车成形面

车成形面
一、学习要求：
1．了解车削成形面的几种方法.
2．掌握用双手控制法车削成形面.
二、使用工、量具
90°偏刀45°弯刀车槽刀切断刀圆弧刀游标卡尺半径样板
三、学习过程
学习过程：根据斜率理论分析车削圆球面时双手的移动速度，来确定纵，横进给速度的快慢。

然后上机床练习用双手控制法车削圆球面，培养目测球形的能力和协调双手控制进给动作的技能。

四、相关工艺知识
1．成形面
带有曲线的零件表面叫成形面，也称特形面。

如手柄、圆球、凸轮等。

在车床上加工成形面，应根据成形面的特点、质量要求及批量大小等不同情况，分别采取不同的车削方法。

2．成形面的车削方法
（1）用双手控制法车成形面(图5-1)
操作方法是用双手同时摇动中、小滑板手柄，通过双手的协调动作，使车刀的运动轨迹作曲线运动，从而车出成形面。

图5-1 双手控制法车成形面
在生产中，通常是左手控制中滑板手柄，右手控制小滑板手柄。

但考虑到劳动强度和操作者的习惯，也可采用左手控制床鞍手柄和右手控制中滑板手柄的方法同时协调动作来进行加工。

双手控制法车成形面特点是灵活、方便，不需要其它辅助工具，但完全依靠劳动者的个人操作，需较高的技术水平，加工难道大、效率低、表面加工质量差、精度不高。

因此，这种方法只适用于精度要求不高，单件或小批量的成形面工件的生产。

（2）用成形刀车成形面
把刀刃形状刃磨成和工件成形面形状相似的车刀叫做成形刀(也称样板刀)。

车削大圆角、内外圆弧槽、曲面狭窄而变化较大或数量较多的成形面工件时，常采用成形刀车削法。

其加工精度主要靠刀具保证。

由于切削时接触面较大，切削抗力也较大，容易出现振动和工件移位。

因此，要求操作中切削速度应取小些，工件的装夹必须牢靠。

1)普通成形刀这种成形刀与普通车刀相似，如图 5-2 所示。

精度要求不高时，可用样板对照，用手工刃磨切削刃；精度要求较高时，切削刃可在工具磨床上刃磨。

2)圆形成形刀这种成形刀做成圆轮形，在圆轮上开有缺口，以形成前刀面和主削刃，并安装在弹性刀杆上，以减小在切削中的振动。

图5-2 普通成形刀图5-4 圆形成形刀
如图5-3所示。

圆形成形刀的主切削刃必须低于圆轮中心，否则后角等于零度，不能进行切削。

主切削刃低于中心的距离H如图5-4所示，可按下列公式计算：
式中 H—刃口低于中心的距离， mm;
D—圆形成形刀直径，mm;
α—成形刀径向后角，一般为6°～10°
a) b)
图5-4 圆形成形刀的后角
（3）靠模法车成形面
靠模法就是事先做一个与工件形状相同的曲面靠模，仿形车削即可。

适合于数量大，质量要求较高的批量生产。

1)靠板靠模法车成形面如图5-5所示在车床床身上安装靠模板，将滑板换成滚柱就可以了。

2)尾座靠模车削成形面如图5-6所示与靠板靠模法加工的不同是把靠模装在尾座的套筒上，而不是装在车床的床身上。

但车削原理都是一样的。

图5-5 靠板模模车成形面图5-6 尾座靠模车成形面
3．车单球手柄的方法
单件或少量加工单球手柄采用双手控制法车削圆球面。

（1）圆球部分长度L的计算公式( 图5-7)：
式中：L——圆球部分长度,mm:
D——圆球直径，mm:
d ——柄部直径，mm.
.
图5-7 圆球长度的计算
(2)车削圆球面时纵、横进给的移动速度对比分析(图5-8)，见表5-1
图5-8 车圆球面时的速度分析
表5-1 车圆球面的方法与双手的动作
当车刀从a段起点出发，经过b段到c段，纵向进给的速度是快-----中-----慢，而横向进给的速度是慢----中-----快。

即纵向进给速度是减速度，横向进给速度是加速度。

(3)车单球手柄方法
1)先车出圆球直径D、柄部直径d及长度L(留精车余量0.15mm，图5-9b)。

2)将切断刀的主切削刃刃磨出R2左右的圆弧即圆弧刀，其他角度如图5-9a所示。

3)调整中、小滑板的镶条间隙，要求操作灵活，进退自如。

4)用车刀在右端面对刀，确定圆球轴向中心位置(即圆球的半径)，并在外圆表面刻线痕。

5)用45°车刀在两端处先倒角，以减少车圆球时的车削余量。

6)用双手同时转动滑板的手柄，使圆弧刀从圆球的刻线处开始，按照移动速度分析原理，通过双手的相对运动，形成纵、横向的合成运动车出球面形状。

车削时由中心向两边车削，先粗车后精车，最后逐步将圆球面车圆整(图5-9c)。

7)用切断刀将圆球左面根部修清角，最后用锉刀，砂布进行表面抛光。

车削的关键是双手摇动手柄的速度配合是否恰当，因为圆球每一段圆弧的纵、横向速度都是不一样的。

a b c
图5-9 车单球手柄
(4)球面的测量和检查
球面形状的正确与否，通常采用样板(R规)、套环、外径千分尺等进行检查，用样板对准工件中心作透光检查，观察样板与工件之间的间隙来修整球面。

套环检查同样采用透光方法。

用外径千分尺检查球面时也应通过球面的中心，并多次变换测量方向，如某一点测量的读数值大，就说明这点高了，进行修整即可。

4.成形面的质量分析
表5-1 车成形面时产生废品的原因与预防措施
五、成形面加工训练
车削成形表面(图5-10)
图5-10 成形面加工训练
加工步骤：
1)装夹毛坯，车端面及外圆至φ30长大于30mm.
2)掉头装夹φ30外圆处，车端面，保证总长尺寸。

3)车槽φ10长8,并保证L。

4)用车刀在外圆上刻圆球中心线痕，先用45°车刀在两端倒大角，然后，用圆弧刀从刻线中心处由中心向两边分别进给车削圆球面至尺寸要求。

六、考核标准
本任务的考核标准，见表5-3
表5-3 考核评分表
操作技能评分标准
六、注意事项
1、车球面时由中间向两边车削，边车削边用半径样板检测球面形状进行合理的修
整。

2、车削过程中，深刻理解运用双手移动速度的分析理论，指导双手同时进给时的
合理移动速度。

七、复习思考题
1、简述车削成形面的几种方法？
2、成形车刀有哪几种？它们的结构特点是什么？
3、如果已知圆形成形刀的外径D为50mm,现需要车刀具有10°后角，问车刀
应比中心低多少？
4、使用成形刀车成形面时，怎样防止和减少振动？
5、检测圆球面有哪几种方法？在车成形面时怎样利用检验进行修整加工？
课外阅读材料:
常用专用工具车内外圆弧面的方法
一、手动车内外圆弧工具(图5-11)
发生机床伤害事故的原因主要有以下五方面。

1.安全操作规程不健全或管理不善，对操作者缺乏基本训练。

例如，操作者不按安全操作规程操作，没有穿戴合适的防护服，工件或刀具没有夹持牢固就开动机床，在机床运转中调整或测量工件、清除切屑等。

2.机床在非正常状态下运转。

例如，机床的设计、制造或安装存在缺陷，机
床部件、附件和安全防护装置的功能失效等。

3.工作场地环境不好。

例如，工作场地照明不良，温度不适宜，噪声过高，地面或踏板被乳化液弄脏，设备布局不合理，以及零件半成品堆放不整齐等。

4.工艺规程和工艺装备不符合安全要求，采用新工艺时无安全措施。

5.对切屑或砂轮所采取的防护措施不当。

二、机床伤害事故的种类
机床伤害事故的种类主要有以下五种。

1.操作者的局部卷入或夹入机床旋转部件和运动部件造成的伤害事故。

发生这类伤害事故，多是因为机床旋转部分凸出部位，加之没有很好的防护装置，以及操作者的错误操作。

例如，车床上旋转着的鸡心夹、花盘上的紧固螺针端头、露在机床外面的挂轮、传动丝杠等，均可能将操作者的衣服袖口、领带、头巾角等卷入；车床操作者留有长发，又不带工作帽，致使长发卷入而造成的头皮脱落的严重伤害事故；钻床操作者戴手套操作，被旋转着的钻头或切屑将手套连同手一齐卷入，造成断手事故。

2.操作者与机床相碰引起的伤害事故。

这里包括操作者和机床相互碰撞、操作者撞机床和机床撞操作者三种情况。

由于操作方法不当，用力过猛，使用工具规格不合适或已磨损，均可能使操作者撞到机床上。

例如，用规格不合适或已磨损的板手去拧螺帽，并且用力过猛，使扳手打滑离开螺帽，人的身体会因失去平衡而撞在机床上，造成伤害事故。

操作者或其他人员所占据的位置不当，也可能受到机床运动部件的撞击，例如，站在平面磨床或牛头刨床运动部件的运动范围内，而注意力又没有集中到机床上，就可能被平面磨床工作台或牛头刨床滑枕撞上。

3.被飞溅的砂轮细磨料及切屑划伤和烫伤。

飞溅的磨料和崩碎的切屑极易伤害人的眼睛。

据统计，在切削加工中，眼睛受伤的比例约占伤害总事故的35％。

4.操作者滑倒或跌倒而造成的事故。

这类伤害事故主要是由于工作现场环境不好。

例如，照明不足，地面或脚踏板不平整或被油泥污染，机床布置不合理，通道狭窄，以及零件、半成品堆放不合理等。

5.冷却液对皮肤的侵蚀和噪声对人体的危害。