車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一課件

項(xiàng)目1車削加工的基本知識(shí)項(xiàng)目1車削加工的基本知識(shí)11.1入門知識(shí)一、車床簡(jiǎn)介1.車床主要組成車床主要由主軸變速箱、交換齒輪箱、進(jìn)給箱、溜板部分、刀架、尾座及冷卻、照明等部分組成。1.1入門知識(shí)一、車床簡(jiǎn)介2（1）主軸變速箱主軸變速箱簡(jiǎn)稱主軸箱。其主要作用是使主軸獲得不同的轉(zhuǎn)速。主軸用來安裝卡盤，卡盤用來裝夾工件。（2）交換齒輪箱作用：把主軸運(yùn)動(dòng)傳給進(jìn)給箱，在必要時(shí)調(diào)換箱內(nèi)齒輪后，可以車削各種不同螺距的螺紋。（3）進(jìn)給箱進(jìn)給箱：利用箱內(nèi)的齒輪機(jī)構(gòu)，把主軸傳遞的動(dòng)力傳給光杠或絲杠；變換箱外的手柄，可以使光杠或絲杠得到不同的轉(zhuǎn)速。絲杠：用來車削螺紋光杠：用來帶動(dòng)溜板箱，使車刀做橫向或者縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。（4）溜板箱作用：把光杠或絲杠傳來的運(yùn)動(dòng)傳遞給床鞍及中滑板，以形成車刀縱向或橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件3（5）床鞍和滑板床鞍用于支承滑板與實(shí)施縱向進(jìn)給?；宸种谢搴托』?，中滑板用于橫向進(jìn)給，小滑板用于對(duì)刀、短距離的縱向進(jìn)給、車圓錐等。（6）刀架刀架用于裝夾車刀（7）尾座尾座用途廣泛，裝上頂尖可支頂工件；裝上鉆頭可鉆孔；裝上板牙、絲錐可套螺紋和攻螺紋；裝上鉸刀可鉸孔等。（8）床身精度要求比較高。作用:支承車床其它部件，是床鞍和尾座的導(dǎo)向部分。（9）冷卻部分作用：給切削區(qū)澆注充分的切削液，降低切削溫度，提高工件加工質(zhì)量和刀具壽命。（5）床鞍和滑板4車削運(yùn)動(dòng)和切削用量1.車削運(yùn)動(dòng)車床的切削運(yùn)動(dòng)主要是指工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和車刀的直線運(yùn)動(dòng)。（1）.主運(yùn)動(dòng)車削時(shí)形成車削速度的運(yùn)動(dòng)。工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)就是主運(yùn)動(dòng)。（2）.進(jìn)給運(yùn)動(dòng)使工件多余材料不斷被車去的運(yùn)動(dòng)。2.車削時(shí)工件上形成的表面（1）待加工表面（2）已加工表面（3）過渡表面車削運(yùn)動(dòng)和切削用量5車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件6車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件7車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件8車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件93.切削用量切削用量(又稱切削有三要素)是衡量車削運(yùn)動(dòng)大小的參量?！邢饔昧堪ū吵缘读俊⑦M(jìn)給量和切削速度。即：3.切削用量10車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件11練習(xí)題車削半徑為60mm的工件，若選切削速度為60m/min，試求車床主軸轉(zhuǎn)速。練習(xí)題車削半徑為60mm的工件，若選切削速度為60m/min12車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件13№№14三、車床潤(rùn)滑與保養(yǎng)1.車床的潤(rùn)滑2.車床的保養(yǎng)四、切削液1.切削液的作用（1）冷卻作用（2）潤(rùn)滑作用（3）清洗作用（4）防銹作用2.切削液的種類（1）乳化液（2）切削油3.切削液的選擇五、安全文明生產(chǎn)三、車床潤(rùn)滑與保養(yǎng)151.2車刀1.2車刀16一、常用車刀材料1.對(duì)車刀切削部分材料的要求（1）硬度高（2）耐磨性好（3）耐熱性好（4）有足夠的強(qiáng)度和韌性（5）有良好的工藝性能2.常用車刀材料常用車刀材料有高速鋼和硬質(zhì)合金兩大類。常用的硬質(zhì)合金有三類：鎢鈷類（K類）鎢鈦鈷類（P類）鎢鈦鉭鈷類（M類）一、常用車刀材料17二、常用車刀的種類和用途1.車刀的種類2.車刀的用途二、常用車刀的種類和用途18車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件19車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件203.硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀3.硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀21三、車刀的主要角度1、車刀的組成（1）前刀面（2）后刀面（3）主切削刃（4）副切削刃（5）刀尖（6）修光刃三、車刀的主要角度1、車刀的組成22車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件23車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件24車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件25車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件26車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件27車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件28車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件29車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件302.測(cè)量車刀角度的輔助平面2.測(cè)量車刀角度的輔助平面31車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件32車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件33車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件34車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件35車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件36車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件37車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件38車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件39車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件40車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件41車工工藝與技能訓(xùn)練-第二版-項(xiàng)目一ppt課件42五、車刀的磨損及車刀的刃磨非正常磨損-破損突發(fā)的破壞，隨機(jī)的磨鈍失效正常磨損正常工作時(shí)逐漸產(chǎn)生的損耗五、車刀的磨損及車刀的刃磨非正常磨損-破損磨正常磨損431、車刀的正常磨損1、車刀的正常磨損442.刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)◆磨鈍標(biāo)準(zhǔn)—刀具磨損到一定限度就不能繼續(xù)使用。這個(gè)磨損限度稱為磨鈍標(biāo)準(zhǔn)?！暨x擇原則小廠、有經(jīng)驗(yàn)工人根據(jù)一些現(xiàn)象來判斷刀具是否磨鈍；3.刀具壽命：指一把刀具從投入切削起，直到刀具達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止的時(shí)間總和。刀具耐用度：是刀具兩次刃磨之間實(shí)際進(jìn)行切削的時(shí)間。切削用量對(duì)刀具耐用度T的影響：v最大，f次之，ap最小。

2.刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)◆磨鈍標(biāo)準(zhǔn)—刀具磨損到一定限度就不能繼續(xù)使用454.刀具刃磨車刀的刃磨一般有機(jī)械刃磨和手工刃磨兩種。進(jìn)行車刀刃磨時(shí)，必備有磨刀砂輪。

(1)砂輪的選擇

常用的砂輪有兩種，一種是氧化鋁砂輪，另一種是碳化硅砂輪。刃磨時(shí)必須根據(jù)刀具材料來選用砂輪。氧化鋁砂輪多呈白色，其砂粒韌性好，較鋒利，但硬度稍低，常用來刃磨高速鋼車刀和碳素工具鋼刀具；而呈綠色的碳化硅砂輪的砂粒硬度高，切削性能好，但較脆，常用來刃磨硬質(zhì)合金刀具。4.刀具刃磨46另外，還可采用人造金剛石砂輪刃磨刀具，這種砂輪既可刃磨硬質(zhì)合金刀具，也可磨削玻璃、陶瓷等高硬度材料。砂輪的粗細(xì)以粒度表示，一般分為36#、60#、80#和120#等級(jí)別，粒度愈大則表示組成砂輪的磨料愈細(xì)，反之則愈粗。一般粗磨時(shí)選用粒度小顆粒粗的平形砂輪，精磨時(shí)選用粒度大顆粒細(xì)的杯形砂輪。 ⑵手工刃磨的方法和步驟 ①粗磨主后面同時(shí)磨出主偏角及主后角。如圖1-1（a）所示。 ②粗磨副后面同時(shí)磨出副偏角及副后角，如圖1-1（b）所示。另外，還可采用人造金剛石砂輪刃磨刀具，這種砂輪既可刃磨硬47③磨前面同時(shí)磨出前角，如圖1-2所示。 ④磨斷屑槽其目的是使斷屑容易。斷屑槽常見的形式有圓弧型和直線型兩種，如圖1-3所示。刃磨圓弧斷屑槽，必須先把砂輪的外圓與平面的相交處修整成相應(yīng)的圓弧。刃磨直線形斷屑槽，其砂輪的外圓與平面的相交處必須修整得比較尖銳。刃磨時(shí)，刀尖可向上或向下磨削。

（a）（b）圖1-1粗磨后角、副后角（a）粗磨后角（b）粗磨副后角③磨前面同時(shí)磨出前角，如圖1-2所示。（48圖1-2粗磨前面（a）（b）圖1-3斷屑槽的型式（a）圓弧型（b）直線型

圖1-2粗磨前面（a）（b）49磨削斷屑槽時(shí)，注意刃磨時(shí)的起點(diǎn)位置應(yīng)和刀尖、主切削刃離開一小段距離，以防止將刀尖和切削刃磨坍，磨削時(shí)用力不能過大，應(yīng)將車刀沿刀桿方向上下緩慢移動(dòng)。刃磨斷屑槽的方法如圖1-4所示。 ⑤精磨主后面和副后面刃磨方法如圖1-5所示，刃磨時(shí)，將車刀底平面靠在調(diào)整好角度的臺(tái)板上，刀刃輕輕靠在砂輪的端面上并沿砂輪端面緩慢地左右移動(dòng)，使砂輪磨損均勻，保證車刀刃口平直。磨削斷屑槽時(shí)，注意刃磨時(shí)的起點(diǎn)位置應(yīng)和刀尖、主切50（a）（b）圖1-4刃磨斷屑槽的方法（a）向下磨（b）向上磨圖1-5精磨主后面和副后面（a）（b）圖1-5精磨主后面和副后51⑥磨負(fù)倒棱刃磨方法如圖1-6所示，刃磨時(shí)，用力要輕微，車刀要沿主刀刃的后端向刀尖方向擺動(dòng)。磨削方法有直磨法和橫磨法，多用直磨法。負(fù)倒棱的寬度一般為進(jìn)給量的（0.5～0.8）倍，負(fù)倒棱傾斜角為（-5o～-10o）。（a）（b）（c）圖1-6負(fù)倒棱及磨負(fù)倒棱的方法（a）負(fù)倒棱（b）直磨法（c）橫磨法⑥磨負(fù)倒棱刃磨方法如圖1-6所示，刃磨時(shí)，用力要輕微，52⑦磨過渡刃過渡刃有直線形和圓弧形兩種，刃磨方法與精磨后面時(shí)基本相同。對(duì)于車削較硬材料的車刀，也可以在過渡刃上磨出負(fù)倒棱；對(duì)于大進(jìn)給量車削的車刀，可以用同樣的方法在副切削刃上磨出修光刃。采用的砂輪與精磨后面時(shí)所用的砂輪相同。 ⑧研磨為了保證工件表面加工質(zhì)量，對(duì)精加工使用的車刀，常進(jìn)行研磨。研磨時(shí)，用油石加一些機(jī)油，然后在刀刃附近的前面和后面以及刀尖處貼平進(jìn)行研磨，直到車刀表面光潔，看不出磨削痕跡為止。這樣既可使刀刃鋒利，又能延長(zhǎng)車刀的使用壽命。如圖1-7所示。圖1-7用油石研磨車刀⑦磨過渡刃過渡刃有直線形和圓弧形兩種，刃磨方法與精磨后53⑶車刀刃磨的注意事項(xiàng) ①刃磨時(shí)，握刀姿勢(shì)要正確，雙手拿穩(wěn)車刀，使刀桿靠于支架，并讓被磨表面輕貼砂輪。用力要均勻，不能抖動(dòng)。 ②磨碳素鋼、高速鋼及合金鋼時(shí)，要及時(shí)將發(fā)熱的刀頭放入水中冷卻，以防刀刃退火，失去其硬度；磨硬質(zhì)合金刀具時(shí)，不需要進(jìn)行冷卻，否則，刀頭的急冷會(huì)導(dǎo)致刀片碎裂。 ③在盤形砂輪上磨刀時(shí)，盡量避免在砂輪端面上刃磨；在杯形砂輪上磨刀時(shí)，不準(zhǔn)使用砂輪的內(nèi)圈。④刃磨時(shí)，刀具應(yīng)往復(fù)移動(dòng)，固定在砂輪某處磨刀，會(huì)導(dǎo)致該處形成凹坑，不利于以后的刃磨。同時(shí)，砂輪表面要經(jīng)常修整，以保證刃磨質(zhì)量。 ⑤刃磨結(jié)束后，隨手關(guān)閉砂輪機(jī)電源。⑶車刀刃磨的注意事項(xiàng)541.3切削用量的選擇一、選擇切削用量的意義

合理選擇切削用量對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、延長(zhǎng)車刀使用壽命、保證加工質(zhì)量、增加經(jīng)濟(jì)效益都有十分重要的意義。切削用量是否合理的標(biāo)準(zhǔn)是：（1）是否能保證工具表面的加工質(zhì)量。（2）在機(jī)床剛性允許的條件下是否能充分發(fā)揮機(jī)床的功率。（3）在保證加工質(zhì)量和刀具壽命條件下是否能充分發(fā)揮刀具的切削性能。1.3切削用量的選擇一、選擇切削用量的意義55二、選擇切削用量的原則1.粗車時(shí)切削用量的選擇粗車時(shí)主要以提高生產(chǎn)率為主，應(yīng)盡快地把多余材料切除，原則上應(yīng)選大的切削用量，但又不能將切削用量三要素同時(shí)增大。2.半精車、精車時(shí)切削用量的選擇精車、半精車的進(jìn)給量應(yīng)選得小一些，切削速度應(yīng)根據(jù)刀具材料選擇。高速鋼車刀應(yīng)選較低切削速度（

vc<5m/min）；硬質(zhì)合金車刀應(yīng)選擇較高的切削速度（vc>80m/min）。

二、選擇切削用量的原則561.4金屬切削過程一、切削的類型1.帶狀切屑：用大前角刀具、高切削速度、小進(jìn)給量加工塑性材料時(shí)出現(xiàn)。形成帶狀切屑時(shí)，切削力平穩(wěn)，表面光潔，但切屑連續(xù)不斷，不安全或容易刮傷已加工表面。2.節(jié)狀切屑：用低切削速度，大進(jìn)給量加工中等硬度的鋼材時(shí)出現(xiàn)。形成這種切屑時(shí)，金屬經(jīng)彈性變形、塑性變形、擠裂和切離階段，是典型的切削過程，但切削力波動(dòng)大，工件表面粗糙。3.崩碎切屑：加工鑄鐵、黃銅等脆性材料時(shí)出現(xiàn)，形成這種切屑時(shí)，切削熱和切削力均集中在刀刃和刀尖，刀具容易磨損。1.4金屬切削過程一、切削的類型574.單元切屑：菱形單元分離體，較低vc，較大ap，f加工硬度較高塑性較差金屬時(shí)產(chǎn)生。4.單元切屑：菱形單元分離體，較低vc，較58二、積屑瘤

當(dāng)切屑沿前刀面流出時(shí)，與前刀面接觸的切屑底層受到摩擦阻力，速度變慢，形成滯流層，于是，金屬粘附在切削刃附近，形成了積屑瘤。積屑瘤的影響：1、保護(hù)切削刃，粗加工時(shí)，希望產(chǎn)生積屑瘤2、本身不斷形成和脫落，會(huì)引起振動(dòng)，影響工件表面粗糙度，精加工不希望產(chǎn)生積屑瘤。二、積屑瘤積屑瘤的影響：59三、切削力1、切向力（切削力）Fz：總切削力在主運(yùn)動(dòng)方向上的正投影，其大小約占總切削力的95~99%,是三個(gè)分力中最大的。消耗功率最多的分力，它是機(jī)床動(dòng)力、重要零件的強(qiáng)度和剛度設(shè)計(jì)和校核的主要依據(jù)；2、軸向力（進(jìn)給力）Fx:總切削力在進(jìn)給方向上的正投影，其大小約占總切削力的1~5%,它是設(shè)計(jì)和驗(yàn)算機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)必須的參數(shù)；3、徑向力（背向力）Fy:總切削力在垂直工作平面上的分力，它作用在工件剛性較差的方向，容易使工件變形，同時(shí)引起振動(dòng)，影響加工精度。所以加工剛性較差的工件（如細(xì)長(zhǎng)軸）時(shí)，應(yīng)該力求減少切削力。三、切削力60切削力Fr的方向如左下圖：可以沿三個(gè)方向分解為：1.切向力Fz2.軸向力Fx3.徑向力Fy切削力Fr的方向如左下圖：可以沿三個(gè)方向分解為：61主偏角影響徑向力的分配：主偏角影響徑向力的分配：62切削熱產(chǎn)生原因：

1.切屑變形；2.工件與刀具的摩擦；

切削熱傳出途徑：a.由切屑帶走，帶走越多越有利；b.由周圍空氣和冷卻介質(zhì)帶走，同樣帶走越多越有利；c.傳入工件，使工件溫度升高，引起工件變形，產(chǎn)生誤差；d.傳入刀具，使刀具溫度升高。刀具硬度降低，磨損加快。切削熱產(chǎn)生原因：631.減少切削熱的產(chǎn)生：包括選擇合理的刀具幾何角度和切削用量，比如適當(dāng)增大刀具的前角以減少切屑變形，選用大的背吃刀量和小的進(jìn)給量。2.改善散熱條件：包括使用冷卻液等各種冷卻措施；冷卻液一般有：

水溶液：比熱大，導(dǎo)熱性好，但不能起潤(rùn)滑作用，如蘇打水，蘇打用于防銹。用于粗磨。

切削油：如礦物油；比熱小，但有潤(rùn)滑作用。

乳化液：具有良好的流動(dòng)性和導(dǎo)熱性，它由乳化油加水稀釋而成，應(yīng)用最廣泛。1.減少切削熱的產(chǎn)生：包括選擇合理的刀具幾何角度和切削用量，64五、斷屑

1.定義：切屑在流動(dòng)和卷曲的過程中，變形程度超過了材料的極限強(qiáng)度，切屑就自行折斷，這就是斷屑。2.切屑的形狀車削金屬時(shí)，被切削層金屬經(jīng)受了較大的塑性變形變成切屑。切屑在流動(dòng)和卷曲過程中碰到障礙物，切屑將附加變形。因工件材料、車刀幾何角度及切削用量的不同，切屑附加變形的程度也不同，車削塑性材料時(shí)，常會(huì)出現(xiàn)“C”字形切屑、螺旋狀切屑和帶狀切屑等五、斷屑65“C”字形切屑螺旋狀切屑帶狀切屑“C”字形切屑螺旋狀切66不同形狀切屑形成的原因及特點(diǎn)

切屑的形狀切屑形成的原因特點(diǎn)“C”字形切屑采用帶有斷屑槽的車刀車削工件切屑體積小，清理方便，但易產(chǎn)生飛濺。螺旋狀切屑采用帶有卷屑槽的車刀車削工件切屑穩(wěn)定可靠，切屑流向向下，不易跟工件相碰，不飛濺且清理方便。帶狀切屑高速車削塑性金屬材料切屑很長(zhǎng)，經(jīng)?；乩p繞在工件或刀桿上，易拉傷工件表面、損壞刀刃、甚至還會(huì)飛出傷人，在車削時(shí)應(yīng)盡量避免產(chǎn)生帶狀切屑。不同形狀切屑形成的原因及特點(diǎn)

切屑的形狀切屑形成的原因特點(diǎn)673.影響切屑的因素影響切屑的因素有斷屑槽的尺寸形狀、切屑用量和車刀的幾何角度。a)斷屑槽的尺寸形狀斷屑槽有直線型、圓弧型和直線圓弧型等幾種。一般來講寬度減小能使切屑卷曲半徑減小，增大卷曲變形和彎曲應(yīng)力，容易斷屑。但斷屑槽的寬度必須與進(jìn)給量和切削深度聯(lián)系起來考慮。例如進(jìn)給量小，槽應(yīng)狹些；切屑深度小槽也應(yīng)適當(dāng)減小。否則切屑不易在槽是卷曲，往往不流經(jīng)槽底而形成不斷的帶狀切屑。

3.影響切屑的因素68斷屑槽的尺寸參數(shù)應(yīng)與切削用量的大小相適應(yīng)，否則會(huì)影響斷屑效果。常用的斷屑槽截面形狀有直線形、直線圓弧形和圓弧形。

斷屑槽的尺寸參數(shù)應(yīng)與切削用量的大小相適應(yīng)，否則會(huì)影響斷屑69b)切屑用量切屑用量中對(duì)斷屑影響最大的是進(jìn)給量，其次是切削深度和切削速度。進(jìn)給量進(jìn)給量加大，切削厚度按比例增大，使切屑卷曲半徑減小，彎曲應(yīng)力增大，切屑易折斷。切削深度切削深度減小，過渡刃和副切削刃參加切削的比例增大使出屑角增大。出屑角的大小對(duì)切屑的卷曲和折斷后的切屑形狀有很大影響。例如出屑角很小時(shí)易產(chǎn)生盤狀螺旋切屑；出屑角較大時(shí)易產(chǎn)生管狀螺旋切屑或連續(xù)帶狀切屑；切屑適中時(shí)切屑碰到后刀面和工件而折斷。切削速度切削速度提高，切削溫度也隨之升高，切屑塑性增大，變形減小不易折斷。b)切屑用量切屑用量中對(duì)斷屑影響最大的是進(jìn)給量，其次是切70c)車刀幾何角度刀具角度中以主偏角和刃傾角對(duì)斷屑的影響最明顯。在切削深度和進(jìn)給量已選定的條件下主偏角越大切削厚度越大，切屑卷曲時(shí)的彎曲應(yīng)力越大，越易斷屑。生產(chǎn)中主偏角為75°～90°的車刀斷屑性能較好。刃傾角通過控制切屑流向來影響斷屑。為正值時(shí)，切屑流向待加工表面或與后刀面相碰形成