车工工艺与技能训练_第二版_项目一课件

• 四、切削液
• • • • • • 1.切削液的作用 （1）冷却作用（2）润滑作用 （3）清洗作用（4）防锈作用 2.切削液的种类 （1）乳化液（2）切削油 3.切削液的选择
• 五、安全文明生产
1.2 车刀
• 一、常用车刀材料
• 1.对车刀切削部分材料的要求
• （1）硬度高 （2）耐磨性好（3）耐热性好 • （4）有足够的强度和韧性 （5）有良好的工艺性能
• 五、断屑
1.定义：切屑在流动和卷曲的过程中，变形程度超 过了材料的极限强度，切屑就自行折断，这就是 断屑。 2.切屑的形状 车削金属时，被切削层金属经受了较大的塑性变形 变成切屑。切屑在流动和卷曲过程中碰到障碍物， 切屑将附加变形。因工件材料、车刀几何角度及 切削用量的不同，切屑附加变形的程度也不同， 车削塑性材料时，常会出现“C”字形切屑、螺 旋状切屑和带状切屑等
2.测量车刀角度的辅助平面
五、车刀的磨损及车刀的刃磨
磨 钝
正常磨损
正常工作时逐渐产生的损耗
失 效
非正常磨损-破损
突发的破坏，随机的
1、车刀的正常磨损
2.刀具磨钝标准 ◆磨钝标准—刀具磨损到一定限度就不能继续使用。这
个磨损限度称为磨钝标准。
◆选择原则
小厂、有经验工人根据一些现象来判断刀具是否磨钝；
（a）
（b）
图1-1 粗磨后角、副后角 （a）粗磨后角 （b）粗磨副后角
（a） 图1-2 粗磨前面
（b）
图1-3 断屑槽的型式 （a）圆弧型 （b）直线型
磨削断屑槽时，注意刃磨时的起点位置应和 刀尖、主切削刃离开一小段距离，以防止将刀尖 和切削刃磨坍，磨削时用力不能过大，应将车刀 沿刀杆方向上下缓慢移动。刃磨断屑槽的方法如 图1-4所示。 ⑤ 精磨主后面和副后面 刃磨方法如图1-5所 示，刃磨时，将车刀底平面靠在调整好角度的台 板上，刀刃轻轻靠在砂轮的端面上并沿砂轮端面 缓慢地左右移动，使砂轮磨损均匀，保证车刀刃 口平直。
• 2.常用车刀材料
• 常用车刀材料有高速钢和硬质合金两大类。 • 常用的硬质合金有三类： • 钨钴类（K类） • 钨钛钴类（P类） • 钨钛钽钴类（M类）
• 二、常用车刀的种类和用途
• 1.车刀的种类 • 2.车刀的用途
• 3.硬质合金可转位车刀
三、车刀的主要角度
• 1、车刀的组成
（1）前刀面 （2）后刀面 （3）主切削刃 （4）副切削刃 （5）刀尖 （6）修光刃
• 车削运动和切削用量
• 1.车削运动 车床的切削运动主要是指工件的旋转运动和车刀的直 线运动。 • （1）.主运动 车削时形成车削速度的运动。 工件的旋转运动就是主运动。 • （2）.进给运动 使工件多余材料不断被车去的运动。 • 2.车削时工件上形成的表面 • （1）待加工表面 • （2）已加工表面 • （3）过渡表面
• （5）床鞍和滑板 床鞍用于支承滑板与实施纵向进给。滑板分中滑板和小滑 板， 中滑板用于横向进给，小滑板用于对刀、短距离的纵向进给、车 圆 锥等。 • （6）刀架 刀架用于装夹车刀 • （7）尾座 尾座用途广泛，装上顶尖可支顶工件；装上钻头可钻孔； 装上板牙、丝锥可套螺纹和攻螺纹；装上铰刀可铰孔等。 • （8）床身 精度要求比较高。作用:支承车床其它部件，是床鞍和尾座 的导向部分。 • （9）冷却部分 作用：给切削区浇注充分的切削液，降低切削温度，提高
（a）
（b） （c） 图1-6 负倒棱及磨负倒棱的方法 （a）负倒棱 （b）直磨法 （c）横磨法
⑦ 磨过渡刃 过渡刃有直线形和圆弧形两种，刃磨方法与 精磨后面时基本相同。对于车削较硬材料的车刀，也可以 在过渡刃上磨出负倒棱；对于大进给量车削的车刀，可以 用同样的方法在副切削刃上磨出修光刃。采用的砂轮与精 磨后面时所用的砂轮相同。
（a） （b） 图1-4 刃磨断屑槽的方法 （a）向下磨 （b）向上磨
图1-5 精磨主后面和副后面
⑥ 磨负倒棱 刃磨方法如图1-6所示，刃磨时，用 力要轻微，车刀要沿主刀刃的后端向刀尖方向摆 动。磨削方法有直磨法和横磨法，多用直磨法。 负倒棱的宽度一般为进给量的（ 0.5～ 0.8 ）倍， 负倒棱倾斜角为（-5º ～-10º ）。
⑧ 研磨 为了保证工件表面加工质量，对精加工使 用的车刀，常进行研磨。研磨时，用油石加一些机油，然 后在刀刃附近的前面和后面以及刀尖处贴平进行研磨，直 到车刀表面光洁，看不出磨削痕迹为止。这样既可使刀刃 锋利，又能延长车刀的使用寿命。如图1-7所示。
图1-7 用油石研磨车刀
⑶ 车刀刃磨的注意事项 ① 刃磨时，握刀姿势要正确，双手拿稳车刀，使刀 杆靠于支架，并让被磨表面轻贴砂轮。用力要均匀，不能 抖动。 ② 磨碳素钢、高速钢及合金钢时，要及时将发热的 刀头放入水中冷却，以防刀刃退火，失去其硬度；磨硬质 合金刀具时，不需要进行冷却，否则，刀头的急冷会导致 刀片碎裂。 ③ 在盘形砂轮上磨刀时，尽量避免在砂轮端面上刃 磨；在杯形砂轮上磨刀时，不准使用砂轮的内圈。 ④ 刃磨时，刀具应往复移动，固定在砂轮某处磨刀， 会导致该处形成凹坑，不利于以后的刃磨。同时，砂轮表 面要经常修整，以保证刃磨质量。 ⑤ 刃磨结束后，随手关闭砂轮机电源。
项目1 车削加工的基本知识
1.1 入门知识 • 一、车床简介
• 1.车床主要组成
车床主要由主轴变速箱、交换齿轮箱、进给箱、溜板部分、 刀架、尾座及冷却、照明等部分组成。
• （1）主轴变速箱 主轴变速箱简称主轴箱。其主要作用是使主轴获得不同的 转速。主轴用来安装卡盘，卡盘用来装夹工件。 • （2）交换齿轮箱 作用：把主轴运动传给进给箱，在必要时调换箱内齿轮后， 可以车削各种不同螺距的螺纹。 • （3）进给箱 进给箱：利用箱内的齿轮机构，把主轴传递的动力传给光 杠或丝杠；变换箱外的手柄，可以使光杠或丝杠得到不同的转 速。 丝杠：用来车削螺纹 光杠：用来带动溜板箱，使车刀做横向或者纵向进给运动。 • （4）溜板箱 作用：把光杠或丝杠传来的运动传递给床鞍及中滑板，以 形成车刀纵向或横向进给运动。
② 粗磨副后面（b）所示。
同时磨出副偏角及副后角，如图1-1
③ 磨前面
同时磨出前角，如图1-2所示。
④ 磨断屑槽 其目的是使断屑容易。断屑槽常见的 形式有圆弧型和直线型两种，如图1-3 所示。刃磨圆弧断 屑槽，必须先把砂轮的外圆与平面的相交处修整成相应的 圆弧。刃磨直线形断屑槽，其砂轮的外圆与平面的相交处 必须修整得比较尖锐。刃磨时，刀尖可向上或向下磨削。
• 3.切削用量
• 切削用量(又称切削有三要素)是衡量车削运 动大小的参量。
• ※切削用量包括背吃刀量、进给量和切削速度。
• 即：
练习题 • 车削半径为60mm的工件，若 选切削速度为60m/min，试求 车床主轴转速。
№
• 三、车床润滑与保养
• 1.车床的润滑 • 2.车床的保养
1.4金属切削过程
• 一、切削的类型 • 1.带状切屑：用大前角刀具、高切削速度、小进 给量加工塑性材料时出现。形成带状切屑时，切 削力平稳，表面光洁，但切屑连续不断，不安全 或容易刮伤已加工表面。 • 2.节状切屑：用低切削速度，大进给量加工中等 硬度的钢材时出现。形成这种切屑时，金属经弹 性变形、塑性变形、挤裂和切离阶段，是典型的 切削过程，但切削力波动大，工件表面粗糙。 • 3.崩碎切屑：加工铸铁、黄铜等脆性材料时出现， 形成这种切屑时，切削热和切削力均集中在刀刃 和刀尖，刀具容易磨损。
• 3.刀具寿命：指一把刀具从投入切削起，直到刀具达
到磨钝标准为止的时间总和。 刀具耐用度：是刀具两次刃磨之间实际进行切削的时 间。 切削用量对刀具耐用度T的影响：v最大， f 次之，
ap最小。
• 4.刀具刃磨
车刀的刃磨一般有机械刃磨和手工刃磨两种。 进行车刀刃磨时，必备有磨刀砂轮。 (1)砂轮的选择 常用的砂轮有两种，一种是氧化铝砂轮，另 一种是碳化硅砂轮。刃磨时必须根据刀具材料来 选用砂轮。氧化铝砂轮多呈白色，其砂粒韧性好， 较锋利，但硬度稍低，常用来刃磨高速钢车刀和 碳素工具钢刀具；而呈绿色的碳化硅砂轮的砂粒 硬度高，切削性能好，但较脆，常用来刃磨硬质 合金刀具。
• 切削力Fr的方向如左下图： 可以沿三个方向分解为： • 1.切向力Fz 2 2 2 Fr FX Fy FZ • 2.轴向力Fx • 3.径向力Fy
• 主偏角影响径向力的分配：
• 切削热产生原因： • 1.切屑变形； • 2.工件与刀具的摩擦； • 切削热传出途径： • a.由切屑带走，带走越多越有利； • b.由周围空气和冷却介质带走，同样带走越多 越有利； • c.传入工件，使工件温度升高 ，引起工件变形， 产生误差； • d. 传入刀具，使刀具温度升高。刀具硬度降低， 磨损加快。
4.单元切屑：菱形单元分离体，较低 vc，较
大ap，f 加工硬度较高塑性较差金属时产生。
二、积屑瘤
当切屑沿前刀面流出时，与前刀面接触的切屑底 层受到摩擦阻力，速度变慢，形成滞流层，于是， 金属粘附在切削刃附近，形成了积屑瘤。
积屑瘤的影响：
1、保护切削刃，粗加工时， 希望产生积屑瘤
2、本身不断形成和脱落， 会引起振动，影响工件表 面粗糙度，精加工不希望 产生积屑瘤。
“C”字形切屑
螺旋状切
屑带状切屑
不同形状切屑形成的原因及特点
切屑的形状 切屑形成的原因 特点
“C”字形切 采用带有断屑槽的车刀 屑 车削工件 螺旋状切屑 采用带有卷屑槽的车刀 车削工件 高速车削塑性金属材料
切屑体积小，清理方便，但易产生飞溅。
切屑稳定可靠，切屑流向向下，不易跟 工件相碰，不飞溅且清理方便。 切屑很长，经常回缠绕在工件或刀杆上， 易拉伤工件表面、损坏刀刃、甚至还会 飞出伤人，在车削时应尽量避免产生带 状切屑。
• 1.减少切削热的产生：包括选择合理的刀具几何 角度和切削用量，比如适当增大刀具的前角以减 少切屑变形，选用大的背吃刀量和小的进给量。 • 2.改善散热条件：包括使用冷却液等各种冷却措 施； • 冷却液一般有： • 水溶液：比热大，导热性好，但不能起润滑作 用，如苏打水，苏打用于防锈。用于粗磨。 • 切削油：如矿物油；比热小，但有润滑作用。 • 乳化液：具有良好的流动性和导热性，它由乳 化油加水稀释而成，应用最广泛。