車工工藝學(xué)

車工工藝學(xué),車工,工藝學(xué) 江蘇省泗陽(yáng)職業(yè)高級(jí)中學(xué) 許云飛 全國(guó)技工學(xué)校機(jī)械類通用教材 車工工藝學(xué) （96新版） 許云飛 2005.8.25 江蘇省泗陽(yáng)職業(yè)高級(jí)中學(xué)教案首頁(yè) 授課日期 班 級(jí) 課題： 緒論 教學(xué)目的、要求： 了解何為車工、何為工藝 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 對(duì)學(xué)生來(lái)講是個(gè)全新的課目，理解有難度 授課方法： 教學(xué)參考書及教具（含電教設(shè)備）： 授課執(zhí)行情況及分析： 板書設(shè)計(jì)或授課提綱及備注： Ⅰ、 緒論 復(fù)雜的機(jī)器有很多零件裝配而成。不同的零件要有不同工種的工人加工而成。有精密鑄造或冷擠壓（無(wú)屑加工），但絕大多數(shù)零件離不開金屬切削加工，車削加工就是其中一種。 車削加工 就是在車床上，利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具的直線運(yùn)動(dòng)來(lái)改變毛坯的形狀和尺寸，把它加工成符合圖紙的要求。 內(nèi)容： 江蘇省泗陽(yáng)職業(yè)高級(jí)中學(xué)教案首頁(yè) 授課日期 班 級(jí) 課題： 車削和切削用量的基本概念 教學(xué)目的、要求： 掌握基本概念 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 各概念的理解 授課方法： 教學(xué)參考書及教具（含電教設(shè)備）： 授課執(zhí)行情況及分析： 板書設(shè)計(jì)或授課提綱及備注： Ⅰ、 第一章 車削的基本知識(shí) 第二章 §1.1 車削和切削用量的基本概念 一、車削的基本概念 1. 工作運(yùn)動(dòng) 主運(yùn)動(dòng)——機(jī)床的主要運(yùn)動(dòng)，消耗主動(dòng)力。車削時(shí)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)——去除多余材料的運(yùn)動(dòng)，刀具的運(yùn)動(dòng)。 2. 工件上形成的表面 （1）已加工表面 工件上刀具切削后產(chǎn)生的表面 （2）過(guò)渡表面 工件上由切削刃形成的那部分表面 （3）待加工表面 工件上有待去除的表面 二、切削用量的基本概念 1.切削深度（αp） 工件上已加工表面與待加工表面的垂直距離，也就是車刀進(jìn)給時(shí)切入工件的深度（單位：mm） 公式： ap=dw-dm/2 dw待加工表面直徑 dm已加工表面直徑 （單位：mm） 2.進(jìn)給量（?） 工件旋轉(zhuǎn)一周，車刀沿進(jìn)給方向移動(dòng)的距離。他是衡量進(jìn)給運(yùn)動(dòng)大小的參數(shù)。（單位：mm/r） 縱向進(jìn)給——沿車床床身導(dǎo)軌方向 橫向進(jìn)給——垂直于車床床身導(dǎo)軌方向 3. 切削速度（vc） 在進(jìn)行切削加工時(shí)，刀具切削刃上某一點(diǎn)相對(duì)于待加工表面在主運(yùn)動(dòng)方向上的瞬時(shí)速度，（車刀在一分鐘內(nèi)車削工件表面的理論展開直線長(zhǎng)度。）假設(shè)切屑沒變形或收縮 公式： vc= πdn/1000 或vc=dn/318 d——工件直徑,mm n——主軸轉(zhuǎn)速，r/mm vc——切削速度，m/min 例：車削直徑d=60mm的工件外圓，車床主軸轉(zhuǎn)速n=600r/min.求切削速度vc。（113m/min）注：應(yīng)取符合機(jī)床銘牌上 江蘇省泗陽(yáng)職業(yè)高級(jí)中學(xué)教案首頁(yè) 授課日期 班 級(jí) 課題： 車刀 教學(xué)目的、要求： 車刀的用途 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 車刀的角度及評(píng)定 授課方法： 教學(xué)參考書及教具（含電教設(shè)備）： 授課執(zhí)行情況及分析： 板書設(shè)計(jì)或授課提綱及備注： Ⅰ、 § 1.2車刀 一、常用車刀的種類和用途 1. 車刀的種類 2.車刀的用途（見緒論圖） （1） 90?車刀（偏刀） 車外圓、階臺(tái)和端面 （2） 45?車刀（彎頭車刀） 車外圓、端面和到角 （3） 切斷刀 用來(lái)切斷工件或在工件上切槽 （4） 內(nèi)孔車刀 用來(lái)車削工件的內(nèi)孔 （5） 圓頭刀 用來(lái)車削圓弧面或成形面 （6） 螺紋車刀 用來(lái)車削螺紋 4. 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位（不重磨車刀） 近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外大力發(fā)展和廣泛應(yīng)用的先進(jìn)刀具之一。刀片用機(jī)械夾固方式裝夾在刀桿上。當(dāng)一個(gè)刀刃磨鈍后，只需將刀片轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，即可繼續(xù)切削，從而大大縮短了換刀和磨刀的時(shí)間，并提高了刀桿的利用率。（形狀多樣） 二、車刀的角度及其初步選擇 1.車刀的組成 （1） 前刀面 刀具上切屑流過(guò)的表面。 （2） 后刀面 分主后刀面和副后刀面。與過(guò)渡表面相對(duì)的刀面稱主后刀面；與已加工表面相對(duì)的刀面叫副后刀面 （3） 主切削刃 前刀面和主后刀面的相交部位，擔(dān)負(fù)主要切削工作。 （4） 副切削刃 前刀面和副后刀面的相交部位，配合主切削刃完成少量的切削工作。 （5） 刀尖 主切削刃和副切削刃的聯(lián)結(jié)部位。為了提高刀具強(qiáng)度將刀尖磨成圓弧型或直線型過(guò)渡刃。一般硬質(zhì)合金刀尖圓弧半徑rε=0.5~1mm。 （6） 修光刃 副切削刃近刀尖處一小段平直的切削刃。須與進(jìn)給方向平行，且大于進(jìn)給量。 2.確定車刀角度的輔助平面 （1） 切削平面 通過(guò)切削刃上某選定點(diǎn)，切于工件過(guò)渡表面的平面。 （2） 基面 通過(guò)切削刃上某選定點(diǎn)，垂直于該點(diǎn)切削速度方向的平面。 （3） 截面 通過(guò)切削刃上某選定點(diǎn)，同時(shí)垂直于切削平面和基面的平面 3.車刀的角度的主要作用 車刀切削部分共有6個(gè)角度：前角（γо）、主后角(αо)、副后角(αо′)、主偏角(κr)、副偏角(κr′)和刃傾角(λs)。以及兩個(gè)派生角度：契角（βo）和刀尖角(εr)。 在截面內(nèi)測(cè)量的角度： （1）前角（γо） 前刀面和基面的夾角。影響刃口的鋒利和強(qiáng)度，切削變形和切削力。大，鋒利、減少切削變形、切削省力，切屑順利排出。負(fù)（?。黾忧邢魅袕?qiáng)度，耐沖擊。 （2）后角(αо) 后刀面和切削平面的夾角。在主截面內(nèi)的是主后角（αо），在副截面內(nèi)的是副后角(αо′)。主要減少車刀后刀面與工件的摩擦。 規(guī)定：與相應(yīng)的平面夾角小于90度時(shí)為正，反之為負(fù) 在基面內(nèi)測(cè)量的角度有： （3）主偏角(κr) 主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向間的夾角。改變主切削刃和刀頭的受力和散熱。 （4）副偏角(κr′) 副切削刃在基面上的投影與背離進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向間的夾角。減少副切削刃與工件已加工表面的摩擦。 在切削平面內(nèi)測(cè)量的角度： （5）刃傾角(λs) 主切削刃與基面的夾角?？刂婆判挤较?，負(fù)值時(shí)，增加刀頭強(qiáng)度和保護(hù)刀尖。 派生角： （6）契角（βo） 在主截面內(nèi)前刀面和后刀面的夾角。 βo=90?-（γо+αо） （7）刀尖角(εr) 主切削刃和副切削刃在基面的投影間的夾角。 εr=180?-（κr+κr′） 4.車刀角度的初步選擇 （1） 前角（γо） A. 工件材料軟，塑性材料，前角大；工件材料硬，脆性材料，前角小。 B. 粗加工，前角小；精加工，前角大。 C. 車刀材料的強(qiáng)度、韌性較差，前角?。环粗?，前角大。 （2） 后角(αо) A. 粗加工，前角小；精加工，前角大。 B. 工件材料軟，前角大；工件材料硬，前角小。 副后角與主后角一般情況下相等。 （3） 主偏角(κr) 加工階臺(tái)軸時(shí)，等于或大于90度；中間切入時(shí)45度到60度 （4） 副偏角(κr′) 一般采用6到8度，中間切入時(shí)取45度到60度。 （5） 刃傾角(λs) 一般車削時(shí)為0度；粗車時(shí)為負(fù)；精車時(shí)為正。 三、常用車刀的材料 1.必須具備的基本性能： （1） 硬度 （2） 耐磨性 （3） 強(qiáng)度和韌性 （4） 耐熱性 （5） 工藝性 2.常用材料 （1） 高速鋼 w18cr4v(18-4-1) w6mo5cr4v2(6-5-4-2) （2） 硬質(zhì)合金： K類（鎢鈷類） 碳化鎢（wc）和鈷 YG3，YG8，YG6 P類（鎢鈦鈷類） 碳化鎢（wc）、碳化鈦（TiC）和鈷 YT5，YT15，YT30 M類 [鎢鈦鉭（鈮）鈷類] P類加TaC或NbC而成。 江蘇省泗陽(yáng)職業(yè)高級(jí)中學(xué)教案首頁(yè) 授課日期 班 級(jí) 課題： 切削液、長(zhǎng)度單位 教學(xué)目的、要求： 切削液的用途 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 切削液的選擇 授課方法： 教學(xué)參考書及教具（含電教設(shè)備）： 授課執(zhí)行情況及分析： 板書設(shè)計(jì)或授課提綱及備注： Ⅰ、 §1.3切削液 一、作用 1. 冷卻 2. 潤(rùn)滑 3. 清洗 二、分類 1. 乳化液 乳化油加15-20倍水稀釋而成 2. 切削油 礦物油，少數(shù)采用植物油和動(dòng)物油 三、選用 1. 根據(jù)加工性質(zhì) （1） 粗加工，乳化液。 （2） 精加工，極壓切削油或高濃度的極壓乳化液。 （3） 孔加工，黏度小的極壓乳化液和極壓切削油。 2. 根據(jù)工件材料 （1） 鋼件粗加工，乳化液。精加工，極壓切削油。 （2） 脆性金屬，可用黏度小的煤油7%—10%的乳化液，一般不加。 （3） 有色金屬，煤油和黏度小的切削油，鎂合金用壓縮空氣 3. 根據(jù)刀具材料 （1） 高速鋼 粗加工，極壓乳化液。精加工，極壓乳化液和極壓切削油。 （2） 硬質(zhì)合金 一般不加，也可用切削液（乳化液） 注意點(diǎn)： （1） 油狀乳化油必須稀釋后才能使用 （2） 必須澆注在切削區(qū)域 （3） 硬質(zhì)合金必須一開始就連續(xù)充分地澆注，否則刀頭要產(chǎn)生裂紋。 §1.4長(zhǎng)度單位 我國(guó)的法定長(zhǎng)度單位為米（m），但機(jī)械制圖中規(guī)定為毫米(mm)。還有英制單位： 1in=25.4mm 江蘇省泗陽(yáng)職業(yè)高級(jí)中學(xué)教案首頁(yè) 授課日期 班 級(jí) 課題： 車軸類零件的車刀 教學(xué)目的、要求： 軸類零件的車削 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 軸類零件的車刀選擇 授課方法： 教學(xué)參考書及教具（含電教設(shè)備）： 授課執(zhí)行情況及分析： 板書設(shè)計(jì)或授課提綱及備注： Ⅰ、 第二章 車軸類工件 §2.1 車軸類工件使用的車刀 一、對(duì)車刀的要求 1. 粗車刀 (1) 前角和后角小些，增加強(qiáng)度，但過(guò)小會(huì)增加切削力 (2) 主偏角不宜過(guò)小，否則會(huì)振動(dòng)。 (3) 刃傾角取0-3度 (4) 主切削刃上磨倒棱br1=（0.5-0.8）?。 (5) 刀尖處磨直線型過(guò)渡刃，偏角=1/2κr，長(zhǎng)度=0.5-2mm (6) 應(yīng)磨有斷屑槽。 2. 精車刀 （1） 前角和后角大些，鋒利，減少摩擦。 （2） 副偏角較小，可磨修光刃，長(zhǎng)度=（1.2-1.5）?。 （3） 刃傾角去正，一般=3-8度 （4） 應(yīng)磨有斷屑槽。 二、車外圓、平面和臺(tái)階的車刀 1. 90度車刀及其使用 又稱偏刀，有右偏刀和左偏刀兩種 右偏刀一般用來(lái)車削外圓、端面和右向臺(tái)階。 左偏刀車削左向臺(tái)階和外圓，或又大又短工件的端面。 2. 45度車刀及其使用 45度車刀的刀尖角=90度，所以強(qiáng)度和散熱比90度車刀好，常用于工件的端面車削和45度倒角。 3. 75度車刀及其使用 75度車刀刀尖角比90度車刀大，適合強(qiáng)力車削。 三、切斷刀和車槽刀 1. 切斷刀 （1） 高速鋼切斷刀 A． 前角0-30度。 B． 后角6-8度。 C． 副后角 兩個(gè)對(duì)稱1-2度 D． 主偏角90度。 E． 副偏角兩個(gè)對(duì)稱1-1.5度。 F． 主切削刃寬度a=（0.5-0.6）d G． 刀頭長(zhǎng)度L=h+(2-3)mm (2) 硬質(zhì)合金切斷刀 (3) 彈性切斷刀 (4) 反切刀 2．車槽刀 與切斷刀幾何形狀基本相同，但刀頭寬度應(yīng)小于槽寬，刀尖長(zhǎng)度略大于槽深即可。 江蘇省泗陽(yáng)職業(yè)高級(jí)中學(xué)教案首頁(yè) 授課日期 班 級(jí) 課題： 軸類零件的裝夾 教學(xué)目的、要求： 夾具的使用 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 夾具的選擇 授課方法： 教學(xué)參考書及教具（含電教設(shè)備）： 授課執(zhí)行情況及分析： 板書設(shè)計(jì)或授課提綱及備注： Ⅰ、 §2.2軸類工件的裝夾 一、單動(dòng)（俗稱四爪）卡盤裝夾 二、用自定心（三爪）卡盤裝夾 三、用兩頂尖裝夾 1. 中心孔的形狀和作用 A型 圓錐孔和圓柱孔組成，錐角為60度 B型 在A型上加一個(gè)120度護(hù)錐。 C型 在B型上加一個(gè)螺孔。 R型 A型相似，把圓錐面改成60度圓弧面。 2. 中心孔折斷的原因和預(yù)防 （1） 軸線與旋轉(zhuǎn)中心不一致。 （2） 工件端面不平。 （3） 切削用量選用不合適 （4） 中心鉆磨鈍 （5） 沒有充分澆注切削液或排屑不及時(shí)。 3. 用兩頂針裝夾的注意事項(xiàng) （1） 軸線要一至。 （2） 尾座套筒盡量縮短 （3） 中心孔形狀要正確，粗糙度小 （4） 用死頂尖時(shí)要用黃油潤(rùn)滑。 （5） 配合松緊合適。 四、用一夾一頂裝夾 江蘇省泗陽(yáng)職業(yè)高級(jí)中學(xué)教案首頁(yè) 授課日期 班 級(jí) 課題： 軸類工件的測(cè)量 教學(xué)目的、要求： 軸類工件的測(cè)量方法 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 各種量具的使用 授課方法： 教學(xué)參考書及教具（含電教設(shè)備）： 授課執(zhí)行情況及分析： 板書設(shè)計(jì)或授課提綱及備注： Ⅰ、 §2.3軸類工件的測(cè)量 一、游標(biāo)卡尺 二、千分尺 江蘇省泗陽(yáng)職業(yè)高級(jí)中學(xué)教案首頁(yè) 授課日期 班 級(jí) 課題： 工藝分析 教學(xué)目的、要求： 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 授課方法： 教學(xué)參考書及教具（含電教設(shè)備）： 授課執(zhí)行情況及分析： 板書設(shè)計(jì)或授課提綱及備注： Ⅰ、 §2.4、2.5工藝分析 見書本P31-P33表格 江蘇省泗陽(yáng)職業(yè)高級(jí)中學(xué)教案首頁(yè) 授課日期 班 級(jí) 課題： 鉆孔 教學(xué)目的、要求： 孔加工 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 刀具的選擇和角度 授課方法： 教學(xué)參考書及教具（含電教設(shè)備）： 授課執(zhí)行情況及分析： 板書設(shè)計(jì)或授課提綱及備注： Ⅰ、 第三章 車套類工件 圓柱孔的加工比軸類工件加工要困難，因?yàn)椋? （1） 加工孔再內(nèi)部進(jìn)行，觀察比較困難。 （2） 刀桿受孔徑限制，剛性差。 （3） 排屑和冷卻比較困難。 （4） 測(cè)量比較困難。 §3.1鉆孔 用鉆頭在實(shí)體材料上加工孔的方法叫鉆孔 一、麻花鉆的幾何形狀 1．麻花鉆的組成 （1） 柄部 傳遞扭距和定心 （2） 頸部 標(biāo)注 （3） 工作部分 切削和導(dǎo)向 2．工作部分幾何形狀 （1） 螺旋槽 （2） 前刀面 （3） 主后刀面 （4） 頂角（118度） （5） 前角 （6） 后角 （7） 橫刃 （8） 橫刃斜角 （9） 棱邊 二、刃磨要求 （1） 主切削刃對(duì)稱，長(zhǎng)度相等 （2） 橫刃斜角為55度 江蘇省泗陽(yáng)職業(yè)高級(jí)中學(xué)教案首頁(yè) 授課日期 班 級(jí) 課題： 擴(kuò)孔和锪孔 教學(xué)目的、要求： 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 授課方法： 教學(xué)參考書及教具（含電教設(shè)備）： 授課執(zhí)行情況及分析： 板書設(shè)計(jì)或授課提綱及備注： Ⅰ、 §3.2擴(kuò)孔和锪孔 用擴(kuò)孔工具擴(kuò)大孔徑的加工方法叫擴(kuò)孔 一、用麻花鉆擴(kuò)孔 二、用擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔 三、锪孔 用锪削方法加工平底孔的方法 江蘇省泗陽(yáng)職業(yè)高級(jí)中學(xué)教案首頁(yè) 授課日期 班 級(jí) 課題： 車孔 教學(xué)目的、要求： 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 授課方法： 教學(xué)參考書及教具（含電教設(shè)備）： 授課執(zhí)行情況及分析： 板書設(shè)計(jì)或授課提綱及備注： Ⅰ、 §3.3車孔 一、內(nèi)孔車刀 可分為通孔和盲孔車刀兩種 1． 通孔車刀 幾何形狀與外圓刀相似，主偏角60-75度，副偏角15-30度，磨有兩個(gè)后角。 2． 盲孔車刀 幾何形狀與外圓刀相似，主偏角90-93度， 通孔車刀 盲孔車刀 二、車孔的關(guān)鍵技術(shù) 1．盡量增加刀桿截面積 2．刀桿的伸出長(zhǎng)度盡可能縮短 3．解決排屑問題，控制切屑流向 江蘇省泗陽(yáng)職業(yè)高級(jí)中學(xué)教案首頁(yè) 授課日期 班 級(jí) 課題： 車平面槽和內(nèi)槽 教學(xué)目的、要求： 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 授課方法： 教學(xué)參考書及教具（含電教設(shè)備）： 授課執(zhí)行情況及分析： 板書設(shè)計(jì)或授課提綱及備注： Ⅰ、 §3.4車平面槽和內(nèi)槽 一、槽的種類 1．軸肩槽 2．平面槽 二、車槽刀 與切斷刀相似，車平面槽時(shí)一個(gè)刀尖相當(dāng)于在車孔。 江蘇省泗陽(yáng)職業(yè)高級(jí)中學(xué)教案首頁(yè) 授課日期 班 級(jí) 課題： 鉸孔 教學(xué)目的、要求： 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 授課方法： 教學(xué)參考書及教具（含電教設(shè)備）： 授課執(zhí)行情況及分析： 板書設(shè)計(jì)或授課提綱及備注： Ⅰ、 §3.5鉸孔 是精加工孔的方法之一，在工廠中被廣泛應(yīng)用。 一、鉸孔 1．鉸刀的幾何形狀 鉸刀由柄部、頸部和工作部分組成。 2．鉸刀的種類 按用途可分機(jī)用鉸刀和手用鉸刀 按材料可分高速鋼和硬質(zhì)合金兩種 二、鉸孔余量的確定 高速鋼鉸刀為0.08-0.12；硬質(zhì)合金為0.15-0.20 三、鉸孔時(shí)的注意事項(xiàng) 1．鉸刀的選擇和保管 2．調(diào)整尾座軸線和使用浮動(dòng)套筒 3．選擇合理的鉸削用量 4．合理選擇切削液（干切削和非水溶性孔大；水溶性孔小） 5．鉸孔前對(duì)孔的要求 江蘇省泗陽(yáng)職業(yè)高級(jí)中學(xué)教案首頁(yè) 授課日期 班 級(jí) 課題： 孔加工時(shí)的切削用量 教學(xué)目的、要求： 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 授課方法： 教學(xué)參考書及教具（含電教設(shè)備）： 授課執(zhí)行情況及分析： 板書設(shè)計(jì)或授課提綱及備注： Ⅰ、 §3.6孔加工時(shí)的切削用量 一、切削深度 二、切削速度 三、進(jìn)給量 一般12-25mm時(shí)，進(jìn)給量0.15-0.35，鉆鑄件時(shí)可略大 江蘇省泗陽(yáng)職業(yè)高級(jí)中學(xué)教案首頁(yè) 授課日期 班 級(jí) 課題： 保證套類工件技術(shù)要求的方法 教學(xué)目的、要求： 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 授課方法： 教學(xué)參考書及教具（含電教設(shè)備）： 授課執(zhí)行情況及分析： 板書設(shè)計(jì)或授課提綱及備注： Ⅰ、 §3.7保證套類工件技術(shù)要求的方法 一、在一次裝夾中完成 二、以內(nèi)孔為基準(zhǔn)保證位置精度（實(shí)體心軸、脹力心軸） 三、用外圓為基準(zhǔn)保證位置精度 江蘇省泗陽(yáng)職業(yè)高級(jí)中學(xué)教案首頁(yè) 授課日期 班 級(jí) 課題： 套類工件的測(cè)量 、工藝分析 教學(xué)目的、要求： 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 授課方法： 教學(xué)參考書及教具（含電教設(shè)備）：