1、項目三：外圓、端面、臺階的車削矢口識目標(biāo)ZT解車削加工時切削用量的選擇原則。了解金屬車削的過程。基本掌握車削過程中表面質(zhì)量控制方法。了解車刀切削時磨損的原因與刀具的壽命。 技能目標(biāo)掌握試切法與試測法控制外圓尺寸的方法。熟練掌握工件的找正方法。掌握車削臺階的方法。掌握尺寸的正確測量。任務(wù)一：車削基礎(chǔ)知識 任務(wù)二：外圓、端面、臺階的車削任務(wù)一：車削基礎(chǔ)知識一車削加工時切削用量的選擇1 合理選擇切削用量的意義在車削加工時，合理選擇切削用量可以提高勞動生產(chǎn)率、延長車刀的使用壽命、 保證加工質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本有著重要的意義。2 選擇切削用量的原則（1）粗車加工時切削用量的選擇粗車時選擇切削用量總體原則：

2、一般以提高生產(chǎn)率為主，并考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成 本及對刀具壽命的影響。合理選擇粗車切削用量的方法是：首先選擇一個盡量大的切削深度，再選擇一個 較大的進(jìn)給量，然后根據(jù)選定的切削深度和進(jìn)給量在機床功率和刀具壽命許可的 條件下選擇合理的切削速度。（2）半精車、精車加工時切削用量的選擇半精車、精車選擇切削用量的總體原則：以應(yīng)以保證加工質(zhì)量為主，同時考慮生 產(chǎn)率和車刀使用壽命。合理選擇半精車、精車的切削用量方法是：一般情況下切削深度都是一次切除粗 車時留下的余量；為保證加工工件表面質(zhì)量進(jìn)給量應(yīng)選擇小些；根據(jù)刀具材料的 不同選擇不同的切削速度，考慮切削速度時為避開積屑瘤容易產(chǎn)生的中等切削速 度，用硬質(zhì)合金車刀

3、時選擇較高切削速度（80m/min）；高速鋼車刀選用較 低切削速度（V5 m/min）。二金屬切削的過程1金屬切削過程與切屑的類型(1) 金屬切削過程金屬在刀具切削刃的切割作用和前刀面的推擠下，產(chǎn)生變形、剪切、滑移而變成 切屑的過程稱為金屬切削過程。(2) 切屑的類型由于加工工件的材料不同和切削條件不同，根據(jù)切屑的形狀不同可大致分為四 個類型：帶狀切屑、擠裂切屑、 單元切屑、崩碎切屑。切屑的類型切屑的特點切屑的形成原因帶狀切屑內(nèi)表面光滑，外表面呈毛茸狀（圖 3-la）用較小切削深度、較高切削速度、 較大的刀具前角車削塑性材料擠裂切屑內(nèi)表面有裂紋，外表面呈鋸齒 形（圖3-lb）用較低切削速度、較

4、大的切削深度、 較小的刀具前角車削塑性材料單元切屑呈現(xiàn)規(guī)則的粒狀（圖3-1C）整個剪切面上所受剪切應(yīng)力超過了 車削材料的破裂強度崩碎切屑呈現(xiàn)不規(guī)則的粒狀（圖3-ld）車削脆性材料時2 積屑瘤的形成以及對加工的影響與預(yù)防措施(1)積屑瘤的形成在中等切削速度切削過程中，由于切屑的變形、與前刀面的摩擦和高壓，產(chǎn)生很高的局部高溫。當(dāng)摩擦力大于切屑內(nèi)部結(jié)合力時,由于劇烈的摩擦和高壓,切屑底層的一部分金屬就被牢固的粘在前刀面近刀尖處，形成積屑瘤(2)積屑瘤對加工的影響a) 積屑瘤能代替切削刃進(jìn)行切削，起到保護(hù)切削刃減少刀具磨損的作用。b) 積屑瘤的產(chǎn)生增大了車刀的工作前角(圖33),在切削過程中減少了切屑

5、的變形和降低了切削力。c) 由于積屑瘤的產(chǎn)生不穩(wěn)定，造成了切削過程的不穩(wěn)定。d) 當(dāng)產(chǎn)生的積屑瘤超出刀尖時，影響工件的尺寸精度。脫落的積屑瘤部分嵌 入工件的已加工表面，影響工件的表面粗糙度。(3) 防止產(chǎn)生積屑瘤的措施在粗加工時，對工件的尺寸精度和表面質(zhì)量沒有較高的要求，且積屑瘤可以 保護(hù)刀具，故允許其存在。精加工時，對工件的尺寸精度和表面質(zhì)量都有較高的要求，必須避免其產(chǎn)生。 避免產(chǎn)生積屑瘤的措施是：根據(jù)使用刀具材料的不同選擇合適的切削速度。高速鋼 車刀選擇低速切削(V5m/min)，硬質(zhì)合金刀具時選擇較高切削速度(80 m/min)。3切削力、切削熱與切削溫度（1）切削力切削加工時，工件材料

6、抵抗刀具切削所產(chǎn)生的阻力成為稱為切削力。切削力 來源于工件的彈性變形和塑性變形抗力以及切屑對前刀面和后刀面的摩擦力（圖a）a）主切削力Fz主運動速度方向的分力。是最大的一個分力，消耗功率最多, 是計算機床功率、車刀強度、設(shè)計夾具和選擇切削用量的依據(jù)。Fz力會使刀桿產(chǎn) 生彎曲（圖b）,因此，裝車刀時盡量使刀桿伸出短些。b）進(jìn)給抗力Fy進(jìn)給方向的分力，縱向車削外圓時又稱為軸向力。c）切深抗力切深方向的分力，縱向車削外圓時又稱為徑向力。Fy力會使 工件在水平面內(nèi)彎曲（圖c）,主要影響工件的形狀精度，也是產(chǎn)生車削振動的主 要因素。ab(2)切削熱與切削溫度a) 切削熱是切削層金屬發(fā)生彈性變形和塑性變形

7、產(chǎn)生的熱量和 切屑與前刀面、工件與后刀面摩擦產(chǎn)生的熱量。切削熱是通過切屑、工件、刀具和周圍的介質(zhì)向外傳遞的。 一般情況下，車削加工時，如不加切削液，切削熱的5086%由切屑 帶走；4010%傳入工件；93%傳入車刀；1%左右傳入周圍空氣。b) 切削溫度一般是指切削區(qū)的平均溫度。切削溫度的高低與切 削熱的產(chǎn)生和傳遞有關(guān)。影響切削溫度的主要因素有工件材料、車刀幾何角度和切削用量等。 加工時的切削速度對切削溫度的影響最大。切削溫度要嚴(yán)格控制在切削刀具承受的最高溫度以下，以延長刀具的 使用壽命和耐用度。4 刀具的磨損與刀具的壽命刀具的磨損是指在車削過程中，車刀的前刀面和后刀面處于劇烈的摩擦和切削 熱作

8、用下，使車刀變鈍而失去了正常的切削能力。刀具的磨損是由摩擦和切削熱兩個方面的因素造成的。a)后刀面磨損b)前刀面磨損刀具磨損 的形式刀具磨損 部位刀具磨損產(chǎn)生表示方法前刀面磨 損前刀面以較高的切削速度和較大 切削厚度(ac05mni)切 削塑性材料時用月牙洼深度KT 表示后刀面磨損后刀而較低的切削速度和較小切 削厚度(acVO.lmni)切削 塑性材料時或切削脆性材 料時用棱面高度VB表 示刀磨 后時L 亂i損同時出現(xiàn) 在前、后 刀面上中等切削速度和中等進(jìn)給 量切削塑性材料時用月牙洼深度KT 和棱面高度VB同 時表示在生產(chǎn)中較常見的是后刀面的磨?員, 和切削時間之間的關(guān)系可用圖39表示。也是常

9、說的刀具磨損。后刀面的磨損量VB 一般可分為三個階段（表3-3） o刀具磨損的 階段磨損的原因控制方法初期磨損刀具剛?cè)心ズ螅捎诒砻娲植诙戎递^大或 表面組織不耐磨，所以切削時磨損較快。該階段是不可避免的， 刃磨車刀時盡可能減 小表面粗糙度。正常磨損刀具經(jīng)過初期磨損以后，后刀面上出現(xiàn)一 條較窄的磨損帶，使切削時的接觸面增大, 單位面積上的壓力減小，磨損速度減緩， 磨損量VB隨切削時間的增長均勻地增大。該階段是刀具的工作 有效期，使用刀具時 不應(yīng)超出該階段。劇烈磨損正常磨損后，如果不及時修磨，磨損的速 度迅速增加，使刀具失去切削能力，繼而 使刀具損壞。應(yīng)盡可能避免刀具進(jìn) 入這一階段，否則刀 具易發(fā)

10、生非正常損壞， 增加刀具材料的消耗。5. 切屑的形狀及控制切屑的形狀車削金屬時，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，常會出現(xiàn)字形切 屑、螺旋狀切屑和帶狀切屑等不同形狀切屑形成的原因及特點切屑的形狀切屑形成的原因特點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，經(jīng)常回纏繞在工件或刀桿

11、上，易拉傷工件表面、損壞刀刃、甚 至還會飛出傷人，在車削時應(yīng)盡量避 免產(chǎn)生帶狀切屑。（2）切屑的控制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。b）切屑用量 切屑用量中對斷屑影響最大的是進(jìn)給量，其次是切削深度和切 肖Q速奔。顯合量 進(jìn)給量加大，切削厚度按比例增大，使切屑卷曲半徑減小

12、，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 很小時易產(chǎn)生盤狀螺旋切屑；出屑角較大時易產(chǎn)生管狀螺旋切屑或連續(xù)帶狀切屑; 切屑適中時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。c）車刀幾何角度 刀具角度中以主偏角和刃傾角對斷屑的影響最明顯。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

13、正值時，切屑流向待加工表面或 與后刀面相碰形成“C”狀切屑，也可能形成螺旋狀切屑而甩斷；為負(fù)值時，切屑 流向已加工表面或加工表面，已形成狀切屑。6. 表面質(zhì)量的控制（1）表面粗糙度表面粗糙度是指加工表面上較小間距和微小峰谷所形成的微觀幾何不平度。表面粗 糙度值的大小對工件的耐磨性、而腐蝕性、疲勞強度、配合性質(zhì)等有很大的影響。（2）影響工件表面粗糙度的因素a）殘留面積 車削時車刀主、副切削刃在工件已加工表面上留有痕跡，這些未被 切去部分的截面積，稱為殘留面積（圖3-12） o殘留面積越大，高度越高，表面粗糙度 越大。由圖312中可以看出進(jìn)給量、刀具主偏角、副偏角、和刀尖圓弧半徑都影響 殘留面積高

14、度。b）積屑瘤 因積屑瘤既不規(guī)則又不穩(wěn)定，一方面易在工件表面留下深淺不一的 痕跡、另一方面積屑瘤脫落后嵌入易加工表面而形成硬點和毛刺，使表面粗糙度變 大。c）振動 振動會使已加工表面出現(xiàn)周期的振紋，使工件表面粗糙度明顯變大。（3）減小工件表面粗糙度的方法a）殘留面積高度解決方法有減小主偏角和副偏角；增大刀尖圓弧半徑；減小進(jìn)給量。Ib）工件表面產(chǎn)生毛刺或亮斑解決方法有改變切削速度抑制切屑瘤的產(chǎn)生；采用 正值刃傾角，防止切屑拉傷工件；保持刀具鋒利減少前、后刀面的表面粗糙度。c）振紋 解決方法有調(diào)整機床，減小間隙；合理選擇刀具，增加刀具剛性；增加 工件裝夾剛性；選用較小切削深度和進(jìn)給量，改變或降低切

15、削速度。任務(wù)二:外圓、端面、臺階的車削一車刀的安裝與車削工件1 車刀的安裝車刀安裝時，車刀刀尖（45車刀左側(cè)刀尖）必須嚴(yán)格對準(zhǔn)工件旋轉(zhuǎn)中心， 否則在車削端面至中心時會留有凸臺或造成刀尖碎裂（圖3-15） o刀頭伸出長度, 約為刀桿厚度的11.5倍。伸出過長，剛性較差，車削時容易引起振動。車刀裝夾刀尖對準(zhǔn)工件中心*1.5刀桿“侵車刀安裝二外圓尺寸與長度尺寸的控制1 外圓尺寸的控制在精車外圓時，控制尺寸通常采用試切法來控制尺寸。其方法是：根據(jù)工件余量的一半左 右作橫向進(jìn)刀，當(dāng)車刀在縱向外圓上車削2mm左右時，縱向快速退出車刀（橫向不可以動）然后 停車測量岀剩余余量，再橫向進(jìn)刀（剩余余量+二分之一公

16、差），就可車削。2.長度尺寸的控制長度尺寸控制，通常有刻線法、刻度控制法。刻線法就是先在工件表面上用刀尖在需要的 長度處刻線，然后根據(jù)線痕車削。車削完畢后用量具復(fù)測。刻度控制法就是先用刀尖在工件端 面對刀，然后根據(jù)拖板刻度車削，車削完畢后用量測量即可。三外圓、端面、臺階工件的車削練習(xí)一：階梯軸的車削操作注意事項:1 臺階平面和外圓相交處要清角，車刀要有明顯的刀尖。2長度尺寸的測量應(yīng)從一個基面量起，以防累加誤差。3使用游標(biāo)卡尺測量工件時，松緊程度要適當(dāng)；車床未停妥不能測量工件。4轉(zhuǎn)動刀架時應(yīng)防止車刀與工件、卡盤相撞。5清除鐵屑時要先停車，不能用手拉鐵屑6 戴好防護(hù)眼鏡。2.操作步驟及質(zhì)量檢測配分自檢結(jié)果實測結(jié)果得分格 合 否 是 坯 毛口申。42車C2O 彳正精角 臥我至科