外圓端面臺階的車削

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1、知識目標(biāo)◎了解車削加工時切削用量的選擇原則?！蛄私饨饘佘囅鞯倪^程?！蚧菊莆哲囅鬟^程中表面質(zhì)量控制方法?！蛄私廛嚨肚邢鲿r磨損的原因與刀具的壽命。技能目標(biāo)◎掌握試切法與試測法控制外圓尺寸的方法?！蚴炀氄莆展ぜ恼艺椒?。◎掌握車削臺階的方法?！蛘莆粘叽绲恼_測量。項目三：外圓、端面、臺階的車削任務(wù)一：車削基礎(chǔ)知識任務(wù)二：外圓、端面、臺階的車削任務(wù)一：車削基礎(chǔ)知識一.車削加工時切削用量的選擇1.合理選擇切削用量的意義在車削加工時，合理選擇切削用量可以提高勞動生產(chǎn)率、延長車刀的使用壽命、保證加工質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本有著重要的意義。2.選擇切

2、削用量的原則（1）粗車加工時切削用量的選擇粗車時選擇切削用量總體原則：一般以提高生產(chǎn)率為主，并考慮經(jīng)濟性和加工成本及對刀具壽命的影響。合理選擇粗車切削用量的方法是：首先選擇一個盡量大的切削深度，再選擇一個較大的進給量，然后根據(jù)選定的切削深度和進給量在機床功率和刀具壽命許可的條件下選擇合理的切削速度。（2）半精車、精車加工時切削用量的選擇半精車、精車選擇切削用量的總體原則：以應(yīng)以保證加工質(zhì)量為主，同時考慮生產(chǎn)率和車刀使用壽命。合理選擇半精車、精車的切削用量方法是：一般情況下切削深度都是一次切除粗車時留下的余量；為保證加工工件表面質(zhì)量進

3、給量應(yīng)選擇小些；根據(jù)刀具材料的不同選擇不同的切削速度，考慮切削速度時為避開積屑瘤容易產(chǎn)生的中等切削速度，用硬質(zhì)合金車刀時選擇較高切削速度（＞80m/min）；高速鋼車刀選用較低切削速度（＜5m/min）。二.金屬切削的過程1.金屬切削過程與切屑的類型（1）金屬切削過程金屬在刀具切削刃的切割作用和前刀面的推擠下，產(chǎn)生變形、剪切、滑移而變成切屑的過程稱為金屬切削過程。（2）切屑的類型由于加工工件的材料不同和切削條件不同，根據(jù)切屑的形狀不同可大致分為四個類型：帶狀切屑、擠裂切屑、單元切屑、崩碎切屑。切屑的類型切屑的特點切屑的形成原因帶狀切

4、屑內(nèi)表面光滑，外表面呈毛茸狀（圖3-1a）用較小切削深度、較高切削速度、較大的刀具前角車削塑性材料擠裂切屑內(nèi)表面有裂紋，外表面呈鋸齒形（圖3-1b）用較低切削速度、較大的切削深度、較小的刀具前角車削塑性材料單元切屑呈現(xiàn)規(guī)則的粒狀（圖3-1c）整個剪切面上所受剪切應(yīng)力超過了車削材料的破裂強度崩碎切屑呈現(xiàn)不規(guī)則的粒狀（圖3-1d）車削脆性材料時2.積屑瘤的形成以及對加工的影響與預(yù)防措施(1)積屑瘤的形成在中等切削速度切削過程中，由于切屑的變形、與前刀面的摩擦和高壓，產(chǎn)生很高的局部高溫。當(dāng)摩擦力大于切屑內(nèi)部結(jié)合力時，由于劇烈的摩擦和高壓，

5、切屑底層的一部分金屬就被牢固的粘在前刀面近刀尖處，形成積屑瘤(2)積屑瘤對加工的影響a）積屑瘤能代替切削刃進行切削，起到保護切削刃減少刀具磨損的作用。b）積屑瘤的產(chǎn)生增大了車刀的工作前角（圖3-3），在切削過程中減少了切屑的變形和降低了切削力。c）由于積屑瘤的產(chǎn)生不穩(wěn)定，造成了切削過程的不穩(wěn)定。d）當(dāng)產(chǎn)生的積屑瘤超出刀尖時，影響工件的尺寸精度。脫落的積屑瘤部分嵌入工件的已加工表面，影響工件的表面粗糙度。(3)防止產(chǎn)生積屑瘤的措施在粗加工時，對工件的尺寸精度和表面質(zhì)量沒有較高的要求，且積屑瘤可以保護刀具，故允許其存在。精加工時，對工件

6、的尺寸精度和表面質(zhì)量都有較高的要求，必須避免其產(chǎn)生。避免產(chǎn)生積屑瘤的措施是：根據(jù)使用刀具材料的不同選擇合適的切削速度。高速鋼車刀選擇低速切削（＜5m/min），硬質(zhì)合金刀具時選擇較高切削速度（＞80m/min）。3.切削力、切削熱與切削溫度(1)切削力切削加工時，工件材料抵抗刀具切削所產(chǎn)生的阻力成為稱為切削力。切削力來源于工件的彈性變形和塑性變形抗力以及切屑對前刀面和后刀面的摩擦力(圖a)a）主切削力Fz主運動速度方向的分力。是最大的一個分力，消耗功率最多，是計算機床功率、車刀強度、設(shè)計夾具和選擇切削用量的依據(jù)。Fz力會使刀桿產(chǎn)生彎

7、曲（圖b），因此，裝車刀時盡量使刀桿伸出短些。b）進給抗力Fx進給方向的分力，縱向車削外圓時又稱為軸向力。c）切深抗力Fy切深方向的分力，縱向車削外圓時又稱為徑向力。Fy力會使工件在水平面內(nèi)彎曲（圖c），主要影響工件的形狀精度，也是產(chǎn)生車削振動的主要因素。abc(2)切削熱與切削溫度a）切削熱是切削層金屬發(fā)生彈性變形和塑性變形產(chǎn)生的熱量和切屑與前刀面、工件與后刀面摩擦產(chǎn)生的熱量。切削熱是通過切屑、工件、刀具和周圍的介質(zhì)向外傳遞的。一般情況下，車削加工時，如不加切削液，切削熱的50～86%由切屑帶走；40～10%傳入工件；9～3%傳入

8、車刀；1%左右傳入周圍空氣。b）切削溫度一般是指切削區(qū)的平均溫度。切削溫度的高低與切削熱的產(chǎn)生和傳遞有關(guān)。影響切削溫度的主要因素有工件材料、車刀幾何角度和切削用量等。加工時的切削速度對切削溫度的影響最大。切削溫度要嚴(yán)格控制在切削刀具承