任务5车削外槽

课题任务5车削外槽班级授课日期课时4授课内容沟槽的种类车槽刀的装夹方法车沟槽的方法及沟槽的检测车槽和切断刀的几何参数及刃磨要求课型新授教学媒体多媒体教学目标掌握车槽和切断刀的几何参数及刃磨要求。掌握车槽刀的装夹方法。掌握车沟槽的方法及沟槽的检测。教材分析重点难点车槽刀的装夹方法车沟槽的方法及沟槽的检测学生情况分析加强学生动手能力教法选择讲解Ⅰ.新课引入按图所示的台阶轴车槽工序图，将外沟槽车至要求。Ⅱ.新课一、沟槽的种类1.定义：车削外圆以及轴肩部分的沟槽2.分类外圆沟槽、45°外沟槽、外圆端面沟槽、圆弧沟槽等常见的外沟槽a)外圆沟槽b)45°轴肩槽c)外圆端面轴肩槽d)圆弧轴肩槽二．车槽（切断）刀高速钢车槽（切断）刀高速钢车槽（切断）刀的几何形状片状高速钢车槽（切断）刀1—前面2—副切削刃3—副后面4—主后面5—主切削刃三、高速钢车槽（切断）刀几何参数的选择原则角度符号作用和要求数据和公式主偏角κr车槽刀以横向进给为主κr=90°副偏角κr＇车槽刀的两个副偏角必须对称，其作用是减小副切削刃与工件已加工表面间的摩擦取κr＇=1°～1°30′前角@前角增大能使车刀刃口锋利，切削省力，并使切屑顺利排出车削中碳钢工件时，取=20°～30°；车削铸铁工件时，取=0°～10°后角a0减小车槽刀主后面与工件过渡表面间的摩擦一般取=5°～7°副后角a＇0减小车槽刀副后面与工件已加工表面间的摩擦。考虑到车槽刀的刀头狭而长，两个副后角应取较小车槽（切断）刀有两个对称的副后角，取=1°～2°刃倾角λs使切屑呈直线状并自动流出，然后再卷成“宝塔形”切屑，即锥盘旋状切屑，则不会堵塞在工件槽中通常λs=0°，也可取λs=3°，一般可取左高右低主切削刃宽度a车狭窄的外沟槽时，将车槽刀的主切削刃宽度刃磨成与工件槽宽相等。对于较宽的沟槽，选择好车槽刀的主切削刃宽度a，分几次车出一般采用经验公式计算：α≈（0.5～0.6）式中d—工件直径，mm刀头长度L刀头长度要适中。刀头太长容易引起振动，甚至会使刀头折断一般采用经验公式计算：L=h+（2～3）mm式中h为切入深度，长度如下图所示0a1.高速钢车槽（切断）刀几何参数的选择原则切断刀的刀头长度a)切断实心工件时b)切断空心工件时例:切断外径为64㎜，内孔为40㎜的空心工件，试计算切断刀的主切削刃宽度和到头长度。解：由公式得：a≈(0.5～0.6)×8=4㎜～4.8㎜L=h+(2～3)㎜=(64-40)/2㎜+(2～3)㎜=14㎜～15㎜为了使切削顺利，在切断刀的弧形前面上磨出卷屑槽，卷屑槽的长度应超过切入深度，但卷屑槽不可过深，一般槽深为0.75～1.5mm，否则会消弱刀头强度（1）高速钢车槽（切断）刀主切削刃宽度a：太宽会振动（切削力太大）太窄会削弱刀头强度刀头长度L：太长易振动和折断车较窄的外沟槽时，主切削刃宽度=槽宽，刀头长度槽深（2）高速钢弹性车槽（切断）刀特点：f过大时，弹性刀杆受力变形，刀头自动让刀，避免扎刀。弹性车槽（切断）刀及其应用a)弹性车槽刀b)应用（3）高速钢反切刀反向切断法：即工件反转,用反切刀切断特点：不容易引起振动，切屑从下面排出，不易堵塞在工件槽内注意：卡盘与主轴连接处必须装有保险装置，防止卡盘脱落反切刀及其应用a)反切刀b)反切刀的应用2.硬质合金车槽（切断）刀由于切屑与工件槽宽相等易堵塞在槽内,为排屑顺利,在主切削刃两边倒角或磨成人字形.高速切断,需浇注充分的切削液(防脱焊);为增加刀头强度,把刀头下部做成凸圆弧形硬质合金车槽（切断）刀四、车槽（切断）时切削用量的选择1.背吃刀量αp车槽时的背吃刀量等于车槽刀主切削刃宽度。2.进给量ƒ和切削速度车槽时进给量和切削速度的选择参考刀具材料高速钢车槽刀硬质合金车槽刀工件材料钢料铸铁钢料铸铁进给量f（mm/r）0.05～0.10.1～0.20.1～0.20.15～0.25切削速度v（m/min）25～3015～2560～050～70五、切断刀的安装1.不宜伸出过长，切断刀的中心线⊥工件中心线，保证两个副偏角对称2.切断实心工件时，主切削刃必须与工件中心等高，否则不能车到中心，易崩刃，甚至折断车刀。3.切断刀的底平面应平整，保证两个副后角对称六、车槽的方法1.车精度不高且宽度较窄的沟槽时，可用主切削刃宽度a等于槽宽的车槽刀,采用直进法一次进给车出。用直进法车沟槽2.车精度要求较高的沟槽时，一般采用两次进给车成。第一次进给车沟槽时，槽壁两侧留有精车余量，第二次进给时用等宽车槽刀修整。也可用原车槽刀根据槽深和槽宽进行精车。沟槽的精车3.车削宽度较大的沟槽时，可用多次直进法切割，并在槽壁两侧留有精车余量，然后根据槽深和槽宽精车至尺寸要求。宽度较大的沟槽的车削4．直沟槽的车削：窄槽：用刀头宽度=槽宽的车刀一次直进车出宽槽：2次车削5．斜沟槽的车削：45°外沟槽：专用车刀圆弧沟槽：车刀刀头磨成相应的圆弧刀刃六、沟槽的检测1.当沟槽精度要求不高，宽度较窄时，可用游标卡尺测量其直径，用钢直尺测量其槽宽。用游标卡尺测量沟槽直径用钢尺测量沟槽宽度2.对于精度要求较低的沟槽，可用钢直尺和外卡钳分别测量其宽度和直径。用钢直尺和外卡钳测量矩形沟槽的宽度和直径3.对于精度要求较高的沟槽，通常用千分尺测量其直径，并用样板检查其宽度。测精度要求较高的沟槽a)用千分尺测量沟槽直径b)用样板检查沟槽宽度注意：1.切断后端面产生凹凸不平的原因（1）切断刀两侧刀尖刃磨或磨损不一致，切断中造成让刀，使工件端面产生凹凸。（2）主切削刃与轴线不平行，夹角较大，在切削力作用下刀头偏斜，使切断的工件端面产生凹凸。（3）切断刀安装歪斜，两副偏角不对称，其中一侧副切削刃与工件端面相接触挤压工件端面，使切断的工件端面产生凹凸。2.切断时产生振动的原因（1）主轴轴承间隙过大。（2）切断时转速过高，进给量过小。（3）切断的棒料过长，在离心力作用下产生振动。（4）切断刀远离工件支撑点或切断刀伸出过长。（5）工件刚度不足。3.切断刀折断的原因（1）工件装夹不牢固，切断部位远离卡盘夹持处，切断时在切削力的作用下工件被抬起而打断切断刀。（2）切断时排屑不畅而产生堵屑，造成切削部位负荷增大而折断刀头。（3）切断刀的副偏角和副后角磨得过大，降低了切断刀的强度。（4）切断刀主切削刃与工件轴线不平行，切断时被挤偏而折断。（5）切断刀前角过大，切削时进给量过大。（6）床鞍、中滑板、小滑板间隙过大，切断时产生“扎刀”而折断刀头。4.不能在一夹一顶装夹中直接切断工件，可在工件将要切断时退出尾座顶尖，将工件折断或拆下工件将其敲断。工件不能在两顶间装夹时切断。七、车槽工艺安排（一）选用、刃磨和装夹车槽刀1.准备工作工艺装备：砂轮机、粒度号为46#～60#和80#～120#的白色氧化铝砂轮、油石、12mm×4mm的高速钢刀片。量具：钢直尺、90°角度样板、0.02mm/（0～150）mm的游标卡尺。2.操作步骤选用车槽刀：刀具材料：高速钢刀片，横截面尺寸为12mm×4mm，几何参数：主切削刃宽度α=3mm，刀头长度L=11mm，主偏角=90°，前角=25°，后角=6°，副后角=1°30选用车槽刀：刀具材料：高速钢刀片，横截面尺寸为12mm×4mm几何参数：主切削刃宽度α=3mm，刀头长度L=11mm，主偏角=90°，前角=25°，后角=6°，副后角=1°30′粗磨车槽刀：选择砂轮选用粒度号为46#～60#、硬度为H～K的白色氧化铝砂轮；粗磨两侧副后面两手握刀，车刀前面向上，同时磨出左侧副后角=1°30′和副偏角=1°30′。同理，磨出右侧副偏角和副后角。对于主切削刃宽度，要注意留出0.5mm的精磨余量；粗磨主后面两手握刀，车刀前面向上，磨出主后面，保证后角=6°；粗磨前面两手握刀，车刀前面对着砂轮磨削表面，粗磨前面和卷屑槽，保证前角=25°粗磨左侧副后面粗磨右侧副后面粗磨主后面粗磨前面精磨车槽刀：精磨车槽刀时选用粒度为80#～120#、硬度为H～K的白色氧化铝砂轮；修磨主后面，保证主切削刃平直；修磨两侧副后面，保证两副后角和两副偏角对称，主切削刃宽度=3mm（工件槽宽）；修磨卷屑槽，保持主切削刃平直、锋利；修磨刀尖，可在两刀尖处各磨出一小圆弧过渡刃车槽刀的装夹：把刃磨好的车槽刀装夹在刀架上，首先要符合车刀装夹的一般要求，如车槽刀不宜伸出过长等；车槽刀的主切削刃必须与工件轴线平行；车槽刀的中心线必须与工件轴线垂直，以保证两个副偏角对称。可用90°角尺检查车槽刀的两个副偏角的对称情况用90º角度尺检查车槽刀的两个副偏角3.刃磨车槽刀容易出现的问题前面：卷屑槽太深，刀头强度低，容易使刀头折断前面被磨低，切削不顺畅，排屑困难，切削负荷大，刀头易折断副后角：副后角为负值，与工件侧面发生摩擦，不能正常切削副后角太大：刀头强度低，车削时刀头易折断副偏角：副偏角太大，刀头强度低，容易折断副偏角为负,不能正常车削，切削负荷大副切削刃不平直,不能正常车削，切削负荷大左侧刃磨太多,不能车削高台阶的工件(二)车槽1.准备工作工件毛坯：精车后的台阶轴，如图2—54所示。工艺装备：普通车床、三爪自定心卡盘、后顶尖、高速钢车槽刀。量具：0.02mm/（0～150）mm的游标卡尺。2.操作步骤装夹工件：两顶尖装夹工件，鸡心夹螺钉压工件处垫铜皮；选取进给量ƒ=0.15mm/r，将车床主轴转速调整为200r/min对刀：启动车床，左手摇动床鞍手轮，右手摇动中滑板手柄，使刀尖趋近并轻轻接触工件右端面进行对刀，然后横向退刀；记住床鞍刻度盘的刻确定沟槽位置：摇动床鞍手轮，利用床鞍刻度盘的刻度使车刀向左移动90mm，确定沟槽位置试车沟槽：转动中滑板手柄，使车刀轻触工件φ50mm外圆，记下中滑板刻度值，或把此位置调至中滑板刻度盘的“0”位，用以作为横向进给的起点；算出中滑板的横向进给量，中滑板应进给160格；横向进给车削工件2mm左右，横向快速退出车刀；停车，测量沟槽左侧槽壁与工件右端之间的距离，根据测量结果，利用小滑板刻度盘相应调整车削位置，直至测量结果符合要求车沟槽：双手均匀摇动中滑板手柄，车外沟槽至φ（34±0.15）mm倒角：将45°车刀调整至工作位置，车床主轴转速为500r∕min；倒角C1.5mm检测：用游标卡尺测量沟槽的位置尺寸(90±0.15）mm；用游标卡尺测量沟槽的宽度a=（3±0.1)mm；用游标卡尺测量沟槽尺寸3mm×2mm；4.检查倒角C1.5mmⅢ.总结通过本节学习掌握车槽和切断刀的几何参数及刃磨要求，掌握车槽刀的装夹方，掌握车沟槽的方法及沟槽的检测Ⅳ.作业布置Ⅴ.板书设计一、沟槽的种类二．车槽（切断）刀三、高速钢车槽（切断）刀几何参数的选择原则四、车槽（切断）时切削用量的选择五、切断刀的安装六、车槽的方法