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金工实习教案车 工（近机类4周型）工程训练中心- 15 -集美大学工程训练中心教案-车工课程名称车工课程类型四周型授课时数2.5天授课教师职称授课年级学期授课专业热能与动力工程、建筑环境与设备工程、模具设计与制造、数控技术、机电设备维修与管理学生层次本科教学大纲编写单位工程训练中心编写时间2007-08教学方式教学手段教学目的与要求：1.了解普通车床、车刀、量具和主要附件的大致结构与使用方法。2.掌握刀具的几何角度、刀具安装、工件安装及所用附件。3.正确的操作方法和步骤（对零点、试切方法、刻度盘使用等）。教学内容：课题一、车床结构、传动与操作（一）普通车床的组成、结构、传动系统、各手柄的作用及操作 A6136型机床能承担各种车削工作，如车削内外圆柱面、圆锥面及其它旋转面。车削端面及各种螺纹公制、英制、模数和径节螺纹。还能钻孔、铰孔以及拉油槽等。在本机床上加工工件尺寸公差等级一般为IT7 IT9级，被加工零件表面粗糙度Ra=1.63.2m。 C A 6 1 3 6主参数代号（床身上最大回转直径360mm） 机床系别代号（卧式车床系） 机床组别代号（落地及卧式车床组） 机床普通型 机床类别代号（车床类）普通车床的组成：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾座、床脚等部分1. 主轴箱（床头箱）主轴箱安装在床身的左上端，内装有一根空心主轴及部分变速机构，变速箱传来的六种转速通过变速机构变为主轴的十二种不同的转速。主轴通过另一些齿轮 , 又将运动传入进给箱。2. 进给箱进给箱内装有进给运动的变速齿轮。主轴的运动通过齿轮传入进给箱 , 经过变速机构带 动光杠或丝杠以不同的转速转动 , 最终通过溜板箱而带动刀具实现直线的进给运动。3. 光杠和丝杠光杠和丝杠将进给箱的运动传给溜板箱。车外国、车端面等自动进给时 , 用光杠传动。 车螺纹时用丝杠传动。4. 溜板箱溜板箱与大刀架连在一起 , 它将光杠传来的旋转运动变为车刀的纵向或横向的直线移动 , 可将丝杠传来的旋转运动通过 开合螺母 直接变为车刀的纵向移动 , 用以车削螺纹。5. 刀架刀架是用来装夹刀具的 , 它可带动刀具做纵向、横向或斜向进给运动。刀架由大刀架、 横刀架、转盘、小刀架和方刀架组成 ,6. 尾座安装在床身的内侧导轨上 , 可沿导轨移至所需的位置。用于安装顶尖支承轴类工件或安 装钻头、绞刀、钻夹头。7.床身是机床的基础部件，用以连接各主要部件并保证各个部件之间有正确的相对位置。床身上的导轨，用以引导刀架和尾座相对于床头箱进行正确的移动。8.床脚支承床身，并与地基连接。（二）常用机床附件三爪卡盘三爪卡盘结构如图所示。三爪卡盘夹持工件能自动定心 , 使定位和夹紧同时完成，但夹紧力较小，适合于装夹圆形、六角形的工件毛胚、棒料及车过外圆的零件。用己加工过的表面做装夹面时，应包层铜皮，以免损伤己加工表面。 三爪卡盘使用一段时间以后，大锥齿轮就会有残留的铁削影响其装夹零件。要定期清理卡爪背锥齿轮内部和大锥齿轮。按卡爪背锥齿轮的大小顺序依次安装，必须同时装夹到一起才能使用。四爪卡盘四爪卡盘上的四个爪分别通过转动螺杆而实现单动。根据加工的要求，利用划针盘校正校正后，安装精度比三爪卡盘高，四爪卡盘的夹紧力大，适用于夹持较大的圆柱形工件或形状不规则的工件。顶尖常用的顶尖有死顶尖和活顶尖两种。中心架和跟刀架中心架主要用于加工有台阶或需要调头车削的细长轴，以及端面和内孔（钻中孔）。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。（三）切削用量切削用量三要素（ap、f、vc）选择：首先应选尽可能大的背吃刀量ap，其次选尽可能大的进给量f ，最后是选尽可能大的切削速度vc。 粗加工时，为提高生产率，一般取较大的背吃刀量ap和进给量f ，切削速度vc不要太高。精加工时，考虑加工质量，常选较小的背吃刀量ap和进给量f ，较高的切削速度vc。（四）机床的切削运动机床切削运动是由刀具和工件作相对运动而实现的。按切削运动所起作用可分为两类：主运动和进给运动。1. 主运动切除工件切屑形成新表面必不可缺少的基本运动，其速度最高，消耗功率最多。切削加工的主运动只能有一个。车削时，工件的旋转运动为主运动。2. 进给运动使切削层间断或连续投入切削，从而加工出完整表面所需的切削运动。其速度小，消耗功率少。进给运动有一个或几个。车削时，刀具的纵向、横向和斜向运动统称为进给运动。课题二、车端面和车外圆（一） 刀具 1.刀具的几何角度车刀的组成及几何角度，车刀由刀杆和刀头组成。刀杆用来将刀夹固定在刀架上：刀头是切削部分 ，用来切削金属。切削部分由“一尖”、“两刃” 、“三面 ” 组成。 a. 刀尖：主切削刃与副切削刃的交点。实际上刀尖是 一段圆弧过渡刃。 b. 主切削刃：前刀面与主后刀面的交线。它担负着主要切 削任务 , 又称主刀刃。 c. 副切削刃：前刀面与副后刀面的交线。它担负着少量的切削任务 , 又称副刀刃。 d. 前刀面：切屑沿着它流出的面 , 也是车刀刀头的上表面。 e. 主后刀面：与工件切削加工面相对的那个表面。f. 副后刀面：与工件已加工面相对的那个表面。车刀的主要角度a. 前角 (o)前角为前刀面和基面间的夹角。前角影响刃口的锋利程度和强度，影响切削变形和切削力。前角增大，能使刃口锋利 ，减小切削变形，切削省力，排屑顺利；前角减小，可增加刀头强度和改善刀头的散热条件。一般选o=-5 20 , 精加工时 ,o 取大值。b. 后角(。、。)后角为后刀固和切削平面间的夹角。后角的主要作用是减小车刀后刀面与工件的摩擦。一般。=312，粗加工或切削较硬材料时取小值，精加工或切削较软材料时取大值。c.主偏角()主偏角为主切削刃在基面上的投影与进给方向间的夹角。主偏角的主要作用是改变主切削刃和刀头的受力及散热情况。通常选45、60、75、90几种。d.副偏角()副偏角为副切削刃在基面上的投影与背离进给方向间的夹角。副偏角的主要作用是减小副切削刃和工件己加工表面的摩擦。一般选取= 5 15 , 越大 , 残留面积越大。e.刃倾角(s)刃倾角为主切削刃与基面的夹角。刃倾角的主要作用是控制排屑方向 , 并影响刀头强度。刃倾角有正值、负值和0三种值。当刀尖位于主切削刃上的最高点时，刃倾角为正值，切削时，切屑排向工件的待加工表面，切屑不易拉伤加工表面。当刀尖位于主切削刃上的最低点时，刃倾角为负值，切削时，切屑排向工件的已加工表面，切屑易拉伤 己加工表面，但刀尖强度好。当主切削刃与基面平行时，刃倾角为0，切削时，切屑向垂直于主切削刃的方向排出。f 刀尖角(r)刀尖角为主切削刃和副切削刃在基面上的投影间的夹角。刀尖角影响刀尖强度和散热条件。2.刀具选择与安装车刀的安装(1)刀头前刀面朝上。(2)保证刀头部分刃磨的几何角度安装时的正确(即工作角度与标注角度一致)。(3)刀尖必须装得与车床主轴中心等高 ( 可选择不同厚度的刀垫垫在刀杆下面达到要求)，刀垫放置平整，不要过宽或过长。(4)车刀伸出刀架部分的长度一般应小于刀杆厚度的二倍。(5)夹持车刀的紧固螺栓至少要拧紧两个，拧紧后扳手必须及时取下，以防发生安全事故。端面车刀的选择车削端面和台阶，通常使用90偏刀和45弯头刀，安装时应特别强调刀尖要严格对准工件中心，否则会使工件端面中心留有凸台，甚至出现刀尖崩刃。此外，用 90偏刀时车刀主切削刃和工件轴线的交角安装后要不小于90，否则车出的台阶与工件轴线不垂直。用弯头刀车端面，可采用较大背吃刀量，切削顺利，表面光滑，大小平面均可车削，应用较多；用90右偏刀从外向中心进给车端面，适合车削尺寸较小的端面或一般的台阶面；用90右偏刀从中心向外进给车端面，适直车削中心带孔的端面或一般的台阶端面；用左偏刀车端面，刀头强度较好，适宣车削较大端面，尤其是铸、锻件的大端面。（二）车削的基本方法车台阶相邻两圆柱体直径差值小于2mm的低台阶可采用90偏刀一次进给车出。直径差大于2mm的高台阶宜用两把车刀分几次车削，先用一把主偏角小于90的车刀粗车，用几次进给来完成。台阶长度的控制，一般用车刀刻线痕来确定。具体有三种方法：一种是用刀尖对准台阶端面时，记住该处大拖板的刻度值(或将刻度调到“0”，再转动大拖板手柄将车刀移到所需长度处，开车用车刀划线痕。另外两种方法是用钢尺或深度卡尺量出待车台阶长度，再将车刀尖移至该处，撤走钢尺或深度卡尺，开车用刀尖划痕。对于批量生产的长度控制可以用样板或行程挡块来控制。车端面时应注意以下几点： (1)车刀的刀尖应对准工件的回转中心否则会在端面中心留下凸台。(2)工件中心处的线速度较低，为获得整个端面上较好的表面质量，车端面的转速比车外圆的转速高一些。(3)直径较大的端面车削时应将床鞍锁紧在床身上，以防有床鞍让刀引起的端面外凸或内凹。此时用小滑板调整背吃刀量(4)保持车刀锋利。中、小拖板的镶条不应太松，车刀刀架应压紧，防止让刀而产生凸面。(5)精度要求高的端面，亦应分粗、精加工。切断把坯料分成几段或将加工完毕的工件从坯料上分离下来的车削方法称为切断。切槽和切断（1）切槽 ：切槽使用切槽刀，利用切槽刀的两个刀尖车削左、右两个端面。（2）切断 ：切断使用切断刀，切断刀形状与切槽刀相似，但因刀头窄而长，很容易折断。切断时，刀头伸进工件散热条件差，排屑困难易引起振动，如不注意，刀头就会折断。因此，对切断刀刃磨 角度要求较高：两副偏角约115 , 两副后角约120, 后角约8，前刀面切的槽，使前角约为2030，这样切削卷曲，半径大，切屑在切离工件后再卷曲，免切屑夹在槽内挤压刀刃，使切刀损失。切断刀的宽度视切断棒料的直径而定，一般4mm。切断刀的长度，应比切刀切进深度略大25mm,两副后刀面要求对称平直。切断方法常用的切断方法有直进法和左右借刀法两种：直进法常用于切剧脆性材料，以及小直径棒料，左右借刀法常用削钢等塑性材料以及大直径棒操作时注意事项：(1) 工件和车刀一定要装夹牢固，刀架要以防松动。工件切断处应距卡盘近些，避免在处切断。(2) 切断刀主刀刃必须严格对准工件的回心线。(3) 切断刀杆不直太长，以免引起振动。切断合理选择切削用量切断或切槽时，切削速度一般为(2040)m/min，进给可机动或手动操作。机动操横向机动进给量为 (0203)min/r, 在接近工件切断前，停止机动进给，改用手动进结全切断。手动进给切断，切槽时，进给要稳，速度要均匀，即将切断时，须放慢进给速度刀头折断。切钢材时，要适当加注冷却液，切铸铁时不加冷却液或用煤油进行冷却润滑。 （三）工件的安装及车削精度等级的选择工件的安装在车床上装夹工件的基本要求是定位准确，夹紧可靠，能承受合理的切削力，操作方便顺利加工，达到预期的加工效果。在车床上装夹工件的办法很多，可根据工件毛坯形状和加工要求进行选择。车床加工精度及表面粗糙度车削加工的尺寸精度较宽，一般可达IT12IT7，精车时可达IT6IT5。表1-1 常用车削精度与相应表面粗糙度加工类别加工精度相应表面粗糙度值Ra/ 标注代号表面特征粗车IT12IT11255012.5可见明显刀痕可见刀痕半精车IT10IT96.33.2可见加工痕迹微见加工痕迹精车IT8IT71.60.8不见加工痕迹可辨加工痕迹方向精细车IT6IT50.40.2微辨加工痕迹方向不辨加工痕迹教学内容分析：了解机床的同时也要掌握它的使用方法，在车削加工训练时的注意事项（包括安全技术）。注意车端面和台阶时易产生的缺陆及预防措施。重点：熟悉普通车床组成、运动、用途及传动系统；车端面和车外圆难点：了解机床的传动系统图,掌握其传动原理。解决方式：熟练掌握各个操作手柄的作用(调节变速手柄和进给箱手柄，溜板箱各手柄)教学效果：1.能独立、正确地操作卧式车床。2.能制定一般轴类零件的车工工艺，加工图1零件。 3.熟悉并自觉遵守车床安全操作规程。集美大学工程训练中心教案-车工课程名称车工课程类型四周型授课时数2.5天授课教师职称授课年级授课教师授课专业热能与动力工程、建筑环境与设备工程、模具设计与制造、数控技术、机电设备维修与管理学生层次本科教学大纲编写单位工程训练中心编写时间2007-08教学方式教学手段教学目的与要求：1 了解锥度的几种加工方法，熟练掌握小滑板转位法的加工方法。2 掌握锥度的计算方法。3 掌握钻孔、镗孔安装及加工方法。4 内孔的测量方法。教学内容：课题三、车圆锥面车锥面圆锥的各部分名称、代号及计算公式D为大端直径，d为小端直径，L为圆锥的轴向长度，为圆锥角（/2为圆锥半角，也称斜角）车锥度的方法车锥度的方法有小滑板转位法、靠模法、尾座偏移法和宽刀法四种。（1） 小滑板转位法 受小拖板行程限制，不能用自动走刀，劳动强度大，只适宜单件小批量生产中的精度较低和长度较短的圆锥面。（2） 靠模法 适宜加工成批和大量生产中长度较长、圆锥半角/212的内外圆锥面。（3） 尾座偏移法 只适宜加工在顶尖上安装的较长的圆锥半角/28的内外圆锥面。（4） 宽刀法 适宜加工较短的锥面，生产率较高，在成批和大批量生产中应用较多。目前我们的教学上选择小滑板转位法 如图： C=(D-d)/L=2tg（/2）式中C锥度； 锥体的锥角；L工件锥体部分长度；L1工件总长度；D、d锥体大头直径和锥体小头直径。 小滑板转位法方法简单，计算出工件圆锥的斜角(/2),将小拖板转过(/2)后固定。车削时，摇动小拖板受柄，使车刀沿圆锥母线移动，即可车出所需的锥体。它不受锥体大小的限制。但由于受小拖板的行程限制，不能加工较长的圆锥，只能用手动进给，不能机动进给，劳动强度大，表面粗糙度的高低靠技术控制，不易掌握。课题四、镗孔、钻孔加工钻孔利用钻头将工件钻出孔的方法称为钻孔。钻孔的公差等级为IT10以下，表面粗糙度为Ra12.5m，多用于粗加工孔。在车床上钻孔，工件装夹在卡盘上，钻头安装在尾架套筒锥孔内。在车床上钻孔，不需要划线，易保证孔和外圆的同轴度及孔与端面的垂直度。钻孔操作步骤：1） 车端面。钻中心孔便于钻头定心，可防止钻偏。2） 装夹钻头。锥柄钻头直接装在尾架套筒的锥孔内，直柄钻头装在钻夹头内，把钻夹头装在尾架套筒的锥孔内。3） 调整尾架的位置。松开尾架与床身的紧固螺栓螺母，移动尾架，使钻头能进给所需长度，固定尾架。4） 开车钻削。开动车床，均匀的摇动尾架套筒手轮钻削。刚接触工件时，进给要慢些；切削中途要经常退回；钻透时，进给要慢些，退出后再停车。钻孔注意事项：1）起钻使进给量要小，待钻头头部全部进入工件后，才能正常钻削。2）钻钢件时，应加冷切液，防止因钻头发热而退火。3）钻小孔或钻较深孔时，由于铁屑不易排出，必须经常退出排屑，否则会因铁屑堵塞而使钻头“咬死”或折断。4）钻小孔时，车头转速应选择快些，钻头的直径越大，钻速应相应更慢。5）当钻头将要钻通工件时，由于钻头横刃首先钻出，因此轴向阻力大减，这时进给速度必须减慢，否则钻头容易被工件卡死，造成锥柄在床尾套筒内打滑而损坏锥柄和锥孔。镗孔车床上对工件的孔进行车削的方法叫镗孔（又叫车孔），是对锻出、铸出或钻出孔的进一步加工。镗孔可以较好的纠正原来孔轴线的偏斜，并可提高精度和光洁度，可作粗加工、半精加工和精加工。镗孔分为镗通孔和镗不通孔。安装镗刀时，伸出刀架的长度应尽量小，刀尖装得要略高于中心，以减少颤动和扎刀现象。镗通孔基本上与车外圆相同，只是进刀和退刀方向相反。粗镗和精镗内孔时也要进行试切和试测，其方法与车外圆相同。注意通孔镗刀的主偏角为4575，不通孔车刀主偏角为大于90。镗孔操作镗孔操作和外圆操作基本相同，但是注意以下几点：1） 开车前先使车刀在孔内手动试走一遍，确认刀杆不与孔壁干涉后再开车镗孔。2） 镗孔时，进给量、切削深度要比车外圆时略小。刀杆越细，切削深度也越小。3） 镗孔的切深方向和退刀方向与车外圆正好相反，同学操作时特别注意。4） 由于刀杆的刚性差，容易产生“让刀”而使内孔成为锥孔，这时需适当降低切削用量，重新镗孔。镗孔尺寸的控制和测量内孔的长度，用游标卡尺或深度千分尺来控制孔深。加工时，可采用用粉笔划长度记号，或是用铜片控制孔深。孔径的测量，精度高的孔径可用游标卡尺测量；高精度的孔径则用内径千分尺或内径百分表测量。对于大批量的可用赛规检验。教学内容分析：锥度表面有一些参数，要掌握各部分之间的关系计算。钻孔时注意转速选择。 重点：熟练掌握转动小拖板的加工方法；钻孔和镗孔的加工方法。难点：计算锥度半角/2；镗孔的切深方向和退刀方向与车外圆正好相反，镗孔的测量方法要准确。解决方式：根据公式计算、查表；正确熟练的掌握练习操作，正确的进行测量。教学效果：1.能正确计算出锥度半角/2。2.能正确地使用与维护游标尺。3.能使学生熟练的锥度的小滑板转位法的加工工艺方法。4.能正确地选择、安装钻头和镗孔刀具。5.能制定零件的车工工艺，加工图4、图5零件。集美大学工程训练中心教案-车工课程名称车工课程类型四周型授课时数2.5天授课教师职称授课年级授课教师授课专业热能与动力工程、建筑环境与设备工程、模具设计与制造、数控技术、机电设备维修与管理学生层次本科教学大纲编写单位工程训练中心编写时间2007-08教学方式教学手段教学目的与要求：1 掌握外三角螺纹的基本术语，了解普通三角螺纹的车削方法。2 掌握螺纹的测量方法。教学内容：课题五、螺纹加工将工件表面车削成螺纹的方法称为车螺纹。螺纹按牙型分有三角螺纹、梯形螺纹、方牙螺纹等。其中普通公制三角螺纹应用最广。普通三角螺纹的基本牙型如图所示，各基本尺寸的名称如下：D内螺纹大径（公称直径）； d外螺纹大径（公称直径）； D2 内螺纹中径；d2外螺纹中径；D1 内螺纹小径；d1外螺纹小径；P螺距；H原始三角形高度。车削外螺纹的方法与步骤（1）准备工作 1）安装螺纹车刀时，车刀的刀尖角等于螺纹 牙型角=60，其前角o=0才能保证工件螺纹的牙型角，否则牙型角将产生误差。安装螺纹车刀时刀尖对准工件中心，并用样板对刀，以保证刀尖角的角平分线与工件的轴线相垂直，车出的牙型角才不会偏斜。 三角螺纹车刀 用对刀样板对刀2）按螺纹规格车螺纹外圆，并按所需长度刻出螺纹长度终止线。先将螺纹外径车至尺寸，然后用刀尖在工件上的螺纹终止处刻一条微可见线，以它作为车螺纹的退刀标记。3）根据工件的螺距P，查机床上的标牌，然后调整进给箱上手柄位置及配换挂轮箱齿轮的齿数以获得所需要的工件螺距。4）确定主轴转速。初学者应将车床主轴转速调到最低速。安装螺纹车刀时，应使刀尖与工件轴线等高，否则会影响螺纹的截面形状，并且刀尖的平分线要与工件轴线垂直。如果车刀装得左右歪斜，车出来的牙形就会偏左或偏右。为了使车刀安装正确，可采用样板对刀。（2）车螺纹的方法和步骤 1）确定车螺纹切削深度的起始位置，将中滑板刻度调到零位，开车，使刀尖轻微接触工件表面，然后迅速将中滑板刻度调至零位，以便于进刀记数。2）试切第一条螺旋线并检查螺距。将床鞍摇至离工件端面810mm牙处，横向进刀0.05mm左右。开车，合上开合螺母，在工件表面车出一条螺旋线，至螺纹终止线处退出车刀，开反车把车刀退到工件右端；停车，用钢尺检查螺距是否正确。3）用刻度盘调整背吃刀量，开车切削。螺纹的总背吃刀量ap与螺距的关系按经验公式ap0.54P。4）车刀将至终点时，应做好退刀停车准备，先快速退出车刀，然后开反车退出刀架。5）再次横向进刀，继续切削至车出正确的牙型。切削用量的选择根据车削要求选择：前几次进给用量可以大些，以后每次进给用量应逐渐减小，精车时，背吃刀量应更小。切削速度应选低些，粗车时1015；每次切深0.15左右，最后留精车余量0.2。精车时，6。每次进刀0.020.05，总切深为1.08。乱扣及其预防法无论车削哪一种螺纹，都要经过儿次进给才能完成。车削时，车刀偏