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车 工 工 艺 学 绪论 一、教学目的和要求 1、了解车削在机械制造业中的作用；了解车削的特点和基本内容。2、了解学习本课程的要求和重要意义。二、重点和难点 1、重点 通过教学使学生初步掌握车削的概念、车削的特点、车削的基本内容以及车工工艺学课程的内容。2、难点 学生缺乏车削实践认知；本课程的学习方法。三、课时安排：1H。四、教学过程：见教案。五、习题布置：见习题集。绪 论 一、车削在机械制造业中的地位 几个数据：车削任务占金属切削加工总量的60%80%;车床占机床总数的30%50%;数控车床占数控机床总数的25%左右。二、车削的基本内容 三、车削的特点 几乎所有车削加工类工件都带有旋转表面。四、车工工艺学课程的内容 五、安全教育 第一章 车削的基本知识 一、教学目的和要求 1、了解车车床主要组成部分的名称、作用及传动关系。2、初步掌握车刀几何要素的名称和主要作用。3、掌握车削和切削用量的基本概念，能初步选择切削用量。二、重点和难点 重点是车刀角度和切削用量，难点是确定车刀角度的三个辅助平面和刃倾角。三、课时安排：13H。四、教学过程：见教案。五、习题布置：见习题集。课时分配 11 车床和车削运动 一、车床 1、卧式车床的主要结构和用途 九大部件。2、卧式车床的传动路线。CA6140 型车床传动路线方框图。二、车削运动 1、运动形式 2、车削过程中在工件上形成的三个表面。卧式车床外观车床主要由主轴箱、交换齿轮箱（又称挂轮箱）、进给箱、溜板部分（包括溜板箱、床鞍、中滑板、小滑板和刀架）、床身、尾座和冷却、照明部分等。车床各部分的名称如图所示。车削过程中的三个表面 12 车刀 一、常用车刀 1、常用车刀的种类和用途 2、硬质合金可转位车刀 二、车刀切削部分的几何要素 一般的车刀：三面二刃一刀尖。三、测量车刀角度的三个基准坐标平面 四、车刀切削部分的几何角度的主要作用及初 步选择 六个独立的基本角度 三个派生角度常用车刀参考平面的特征 基面：通过主（副）切削刃上某选定点，即主副切削刃的基面是同一个基面；垂直于该点主运动方向；车削时是水平面；垂直于切削平面。切削平面：垂直于基面；主切削平面；副切削平面；车削时是铅垂面。正交平面：垂直于基面和切削平面；主正交平面；副正交平面；车削时是铅垂面。车削加工时的参考平面常用车刀角度 车刀角度 主切削刃S 车刀刀尖 前面Ar 前角 0 副切削刃S 刃倾角s 车刀刀尖 主切削刃S 主偏角Kr 主后面Aa 主后角0 修光刃 车刀刀尖 副切削刃S 副偏角 Kr 副后面Aa 副后角0 车刀工作图的画法(补充）基本视图：基面投影图（局部）主正交平面局部视图 副正交平面局部视图 切削平面局部视图 局部放大 参数标注。13 刀具材料和切削用量（一）一、车刀切削部分应具备的基本性能 较高的硬度 较高的耐磨性 足够的强度和韧性 较高的耐热性 较好的导热性 良好的工艺性和经济性 良好的化学稳定性 二、车刀切削部分的常用材料 1、高速钢：18-4-1、6-5-4-2、9-3-4-1 2、硬质合金：K 类、P 类、M 类。13 刀具材料和切削用量（二）三、切削用量三要素 1、背吃刀量。2、进给量。3、切削用量。四、切削用量的选择 1、粗车时切削用量的选择。2、半精车、精车时切削用量的选择。14 切削过程与控制 金属切削过程。一、切屑的形成及种类 影响断屑的主要因素 断屑槽的宽度、切削用量、刀具角度。二、切削力 1、切削力的分解 2、影响切削力的主要因素 切削力的大小与工件材料、车刀角度和切削用量等因素有关。切削过程：切削时，在刀具的切削刃的切割和前刀角的推挤作用下，使被切削的金属层产生变形，剪切滑移而变成切屑。切屑的类型 带状切屑：车削加工塑性金属时因切屑厚度太小、切屑速度高、前角大（不利于加工、容易发生事故）。挤裂切屑：切削速度低、切削厚度大、前角小（粗车）。崩碎切屑：切削脆性金属时，材料塑性小。切削过程:刀具切削刃的切割前面的推挤 被切削金属层产生变形剪切滑移变成切屑具体过程:切削刃的切割 弹性变形 塑性变形 剥离塑性金属塑性金属:切削刃的切割 弹性变形剥离形成已加工表面 切削力 切削加工时，工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力。分解：切削热和温度 来源和传散 来源：变形与摩擦消耗的功转化为热能。传散：工件、刀具、切削（主要）周围介质 影响切削温度的因素 刀具角度：前角对切削温度影响较明显:前角，切削温度；主偏角大，切削温度。切削用量：工件材料：强度和硬度高，温度小。影响切削力的因素刀具方面 前角 大 切削力 小 主偏角 大 切削力 Fy 小Fx 大 刃倾角 改变合力Fr 及合力Fxy 的方向 刃倾角为正 切削力为负 Fy 大 Fx 小 刀尖圆弧半径 0.25-1 时Fy 增大 切削用量方面 切削深度和进给量 F 不变ap 大一倍Fz大一倍 ap 不变F 大一倍Fz大70%-80%切削速度 大 切削力 小 切削力的计算 主切削力近似公式 铸铁 Fc1000*ap*f(N)钢料 Fc2000*ap*f(N)切削功率计算 Pm=Fc*Vc/60*1000(kw)检验机床与选取电动机功率时 PmPE*PE 电动机功率 传动效率=0.75-0.85 15 切削液 一、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 二、切削液的种类及其使用 三、使用切削液时的注意事项 选 用1、根据加工性质粗加工，乳化液。精加工，极压切削油或高浓度的极压乳化液。孔加工，黏度小的极压乳化液和极压切削油。2、根据工件材料钢件粗加工，乳化液。精加工，极压切削油。脆性金属，可用黏度小的煤油7%10%的乳化液，一般不加。有色金属，煤油和黏度小的切削油，镁合金用压缩空气3、根据刀具材料高速钢 粗加工，极压乳化液。精加工，极压乳化液和极压切削油。硬质合金 一般不加，也可用切削液（乳化液）注意点：1、油状乳化油必须稀释后才能使用；2、必须浇注在切削区域；3、硬质合金必须一开始就连续充分地浇注，否则刀头要产生裂纹。第二章 车轴类工件 一、教学目的和要求 1、掌握车削轴类工件用车刀及其几何参数的选择原则。2、掌握轴类工件的测量方法。3、能正确选择轴类工件的装夹方法，能进行简单轴类工件的车削工艺分析。4、会分析轴类工件产生废品的原因，能提出预防措施。二、重点和难点 重点是车削轴类工件用车刀的几何参数的正确选择以及游标卡尺和千分尺的读数方法。难点是选择轴类工件的装夹方法。三、课时安排：10H。四、教学过程：见教案。五、习题布置：见习题集。课时分配 21 车轴类工件用车刀 轴类工件的组成。一、加工不同精度的车刀 1、粗车刀 2、精车刀 二、加工不同结构要素的车刀 1、45 车刀及其应用 2、75 车刀及其应用 3、90 车刀及其应用 三、切断和切槽刀 1、切断刀及其应用 2、车槽刀及其应用为什么轴类工件车削加工要分粗、精车？粗车时余量大切削热高材料中存在应力合理使用机床及时发现缺陷 22 轴类工件的装夹 一、轴类工件的装夹方法 1、三爪自定心卡盘装夹 2、四爪单动卡盘装夹 3、一夹一顶装夹 4、两顶尖装夹 二、中心钻及顶尖 中心孔是如何加工出来的？1、中心钻 中心钻折断的原因及预防。2、顶尖四爪卡盘构造 三爪卡盘构造 23 轴类工件的检测 一、长度单位 二、游标卡尺 1、游标卡尺的结构 2、游标卡尺的读数方法 三、千分尺 1、千分尺的种类和结构 2、千分尺的读数方法 四、卡规 游标卡尺的使用千分尺的使用24 轴类工件的车削工艺分析及车削质量分析（一）一、轴类工件车削工艺分析 应根据工件的形状特点、技术要求、数量多少和装夹方法对轴类工件进行车削工艺分析。二、轴类工件车削工艺分析示例 1、车削工艺分析 2、机械加工工艺卡 三、轴类工件的车削质量分析 轴类工件的车削工艺分析 及车削质量分析（二）四、减少工件表面粗糙度值的方法 1、减少残留面积高度 2、避免工件表面产生毛刺 3、避免磨损亮斑 4、防止切屑拉毛已加工表面 5、防止和减少振纹 6、合理选用切削液，保证充分冷却润滑 五、积屑瘤 影响产生积屑瘤的因素 补充材料 积屑瘤：用中等切削速度切削钢料或其他塑性金属时，切屑与车刀前刀面之间产生很大的摩擦力，尤其当车刀前刀面不太光滑时，摩擦力更大，同时产生很高的温度。滞留层金属跟切屑分离而形成一个楔块粘在车刀前面上，这块金属因为受加工硬化影响，硬度很高，约为原工件材料硬度的1.52 倍，称为积屑瘤。影响产生积屑瘤的因素：工件材料、切削速度、刀具前角、刀具前面的表面粗糙度和切削液；其中切削速度影响最大。切削速度在25m/min 以下，不会产生；切削速度在70m/min 以上，不会产生；切削速度在1520m/min 时，切削温度约为300C 左右。最易产生。第三章 套类工件的加工 一、教学目的和要求 1、掌握孔加工车刀的几何形状及用。2、掌握套类工件的钻削、车削和铰削方法，能合理选择加工套类工件的切削用量。3、能正确选择套类工件的装夹方法，能进行简单套类工件的车削工艺分析，掌握套类工件的测量方法。4、会分析轴类工件产生废品的原因，能提出预防措施。二、重点和难点 重点是麻花钻的几何形状、车孔的关键技术和保证套类工件形位精度的方法。难点是麻花钻工作部分几何角度及保证套类工件形位精度的方法。三、课时安排：14H。四、教学过程：见教案。五、习题布置：见习题集。课时分配套类工件的加工特点 观察刀具切削情况困难；刀具刚性不足；排屑和冷却困难；测量比较困难。31 钻孔工件上的内孔是 怎样加工出来的？加工孔的方法有：钻孔、扩孔、车孔、镗孔、铰孔、磨孔等。钻孔：用钻头在实体材料上加工孔的方法。一、麻花钻的几何形状 1、麻花钻的组成 柄部 前面（2 个）6 面 主后面（2 个）副后面（2 个）麻花钻 颈部 主切削刃（2 条）切削部分 5 刃 副切削刃（2 条）横刃（1 条）工作部分 2 棱边 导向部分2、麻花钻工作部分的几何形状 螺旋槽 前面 主后面 主切削刃 顶角 前角 后角 横刃 横刃斜角 棱边 麻花钻的几何角度的变化 1、螺旋槽 螺旋角 螺旋角的变化规律 变化范围 螺旋角的大小与前角的关系。2、前面 前角 前角的变化规律 变化范围 与其他角度的关系。3、后面 后角 后角的变化规律 变化范围 与其他角度的关系。4、两条主切削刃的形状 顶角 顶角大小 顶角大小对加工的影响。5、横刃 横刃斜角 横刃斜角大小 横刃斜角大小与其他角度的关系。二、麻花钻的刃磨要求 1、麻花钻的刃磨要求 1）、两主切削刃对称相等 2）、横刃斜角为55 2、刃磨不正确的麻花钻对钻孔质量的影响 1）、顶角不对称：孔径扩大和倾斜。2）、切削刃长度不等：孔径扩大。3）、顶角不对称且切削刃长度不等：孔径扩大和产生台阶。麻花钻的修磨 修磨前面：减小外缘处前角；修磨横刃：减短横刃、增大横刃处前角；修磨棱边：减小棱边宽度；双重刃磨：刃磨出双重顶角；修磨主后刀面：开分屑槽。三、钻孔时的切削用量 1、背吃刀量 2、切削速度 3、进给量 四、钻孔时切削液的选用 一般情况应根据钻头材料、工件材料进行选用。上课啦，快让瞌睡虫离开32 扩孔和锪孔（本节内容只作一般性了解）一、扩孔 1、用麻花钻扩孔 2、用扩孔钻扩孔二、锪孔 1、锪钻 柱形锪钻 锥形锪钻 端面锪钻 2、锪孔时的注意事项 进给量和切削速度应较小；精锪时可利用停车时主轴的惯性进行；钢件锪孔时应充分加注冷却液。33 车孔 车孔精度：IT7IT8，表面粗糙度值可达Ra1.63.2m。精细车可以达到更小（Ra0.8m）车孔还可修正孔的直线度。一、车孔车刀 1、通孔车刀：几何形状与75 外圆车刀相似。2、盲孔车刀：几何形状与偏刀相似。相似之处：圆弧形后刀面或两个后角。内孔车刀的应用想一想:通孔车刀和盲孔车刀有何不同?二、车孔的技术要点 1、关键技术问题：内孔车刀刚度较差；冷却和排屑较困难。2、车孔的关键技术：解决内孔车刀的刚度和冷却排屑问题。3、增加内孔车刀的刚度的主要措施：尽量增加刀柄的截面积；刀柄的伸出长度尽可能缩短。4、解决排屑问题：主要是控制切屑流出的方向。精车时：前排屑。盲孔车削：后排屑。5、解决冷却问题：加大切削液流量；增大切削液压力。三、车孔时的切削用量(注意事项)背吃刀量是车孔余量的一半；进给量比车外圆时小20%40%；切削速度比车外圆时低10%20%.34 车内沟槽、端面直槽和轴肩槽 本节内容为一般了解性内容。按结构 作用 车削方法顺序进行了解。35 铰孔当工件的孔径较小且精度要求较高时，用钻孔和车孔这两种方法能否达到精度要求？铰孔精度：IT7IT9，表面粗糙度值可达Ra0.4m。铰孔不能修正孔的直线度。一、铰刀 1、铰刀的几何形状 引导部分 导向角为45.切削部分 铰刀 修光部分 倒锥部分 2、铰刀的种类二、铰孔的方法 确定铰孔余量 铰孔前对孔的要求 选择铰刀 调整主轴和尾座套筒轴线的同轴度 选择合适的切削用量 选择合理的切削液。1、铰孔余量的确定 铰削余量：高速钢铰刀为0.080.12mm；硬质合金铰刀为0.150.20mm.2、铰刀的选择 铰刀最好选择被加工孔公差带中间1/3 左右的尺寸。3、铰孔时的注意事项 铰孔前对孔的要求；调整主轴和尾座套筒轴线的同轴度；选择合理的铰削用量；合理选用切削液。36 套类工件形位公差的保证方法 保证套类工件形位精度主要是通过选择合理的装夹方法来实现，套类工件的正确装夹对于保证加工精度和提高生产效率至关重要。一、尽可能在一次装夹中完成车削 二、以外圆为基准保证位置精度 三、以内孔为基准保证位置精度 1、实体心轴 2、胀力心轴 四、采用专用夹具保证位置精度37 套类工件的测量 一、套类工件的常用测量量具 二、形状精度的测量 圆度：用内径百分表在孔的圆周的各个方向上去测量，测量结果的最大值与最小值之差的一半。圆柱度：用内径百分表在孔的全长上取前、中、后几点，比较其测量值，其最大值与最小值之差的一半。三、位置精度的测量 1、径向圆跳动的测量方法 2、端面圆跳动的测量方法 3、端面对轴线的垂直度的测量方法用内径百分表测量工件内孔想一想:测量时如何得到孔的实际尺寸?38 套类工件的车削工艺分析及车削质量分析 套类工件一般由外圆、内孔、端面、台阶和内沟槽等结构要素组成。其主要特点是内外圆柱面和相关端面的形状精度和位置精度要求较高。套类工件在结构和形位精度两方面较轴类工件要复杂，加工难度高，制定车削加工工艺时，主要考虑保证内外圆柱面和相关端面间的形状精度和位置精度，同时兼顾尺寸精度和生产效率等因素。一、套类工件的车削工艺分析 短小套类工件车削：最好在一次装夹中把内孔、外圆及端面都加工完毕。较高精度的孔：粗车端面 钻孔 粗车孔 半精车孔 精车端面 铰孔（车孔）粗车端面 钻孔 粗车孔 半精车孔 精车端面 磨孔 二、套类工件车削工艺分析示例 如图3 38 所示滑动轴承套，每批180 件。1、车削工艺分析 1）、多件加工 2）、圆棒料 3）、孔的精加工最好用铰削方法 4）、精车外圆应以内孔为基准 5）、内外沟槽加工应分别在精车内孔、外圆之前完成。2、滑动轴承套机械加工工艺卡三、套类工件的车削质量分析 我们大家不彷回想一下：我们在实习过程中车削内孔时出现过哪些问题？再想想为什么会出现这些问题？车削套类工件时，由于机床、刀具、夹具、工件刚性及切削用量方面的因素和人为因素，往往会出现这样或那样的问题，造成工件报废（即产生废品）。第四章 车圆锥和成形面 一、教学目的和要求 1、掌握车圆锥和成形面的有关计算方法。能合理选择车圆锥和车成形面的方法。2、了解常用的标准工具圆锥。3、了解万能角度尺的结构、读数方法和测量方法。能正确地使用圆锥量规检测圆锥。4、会分析车圆锥时产生废品的原因，能提出预防措施。二、重点和难点 重点是圆锥的各部分尺寸计算、测量以及车削圆锥和成形面的方法，难点是仿形法车圆锥和车成形面。三、课时安排:10H。四、教学过程：见教案。五、习题布置：见习题集。课时分配41 圆锥的基本知识 圆锥配合的特点：1）、当圆锥角较小时，可传递很大的转矩；2）、圆锥面配合同轴度较高；3）、即使多次装卸，仍能做到无间隙配合。圆锥配合精度评定：对于精度要求较高的圆锥面，常用圆锥量规涂色法检验，其精度以接触面积的大小来评定。认识圆锥一、圆锥的基本参数及其尺寸计算 1、圆锥的基本参数 大端直径（D）小端直径（d）圆锥长度（L）锥度（C）圆锥半角（/2）2、基本计算公式 相关计算公式计算圆锥半角的近似公式 当圆锥半角/213 时，可用近似公式计算：说明：k 的取值与锥度有关。C0.10 k=28.7 C=0.100.20 k=28.6 C=0.210.28 k=28.5 C=0.290.35 k=28.4 C=0.360.41 k=28.3 C=0.420.45 k=28.2 计算示例 例题1、车削一锥度为C=1 20 的圆锥，求圆锥半角/2。解：/2 k*C=28.7*1/20=1.435=1 26二、标准工具圆锥 满足工具圆锥的互换性要求 1、莫氏圆锥 圆锥号码不同，其线性尺寸和圆锥半角均不同。2、米制圆锥 圆锥号码不同，线性尺寸不同，但锥度（圆锥半角）不变（相同）。42 车圆锥的方法 外圆锥的车削方法：转动小滑板法、偏移尾座法、仿形法（靠模法）、宽刃刀车削法。内圆锥的车削方法：转动小滑板法、仿形法（靠模法）、宽刃刀车削法、铰内圆锥法。思 考 车削圆柱体时车刀的运动轨迹与工件轴线之间是什么关系？圆锥是怎样形成的？车圆锥时车刀的运动轨迹与工件轴线之间又应该是什么关系？如何确定小滑板的 转动方向？一、转动小滑板法 小滑板的转动方向：与圆锥体大端所处的位置有关。正外圆锥（大端靠近主轴）：逆时针方向转动；倒外圆锥（大端靠近尾座）：顺时针方向转动。正内圆锥（大端靠近尾座）：顺时针方向转动；倒内圆锥（大端靠近主轴）：逆时针方向转动。如何确定小滑板的 转动角度？原 则：把图样上所标注的角度，换算成圆锥素线与车床主轴轴线的夹角/2。/2 就是车床小滑板应转过的角度。转动小滑板法车削圆锥的特点 1）、适用范围广。2）、操作简便。3）、表面质量较差。4）、圆锥长度不能太长。5）、劳动强度大。适用于加工圆锥半角较大且锥面不长的工件。如何克服转动小滑板法车削时表面质量差的缺点？二、偏移尾座法 工件必须采用两顶尖装夹。尾座偏移量S 与圆锥长度和两顶尖间的距离（可近似看作工件的总长）有关。1、尾座偏移量的计算:偏移尾座法车圆锥的特点 1）、表面质量好。2）、不能加工整体圆锥和内圆锥。3）、顶尖和中心孔接触不良。4）、圆锥半角不能太大。适宜加工锥度小、精度不高、锥体较长的外圆锥工件。思 考采用什么样的方法既可以加工整体圆锥和内圆锥，同时又能保证其表面质量？三、仿形法（靠模法）车圆锥 1、仿形法的基本原理：如图4 8 所示。当床鞍做纵向移动时，滑块就沿着靠模板斜面滑动，由于中滑板与滑块是刚性连接的，中滑板便沿着靠模板斜面做横向进给，车刀就合成斜进给运动。小滑板转过90，以代替中滑板横向进给。2、仿形法的特点：1）、圆锥锥度准确，生产率高。2）、圆锥表面质量好。3）、靠模调整角度范围较小。一般适用于车削圆锥半角/212 的工件。四、宽刃刀车削法 车床、刀具、夹具和工件等组成的工艺系统必须具有较高的刚性。适用于车削较短圆锥面的精车工序。五、铰内圆锥法 1、圆锥形铰刀 2、铰内圆锥的方法 1）、钻铰内圆锥面；2）、钻扩铰内圆锥面；3）、钻车铰内圆锥面。43 圆锥的检测 圆锥的检测主要是指对圆锥的角度和尺寸精度进行检测。角度精度是用加减角度的度、分和秒表示。一、角度和锥度的检测 1、用万能角度尺测量 1）、结构 2）、读数方法 3）、测量方法 2、用角度样板检验 3、用正弦规测量 量块 正弦规用正弦规测量圆锥 4、用涂色法检验 二、圆锥线性尺寸检测 1、用千分尺和卡钳测量 2、用圆锥量规检验 外锥体表面涂上三条均匀的显示剂。3、用圆柱量针和钢球测量外、内圆锥（间接测量法）圆锥量具如何用涂色法检验 外圆锥工件的圆锥角？1、在工件表面顺着圆锥素线薄而均匀地泖上周向均等的三条显示剂；2、手握套规轻轻地套在工件上，稍加周向推力，并将套规转动半圈；3、取下套规，观察工件表面显示剂擦去的情况。若三条显示剂全长擦痕均匀，圆锥表面接触良好，说明锥度正确；若小端擦去，说明工件圆锥角小了，否则，说明工件圆锥角大了。思 考如何用涂色法检验内圆锥工件？三、车圆锥面的质量分析 角度不正确。表面粗糙度达不到要求。尺寸不准（大、小端直径）。双曲线误差。思考：车削圆锥时会产生哪些方面的缺陷？分别是由于什么原因引起的？44 车成形面的方法和质量分析 一、双手联动控制法 1、车削方法。2、球状部分长度L 的计算：3、车削时的速率分析。二、成形法 1、成形刀的种类 1）、整体式成形刀 2）、棱形成形刀 3）、圆轮成形刀 2、成形法车削的注意事项 1）、车床刚性要好；2）、成形刀前角和后角应取较小值；3）、成形刀的刃倾角宜取0；4）、成形刀刃口应对准工件中心；5）、切削用量应取得小些；6）、最好先用双手控制法粗车。如何提高车削时的效率和质量？三、仿形法 1、尾座靠模仿形法 2、靠模板仿形法 注意：采用仿形法车削时，要把中滑板丝杠抽掉，小滑板转过90 以代替中滑板作横向进刀用。四、用专用工具车成形面 1、利用圆筒形刀具车圆球面 2、用铰链推杆车球面内孔 3、用蜗杆副车成形面 车削成形面时会出现哪些问题？五、成形面的车削质量分析 1、成形面轮廓不正确；2、表面粗糙度达不到要求。第五章 车螺纹和蜗杆 一、教学目的和要求 1、掌握各种螺纹和米制蜗杆的代号、规格以及各部分尺寸的计算方法。掌握车螺纹时交换齿轮的变换方法。2、能合理选择螺纹和蜗杆车刀的几何参数，掌握其装刀方法和车削方法。3、掌握螺纹和蜗杆的测量方法。4、了角车螺纹时产生乱牙和产生废品的原因，能提出预防措施。二、重点和难点 重点是普通螺纹和梯形螺纹各部分尺寸计算、普通螺纹和梯形螺纹车刀的几何形状及多线螺纹的分线方法。难点是车刀角度和车削方法及测量方法。三、课时安排:16H。四、教学过程：见教案。五、习题布置：见习题集。课时分配 螺纹是如何形成的？5 1 螺纹基础知识 一、螺纹的基本要素 螺纹牙型：是在通过螺纹轴线剖面上的螺纹轮廓形状。螺纹七要素：牙型 公称直径(螺纹大径)螺纹直径（大、中、小径）螺距（导程）旋向 螺纹公差 旋合长度三角形螺纹各部分尺寸二、螺纹的分类 普通螺纹 紧固螺纹（三角形）小螺纹 英制螺纹 55 非密封 管螺纹（三角形）55 密封 螺纹 60 密封 米制锥螺纹 梯形螺纹 传 动 螺 纹 锯齿形螺纹 矩形螺纹 专门用途螺纹 圆螺纹三、螺纹的标记 完整的螺纹标记：螺纹特征代号 公称直径 螺距（导程或线数）（普通螺纹标线数）旋向 公差带代号 旋合长度 思考：是不是所有的螺纹代号都要这样标记？5 2 螺纹车刀切削部分材料及角度的变化 一、螺纹车刀 切削部分材料的选用 应根据加工性质、工件材料选用。二、螺纹升角对螺纹车刀工作角度的影响 1、螺纹升角对车刀工作前角的影响 2、螺纹升角对车刀工作后角的影响 三、螺纹车刀的背前角对螺纹牙型角的影响 5 3 车螺纹时车床的调整及乱牙的预防 一、车螺纹时车床的调整 1、传动比的计算 2、车螺纹或蜗杆时交换齿轮的调整和手柄位置的变换 二、交换齿轮组装时的注意事项 1、必须先切断电源 2、要有齿轮啮合间隙 3、保持齿轮的轴套之间的润滑 4、组装完毕应装好防护罩 三、车螺纹时乱牙的预防 1、产生乱牙的原因 当丝杠转一转时，工件没有转过整数转。运用传动比计算公式计算，将计算结果化为分子为1 的最简分数。若分母为整数，则不会乱牙；否则产生乱牙。2、预防乱牙的方法5 4 车三角形螺纹 一、三角形螺纹的尺寸计算 1、普通螺纹的牙型和尺寸计算 粗牙螺纹和细牙螺纹;普通螺纹的尺寸计算：车三角形螺纹时的对刀方法 车三角形螺纹的方法 三角形螺纹中径的测量5 5 车矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹 矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹是应用很广泛的传动螺纹，其工作长度较长，精度要求较高，而且导程和螺纹升角较大。矩形螺纹为非标准螺纹。梯形螺纹的牙型角为30（29）。锯齿形螺纹的牙型角为33。一、车矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的基本要素的计算 1、矩形螺纹基本要素的尺寸计算：牙型如图515所示。尺寸计算公式见表511 所示。例题54，2、梯形螺纹的尺寸计算：牙型如图516所示。尺寸计算公式见表512所示。例题55，3、锯齿形螺纹的尺寸计算：二、矩形螺纹车刀、梯形螺纹车刀和锯齿形螺纹车刀1、矩形螺纹车刀：如图517所示。例题56，2、梯形螺纹车刀：图518为高速钢粗车刀 图519为高速钢精车刀 图520为硬质合金车刀 图521双圆弧硬质合金车刀 图522为梯形内螺纹车刀3、锯齿形螺纹车刀：三、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹的车削方法1、矩形螺纹的车削方法：一般采用低速车削。有两种方法。如图523所示。2、梯形螺纹的车削方法：有低速和高速两种。见表513所示。5 6 车蜗杆 蜗杆的轴向齿形和梯形螺纹的牙型委相似。且车刀也类似。车蜗杆是中级车工必须掌握的车削技能之一。一、蜗杆基本要素及其尺寸计算 1、蜗轮蜗杆副：如图5 24 所示。2、蜗杆基本要素的名称、代号及计算：见表5 14 所示。二、蜗杆的齿形 1、轴向直廓（ZA）蜗杆：如图5 26a 所示。2、法向直廓（ZN）蜗杆：如图5 26b 所示。三、车蜗杆时的装刀方法 1、水平装刀法：如图5 26a 所示。2、垂直装刀法：如图5 26b 所示。5 7 车多线螺纹和多线蜗杆 一、多线螺纹和多头蜗的分头方法 多线螺纹的分线方法和多头蜗杆的分线方法在原理上是相同的。关键在于分线方法和车削步骤的协调控制。多线螺纹和多头蜗杆的各螺旋槽在轴向是等距离分布的，而在圆周上则是等角度分布的。如图5 28 所示。1、轴向分线法：1）、用小滑板刻度分线：2）、利用开合螺母分线：3）、用百分表和量块分线法：如图5 29 所示。2、圆周分线法：1)、利用三爪自定心卡盘和四爪单动卡盘分线：2）、用专用分线盘分线：如图5 30 所示。3）、利用交换齿轮分线：如图5 31 所示。4）、用多孔插盘分线：如图5 32 所示。二、多线螺纹车削中应注意的问题 1、先粗后精原则。2、车各条螺旋槽时，车刀切入深度应该相等。3、车刀左右的移动量应相等。4、防止进刀和退刀时车刀与工件、卡盘、尾座相碰。5 8 螺纹和蜗杆的检测及质量分析 一、螺纹的检测 1、单项测量：1）、螺纹顶径测量 2）、螺距（或导程）测量 3）、牙型角测量 4)、螺纹中径的测量（1）、用螺纹千分尺测量：直接测量法。（2）、三针测量螺纹中径：测量时有关计算公式见表5 15 所示。例题5 8，（3）、单针测量螺纹中径：例题5 9，2、综合检验法：螺纹量规。如图5 41 所示。二、蜗杆的测量1、蜗杆分度圆直径测量：1）、三针测量：测量时有关计算公式见表515所示。2）、单针测量螺纹中径：2、法向齿厚的测量：齿轮卡尺。如图542所示。例题510，三、车螺纹及蜗杆时的质量分析 车螺纹及蜗杆时产生废品的原因及预防方法见表516 所示。第六章 车床工艺装备 一、教学目的和要求 1、了解夹具的概念、分类、组成和作用。2、掌握六点定位规则及工件的定位方法。3、掌握常见的工件夹紧装置。4、了解组合夹具元件和组装过程。5、了解硬质合金可转位车刀的结构特点；掌握刀片夹紧形式。二、重点和难点 重点是工件的定位方法；难点是工件的6 点定位原理。三、课时安排:10H。四、教学过程：见教案。五、习题布置：见习题集。课时分配6 1 夹具的基本概念 如何在车床上保证加工质量，提高劳动生产率，特别是加工异型（复杂）零件？工艺装备：工件生产过程中所使用的各种工具的总称。一、夹具的组成 定位装置 夹紧装置 夹具 夹具体 辅助装置二、夹具的作用 1、保证加工精度 2、提高劳动生产率 3、解决机床加工装夹中的特殊困难 4、扩大机床的加工范围三、夹具的定义和分类 在机床上用以装夹工件的装置，称为机床夹具。简称夹具。车床夹具的种类、定义和应用6 2 工件的定位 一、定位和基准的基本概念 1、工件的定位 工件在夹具中定位 工件的定位过程 夹具对刀具的位置 夹具在机床上安装 工件的定位是工件在未受到夹紧力作用（即在未夹紧）之前的的一个工艺过程。2、定位基准 定位基准 定位基面二、工件的定位原理 1、六点定位规则 空间直角坐标系 自由度：任意空间的刚体沿空间直角坐标系的坐标轴移动和绕坐标轴转动的可能性。六个自由度是工件在空间位置不确定的最高程度。定位的任务：限制工件的自由度。六点定位原理：在夹具中，用分布适当的与工件接触的六个支承点，来限制工件六个自由度的原理。也称六点定则。2、工件定位的类型三、工件的定位方法和定位元件 1、工件以平面定位 定位元件有支撑钉、支撑板、可调支撑和辅助支撑。2、工件以外圆定位 定位元件有V 形架、定位套、半圆弧定位套和圆锥定位夹具。3、工件以内孔定位 定位元件有定位销、定位心轴 4、工件以两孔一面定位 圆柱销、棱形销（削边销）常用定位元件所能限制的自由度6 3 工件的夹紧 工件的装夹：包括定位和夹紧两个既有本质区别又有密切联系的工作过程。工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的装置，称为夹紧装置。其工作过程称为夹紧。一、对夹紧装置的基本要求 牢、正、快、简。二、夹紧力方向和作用点的选择 1、夹紧力的方向 应尽可能垂直于工件的主要定位基准面；应尽量与切削力方向一致。2、夹紧力的作用点 应尽可能地落在主要定位面上；应与支撑件对应，并尽量作用在工件刚性较好的部位；应尽量靠近工件的加工表面。二、减少夹紧对加工精度的影响的方法 合理确定夹紧力的方向、作用点和大小；正确选择或合理地设计夹紧和定位的元件或机构；改善支撑面的形状，提高其表面精度。三、常见的夹紧装置1、斜楔夹紧装置。如图623所示。利用斜面移动时所产生的压力夹紧工件。2、螺旋夹紧装置。如图624所示。3、螺旋压板夹紧装置。如图627所示。4、偏心夹紧装置。6-4 组合夹具简介(了解)组合夹具的基本概念。一、组合夹具元件8大类。二、组合夹具的组装实例 如图629所示。1、准备阶段。2、确定组装方案。3、试装。4、各元件的连接、调整和固定。5、检验。6-5 硬质合金可转位车刀(了解)一、硬质合金可转位车刀的结构 二、硬质合金可转位车刀的优点 三、刀片夹紧形式 四、使用时的注意事项 第七章 车复杂工件 一、教学目的和要求 1、了解复杂工件的概念。2、掌握在花盘和弯板上装夹工件的方法。3、掌握偏心工件和简单曲轴的车削方法。4、掌握细长轴的车削方法。4、了解深孔的加工方法。二、重点和难点 重点是车偏心工件和细长轴；难点是在花盘和弯板上加工和找正复杂工件。三、课时安排:10H。四、教学过程：见教案。五、习题布置：见习题集。课时分配 复杂工件（如图7 1 所示）外形复杂和不规则；采用三爪和四爪卡盘装夹很难完成加工；必须借助于车床附件或装夹在专用夹具 上加工。在车床上加工教材图7 1 所示轴承座，要如何实现？7 1在花盘和弯板上装夹工件一、常用的车床附件 车床上的常用附件：花盘、弯板、V 形架、方头螺栓、压板、平垫铁、平衡铁等。如图7 2 所示。二、在花盘上装夹工件 要求：被加工表面回转轴线与基准面 互相垂直的复杂工件。加工实例1：双孔连杆（如图7 3、7 4 和 7 5 所示）。分析图样：双孔连杆各表面已具有的精度 外形尺寸 各加工表面的要求 基准面。加工步骤：找正 紧固工件 车第一孔 用心轴定位 车第二孔。加工实例2：十字孔工件（如图7 6 所示）分析图样：外形尺寸 精度要求 确定基准。划线：划出工件两端面上的十字中心线加工步骤：安装花盘 固定V 形架初步紧固工件 找正工件端面及十字线 紧固工件 装平衡铁 工件转动1 周 车内孔。三、在弯板上装夹工件要求：被加工表面回转轴线与基准平行或相交成一定角度的复杂工件。弯板的种类：普通弯板、可调弯板、微形弯板、角度弯板等。加工实例：轴承座（如图7 7 和7 8 所示）。装夹方法：如图7 8 所示。加工步骤：安装花盘、弯板 初步紧固工件 找正 紧固工件 装平衡铁 工件转动1 周 车内孔。弯板的种类及应用 1、在普通弯板上车削轴承座 装夹方法：如图7-8.加工步骤：2、可调弯板 如图7-9 所示。3、微型弯板 如图7-10 所示。四、在花盘和弯板上保证形位公差要求的方法 工件定位基准面须平磨或精刮。花盘或弯板定位基准面的形位公差要小于工件形位公差的1/2。夹紧力不能过大。工件装夹后须经过平衡。车床精度要求较高。7 2 车偏心工件和曲轴 偏心工件或曲轴的作用：运动形式的转换。偏心工件：偏心轴。偏心套。车削原理：把所要加工偏心部分的轴线找正到与车床主轴轴线重合。一、车削偏心的方法（一）在两顶尖间车偏心 在四爪单动卡盘上车偏心工件 在三爪自定心卡盘上车偏心工件 在双重卡盘上车偏心工件一、车削偏心的方法（二）在花盘上车偏心工件 在偏心卡盘上车偏心工件 在专用偏心夹具上车偏心工件二、车曲轴的方法以两拐曲轴为例。如图7-20、7-21 和7-22 所示。工艺措施：划线 钻中心孔 两顶尖车削（粗车）两顶尖车削（精车）辅助支撑三、偏心距的测量 在两顶尖间用百分表测量。在V 形架上用百分表测量。曲轴偏心距的测量。