阶梯轴类零件的车削加工
数控车削加工阶梯轴类零件
任务一 车削加 任务二 车削 任务三 车削
工短轴
加工锥轴 加工综合轴
任务四 车削 加工球头轴
任务五 车削加工径 向直槽轴
任务六 车削 加工手柄零件
任务七 车削 加工偏心轴
本项目主要介绍数控车床车削加工阶梯 轴类零件，具体包括短轴、锥轴、综合轴、 球头轴、 径 向直槽轴、手柄零件、偏心轴。
（2）刀具补偿 （3）自动加工
量具的使用： （1）用万能角度尺测量 （2）用正弦规检测 （3）用卡钳和千分尺检测
（1）清除切屑、擦拭机床，使用机床与 环境保持清洁状态。
（2）注意检查或更换磨损坏的机床导轨 上的油察板。
（3）检查润滑油、冷却液的状态，及时 添加或更换。
（4）依次关掉机床操作面板上的电源和 总电源。
任务1 数控车削加工短轴
1.零件图样
零件图样如图2-1所示。
2. 工作条件
（1）生产纲领：单件。
（2）毛坯：Φ40 mm硬铝棒料。
（3）选用机床为FANUC 0i系统CK6140型数 控车床。
（4）时间定额：编程时间20 min；实操时间 40 min。
3. 工作要求
1）工艺结构及精度分析。 本例工件由Φ20圆柱段、Φ35圆柱段、 倒角及倒 圆组成。工件尺寸精度和表面粗糙 度要求不高。 2）零件装夹方案分析。 采用三爪卡盘装夹方法。 3）加工刀具分析。刀具选择如下： T01: 93外圆车刀(刀具材料：高速钢)1把； T02:切断刀（宽4mm）1把； 4）工序卡如表2-1所示。
2）零件装夹方案分析。
采用三爪卡盘装夹方法。
3）加工刀具分析。刀具选择如下：
T01: 93外圆粗车刀(刀具材料：高速 钢)1把；
何智 车削加工阶梯轴教案
2011全国中小学“教学中的互联网搜索”优秀教学案例评选
教案设计
课题：车削加工阶梯轴零件
姓名：何智
单位：广东省佛山市顺德区杏坛胡宝星职业技术学校
联系地址：广东省佛山市顺德区杏坛镇新涌
邮编：528325
2011全国中小学“教学中的互联网搜索”优秀教学案例评选
教案设计
图1 阶梯轴零件图
、以小组形式读懂阶梯轴零件加工图纸和技术精度要求，制定加工工艺路线。
、看演示，理解图纸要求的结构难点和操作要点。
图2 锥面完成情况评价表
合作学习法：合作精神的培养是专业技能教学的重要任务，学生在操作中相互
检查、相互纠错，以快带慢，达到共同提高的目的。
、采用探究式学习方法，充分应用多媒体教学平台，利用男生易接受新事物、乐于挑战的心理，把教学环节用任务引领衔接起来，通过完成项目达到教学目标。
在整个教学中，思考分析，情景图片和实。
阶梯轴的数控车削加工工艺设计
浅谈阶梯轴的加工工艺摘要：本次毕业设计的内容是设计阶梯轴的数控车削加工工艺并编写该轴的数控加工程序，轴类零件是常见的典型零件之一，它在机械制造及生产领域有十分重要的作用，因其特有的优点应用范围越来越广。
该轴加工过程中，要根据数控车削工艺特点，对该轴设计合理的加工工艺，对轴类零件工艺规程的制定，对提高轴类零件的综合性能有至关重要的作用。
在数控机床上加工零件，与普通机床有所不同，不仅要考虑夹具、刀具、切削用量等常规工艺的选择，在制定过程中不仅要考虑该轴的技术要求，对表面、键槽等的粗糙度和位置度要求，更要考虑对刀点、程序点等设置，在保证质量的前提下，尽可能的提高机床的加工效率、降低劳动强度等，最后编制出合理的该轴的数控加工程序。
关键词：加工工艺、数控编程、阶梯轴引言：在数控车床的生产实习过程中加工阶梯轴是基本的实习课题之一，阶梯轴在数控车床上的加工时会常出现扎刀现象、精度偏差大、阶梯轴工件广泛的被用在各种机床上，很多操作者都是因为无法快速的去除粗偏差大、加丁余量和将精加工余量留得过多或过少，导致加工速度太慢或将工件报废。
了解数控车削加工可以更好的利用车削加工提高安全性和经济效益，充分熟悉车削加工工艺特点，可以对零件做出正确的加工工艺路线，从而生产出合格的零件，提高工件加工质量。
在数控机床上加工零件，与普通机床有所不同，不仅要考虑夹具、刀具、切削用量等常规工艺的选择，在制定过程中不仅要考虑该轴的技术要求，对表面、键槽等的粗糙度和位置度要求，更要考虑对刀点、程序点等设置，在保证质量的前提下，尽可能的提高机床的加工效率、降低劳动强度等。
一、零件的工艺分析1.2零件加工工艺分析(1) 结构工艺性分析1) 零件结构工艺性零件结构工艺性是指在满足使用要求的前提下,零件加工的可行性和经济性,换言之,就是使设计的零件结构要便于加工成型而且成本低,效率高.2) 零件结构工艺性分析的内容①审查与分析零件图纸中的尺寸标注方法是否符合数控加工的特点②审查与分析零件图纸中构成轮廓的几何元素的条件是否充分,正确.③审查与分析在数控车床上进行加工时零件结构的合理性.(2) 零件精度与技术要求分析零件精度与技术要求分析的主要内容包括:1) 分析零件精度与各项技术要求是否齐全,合理.对采用数控车削加工的表面,其精度要求应该尽量一致,以便最后能够一次走刀连续加工.2) 分析工序中的数控加工精度能否达到图纸要求.注意给后续工序留有足够的加工余量.3) 找出零件图纸中有较高位置精度的表面,决定这些表面能否在一次安装下完成.4) 对零件表面粗糙度要求较高的表面或对称表面,确定使用恒线速功能进行切削加工.1.3确定材料和毛坯合理选用材料和规定热处理的技术要求，对提高轴类零件的强度和使用寿命有重要意义，同时，对轴的加工过程有极大的影响。
《台阶轴车削加工》课件
切削深度的选择
切削深度
根据台阶轴的直径、材质和加工要求等因素 综合考虑，选择合适的切削深度。切削深度 过小可能导致加工效率低下，切削深度过大 则可能导致刀具磨损和工件表面质量下降。
参考切深范围
根据实际加工需求和刀具性能，确定切削深 度的参考范围，如0.1-0.5毫米。
05
台阶轴车削加工质量检测与控制
质量检测方法与工具
检测工具
卡尺、千分尺、百分表、千分表等测量工具用于测量台阶轴的尺寸、形位公差等参数。
检测方法
采用直接测量法、比较测量法、间接测量法等多种方法进行检测，确保测量结果的准确性和可靠性。
质量控制措施与改进
提高机床精度
定期对机床进行维护和保养， 确保机床精度和稳定性。
持续改进工艺
不断优化工艺参数，提高加工 效率和产品质量。
主偏角和副偏角
影响切削刃工作长度、切削深度和 切削宽度，从而影响切削力、切削热 和表面粗糙度。
刃倾角
控制切屑流向，影响切削刃的锋利 程度和受力方向。
车刀的刃磨与维护
刃磨
定期对车刀进行刃磨，以保持其锋利的切削 刃和合适的几何参数。
维护
使用专用的润滑剂和冷却液，保持车刀清洁 ，避免与坚硬物质接触以防损坏。
《台阶轴车削加工》PPT课件
目 录
• 台阶轴车削加工简介 • 台阶轴车削加工设备 • 台阶轴车削加工刀具 • 台阶轴车削加工工艺参数 • 台阶轴车削加工质量检测与控制 • 台阶轴车削加工实例分析
01
台阶轴车削加工简介
台阶轴车削加工的定义
台阶轴车削加工是一种机械加工方法 ，主要用于生产具有阶梯形状的轴类 零件。
03
台阶轴车削加工刀具
车刀的种类与用途
《数控车削编程与加工项目教程》任务3 阶梯轴零件加工
《数控车削编程与加工》
任务3 阶梯轴零件加工
五、操作步骤
1、机床开机：先开机床电源开关，然后打开机床系统开关， 最后打开急停按钮。 2、机床回参考点：先回X轴，待指示灯亮后，然后回Z轴。 3、对刀：将需要的车刀依次对好。 4、输入加工程序：输入完成并检查是否正确，将光标移到程 序首段。 5、自动方式运行：在自动方式下，可以先用“单段”运行以 检验程序以及对刀是否正确，待检验无误后，再自动运行。 6、检验：加工完毕，检查零件是否符合要求。
2
T0101
2
精车外圆至图纸要求,车倒角C1
800
0.1
0.5
T0101
《数控车削编程与加工》
任务3 阶梯轴零件加工
（4）加工程序
仿真加工
O1022；
N10 M03 S500；
N20 T0101；
N30 G00 X31 Z4；
N35 M08:；
N40 G90 Z-35 F0.3；
N50
X27 Z-20；
仿真加工
N110 M30；
程序结束
《数控车削编程与加工》
任务3 阶梯轴零件加工
四、制定加工工艺及编程
1、加工步骤 （1）用三爪自定心卡盘夹住工件毛坯，伸出长度约50
mm，夹紧工件。 （2）如果毛坯端面比较平齐，可以用90°外圆车刀车平端
面并对刀。如果不平且需要去除较大余量，则需要用 45°端面车刀车平端面。 （3）粗车外圆，留单边精车余量0.5 mm。 （4）精车外圆、倒角至图纸要求。 (5) 加工过程选用乳化液进行冷却。
《数控车削编程与加工》
任务3 阶梯轴零件加工
六、任务评价
1、小组内相互检测。教师抽查、指导。 2、问题原因的自我分析及小组讨论。 3、评价项目及评分标准如下：
车削加工零件制作-阶梯轴的车削加工PPT课件
3．单柱铣床：ΓФ447H1，
ΓФ456H1ΓФ458H1，ΓФ461HXΓФ458 C，ΓФ4 59C1 ，ΓФ459 HX。
4．平面仿形铣床：XB4326，XF736， ЛP-90A。
5．立体仿
形铣床：6441Б，ЛP-105，ЛP-93。
6．立式圆工作台铣床：TZX16，X5216，ΓФ449H1621M，621H5621C1H 29，623，623H7，
车削加工零件制作
任务要求 任务一 1.阅读分析零件图。 2.分析加工要求和加工方法。 3.完成车削设备、刀具、工件装夹方式的信息采集。
任务二 1.选择车床、刀具和夹具。 2.掌握轴类零件加工、装夹方法。
车削加工零件制作
任务三 1.确定加工方法、制定工艺流程。 2.制定工序内容和车削参数。 3.制定阶梯轴加工工艺过程，编制、填写工艺卡片。
（二）工作后将工作台停在中间位置 ，升降 台落到 最低的 位置上 。
三、认真执行下述有关特殊的规定
XSK5040Ⅲ数控立式
铣床，工作前应根据工艺要求进行有 关工步 程序， 主轴转 速、刀 具进给 量、刀 具运动 轨迹和 连续越 位等项 目的预 选。将 电气旋 钮置 于"调正"位置进行试车，确认无问题 后，再 将电气 旋钮置 于自动 或半自 动位置 进行工 作。 编辑本段包装储运
车削加工零件制作
任务一 资讯
阶梯轴图样分析
阶梯轴带有台阶、沟槽、锥面、螺纹、倒角等结 构。车削阶梯轴时除各外圆本身的尺寸精度、形状精 度和表面粗糙度要求外，还有相互之间位置精度要求。 如外圆的同轴度、圆柱度，端面、台阶面与外圆的垂 直度等。采用不同的装夹工艺方法，就可以保证这些 精度要求。
车削加工零件制作
任务1阶梯轴类零件的数控编程及加工基本编程指令
组
功能
宏程序非模态调用
16 宏程序模态调用
宏程序模态调用取消
内外圆切削循环
01 螺纹切削循环
端面切削循环
精加工复合循环 （完成G71、G72、G73循环后的精加工）
内外圆粗车复合循环（沿Z轴方向循环切削）
端面粗车复合循环（沿X轴方向循环切削） 00 固定形状粗车复合循环
（沿工件精加工相同的刀具路径粗加工循环） 端面切槽循环 径向切槽循环
2019/8/7
21
X 6
O
坐标：
O （80.0，90.0） 1 （40.0，6.0）
Z
4 0
图4-3 G00指令ຫໍສະໝຸດ 用绝对坐标编程为：G00 Z6.0;
X40.0;
相对坐标编程为：G00 W-84.0;
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U40.0; 22
x
P1
20
10
P2
0
z
10 20 30 40
坐标：
O （100.，100.） 1 （40.0，40.0） 2 （20.0，10.0）
00
暂停
选择 XY 平面
16
选择 ZX 平面
选择 YZ 平面
英寸输入 06
毫米输入
01
螺纹切削
取消刀尖半径补偿
07
刀尖半径左补偿
刀尖半径右补偿
00
设定坐标系 设定主轴最高转速
恒线速控制 02
恒转速控制
每分钟进给 05
每转进给
G代码
G65 G66 * G67 G90 G92 G94
G70
G71 G72 G73 G74 G75 G76
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4
数控车床的基本编程方法
任务1 阶梯轴类零件加工2
任务1 阶梯轴类零件加工2、工作任务按工艺完成图1-1所示阶梯轴加工。
图1-1 阶梯轴 3、相关实践知识 轴类零件是机械结构中用于传递运动和动力的重要零件之一，其加工质量直接影响到机械的使用性能和运动精度。
轴类零件的主要表面是外圆，车削是外圆加工的主要方法。
3.1 选择车刀、车床和工件安装方式3.1.1车刀类型与选用（1）车刀的类型；车刀是金属切削加工中应用最广的一种刀具，它可在各种类型的车床上加工外圆、内孔、倒角、切槽与切断、车螺纹以及其它成形面。
车刀的类型很多，既可按用途可分，也可按刀具材料，还可按结构分。
按用途可大致分：偏刀——以90°偏刀居多，如图1-2a ，用来车削外圆、台阶、端面。
由于主偏角大，，切削时产生的背向切削力小，故很适宜车细长的轴类工件弯头刀——以45°弯头刀最为常见，如图1-2b ，用来车削外圆、端面、倒角。
完成上述加工表面不需转刀架，也不用换刀，可减少辅助时间，提高生产效率。
切断刀（切槽刀）——如图1-2c ，用来切断工件或在工件上加工沟槽。
镗刀——如图1-2d ，用来加工内孔。
圆头刀——如图1-2e ，用来车削工件台阶处的圆角和圆弧槽。
螺纹车刀——如图1-2f ，用来车削螺纹。
除此之外，还有端面车刀、直头外圆车刀和成形车刀等等。
技术要求调质处理HBS217～255。
零件名称：传动轴 材料45生产类型：小批图1-2车刀种类按材料分：整体式高速钢车刀——如图1-3，这种车刀刃磨方便，刀具磨损后可以多次重磨。
但刀杆也为高速钢材料，造成刀具材料的浪费。
刀杆强度低，当切削力较大时，会造成破坏。
一般用于较复杂成形表面的低速精车。
硬质合金焊接式车刀——如图1-4所示，这种车刀是将一定形状的硬质合金刀片钎焊在刀杆的刀槽内制成的。
其结构简单，制造刃磨方便，刀具材料利用充分，应用十分广泛。
但其切削性能受工人的刃磨技术水平和焊接质量影响，且刀杆不能重复使用，材料浪费。
台阶轴类零件的数控车加工工艺设计与编程
项目2 数控车床的加工任务1 台阶轴类零件的加工工艺设计与编程1.1 任务使用数控车床加工的工件如图8-1所示。
毛坯为ø30×50mm的圆钢，材料为45#钢，加工批量为单件。
通过对图样分析，根据工件材料的加工特性，选择加工机床和加工刀具、卡具，确定加工参数；设计加工工艺卡；编写加工程序。
图8-1 台阶轴工件图1.2 工艺设计1.2.1 图形的分析此工件简称为轴头，加工数量仅1个，所需加工内容为ø26和ø28的外圆，且没有公差要求，料长50mm，没有其他特殊要求。
1.2.2 45＃钢加工性能分析强度较高，塑性和韧性尚好，用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件，以及对心部强度要求不高的表面淬火零件，如曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。
调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。
但表面硬度较低，不耐磨。
可用调质＋表面淬火提高零件表面硬度。
零件毛坯需经校直，粗车后热处理调质，精车前人工时效以稳定组织，消除应力，减少变形。
工序间置放以吊挂为好。
1.2.3 选用数控车床分析针对图8-1所示零件，其最大外形尺寸为ø30mm，而且加工精度要求不是很高，目前市场上见到的数控车床基本都能满足以上要求。
故选用系统FANUC-0i-T系列经济型，型号CAK6136，无级变速，前置刀架（注：机床选择满足加工直径即可）。
1.2.4 装卡方式的确定加工件的毛坯相对较长，加工长度较短，且未要求同轴，即可采用三爪卡盘装卡，要求伸出卡盘长度为35mm左右即可，装卡要紧。
1.2.5 刀具的选择刀具的选择标准为能够满足加工刀尖角越大越好。
所以刀具的选择上要根据零件来定。
此零件需要加工端面，且有垂直的台阶，故选择的刀具要满足这两个部位切削的要求。
这里选择如图8-2所示刀具，主偏角93度外圆车刀，刀杆厚度20mm；刀片的选择可根据所加工的45#钢来选P类，型号需与刀杆相匹配，故选择CNMG型号的，刀具的切削刃选择HM系列的，材质选择NC3020,刀尖圆弧半径0.4mm。
阶梯螺纹轴的数控加工与工艺
阶梯螺纹轴的数控加工与工艺第1章阶梯螺纹轴的工艺分析1.1阶梯螺纹轴的零件图图1.1阶梯螺纹轴零件图1.1分析图样可知：该零件图为轴类回转体，所要加工的内容主要有圆柱面、半圆球、锥面、螺纹、螺纹退刀槽、内孔等组成，该零件的表面粗糙度、尺寸精度等要求较高，需合理选用切削用量和刀具在加工中予以保证，该零件关键工序是M18的螺纹、Ф18mm至Ф34mm的锥度、内孔及SR6半圆球。
该零件分两次装夹，第一次夹住工件右端车左端，第二次夹住已加工Ф36mm 表面，加工零件右端，加工过程大致应为车两端面、钻中心孔、钻孔、车左端外圆及内孔、平总长、车右端外圆。
1.2毛坯的种类（1）铸件：适用于形状复杂的零件毛坯。
其方法主要是铸造。
（2）锻件：适用于强度要求高、形状比较简单的零件毛坯。
（3）型材：型材有热轧和冷拉两种。
热轧适用于尺寸较大精度较低的毛坯；冷拉适用于尺寸较小、精度较高的毛坯。
（4)焊接件：将型材或钢板等焊接成所需要的零件结构，简单方便，生产周期短，但需要经时效处理后才能进行机械加工。
1.2.1毛坯的选择原则在选择毛坯时应考虑下列因素：（1）材料和机械加工性能。
材料能否在加工设备上顺利加工决定其加工的难易程度，而在切削过程中会产生大量切削热致使工件的性能和组织发生改变。
（2）零件的结构形状和外形尺寸。
选择零件的毛坯时其大小，形状尽可能与零件图相近。
(3)生产纲领大小。
当零件产量较大时，应选择精度和生产率较高的毛坯制造方法。
（4）生产条件。
选择毛坯时，要考虑到毛坯的制造水平，设备加工精度，员工的技术水平经济性等。
(5)充分考虑利用新技术、新工艺、新材料的可能。
为节约材料和能源，发展趋势是少切屑、无切屑毛坯制造。
该零件材料为45钢、属于中小传动轴，应选用Ф45mm的圆钢做毛坯。
1.3表面加工方法的确定任何零件都是由一些简单表面如外圆、内孔、平面和成形表面等进行不同组合而形成的，根据这些表面所要求的精度和表面粗糙度以及零件的结构特点，将每一表面的加工方案确定下来，也就确定了零件的全部加工内容。
阶梯轴零件的加工
任务1 阶梯轴类零件加工图1-1 阶梯轴 3、相关实践知识 轴类零件是机械结构中用于传递运动和动力的重要零件之一，其加工质量直接影响到机械的使用性能和运动精度。
轴类零件的主要表面是外圆，车削是外圆加工的主3.2 拟定加工工艺（2课时）如图1-1为某传动轴，从结构上看，是一个典型的阶梯轴，工件材料为45，生产纲领为小批或中批生产，调质处理220～350HBS 。
3.2.1分析阶梯轴的结构和技术要求该轴为普通的实心阶梯轴，轴类零件一般只有一个主要视图，主要标注相应的尺寸和技术要求，而其它要素如退刀槽、键槽等尺寸和技术要求标注在相应的剖视图。
轴颈和装传动零件的配合轴颈表面，一般是轴类零件的重要表面，其尺寸精度、形状精度（圆度、圆柱度等）、位置精度（同轴度、与端面的垂直度等）及表面粗糙度要求均较高，是轴类零件机械加工时，应着重保障的要素。
如图1-1所示的传动轴，轴颈M 和N 处是装轴承的，各项精度要求均较高，其尺寸为Ф35js6(±0.008)，且是其它表面的基准，因此是主要表面。
配合轴颈Q 和P 处是安装传动零件的，与基准轴颈的径向圆跳动公差为0.02（实际上是与M 、N 的同轴度），公差等级为IT6，轴肩 H 、G 和I 端面为轴向定位面，其要求较高，与基准轴颈的圆跳动公差为0.02（实际上是与M 、N 的轴线的垂直度），也是较重要的表面，同时还有键槽、螺纹等结构要素。
3.2.2明确毛坯状况一般阶梯轴类零件材料常选用45钢；对于中等精度而转速较高的轴可用40Cr ；对于高速、重载荷等条件下工作的轴可选用20Cr 、20CrMnTi 等低碳含金钢进行渗碳淬火，或用38CrMoAIA 氮化钢进行氮化处理。
阶梯轴类零件的毛坯最常用的是圆棒料和锻件。
3.2.3拟定工艺路线；技术要求调质处理HBS217～255。
零件名称：传动轴 材料45生产类型：小批1）确定加工方案轴类在进行外圆加工时，会因切除大量金属后引起残余应力重新分布而变形。
《数控车削加工阶梯轴类零件》PPT课件
Special lecture notes
1）工艺结构及精度分析。
本例工件由Φ20圆柱段、Φ35圆柱段、
倒角及倒 圆组成。工件尺寸精度和表面粗糙 度要求不高。
2）零件装夹方案分析。 采用三爪卡盘装夹方法。
3）加工刀具分析。刀具选择如下： T01: 93 外圆车刀(刀具材料：高速钢)1把； T02:切断刀（宽4mm）1把；
Special lecture notes
1．标准公差数值大批量生产时锥度的 检测
2 ．刀尖圆弧半径的选择原则 3．多用车刀结构 4．车圆锥时产生废品的原因及预防措 施 5．标准公差数值
Special lecture notes
按如图所示的工件图样完成加工操作。
锥轴零件图
锥轴零件图
Special lecture notes
Special lecture notes
8. 能运掌握机床回零的方法 9. 能正确使用三爪卡盘装夹棒料， 10. 能正确安装1把刀具。 11. 掌握输入程序与编辑程序的方法 12. 用单节方式下，机床锁定检验程序 13. 掌握数控加工的操作步骤 14. 能合理选择刀具并确定切削参数 15. 能运用试运行检验程序
1）建立工件坐标系。把工件右端面 的轴心处作为工件原点，并以此为工件 坐标系编程。
2）基点与节点计算。对标注有公差 的尺寸，应采用平均尺寸编程。
3）程序编制。加工程序单如表2-8所 示。
Special lecture notes
模拟加工的结果如图所示。
Special lecture notes
Special lecture notes
7. 掌握刀尖半径和方位号的手工输入及刀偏 量和刀尖圆弧半径等参数的修改。
7阶梯轴的加工-车削双台阶分析
信息资讯
长度方向的试切法（与外圆的试切法相似） 1）对刀，车刀接触工件端面。 2）进给，车刀横向退出，纵向不动，计算进刀格数。 3）车削出一段台阶的端面，车刀纵向不动，横向车削出一小段（够测量 位置即可）。 4）检验校对。横向退刀，纵向不动，测出长度值。如符合要求则继续车 削下去，直到完成位置；反之，计算误差值，重复2）、3）、4）直到达 到要求为止。 5）车削加工。当试切段的长度尺寸符合零件图样上的尺寸要求后，就一 次把台阶面或端面车削完。
产生原因
加工余量不够，或工件未找正。
1、用右偏刀从外向中心进给时，床鞍没固定，车刀扎人工件产生凹 面 2、车刀不锋利，小滑板太松或刀架没压紧，使车刀受切削力作用而 “让刀”因而产生凸面
1、低台阶与轴线不垂直是由于车刀安装后主切削刃与轴线不垂直 2、高台阶与轴线不垂直的原因与端面产生凸、凹面的原因相同
信息资讯
(2)台阶面外圆直径的控制 当台阶面外圆直径的加工余量较小时，一般 一刀直接车削出；当外圆直径的加工余量较大时，一般分粗车、半精车和 精车。 外圆直径的最终尺寸是由精车来保证的。精车时通常用试切法控制进给准 确性。 试切法的具体操作步骤： 1）对刀即确定起始刻线位置，如图7-4a所示。起动车床，移动车刀至工 件右端外圆，使刀尖快速趋近并刚好接触工件的待加工表面，这时横向刻 度盘的刻线为起始刻线。
信息资讯
2）横向刻度盘进给相应格数，如图7-4b所示。停车，横向不动， 纵向退出，测量工件，根据零件图样上的尺寸要求计算出进给的格 数，并转动横向刻度盘进给到所需要的刻线上。 3）试切，即纵向车削出一段外圆面，如图7-4c所示。起动车床， 纵向车削出一段长度为3～5mm的外圆面（够测量位置即可）。 4）检验核对。横向不动，纵向退出，停车，测量工件。 5）切削加工。当试切段的外圆尺寸符合零件图样上的尺寸要求后， 就一次性把外圆车削完。 (3)阶梯轴台阶长度的控制 车削台阶面时，除了要保证外圆的直径， 还要保证台阶的长度尺寸。
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5.能使用三爪卡盘正确装夹该零件。
6.能处理现场简单编程、操作、加工技术问题。 7.能对数控车床进行常规日常维护。 8.能对阶梯轴类零件进行初步评价及分析。 9.具有良好的职业综合素养和工作态度。
生产类型、 定位基准
制定工艺方案
小组讨论，教师引导学生决策意见并填写卡片，见表1-2。
表1-2 加工顺序卡片
工步 序号 工步内容 确定理由 车平端面，建立 长度基准，保证 工件长度要求。 车削完的端面在 后续加工中不需 再加工。
1.2确定加工顺序：
量具选用
名称 量程
备注
1
车端面
0.02mm 游标卡 尺
数控车削编程与操作加工
南通航院职业技术学院-数控教研室
学习情境1—阶梯轴类零件的车削加工 第一部分：工作任务描述 第二部分：学习情境教学设计
南 通 航 运 职 业 技 术 学 院
数控教研室
第一部分：要求职业能力
1.能操作数控车床。 南 通 航 运 职 业 技 术 学 院
2.能在数控车床上完成阶梯轴类零件的加工。
2.编制程序、仿真操作加工
3.实际操作加工
4.零件检测 5.学习评价
数控教研室
学习环节一：制定工艺方案
南 通 班级学号 姓名 成绩 航 单位名称 南通航院 运 职 阶梯轴练 C01业 零件名称 零件名称 材料 铝 01 习件 技 分析内容 分析理由 术 该零件的加工面由端面、外圆柱面、倒角面、圆锥面 学 形状、尺寸大 组成。形状比较简单，是较典型的短轴类零件。因此， 院
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第二部分：学习情境教学设计
教学方法
南 通 航 运 职 业 技 术 学 院
宏观教学方法
微观教学方法
引导文教学法 项目教学法 任务单元训练法
演示法 讲述法 讨论法 仿真法 实操法 引导法 讲解法 范例法
数控教研室
学习环节设计
1.制定工艺方案
教 学 内 容 南 通 航 运 职 业 技 术 学 院
数控教研室
第一部分：教学内容
1.综合轴练习件工艺信息分析方法。
南 2.综合轴练习件加工顺序确定方法。 通 3.综合轴练习件刀具、夹具的选择及使用。 航 运 4.综合轴练习件工件坐标原点、走刀路线的确定方法。 职 5.编制非圆二次曲线数控车床加工程序的方法。 业 6.综合轴练习件虚拟及实际操作加工方法。 技 7.使用游标卡尺对锥轴练习件进行质量检测的方法。 术 8.综合轴类零件练习件加工质量评价及超差原因分析的基本方法。 学 院
数控教研室
第一部分：工作任务描述
1.加工零件项目工作任务名称：
阶梯轴练习件的车削加工 南 通 航 运 职 业 技 术 学 院
2.零件类型描述：
该零件属于较简单的阶梯轴类零件，是使用数控车床加 工的基本零件轮廓形状。是数控车削加工中难度较低的
基本零件之一。
3.任务内容描述：
已知该零件毛坯材料铝，毛坯尺寸为Ф 35mm×60mm
该零件轮廓几何要素定义完整，尺寸标注符合数控加 工要求，有统一的设计基准，且便于加工、测量。 数控教研室
制定工艺方案
南 精度 通 表面粗糙度 航 运 职 该零件所用材料铝，属易切削金属材料。因此， 业 材料及热处 选硬质合金或涂层刀具材料均可，在加工时不宜 理 技 选择过大的切削用量，切削过程中可不加冷却液。 术 学 其它技术要 该零件要求锐角倒钝，故编程时在锐角处安排 院
小
可选择现有设备CK6140卧式数控车床，刀具可选外圆 车刀即可完成。 该零件的结构工艺性好，便于装夹、加工。因此，可 选用标准刀具进行加工。 讯，教师解惑，学生填写零件图工艺信息分析卡片，见表1-1。 表1-1 零件图工艺信息分析卡片
1.1分析零件图工艺信息：教师布置工作任务，学生资
结构工艺性
几何要素 尺寸标注
的棒料。制定零件加工工艺，编写零件加工程序，并在 仿真软件上进行仿真加工，最后在数控车床上进行实际 操作加工，并对加工后的零件进行检测、评价。
数控教研室
工作任务描述
南 通 航 运 职 业 技 术 学 院
通 航 1.掌握阶梯轴练习件加工工艺制定方案。 运 2.掌握阶梯轴练习件编程方法并能在仿真软件上进 职 行虚拟操作加工。 业 3.能将零件正确安装在三爪卡盘上。 技 4.能将外圆车刀正确安装在刀架上。 术 5.正确摆放操作加工所需工具、量具。 学 院 6.能按操作规范合理使用CK6140卧式数控车床， 并完成带圆锥面阶梯轴零件的加工。 7.能正确使用游标卡尺对锥轴练习件进行检测。 8.能对所完成的零件进行评价及超差原因分析。
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工作任务描述
学习内容 南 1.根据零件图纸进行零件工艺信息分析，确定加工顺序，并 通 填入相应的卡片中。 2.合理选择适合该零件加工的刀具，并完成相应卡片的填写。 航 3.合理选择适合该零件加工的切削用量，并完成相应卡片的 运 填写。 职 4.合理选择该零件工件坐标原点，确定走刀路线，并完成相 业 应卡片的填写。 技 5.根据该零件编程要求计算基点坐标，完成相关的尺寸链计 术 算。 6.根据该零件的加工要求编制程序清单，进行虚拟及实际操 学 作加工。 院 7.正确选择并使用游标卡尺对该零件进行检测，并完成相应 卡片的填写。 8.学习零件加工质量评价及超差原因分析的方法。
求 1×450的倒角。 该零件生产类型为单件生产，因此，要按单件小 批生产类型制定工艺规程。由于该零件生为单件 生产，因此，定位基准可选在外圆表面。
数控教研室
尺寸精度要求较高，其中外圆柱面尺寸公差等级 为IT9-IT10级，图中未注尺寸公差按IT12级处理。 该零件表面质量要求为Ra3.2。由于该零件精度和 表面质量要求不太高。因此，可考虑采用以下加 工方案：粗车—半精车。
0150mm
手动
2
粗车各外圆表面
较短时间内去除 毛坯大部分余量， 0.02mm 满足精车余量均 游标卡 尺 匀性要求。 保证零件加工精 度，按图纸尺寸， 0.02mm 一刀连续车出零 游标卡 尺 件轮廓。