车工工艺与技能训-图文-第7章

车工工艺与技能训练第7章成形面车削、研磨与滚花

2010年3月9/13/2024机电控制技术目录7.1车成形面的方法7.2研磨7.3滚花成形面车削研磨与滚花7.4技能训练9/13/2024有些机器零件表面不是平直的，而是以曲线为母线，绕轴线心轴旋转而成的，这类零件的表面叫做成形面。例如圆球面、椭圆手柄等，如图7-1。这些带有曲线的表面叫成形面，也叫做特形面。对于这类工件，应根据其特点、精度要求及批量大小，分别采用双手控制、成形、仿形、专用工具等加工方法。(a)圆球面(b)三球手柄(c)椭圆手柄图7-1成形面零件9/13/2024

7.1车成形面的方法7.1.1双手控制法单件或数量较少的成形面工件，可采用双手控制法进行车削(如图7-2)，就是用右手握小拖板手柄，左手握中拖板手柄，通过双手合成运动，车出所要求的成形面。或者采用床鞍和中拖板合成运动来进行车削。图7-2双手控制法车成形面9/13/2024车削如图所示的单球手柄时，其步骤如下：(1)应先按直径和柄部直径车成两级外圆(留精车余量0.2～0.3mm)并车准球状部分长度，再将圆球车削成形。如图7-3(a)，在ΔAOB中，

可按下面公式计算：

(7-1)式中：为球状部分长度，(

mm)；为圆球直径(

mm)；为柄部直径，(

mm)。(2)求出球部长度值后如图7-3(b)所示车好圆球的长度。(3)准备车削单球的车刀。(4)调整中、小滑板的镶条间隙，要求操作灵活，进退自如。9/13/2024(5)确定圆球中心位置，并用车刀刻线痕，以保证车圆球时左、右半球面对称。(6)车圆球前两端45°处先倒角，主要是减少车圆球时的车削余量，用45°车刀倒角，如图7-3(c)。(7)车外圆，操作时用手同时转动中、小滑板手柄，通过纵、横向的合成运动车出球面形状。车削时关键在于双手摇动手柄的速度是否恰当，因为圆球的每一段圆弧其纵、横向进给速度都不一样，它是由操作者双手进给熟练程度来保证的。①粗车右半球面②粗车左半球面③精车球面9/13/2024用成形刀具对工件进行加工的方法叫成形法。车削数量较多的成形面工件，可以用成形法。7.1.2成形法(1)普通成形刀(2)棱形成形刀成形刀种类(a)普通成形车刀

(b)棱形成形刀

(c)圆形成形刀图7-6成形刀的种类9/13/2024

(3)圆形成形刀：这种成形刀做成圆轮形，在圆轮上开有缺口，使它形成前刀面和主刀刃，如图7-7(c)，使用时，圆形成形刀装夹在刀杆(或弹性刀杆上)。为了防止圆形成形刀转动，侧面有端面齿，使之与刀杆侧面上的端面齿相啮合。圆形成形刀的主切削刃与中心等高，其后角为零度，如图7-8(a)。当主切削刃低于中心后，可产生纵向后角，如图7-8(b)，主切削刃低于中心O的距离H，可按下式计算：

(7-2)

式中：D为圆形成形刀直径，mm；为成形刀的纵向后角，一般为6°～10°；9/13/2024(a)装刀前(b)装刀后图7-7棱形成形刀的纵向前角和后角9/13/2024(a)后角等于0(b)刀刃低于中心，产生径向后角图7-8圆形成形刀的后角例7-1已知圆形成形刀的直径D=50MM，需要保证径向后角ΑP=6°，求主切削刃低于刀柄中心的距离Ｈ。9/13/2024(1)装夹成形车刀时，其主切削刃应与工件中心等高。(2)成形车刀在切削时，主切削刃与工件接触面较大，容易产生振动。所以，应把车床主轴和滑板等各部分间隙调整的小一些，切削速度降低，进给量减小。(3)为了提高工件的表面质量，合理选用切削液。成形车刀使用时的注意事项：9/13/20247.1.3仿形法尾座靠模仿形图7-9尾座靠模仿形1.工件2.车刀3.靠模4.靠模杆9/13/2024靠模仿形图7-10

靠模仿形1.工件2.拉杆3.靠板4.支架9/13/20247.1.4仿形法用专用工具车削内外圆弧的原理如图7-11所示。这种工具可使刀尖按外圆弧。如果刀尖到回转中心的距离可调，还可以车出各种半径的内外圆弧工件。图7-11专用工具车削内外圆弧的原理9/13/2024蜗杆蜗轮车内外圆弧的工具如图7-12。图7-12蜗杆蜗轮车圆弧工具1.刀架2.圆盘3.转动手柄9/13/2024研磨可以获得很高的精度和很小的表面粗糙度，还可以改变工件表面的形状误差。研磨有手工研磨和机械研磨两种，在车床上一般是手、机结合研磨。研磨轴类工件的外圆时，可以用铸铁做成研套，它的内径按工件尺寸配置，如图7-13.

7.2研磨图7-13在车床上锉削的姿势1金属夹箍2研套3螺丝4螺栓7.2.1研磨方法9/13/2024研磨时，在套筒表面涂上研磨剂，研棒装夹在自定心卡盘和顶尖上做低速旋转，工件套在套筒上，用手扶着或装入夹具中沿轴向往复移动。研棒如图7-14。图7-14

研棒1、4.螺母2.锥形心轴3.锥孔套筒5.销钉9/13/2024常用的研具材料有以下几种：(1)灰铸铁：灰铸铁是较理想的研具材料，它最大的特点是具有可嵌入性，砂粒容易嵌入铸铁的细片形隙缝或真孔中起反作用。适用于研磨各种淬火钢料工件。(2)软钢：一般很少使用，但它的强度大于灰铸铁，不易折断变形，可用于研M8以下的螺纹和小孔工件。(3)铸造铝合金：一般用作研磨铜料等工件。(4)硬木材：用于研磨软金属。(5)轴承合金(巴士合金)：用于软材料的精研磨，如高精度的铜合金轴承等。7.2.1研磨工具研磨工具材料9/13/2024研磨剂是磨料、研磨液及辅助材料的混合剂。1)磨料：(1)金刚石粉末(2)碳化硼(B4C)(3)氧化铬(Cr2O3)和氧化铁(Fe2O3)(4)碳化硅(SiC)(5)氧化铝(AL2O3)

目前企业经常采用氧化铝和氧化硅两种微粉磨料。微粉的粒度号用Ｗ表示，数字代表磨粒宽度尺寸。如Ｗ14表示磨粒尺寸为10～14的微粉磨料。研磨剂9/13/20242)研磨液：磨料不能单独用于研磨，必须加配研磨液和辅助材料。常用的研磨液为10号机油、煤油和锭子油。研磨液的作用是：(1)使微粉能均匀分布在研具表面；(2)冷却和润滑作用。

3)辅助材料：辅助材料是一种黏度较大和氧化作用较强的混合脂。常用的辅助材料有硬脂酸、油酸、脂肪酸和工业甘油等。辅助材料主要作用是使表面形成氧化薄膜，加速研磨过程。9/13/2024滚花是在车床上利用滚花刀挤压工件，使其表面产生塑性变形而形成花纹的，如图7-15，是用网纹滚花刀滚制成网状花纹。滚花的径向挤压力很大，因此加工时工件的转速要低。

7.3滚花图7-15

滚花操作9/13/2024滚花的花纹一般有直花纹、斜花纹和网花纹三种。花纹的粗细由节距(p)来决定，节距1.2和1.6mm是粗纹，0.8mm的是中纹，0.6mm是细纹。7.3.1滚花种类(a)直纹(b)斜纹(c)网花纹图7-16

滚花花纹的种类如图7-17滚花花纹的节距9/13/2024将滚花刀装夹以后，要求把刀架上的紧固螺钉拧紧，然后开较慢转速，当滚花刀与工件表面接触后，确定工件表面没有发生乱纹现象(停机观看)，即可纵向机动进给进行滚花。由于滚花时径向压力较大，所以工件装夹必须牢靠，以防工件走动。滚花一般在精车之前进行。滚花方法7.3.2滚花刀具及滚花方法滚花刀有单轮、双轮、六轮三种，如图7-18。滚花刀具9/13/2024图7-18

滚花刀的装夹图7-19滚花到的装夹9/13/2024(1)滚花时产生乱纹的原因：

①滚花开始时，滚花刀与工件接处面太大，使单位面积压力减小，容易形成花纹微浅，出现乱纹。

②滚花刀转动不灵活，或滚花刀槽中有细屑阻塞，有碍滚花刀压入工件。

③转速过高，滚花刀与工件容易产生滑动。

④滚花刀间隙过大，产生径向摆动与轴向窜动等。7.3.3滚花注意事项9/13/2024(2)滚直纹时，滚花刀的齿纹必须与工件轴线平行。否则会产生花纹不直。(3)在滚花过程中，不能用手和棉纱去接触工件滚花表面，以防危险。(4)细长工件滚花时，要防止工件被顶弯，薄壁工件要防止变形。(5)压力过大，进给量过慢，往往会滚出台阶形凹坑。9/13/2024(1)了解成形工件含义。(2)通过装夹、校正工件，熟练工件装夹操作。(3)分析如图7-20所示成形工件切削工序。(4)掌握双手控制切削操作，完成工件切削。

7.3技能训练7.4.1车削摇手柄项实训要求实训设备

CA6140车床、#45毛坯

18×150mm、千分尺、外圆车刀、切槽车刀、外径千分尺。9/13/2024图7-20

摇手柄9/13/2024实训内容(1)夹住外圆车平面和钻中心孔(已钻好)。(2)工件伸出长约110mm左右，一夹一顶，粗车外圆

24mm、长100mm，

16mm、长45mm，

10mm、长20mm，各留精车余量0.1mm左右，如图7-25(a)。(3)从

16mm外圆的平面量起，长17.5mm为中心线，用小圆车刀车

12.5mm的定位槽，如图7-25(b)。

(4)从

16mm外圆的平面量起，长大于5mm开始切削，向12.5mm定位槽处移动车40mm圆弧面，如图7-25(c)。9/13/2024(5)从

16mm外圆的平面量起，长49mm处为中心线，在

24mm外圆上向左、右方向车48mm圆弧面，如图7-25(d)。(6)精车

10mm，长20mm至尺寸要求，并包括

16mm外圆。(7)用锉刀、砂布修整抛光。(8)松去顶尖，用圆头车刀车R6mm，并切下工件。(9)调头垫铜皮，夹住

24mm外圆找正，用车刀或锉刀修整6mm圆弧，并用砂布抛光，如图7-21(e)。9/13/2024(a)粗车外圆

(b)车定位槽(c)车40mm圆弧面(d)左、右方向车外圆弧图7-21车摇手柄工序示意图9/13/2024(1)要注意目测球形和协调双手控制进给动作的技能。否则，往往把球面车成橄榄形和算盘珠形。(2)用锉刀锉削弧形工件时，锉刀的运动要绕弧面进行。(3)锉削时，为了防止锉屑散落床面，影响床身精度，应垫护床板或护床纸。(4)锉削时，操作者宜用左手捏锉刀柄进行锉削，这样比较安全。注意事项9/13/2024(1)分析如图7-22所示成形工件切削工序。(2)掌握双手控制切削操作，完成工件切削。(3)学习滚花刀的装夹。(4)掌握滚花的方法，完成对工件的加工。7.4.1车削摇手柄项实训要求实训设备CA6140车床、#45毛坯

45×110mm、滚花刀、千分尺、

34半球样板、外圆车刀、切槽车刀。

7.4技能训练9/13/2024实训内容(1)夹住毛坯外圆，伸出50mm，校正。(2)粗车端面，粗车外圆至

36mm，长度38mm。(3)调头夹住

36mm外圆，车平端面，车外圆至

vmm，长度62mm。滚网纹0.5mm，保证

mm，倒角1×45°.(4)调头垫铜皮夹持滚花外圆，校正。(5)车端面保证总长尺寸。(6)车

36mm外圆至

34.3mm，长38mm，车

16×6mm沟槽至尺寸，保持