀侧与砂轮接触点应放在砂轮的边缘处。
切断工件
切断；在车床上把较长的工件切断成短料或将车削完成的工件从原材料上切下这种加工方法。
1．切断刀的种类｜
（1）高速钢切断刀
刀头和刀杆是同一种材料锻造而成，每到切断刀损坏以后，可以通过锻打后再使用，因此比较经济，目前应用较为广泛。
耐热性差，适宜于低速车削。
为节省高速钢材料，切刀作成片状，再夹在弹簧刀杆内，这种切断刀即节省刀具材料又富有弹性，当进给过快时刀头在弹性刀杆的作用下会自动产生让刀，这样就不容易产生扎刀而折断车刀
（2）硬质合金切断刀
刀头用硬质合金焊接而成，耐热温度高，因此适宜高速切削。
2．切断刀的安装
切断刀装夹是否正确对切断工件能否顺利进行切断的工件平面是否平直有直接的关系所以切断刀的安装要求严格
（1）切断实心工件时切断刀的主刀刃必须严格对准工件中心刀头中心线与轴线垂直。
（2）为了增加切断刀的强度刀杆不易伸出过长以防震动。
3．切断方法
（1）用直进法切断工件：
所谓直进法是指垂直于工件轴线方向切断，这种切断方法切断效率高，但对车床刀具刃磨装夹有较高的要求，否则容易造成切断刀的折断。
（2）左右借刀法切断工件：
在切削系统（刀具、工件、车床）刚性等不足的情况下可采用左右借刀法切断工件，这种方法是指切断刀在径向进给的同时，车刀在轴线方向反复的往返移动直至工件切断。
（3）反切法切断工件
反切法是指工件反转车刀反装这种切断方法易用于较大直径工件其优点
●反转切断时作用在工件上的切削力于主轴重力方向一直向下因此主轴不容易产生上下跳动所以切断工件比较平稳
●切削从下面流出不会堵塞在切削槽中因此能比较顺利的切削
但必须指出在采用反切法时卡盘与主轴的连接部分必须由保险装置否则卡盘会因倒车而脱离主轴产生事故
为了使切削顺利，在切断刀的弧形前面上磨出的卷屑槽，卷屑槽的长度应超过切入深度，见图2-16。
但卷屑槽不可过深，一般槽深为0.75～1.5mm，否则会削弱刀头强度。
在切断工件时，为使带孔工件不留边缘，实心工件的端面不留小凸头，可将切断刀的切削刃略磨斜些，见图2-15。
四、容易产生的问题和注意事项
1被切工件的平面产生凹凸其原因是
（1）切断刀两侧的刀尖刃磨或磨损不一致造成让刀，因而使工件平面产生凹凸。
（2）窄切断刀的主刀刃与工件轴心线有较大的夹角，左侧刀尖有磨损现象进给时在侧向切削力的作用下刀头易产生偏斜，势必产生工件平面内凹。
（3）主轴轴向串动。
（4）车刀安装歪斜或副刀刃没磨直。
2切断时产生震动
（1）主轴和轴承之间间隙过大。
（2）切断的棒料过大在离心力的作用下产生震动。
（3）切断刀远离支撑点。
（4）工件细长切断刀刃口太宽。
（5）切断是转速过高进给量过小。
（6）切断刀伸出过长。
3切断刀折断的原因
（1）工件装夹不牢靠切割点远离卡盘在切削力作用下工件抬起造成刀头折断。
（2）切断时排屑不良铁屑堵塞造成刀头载荷过大时刀头折断。
（3）切断刀的副偏角副后角磨的太大削弱了刀头强度使刀头折断。
（4）切断刀装夹跟工件轴心线不垂直主刀刃与轴线不等高。
（5）进给量过大切断刀前角过大。
（6）床鞍中小滑板松动切削时产生扎刀致使切断刀折断。
4切割前应调整中小滑板的松紧一般以紧为好。
5用高速钢刀切断工件时应浇注切削液，这样可以延长切断刀的使用寿命；用硬质合金切断工件时，中途不准停车否则刀刃易碎裂。
6一夹一顶或两顶尖安装工件是不能把工件直接切断的，以防切断时工件飞出伤人。
7用左右借刀法切断工件时，借刀速度应均匀，借刀距离要一致。
六．编写工艺卡片
工件切断车加工工艺过程卡
工序号
工步
工序内容
加工简图
设备
1
下料
棒料φ45mm×150mm
2
三爪自定心卡盘夹持棒料毛坯
CA6140
（1）
车平右端面
（2）
倒角C2
（3）
粗切长度5.4mm
（4）
去毛刺
（4）
精切φ30mm×5mm
（6）
测量5mm尺寸
（7）
3
检验
七．完成任务
子任务一、车刀的选用
组织形式根据任务描述及工件的分析，以组为单位讨论完成
1、车刀的形状的选择并画出车刀图形（粗车刀—精车刀）
2、硬质合金车刀主偏角副偏角前角刃倾角主后角副后角的角度标注到画好的刀图中。
3、分析刃磨中出现的几种现象
4、根据对车刀的设计到指定砂轮刃磨出车刀
5、车刀观摩（组与组交换观摩）组长记录车刀的优缺点
6、学生讲评，教师指导。
子任务二、完成工件加工
组织形式根据任务卡片由组长负责，以组为单位，查阅资料，完成加工
1、准备工件----熟悉安全文明生产的要点
2、根据工艺卡片制定详细的加工步骤，经过小组讨论后上交
3、准备工具、夹具、量具，
4、每组组员分别完成加工。
教师指导
子任务三、工件测量
组织形式由组长负责，以组为单位，相互交叉测量
1、组长分配工件
2、进行测量-----根据评分标准记录成绩
3、成绩组内观摩-----后上交教师
4、每位同学写出完成任务的心得体会
八、教师综合评价
九、作业根据子任务布置
1、容易产生的问题和注意事项。
2、切断外径为φ45mm，孔径为φ15mm的空心工件，试计算切断刀的主切削刃宽度和刀头长度。
3、刃磨切刀容易出现的问题有哪些？
窄槽加工
一、教学目标
1、掌握切槽的理论知识。
2、能合理选择切槽刀的形状、角度。
3、正确刃磨切槽刀。
4、制定切槽工艺路线和填写工艺卡片。
5、完成工件的切切槽加工。
6、了解车槽时可能产生的问题和防止方法
二、任务情形描述
汽车的气缸为什么不漏气，因为有气缸环，气缸环是镶嵌在尺寸精密的槽里面，既然是精度高，尺寸公差小。
三、设计任务图形及任务要求
任务名称
课题课时（h）
练习内容
材料
件数
工件工时
活塞
10
外圆窄槽
45号圆钢
1
30分钟
四、任务分析
1、窄槽3mm必须用车刀刀头宽度保证
2、窄槽定位尺寸25mm
3、槽深3mm
4、表面粗糙度全部1.6μm
五、切窄槽基础素材
一、在工件上车各种形状的槽子叫车沟槽。
外圆和平面上的沟槽叫外沟槽，内孔的沟槽叫内沟槽。
1沟槽的种类和作用
沟槽的形状和种类较多，常用的外沟槽有矩形沟槽、圆形沟槽、梯形沟槽等。
矩形槽的作用通常是使所装配的零件有正确的轴向位置在磨削、车螺纹、插齿等加工过程中便于退刀。
2车槽刀的安装
车槽刀的装夹是否正确，对车槽的质量有直接的影响。
如矩形车槽刀的装夹，要求垂直于工件轴线，否则车出的槽壁不会平直。
3车槽方法
（1）车精度不高的和宽度较窄矩形沟槽。
可以用刀宽等于槽宽的车槽刀，采用直进法一次进给车出。
（2）车精度较高的宽度较窄的矩形槽，一般采用两次进给车成，即第一次用刀宽窄于槽宽的槽刀粗车，两侧槽壁及槽底留精车余量，第二次进给时用等宽刀修整。
4沟槽的测量
精度要求低的沟槽，一般采用卡尺测量。
精度较高的沟槽，底径可用千分尺，槽宽可用样板、游标卡尺、塞规等检查测量。
六．编写工艺卡片
工件窄槽车加工工艺过程卡
工序号
工步
工序内容
加工简图
设备
1
下料
棒料φ35mm×150mm
2
三爪自定心卡盘夹持棒料毛坯
CA6140
（1）
车平右端面
（2）
打中心孔
（3）
一夹一顶
（4）
粗精车φ30mm外圆
（4）
定位切槽宽3mm深3mm
（6）
去毛刺
3
检验
七．完成任务
子任务一、车刀的选用
组织形式根据任务描述及工件的分析，以组为单位讨论完成
1、车刀的形状的选择并画出车刀图形。
2、硬质合金车刀主偏角副偏角前角刃倾角主后角副后角的角度标注到画好的刀图中。
3、分析刃磨中出现的几种现象
4、根据对车刀的设计到指定砂轮刃磨出车刀
5、车刀观摩（组与组交换观摩）组长记录车刀的优缺点
6、学生讲评，教师指导。
子任务二、完成工件加工
组织形式根据任务卡片由组长负责，以组为单位，查阅资料，完成加工
1、准备工件----熟悉安全文明生产的要点
2、根据工艺卡片制定详细的加工步骤，经过小组讨论后上交
3、准备工具、夹具、量具，
4、每组组员分别完成加工。
教师指导
子任务三、工件测量
组织形式由组长负责，以组为单位，相互交叉测量
1、组长分配工件
2、进行测量-----根据评分标准记录成绩
3、成绩组内观摩-----后上交教师
4、每位同学写出完成任务的心得体会
八、教师综合评价
九、作业根据子任务布置
1、切槽刀安装注意事项。
2、什么是车沟槽？
宽槽加工
一、教学目标
1、掌握切宽槽的理论知识。
2、能合理选择切槽刀的形状、角度。
3、正确刃磨切槽刀。
4、制定宽槽工艺路线和填写工艺卡片。
5、完成工件的宽槽加工。
6、了解车宽槽时可能产生的问题和防止方法
二、任务情形描述
你知道机床主轴箱的滑移齿轮，是怎样通过箱体外面的手柄产生移动的。
是通过滑块机构，滑块是是通过双联齿轮外沟槽拨动齿轮的。
三、【设计任务】
任务名称
课题课时（h）
练习内容
材料
件数
工件工时
双联齿轮
10
外圆宽槽
45号圆钢
1
30分钟
四、任务分析
1、窄槽13mm必须用一定的方法加工
2、窄槽定位尺寸30mm
3、槽深5mm，槽底平整。
4、表面粗糙度全部1.6μm
五、切宽槽基础素材
1、可以采用多次直进法车削。
●划线确定沟槽的轴向位置。
●粗车成形，在两侧槽壁及槽底留0.1——0.3㎜的精车余量。
●精车基准槽壁精确定位。
●精车第二槽壁，通过试切削保证槽宽。
●精车槽底保证槽底直径。
2、容易产生的问题和注意事项
1）车槽到和主刀刃和轴心先不平行，车出的沟槽一侧直径达另一侧直径小的竹节形。
2）要防止槽底与槽壁相交处出现圆角和槽底中间尺寸小，靠近槽壁两侧尺寸大。
3）槽壁与中心线垂，出现内槽狭窄外口大的喇叭形，造成这种现象的主要原因是。
（1）刀刃磨钝让刀。
（2）车刀刃磨角度不正确。
（3）车刀装夹不垂直。
4）槽壁与槽底产生小台阶主要原应是接刀不正确所造成。
5）用接到法车沟槽时，注意各条槽距。
6）要正确使用游标卡尺，样板、塞规、测量沟槽。
7）合理选用转速和进给量。
8）正确使用切削液。
六．编写工艺卡片
工件窄槽车加工工艺过程卡
工序号
工步
工序内容
加工简图
设备
1
下料
棒料φ55mm×60mm
2
三爪自定心卡盘夹持棒料毛坯
CA6140
（1）
车平右端面
（2）
粗车台阶工件
（3）
精车φ50mm
（4）
精车φ40mm×43mm
（4）
划出定位刻线
（6）
粗车排切槽
（7）
精车宽槽
（8）
倒角
（9）
调头
（10）
车工件总长55mm
3
检验
七．完成任务
子任务一、车刀的选用
组织形式根据任务描述及工件的分析，以组为单位讨论完成
1、车刀的形状的选择并画出车刀图形。
2、硬质合金刀头宽度与刀头长度，标注到画好的刀图中。
3、根据对车刀的设计到指定砂轮刃磨出车刀
4、车刀观摩（组与组交换观摩）组长记录车刀的优缺点
5、、学生讲评，教师指导。
子任务二、完成工件加工
组织形式根据任务卡片由组长负责，以组为单位，查阅资料，完成加工
1、准备工件----熟悉安全文明生产的要点
2、根据工艺卡片制定详细的加工步骤，经过小组讨论后上交
3、准备工具、夹具、量具，
4、每组组员分别完成加工。
教师指导
子任务三、工件测量
组织形式由组长负责，以组为单位，相互交叉测量
1、组长分配工件
2、进行测量-----根据评分标准记录成绩
3、成绩组内观摩-----后上交教师
4、每位同学写出完成任务的心得体会
八、教师综合评价
九、作业根据子任务布置
1、容易产生的问题和注意事项有哪些？
简单轴类零件的车削工艺分析
一、教学目标
1、掌握轴类零件加工的理论知识。
2、能合理选择使用车刀。
3、会轴类零件的装夹方法。
4、制定加工工艺和填写工艺卡片。
5、能正确测量工件的尺寸、形位公差。
6、了解轴类零件时可能产生的问题和防止方法
二、任务情形描述
轴是机器中的重要零件之一，用来支持旋转零件（如带轮、齿轮），传递运动和转矩。
由于长期的使用有磨坏，需替换。
三、【设计任务】
任务名称
课题课时（h）
练习内容
材料
件数
工件工时
双联齿轮
10
台阶宽槽
形位公差
45号圆钢
1
90分钟
四、任务分析
1、轴类零件有三个台阶、两个退刀槽。
2、长度有三个尺寸、外圆有三个尺寸，公差等级IT8级。
3、形位公差有两个，一个是φ35mm外圆轴线相对右端φ29mm的轴线的同轴度为φ0.02mm。
另一个是φ33mm的外圆的圆柱度为0.04mm.
4、表面粗糙度全部3.2μm
五、切宽槽基础素材
一、轴类零件的结构特征
轴通常由圆柱面、多阶台、端面和沟槽等结构组成。
轴类零件的精度要求较高，所以在车削时除了要保证尺寸精度和表面粗糙度外，还应保证其形状和位置精度的要求。
二、轴类零件的车削工艺分析
车削轴类工件时，如果轴的毛坯尺寸余量较大，又不均匀，或精度要求较高，应将粗加工与精加工分开进行。
另外根据零件的形状特点、技术要求、数量的多少和工件的安装方法，轴类零件的车削步骤应考虑以下几个方面:
1.用两顶尖装夹车削轴类工件时，一般至少要装夹三次，即粗车第一端，调头再粗车和精车另一端，最后再精车第二端。
2.车短小的工件时，一般先车一端面，这样便于确定长度方向的尺寸。
车铸铁件时，最好先倒角再车削，这样刀尖就不易遇到外皮和型砂，避免损坏车刀。
3.工件车削后还需磨削时，只需粗车和半精车，并注意留磨削余量。
4.车削阶台轴时，应先车削直径较大的一端，以避免过早地降低工件刚性。
5.在轴上车槽，一般安排在粗车和半精车之后，精车之前。
如果工件刚性好或精度要求不高，也可在精车之后再车槽。
6.车螺纹一般安排在半精车后进行，待螺纹车好后再精车各级外圆，这样可避免车螺纹时轴发生弯曲，而影响轴的精度。
若工件精度要求不高，螺纹可安排在最后车削。
7.轴类零件的定位基准，通常选用中心孔。
加工中心孔时，应先车端面后钻中心孔，以保证中心孔的加工质量。
三、轴类零件综合训练
图2-53所示，为阶台轴，工件材料为45钢，数量一件。
1.工艺分析
（1）该零件形状较简单，结构尺寸变化不大。
若其为重要用途的轴，则应选锻件毛坯;
现将其视为一般用途的轴，则选棒料毛坯比较合适。
现毛坯为45圆钢，φ40×240mm。
（2）该零件有三个阶台面、两处直槽，前后两端阶台同轴度误差为φ0.02mm，中段轴颈有圆柱度要求，其允差值为0.04mm，且只许左大右小。
总的来说，该零件结构虽然不复杂，但其精度要求比较高，因此在加工方法上应采取以下技术措施:
分粗、精加工阶段。
粗车时工件采取一夹一顶的安装方法;精车时采取两顶尖支撑的方法。
切槽安排在精车后进行。
粗加工阶段应校正好车床锥度，以保证工件对圆柱度的要求。
加工过程中应从加工步骤的安排、工件安装、车刀刃磨等诸多方面尽量减小工件的变形。
2.加工步骤
（1）检查坯料，毛坯伸出三爪自定心卡盘长度约40mm，找正后夹紧。
车端面、钻中心孔B2.5/8.0。
粗车外圆φ35×25mm。
（2）工件调头夹持φ35mm外圆处，找正后夹紧。
车端面并保证总长230mm，钻中心孔B2.5/8.0。
（3）一夹一顶，粗车整段外圆φ36mm（除夹紧处φ35mm外）。
（4）调头一夹（夹φ36mm处外圆）一顶，粗车右端各处尺寸:
1）车φ29mm处外圆至φ29.8mm、长29.5mm。
2）车φ33mm处外圆至φ35mm、表面粗糙度Ra3.2µm，长120mm。
检查并校正锥度后，再将外圆车至φ33.8mm。
（5）修研两端中心孔。
（6）工件调头，两顶尖安装。
精车左端外圆至φ35mm，表面粗糙度Ra3.2µm。
倒角1×45°。
（7）工件调头、两顶尖安装。
精车右端各处尺寸:
1）车外圆φ29mm，长30mm，表面粗糙度Ra3.2µm。
倒角1×45°。
.
2）复检锥度后，车外圆¢33rnm，保证长度120rnm，表面粗糙度Ra3.2µm。
（8）车两处3×l直沟槽。
（9）检查两端外圆同轴度、中段阶台圆柱度及各处尺寸合乎图样要求后，卸下工件。
3.容易产生的问题和注意事项
（1）一夹一顶车削，通常要用轴向限位支撑，否则在轴向切削力的作用下，工件容易产生轴向移动。
故应随时注意后顶尖的松动情况，并及时给予调整，以防发生事故。
（2）顶尖支顶不能过松或过紧。
过松，工件跳动，形成扁圆，同轴度误差较大，过紧，
易产生摩擦热，易烧坏死顶尖，工件要产生热变形。
随时注意后顶尖的润滑。
（3）不准用手清除切屑，以防割破手指。
（4）粗车多阶台工件时，阶台长度余量一般只需留右端第一挡。
（5）阶台处，应注意保持长度尺寸的准确。
（6）注意工件锥度的方向性。
（7）按规定要求检测工件的形位误差。
表2-5车削轴类工件时产生废品的原因及预防方法
废品种类
产生原因
预防方法
尺
寸
精
度
达
不
到
要
求
1．看错图样或刻度盘使用不当
2．没有进行试车削
3．量具有误差或测量不正确
4．由于切削热的影响，使工件尺寸发生变化
5．机动进给没有及时关闭，使车刀进给长度超过台阶长度
6．车槽时，车槽刀主切削刃太宽或太窄，使槽宽不正确
7．尺寸计算错误，使槽的深度不正确
1．必须看清图样的尺寸要求，正确使用刻度盘，看清刻度值
2．根据加工余量算出背吃刀量，进行试车削，然后修正背吃刀量
3．量具使用前，必须检查和调整零位，正确掌握测量方法
4．不能在工件温度较高时测量；如测量，应掌握工件的收缩情况，或浇注切削液，降低工件温度
5．注意及时关闭机动进给；或提前关闭机动进给，再用手动进给到长度尺寸
6．根据槽
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