第八章复杂工件 备课.docx

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第八章复杂工件备课

课题序号

67、68

授课班级

07技机1、2

授课课时

2

授课形式

新授

授课章节名称

§8、1在花盘和花盘角铁上车削

使用教具

无

教学目的

掌握在花盘和角铁上车削工件的方法与注意事项

教学重点

在花盘和角铁上车削工件的方法与注意事项

教学难点

在花盘和角铁上车削工件的方法与注意事项

课外作业

P2631

教学后记

教学过程

主要教学内容及步骤

Ⅰ、导入

Ⅱ、新授

Ⅲ、小结

在大批量生产中产品的批量较大且零件形状比较复杂，此时既需要高的生产率又需要保证加工质量，必要是必须使用一些夹具。

本节课就来介绍这些夹具。

§8、1在花盘和花盘角铁上车削

一、奇形零件

在车工加工中经常碰到一些外形不规则的奇形零件。

这些奇形零件在外形上一般比较复杂，加工时也有一定的难度。

二、花盘的应用：

车削加工中，有时会遇到一些外形复杂和不规则的零件，如轴承座、双孔连杆、齿轮油泵体等。

这些零件不能用三爪、四爪卡盘装夹，而必须使用花盘，角铁等专用夹具装夹。

在花盘角铁上加工工件比一般装夹方法要复杂得多，它要考虑怎样选择基准面，如何用既简便又牢固的方法把工件夹紧，此外还得考虑工件转动时的平衡和安全等问题。

如轴承座零件，要求被加工表面（园柱孔轴线）内轴线与基准面（轴承座底平面）互相平行。

花盘是安装在车床主轴上的一个大圆盘，其端面有许多长槽，用以穿放螺拴，压紧工件。

花盘的端面需平整，且应与主轴中心线垂直。

被加工零件回转表面的轴线与基准面相垂直，且表面外形复杂的零件可以装夹在花盘上加工。

三、角铁的应用

被加工零件回转表面的轴线与基准面相平行、且表面外形复杂的零件可以装夹在角铁上加工。

为保证加工表面轴线与基准平行，装角铁时须用百分表测量角铁平面是否与主轴轴线平行。

同时还需校正角铁平面到主轴轴线的高度，此高度等于轴承座的中心高。

根据工件的结构特征和加工部位的需要，使用弯板（有两个互相垂直平面的角铁），工件装夹在弯板上，弯板固定在花盘上。

工件在花盘上最后压紧前，应根据工件上预先划好的基准线进行位置的校正。

】

另外在角铁中还有一种可调角铁，在使用时很方便。

对小型工件我们还经常使用到微型角铁，这种角铁具有体积小这、制造简单、使用方便等特点。

 §8、1在花盘和花盘角铁上车削

一、奇形零件

二、花盘的应用：

三、角铁的应用

课题序号

69、70

授课班级

07技机1、2

授课课时

2

授课形式

新授

授课章

节名称

§8、2车削偏心工件

使用教具

无

教学目的

掌握偏心工件的车削方法，以四爪卡盘为主

教学重点

在四爪卡盘上车偏心工件

教学难点

在四爪卡盘上车偏心工件

课外作业

P2632

教学后记

教学过程

主要教学内容及步骤

Ⅰ、导入

Ⅱ、新授

Ⅲ、小结

我们在日常生活中经常碰到一些机器，把回转运动变为往复直线运动或把往复直线运动变为回转运动。

此时就要用到偏心零件，偏心零件如何加工呢？

本节课就来学习。

§8、2车削偏心工件

一、偏心工件的术语

偏心工件就是零件的外圆和外圆或外圆与内孔的轴线平行而不相重合，偏一个距离的工件。

这两条平行轴线之间的距离称为偏心距。

外圆与外圆偏心的零件叫做偏心轴或偏心盘；外圆与内孔偏心的零件叫偏心套。

如图所示。

在机械传动中，回转运动变为往复直线运动或往复直线运动变为回转运动，一般都是利用偏心零件来完成的。

例如车床床头箱用偏心工件带动的润滑泵，汽车发动机中的曲轴等。

偏心轴、偏心套一般都是在车床上加工。

它们的加工原理基本相同；主要是在装夹方面采取措施，即把需要加工的偏心部分的轴线找正到与车床主轴旋转轴线相重合。

一般车偏心工件的方法有5种，即在三爪卡盘上车偏心工件，在四爪卡盘上车偏心工件，在两顶尖间车偏心工件，在偏心卡盘上车偏心工件，在专用夹具上车偏心工件。

结合中级车工教学大纲要求和生产实习需要，本课题中我们只重点介绍前两种车偏心工件的方法。

为确保偏心零件使用中的工作精度，加工时其关键技术要求是控制好轴线间的平行度和偏心距精度。

二、车削偏心工件的方法

1、在四爪卡盘上车偏心工件

以下图所示偏心轴为例，其划线及操作步骤为：

（1）.把工件毛胚车成圆轴，使它的直径等于D,长度等于L。

在轴的两端面和外圆上涂色，然后把它放在V形槽铁上进行划线，用高度尺（或划针盘）先在端面上和外圆上划一组与工件中心线等高的水平线。

（2）.把工件转动90°，用角尺对齐已划好的端面线，再在端面上和外圆上划另一组水平线。

（3）.用两角划规以偏心距e为半径，在工件的端面上取偏心距e值，作出偏心点。

以偏心点为圆心，偏心圆半径为半径划出偏心圆，并用样冲在所划的线上打好样冲眼。

这些样冲眼应打在线上，不能歪斜，否则会产生偏心距误差。

（4）.把划好线的工件装在四爪卡盘上。

在装夹时，先调节卡盘的两爪，使其呈不对称位置，另两爪成对称位置，工件偏心圆线在卡盘中央。

（5）.在床面上放好小平板和划针盘，针尖对准偏心圆线，校正偏心圆。

然后把针尖对准外圆水平线，如图9.6a所示，自左至右检查水平线是否水平。

把工件转动90°，用同样的方法检查另一条水平线，然后紧固卡脚和复查工件装夹情况。

（6）.工件校准后，把四爪再拧紧一遍，即可进行切削。

在初切削时，进给量要小，切削深度要浅，等工件车圆后切削用量可以适当增加，否则就会损坏车刀或使工件移位。

如上图：

特点工件数量较少，长度较短，不便在两顶尖上装夹时，可装夹在四爪卡盘上车偏心工件。

2、在两顶尖上车偏心工件

一般的偏心轴，只要两端面能钻出中心孔，有鸡心卡头的装夹位置，都能在两顶尖上车偏心工件

§8、2车削偏心工件

一、偏心工件的术语

偏心工件就是零件的外圆和外圆或外圆与内孔的轴线平行而不相重合，偏一个距离的工件。

这两条平行轴线之间的距离称为偏心距。

外圆与外圆偏心的零件叫做偏心轴或偏心盘；

外圆与内孔偏心的零件叫偏心套。

二、车削偏心工件的方法

1、在四爪卡盘上车偏心工件

特点工件数量较少，长度较短，不便在两顶尖上装夹时，可装夹在四爪卡盘上车偏心工件。

2、在两顶尖上车偏心工件

一般的偏心轴，只要两端面能钻出中心孔，有鸡心卡头的装夹位置，都能在两顶尖上车偏心工件

课题序号

71、72

授课班级

07技机1、2

授课课时

2

授课形式

新授

授课章

节名称

§8、2车削偏心工件

使用教具

无

教学目的

掌握偏心工件的车削方法，以三爪卡盘为主

教学重点

在三爪卡盘上车偏心工件

教学难点

在三爪卡盘上车偏心工件

课外作业

P2633、4

教学后记

教学过程

主要教学内容及步骤

Ⅰ、导入

Ⅱ、新授

Ⅲ、小结

在上节课我们学习的四爪卡盘车削偏心零件的基础上，我们本节课主要来探讨在三爪自定心卡盘上如何来加工偏心零件。

§7、2工件的定位与夹紧

一、偏心工件的术语

二、车削偏心工件的方法

1、在四爪卡盘上车偏心工件

2、在两顶尖上车偏心工件

3、在三爪卡盘上车偏心工件

1）车削方法

长度较短的偏心工件，可以在三爪卡盘上进行车削。

先把偏心工件中的非偏心部分的外圆车好，随后在卡盘任意一个卡爪与工件接处面之间，垫上一块预先选好厚度的垫片，经校正母线与偏心距，并把工件夹紧后，即可车削。

垫片厚度可用近似公式计算；垫片厚度Ｘ＝1.5e（偏心距）。

若使计算更精确一些，则需在近似公式中带入偏心距修正值k来计算和调整垫片厚度，则近似公式为：

垫片厚度

x=1.5e+k

k≈1.5△e

△e=e-e测

式中：

e---工件偏心距；

k---偏心距修正值，正负按实测结果确定；

△e---试切后实测偏心距误差;

e测---试切后，实测偏心距。

2）偏心工件的测量、检查工件调整校正侧母线和偏心距时，主要是用带有磁力表座的百分表在车床上进行（如下图），直至符合要求后方可进行车削。

待工件车好后为确定偏心距是否符合要求，还需进行最后检查。

方法是把工件放入v型铁中，用百分表在偏心圆处测量，缓慢转动工件，观察其跳动量是否为8mm。

4、在偏心卡盘上车偏心工件

车削精度较高的偏心工件时，可以用偏心卡盘来车削。

5、在专用偏心夹具上车偏心工件

加工数量较多、偏心距精度要求较高的工件时，可以制造专用偏心夹具来装夹和车削一、工件的定位

三、偏心距的测量

两端有中心孔的偏心轴，如果偏心距较小，可在两顶尖间测量偏心距。

测量时，把工件装夹在两顶尖之间，百分表的测头与偏心轴接触，手动转动偏心轴，百分表上指示出的最大值和最小值之差的一半就等于偏心距。

偏心套的偏心距也可以用类似上述的方法来测量，但必须将偏心套套在心轴上，再在两顶尖之间测量。

偏心距较大的工件，因为受到百分表测量范围的限制，或无中心孔的偏心工件，就不能用上述方法测量。

这时可用见解测量偏心距的方法，见下图，测量时，把V形架放在平板上，并把工件安放在V形架中，转动偏心轴，用百分表测量出偏心轴的最高点，找出最高点后，把工件固定。

再将百分表水平移动，测出偏心轴外圆到基准轴外圆之间的距离a，然后用下式计算出偏心距e：

E=（D/2）-（d/2）-a

式中D——基准轴直径，mm;

d——偏心轴直径，mm;

a——基准轴外圆到偏心轴外圆之间的最小距离，mm。

§7、2工件的定位与夹紧

一、偏心工件的术语

二、车削偏心工件的方法

1、在四爪卡盘上车偏心工件

2、在两顶尖上车偏心工件

3、在三爪卡盘上车偏心工件

4、在偏心卡盘上车偏心工件

5、在专用偏心夹具上车偏心工件

三、偏心距的测量

课题序号

73、74

授课班级

07技机1、2

授课课时

2

授课形式

新授

授课章

节名称

§8、4车削薄壁工件

使用教具

无

教学目的

掌握薄壁工件的特点及加工方法

教学重点

薄壁工件的特点及加工方法

教学难点

薄壁工件的特点及加工方法

课外作业

P2635

教学后记

教学过程

主要教学内容及步骤

Ⅰ、导入

Ⅱ、新授

Ⅲ、小结

我们在车削过程中经常碰到一类薄壁工件，这类工件在受夹紧力后极易变形，从而无法保证加工质量。

那么薄壁工件到底如何加工呢？

§8、4车削薄壁工件

一、薄壁工件的特点

1、因变形影响工件的尺寸精度和形位精度

2、因工件壁较薄，切削热会引起工件的热变形

3、因切削力的作用，影响工件产生振动和变形

二、防止和减少薄壁工件变形的方法

1、夹紧力适中：

把薄壁工件的加工分为粗车和精车

2、合理选择车刀刀具的几何参数

3、增加装夹接触面积

增大装夹时的接触面积，可采用特制的软卡爪和开缝套筒。

4、应用轴向夹紧夹具

车削薄壁工件时，最好能采用轴向夹紧的方法，如专用的轴向夹紧装置（如下图）

5、增加工件的工艺肋

工件装夹时，在夹紧力的作用线上增加辅助支承和工艺肋，可有效的防止工件的夹紧变形。

6、浇注充分的切削液

浇注充分的切削液，不仅能提高表面质量，还可减少工件的热变形。

三、薄壁工件的车削

1、车削较短的薄壁工件

车削较短的薄壁工件时，最好在一次装夹中完成。

车削步骤是：

（1）车端面及粗车外圆

（2）钻孔，粗车内孔

（3）在加注充分切削液和车刀锋利前提下，精车外圆及内孔

（4）切断

（5）在心轴（或采用开缝套筒、软卡爪）上车另一端面和倒角。

2、车削直径较大、精度要求较高的薄壁工件

直径较大、精度要求较高的薄壁工件，最好能在花盘上车削。

在花盘上车削的装夹方法采用轴向夹紧，这样能有效地防止车削时工件变形。

§8、4车削薄壁工件

一、薄壁工件的特点

1、因变形影响工件的尺寸精度和形位精度

2、因工件壁较薄，切削热会引起工件的热变形

3、因切削力的作用，影响工件产生振动和变形

二、防止和减少薄壁工件变形的方法

1、夹紧力适中：

把薄壁工件的加工分为粗车和精车

2、合理选择车刀刀具的几何参数

3、增加装夹接触面积

4、应用轴向夹紧夹具

5、增加工件的工艺肋

6、浇注充分的切削液

三、薄壁工件的车削

1、车削较短的薄壁工件

2、车削直径较大、精度要求较高的薄壁工件

课题序号

75、76

授课班级

07技机1、2

授课课时

2

授课形式

新授

授课章

节名称

§8、5车削细长轴

使用教具

无

教学目的

掌握细长轴的特点及加工方法

教学重点

细长轴的特点及加工方法

教学难点

细长轴的特点及加工方法

课外作业

P2636、7

教学后记

教学过程

主要教学内容及步骤

Ⅰ、导入

Ⅱ、新授

Ⅲ、小结

前面几节课学习了零件的定位原理在真正定位时使用何种定位元件，各种定位元件又如何起作用呢？

本节课就来探讨这个问题。

§8、5车削细长轴

一、细长轴的特点：

细长轴：

长度与直径之比大于25的轴类工件

由于细长轴本身的刚度低，车削时又受切削力、重力、切削热等因素的影响，容易产生弯曲变形以及振动、锥度、腰鼓形、竹节形等缺陷，难以保证加工精度

但只要抓住中心架和跟刀架的使用、解决工件热变形伸长以及合理选择车刀的几何参数三个关键技术，问题就迎刃而解了

二、车细长轴的车刀

1、一般细长轴车刀的主偏角选80°～93°

2、前角一般取15°～30°

3、前面应磨有R1.5～3㎜的圆弧形断屑槽

4、选择正值刃倾角，通常取3°～10°

5、应选择较小的刀尖圆弧半径（一般＜0.3㎜）倒棱宽度一般取0.5f

6、要求切削刃表面粗糙度≤0.4微米

三、车细长轴的方法

1、合理使用中心架和跟刀架

（1）中心架的使用：

一般在车削细长轴时，用中心架来增加工件的刚性，当工件可以进行分段切削时，中心架支承在工件中间，如下图所示。

在工件装上中心架之前，必须在毛坯中部车出一段支承中心架支承爪的沟槽，其表面粗糙及圆柱误差要小，并在支承爪与工件接触处经常加润滑油。

为提高工件精度，车削前应将工件轴线调整到与机床主轴回转中心同轴。

用中心架支承车削细长轴

   当车削支承中心架的沟槽比较困难或一些中段不需加工的细长轴时，可用过渡套筒，使支承爪与过渡套筒的外表面接触，过渡套筒的两端各装有四个螺钉，用这些螺钉夹住毛坯表面，并调整套筒外圆的轴线与主轴旋转轴线相重合。

中心架的应用有两种情况：

①加工细长阶梯轴的各外圆，一般将中心架支承在轴的中间部位，先车右端各外圆，调头后再车另一端的外圆。

②加工长轴或长筒的端面，以及端部的孔和螺纹等，可用卡盘夹持工件左端，用中心架支承右端

（2）用跟刀架支承车细长轴

   对不适宜调头车削的细长轴，不能用中心架支承，而要用跟刀架支承进行车削，以增加工件的刚性，如图下所示。

跟刀架固定在床鞍上，一般有两个支承爪，它可以跟随车刀移动，抵消径向切削力，提高车削细长轴的形状精度和减小表面粗糙度，如下图a所示为两爪跟刀架，因为车刀给工件的切削抗力F’r，使工件贴在跟刀架的两个支承爪上，但由于工件本身的向下重力，以及偶然的弯曲，车削时会瞬时离开支承爪、接触支承爪时产生振动。

所以比较理想的中心架需要用三爪中心架，如下图b所示。

此时，由三爪和车刀抵住工件，使之上下、左右都不能移动，车削时稳定，不易产生振动。

c）跟刀架使用

1.三爪卡盘2.工件3.跟刀架4.顶尖

2、减少工件的热变形伸长

减少热变形伸长可用以下几个措施：

（1）使用弹性回转顶尖

（2）采用浮动夹紧和反向进给车削

（3）加注充分的切削液

（4）保持刀具锋利

§8、5车削细长轴

一、细长轴的特点：

二、车细长轴的车刀

三、车细长轴的方法

1、合理使用中心架和跟刀架

（1）中心架的使用：

（2）用跟刀架支承车细长轴

2、减少工件的热变形伸长

17.jpg（26.4KB）

2008-3-1418:

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