《機(jī)械零件加工》課件機(jī)械零件加工校本教材

無錫科技職業(yè)學(xué)院中德機(jī)電學(xué)院雙元制校本教材系列機(jī)械零件加工主編： 陳成副主編： 崔業(yè)軍 王國敏參編： 張國新 袁小江 無錫科技職業(yè)學(xué)院中德機(jī)電學(xué)院制造技術(shù)系實(shí)訓(xùn)中心第一篇普通機(jī)械加工模塊一：普通車床加工單元項(xiàng)目名稱：1、壓力機(jī)的制作與裝配2、模具的制作與裝配緒論在機(jī)械制造過程中，一臺(tái)機(jī)器的組成需要無數(shù)個(gè)零部件的裝配、調(diào)試才能完成，而每個(gè)零件的制作過程都有其工藝要求，需要多種形式的加工、檢驗(yàn)最終產(chǎn)生。零件制作的材料有鋼鐵、有色金屬和其它復(fù)合材料等。機(jī)械加工的工種較多，加工的基本方法是將毛坯（鍛造、鑄造、焊接）通過車、銑、刨、磨、鏜、鉗加工和熱處理等制成零件，再裝配、調(diào)試成機(jī)器。其中車工操作是最基本也是技能要求較高的工種之一，其工作量占到機(jī)械加工的65％以上。機(jī)械加工是使用機(jī)械設(shè)備,按圖紙技術(shù)要求對(duì)工件進(jìn)行加工、修整、裝配、安裝、維修和調(diào)試的工種。車床加工是機(jī)械加工中的主要工種之一，操作車床的技術(shù)工人稱為車工，其特點(diǎn)是靈活性強(qiáng)、工作范圍廣、技術(shù)要求高，操作者的技能水平直接影響產(chǎn)品的加工質(zhì)量。因此，車工的技能水平反映著機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的重要性。機(jī)工理實(shí)一體化是一門專業(yè)工藝?yán)碚撆c技能訓(xùn)練融為一體的課程，課程學(xué)習(xí)以專業(yè)實(shí)踐為主，技能訓(xùn)練有淺入深，不斷分化，綜合貫通。訓(xùn)練理念，理論聯(lián)系實(shí)際，從實(shí)踐中來，到實(shí)踐中去，突出實(shí)用性，培養(yǎng)動(dòng)手能力。本書要求學(xué)生通過指導(dǎo)老師的講解分析、示范操作，從模仿、理解、認(rèn)識(shí)到掌握，經(jīng)過多種練習(xí)，消化專業(yè)知識(shí)，并溶入到實(shí)踐中，達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際，有效掌握技能，在教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)四個(gè)階段，手把手教——學(xué)中做、放開手教——做中學(xué)、育巧手——學(xué)會(huì)做、手腦并用——做學(xué)結(jié)合，目的是培養(yǎng)學(xué)生有分析問題和解決問題的能力，有較強(qiáng)的動(dòng)手能力和分析指導(dǎo)能力。課程主要內(nèi)容有：車工基礎(chǔ)知識(shí)與技能訓(xùn)練，車工基本技能知識(shí)與技能訓(xùn)練，機(jī)工綜合技能訓(xùn)練等。1、車加工是金屬切削加工中應(yīng)用最基本、最廣泛的工種。2、車床在各類機(jī)械制造工廠中的配備占50%以上。3、車工加工量（以制造工時(shí)計(jì)）占到機(jī)械制造70%以上，甚至更高。4、車加工對(duì)零件制造有著廣泛的應(yīng)用性，可以加工多種表面情況的零件。同時(shí)也是其他工種加工零件的先期加工工序。如：磨、銑、刨、鉗、裝配等。任務(wù)一：螺桿（項(xiàng)目一）的加工任務(wù)目標(biāo)：1、了解本課程的性質(zhì)、內(nèi)容、任務(wù)和研究的對(duì)象2、熟悉CA6136/CA6140A車床的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用范圍3、掌握CA6136/CA6140A車床的結(jié)構(gòu)及各部分的作用4、掌握CA6136/CA6140A車床的操作步驟及安全注意事項(xiàng)5、具備開啟、停止、急停CA6136/CA6140A車床的實(shí)際操作能力6、熟悉車刀的材料、幾何角度、車刀的刃磨與使用7、掌握切削用量的基本概念8、掌握內(nèi)外三角螺紋的基本概念9、了解外圓磨床的加工方法§1-1車刀介紹知識(shí)點(diǎn)：◎常用車刀的種類和用途◎車刀材料的種類和用途◎車刀切削部分的角度及其主要作用和初步選擇原則技能點(diǎn)：◎能夠根據(jù)工件的工藝要求選用車刀◎正確選擇車刀切削部分的角度一、車刀1．常用車刀的種類和用途車削加工時(shí)，需根據(jù)不同的車削要求，選用不同種類的車刀。常用車刀的種類及其用途見表1-1。表1-1常用車刀的種類和用途2．左車刀和右車刀車刀按進(jìn)給方向的不同，可分為左車刀和右車刀兩種，具體見表1-2。3．車刀切削部分的基本定義(1)車刀的組成部分車刀由刀頭（或刀片）和刀柄兩部分組成。刀頭擔(dān)負(fù)切削工作，故又切削部分；刀柄用來把車刀裝夾在刀架上。(2)車刀切削部分的結(jié)構(gòu)要素如圖1-1所示車刀切削部分主要由以下幾個(gè)部分組成。前刀面Ar——切屑沿其流出的表面。后面Aa——分主后刀面和副后刀面。與過渡表面相對(duì)的面稱為主后面Aa；與已加工表面相對(duì)的刀面稱為副后面Aaˊ。主切削刃S——前刀面和主后刀面的相交形成的刀刃。副切削刃Sˊ——前刀面和副后刀面的相交形成的刀刃。刀尖——主切削刃和副切削刃相接處的相當(dāng)小的一部分刃口。修光刃——副切削刃近刀尖處一小段平直的切削刃。(3)刀具標(biāo)注角度參考系刀具幾何角度是確定刀頭幾何形狀與切削性能的重要參數(shù)，它是由刀具的前、后刀面和切削刃與假定參考坐標(biāo)平面的夾角所構(gòu)成的。由于大多數(shù)加工表面都不是平面，而且主切削刃上每點(diǎn)的切削速度各不相同，所以要建立坐標(biāo)平面。坐標(biāo)平面用字母P和下角標(biāo)組成復(fù)合符號(hào)標(biāo)記。根據(jù)ISO3002/1-1997標(biāo)準(zhǔn)的推薦，選用目前生產(chǎn)中最常用的刀具標(biāo)注角度參考系正交平面參考系。如圖1-2所示為正交平面參考系。表1-2車刀按進(jìn)給方向的分類和判別基面Pr——過切削刃選定點(diǎn)平行刀具安裝面(或軸線)的平面。切削平面Ps——過切削刃選定點(diǎn)與切削刃相切并垂直于基面的平面。正交平面Po——過切削刃選定點(diǎn)同時(shí)垂直于切削平面和基面的平面。圖1-1車刀的組成a）75o車刀b）45o車刀c）過渡刃d）修光刃1-主刀刃；2-主后面；3-刀尖；4-副后面；5-副切削刃；6-前刀面；7-刀柄；8-直線形過渡刃；9-圓弧過渡刃；10-修光刃圖1-2正交平面參考系(4)刀具的標(biāo)注角度及選用刀具幾何角度在正交平面參考系中確定，是刀具工作圖上標(biāo)出的角度，亦稱為標(biāo)注角度。見下表1-3。表1-3車刀切削部分的幾何角度及其主要作用和初步選擇一覽表（續(xù)表）(5)車刀的部分角度正負(fù)值規(guī)定車刀切削部分的基本角度中，前角γo、后角γo、刃傾角γo有正負(fù)值規(guī)定。其中車刀前角和后角分別有正值、零、負(fù)值3種，見表1-4。刃傾角有正值、零、負(fù)值3種，排屑情況、刀尖強(qiáng)度和沖擊點(diǎn)接觸車刀位置，見表1-5。表1-4車刀前角和后角正負(fù)值的規(guī)定一覽表表1-5刃傾角正負(fù)值的規(guī)定及使用情況一覽表4．常用車刀材料(1)車刀切削部分應(yīng)具備的基本性能車刀切削部分在很高的切削溫度下工作，經(jīng)受強(qiáng)烈的摩擦，并承受很大的切削力和沖擊，所以車刀切削部分的材料必須具備較高的硬度、較高的耐磨性、足夠的強(qiáng)度和韌性、較高的耐熱性、較好的導(dǎo)熱性，以及良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性。(2)車刀切削部分常用的材料目前，車刀切削部分常用的材料有高速鋼和硬質(zhì)合金兩大類。1)高速鋼高速鋼是含鎢、鉬、鉻、釩等合金元素較多的工具鋼。高速鋼刀具制造簡單，刃磨方便，容易通過刃磨得到鋒利的刃口；而且韌性較好，常用于承受沖擊力較大的場(chǎng)合。特別適用于制造各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的成型刀具和孔加工刀具，如成型車刀、螺紋刀具、鉆頭和鉸刀等。但是，高速鋼的耐熱性較差，因此不能用于高速切削。高速鋼的類別、常用牌號(hào)、性質(zhì)及應(yīng)用，見表1-6。表1-6高速鋼的類別、常用牌號(hào)、性質(zhì)及應(yīng)用一覽表類別常用牌號(hào)性質(zhì)應(yīng)用鎢系W18Cr4V(18-4-1)性能穩(wěn)定，刃磨及熱處理工藝控制較方便金屬鎢的價(jià)格較高，以后使用逐漸減少鎢鉬系W6Mo5Cr4V2(6-5-4-2)最初是國外為解決缺鎢而研制出取代W18Cr4V的高速鋼(以1%的鉬取代2%的鎢)。其高溫塑性與韌度都超過W18Cr4V，而其切削性能卻大致相同主要用于制造熱軋工具，如麻花鉆等W9Mo3Cr4V(9-3-4-1)根據(jù)我國資源的實(shí)際情況而研制的刀具材料，其強(qiáng)度和韌性均比W6Mo5Cr4V2好，高溫塑性和切削性能良好使用將逐漸增多1)硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金是目前應(yīng)用最廣泛的一種車刀材料。硬度、耐磨性和耐熱性均高于高速鋼。切削鋼時(shí)，切削速度可達(dá)約220m/min。其缺點(diǎn)是韌性較差，承受不了大的沖擊力。硬質(zhì)合金的分類、用途、性能、代號(hào)以及與舊牌號(hào)的對(duì)照表見表1-7。表1-7硬質(zhì)合金的分類、用途、性能、代號(hào)以及與舊牌號(hào)的對(duì)照一覽表類別用途被加工材料常用代號(hào)性能適用于的加工階段相當(dāng)于舊牌號(hào)耐磨性韌性K類鎢鈷類適用于加工鑄鐵、有色金屬等脆性材料或沖擊力較大的場(chǎng)合。但在切削難加工材料或振動(dòng)較大(如斷續(xù)切削塑性金屬)的特殊情況時(shí)也較合適適于加工短切屑的黑色金屬、有色金屬及非金屬材料K01精加工YG3K10半精加工YG6K20粗加工YG8P類鎢鈦鈷類適用于加工鋼或其他韌性較大的塑性金屬，不宜加工脆性金屬適用于加工長切屑的黑色金屬P01精加工YT30P10半精加工YT15P30粗加工YT5M類鎢鈦鉭（鈮）鈷類既可加工鑄鐵、有色金屬，又可加工碳素鋼、合金鋼，故又稱通用合金。主要用于加工高溫合金、高錳鋼、不銹鋼以及可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、合金鑄鐵等難加工材料適用于加工長切屑或短切屑的黑色金屬和有色金屬M(fèi)10精加工、半精加工YW1M20半精加工、粗加工YW2§1-2金屬切削材料介紹一、金屬材料性能的基本概念為了在生產(chǎn)中更好地了解和合理選用金屬材料，確定金屬材料的加工方法，應(yīng)熟悉和掌握金屬材料的性能、牌號(hào)含義及適用場(chǎng)合。1．金屬材料的物理性能(1)密度：物體的質(zhì)量和其體積的比值，稱為密度。符號(hào)為，單位是g/cm3，如表2-1所示常用金屬材料的密度。(2)熔點(diǎn)：物體在加熱過程中，開始由固體深化為液體的溫度稱為熔點(diǎn)。用攝氏溫度（℃）表示。如表2-2所示常用金屬材料的熔點(diǎn)。(3)導(dǎo)電性：金屬材料傳導(dǎo)電流的能力叫導(dǎo)電性。銀的導(dǎo)電性最好，銅和鋁次之。(4)(5)熱膨脹性：金屬材料在加熱時(shí)，體積增大的性質(zhì)稱為熱膨脹性。2．金屬材料的力學(xué)性能金屬材料的力學(xué)性能，是指金屬材料在載荷（外力）作用下所反映出來的形變的性能。由于受外力不同，因此產(chǎn)生的變形也不同，一般有拉伸、壓宿、扭轉(zhuǎn)、剪切和彎曲五種。常用力學(xué)性能有彈性、塑性、強(qiáng)度、硬度和韌性。表2-1常用金屬材料的密度材料名稱密度（g/cm3）材料名稱密度（g/cm3）鐵7.85鉛11.3銅8.89錫7.3鋁2.7灰鑄鐵6.8～7.4鎂1.7白口鐵7.2～7.5鋅7.19青銅7.5～8.9鎳8.9黃銅8.5～8.85表2-2常用金屬材料的常熔點(diǎn)材料名稱熔點(diǎn)/℃材料名稱熔點(diǎn)/℃純鐵1538鉻1765銅1083釩1900鋁658錳1230鈦1668鎂627鎳1455青銅865～900(1)彈性：金屬在受外力作用時(shí)發(fā)生變形，外力取消后其變形逐漸消失的性質(zhì)稱為彈性。(2)塑性：金屬材料在外載荷作用下產(chǎn)生斷裂前所能承受最大變形的能力稱為塑性。在斷裂之前材料的塑性變形愈大，表示塑性愈好；反之則表示塑性差。（衡量塑性的指標(biāo)有伸長率和斷面收縮率，通過試樣測(cè)定）(3)強(qiáng)度：金屬材料在外載荷作用下抵抗塑性變形和斷裂的能力稱為強(qiáng)度。強(qiáng)度可分為屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、搞彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度等。(4)硬度：金屬材料抵抗比它更硬的物體壓入其表面的能力，即抵抗局部塑性變形的能力。一般硬度越高，耐磨性越好，強(qiáng)度也比較高。企業(yè)中常用硬度有布氏硬度（HB）和洛氏硬度（HR）二種。根據(jù)測(cè)量方式的不同布氏硬度HB分為HBS和HBW，洛氏硬度HR分為HRA、HRB和HRC。(5)沖擊韌性：金屬材料抵抗沖擊載荷而不破壞的能力稱為沖擊韌性。3．金屬材料的切削加工性金屬材料的切削加工性是指材料被切削加工的難易程度。衡量標(biāo)準(zhǔn)通常有切削時(shí)的生產(chǎn)率、刀具耐用度、獲得規(guī)定加工精度和表面粗糙度的難易程度等。(1)塑性和韌性，材料的塑性和韌性越大，加工變形和硬化就越大，就容易與刀具表面產(chǎn)生冷焊現(xiàn)象，易發(fā)生黏結(jié)磨損，不易斷屑，切削加工性差。(2)硬度和強(qiáng)度，材料的硬度和強(qiáng)度越高，切削力就越大，導(dǎo)致切削溫度升高，刀具磨損就快，因此，切削加工性越差。但硬度太低，切削加工性也不好。如純鐵、純鋁等硬度雖低，但塑性很大，切削易發(fā)生粘刀，不易保證加工質(zhì)量。(3)導(dǎo)熱系數(shù)，工件材料的導(dǎo)熱系數(shù)越大，由切削帶走的和工件本身傳導(dǎo)的熱量就多，有利于降底切削溫度，加工性好。(4)線膨脹系數(shù)，材料的線膨脹系數(shù)越大，加工時(shí)熱脹冷縮引起工件尺寸變化大，難易控制加工精度，加工性差。三、常用碳素鋼含碳量小于2.11%的鐵碳合金稱為碳素鋼。碳素鋼中除鐵(Fe)、碳(C)外，還有硅(Si)、錳(Mn)等有益元素和硫(S)、磷(P)等有害元素。1．碳素鋼的分類(1)按含碳量分：低碳鋼（含碳量≤0.25%的鋼）、中碳鋼（含碳量0.25～0.6%的鋼）、高碳鋼（含碳量＞0.6%的鋼）。(2)按質(zhì)量分類：普通碳素鋼（含硫、磷量較高）、優(yōu)質(zhì)碳素鋼（含硫、磷量較低）、高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素鋼（含硫、磷量很低）(3)按用途分類：碳素結(jié)構(gòu)鋼（一般屬于低碳鋼和中碳鋼，按質(zhì)量又分為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼）、碳素工具鋼（高碳鋼）2．碳素鋼的牌號(hào)與用途(1)碳素結(jié)構(gòu)鋼：碳素結(jié)構(gòu)鋼中Q195、Q215A、Q215B、Q235A、Q235B常用于制造受力不大的零件，如螺釘、螺母、墊圈等以及焊接件，沖壓件和橋梁建筑等結(jié)構(gòu)件；Q255A、Q255B、Q275用于制造承受中等負(fù)荷的零件，如一般小軸、銷子、連桿、農(nóng)機(jī)零件等。(2)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼是嚴(yán)格按化學(xué)成分和力學(xué)性能制造的，質(zhì)量比碳素結(jié)構(gòu)鋼高。鋼號(hào)用兩位數(shù)字表示，它表示鋼平均含碳量的萬分之幾。如鋼號(hào)“45”含錳量較高的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼還應(yīng)將錳元素在鋼號(hào)后面標(biāo)出，如15Mn、30Mn。優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的用途見表2-3。表2-3優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的用途鋼號(hào)應(yīng)用舉例08、08F、10、10F、15、20、25用來制造沖壓件、焊接件、緊固件和滲碳零件，如螺栓、鉚釘、墊圈，等低負(fù)荷零件30、35、40、45、50、55用來制造負(fù)荷較大的零件，如連桿、曲軸、主軸、活塞銷、表面淬火齒輪、凸輪等。60、65、70、75用來制造軋輥、彈簧、鋼絲繩、偏心輪等高強(qiáng)度、耐磨或彈性零件。3．鋼的熱處理方法鋼的熱處理是鋼在固態(tài)下通過加熱、保溫和冷卻的方法，來改變鋼的內(nèi)部組織，從而獲得所需性能的一種工藝方法。(1)退火：將鋼加熱到臨界溫度以上在此溫度保溫一段時(shí)間（一般是710℃～750(2)正火：將鋼加熱到臨界溫度以上，并保溫一段時(shí)間，然后在空氣中冷卻的過程稱為正火。正火的目的與退火基本相同，但正火的速度比退火快，強(qiáng)度和硬度較退火高，得到組織細(xì)化，減少內(nèi)應(yīng)力，改善切削性能。(3)淬火：將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時(shí)間，然后在水或油中快速冷卻的過程稱為淬火。淬火目的，提高鋼件的強(qiáng)度和硬度。(4)回火：將淬火鋼件再加熱到臨界溫度以下，保溫一段時(shí)間，然后以一定的方式（空氣中或油中）冷卻的過程稱為回火。回火目的，消除淬火后的脆性和內(nèi)應(yīng)力，調(diào)整鋼的強(qiáng)度和硬度，提高塑性和沖擊韌性。(5)調(diào)質(zhì)：淬火后高溫回火稱為調(diào)質(zhì)。調(diào)質(zhì)的目的，獲得很高的韌性和足夠的強(qiáng)度，具有良好的綜合機(jī)械性能。(6)時(shí)效：時(shí)效處理分自然時(shí)效和人工時(shí)效兩種。自然時(shí)效：將零件粗加工后，放在露天停放一個(gè)時(shí)期，以消除其內(nèi)應(yīng)力。人工時(shí)效：將零件在低溫回火后，精加工之前，加熱到100℃～160℃(7)化學(xué)處理：將工件置于化學(xué)介質(zhì)中加熱保溫，改變鋼表層的化學(xué)成份和組織，從而改變表層性能的熱處理方法。化學(xué)處理有滲碳、滲氮和液體碳氮共滲等。(8)滲碳：滲碳是將工件放入含碳的介質(zhì)中，并加熱到家900℃～950§1-3裝夾方式介紹一、粗車時(shí)軸類零件的裝夾1.粗車時(shí)軸類工件的裝夾車削時(shí)，工件必須在車床夾具中定位并加緊，工件裝夾得是否正確可靠，將直接影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，應(yīng)十分重視。粗車臺(tái)階軸時(shí)，可采用以下幾種裝夾方法：(1)用三爪自定心卡盤裝夾裝夾特點(diǎn)三爪自定心卡盤裝夾工件方便、省時(shí)，但夾緊力較小，適用于裝夾外形規(guī)則的中小型工件軸類工件的找正方法由于三爪自定心卡盤的三個(gè)卡爪是同步運(yùn)動(dòng)的，能自動(dòng)定心，工件裝夾后一般不需要找正。但是，利用三爪自定心卡盤裝夾較長的軸類工件時(shí)，工件離卡盤較遠(yuǎn)處的旋轉(zhuǎn)軸線不一定與車床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線重合，這時(shí)就需要找正。當(dāng)三爪自定心卡盤由于使用時(shí)間較長而導(dǎo)致精度下降，且工件的加工精度要求較高時(shí)，也需要對(duì)工件進(jìn)行找正。找正的要求是使工件的回轉(zhuǎn)中心與車床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線重合。在粗加工階段可用目測(cè)或用劃線找正工件毛坯表面。(2)一夾一定裝夾裝夾時(shí)將工件的一端用三爪自定心卡盤夾緊，而另一端用后頂針支頂?shù)难b夾方法稱為一夾一定裝夾，如圖2—4所示。為了防止由于進(jìn)給切削力的作用而使工件軸向位移，可以在主軸前端錐孔內(nèi)安裝一個(gè)限位支撐（圖3—1a），也可利用工件的臺(tái)階進(jìn)行限位（圖3—2b）。用這種方法裝夾較安全可靠，能承受較大的進(jìn)給力，因此應(yīng)用很廣泛。一夾一頂裝夾的注意事項(xiàng)a.后頂尖的中心線應(yīng)與車床主軸軸線重合，否則車出的工件會(huì)產(chǎn)生錐度。a)b)（a)限位支撐（b)利用工件的臺(tái)階限位圖3-1一夾一頂裝夾b.在不影響車刀切削的前提下，尾座套筒應(yīng)盡量伸出短些，以增加剛度，減小振動(dòng)。c.中心孔的形狀應(yīng)正確，表面粗糙度要小。裝入頂尖前，應(yīng)清除中心孔內(nèi)的切削或異物。e.當(dāng)后頂尖用固定頂尖時(shí)，由于中心孔與頂尖間為滑動(dòng)摩擦，故應(yīng)在中心孔內(nèi)加入潤滑脂，以防溫度過高而“燒壞”頂尖或中心孔。f.頂尖與中心孔的配合必須松緊合適。如果后頂尖頂?shù)奶o，細(xì)長工件會(huì)彎曲變形。對(duì)于固定頂尖，會(huì)增加摩擦；對(duì)于回轉(zhuǎn)頂尖，容易損壞頂尖內(nèi)的滾動(dòng)軸承。如果后頂尖頂?shù)锰?，工件則不能準(zhǔn)確地定心，對(duì)加工精度有一定影響；并且車削時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)，甚至?xí)构ぜw出而發(fā)生事故。知識(shí)鏈接a.后頂尖后頂尖有固定頂尖和回轉(zhuǎn)頂尖兩種。固定頂尖的結(jié)構(gòu)如圖3-2a、b所示，其特點(diǎn)是剛度好，定心準(zhǔn)確；但頂尖與工件中心孔間為滑動(dòng)摩擦，容易產(chǎn)生過多熱量而將中心孔或頂尖“燒壞”，尤其是普通固定頂尖（圖3-2a）更容易出現(xiàn)這類問題。因此，固定頂尖只適用于低速加工精度要求較高的工件。目前，多使用鑲硬質(zhì)合金的固定頂尖（圖3-2b）?；剞D(zhuǎn)頂尖如圖2-5c所示，它可使頂尖與中心孔之間的滑動(dòng)摩擦變成頂尖內(nèi)部軸承的滾動(dòng)摩擦，故能夠在很高的轉(zhuǎn)速下正常工作，克服了固定頂尖的缺點(diǎn)，因此應(yīng)用非常廣泛。但是，由于回轉(zhuǎn)頂尖存在一定的裝配累積誤差，且滾動(dòng)軸承磨損后會(huì)使頂尖產(chǎn)生徑向圓跳動(dòng)，從而降低了定心精度。圖3-2后頂尖b.工作錐度的調(diào)整車削軸類工件時(shí)，一般應(yīng)在粗加工階段校正好車床的錐度，以保證工件形狀精度的要求。校正前應(yīng)先切削整段外圓至一定尺寸，測(cè)量兩端直徑，通過調(diào)整尾座的橫向偏移量來校正工件的錐度。調(diào)整的方法是：如果車出工件右端直徑大，左端直徑小，尾座應(yīng)向操作者方向移動(dòng)；若車出工件右端直徑小，做左端直徑大，尾座移動(dòng)方向則相反，如圖3-3所示。圖3-3尾座的調(diào)整為節(jié)省錐度的調(diào)整時(shí)間，也可先將工件中間車凹，如圖3-4所示（車凹部分外徑不能小于圖樣要求）。然后車削兩端外圓，測(cè)量找正即可。圖3-4車削兩端找正工件2.鉆中心孔要用一頂一夾裝夾工件，必須先在工件一端或兩端的端面上加工出合適的中心孔。(1)中心孔和中心鉆的類型國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T145-2001規(guī)定中心孔有A型（不帶護(hù)錐）、B型（帶護(hù)錐）、C型（帶護(hù)錐和螺紋）、R型（弧形）四種，其類型、結(jié)構(gòu)和用途等內(nèi)容見表3-1。表3-1中心孔類型、用途、機(jī)構(gòu)及作用一覽表類型A型B型C型R型結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)說明由圓錐孔和圓柱孔兩部分組成在A型中心孔的端部再加工一個(gè)120o的圓錐面，用以保護(hù)60o錐面不致碰毛，并使工件端面容易加工在B型中心孔的60o錐孔后面加工一短圓柱孔（保證攻制螺紋時(shí)不碰毛60o錐孔），后面還用絲錐攻制成內(nèi)螺紋形狀與A型中心孔相似，只是將A型中心孔的60o圓錐面改成圓弧面，這樣使其與頂尖的配合變成線接觸結(jié)構(gòu)及作用圓柱孔圓錐孔的圓錐角一般為60o，重型工件用75o或90o.它與頂尖錐面配合，起定心作用并承受工件重力和切削力，因此圓錐孔的表面質(zhì)量要求較高線接觸的圓弧面在軸類工件裝夾時(shí)，能自動(dòng)糾正少量的位置偏差圓柱孔中心孔的基本尺寸為圓柱孔的直徑D，它是選取中心鉆的依據(jù)圓柱孔可儲(chǔ)存潤滑脂，并能防止頂尖頭部觸及工件，保證頂尖錐面和中心孔錐面配合貼切，以達(dá)到正確定中心圓柱孔直徑d≤Φ6.3mm的中心孔常用高速鋼制成的中心鉆直接鉆出，d>Φ6.3mm的中心孔常用锪孔或車孔等方法加工適用于精度要求一般的工件精度要求較高或工序較多的工件當(dāng)需要把其他零件軸向固定在軸上時(shí)輕型和高精度軸類工件使用的中心鉆(2)鉆中心孔的方法a.校正尾座中心啟動(dòng)車床，使主軸帶動(dòng)工件回轉(zhuǎn)。移動(dòng)尾座，使中心鉆接近工作端面，觀察中心鉆頭部是否與工件回轉(zhuǎn)中心一致，校正并緊固尾座。b.切削用量的選擇和鉆削由于中心鉆直徑小，鉆削時(shí)應(yīng)取較高的轉(zhuǎn)速（一般取900-1120r/min），進(jìn)給量應(yīng)小而均勻（一般為0.05-0.2mm/r）.手搖尾座手輪時(shí)切勿用力過猛，當(dāng)中心鉆鉆入工件后應(yīng)及時(shí)加注切削液冷卻潤滑；鉆畢時(shí)，中心鉆在孔中應(yīng)稍作停留，然后退出，以修光中心孔，提高中心孔的形狀精度和表面質(zhì)量。(3)鉆中心孔時(shí)的質(zhì)量分析由于中心鉆的直徑較小，鉆中心孔時(shí)，極易產(chǎn)生各種廢品。具體見表3-2。表3-2鉆中心孔時(shí)容易出現(xiàn)的問題以及產(chǎn)生原因問題類別產(chǎn)生原因中心鉆折斷1．中心鉆未對(duì)準(zhǔn)工件回轉(zhuǎn)中心2．工件端面未車平或中心處留有凸頭，使中心鉆偏斜，不能準(zhǔn)確定心而折斷3．切削用量選擇不合適，轉(zhuǎn)速太低，進(jìn)給量過大4．磨鈍后的中心鉆強(qiáng)行鉆入工件也易折斷5．沒有充分澆注切削液或沒有及時(shí)清除切屑，也易導(dǎo)致切屑堵塞而折斷中心鉆中心孔鉆偏或鉆得不圓1．工件彎曲未矯正，使中心孔與外圓產(chǎn)生偏差2．夾緊力不足，鉆中心孔時(shí)工件移位，造成中心孔不圓3．工件伸出太長，回轉(zhuǎn)時(shí)在離心力的作用下，易造成中心孔不圓工件裝夾時(shí)頂尖不能與中心孔的錐孔貼合中心孔鉆得太深裝夾時(shí)頂尖尖端與中心孔底部接觸中心鉆修磨后圓柱部分長度過短§1-4切削運(yùn)動(dòng)與切削要素介紹一、切削運(yùn)動(dòng)與切削要素1.切削運(yùn)動(dòng)和工件表面(1)切削運(yùn)動(dòng).主運(yùn)動(dòng)直接切除工件上多余的金屬層，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榍行歼\(yùn)動(dòng)。如圖2-8所示，車削時(shí)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)使新的金屬層不斷的投入切削運(yùn)動(dòng)。如車削時(shí)，刀具的運(yùn)動(dòng)（移動(dòng)）是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。(2)切削時(shí)工件上形成的表面待加工表面。工件上將被切去金屬層的表面。已加工表面。工件上已被切去金屬層的表面。過渡表面。刀具主切削刃正在切削的表面。即己加工表面和待加工表面的連接面。車床切削運(yùn)動(dòng)和工件上形成的表面，如圖4-1所示。2.切削要素切削用量是衡量切削運(yùn)動(dòng)大小的參數(shù)。切削用量又稱切削三要素，即切削深度ap、進(jìn)圖4-1車削運(yùn)動(dòng)和工件的表面給量f和切削速度。切削用量選擇方法，首先選擇盡量大的切削深度，其次選擇盡量大的進(jìn)給量，最后選擇盡量大的切削速度。切削深度(ap)：待加工表面與己加工表面之間的垂直距離。公式：ap=式中：ap—背吃刀深度，㎜；D—待加工表面直徑，㎜；d—己加工表面直徑，㎜；②進(jìn)給量(f):刀具在進(jìn)給方向上相對(duì)于工件的位移量。公式：車削時(shí)的進(jìn)給速度Vf=nf即刀具相對(duì)于工件的相對(duì)位移。如切削時(shí)進(jìn)給量為主軸旋轉(zhuǎn)一周，刀具沿進(jìn)給方向稱動(dòng)的距離。單位㎜/r。③切削速度(Vc)：刀具主切削刃上的某一點(diǎn)，相對(duì)于工件待加工表面在主運(yùn)動(dòng)方向的瞬時(shí)速度（主運(yùn)動(dòng)的線速度）。單位m/min。公式：Vc式中：Vc—切削速度，單位m/min；公式：nd—加工表面直徑，㎜；—車床主軸轉(zhuǎn)速：單位（r/min）；例題1:在CA6140型車床上，車削毛坯尺寸為φ45mmx118mm的調(diào)質(zhì)45#，要求車削后達(dá)到φ41mmh11,Ra3.2um,試選擇粗車時(shí)的切削用量。解:背吃刀量ap===2mm進(jìn)給量查表4-2得f=0.5～0.7mm∕r,根據(jù)車床銘牌確定f=0.61mm∕r。切削速度查表4-1，初定切削速度vc=86m∕minn===607.7r/min根據(jù)車床銘牌確定n=600r/minVc===84.8m/min校驗(yàn)車床功率Fc=2000apf=2000×2mm×0.61mm/r=2440NPc===3.45kWPEη=7.5kW×0.8=6Kw因?yàn)镻c≤PEη,所以確定的背吃刀量、進(jìn)給量、切削速度可用。表4-1外圓車刀的切削速度工件材料刀具材料背吃刀量ap/mm0.13～0.380.38～2.42.4～4.74.7～9.5進(jìn)給量f/(mm/r)0.05～0.130.13～0.380.38～0.760.76～1.3切削速度Vc/(m/min)低碳鋼高速鋼硬質(zhì)合金215～36570～90165～21540～60120～16520～4090～120中碳鋼高速鋼硬質(zhì)合金130～16545～60100～13030～4075～10015～2055～75不銹鋼高速鋼硬質(zhì)合金115～15030～4590～11525～3075～9015～2055～75灰鑄鐵高速鋼硬質(zhì)合金135～18535～45105～13525～3575～10520～2560～75黃銅及青銅高速鋼硬質(zhì)合金215～24585～105185～21570～85150～18545～70120～150鋁合金高速鋼硬質(zhì)合金105～150215～30070～105135～21545～7090～13530～4560～90表4-2硬質(zhì)合金車刀、高速鋼車刀粗車外圓和端面時(shí)的進(jìn)給量加工材料車刀刀柄尺寸BxH工件直徑背吃刀量ap/mm<3>3～>5～8>8～12進(jìn)給量f/(mm/r)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼16x182040601004000.3～0.40.4～0.50.5～0.70.6～0.90.8～1.20.3～0.40.4～0.50.5～0.70.6～0.90.3～0.40.4～0.50.5～0.70.3～0.40.4～0.520x2025x25204060801004000.3～0.40.4～0.50.5～0.70.6～0.90.8～1.21.2～1.40.3～0.40.4～0.50.5～0.70.6～0.90.8～1.20.3～0.40.4～0.50.5～0.70.6～0.90.3～0.40.4～0.50.5～0.7鑄鐵和銅合金16x1840601004000.4～0.50.6～0.80.8～1.21.2～1.40.4～0.50.7～1.01.0～1.20.4～0.60.6～0.80.8～1.00.5～0.70.6～0.825x2540601004000.4～0.50.6～0.90.9～1.31.2～1.80.4～0.50.8～1.21.2～1.60.4～0.70.7～1.01.0～1.30.5～0.80.9～1.1注：1.加工斷續(xù)表面及有沖擊的加工時(shí)，表內(nèi)的進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)K=0.75～0.85。2.加工耐熱鋼及其合金時(shí)，不采用大于1.0mm/r的進(jìn)給量。3.加工淬硬鋼，當(dāng)材料硬度為44～56HRC時(shí)，表內(nèi)進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)K=0.8；當(dāng)材料硬度為57～62HRC時(shí)，表內(nèi)進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)K=0.5；說明：表2-6、表2-7以上表格內(nèi)的數(shù)據(jù)為在機(jī)床、刀具、環(huán)境等良好情況下的理論數(shù)據(jù)，因此在實(shí)際操作中要把所選擇好的數(shù)據(jù)乘系數(shù)K.背吃刀量ap/mmK=0.7進(jìn)給量f/(mm/r)K=0.6切削速度uc/(m/min)K=0.83.粗車切削用量的合理選擇(1)粗車端面時(shí)的背吃刀量ap可根據(jù)毛坯含量合理確定，一般ap取1-4mm。進(jìn)給量f可取0.4-0.5mm/r。(2)粗車外圓時(shí)的背吃刀量ap也要根據(jù)工件的加工余量合理確定，可取3-5mm，進(jìn)給量f取0.3-0.4mm/r。(3)粗車時(shí)的切削速度vc一般取75-100m/min?！?-5切削液的選擇及切屑的形成一、合理選擇切削液1.切削液的作用(1)冷卻作用切削液能吸收并帶走切削區(qū)大量的熱量，改善散熱條件，降低工件和刀具的溫度。(2)潤滑作用切削液能在切屑與刀具的微小間隙中形成一層很薄的吸附模，減小摩擦因數(shù)，減小刀具、切屑、工件之間的摩擦。(3)清洗作用能清除粘附在工件和刀具上的細(xì)碎切屑，防止劃傷工件已加工表面，減小刀具磨損。(4)防銹作用在切削液中加入防銹劑后，能在金屬表面形成保護(hù)膜，使機(jī)床、刀具和工件不受周圍介質(zhì)腐蝕。2.切削液的種類(1)乳化液乳化液是用乳化油稀釋而成，主要起冷卻作用。這類切削液比熱容大、粘度小、流動(dòng)性好、可吸收大量的熱量。乳化液中常加入極壓添加劑和防銹添加劑，提高潤滑和防銹性能。(2)切削油切削油的主要成分是礦物油，少數(shù)采用動(dòng)物油和植物油，主要起潤滑作用。這類切削液比熱容較小、粘度較大、流動(dòng)性差。礦物油中加入極壓添加劑和防銹添加劑，提高潤滑和防銹性能。動(dòng)物油和植物油的潤滑效果比礦物油好，但易變質(zhì)，應(yīng)盡量少用或不用。3.切削液的選用應(yīng)根據(jù)加工性質(zhì)、工件材料、刀具材料和工藝要求等具體情況合理選用切削液。(1)根據(jù)加工性質(zhì)粗加工時(shí)，選用以冷卻為主的乳化液。精加工時(shí)，選用潤滑性能好的極壓切削油或高濃度的極壓乳化液。(2)根據(jù)工件材料鋼件粗加工一般用乳化液，精加工用極壓切削油。切削鑄鐵、銅及鋁等材料時(shí)，一般不用切削液，精加工時(shí)，可采用煤油或7%～10%乳化液。切削有色金屬和銅合金時(shí)，不宜采用含硫的切削液；切削鎂合金時(shí)，不要切削液。(3)根據(jù)刀具材料高速鋼刀具粗加工時(shí)，用極壓乳化液，精加工鋼件時(shí)用極壓乳化液或極壓切削油。硬質(zhì)合金刀具一般不用切削液，在加工硬度高、強(qiáng)度好、導(dǎo)熱性差的特種材料和細(xì)長工件時(shí)，可用冷卻為主的切削液。六、切屑的形成及形狀1.切屑的形成切屑的形成，在金屬切削過程中，通過刀具切除工件上多余的金屬層而形成的切屑過程。切屑的形成實(shí)質(zhì)上是切削層在刀具的擠壓作用下產(chǎn)生彈性變形、塑性變形、剪切滑移、形成切屑。2.切屑的形狀(1)帶狀切屑，切削塑性材料，選擇較高切削速度和較小深度時(shí)易產(chǎn)生內(nèi)表面光滑，外表面毛茸狀連綿不斷的帶狀。如碳素鋼、合金鋼、銅和鋁合金等，如圖5-1a所示。(2)擠裂切屑，切削塑性材料，選擇較低切速速度和較大深度時(shí)易生成內(nèi)表面有裂紋，外表面呈齒狀的擠裂切屑，如圖5-1b所示。(3)單元切屑，在擠裂切削生成過程中，如果切屑破裂成形似梯形塊狀，稱為單元切屑。單元切屑又稱粒狀切屑，如圖5-1c所示。a)b)c)d)圖5-1切屑的各種形狀(4)崩碎切屑，在切削鑄鐵、黃銅等脆性材料時(shí)，切削層未變形己經(jīng)崩碎，成不規(guī)則粒狀切屑。如圖5-1d所示§1-6尺寸的控制一、量具使用1.臺(tái)階軸長度的確定常用的方法有兩種：一種是刻線痕法，另一種是床鞍刻度盤控制法。因?yàn)閮煞N方法都一定的誤差，所以刻線痕和床鞍刻度值都應(yīng)該比所需要長度略短0.5-1mm，留出精車的余量。圖6-1所示為刻線痕法控制長度。a）鋼直尺的控制b）內(nèi)卡鉗控制圖6-1臺(tái)階長度的刻線方法2.粗車時(shí)工件的測(cè)量(1)回轉(zhuǎn)面的測(cè)量粗車時(shí)，一般用游標(biāo)卡尺來測(cè)量工件的外徑（圖6-2）。(2)臺(tái)階長度的測(cè)量粗車時(shí)，臺(tái)階的長度可以用鋼直尺（圖6-3a）、游標(biāo)卡尺（圖6-3b）或游標(biāo)深度尺進(jìn)行測(cè)量。用鋼直尺測(cè)量臺(tái)階長度較為方便，鋼直尺刻線值（兩刻線之間的距離）分為1mm和0.5mm兩種。測(cè)量時(shí)，由于刻線值以下的讀書不能準(zhǔn)確讀出，用目測(cè)估讀，因此只能用于粗加工或精度要求不高的工件的測(cè)量。圖6-2用游標(biāo)卡尺測(cè)量回轉(zhuǎn)面和深度a)用鋼直尺測(cè)量臺(tái)階長度b)用游標(biāo)卡尺測(cè)量臺(tái)階長度圖6-3臺(tái)階長度測(cè)量方法3.尺寸及表面粗糙度的控制方法粗車時(shí)，臺(tái)階外圓尺寸可用游標(biāo)卡尺檢測(cè)，長度尺寸用深度尺控制，表面粗糙度利用表面粗糙度樣板對(duì)比檢查。任務(wù)實(shí)施1.準(zhǔn)備工作(1)毛坯：材料為45鋼，尺寸為φ25mmx90mm的棒料。(2)設(shè)備:CA6140型車床。(3)工藝裝配：三爪自定心卡盤、鉆夾頭、B2/6.3mm中心鉆、后頂尖、45°車刀、90°車刀、鋼直尺、0.02mm2.車削步驟(1)檢查毛坯，毛坯尺寸φ25mmx90mm。(2)裝夾45°車刀和90°車刀在方刀架上，并將45°車刀刀尖對(duì)準(zhǔn)工件中心。(3)裝夾毛坯，毛坯伸出三爪自定心卡盤約35mm,利用劃針找正。其步驟如下：a.用卡盤輕輕夾住毛坯，將劃線盤放置在適當(dāng)位置，將劃針尖端觸向工件懸伸端外圓柱表面，如圖6-4所示。圖6-4用劃針找正軸類工件b.將主軸箱變速手柄置于空檔，用手輕拔卡盤使其緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察劃針尖與毛坯表面接觸情況，并用銅錘輕擊工件懸伸端，甚至在全圓周上劃針與毛坯外圓表面間隙均勻一致，找正結(jié)束。c.找正后，夾緊工件。(4)車斷面A,鉆中心孔，粗車臺(tái)階。其步驟如下：a.用45°車刀車斷面A，取ap=1mm,進(jìn)給量f=0．4mm/r,車床主軸轉(zhuǎn)速為500r/min。b.用鉆夾頭鑰匙逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)鉆夾頭外套，使鉆夾頭的三爪張開如圖6-5a所示。c.將中心鉆插入鉆夾頭的三爪之間，然后用鉆夾頭鑰匙順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)鉆夾頭外套，通過三爪夾緊中心鉆如圖6-5b所示。a)鉆夾頭b)中心鉆安裝c)過渡錐套圖6-5用鉆夾頭裝夾中心鉆d.將鉆夾頭裝入尾座錐孔中擦凈鉆夾頭柄部和尾座錐孔，用左手握住鉆夾頭外套部位，沿尾座套筒軸線方向?qū)@夾頭錐柄部用力插入尾座套筒錐孔中。e.若鉆夾頭柄部與車床尾座錐孔大小不吻合，可增加一個(gè)合適的過渡錐套（圖6-5c）后再插入。f.鉆中心孔B2/6.3mm，調(diào)整車床主軸轉(zhuǎn)速為1120r/min，緩慢均勻地轉(zhuǎn)動(dòng)尾座手輪鉆中心孔。(5)將90°車刀調(diào)整到工作位置，粗車外圓φ14mmx75mm，ap取2mm，進(jìn)給量f可取0.25mm/r,車床主軸轉(zhuǎn)速為1200r/min。具體操作步驟見操作示范?！?-7零件的加工螺桿加工步驟1.平端面。鉆中心孔。Vc=120m/min2..（三爪卡盤）調(diào)頭夾，對(duì)總長85，車外圓Ф22長15.鉆中心孔、鉆Ф4.2孔深12、倒角加油攻絲。3.夾外圓Ф22長6，一夾一頂，車外圓Ф14長75，M12加工至Ф12-0.1-0.2長70，Ф10h10長9。Vc=80m/min3.切槽Ф8X5、Ф5X5。4.倒角去毛刺5.套螺紋。Vc=4m～6m/min6.交驗(yàn)。任務(wù)二：轉(zhuǎn)動(dòng)手輪（項(xiàng)目一）的加工備料：材料45#，尺寸：Ф100X12加工步驟：外圓校正端面。車外圓Ф96。平端面。用45o刀加工Ф80XФ25X1的端面槽。鉆孔Ф5.5锪90oФ10孔口。外圓倒角C0.5調(diào)頭校正。車斷面保證厚度8.5，外圓倒角C0.5。用45o刀加工Ф80XФ25X1的端面槽?？卓诘菇荂0.53.用分度頭劃線Ф52六等分。Ф16二等分和M5的44孔位4.鉆M5Ф4.2底孔。鉆6—Ф18減輕孔。5.與件二連接鉆Ф3.8底孔、孔口倒角、加油鉸孔Ф4H7具體操作步驟見操作示范。任務(wù)三：立柱（項(xiàng)目一）的加工備料：Ф12X100拉光圓加工步驟:(學(xué)生作業(yè))任務(wù)四：手柄（項(xiàng)目一）的加工§4-1車成形面知識(shí)介紹有些機(jī)器零件表面的軸向剖面呈曲線，如搖手柄、圓球手柄等。具有這些特征的表面叫成形面。在車加工這些成形面時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件的表面特征、精度要求和批量大小采用不同的加工方法。一、雙手控制法1、基本原理是用左、右手分別控制大滑板與中滑板，或控制中滑板與小滑板作合成運(yùn)動(dòng)，使車刀刀尖運(yùn)動(dòng)軌跡與零件表面曲線重合。達(dá)到車成型面的目的。為減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，也可以采取大滑板作縱向機(jī)動(dòng)進(jìn)給，通常由左至右反向進(jìn)給，中滑板由內(nèi)向外手動(dòng)進(jìn)給或是中滑板由內(nèi)向外橫向進(jìn)給，大滑板由左向右手動(dòng)進(jìn)給方法車成形面。2、車刀軌跡分車刀軌跡分析計(jì)算球狀部分長度L的公式：式中：L-球狀部分長度mmD-圓球直徑mmd-柄部直徑mm3、成形面的檢測(cè)一般有用樣板、游標(biāo)卡尺和千分尺檢測(cè)等方法。在車削成形面過程中，使用樣板檢驗(yàn)，應(yīng)該邊車邊檢測(cè)，即每車削一次都要停下主軸，測(cè)量、觀察工件與樣板的重合情況，對(duì)不符合要求處再次車削，反復(fù)多次，直至符合要求。對(duì)有尺寸精度要求，要用游標(biāo)卡尺或千分尺測(cè)量?！?-2零件的加工備料：45#Ф8X100加工4件具體操作步驟見操作示范任務(wù)五：上壓模（項(xiàng)目一）的加工（學(xué)生備料、練習(xí)）任務(wù)六：下壓模（項(xiàng)目一）的加工（學(xué)生備料、練習(xí)）任務(wù)七：導(dǎo)套（項(xiàng)目二）的加工加工步驟下料。下一段長80mm，直徑28mm的圓棒料。平端面，露出卡盤的長度40mm。車外圓。至直徑24.3mm，長35mm。車外圓。至直徑20.3mm，長27mm。切槽。至尺寸Φ19mm*0.5mm鉆孔。打中心孔，用Φ13的鉆頭打孔至孔深35mm左右。倒角去翻邊毛刺鉸孔。用Φ14mm的鉸刀鉸孔。切斷，平端面，倒角。磨削。制作芯棒，將導(dǎo)套套于芯棒上，在外圓磨上磨至尺寸11取下，擦干凈，去毛刺。任務(wù)八：導(dǎo)柱（項(xiàng)目二）的加工加工步驟下料。下一段長100mm直徑為22mm的圓棒料。平端面。露出卡盤長65mm，平端面，打中心孔。車外圓。車長63mm，外圓至20.3mm車外圓。車長55mm，外圓至14.3mm。切槽。切至尺寸Φ12mm*1mm倒角切斷，掉頭，平端面，倒角，打中心孔。磨削。用外圓磨磨至尺寸9,取下，擦干凈，去毛刺。模塊二：普通銑床加工單元任務(wù)一：底板（項(xiàng)目一）的加工§1-1銑床的概述及安全操作一、X6132銑床的性能圖1-1X6132型普通銑床銑床生產(chǎn)效率高，加工廣泛，是目前機(jī)械制造業(yè)采用的工作母機(jī)之一。銑床的實(shí)際應(yīng)用，雖只有100多年的歷史，但因其具有很大的優(yōu)越性，故發(fā)展較快。銑床的種類很多，我們以X6132型臥式萬能銑床為例，介紹其性能、傳動(dòng)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)。1.X6132型銑床的性能X6132型銑床是臥式萬能升降臺(tái)式銑床，其外形如圖1-1所示。X6132型銑床加工范圍廣，對(duì)產(chǎn)品的適應(yīng)性很強(qiáng)。對(duì)中小型平面、各種溝槽、特形表面、齒輪、螺旋槽和小型箱體上的孔等，都能加工。X6132型銑床為了縮短輔助時(shí)間和便于操作，設(shè)有下列裝置：（1）機(jī)床工作臺(tái)的進(jìn)給手柄，在操作時(shí)，手柄所指的方向，就是工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向，操作時(shí)不易產(chǎn)生錯(cuò)誤。(2)機(jī)床的前面和左側(cè)，各有一組按鈕和手柄的復(fù)試操縱裝置，便于操作者在不同位置上操作。（3）采用速度預(yù)選機(jī)構(gòu)來改變主軸轉(zhuǎn)速和工作臺(tái)的進(jìn)給速度，使操作簡便明了。（4）工作臺(tái)縱向絲桿上，有雙螺母間隙調(diào)整裝置，故既可逆銑又能進(jìn)行順銑。（5）采用轉(zhuǎn)速控制繼電器（或電磁離合器）來進(jìn)行制動(dòng)，能迅速使主軸停止旋轉(zhuǎn)。（6）工作臺(tái)有快速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，用按鈕操作，方便省時(shí)。2．X6132銑床的主要部件及作用如圖1-1所示，其主要部件如下；（1）主軸變速機(jī)構(gòu)它安裝在床身內(nèi)，用來調(diào)整和變換主轉(zhuǎn)速，可使主軸獲得30-1500r∕min的18種不停轉(zhuǎn)速。（2）床身是機(jī)床的主體，用來安裝和連接機(jī)床的其他部件。（3）橫梁可沿床身頂部燕尾形導(dǎo)軌移動(dòng)，并可安需要調(diào)節(jié)其伸出長度，其上可安裝掛架。（4）主軸是一前端帶錐孔的空心軸，錐孔的錐度為7：24，用來安裝銑刀刀桿和銑刀。（5）掛架用來支撐刀桿的外端，增強(qiáng)刀桿的剛性。（6）工作臺(tái)用來安裝需要的銑床夾具工件，帶動(dòng)工件實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。（7）橫向溜板用來帶動(dòng)工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。橫向溜板與工作臺(tái)之間設(shè)有回轉(zhuǎn)盤，可使工作臺(tái)在水平面內(nèi)作±45o范圍內(nèi)的扳動(dòng)。（8）升降臺(tái)用來支撐橫向溜板和工作臺(tái)，，帶動(dòng)工作臺(tái)上、下移動(dòng)。（9）進(jìn)給變速機(jī)構(gòu)用來調(diào)整和變換工作臺(tái)的進(jìn)給速度，可使工作臺(tái)縱向、橫向獲得23.5-1180mm∕min18種不同進(jìn)給速度。垂直進(jìn)給量為橫向、縱向進(jìn)給量的1∕3.其變速范圍為8-394mm∕min。二．銑床操作規(guī)程１．裝夾工件，工具必須牢固，不得有松動(dòng)現(xiàn)象，所用的扳手必須符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。２．在機(jī)床上進(jìn)行上、下工件、刀具、緊固、調(diào)整、變速及測(cè)量工件等工作必須停車，兩人工作時(shí)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。３．高速切削時(shí)必須裝防護(hù)擋板，操作者要戴防護(hù)眼鏡。４．工作臺(tái)上、下不得放置工、量具及其它物件。５．切削中，頭、手不得接近銑削面，取卸工件時(shí)，必須移開刀具后進(jìn)行。６．嚴(yán)禁用手摸或用棉紗擦拭正在轉(zhuǎn)動(dòng)的刀具和機(jī)床的傳動(dòng)部位，清除鐵屑時(shí)，只允許用毛刷，禁止用嘴或壓縮空氣吹。７．拆裝立銑刀時(shí)，臺(tái)面須墊木板，禁止用手托刀盤。８．裝平銑刀，使用扳手扳螺母時(shí)，要注意扳手開口選用適當(dāng)，用力不可過猛，防止滑倒。９．對(duì)刀時(shí)必須慢速進(jìn)刀，刀接近工件時(shí)，需用手搖進(jìn)刀，不準(zhǔn)快速進(jìn)刀，正在走刀時(shí)，不準(zhǔn)停車，銑深槽時(shí)要停車退刀，快速進(jìn)刀時(shí)，注意手柄傷人。10．吃刀不能過猛，自動(dòng)走刀必須拉脫工作臺(tái)上的手輪，不準(zhǔn)突然改變進(jìn)刀速度，使用限位擋塊應(yīng)預(yù)先調(diào)整固定好。序號(hào)危險(xiǎn)源（危害）風(fēng)險(xiǎn)（危害）控制標(biāo)準(zhǔn)（安全操作方法和嚴(yán)禁事項(xiàng)）1防護(hù)用品使用不當(dāng)人員傷害應(yīng)按規(guī)定使用個(gè)人防護(hù)用品。如：操作時(shí)，不應(yīng)戴手套，挽褲腳；應(yīng)扎緊袖口，衣襟，過肩長發(fā)，長辮納入工作帽內(nèi)，應(yīng)帶防護(hù)眼鏡。2工件，夾具，刀具飛逸砸傷人應(yīng)合理，牢固地安裝工件，夾具，刀具。3機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)中，裝換、調(diào)整、測(cè)量、手摸、擦洗、清理、取物絞（劃）傷手或手臂進(jìn)行如下操作時(shí)，應(yīng)關(guān)閉電源，并將銑刀移至安全位置：裝換或調(diào)整工件、夾具、刀具、冷卻管、機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)或傳動(dòng)部位；測(cè)量工件；手摸或擦洗工件、機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)或傳動(dòng)部位；清理鐵屑；隔著加工的工件拿取物體。4切屑飛濺灼（崩）傷人加工時(shí)，應(yīng)在切屑飛射方向上加設(shè)擋板；不應(yīng)站在切削運(yùn)轉(zhuǎn)方向的正面；不應(yīng)用口吹火手拉鐵屑，應(yīng)使用專用刷子或鐵鉤清除鋼屑。5吊卸夾具或較重工件砸傷手、腿、腳裝卸夾具或較重工件時(shí)，應(yīng)選擇安全、可靠的吊具和方法?！?-2銑刀的選用及安裝銑刀的選用及安裝方法。1.銑刀切削部分的材料常用的銑刀切削部分的材料有兩大類。一類是高速鋼，用于制造形狀復(fù)雜的低速切削用銑刀，通用高速鋼牌號(hào)有W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2，特殊用途高速鋼牌號(hào)有W6Mo5Cr4V2A1、W6Mo5Cr4V5SiNbA1等。另一類是硬質(zhì)合金，多用于制造高速切削用銑刀，常用硬質(zhì)合金有鎢鈦鈷(YT)類，用于切削一般鋼材；鎢鈷(YG)類,用于切削鑄鐵、有色金屬及其合金；通用硬質(zhì)合金，用于切削高強(qiáng)度鋼、耐熱鋼、不銹鋼，其牌號(hào)有YW1、YW2等。2.銑刀和銑刀桿的種類及用途(1)銑刀按用途分四類①銑削平面用銑刀主要有圓柱銑刀和面銑刀，見圖2-1②銑削溝槽用銑刀主要有三面刃銑刀、立銑刀、鍵槽銑刀、盤形槽銑刀、鋸片銑刀等，見圖2-2。③銑削特形面用銑刀主要有凸、凹半圓銑刀、特型銑刀、齒輪銑刀等，見圖2-3。④銑削特形溝槽用銑刀主要有T形槽銑刀、燕尾槽銑刀、半圓鍵槽銑刀、角度銑刀等，見圖2-4。(2)銑刀刀桿①臥式銑床用的倒桿，用于安裝圓柱形帶孔銑刀和圓盤銑刀，見圖2-5②夾頭，用于安裝直柄刀具。③快速裝卸式刀桿。3.銑刀的安裝(1)帶孔銑刀的安裝帶孔銑刀的安裝方式按其結(jié)構(gòu)不太有以下兩種：安裝圓柱銑刀的步驟：選擇安裝刀桿，緊固拉緊螺釘，并裝上墊圈、銑刀、旋緊螺母，然后調(diào)整緊固懸梁、支架、最厚緊固刀桿螺母，調(diào)支架支持軸承。安裝面銑刀的具體步驟與安裝圓柱銑刀基本相同，只是刀桿軸端沒有軸頸，外螺紋改成內(nèi)螺紋，用螺釘來緊固銑刀(2)帶柄銑刀的安裝安裝直柄銑刀是通過鉆夾頭或彈簧夾頭套筒進(jìn)行的。b）安裝錐柄銑刀是通過過渡套筒進(jìn)行。4.銑刀安裝后的檢查銑刀安裝后，應(yīng)做到以下幾個(gè)方面檢查：a)檢查銑刀裝夾是否牢固。b)檢查掛架軸承孔與刀桿配合軸頸的配合間隙是否適當(dāng)。c)檢查銑刀的旋轉(zhuǎn)方向是否正確。d)檢查銑刀刀齒的圓跳動(dòng)和端面跳動(dòng)。5.銑刀的對(duì)刀方法a)用鋼直尺測(cè)量對(duì)刀；b)試切法對(duì)刀；c)先目測(cè)裝刀，試車后再根據(jù)情況調(diào)整對(duì)刀。d)劃線法對(duì)刀；§1-3銑床的維護(hù)與保養(yǎng)一、設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)1、作用為了保證銑床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，減少磨損，延長使用壽命，應(yīng)對(duì)銑床的所有摩擦部位進(jìn)行潤滑，并注意日常的維護(hù)保養(yǎng)。講解摩擦（滾動(dòng)、滑動(dòng)）對(duì)機(jī)部件的損害，潤滑的基本原理。.2、潤滑方式X6132型臥式萬能升降臺(tái)銑床的主軸變速箱、進(jìn)給變速箱采用自動(dòng)潤滑，機(jī)床開動(dòng)后可由流油指示器（油標(biāo)）顯示潤滑情況。工作臺(tái)縱向絲桿和螺母、導(dǎo)軌面、橫向溜板導(dǎo)軌等采用手拉油泵注油潤滑。其他如工作臺(tái)縱向絲桿兩端軸承、垂直導(dǎo)軌、掛架軸承等采用油槍注油潤滑。見圖3-1。3.銑床的維護(hù)與保養(yǎng)1）每班工作后應(yīng)擦凈車床導(dǎo)軌面、工作臺(tái)、外表面，要求無油污、無鐵屑，并澆油潤滑，使銑床外表面清潔和場(chǎng)地整齊。2）每周要求銑床導(dǎo)軌面、工作臺(tái)及轉(zhuǎn)動(dòng)部位清潔、潤滑，油眼暢通，油標(biāo)油窗清晰，清洗護(hù)床油毛氈，并保持銑床外表清潔和場(chǎng)地整齊等。§1-45S安全生產(chǎn)管理一、生產(chǎn)管理：1、5S生產(chǎn)(文明生產(chǎn))是工廠管理的一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容，它直接響產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，影響設(shè)備和工、夾、量具的使用壽命，所以作為技工學(xué)校的學(xué)生，從開始學(xué)習(xí)基本操作技能時(shí)，就要重視培養(yǎng)文明生產(chǎn)的良好習(xí)慣，操作者在操作必須做到。2、開車前，應(yīng)檢查銑床各部分機(jī)構(gòu)是否完好，各傳動(dòng)手柄、變速手柄位置是否正確，以防開車時(shí)因突然撞擊而損壞機(jī)床，啟動(dòng)后等車床運(yùn)轉(zhuǎn)正常后才能工作。3、工作中需要變速時(shí)，必須先停車。變換進(jìn)給箱手柄位置要在低速時(shí)進(jìn)行。4、不允許在工作臺(tái)面上及床身導(dǎo)軌上敲擊或校直工件，床面上不準(zhǔn)放置工具或工件。5、裝夾較重的工件時(shí)，應(yīng)該用木板保護(hù)床面。6、刀具磨損后，要及時(shí)更換，用磨鈍的刀具繼續(xù)切削，會(huì)增加銑床負(fù)荷，甚至損壞銑床。7、銑削鑄鐵工件，導(dǎo)軌上潤滑油要擦去，工件上的型砂雜質(zhì)清除干凈，以免磨壞床面導(dǎo)軌。8、使用切削液時(shí)，要在車床導(dǎo)軌上涂上潤滑油。冷卻泵中的切削液應(yīng)定期調(diào)換。9、下班前，應(yīng)清除車床上及機(jī)床周圍的切屑及切削液，擦凈后按規(guī)定在加油部位加上潤滑油。10、下班后將各傳動(dòng)手柄放到空檔位置，關(guān)閉電源。11、每件工具應(yīng)放在固定位置，不可隨便亂放。應(yīng)當(dāng)根據(jù)工具自身的用途來使用。12、愛護(hù)量具，經(jīng)常保持清潔，用后擦凈，涂油，放入盒內(nèi)并及時(shí)歸還工具室。13、工作時(shí)所使用的工、夾、量具以及工件，應(yīng)盡可能靠近和集中在操作者的周圍，布置物件時(shí)，右手拿的放在右面，左手拿的放在左面。常用的放得近些，不常用的放得遠(yuǎn)些，物件放置應(yīng)有固定的位置，使用后要放回原處。14、工具箱的布置要分類，并保持清潔，整齊，要求小心使用的物體放置穩(wěn)妥，重的東西放下面，輕的放上面。15、圖樣、操作卡片應(yīng)放在便于閱讀的部位，并注意保持清潔和完整。16、工作位置周圍應(yīng)經(jīng)常保持整齊清潔?！?-5零件的加工件11--底板備料；80X65X14，材料45#加工步驟：立銑；加工78X60X11外形六個(gè)面鉗工；劃線、樣沖、鉆孔、沉孔、倒角、攻絲。任務(wù)二、固定定位塊（項(xiàng)目一）的加工件5--固定定位塊備料；40X20X8，材料；45#。加工步驟：1；立銑；2；鉗工；劃線、樣沖、鉆孔、沉孔、倒角、攻絲。任務(wù)三：開口結(jié)合塊（項(xiàng)目一）加工（學(xué)生備料、練習(xí)）件4—開口結(jié)合塊任務(wù)四：移動(dòng)橫梁（項(xiàng)目一）的加工（學(xué)生備料、練習(xí)）件6--移動(dòng)橫梁任務(wù)四：支撐腳（項(xiàng)目一）的加工（學(xué)生備料、練習(xí)）件12--支持腳任務(wù)五：上支撐橫梁（項(xiàng)目一）的加工件3—上支撐橫梁任務(wù)六：墊板（項(xiàng)目二）的加工加工步驟：下料。下210mm*100mm*30mm的鋼料，去毛刺，擦干凈。銑面。將料裝夾在銑床平口鉗上，銑200mm*90m該面，銑至高度25mm,取下，去毛刺，反面裝夾，銑至20.5mm高，取下去毛刺。重新裝夾到平口鉗上，銑200mm*20mm該面，銑至95mm，取下去毛刺。翻面裝夾，銑至90.5mm寬，取下去毛刺。重新裝夾到平口鉗上，銑面90mm*20mm。將料銑至200.5mm長，取下去毛刺。磨削。將料放于磨床工作臺(tái)上，磨至尺寸。鉆孔。將銑好的料裝夾在加工中心的精密虎鉗上，先用中心鉆點(diǎn)孔。然后鉆4*Φ12mm的孔，再鉆6*Φ12mm的孔取下，用刮刀去毛刺。任務(wù)七：墊塊（項(xiàng)目二）的加工加工步驟：下210mm*70mm*30mm的鋼料，去毛刺，擦干凈。銑面。將料裝夾在銑床平口鉗上，銑200mm*60m該面，銑至高度27mm,取下，去毛刺，反面裝夾，銑至23.5mm高，取下去毛刺。重新裝夾到平口鉗上，銑200mm*23mm該面，銑至65mm，取下去毛刺。翻面裝夾，銑至60.5mm寬，取下去毛刺。重新裝夾到平口鉗上，銑面60mm*23mm。將料銑至200.5mm長，取下去毛刺。磨削。將料放于磨床工作臺(tái)上，磨至尺寸。鉆孔。將銑好的料裝夾在加工中心的精密虎鉗上，先用中心鉆點(diǎn)孔。然后鉆3*Φ12的孔。取下，用刮刀去毛刺。任務(wù)八：頂板（項(xiàng)目二）的加工加工步驟：1.下料。下210mm*50mm*25mm的鋼料，去毛刺，擦干凈。銑面。將料裝夾在銑床平口鉗上，銑200mm*40m該面，銑至高度20mm,取下，去毛刺，反面裝夾，銑至15.5mm高，取下去毛刺。重新裝夾到平口鉗上，銑200mm*15mm該面，銑至45mm，取下去毛刺。翻面裝夾，銑至40.5mm寬，取下去毛刺。重新裝夾到平口鉗上，銑面40mm*15mm。將料銑至200.5mm長，取下去毛刺。3．磨削。將料放于磨床工作臺(tái)上，磨至尺寸。4．鉆孔。將銑好的料裝夾在加工中心的精密虎鉗上，先用中心鉆點(diǎn)孔。然后鉆4*Φ5mm的孔，再鉆4*Φ？mm的沉頭孔5.取下，用刮刀去毛刺。任務(wù)九：定模套板（項(xiàng)目二）的加工加工步驟：1．下料。下210mm*100mm*40mm的鋼料，去毛刺，擦干凈。2．銑面。將料裝夾在銑床平口鉗上，銑200mm*90m該面，銑至高度35mm,取下，去毛刺，反面裝夾，銑至30.5mm高，取下去毛刺。重新裝夾到平口鉗上，銑200mm*30mm該面，銑至95mm，取下去毛刺。翻面裝夾，銑至90.5mm寬，取下去毛刺。重新裝夾到平口鉗上，銑面90mm*30mm。將料銑至200.5mm長，取下去毛刺。磨削。將料放于磨床工作臺(tái)上，磨至尺寸。鉆孔。將銑好的料裝夾在加工中心的精密虎鉗上，先用中心鉆點(diǎn)孔。然后鉆4*Φ7.2mm，深25mm的孔，再鉆4*Φ10mm的通孔锪孔至Φ20mm，鉆Φ26mm深3mm的沉頭孔取下，用刮刀去毛刺。攻絲。攻4*8M的孔取下，擦干凈任務(wù)十：定模座板（項(xiàng)目二）的加工加工步驟：下料。下210mm*140mm*30mm的鋼料，去毛刺，擦干凈。銑面。將料裝夾在銑床平口鉗上，銑200mm*130m該面，銑至高度25mm,取下，去毛刺，反面裝夾，銑至20.5mm高，取下去毛刺。重新裝夾到平口鉗上，銑200mm*20mm該面，銑至135mm，取下去毛刺。翻面裝夾，銑至130.5mm寬，取下去毛刺。重新裝夾到平口鉗上，銑面130mm*20mm。將料銑至200.5mm長，取下去毛刺。磨削。將料放于磨床工作臺(tái)上，磨至尺寸。鉆孔。將銑好的料裝夾在加工中心的精密虎鉗上，先用中心鉆點(diǎn)孔。然后鉆4*Φ9mm的通孔，再鉆4*Φ16mm深7mm的沉頭孔孔。取下，用刮刀去毛刺。任務(wù)十一：動(dòng)模套板（項(xiàng)目二）的加工加工步驟：下料。下210mm*100mm*40mm銑面。將料裝夾在銑床平口鉗上，銑200mm*90m該面，銑至高度35mm,取下，去毛刺，反面裝夾，銑至30.5mm高，取下去毛刺。重新裝夾到平口鉗上，銑200mm*30mm該面，銑至95mm，取下去毛刺。翻面裝夾，銑至90.5mm寬，取下去毛刺。重新裝夾到平口鉗上，銑面90mm*3磨削。將料放于磨床工作臺(tái)上，磨至尺寸。鉆孔。將銑好的料裝夾在加工中心的精密虎鉗上，先用中心鉆點(diǎn)孔。然后鉆4*Φ8mm锪孔至13mm的通孔，,鉆6*Φ9.2mm深27mm的孔，鉆4*Φ10mm的通孔。鉆Φ22mm深3mm的沉頭孔，鉸Φ14mm的孔取下，用鉆頭去毛刺。攻絲。攻M10的孔。取下擦凈。任務(wù)十二：動(dòng)模座板（項(xiàng)目二）的加工加工步驟：下料。下長205mm,寬135mm,高30mm的鋼板。銑面。將下的料用銼刀將毛刺打平用毛巾擦干凈，加在平口鉗上，先銑200mm*130mm平面，去毛刺。再洗130mm*20mm的平面.將料銑至長200.3mm,寬130.3mm，高30.3mm，將料取下平口鉗，打平毛刺，磨面。將料擦干凈，放于磨床工作臺(tái)上，磨到所需要求，取下料擦干凈，去毛刺，倒角。鉆孔。將料放于加工中心工作臺(tái)精密虎鉗上，點(diǎn)孔，鉆20深，6mm*12mm的通孔，鉆9mm深，6mm*18mm的沉頭孔，取下擦干凈，用刮刀去毛刺。任務(wù)十三：推桿固定桿（項(xiàng)目二）的加工加工步驟：下料。下長205mm,寬50mm,高25mm的鋼板。2．銑面。將下的料用銼刀將毛刺打平用毛巾擦干凈，加在平口鉗上，先銑200mm*50mm平面，去毛刺。再洗40mm*12mm的平面.將料銑至長200.3mm,寬40.3mm，高12.3mm，將料取下平口鉗，打平毛刺。磨面。將料擦干凈，放于磨床工作臺(tái)上，磨到所需要求，取下料擦干凈，去毛刺，倒角。鉆孔。將料放于加工中心工作臺(tái)精密虎鉗上，點(diǎn)孔，鉆4*11mm的通孔，鉆3mm深，4*16mm的沉頭孔，取下擦干凈，用刮刀去毛刺。模塊三：普通磨床加工單元磨削的基本知識(shí)用砂輪或其他磨具加工工件表面的工藝過程，稱為磨削加工。通常把使用砂輪加工的機(jī)床稱為磨床。磨床可分為外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床、砂輪的基本特征（即砂輪的特性）砂輪是最常用的磨削工具，它是由磨料加黏合劑燒結(jié)而成的多孔物體。其主要特征由磨料、粒度、黏合劑、硬度、組織和形狀等組成。磨料磨料是砂輪的主要組成部分，它具有很高的硬度、耐磨性、耐熱性和一定的韌性，以承受磨削時(shí)的切削熱和切削力；同時(shí)還應(yīng)具備鋒利的尖角，以磨削金屬。如金剛砂、氧化鋁、碳化硅等。常用磨料代號(hào)、特性及使用范圍見表4-14。表4-14常用磨料代號(hào)、特性及使用范圍名稱剛玉類碳化物類高磨硬料類中剛玉白剛玉鉻剛玉黑碳化硅綠碳化硅立方碳化硅碳化硼立法氮化硼人造金剛石原代號(hào)GZGBGGTHTLTFTPJLDJR新代號(hào)AWAPACGCSCBCDL主要用途加工碳鋼和合金鋼加工淬火鋼高速鋼刀具加工鑄鐵黃銅加工硬質(zhì)合金高硬度材料、高精度加工2粒度粒度是指磨料顆粒尺寸的大小。粒度分為磨粒和微粉兩類：（1）磨粒對(duì)于顆粒尺寸大于40μm的磨料，稱為磨粒。用篩選法分級(jí)，粒度號(hào)以磨粒通過的篩網(wǎng)上每英寸長度內(nèi)的孔眼數(shù)來表示。例如60＃的磨粒表示其大小剛好通過每英寸長度上有60孔眼的篩網(wǎng)。（2）微粉對(duì)于顆粒小于40μm的磨料，稱為微粉。用顯微測(cè)量法分級(jí)，用W和后面的數(shù)字表示粒度號(hào)（W后的數(shù)字代表微粉的實(shí)際尺寸）。如W20表示微粉的實(shí)際尺寸為20μm。砂輪的粒度對(duì)磨削表面的粗糙度和磨削效率影響很大。磨粒粗，磨削深度大，生產(chǎn)率高，但表面粗糙度值大；反之，則磨削深度均勻，表面粗糙度值小。所以，粗磨時(shí)一般選用粗粒度，精磨時(shí)應(yīng)選細(xì)粒度；磨軟金屬時(shí)，多選用粗磨粒；磨削脆而硬材料時(shí)，則選用較細(xì)的磨粒。3結(jié)合劑結(jié)合劑是把磨粒粘結(jié)在一起組成磨具的材料。砂輪的強(qiáng)度、抗沖擊性、耐熱性及耐腐蝕性，主要取決于結(jié)合劑的種類和性質(zhì)。4硬度砂輪硬度是指砂輪工作時(shí)，磨粒在外力作用下脫落的難易程度。砂輪硬，表示磨粒難以脫落；砂輪軟，表示磨粒容易脫落。砂輪的硬度與磨料的硬度是完全不同的兩個(gè)概念。硬度相同的磨料可以制成硬度不同的砂輪，砂輪的硬度主要決定于結(jié)合劑性質(zhì)、數(shù)量和砂輪的制造工藝。例如，結(jié)合劑與磨粒粘固程度越高，砂輪硬度越高。砂輪硬度的選用原則是：工件材料硬，砂輪硬度應(yīng)選用軟一些，以便砂輪磨鈍磨粒及時(shí)脫落，露出鋒利的新磨粒繼續(xù)正常磨削；工件材料軟，因易于磨削，磨粒不易磨鈍，砂輪應(yīng)選硬一些。但對(duì)于有色金屬、橡膠、樹脂等軟材料磨削時(shí)，由于切削容易堵塞砂輪，應(yīng)選用較軟砂輪。粗磨時(shí)，應(yīng)選用較軟砂輪；而精磨、成形磨削時(shí)，應(yīng)選用硬一些的砂輪，以保證砂輪的必要形狀精度。機(jī)械加工中常用砂輪硬度等級(jí)為H~N（軟2~中2）。5組織砂輪的組織是指組成砂輪的磨粒、結(jié)合劑、氣孔三部分體積的比例關(guān)系。通常以磨粒所占砂輪體積的百分比來分級(jí)。砂輪有三種組織狀態(tài)：緊密、中等、疏松；細(xì)分成0~14號(hào)，共15級(jí)。組織號(hào)越小，磨粒所占比例越大，砂輪越緊密；反之，組織號(hào)越大，磨粒比例越小，砂輪越疏松6形狀與尺寸砂輪的形狀和尺寸是根據(jù)磨床類型、加工方法及工件的加工要求來確定的。砂輪的特性均標(biāo)記在砂輪的側(cè)面上，其順序是：形狀代號(hào)、尺寸、磨料、粒度號(hào)、硬度、組織號(hào)、結(jié)合劑、線速度。例如：外徑300mm、厚度50mm、孔徑75mm、棕剛玉、粒度60、硬度L、5號(hào)組織、陶瓷結(jié)合劑、最高工作線速度35m／s的平行砂輪，其標(biāo)記為：砂輪P300×50×75-A60L5V-3535m／s（或砂輪1-300×50×75-A60L5V-3535m／s）。砂輪的切削過程砂輪對(duì)于工件的切削，實(shí)際上砂輪表面的每一顆磨粒對(duì)工件進(jìn)行切削的總和。因此我們了解了單顆磨粒的切削情況，對(duì)于砂輪的切削情況便可有一個(gè)較為清晰地認(rèn)識(shí)。砂輪上的每一顆磨粒都相當(dāng)于是一個(gè)切削刃。但由于每個(gè)磨粒的外形以及它們的排列并不具備規(guī)律性，所以切削角度便呈現(xiàn)出很大的差異，特別是自然晶體的棱角在切削中往往是呈現(xiàn)出負(fù)前角的狀態(tài)。這就導(dǎo)致磨削時(shí)的切削力和切削熱都很大。砂輪表面的磨粒，它們的切削棱角不可能在同一切削平面中，總會(huì)有高低之分。同時(shí)，這些棱角相對(duì)于切削還有鋒利程度的不一致。這在切削中就表現(xiàn)出三種情況：部分較為鋒利的磨?？梢赃M(jìn)行較大的切削；部分較為鈍化的磨粒在工件表面形成擦劃淺槽，工件材料并未被切除，而是在淺槽兩邊形成堆積；還有部分磨粒因接觸不到工件而不對(duì)切削產(chǎn)生任何影響。正是因?yàn)槟チＰ螤畈灰?，分布也不?guī)則，其切削刃口差別很大，所以磨削過程實(shí)質(zhì)上是切削、刻劃與劃擦三種方式的綜合作用。在磨削過程中，磨粒在高速、高壓與高溫的作用下，將逐漸磨損而變得圓鈍。圓鈍的磨粒，切削能力下降，作用與磨粒上的力不斷增大。當(dāng)此力超過磨粒強(qiáng)度極限時(shí)，會(huì)出現(xiàn)兩種情況：一是磨粒破碎，產(chǎn)生新的較鋒利的棱角，代替舊的圓鈍磨粒進(jìn)行磨削；二是此力超過砂輪結(jié)合劑的粘接力時(shí)，圓鈍的磨粒就會(huì)從砂輪表面脫落，露出一層新而鋒利的磨粒，繼續(xù)進(jìn)行磨削。砂輪的這種自行推陳出新、保持自身銳利的性能，稱為“自銳性”。雖然砂輪本身具有自銳性，但由于切屑和碎磨?？赡軙?huì)將砂輪的微孔堵塞，使它失去切削能力；同時(shí)磨粒隨機(jī)脫落的不均勻性，則會(huì)使砂輪失去外形精度。所以，為了恢復(fù)砂輪的切削能力和外形精度，在磨削一定時(shí)間后，仍需對(duì)砂輪進(jìn)行休整。磨削的工藝特點(diǎn)從本質(zhì)上來說，磨削加工是一種切削加工，但和通常的車削、銑削、刨削等相比卻有以下的特點(diǎn)：1磨削屬多刃、微刃切削砂輪上每一磨粒相當(dāng)于一個(gè)切削刃，而且切削刃的形狀及分布處于隨機(jī)狀態(tài)，每個(gè)磨粒的切削角度、切削條件均不相同。2加工精度高磨削屬于微刃、多刃切削，切削厚度極薄，每一磨粒切削厚度可小到數(shù)微米，殘留面積的高度也小，有利于形成光潔的表面。所以，能夠獲得很高的加工精度和低的表面粗糙度值。一般切削刀具的刃口圓弧半徑雖然也可磨得很小，但由于是單刀刃切削，非常不耐用，無法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)的、穩(wěn)定的精密加工。3磨削速度大、切削溫度高一般砂輪的圓周速度達(dá)2000~3000m／min，高速磨削砂輪線速度可達(dá)60~250m／s。加上磨粒多數(shù)為負(fù)前角切削，而且砂輪本身的傳熱性很差，大量的磨削熱在短時(shí)間內(nèi)傳散不出去，磨削時(shí)溫度很高，磨削區(qū)的瞬時(shí)高溫可達(dá)800~1000℃磨削熱對(duì)于加工質(zhì)量有著重要的影響：一方面，磨削高溫容易引起工件表面燒傷，導(dǎo)致淬火鋼件表面退火、硬度降低，雖然切削液的澆注可能會(huì)形成二次淬火，但也會(huì)在工件表層產(chǎn)生拉應(yīng)力甚至出現(xiàn)細(xì)微裂紋，從而降低零件的表面質(zhì)量和使用壽命；另一方面，工件材料在高溫下由于變軟而可能堵塞砂輪孔隙，既影響了砂輪的耐用度，也影響了工件的表面質(zhì)量。因此在磨削過程中，必須采用大量的切削液。除了冷卻和潤滑作用之外，切削液還可以將細(xì)碎的切屑以及碎裂或脫落的磨粒沖走，起到?jīng)_洗砂輪的作用，以避免砂輪堵塞，提高工件的表面質(zhì)量和砂輪的耐用度。4砂輪有自銳作用磨削過程中，砂輪的自銳作用是其他切削刀具所沒有的。這就使得磨粒能夠以較鋒利的刃口保持對(duì)工件的切削。實(shí)際生產(chǎn)中，有時(shí)就利用這一原理進(jìn)行強(qiáng)力連續(xù)磨削，以提高磨削加工的生產(chǎn)效率。5磨削時(shí)背向力較大磨外圓時(shí)，總磨削力F與車外圓時(shí)切削力的分解類似，也可以分解為三個(gè)互相垂直的分力，其中Fc稱為磨削力，F(xiàn)p稱為背向磨削力，F(xiàn)f稱為進(jìn)給磨削力。在一般的切削加工中，切削力Fc較大。而在磨削時(shí)，由于背吃刀量較小，砂輪和工件表面接觸的寬度較大，致使背向磨削力Fp大與磨削力Fc。一般情況下，F(xiàn)p≈（1.5~3）Fc，工件材料的塑性越小，F(xiàn)p／Fc之值就會(huì)越大。由于背向磨削力作用在工藝系統(tǒng)剛度較差的方向上，容易使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生變形，從而影響到工件的加工精度。特別是縱磨細(xì)長軸的外圓時(shí)，極容易造成由于工件的彎曲而產(chǎn)生腰鼓形。另外，由于工藝系統(tǒng)的變形，會(huì)使實(shí)際的背吃刀量比名義值小，這將增加磨削加工的走刀次數(shù)。為保證磨削精度，一般在最后幾次光磨走刀中，要少吃刀或不吃刀，以逐步消除由于變形而產(chǎn)生的加工誤差。但這是以降低磨削加工效率為代價(jià)的。在其他加工方法中，對(duì)于精度的保證，基本上也都采取類似的方法。6加工范圍廣磨粒硬度很高，因此磨削不但可以加工碳鋼、鑄鐵等常用金屬材料，還能加工一般刀具難以加工的高硬度、高脆性的材料，如淬火鋼、硬質(zhì)合金等。但由于低熔點(diǎn)或低硬度材料容易堵塞上輪的孔隙，所以磨削不適宜加工硬度低而塑性大的有色金屬材料。常用磨削方法磨削一顆加工外圓面、內(nèi)孔、平面、成形面、螺紋和齒輪齒形等各種各樣的表面，還可以由于各種刀具的刃磨。外圓磨削外圓磨削是指磨削工件的外圓柱面、外圓錐面等。外圓磨削可以在外圓磨床上進(jìn)行，也可以在無心磨床上進(jìn)行。1外圓磨削在外圓磨床上磨削外圓時(shí)，工件一般用兩頂尖安裝，但與車削不同的是兩頂尖均為死頂尖。磨削方法分為縱磨法、橫磨法、綜合磨法和深磨法等，其中以縱磨法使用較多?？v磨法（見圖4-119）磨削時(shí)，砂輪高速旋轉(zhuǎn)，工件低速旋轉(zhuǎn)并隨工作臺(tái)作軸向移動(dòng)；在工作臺(tái)改變移動(dòng)方向時(shí)，砂輪作徑向進(jìn)給?？v磨時(shí)，由于每次的磨削吃刀量小，因而磨削力小，磨削熱少；而且工件作縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，所以散熱條件也比較好。在接近最后尺寸時(shí)，可作幾次無徑向進(jìn)給的“光磨”行程，直至火花消失為止，以減少工件因工藝系統(tǒng)彈性變形所引起的誤差。因此，縱磨法的精度高，表面粗糙度值小，可磨削長度不同的各種工件。但生產(chǎn)效率低，適用于單件、小批量生產(chǎn)及精密加工。橫磨法橫磨法又稱徑向磨削法或切入磨法。磨削時(shí)，選用寬度大于待加工表面長度的砂輪，工件不經(jīng)行軸向移動(dòng)，砂輪以較慢的速度作連續(xù)或斷續(xù)的徑向進(jìn)給。橫磨法的優(yōu)點(diǎn)是充分發(fā)揮了砂輪的磨削能力，生產(chǎn)效率高，特別適用于較短磨削面、階梯軸以及成形表面的磨削。缺點(diǎn)是砂輪與工件的接觸面積大，工件易發(fā)生變形和表面燒傷。橫磨法適用于工件剛性較好、磨削表面的長度較短的情況。綜合磨削發(fā)為了提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，可采取分段橫磨和縱磨結(jié)合的方法進(jìn)行加工，此法稱為綜合磨削法。使用時(shí)，橫磨各段之間應(yīng)有5~15mm的間隔，并保留0.01~0.03mm的加工余量。外圓磨削的精度可達(dá)IT5~IT6，表面粗糙度Ra值一般為0.4~0.2μm，精磨時(shí)Ra值可達(dá)0.16~0.01μm。2無心磨削無心磨削是工件不定回轉(zhuǎn)中心的磨削。有無心外圓磨削和無心內(nèi)圓磨削之分?？赡ハ鲌A柱表面和圓錐表面、回轉(zhuǎn)體工件內(nèi)外表面。磨削時(shí)，工件支承在導(dǎo)輪和托板上，導(dǎo)輪軸線在垂直平面內(nèi)與砂輪軸線傾斜一小角度；砂輪回轉(zhuǎn)和砂輪架橫向進(jìn)給，導(dǎo)輪回轉(zhuǎn)除帶動(dòng)工件回轉(zhuǎn)外，同時(shí)使工件自動(dòng)軸向進(jìn)給；工件借助于與其托板的摩擦實(shí)現(xiàn)減振。無心磨削大體上有四種進(jìn)給磨方式：切削進(jìn)給磨削、切入進(jìn)給磨削（又稱切磨削，對(duì)帶臺(tái)階或錐度等零件進(jìn)行磨削，工件可用擋銷定位支承，由砂輪和導(dǎo)輪進(jìn)給切入）、端面進(jìn)給磨削（帶臺(tái)階零件沿其軸向前進(jìn)及后退）和通過進(jìn)給磨削（又稱貫通進(jìn)給磨削，工件沿其軸向自動(dòng)進(jìn)給）。使用較多的是前兩種，這里僅簡要介紹切線進(jìn)給磨削原理。切線進(jìn)給磨削，又稱為縱向貫穿磨削。磨削時(shí)，工件由砂輪與導(dǎo)輪切線方向通過，處于磨輪和導(dǎo)輪之間，下面用支承板支承。磨輪軸線水平放置，導(dǎo)輪軸線傾斜一個(gè)不大的α角。這樣導(dǎo)輪的圓周速度V導(dǎo)可以分解為帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)的V工和使工件軸向進(jìn)給的分量V縱。采用無心磨削時(shí)，必須滿足下列條件：由于導(dǎo)輪傾斜了一個(gè)α角，為了保證切削平穩(wěn)，導(dǎo)輪與工件必須保持線接觸，為此導(dǎo)輪表面應(yīng)休整成雙曲線回轉(zhuǎn)體形狀。導(dǎo)輪材料的摩擦因數(shù)應(yīng)大于砂輪材料的摩擦因數(shù)；砂輪與導(dǎo)輪同向旋轉(zhuǎn)