机电系机电系闵福均闵福均车削台阶轴（粗车）车削台阶轴（粗车）1 1教学目标教学目标（1 1 1 1）、知识目标：）、知识目标：）、知识目标：）、知识目标： 能合理选用车台阶轴用的车刀；能合理选用车台阶轴用的车刀；能合理选用车台阶轴用的车刀；能合理选用车台阶轴用的车刀； 掌握一夹一顶的方式装夹长台阶轴；掌握一夹一顶的方式装夹长台阶轴；掌握一夹一顶的方式装夹长台阶轴；掌握一夹一顶的方式装夹长台阶轴； 掌握钻中心孔的方法；掌握钻中心孔的方法；掌握钻中心孔的方法；掌握钻中心孔的方法； 学会选择粗车时的切削用量；学会选择粗车时的切削用量；学会选择粗车时的切削用量；学会选择粗车时的切削用量；（3 3 3 3）、情感目标：）、情感目标：）、情感目标：）、情感目标： 严谨认真的学习态度；严谨认真的学习态度；严谨认真的学习态度；严谨认真的学习态度； 在分组讨论中培养团队协助精神。在分组讨论中培养团队协助精神。在分组讨论中培养团队协助精神。在分组讨论中培养团队协助精神。（2 2 2 2）、能力目标：）、能力目标：）、能力目标：）、能力目标： 制定台阶轴加工步骤；制定台阶轴加工步骤；制定台阶轴加工步骤；制定台阶轴加工步骤； 发现问题、分析问题、解决问题的能力；发现问题、分析问题、解决问题的能力；发现问题、分析问题、解决问题的能力；发现问题、分析问题、解决问题的能力；2 2复习回顾复习回顾（1 1 1 1）、手动进给车外圆、端面前应该做哪些工艺准备）、手动进给车外圆、端面前应该做哪些工艺准备）、手动进给车外圆、端面前应该做哪些工艺准备）、手动进给车外圆、端面前应该做哪些工艺准备（2 2 2 2）、手动进给车外圆、端面的大致加工步骤有哪些）、手动进给车外圆、端面的大致加工步骤有哪些）、手动进给车外圆、端面的大致加工步骤有哪些）、手动进给车外圆、端面的大致加工步骤有哪些1 1 1 1、读图；（加工对象、内容、要求）、读图；（加工对象、内容、要求）、读图；（加工对象、内容、要求）、读图；（加工对象、内容、要求）2 2 2 2、制定加工工艺：、制定加工工艺：、制定加工工艺：、制定加工工艺：如车端面如车端面如车端面如车端面刻划线刻划线刻划线刻划线手动进给车削外圆手动进给车削外圆手动进给车削外圆手动进给车削外圆倒角倒角倒角倒角3 3 3 3、选用设备：、选用设备：、选用设备：、选用设备：CA6140CA6140CA6140CA6140型车床型车床型车床型车床4 4 4 4、选用工艺装备：、选用工艺装备：、选用工艺装备：、选用工艺装备：如如如如90909090车刀、三爪卡盘、卡盘扳手、游标卡尺。车刀、三爪卡盘、卡盘扳手、游标卡尺。车刀、三爪卡盘、卡盘扳手、游标卡尺。车刀、三爪卡盘、卡盘扳手、游标卡尺。装车刀装车刀装车刀装车刀试车外圆试车外圆试车外圆试车外圆车端面并刻划线车端面并刻划线车端面并刻划线车端面并刻划线装工件并找正装工件并找正装工件并找正装工件并找正倒角倒角倒角倒角车外圆车外圆车外圆车外圆3 3车削台阶轴车削台阶轴一、认识台阶轴：一、认识台阶轴：台阶轴是机器中最常用的零件之一，它由外圆柱面、台阶轴是机器中最常用的零件之一，它由外圆柱面、端面、台阶、倒角和中心孔等结构要素构成。端面、台阶、倒角和中心孔等结构要素构成。任务导向：任务导向：任务导向：任务导向：制定粗车台阶轴的制定粗车台阶轴的制定粗车台阶轴的制定粗车台阶轴的工艺步骤工艺步骤工艺步骤工艺步骤4 4二、车台阶轴常用车刀：二、车台阶轴常用车刀： 45 45车刀车刀 75 75 车刀车刀 90 90 车刀车刀刀尖角刀尖角刀尖角刀尖角90 90 90 90 刀尖强度高，刀尖强度高，刀尖强度高，刀尖强度高，耐用耐用耐用耐用刀尖角刀尖角刀尖角刀尖角=90 =90 =90 =90 刀尖强度较好刀尖强度较好刀尖强度较好刀尖强度较好散热性较好散热性较好散热性较好散热性较好端面端面端面端面45 45 倒角倒角倒角倒角刀尖角刀尖角刀尖角刀尖角90 90 90 90 主偏角较大，不易使主偏角较大，不易使主偏角较大，不易使主偏角较大，不易使工件产生径向弯曲工件产生径向弯曲工件产生径向弯曲工件产生径向弯曲粗车外圆粗车外圆粗车外圆粗车外圆大端面大端面大端面大端面精车外圆精车外圆精车外圆精车外圆台阶、端面台阶、端面台阶、端面台阶、端面5 5工件装夹是否正确可靠，直接影响加工质量和生产率。工件装夹是否正确可靠，直接影响加工质量和生产率。装夹台阶轴采用一夹一顶的装夹方法。装夹台阶轴采用一夹一顶的装夹方法。三、台阶轴的装夹：三、台阶轴的装夹：2-2-卡盘卡盘卡盘卡盘 3-3-工件工件工件工件 4-4-后顶尖后顶尖后顶尖后顶尖找不同找不同找不同找不同1-1-限位支撑限位支撑限位支撑限位支撑5-5-限位台阶限位台阶限位台阶限位台阶2 23 34 42 23 34 46 64-后顶尖后顶尖后顶尖有固定顶尖和回转顶尖两种。后顶尖有固定顶尖和回转顶尖两种。固定顶尖固定顶尖固定顶尖固定顶尖优点：刚度高，定心准确；优点：刚度高，定心准确；优点：刚度高，定心准确；优点：刚度高，定心准确； 缺点：顶尖与工件中心孔滑动摩擦，缺点：顶尖与工件中心孔滑动摩擦，缺点：顶尖与工件中心孔滑动摩擦，缺点：顶尖与工件中心孔滑动摩擦，易产生易产生易产生易产生“ “烧伤烧伤烧伤烧伤” ”问题；问题；问题；问题； 只只只只适用于低速加工精度要求较高的工适用于低速加工精度要求较高的工适用于低速加工精度要求较高的工适用于低速加工精度要求较高的工件。件。件。件。回转顶尖回转顶尖回转顶尖回转顶尖优点：顶尖内轴承滚动摩擦，能在优点：顶尖内轴承滚动摩擦，能在优点：顶尖内轴承滚动摩擦，能在优点：顶尖内轴承滚动摩擦，能在高转速下工作；高转速下工作；高转速下工作；高转速下工作； 缺点：装配累计误差和轴承磨损后缺点：装配累计误差和轴承磨损后缺点：装配累计误差和轴承磨损后缺点：装配累计误差和轴承磨损后的径向圆跳动，降低了定心精度；的径向圆跳动，降低了定心精度；的径向圆跳动，降低了定心精度；的径向圆跳动，降低了定心精度； 广泛广泛广泛广泛使用。使用。使用。使用。7 7四、钻中心孔：四、钻中心孔：要用一夹一顶装夹工件，必须先在工件一端或者两端要用一夹一顶装夹工件，必须先在工件一端或者两端的端面上加工出合适的中心孔。的端面上加工出合适的中心孔。中心孔中心孔中心孔中心孔A A型（不带护锥）型（不带护锥）型（不带护锥）型（不带护锥）C C型（带护锥和螺纹）型（带护锥和螺纹）型（带护锥和螺纹）型（带护锥和螺纹）B B型（带护锥）型（带护锥）型（带护锥）型（带护锥）R R型（不带护锥）型（不带护锥）型（不带护锥）型（不带护锥）- -精度一般的工件精度一般的工件精度一般的工件精度一般的工件- -需要与其他零件进行需要与其他零件进行需要与其他零件进行需要与其他零件进行轴向固定的工件轴向固定的工件轴向固定的工件轴向固定的工件- -精度较高或者工精度较高或者工精度较高或者工精度较高或者工序较多的工件序较多的工件序较多的工件序较多的工件- -轻型和高精度的轻型和高精度的轻型和高精度的轻型和高精度的工件工件工件工件加工方法加工方法加工方法加工方法1 1、矫正尾座中心：移动尾座，使、矫正尾座中心：移动尾座，使、矫正尾座中心：移动尾座，使、矫正尾座中心：移动尾座，使中心钻接近工件端面，观察中心钻中心钻接近工件端面，观察中心钻中心钻接近工件端面，观察中心钻中心钻接近工件端面，观察中心钻头部与工件回转中心是否一致；头部与工件回转中心是否一致；头部与工件回转中心是否一致；头部与工件回转中心是否一致； 2 2、切削用量：由于中心钻直径小，、切削用量：由于中心钻直径小，、切削用量：由于中心钻直径小，、切削用量：由于中心钻直径小，钻削时取较高的钻速（钻削时取较高的钻速（钻削时取较高的钻速（钻削时取较高的钻速（900-900-1120r/min1120r/min），进给量应小而均匀），进给量应小而均匀），进给量应小而均匀），进给量应小而均匀（0.05-0.2mm/r0.05-0.2mm/r）。）。）。）。8 8五、粗车台阶轴的切削用量选择：五、粗车台阶轴的切削用量选择：1、粗车端面时的背吃刀量、粗车端面时的背吃刀量ap可根据毛坯量合理确定，一可根据毛坯量合理确定，一般取般取1-4mm。进给量。进给量f可取可取0.4-0.5mm/r；2、粗车外圆时的背吃刀量、粗车外圆时的背吃刀量ap也根据毛坯量合理确定，可也根据毛坯量合理确定，可取取3-5mm。进给量。进给量f可取可取0.3-0.4mm/r；3、粗车时切削速度、粗车时切削速度VC一般取一般取75-100m/min；切削速度计算公式切削速度计算公式切削速度计算公式切削速度计算公式 VcVcVcVc=( d n )/1000=( d n )/1000=( d n )/1000=( d n )/1000 根据不同工件直径根据不同工件直径根据不同工件直径根据不同工件直径选用不同的主轴转选用不同的主轴转选用不同的主轴转选用不同的主轴转速速速速n n n n。9 9六、课堂任务：六、课堂任务：1 1、下图为台阶轴加工图纸；、下图为台阶轴加工图纸；2 2、任务内容：安排此加工图纸的粗车部分工艺步骤；毛任务内容：安排此加工图纸的粗车部分工艺步骤；毛坯料为坯料为55178mm55178mm；分组讨论，每；分组讨论，每6 6人一组，每组最终人一组，每组最终要写出一套完整的工艺步骤；要写出一套完整的工艺步骤；2B2/6.3GB/T 4459.51010六、课堂任务：六、课堂任务：3 3、提示一：台阶轴粗车后还需要进行精加工，直径尺寸、提示一：台阶轴粗车后还需要进行精加工，直径尺寸应留应留1mm1mm左右的精车余量；台阶长度留左右的精车余量；台阶长度留0.5mm0.5mm的精车余量；的精车余量；4 4、提示二：上节内容，车外圆和端面只要一次装夹，车、提示二：上节内容，车外圆和端面只要一次装夹，车台阶轴时因为要加工两端，有必要多次调头装夹；台阶轴时因为要加工两端，有必要多次调头装夹；5 5、提示三：粗车台阶轴时，沟槽、倒角等结构要素可以、提示三：粗车台阶轴时，沟槽、倒角等结构要素可以不加工，放在精加工中完成。不加工，放在精加工中完成。1111七、任务答案：七、任务答案：（1 1）、根据台阶轴图纸和精加工余量画出粗车工序图；）、根据台阶轴图纸和精加工余量画出粗车工序图；（2 2）、工艺装备：）、工艺装备：4545车刀和车刀和75 75 车刀，三爪自定心车刀，三爪自定心卡盘，钻夹头，卡盘，钻夹头，B2mm/6.3mmB2mm/6.3mm的中心钻，回转顶尖，游标的中心钻，回转顶尖，游标卡尺；卡尺；2B2/6.3GB/T 4459.512122B2/6.3GB/T 4459.5（3 3）、）、具体工艺步骤具体工艺步骤：步骤步骤1 1：毛坯伸出卡盘毛坯伸出卡盘35mm35mm，划针找正并夹紧；，划针找正并夹紧；步骤步骤2 2：用用4545车刀车端面车刀车端面A A，Ap=1mmAp=1mm，f=0.4mm/rf=0.4mm/r，主轴，主轴转速转速n=500r/minn=500r/min；1313步骤步骤3 3：钻中心孔钻中心孔B2mm/6.3mmB2mm/6.3mm，主轴转速，主轴转速n=1120r/minn=1120r/min；A AB B步骤步骤4 4： 75 75 车刀粗车限位台阶车刀粗车限位台阶50mm25mm50mm25mm，f=0.3mm/r,n=500r/min,Ap=2.5mmf=0.3mm/r,n=500r/min,Ap=2.5mm；A AB B1414步骤步骤5 5：调头装夹，毛坯伸出调头装夹，毛坯伸出35mm35mm，用，用4545车刀车端面车刀车端面B B并保证总长并保证总长175mm175mm，钻中心孔，钻中心孔B2mm/6.3mmB2mm/6.3mm；步骤步骤6 6：一夹一顶装夹，夹住限位台阶一夹一顶装夹，夹住限位台阶50mm25mm50mm25mm的外的外圆，圆， 75 75 车刀粗车整段车刀粗车整段51mm51mm外圆，外圆，f=0.3mm/r,n=500r/minAp=2mmf=0.3mm/r,n=500r/minAp=2mm；A AB BA AB B1515步骤步骤7 7：继续继续75 75 车刀粗车车刀粗车4149.5mm4149.5mm， Ap=2.5mm Ap=2.5mm，两次车削；两次车削；A AB B步骤步骤8 8：调头一夹一顶装夹，夹住调头一夹一顶装夹，夹住4149.5mm4149.5mm外圆，外圆， 75 75 车刀粗车车刀粗车A A端外圆端外圆39mm89.5mm39mm89.5mm。A AB B1616 合理选用车台阶轴用的车刀合理选用车台阶轴用的车刀合理选用车台阶轴用的车刀合理选用车台阶轴用的车刀 （45454545车刀，车刀，车刀，车刀，75 75 75 75 车刀，车刀，车刀，车刀，90 90 90 90 车刀）；车刀）；车刀）；车刀）； 一夹一顶的方式装夹长台阶轴；后顶尖有固定一夹一顶的方式装夹长台阶轴；后顶尖有固定一夹一顶的方式装夹长台阶轴；后顶尖有固定一夹一顶的方式装夹长台阶轴；后顶尖有固定顶尖和回转顶尖两种。顶尖和回转顶尖两种。顶尖和回转顶尖两种。顶尖和回转顶尖两种。 中心孔的分类和钻中心孔的方法；中心孔的分类和钻中心孔的方法；中心孔的分类和钻中心孔的方法；中心孔的分类和钻中心孔的方法； 粗车台阶轴的切削用量；粗车台阶轴的切削用量；粗车台阶轴的切削用量；粗车台阶轴的切削用量； 粗车台阶轴的工艺步骤；粗车台阶轴的工艺步骤；粗车台阶轴的工艺步骤；粗车台阶轴的工艺步骤；八、知识小结：八、知识小结：1717按照我们制定的粗车工艺步骤加工完成的台阶轴，按照我们制定的粗车工艺步骤加工完成的台阶轴，按照我们制定的粗车工艺步骤加工完成的台阶轴，按照我们制定的粗车工艺步骤加工完成的台阶轴，经测量发现：经测量发现：经测量发现：经测量发现：台阶轴存在锥度台阶轴存在锥度台阶轴存在锥度台阶轴存在锥度，即工件右端直径，即工件右端直径，即工件右端直径，即工件右端直径小，左端直径大，如下图示；小，左端直径大，如下图示；小，左端直径大，如下图示；小，左端直径大，如下图示；思考一下：思考一下：思考一下：思考一下：这种情况产生的原因？如何避免这种这种情况产生的原因？如何避免这种这种情况产生的原因？如何避免这种这种情况产生的原因？如何避免这种情况的产生？情况的产生？情况的产生？情况的产生？课后思考题课后思考题 ？18181919