车工工艺与技能训练第9章课件

1、车工工艺与技能训练第9章 较复杂零件车削 2010年3月25 七月 2022 目录9.1在花盘上和角铁上车削工件9.2偏心工件车削9.3细长轴的车削较复杂零件车削9.4薄壁工件车削9.5技能训练25 七月 2022 9.1 在花盘和角铁上车削 在花盘和角铁上装夹零件比较麻烦，在装夹钱应考虑一下问题： 工件被工件表面应出在什么位置才便于加工和测量。 如何用简便牢固的把工件夹紧，而且使夹紧变形最小。 工件在转动时如何保持平衡和保证安全。9.1.1花盘及其常用附件介绍花盘是一块铸铁圆盘，直接安装在车床主轴上。主要附件包括角铁、V形块、平垫铁、平衡块等，如图9-1。25 七月 2022图9-1 花盘及

2、其常用附件25 七月 20229.1.2花盘装夹加工 花盘盘面必须平整，无凹凸不平和表面划痕等缺陷。精车时，必须把车鞍紧固螺钉锁紧。对花盘的技术要求校正V形块在花盘上的位置（1）毛基准面 由于铸铁等原因，毛基准面尺寸存在较大误差。 （2）光基准面 在车床上车出直径等于工件装夹部位尺寸的辅助测量棒，V形块即以此棒外圆为依据，进行校队，通过螺栓、定位销固在花盘上。 25 七月 2022校正定心轴在花盘上的位置 如图9-2所示为校正定心轴在花盘上的位置。如图9-3所示为 在花盘上车削偏心工件的装夹方法。图9-3校正定心轴在花盘上的位置 图9-4 在花盘上车削偏心工件的装夹1-定位心轴；2-辅助测量棒

3、 1-花盘；2-压板；3-工件；4-定位块25 七月 2022在角铁上安装和校正轴承座的方法如图9-5所示. （1）安装和找正角铁 （2）在角铁上安装和校正轴承座 （3）其他情况9.1.3角铁装夹加工图9-5 在角铁上安装和校正轴承座的方法1-平衡块；2-轴承座；3-划针盘；4-角铁;5-压板25 七月 2022 （1）尽可能选择稳定可靠的表面作为装夹基准。 （2）对有偏心质量的装夹必须进行平衡。 （3）适当选择切削用量，尤其转速不宜太高。转速太高时离心力大，同时容易引起振动，从而使工件松动而发生事故。 （4）花盘和角铁装夹工件时，由于工件形状不规则，角铁、螺钉、压板、平衡块等向外凸出，操作时

4、必须注意安全。9.1.4花盘和角铁装夹注意事项25 七月 2022 偏心工件是指工件外圆和外圆或者内孔和外圆的轴线平行而不重合的零件。外圆与外圆偏心的零件称为偏心轴，内孔与外圆偏心的零件称为偏心套，偏心工件两条轴线之间的距离称为偏心距。 9.2 偏心工件车削图9-11 偏心工件25 七月 20229.2.1车削前准备（1）先把工件车到规定的长度和直径。（2）用高度游标划线尺对准工件外圆中心位置量出工件最高点的尺寸，而后把划线尺向下移动工件半径尺寸，并在工件的端面和圆柱表面上划出轴线。 1）偏心工件的装夹 如果偏心工件长度较短、数量较多、偏心距较小且精度要求不高，可以在三爪卡盘的一个卡爪上垫上垫

5、片，使工件产生偏心，如图9-12所示。9.2.2车削偏心工件的常用方法在三爪卡盘上车削偏心工件25 七月 2022图9-12 偏心工件的划线）对垫片的要求(1)垫片要具备一定的硬度，防止因为垫片过软产生装夹变形，从而影响偏心距。(2)垫片靠近卡爪的侧面应尽量和卡爪的弧度相符，否则会产生较大的偏心误差。25 七月 2022）垫片厚度垫片厚度的计算公式为：2.在四爪卡盘上车削偏心工件 在四爪卡盘上车削偏心工件的方法适用于加工偏心距较小，精度要求不高，工件长度较短，简单的单件或小批量偏心工件。其加工的方法如下。）划线车削偏心工件）用百分表校正车削工件25 七月 20223.在两顶尖上车削偏心工件 在

6、两顶尖上车削偏心工件的方法适用于加工较长的偏心轴工件，只要轴的两端面能钻出中心孔，并有鸡心夹头的装夹位置即可。 步骤：）车端面，钻出工件中心孔）根据偏心距的要求进行划线）检查偏心距25 七月 2022使用偏心卡盘车削偏心工件的方法适用于加工短轴、盘、套类的比较精密的偏心工件。如图9-13所示5.使用专用偏心夹具车削偏心工件 4.使用偏心卡盘车削偏心工件 加工数量较多的短偏心轴或偏心轮可以采用简单的专用夹具装夹。图9-13 偏心工件的划线25 七月 2022 在双重卡盘上车削偏心工件适合加工长度较短、偏心距较小、精度要求不高的批量工件。 三爪卡盘与四爪卡盘相对位置如图9-14所示。 6.在双重卡

7、盘上车削偏心工件图9-14 在双重卡盘上车削偏心工件1-四爪卡盘；2-三爪卡盘；3-偏心工件25 七月 2022 使用两顶尖孔和百分表检验的方法适用于两端有中心孔、偏心距较小的偏心轴测量，如下图所示。9.2.3偏心距的测量使用两顶尖和百分表测量偏心距图9-15 使用两顶尖和百分表测量偏心距25 七月 2022（2）在形架上测量偏心距 工件无中心孔或偏心距较小（e5 mm）时，可直接将工件外圆放置在V形架上，转动偏心工件，通过百分表读数的最大值与最小值之间差值的一半确定偏心距来进行间接测量。测量方法如图9-16所示。图9-16 在V行架上测量较小偏心距的方法25 七月 2022 工件的长径比L/

8、d25的轴即为细长轴，细长轴的刚度差，容易产生变形和振动 。 要顺利进行细长轴的车削，必须合理选择车刀的几何参数，合理使用中心架和跟刀架，以及掌握防止工件热变形伸长的关键技术。 9.3 细长轴的车削9.3.1车削细长轴的特点 中心架和跟刀架是车床附件之一，用卡盘、顶尖与中心架装夹或用前、后顶尖与跟刀架装夹，可提高切削加工系统的刚度。9.3.2细长轴的装夹方法25 七月 2022 在车削细长轴时，一旦由于热变形使得细长轴产生弯曲，车削就很难进行，因此采取以下措施减小工件的热变形：（1）采用弹性回转顶尖。 （2）加切削液。 （3）保持车刀锐利状态。9.3.3减少细长轴热变形的措施 图9-17 弹性

9、回转顶尖1-顶尖；2-深沟球轴承；3-蝶形弹簧；4-推力球轴承；5-滚针轴承25 七月 20229.3.4 车削细长轴切削用量的选择 车削细长轴时，工件刚度差，切削用量应比车削普通外圆适当减小。用硬质合金车刀车削2040 mm，长度在1 0001 500 mm的细长轴时，切削用量选择数值如下：粗车时半精车时精车时25 七月 20221）细长轴对刀车削法 应用对刀切削法时，将车床中拖板改装成各装有一把刀的前、后两个刀架。用一根两头螺旋方向相反的丝杠带动，能使两刀架同时进刀、退刀，如图9-27所示。切削方法这种车削方法具有以下特点：（1）采用对刀车削法车削时，可相互抵消径向分力。（2）车出的工件锥

10、度误差小。（3）采用大前角切削，可减少切削中产生的切削力、切削热。（4）刃磨车刀，修光刃后角，并将刀具安装得比中心略高些，可有效地防止切削时的振动。（5）刀片上焊有高速钢卷屑块，可提高硬质合金刀片的利用率。25 七月 2022图9-18 对刀车削中滑板刀架改装25 七月 20222）93精车刀车削细长轴 93精车刀特点如下；（1）采用主偏角93，并辅助以前刀面开有横向卷屑槽，可使径向力下降，减少切削时的工件弯曲变形和振动。但应注意，切削的背吃刀量不应大于卷屑槽宽度的一半，且应比进给量小，以免径向力方向与挤压力方向一致，这时93车刀的特点将无法体现。（2）磨出的横向卷屑槽可迫使切屑卷向待加工表面

11、方向排出，保证已加工表面不被切屑碰伤。（3）刀尖小圆弧可加强刀尖强度。（4）刀片选用耐磨性好的硬质合金材料YT30，可防止切削刃过多磨损以保证加工精度。（5）装配简单，操作方便，但刀片利用率不高。（6）此方法适合于在单件小批量生产中使用。25 七月 2022用一般方法车削细长轴，主轴和尾座两端是固定装夹，两端接触面大，无伸缩性。由于切削力、切削热产生的线膨胀和径向分力迫使零件弯曲和产生内应力，当零件从卡盘上卸下后，内应力又使零件变形，故不易保证零件的尺寸精度和形状精度要求。用强力反向走刀车削细长轴可解决上述问题，显著提高加工质量与生产率。其加工特点如下： 3）强力反向细长轴切削法（1）改进工件

12、装夹方法。 （2）改造跟刀架。 （3）改进刀具几何形状 （4）改进切削方法。 如图9-29所示25 七月 2022 图9-19 反向切削示意图1-钢丝；2-跟刀架；3-弹性顶尖25 七月 2022细长轴加工时还需注意以下事项：（1）粗车时为保证加工精度应装好跟刀架，若切削过程工件外圆出现不规则的棱角形或竹节形或出现不规律形状，应立即停车，安装固定架，重新研磨中心孔，将轴与跟刀架配合，再进行切削。（2）精车刀应磨光使刃口锋利，安装调整适当。切削时，切削速度要低，不宜采用丝杠传递进给，以免产生周期性的螺旋形状，保证工件表面质量。（3）车刀安装时应略比中心高一些。这样可使修光刃后面压住工件，以抵消跟

13、刀架支承块的反作用力。（4）宽刃精车刀安装时应使切削刃与中心平行，并比中心略低一些，约为0.10.15 mm，这样可使弹性刀杆在跳动时刀刃不会切入工件，影响表面粗糙度。9.3.5 车削细长轴常见缺陷、产生原因及消除方法车削细长轴常见的工件缺陷有很多种类型，其产生原因及消除方法见表9-2。25 七月 20229.4.1 薄壁工件特点、安装和车削方法 9.4 薄壁工件车削薄壁工件特点薄壁件的特点是零件的直径与壁厚之比D/h15，刚度差，极易变形。加工时，夹紧力及切削热均能使零件产生变形，为此加工时应注意以下事项：（1）加工时夹紧力必须均匀，不宜过大，夹紧力的方向（特别是精加工时）最好采取轴向压紧。

14、若零件有凸缘，可利用凸缘端面及其上的螺孔作为工艺卡头；若是铸件，应利用浇注用冒口作为工艺卡头。 25 七月 2022（2）粗、精加工应分开，并进行自然时效处理，以消除切削应力。（3）精加工时，零件内外圆的几何精度有较高要求时，应尽可能一次装夹车出内外圆，夹紧力的方向应为轴向，必要时可增加辅助轴向压力，以增加零件刚度，减小零件振动，保证零件几何精度。（4）利用冒口作为工艺卡头时，可在内孔用螺钉、压板压住零件，车出工艺卡头。（5）精加工内外圆表面时，可利用工艺卡头配适当的辅具，利用螺钉、压板轴向压紧工艺卡头，用较低的切削用量加工至图样要求，最后切去工艺卡头即可。25 七月 2022 车削短小薄壁工

15、件时，为了保证内外圆轴线的同轴度，可用一次装夹车削。粗车时夹紧些，精车时夹松些，并加注切削液冷却工件，以减少工件变形。1）用扇形软卡爪和心轴装夹车削薄壁工件，如图9-20所示。2）在花盘上车削薄壁工件 车削直径大、尺寸精度和形位精度要求较高的圆盘薄壁工件，可装夹在花盘上车削。 如图9-21所示。 由于作用力均为轴向，工件不易变形 。薄壁工件安装薄壁工件车削方法25 七月 2022 图9-20 车削薄壁工件的装夹方法 图9-21 在花盘上车削薄壁工件 25 七月 2022薄壁工件的变形如图9-22所示。9.4.2 防止薄壁工件变形的方法 图9-22 薄壁工件的变形 25 七月 2022为防止工件

16、的变形，通常采取以下的方法。1.工件分粗、精车2.增加装夹接触面，如图9-23所示3.使用轴向夹紧夹具4.增加工艺肋，如图9-24所示。 图9-23 用开封套筒装夹工件 图9-24 增加工艺筋防止薄壁工件变形 25 七月 2022（1）学习在三爪卡盘上车削偏心零件的方法。（2）掌握垫片厚度的计算方法。（3）掌握偏心零件的划线方法、偏心距的校队及检验方法。 9.5 技能训练9.5.1车削偏心轴实训要求实训设备CA6140型车床、百分表、垫片、游标卡尺、外圆车刀。25 七月 2022车削偏心轴如图9-25所示。实训内容 图9-25 偏心轴 25 七月 2022注意事项（1）为了防止硬质合金刀头破裂，车刀应选取刃负倾角，进刀深度大一些，进给量小一些。（2）由于工件偏心，开车前车刀不能靠近工件，以免工件碰坏车刀。（3）车削偏心工件时建议采用高速钢车刀车削。（4）为了保证工件轴线的平行度，应用百分表校正工件侧素线。（5）为了检验偏心距，可用百分表在圆周上测量，观察其跳动量是否为8。25 七月 2022（1）掌握三爪卡盘上车削细长轴的方法。（2）掌握跟刀架的使用方法。（3）掌握强力反向细长轴切削法。9.5.2车削细长轴实训要求实训设备CA6140 型车床、跟刀架、