车台阶轴
车工工艺教案课题车台阶轴
课题车台阶轴授课时间授课班级授课节数节知识与技能目标 1.了解车台阶轴时车刀的几何角度2.学会正确安装、车台阶轴3.学会控制、测量台阶长度4.了解车台阶轴时产生废品的原因和预防方法知识连接 1. 台阶轴的安装与车削方法2．控制台阶轴台阶长度的方法3．测量台阶轴台阶长度的方法4．车台阶轴时产生废品的原因和预防方法学习重点 1. 台阶轴的安装与车削方法2．控制台阶轴台阶长度的方法3．测量台阶轴台阶长度的方法教学方法学生讨论，示范，讲解与展示教学实施 1.结合用挂图、实物、多媒体等手段一一列举，也可通过展示高年级学生车削完成的轴、套类工件来进行讲解，使学生对车外圆内容产生更加直观的认识，激发他们的学习兴趣2．车削时，工件必须在车床夹具中定位并夹紧，工件装夹的是否正确可靠，将直接影响加工质量和生产率，所以同学们必须清楚轴类工件的各种装夹方法及特点让同学们联系生产实践，说出最常用的装夹方法——三爪自定心卡盘装夹。
3．本讲教学目的是让同学们了解轴类工件车削加工工艺的制定原则及制定方法。
因学生处于基本功学习阶段，如：车端面、车外圆等，对于沟槽、螺纹等加工方法尚不了解，就目前他们所学知识，以及对所学知识的综合应用能力，学习难度很大4．授课时，教师先在课堂上直接讲解制定车削工艺的原则和方法，参照教材图进行分析，让学生先大致了解后，带领学生到实习场地进行现场教学。
理论和实践相结合，可大大降低学生的学习难度5．布置任务：让同学们回想自己在实习过程中车削工件时产生废品的现象，分类记录，教师协助分析原因，针对性的提出预防措施课后评价（或后面的课后总结）通过台阶轴的安装、车削台阶轴及长度测量来进行评价准备： 1.地点：实习车间2.教具：1）CA6140型卧式车床及附件和砂轮机2）游标卡尺、千分尺等量具3）工件材料45钢，毛坯规格φ45mm×90mm4）45°车刀、90°车刀要求：让学生刃磨车刀和车削工件，并进行简单介绍。
项目二 车台阶轴
项目二 车台阶轴 任务1 低阶台轴的加工【学习目标】1. 能用划针校正法找正工件后，进行车削加工，同时了解其它找正方法2. 掌握确定阶台长度的方法3. 能合理选择粗精车刀及切削用量 【学习任务】如下图所示的阶梯轴零件，已知材料为45钢，毛坯尺寸为Φ50×100，试完成低阶台轴的加工。
图2-1 低阶台轴任务导入经过上几节课的操作练习，掌握了车削外圆和长度的基本方法，本节课我们来通过对图2-1图样的加工来学习低台阶轴加工方法。
台阶工件的车削其实就是外圆和平面加工的组合，只要保证外圆与平面的尺寸和形状精度就可以加工出合格的工件。
任务分析该零件由阶梯状的圆柱面组成，零件的尺寸精度要求一般，从右至左工件的外径尺寸依次增大。
我们以轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持直径为Φ55的外圆表面来一次装夹加工完成。
技术要求：1、 零件表面不允许有划痕、擦伤等损伤零件表面缺陷。
2、 去除尖角毛刺。
知识学习一、车刀的选择和装夹：车削台阶工件通常使用90°和45°外圆车刀。
其几何角度一般为主偏角Kr≥90°，副偏角Kr’≥6°～8°，主、副后角a0=a0’=6°～8°前角γ0根据工件、车刀材料和加工要求来确定。
在车削塑性金属材料时，要在车刀的前面刃磨出断屑槽。
如图2-2所示图2-2车刀的装夹应根据粗精车和加工余量的大小加以区别。
粗车时余量多，为了增加切削深度，减少刀尖压力，车刀装夹可以取主偏角小于90°为宜，一般在85°~90°之间。
精车时为了保证台阶平面与轴线垂直，应取主偏角大于90°，一般在93°左右。
二、车削台阶工件的方法车削台阶工件一般分粗车和精车进行，粗车时的台阶长度除第一档的台阶长度略短些以外，其余各档可车至要求长度。
精车台阶工件时，通常在机动进给精车外圆至接近台阶时，应以手动进给代替机动进给，当接近平面时，变纵向进给为横向进给，移动中滑板由里向外慢慢精车台阶平面以确保台阶平面与轴心线垂直。
车工台阶轴实习报告
一、实习背景为了提高自身的专业技能，了解机械加工的实际操作过程，我于20xx年x月x日至20xx年x月x日在XX机械制造有限公司进行了为期两周的车工台阶轴实习。
在实习期间，我深刻体验了车工的实际工作环境，掌握了台阶轴的加工工艺，并对车工行业有了更深入的认识。
二、实习目的1. 熟悉车工操作流程，提高车工操作技能；2. 学习台阶轴的加工工艺，了解相关理论知识；3. 掌握车工安全操作规程，提高安全意识；4. 培养团队协作精神，提高沟通能力。
三、实习内容1. 台阶轴加工工艺台阶轴是一种常见的机械零件，主要由外圆、内孔、台阶、键槽等部分组成。
在实习过程中，我学习了台阶轴的加工工艺，包括：（1）划线：根据图纸要求，在毛坯上划出加工线，确保加工精度；（2）外圆加工：使用外圆车刀，对毛坯进行粗加工和精加工，达到图纸要求的尺寸和表面粗糙度；（3）内孔加工：使用内孔车刀，对毛坯进行粗加工和精加工，达到图纸要求的尺寸和表面粗糙度；（4）台阶加工：使用台阶车刀，对毛坯进行粗加工和精加工，达到图纸要求的尺寸和表面粗糙度；（5）键槽加工：使用键槽车刀，对毛坯进行粗加工和精加工，达到图纸要求的尺寸和表面粗糙度。
2. 车工安全操作规程在实习过程中，我严格遵守车工安全操作规程，包括：（1）穿戴整齐，佩戴好安全帽、工作服、手套等防护用品；（2）开机前检查机床各部件是否完好，确保机床安全运行；（3）操作机床时，精力集中，严禁闲谈、嬉戏；（4）工件和刀具装夹牢固，防止工件和刀具飞出伤人；（5）加工过程中，严禁触摸工件和刀具，防止意外伤害。
3. 团队协作与沟通在实习过程中，我与团队成员共同完成了台阶轴的加工任务。
我们相互配合，共同解决加工过程中遇到的问题。
在团队协作中，我学会了倾听他人意见，尊重他人，提高了沟通能力。
四、实习总结1. 技能提升通过本次实习，我掌握了台阶轴的加工工艺，提高了车工操作技能。
在实习过程中，我学会了如何使用各种刀具，如何调整机床参数，如何保证加工精度。
车台阶轴的控制方法概要
车台阶轴的控制方法
1 2 3 4 5
车台阶轴长度控制方法
刻线法
刻度盘控制法 挡铁定位控制法 添加文字（楷体 20号）
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添加文字（楷体 20号）
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车台阶轴的控制方法
车台阶轴的控制方法
车削台阶工件，一般分粗车、精车进行。粗车时除第一挡台 阶长度略短些（留精车余量）外，其余各段可按图样上的尺寸车削， 精车时，将第一个台阶长度车至尺寸后，第二个台阶的精车余量自 动产生，以此类推，当车至平面时，再变纵向进给为横向进给，移 动中滑板由里向外慢慢精车台阶平面，以确保台阶平面与轴心线垂 直。车削台阶轴方法与车外圆基本相同，只不过增加了一个轴向尺 寸的控制，通常有以下几种控制方法。
算出刻度盘应转动格数，控制车削长度。刻度盘转动的格数乘以刻 度盘的分度值（一般有0.02mm和0.05mm两种），就是车刀沿进
给方向移动的距离。
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车台阶轴的控制方法
（三)用挡铁定位控制法
•批量加工台阶轴时，可用挡铁定位控制车削长度。在车床导轨适
当位置装定位挡铁，使其对应各个台阶长度，车削时，车到挡铁位
置，就得到所需长度尺寸。
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车台阶轴的控制方法
（一）刻线法
ห้องสมุดไป่ตู้
•车削前，根据台阶长度先用刀尖在工件表面刻线痕。
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（二）刻度盘控制法
•将床鞍由尾座向主轴箱方向移动，把车刀摇至工件的右端，使车
车工工艺课件-车台阶轴
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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 端的端面上加工出合适的中心孔。
中心孔
A型（不带护锥） B型（带护锥） C型（带护锥和螺纹）
--精度一般的工件
加工方法
1中 头、心部矫钻与正接工尾-序近件-精座较工回度中多件转较心的端中高：工面心或移件，是者动观否工尾察一座中致，心；使钻 2、切削用量：由于中心钻直径小， 钻削时取-较-需高要的与钻其速他（零9件00进- 行 1120r/mi轴n）向，固进定给的量工应件小而均匀 （0.05-0.2mm/r）。
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复习回顾
（1）、手动进给车外圆、端面前应该做哪些工艺准备
1、读图；（加工对象、内容、要求） 2、制定加工工艺： 如车端面→刻划线→手动进给车削外圆→倒角 3、选用设备： CA6140型车床 4、选用工艺装备： 如90°车刀、三爪卡盘、卡盘扳手、游标卡尺。
（2）、手动进给车外圆、端面的大致加工步骤有哪些
◆ 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。
◆ 中心孔的分类和钻中心孔的方法；
◆ 粗车台阶轴的切削用量；
◆ 粗车台阶轴的工艺步骤；
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？课后思考题 ？
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：台阶轴存在锥度，即工件右端直径 小，左端直径大，如下图示； 思考一下：这种情况产生的原因？如何避免这种 情况的产生？
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七、任务答案：
（1）、根据台阶轴图纸和精加工余量画出粗车工序图； （2）、工艺装备：45°车刀和75 °车刀，三爪自定心 卡盘，钻夹头，B2mm/6.3mm的中心钻，回转顶尖，游标 卡尺；
车台阶轴
1、检查坯料，毛坯伸出卡盘约40mm，校正夹紧。
2、车端面，钻中心孔B2.5/8.0，粗车外圆Ф38*30。
3、调头装夹，伸出约40mm，车端面保证总长156mm。钻中心孔B2.5/8.0。
4、夹持Ф38*30处，后顶尖顶住工件，粗车整段外圆至Ф37mm。
5、粗、精车左端三处外圆，Ф25*25，Ф30*25，Ф36*40至尺寸要求。并两处倒角。
三、注意事项
副
板
45分钟实训目标1掌握车刀的几何角度和刃磨方法2掌握控制台阶长度的方法3合理选择切削用量实训重点台阶长度的控制方法实训难点切削用量的选择教学方法讲授法直观演示法练习法切断刀一把90车刀一把40150棒料一块游标卡尺2550千分尺各一把教学过程教学方法一组织教学1检查学生出勤人数及工作服的穿戴是否符合要求2简单强调安全事项二复习提问台阶长度控制方法有哪几种
3、粗、精车时切削用量合理选择，提高效率。
4、控制台阶长度时注意大手轮刻度盘的使用，先归零，不要读错，更要避免多转一圈的错误。
5、自动走刀时，注意及时提起走刀手柄，手动清根。
6、切槽时，注意槽深的控制，避免超差。
先让学生对工序进行设计，指出不足，进行调整，培养学生合理安排工序的能力
粗车时背吃刀量可大些，约2mm左右即可，精车时可两刀走完余量
5、粗、精车左端三处外圆，Ф25*25，Ф30*25，Ф36*40至尺寸要求。并两处倒角。
6、调头Ф30处包铜皮装夹，后顶尖顶住工件，粗、精车Ф24*15，Ф25*25，Ф30*24至尺寸要求。并一处倒角。
7、粗、精车槽3*3、4*3两处至尺寸要求。
8、检查两端外圆同轴度及各处尺寸符合图样要求，卸下工件。
6、调头Ф30处包铜皮装夹，后顶尖顶住工件，粗、精车Ф24*15，Ф25*25，Ф30*24至尺寸要求。并一处倒角。
任务3粗车台阶轴
形状与A型中心孔相似，只是将A型中心孔的60°圆锥面改成圆弧面，这样使其与顶尖的配合变成线接触
类型
A型
B型
C型
R型
结构及作用
圆锥孔
圆锥孔的圆锥角一般为60°，重型工件用75°或90°。与顶尖锥面配合，起定心作用并承受工件的重力和切削力，因此对圆锥孔的表面质量要求较高
a)用限位支撑限位b)利用工件的台阶限位
1—限位支撑2—卡盘3—工件4－后顶尖5－限位台阶
二、顶尖
1.固定顶尖
固定顶尖也叫死顶尖，其特点是刚度好，定心准确；但顶尖与工件中心孔接触面间为滑动摩擦，容易因发热而将中心孔或顶尖“烧坏”。
固定顶尖
a)普通固定顶尖b)硬质合金固定顶尖
2.回转顶尖
回转顶尖也叫活动顶尖。将顶尖与中心孔之间的滑动摩擦变成顶尖内部轴承的滚动摩擦，故能在高速运转中正常工作，克服了固定顶尖的缺点，应用广泛。但由于回转顶尖存在一定的装配累积误差，且滚动轴承磨损后会使顶尖产生径向圆跳动，从而会降低定心精度。
中心孔钻得太深
中心孔钻偏或钻得不圆
1.工件弯曲未校直，使中心孔与外圆产生偏差
2.夹紧力不足，钻中心孔时工件移位，造成中心孔不圆
3.工件伸出太长，回转时在离心力的作用下易造成中心孔不圆
装夹时顶尖尖端与中心孔底部接触
中心钻修磨后圆柱部分长度过短（中心钻一般不进行人工修磨）
四、粗车时切削用量的选择
1.粗车端面时的背吃刀量ap可根据毛坯余量确定，一般ap取1~4mm。进给量ƒ可取0.3~0.5mm/r。
重点难点
照加工工艺粗车台阶轴
正确使用量具
普通机床加工零件，车削加工阶梯轴详细教程
普通机床加工零件，车削加工阶梯轴详细教程一、知识讲解（一）轴的车削加工方法1. 端面车削对工件的端面进行车削的方法叫车端面。
常用端面车削时的几种情况如下图所示：2.圆柱台阶车削车台阶轴时，既要车外圆，又要车环形端面，因此既要保证达到外圆尺寸精度，又要保证台阶长度尺寸。
（1）车削相邻两个直径相差不大的台阶时，可用90°偏刀车外圆，利用车削外圆进给到所控制的台阶长度重点位置，自然得到台阶面。
用这种方法车台阶时，车刀安装后的主偏角必须等于90°（2）如果相邻两个台阶直径相差较大，就要用两把刀分几次车出。
可先用一把＜90°的刀粗车，然后用一把90°偏刀使安装后的=93°～95°分几次清根。
清根时应该留够精车时外圆和端面的加工余量。
精车外圆到台阶长度后，停止纵向进给，可根据进给手柄使车刀慢慢地均匀退出，把端面精车一刀。
至此，一个台阶加工完毕。
3．圆锥面车削在车床上车削圆锥面的方法有很多种，最常用的方法是转动小滑板法。
3．圆锥面车削（1）小滑板转动角度原则小滑板转动角度应是圆锥素线与车床主轴轴线夹角，即就是工件圆锥半角，使车刀进给轨迹与所要车削的圆锥素线平行即可。
如果图样上没有注明圆锥半角，可计算得出。
（2）找正小滑板角度方法4．其它面加工切槽时用切槽刀。
切槽刀前为主切削刃，两侧为副切削刃。
安装切槽刀，其主切削刃应平行于工件轴线，主刀刃与工件轴线同一高度。
切窄槽，主切削刃宽度等于槽宽，横向走刀一次将槽切出。
切宽槽，主切削刃宽度小于槽宽，分几次横向走刀，切出槽宽；切出槽宽后，纵向走刀精车槽底，切完宽槽。
另外，切断与切槽的方法很相似。
（二）圆锥的基本参数1．圆锥的四个基本参数（1）最大圆锥直径（D）（2）最小圆锥直径（d）（3）圆锥长度(L)（4）圆锥半角（α/2）和锥度（C）。
锥度是两个垂直圆锥轴线截面直径差与该两截面问的轴向距离之比，即C=（D—d）/L。
车阶梯轴小结
车阶梯轴小结车阶梯轴是汽车制造中的重要组成部分，其主要功能是传递动力和支撑车身。
本文将对车阶梯轴的结构、材料和制造工艺进行简要介绍。
车阶梯轴通常由两个半轴组成，分别连接车轮和差速器。
在四驱车中，每个轮子都有一个阶梯轴，而在两驱车中只有后轮有阶梯轴。
阶梯轴的结构一般包括轴体、轴承和齿轮等部分。
轴体是阶梯轴的主体，承受着扭矩和载荷的作用。
轴承则起到支撑和减摩的作用。
齿轮是传递动力和转速的关键组件，通常采用锥齿轮或直齿轮。
车阶梯轴的材料要求具有足够的强度和硬度，以承受动力传递过程中的扭矩和载荷。
常见的材料有碳素钢、合金钢和铸铁等。
碳素钢具有良好的可焊性和加工性，适用于大多数车辆。
合金钢具有更高的强度和抗疲劳性能，适用于高性能车辆。
铸铁具有良好的耐磨性和抗振性能，适用于重型车辆。
车阶梯轴的制造工艺一般包括锻造、热处理和机械加工等过程。
锻造是将坯料加热至约1100°C，然后通过压力将其变形成轴体的工艺。
这样可以提高材料的密实性和强度。
热处理是通过控制材料的加热、保温和冷却过程来改变其组织和性能。
常用的热处理方法有淬火、回火和表面硬化等。
机械加工是将锻造和热处理后的轴体进行车削、钻孔和切割等工艺，以达到精度和表面质量要求。
总结起来，车阶梯轴是汽车制造中不可或缺的组件，其结构包括轴体、轴承和齿轮等部分。
材料选择应根据车辆的需要，考虑强度、硬度和耐磨性等性能。
制造工艺一般包括锻造、热处理和机械加工等过程，以确保轴体具备所需的性能和精度。
通过不断创新和改进，车阶梯轴在汽车制造中的性能和质量得到了不断提升，为汽车的安全和可靠性提供了坚实的支撑。
车台阶轴
对刀操作方法： 把刀摇到工件端面附近；大滑板刻度近 似对“0”；工件旋转；大滑板反摇对 “0”；摇小滑板使刀和工件端面接触。
两刀法： 当长度尺寸要求较高时，在粗车时需留0.2mm 的精车余量，用两刀法精车。
车削台阶轴的工艺安排
先粗车大外圆再车小外圆
f=0.09mm/rad
ap =3-4mm
ap =0.15-0.2mm
外圆尺寸的保证方法
试切削：在轴端车5mm长左右进行试切，当尺寸合格 后在整个工件长度上进行车削。
试切削的优缺点： 1、适合于粗车毛坯料第一刀切削，以及
较长工件外圆尺寸的保证。
2、前后的切削余量不同，尺寸可能 有 误差，表面粗糙度不同。
目录
粗车、精车的定义 切削三要素 保证外圆尺寸的方法 保证长度尺寸的方法 台阶轴的车削工艺安排 台阶轴的车削过程 注意事项 教学录像 技能训练
粗车、精车的定义粗车：快速源自去除多余的材料为 精车留取合适的精车余量。
精车：保证工件的尺寸精度、形状 位置精度和表面粗超度。
切削三要素
工件外圆直径
切削速度 v：
教学录像
技能训练
全部
技术要求 .未注公差尺寸按IT14加工。 2.未注倒角1X45°。
7、检查长度留量。
3、确定外圆基准。
8、精车各外圆。
4、试切削车削最大外圆。 9、精车长度尺寸。
5、测量并为精车留余量。 10、倒角。
注意事项
1、车削外圆时车刀一般稍低于主轴旋转中心。 2、精车外圆时要注意切削热对尺寸的影响。 3、测量长度时要检查端面是否有毛刺或倒角后测量。 4、粗精车切削用量的转换要尽量方便快捷。 5、精车外圆前必须检查长度余量，余量不宜太大。 6、精车测量时要左右、前后摆动千分尺，并在90度方 向分别测量。 7、在切断工件或移动工件前应检查各部分尺寸是否加 工合格。
车工工艺-车台阶轴
步骤1：毛坯伸出卡盘35mm，划针找正并夹紧；
步骤2：用45°车刀车端面A，Ap=1mm，f=0.4mm/r，主 轴转速n=500r/min；
精选课件
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步骤3：钻中心孔B2mm/6.3mm，主轴转速n=1120r/min；
B A
步骤4： 75 °车刀粗车限位台阶Ф50mm×25mm， f=0.3mm/r,n=500r/min,Ap=2.5mm；
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复习回顾
（1）、手动进给车外圆、端面前应该做哪些工艺准备
1、读图；（加工对象、内容、要求） 2、制定加工工艺： 如车端面→刻划线→手动进给车削外圆→倒角 3、选用设备： CA6140型车床 4、选用工艺装备： 如90°车刀、三爪卡盘、卡盘扳手、游标卡尺。
（2）、手动进给车外圆、端面的大致加工步骤有哪些
1-限位支撑
2
3
4 找不同
5-限位台阶
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4-后顶尖 后顶尖有固定顶尖和回转顶尖两种。
固定顶尖
回转顶尖
优点：刚度高，定心准确； 缺点：顶尖与工件中心孔滑动摩擦， 易产生“烧伤”问题； 只适用于低速加工精度要求较高的 工件。
优点：顶尖内轴承滚动摩擦，能在 高转速下工作； 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； 广泛使用。
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精选据台阶轴图纸和精加工余量画出粗车工序图； （2）、工艺装备：45°车刀和75 °车刀，三爪自定心 卡盘，钻夹头，B2mm/6.3mm的中心钻，回转顶尖，游标 卡尺；
2×B2/6.3 GB/T 4459.5
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（3）、具体工艺步骤：
2×B2/6.3 GB/T 4459.5
项目7 车台阶轴
项目7 车台阶轴
知 识 与 技 能 目 标
了解车削台阶轴时车刀的几何角度。
学会正确安装、车削台阶轴。 学会控制、测量台阶长度。 了解车削台阶轴时产生废品的原因和预防方法。
一、台阶轴的安装与车削方法
两个或两个以上的圆柱体组成的具有相同轴心线的轴称 为台阶轴，如图 7-1 所示。 车台阶轴时，通常选用 90°外圆车刀车削。车刀的安 装应根据粗、精车和加工余量的多少来调整。粗车时，为了 增加背吃刀量，减少刀尖的压力，保证车削过程中不发生 “扎刀”现象，主偏角可小于 90°（一般取70°～ 90°）。 精车时，为了保证台阶端面和轴线垂直，主偏角可略大于 90°（一般取 91°～ 95°）。
（1）低台阶轴的车削 台阶轴的低台阶外圆可以一次走刀车出，如图 7-2（a）所示。 使用90°外圆车刀车削，并且装刀时要使主刀刃和工件轴线垂直。 （2）高台阶轴的车削 台阶轴的高台阶外圆要用分层切削的方法进行车削。粗车时， 采用多次走刀来完成高台阶轴的车削。在最后一次精车走刀时， 为保证台阶端面和工件轴线垂直，车刀在纵向进给结束后，用手 摇动中滑板手柄，使车刀逐渐均匀退出，把台阶端面一次车削成 型。源自三、测量台阶轴台阶长度的方法
四、车台阶轴时产生废品的原因和预防方法 （表7-1）
如图 7-5 所示，本任务要求车台阶轴。零件材料为 45 钢，毛坯规格为 φ 45 mm×90 mm。
end
二、控制台阶轴台阶长度的方法
1.刻线痕控制台阶长度 先用钢直尺、样板或卡钳测量出要车削 台阶的长度尺寸，然后移动床鞍使车刀刀尖 处于车削台阶长度的末端，再摇动中滑板手 柄，使车刀刀尖在工件外圆表面刻出台阶长 度的线痕，最后进行车削，如图 7-3 所示。 这种方法误差较大。 2.利用车床床鞍和小滑板的刻度盘控制台阶长度 CA6140型卧式车床床鞍的刻度盘每小格等于纵向进给1mm； 而小滑板刻度盘每转一格，则带动小滑板移动的距离为0.05 mm。根据床鞍和小滑板刻度盘转过的格数，即可算出进给长度。 采用这种方法，台阶长度误差可控制在 0.1 mm 之内。
车削台阶轴实训报告单
一、实训背景随着现代工业的发展，机械加工行业对轴类零件的需求日益增加。
台阶轴作为一种常见的轴类零件，广泛应用于汽车、机床、航空航天等领域。
为了提高学生的实际操作能力和工程素养，本次实训选择了车削台阶轴作为实训内容。
二、实训目的1. 熟悉车削台阶轴的加工工艺流程；2. 掌握车削台阶轴的加工方法、操作步骤及注意事项；3. 培养学生严谨的工作态度和团队协作精神；4. 提高学生的动手实践能力和工程素养。
三、实训内容1. 台阶轴加工工艺分析2. 台阶轴加工操作步骤3. 台阶轴加工注意事项4. 台阶轴加工质量检验四、实训过程1. 台阶轴加工工艺分析（1）工件材料：45号钢（2）加工精度：外圆尺寸公差为IT7，长度公差为IT8，表面粗糙度Ra为1.6（3）加工方法：外圆车削、端面车削、钻孔、倒角（4）加工设备：C620-1型普通车床（5）刀具：外圆车刀、端面车刀、麻花钻、中心钻2. 台阶轴加工操作步骤（1）装夹工件：将工件用三爪卡盘装夹在车床主轴上，调整工件位置，使其中心线与主轴中心线重合。
（2）外圆车削：选用外圆车刀，先车削大端外圆，后车削小端外圆。
在车削过程中，注意观察工件表面质量，防止出现划伤、啃刀等现象。
（3）端面车削：选用端面车刀，先车削大端端面，后车削小端端面。
在车削过程中，注意保持端面与外圆的垂直度。
（4）钻孔：选用麻花钻，先钻大端孔，后钻小端孔。
在钻孔过程中，注意控制钻头与工件的轴向位置，防止偏斜。
（5）倒角：选用倒角刀，对台阶轴的两端面进行倒角处理。
3. 台阶轴加工注意事项（1）装夹工件时，确保工件中心线与主轴中心线重合，避免加工过程中出现偏斜。
（2）在车削过程中，注意观察工件表面质量，及时调整刀具位置，防止出现划伤、啃刀等现象。
（3）在钻孔过程中，注意控制钻头与工件的轴向位置，防止偏斜。
（4）在倒角过程中，注意保持倒角尺寸，防止过大或过小。
4. 台阶轴加工质量检验（1）使用游标卡尺测量外圆尺寸，检查是否达到公差要求。
模块二车台阶轴剖析课件
利用金相显微镜观察车台阶轴的表面显微组织，判断材料的晶粒度 、相组成等，以保证材料的力学性能。
车台阶轴的质量控制与改进措施
严格控制原材料质量
选用优质原材料，并对其进 行严格的化学成分和力学性 能检测，确保原材料质量符
合标准。
01
02
完善检测手段
采用先进的检测设备和方法 ，提高检测的准确性和效率 ；定期对检测设备进行校准 和维护，确保设备处于良好
车台阶轴的结构特点
1 2
3
台阶结构
车台阶轴具有一个或多个台阶，每个台阶的直径和长度不同 ，以满足不同的传动需求。
轴肩和轴向槽
车台阶轴上通常有轴肩和轴向槽，用于安装轴承、齿轮等零 部件，实现轴的支撑和传动。
精度要求高
由于车台阶轴用于传递动力和扭矩，因此其精度要求较高， 一般需要经过精密加工和热处理。
超精密加工技术及其应用
超精密车削：采用高精度数控设备、 超硬刀具和先进控制策略，实现纳米 级精度的车削加工，应用于光学元件 、微机械零件等领域。
通过以上内容的学习，可以全面了解 车台阶轴的加工工艺，掌握各种加工 方法的原理、工艺参数及技术应用， 为实际生产和研究提供有力支持。
超精密磨削：利用高精度磨床、超细 粒度磨料和先进磨削技术，实现亚微 米级精度的磨削加工，应用于硬盘读 写头、轴承等关键零部件。
• 承受巨大载荷
• 重载车辆需要车台阶轴具备较高的强度和刚度，以承受巨大的载荷和保证车辆的安全性。 这种车台阶轴一般采用高强度材料制造，并经过精密加工和热处理，以满足严格要求。
典型车台阶轴应用案例解析
案例二：高速铁路列车车台阶轴
• 高速稳定运行
• 高速铁路列车需要车台阶轴具备优良的高速稳定性和抗疲劳性能。这 种车台阶轴常采用轻量化设计，并选用高品质材料和先进的制造技术 ，以确保列车在高速行驶过程中的稳定性和安全性。
车加工台阶轴加工实训报告
车加工台阶轴加工实训报告车加工台阶轴加工实训报告实训目的：通过对车加工台阶轴的加工实训，掌握车床的操作技能和加工工艺，了解加工过程中的相关知识，提高自己的实际操作能力，为今后的工作和学习奠定基础。
实训过程：1. 准备工作：首先，需要对车床进行检查和调整，确保车床的各项部件和功能正常。
然后，根据要求选择合适的材料和工装夹具，并进行清洗和定位。
2. 切削工序：首先，根据零件的尺寸要求和图纸进行测量和标记。
然后，在车床上进行车削操作，按照设定的位置和尺寸要求进行车削。
在车削过程中，需要注意及时调整刀具的角度和位置，保证刀具与工件之间的良好接触，以获得理想的加工效果。
3. 表面处理：对车削过程中产生的毛刺和粗糙表面进行处理，通过使用砂纸、磨料等工具进行打磨和抛光，使得轴表面更加光滑细腻。
4. 检验工序：完成加工后，对加工出来的轴进行检验和测量，确保其尺寸和形状的准确性。
通过使用测量工具和设备，如千分尺、深度尺、外径千分尺等进行测量。
若轴的尺寸符合要求，即可认为加工合格。
实训总结：通过这次车加工台阶轴的加工实训，我对车床的操作有了更深入的了解和掌握，熟悉了加工过程中的流程和技巧。
同时，我也意识到了加工技术的重要性，只有不断学习和实践，才能在实际工作中运用自如。
在实训中，我发现加工精度的控制是非常重要的，需要注意配合工具和适当调整切削参数，才能达到预期的效果。
另外，在实际操作中也需要保持专注和耐心，不能过于急躁和粗心，以免出现错误和损坏工件。
通过本次实训，我对车床加工有了更深入的认识和了解，对加工工艺、刀具选择和操作方法有了更清晰的认识，为今后的工作和学习奠定了基础。
我会继续努力学习和实践，不断提高自己的技能和能力。
台阶轴文档
台阶轴简介台阶轴是一种常见的机械零件，常被用于实现机械运动的传递和转动。
它由多个台阶状部分组成，通过与其他零件的配合，实现不同速度和转动方向的传输。
结构台阶轴由基本的直径一致的轴体组成，轴体上分布着一系列高度递增的平台，这些平台被称为台阶。
台阶之间的间隔和高度差可以根据具体需求进行设计。
台阶轴通常是由金属材料，如钢或铝合金制成。
功能台阶轴的主要功能是在机械系统中传递动力和转动。
它可以与其他齿轮、皮带轮和链条等零件配合使用，实现速度变换和转动方向的改变。
台阶轴的设计使得在同一轴上可以有多个转动速度，从而满足不同的运动需求。
此外，台阶轴还具有抗扭转性能和传递高扭矩的能力。
应用台阶轴广泛应用于各种机械设备的传动系统中。
以下是一些常见的应用场景：1.汽车传动系统：台阶轴可以用于传递动力和实现不同速度的变换，例如汽车变速器中的传动系统。
2.工业机械：台阶轴可以用于驱动机床、输送带和搅拌设备等工业机械中。
3.电动工具：台阶轴可以应用于电动工具中，如电钻、磨光机等。
4.机械手臂：机械手臂通常需要具备多个自由度，台阶轴可以通过变速装置实现多种运动方式。
设计考虑在设计台阶轴时，需要考虑以下几个因素：1.轴体强度：台阶轴承受着转动运动和扭矩的作用力，因此需要有足够的强度来承受这些力。
通过材料选择和结构设计，可以提高台阶轴的强度。
2.节拍速度：台阶轴上的台阶数量和高度差可以决定转动的节拍速度。
设计过程中需要根据实际需求确定台阶参数，以满足所需的转动速度。
3.精度要求：一些应用场景中，台阶轴需要具备高精度的转动，如机床等。
此时需要考虑轴体的制造精度和装配精度，以确保转动的平稳性和准确性。
维护与保养为了保证台阶轴的正常使用和延长使用寿命，需要进行一些简单的维护和保养工作：1.定期清洁：使用清洁剂和软布清洁台阶轴的表面，去除附着的灰尘和污垢。
特别是在使用环境脏污的情况下，需要更加频繁地进行清洁。
2.润滑：根据使用要求，在台阶轴上涂抹适量的润滑油，以减少摩擦和磨损。
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90°车刀
说明
右偏刀的主切削刃在刀柄左 左偏刀的主切削刃在刀柄右 侧，由车床的右侧向左侧纵向 侧，由车床的左侧向右侧进给 进给
1. 45°车刀
45°车刀的刀尖角 r=90°，刀尖强度和散热性都较好。
常用于车削工件的端面及进行45°倒角，有时也用于粗车刚 性好的工件外圆。
45º 车刀的应用 1，3，6—右偏刀 2，4，5—左偏刀
中心钻的安装
（2）校正尾座中心。 （3）切削用量的选择和钻削。 （4）钻中心孔时的质量分析
钻中心孔时容易出现的问题以及产生原因
问题类型
产生原因
1.中心钻未对准工件回转中心 2.工件端面未车平或中心处留有凸头，使中心钻偏斜，不能 准确定心而折断 3.切削用量选择不合适，如转速太低，进给过快 4.磨钝后的中心钻继续使用 5.没有充分浇注切削液或没有及时清除切屑，造成切屑堵塞 1.工件弯曲未校直，使中心孔与外圆产生偏差 2.夹紧力不足，钻中心孔时工件移位，造成中心孔不圆 3.工件伸出太长，回转时在离心力的作用下易造成中心孔不 圆
下图为台阶粗车工序图，请将 55mmX178mm的毛坯按 图中的尺寸加工。
台阶粗车工序图
台阶轴粗车工序图的加工工艺概述： 车端面、钻中心
孔→车左端台阶外圆→调头车端面，钻中心孔→车右端台
阶外圆。
一、一夹一顶装夹方法
一夹一顶装夹 a)用限位支撑限位 b)利用工件的台阶限位 1—限位支撑 2—卡盘 3—工件 4－后顶尖 5－限位台阶
回转顶尖
三、钻中心孔
1. 中心孔和中心钻的类型
国家标准GB/T 145—2001规定中心孔有A型（不带护
锥）、B型（带护锥）、C型（带护锥和螺纹）和R型（弧形）
4种。
中心孔的类型、结构及用途
类型 A型 B型 C型 R型
结构 图
由圆锥孔和圆 结构 说明 柱孔两部分组成
在A型中心孔 的端部再加工一 个120°的圆锥 面，用以保护 60°锥面不致碰 毛，并使工件端 面容易加工
一、准备工作
1. 工件毛坯
材料：45钢。毛坯尺寸： 55mmX178mm。数量：1件。
2. 工艺装备
普通车床配三爪自定心卡盘、钻夹头、B6.3的中心钻、
回转顶尖、钢直尺、0.02mm/（0~150）mm的游标卡尺。 75°硬质合金车刀。
二、车削步骤
台阶轴的粗车操作步骤 操作步骤 一、车端 面 操作步骤内容 简 图
台阶轴是机器中最常用的零件之一。
台阶轴 1—倒角 2—端面 3—台阶 4—外圆 5—沟槽 6—中心孔
任务一
任务二 任务三 任务四
选用及刃磨车刀
粗车台阶轴 精车台阶轴 车槽
任务一 选用及刃磨车刀
1. 能合理选用车台阶轴用的车刀。 2.了解粗、精车的特点及粗、精车刀的区别。 3. 能正确刃磨粗车刀和精车刀。
在B型中心 孔的60°锥孔 后面加工一短 圆柱孔（保证 攻制孔相似，只是 将A型中心孔的 60°圆锥面改成 圆弧面，这样使 其与顶尖的配合 变成线接触
续表 类型 A型 B型 C型 R型
圆 圆锥孔的圆锥角一般为60°，重型工件用75°或 锥 90°。与顶尖锥面配合，起定心作用并承受工件的 结 孔 重力和切削力，因此对圆锥孔的表面质量要求较高 构 及 1、中心孔的基本尺寸为圆柱孔的直径，它是选取中心钻的依据 作 用 圆 2、圆柱孔可储存润滑脂，并能防止顶尖头部触及工件，保证顶尖锥 柱 面和中心孔锥面配合贴切，以达到正确定中心的目的 孔 3、圆柱孔直径D ≤6.3mm的中心孔常用高速钢制成的中心钻直接钻出， D＞6.3mm的中心孔常用锪孔或车孔等方法加工
2. 75°车刀
75°车刀的刀尖角εr＞90°，刀尖强度高，较耐用。 75°右偏刀适用于粗车台阶轴的外圆，也可用于对加工余量较 大的铸、锻件外圆进行强力车削；75°左车刀还适用于车削铸、 锻件的大端面。
75º 车刀的应用 a)用75º 右车刀车外圆 b)用75º 左车刀车端面
3. 90°车刀
右偏刀主要用于车外圆，也可用于车削余量小的端面和右 向台阶。左偏刀一般用于从床头往尾座方向走刀车削外圆和左 向台阶、以及车削直径较大、余量较多的端面。
二、顶尖
1. 固定顶尖
固定顶尖也叫死顶尖，其特点是刚度好，定心准确；但顶 尖与工件中心孔接触面间为滑动摩擦，容易因发热而将中心孔 或顶尖“烧坏”。
固定顶尖 a)普通固定顶尖 b)硬质合金固定顶尖
2. 回转顶尖
回转顶尖也叫活动顶尖。将顶尖与中心孔之间的滑动摩擦
变成顶尖内部轴承的滚动摩擦，故能在高速运转中正常工作， 克服了固定顶尖的缺点，应用广泛。但由于回转顶尖存在一定 的装配累积误差，且滚动轴承磨损后会使顶尖产生径向圆跳动， 从而会降低定心精度。
在装夹轴类工 件时，线接触的 圆弧面能自动纠 正少量的位置偏 差
续表 类型 A型 B型 C型 R型 精度要求一般 适用 的工件 范围 精度要求较高或 当需要把其 轻型和高精度 工序较多的工件 他零件轴向固 轴类工件 定在轴上时
选用 中心 钻
2. 钻中心孔的方法
（1）将钻夹头插入车床尾座锥孔，中心钻装在钻夹头上。
（5）应修磨出过渡刃和倒棱，以增加刀尖和刀刃强度。
过渡刃能增加刀尖强度，改善刀尖处的散热条件，使车刀
耐用。过渡刃有直线型(图2－2a)和圆弧型(图2－2b)两种。直线 型过渡刃通常取过渡刃偏角 0.5～2mm。
k r ＝½ kr，过渡刃长度 b ＝
过渡刃 a)直线型 b)圆弧型
为了增加切削刃的强度，在主切削刃上磨出倒棱，倒棱宽度
横槽精车刀
横槽精车刀主要特点为径向前角大，在主切削刃上磨有较 大的正值刃倾角（λs＝15°～30°），可保证切屑排向工件 待加工表面。应注意的是，用这种车刀车削时只能选用较小的 背吃刀量（ a p ＜0.5mm）。
横槽精车刀
二、 选用车刀材料
加工台阶轴，工件材料为45钢，车削工件的外圆、台阶和
端面时常选用硬质合金车刀 ，粗车时选用P30的硬质合金，半
（5）精车塑性金属时，为保证排屑顺利，前面应磨出较窄 的断屑槽。 （6）为减小工件的表面粗糙度值，可在副切削刃上磨出修
＇ 光刃。修光刃长度一般取 b =（1.2~1.5）ƒ，并应与进给方向
平行。
修光刃
二、车台阶轴常用的车刀
车刀的分类和判别
车 刀
45°车刀 （弯头车刀）
右偏刀
左偏刀
75 °车刀
续表
中心钻折断
中心孔钻偏 或钻得不圆
续表 问题类型 工件装夹时顶尖不能 与中心孔的锥孔贴合 装夹时顶尖尖端与中 心孔底部接触 中心孔钻得太深 中心钻修磨后圆柱部分长度过短（中心钻一般不 进行人工修磨） 产生原因
四、粗车时切削用量的选择
1. 粗车端面时的背吃刀量ap可根据毛坯余量确定，一般ap取 1~4mm。进给量ƒ可取0.3~0.5mm/r。
精车时选用P10的硬质合金，精车时选用P01的硬质合金。
车槽或切断时可使用高速钢车刀 ，其牌号为W18Cr4V或
W9Mo3Cr4V；也可使用P10的硬质合金。
任务二
粗车台阶轴
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
会正确使用一夹一顶装夹台阶轴。 掌握后顶尖的选用和使用方法。 掌握中心孔的类型和钻中心孔的方法。 会正确选择粗车时的切削用量。 会调整、校正尾座中心。 能按照加工工艺粗车台阶轴。 了解切削力对切削加工的影响。 了解切削液的种类、作用，并会合理使用切削液。
br1 ＝（0.5～0.8）ƒ，倒棱前角 01＝-10°～-5°。
倒棱
2．精车的特点及对精车刀的要求
精车刀几何参数的选择如下： （1）取较小的副偏角
'r ，可减小工件表面粗糙度值。
（2）前角 0取较大，使车刀锋利，切削轻快。 （3）后角 a 0 取较大些，以减小车刀和工件之间的摩擦。 （4）选用正值刃倾角，即λs=3° ~8° ，以控制切屑排向 工件的待加工表面。
0 =15°。
（3）后角a 0 = 5°~7°，副后角 a ' 0=5°~7°。
（4）刃倾角λs=0°。
（5）断屑槽宽度 Lbn=4mm。
2. 75°硬质合金粗车刀
典型75º 硬质合金粗车刀
典型的75°硬质合金粗车刀用于粗车台阶轴的外圆，几 何参数选择如下： （1）主偏角 k r =75°，副偏角 'r =8°。 （2）后角 a 0 =5～9°，副后角 a ' 0 =5～9°。 （3）刃倾角λs= -10°～-5°。
1.三爪夹毛坯外圆，伸出长度约 35mm 2.车端面。进给量ƒ=0.4mm/r,车 床主轴转速为400r/min，车平即 可
续表 操作步骤 操作步骤内容 简 图 1. 擦净钻夹头柄部和尾座 锥孔，左手握住钻夹头外 套部位，沿尾座套筒轴线 方向将钻夹头锥柄用力插 入尾座套筒的锥孔中 二、钻中 2.用钻夹头钥匙张开钻夹 心孔 头的三爪,装入中心钻并夹 紧 3.选车床主轴转速 1120r/min，缓慢均匀地转 动尾座手轮进给钻中心孔
（2）前角 0 =15°。
（3）后角 a 0=8°~11°，副后角 a ' 0=8°~11°。 （4）刃倾角λs=5°。
（5）尽量取较窄的断屑槽宽度LBn。 （6）刀尖圆弧rε=0.2~0.4mm 。 （7）倒棱宽度br1=0.5ƒ，倒棱前角r01=-5°。
4. 车槽刀
当工件槽宽较窄时，通常选择主切削刃宽度等于工件槽 宽的车槽刀直接车出。
2. 粗车外圆时的背吃刀量ap一般可取3~5mm，进给量ƒ取
0.3~0.5mm/r。 3．粗车时的切削速度
vc一般取50～70m/min。
五、粗车时工件的测量
1. 外径的测量
粗车时一般用游标卡尺来测量工件的外径。
2. 台阶长度的测量
粗车时台阶的长度可以用钢直尺、游标卡尺或游标深度尺