1、车工工艺与技能训练 2010年3月2022年7月28日星期四7.1 车成形面的方法7.2 研 磨7.3 滚 花成形面车削成形面车削 研磨与滚花研磨与滚花7.4 技能训练2022年7月28日星期四 有些机器零件表面不是平直的，而是以曲线为母线，绕轴线心轴旋转而成的，这类零件的表面叫做成形面。例如圆球面、椭圆手柄等，如图7-1。这些带有曲线的表面叫成形面，也叫做特形面。对于这类工件，应根据其特点、精度要求及批量大小，分别采用双手控制、成形、仿形、专用工具等加工方法。(a)圆球面 (b)三球手柄 (c)椭圆手柄图7-1 成形面零件2022年7月28日星期四 7.1 车成形面的方法车成形面的方法7.1
2、.1双手控制法双手控制法 单件或数量较少的成形面工件，可采用双手控制法进行车削(如图7-2)，就是用右手握小拖板手柄，左手握中拖板手柄，通过双手合成运动，车出所要求的成形面。或者采用床鞍和中拖板合成运动来进行车削。图7-2 双手控制法车成形面2022年7月28日星期四车削如图所示的单球手柄时，其步骤如下：(1)应先按直径 和柄部直径 车成两级外圆(留精车余量0.20.3mm)并车准球状部分长度 ，再将圆球车削成形。如图7-3(a)，在AOB中，可按下面公式计算：(7-1)式中：为球状部分长度，(mm)；为圆球直径(mm)；为柄部直径，(mm)。(2)求出球部长度 值后如图7-3(b)所示车好圆
3、球的长度 。(3)准备车削单球的车刀。(4)调整中、小滑板的镶条间隙，要求操作灵活，进退自如。22222122dDdDAOAODL22221dDDLddDDLLL2022年7月28日星期四(5)确定圆球中心位置，并用车刀刻线痕，以保证车圆球时左、右半球面对称。(6)车圆球前两端45处先倒角，主要是减少车圆球时的车削余量，用45车刀倒角，如图7-3(c)。(7)车外圆，操作时用手同时转动中、小滑板手柄，通过纵、横向的合成运动车出球面形状。车削时关键在于双手摇动手柄的速度是否恰当，因为圆球的每一段圆弧其纵、横向进给速度都不一样，它是由操作者双手进给熟练程度来保证的。粗车右半球面粗车左半球面精车球面
4、2022年7月28日星期四 用成形刀具对工件进行加工的方法叫成形法。车削数量较多的成形面工件，可以用成形法。7.1.2成形法成形法(1)普通成形刀 (2)棱形成形刀 成形刀种类成形刀种类(a)普通成形车刀 (b)棱形成形刀 (c)圆形成形刀图7-6 成形刀的种类2022年7月28日星期四 (3)圆形成形刀：这种成形刀做成圆轮形，在圆轮上开有缺口，使它形成前刀面和主刀刃，如图7-7(c)，使用时，圆形成形刀装夹在刀杆(或弹性刀杆上)。为了防止圆形成形刀转动，侧面有端面齿，使之与刀杆侧面上的端面齿相啮合。圆形成形刀的主切削刃与中心等高，其后角为零度，如图7-8(a)。当主切削刃低于中心后，可产生纵
5、向后角 ，如图7-8(b)，主切削刃低于中心O的距离H，可按下式计算：(7-2)式中：D为圆形成形刀直径，mm；为成形刀的纵向后角，一般为610；ffsin2DH f2022年7月28日星期四(a)装刀前 (b)装刀后图7-7 棱形成形刀的纵向前角和后角2022年7月28日星期四(a)后角等于0 (b)刀刃低于中心，产生径向后角图7-8 圆形成形刀的后角例7-1已知圆形成形刀的直径D=50MM，需要保证径向后角P=6，求主切削刃低于刀柄中心的距离。2022年7月28日星期四(1)装夹成形车刀时，其主切削刃应与工件中心等高。(2)成形车刀在切削时，主切削刃与工件接触面较大，容易产生振动。所以，应
6、把车床主轴和滑板等各部分间隙调整的小一些，切削速度降低，进给量减小。(3)为了提高工件的表面质量，合理选用切削液。成形车刀使用时的注意事项：成形车刀使用时的注意事项：2022年7月28日星期四7.1.3仿形法仿形法 尾座靠模仿形尾座靠模仿形图7-9 尾座靠模仿形1.工件 2.车刀 3.靠模 4.靠模杆2022年7月28日星期四 靠模仿形靠模仿形图7-10 靠模仿形1.工件 2.拉杆 3.靠板4.支架2022年7月28日星期四7.1.4仿形法仿形法 用专用工具车削内外圆弧的原理如图7-11所示。这种工具可使刀尖按外圆弧。如果刀尖到回转中心的距离可调，还可以车出各种半径的内外圆弧工件。图7-11
7、专用工具车削内外圆弧的原理2022年7月28日星期四蜗杆蜗轮车内外圆弧的工具如图7-12。图7-12 蜗杆蜗轮车圆弧工具1.刀架 2.圆盘 3.转动手柄2022年7月28日星期四研磨可以获得很高的精度和很小的表面粗糙度，还可以改变工件表面的形状误差。研磨有手工研磨和机械研磨两种，在车床上一般是手、机结合研磨。研磨轴类工件的外圆时，可以用铸铁做成研套，它的内径按工件尺寸配置，如图7-13.7.2 研研 磨磨图7-13 在车床上锉削的姿势1 金属夹箍 2 研套 3 螺丝 4 螺栓7.2.1研磨方法研磨方法2022年7月28日星期四研磨时，在套筒表面涂上研磨剂，研棒装夹在自定心卡盘和顶尖上做低速旋转
8、，工件套在套筒上，用手扶着或装入夹具中沿轴向往复移动。研棒如图7-14。图7-14 研棒1、4.螺母 2.锥形心轴 3.锥孔套筒 5.销钉2022年7月28日星期四常用的研具材料有以下几种：(1)灰铸铁：灰铸铁是较理想的研具材料，它最大的特点是具有可嵌入性，砂粒容易嵌入铸铁的细片形隙缝或真孔中起反作用。适用于研磨各种淬火钢料工件。(2)软钢：一般很少使用，但它的强度大于灰铸铁，不易折断变形，可用于研M8以下的螺纹和小孔工件。(3)铸造铝合金：一般用作研磨铜料等工件。(4)硬木材：用于研磨软金属。(5)轴承合金(巴士合金)：用于软材料的精研磨，如高精度的铜合金轴承等。7.2.1研磨工具研磨工具
9、研磨工具材料研磨工具材料2022年7月28日星期四研磨剂是磨料、研磨液及辅助材料的混合剂。1)磨料：(1)金刚石粉末(2)碳化硼(B4C)(3)氧化铬(Cr2O3)和氧化铁(Fe2O3)(4)碳化硅(SiC)(5)氧化铝(AL2O3)目前企业经常采用氧化铝和氧化硅两种微粉磨料。微粉的粒度号用表示，数字代表磨粒宽度尺寸。如14表示磨粒尺寸为1014的微粉磨料。研磨剂研磨剂2022年7月28日星期四2)研磨液：磨料不能单独用于研磨，必须加配研磨液和辅助材料。常用的研磨液为10号机油、煤油和锭子油。研磨液的作用是：(1)使微粉能均匀分布在研具表面；(2)冷却和润滑作用。3)辅助材料：辅助材料是一种黏
10、度较大和氧化作用较强的混合脂。常用的辅助材料有硬脂酸、油酸、脂肪酸和工业甘油等。辅助材料主要作用是使表面形成氧化薄膜，加速研磨过程。2022年7月28日星期四 滚花是在车床上利用滚花刀挤压工件，使其表面产生塑性变形而形成花纹的，如图7-15，是用网纹滚花刀滚制成网状花纹。滚花的径向挤压力很大，因此加工时工件的转速要低。7.3 滚滚 花花图7-15 滚花操作2022年7月28日星期四 滚花的花纹一般有直花纹、斜花纹和网花纹三种。花纹的粗细由节距(p)来决定，节距1.2和1.6mm是粗纹，0.8mm的是中纹，0.6mm是细纹。7.3.1滚花种类滚花种类(a)直纹 (b)斜纹 (c)网花纹图7-16
11、 滚花花纹的种类 如图7-17 滚花花纹的节距2022年7月28日星期四 将滚花刀装夹以后，要求把刀架上的紧固螺钉拧紧，然后开较慢转速，当滚花刀与工件表面接触后，确定工件表面没有发生乱纹现象(停机观看)，即可纵向机动进给进行滚花。由于滚花时径向压力较大，所以工件装夹必须牢靠，以防工件走动。滚花一般在精车之前进行。滚花方法滚花方法7.3.2滚花刀具及滚花方法滚花刀具及滚花方法滚花刀有单轮、双轮、六轮三种，如图7-18。滚花刀具滚花刀具2022年7月28日星期四图7-18 滚花刀的装夹 图7-19 滚花到的装夹2022年7月28日星期四(1)滚花时产生乱纹的原因：滚花开始时，滚花刀与工件接处面太大
12、，使单位面积压力减小，容易形成花纹微浅，出现乱纹。滚花刀转动不灵活，或滚花刀槽中有细屑阻塞，有碍滚花刀压入工件。转速过高，滚花刀与工件容易产生滑动。滚花刀间隙过大，产生径向摆动与轴向窜动等。7.3.3滚花注意事项滚花注意事项2022年7月28日星期四(2)滚直纹时，滚花刀的齿纹必须与工件轴线平行。否则会产生花纹不直。(3)在滚花过程中，不能用手和棉纱去接触工件滚花表面，以防危险。(4)细长工件滚花时，要防止工件被顶弯，薄壁工件要防止变形。(5)压力过大，进给量过慢，往往会滚出台阶形凹坑。2022年7月28日星期四(1)了解成形工件含义。(2)通过装夹、校正工件，熟练工件装夹操作。(3)分析如图
13、7-20所示成形工件切削工序。(4)掌握双手控制切削操作，完成工件切削。7.3 技能训练技能训练7.4.1车削摇手柄项车削摇手柄项 实训要求实训要求 实训设备实训设备 CA6140车床、#45毛坯 18150mm、千分尺、外圆车刀、切槽车刀、外径千分尺。2022年7月28日星期四图7-20 摇手柄2022年7月28日星期四 实训内容实训内容(1)夹住外圆车平面和钻中心孔(已钻好)。(2)工件伸出长约110mm左右，一夹一顶，粗车外圆 24mm、长100mm，16mm、长45mm，10mm、长20mm，各留精车余量0.1mm左右，如图7-25(a)。(3)从 16mm外圆的平面量起，长17.5m
14、m为中心线，用小圆车刀车 12.5mm的定位槽，如图7-25(b)。(4)从 16mm外圆的平面量起，长大于5mm开始切削，向12.5mm定位槽处移动车 40mm圆弧面，如图7-25(c)。R2022年7月28日星期四(5)从 16mm外圆的平面量起，长49mm处为中心线，在 24mm外圆上向左、右方向车 48mm圆弧面，如图7-25(d)。(6)精车 10mm，长20mm至尺寸要求，并包括 16mm外圆。(7)用锉刀、砂布修整抛光。(8)松去顶尖，用圆头车刀车R6mm，并切下工件。(9)调头垫铜皮，夹住 24mm外圆找正，用车刀或锉刀修整 6mm圆弧，并用砂布抛光，如图7-21(e)。RR2
15、022年7月28日星期四(a)粗车外圆(b)车定位槽(c)车 40mm圆弧面(d)左、右方向车外圆弧R图7-21车摇手柄工序示意图2022年7月28日星期四(1)要注意目测球形和协调双手控制进给动作的技能。否则，往往把球面车成橄榄形和算盘珠形。(2)用锉刀锉削弧形工件时，锉刀的运动要绕弧面进行。(3)锉削时，为了防止锉屑散落床面，影响床身精度，应垫护床板或护床纸。(4)锉削时，操作者宜用左手捏锉刀柄进行锉削，这样比较安全。注意事项注意事项2022年7月28日星期四(1)分析如图7-22所示成形工件切削工序。(2)掌握双手控制切削操作，完成工件切削。(3)学习滚花刀的装夹。(4)掌握滚花的方法，
16、完成对工件的加工。7.4.1车削摇手柄项车削摇手柄项 实训要求实训要求 实训设备实训设备CA6140车床、#45毛坯 45110mm、滚花刀、千分尺、34半球样板、外圆车刀、切槽车刀。7.4 技能训练技能训练2022年7月28日星期四 实训内容实训内容(1)夹住毛坯外圆，伸出50mm，校正。(2)粗车端面，粗车外圆至 36mm，长度38mm。(3)调头夹住 36mm外圆，车平端面，车外圆至 vmm，长度62mm。滚网纹0.5mm，保证 mm，倒角145.(4)调头垫铜皮夹持滚花外圆，校正。(5)车端面保证总长尺寸。(6)车 36mm外圆至 34.3mm，长38mm，车 166mm沟槽至尺寸，保持球面长度 34.3mm(7)用圆头成形车刀，双手控制粗、精车球面至 340.10mm。(8)表面修整抛光，锐角去刺。(9)检查尺寸，取下工件。20.030.040030.0402022年7月28日星期四图7-22 单球手柄2022年7月28日星期四(1)要注意目测球形和协调双手控制进给动作的技能。否则，往往把球面车成橄榄形和算盘珠形。(2)用锉刀锉削弧形工件时，锉刀的运动要绕弧面进行。(3)锉削时，为了防止锉屑散落床面，影响床身精度，应垫护床板或护床纸。(4)锉削时，操作者宜用左手捏锉刀柄进行锉削，这样比较安全。注意事项注意事项2022年7月28日星期四
