轴类加工.doc

轴类加工 1、教学目标 最终目标：会阶梯轴类零件加工。 促成目标： （1）能分析阶梯轴类零件的工艺与技术要求； （2）会拟定阶梯轴加工工艺； （3）会正确使用游标卡尺、千分尺； （4）牢记安全文明生产规范要求。 2、工作任务 3、相关实践知识 轴类零件是机械结构中用于传递运动和动力的重要零件之一，其加工质量直接影响到机械的使用性能和运动精度。轴类零件的主要表面是外圆，车削是外圆加工的主要方法。 3.1　选择车刀、车床和工件安装方式 3.1.1车刀类型与选用 （1）车刀的类型； 车刀是金属切削加工中应用最广的一种刀具，它可在各种类型的车床上加工外圆、内孔、倒角、切槽与切断、车螺纹以及其它成形面。 车刀的类型很多，既可按用途可分，也可按刀具材料，还可按结构分。 按用途可大致分： 偏刀——以90°偏刀居多，如图1-2a，用来车削外圆、台阶、端面。由于主偏角大，，切削时产生的背向切削力小，故很适宜车细长的轴类工件 弯头刀——以45°弯头刀最为常见，如图1-2b，用来车削外圆、端面、倒角。完成上述加工表面不需转刀架，也不用换刀，可减少辅助时间，提高生产效率。 切断刀（切槽刀）——如图1-2c，用来切断工件或在工件上加工沟槽。 镗刀——如图1-2d，用来加工内孔。 圆头刀——如图1-2e，用来车削工件台阶处的圆角和圆弧槽。 螺纹车刀——如图1-2f，用来车削螺纹。 除此之外，还有端面车刀、直头外圆车刀和成形车刀等等。 图1-2　车刀种类 按材料分： 整体式高速钢车刀——如图1-3，这种车刀刃磨方便，刀具磨损后可以多次重磨。但刀杆也为高速钢材料，造成刀具材料的浪费。刀杆强度低，当切削力较大时，会造成破坏。一般用于较复杂成形表面的低速精车。 硬质合金焊接式车刀——如图1-4所示，这种车刀是将一定形状的硬质合金刀片钎焊在刀杆的刀槽内制成的。其结构简单，制造刃磨方便，刀具材料利用充分，应用十分广泛。但其切削性能受工人的刃磨技术水平和焊接质量影响，且刀杆不能重复使用，材料浪费。 可转位车刀——用机械夹固的方式将可转位刀片固定在刀槽中而组成的车刀，如图1-5所示。其优点是耐用度高、刀片更换方便、迅速，并可使用多种材料刀片，其缺点是结构复杂、刃磨较难、使用不灵活、一次性投入较大。 该传动轴在加工时，采用90°偏刀或45°偏头硬质合金焊接式车刀；在加工止动垫圈槽和螺纹加工时，可采用切断刀和螺纹车刀。 （2）车刀标注角度和工作角度 车刀标注角度指刀具在静止参考系中表示的一套角度，主要包括主偏角Кr、副偏角Кr′、前角γ0、后角α0、刃倾角λs、副后角α0′六个。如图1-6所示 主偏角Кr。它是基面内主切削平面与假定工作平面之间的夹角。 副偏角Кr′，它是基面内副切削平面与假定工作平面之间的夹角。 前角γ0。它是正交平面内前面与基面之间的夹角。 后角α0。它是正交平面内后面与切削平面之间的夹角。 刃倾角λs。它是主切削平面内主切削刃与基面之间的夹角。 副后角α0′。它是副切削刃的正交平面(即副剖面)内副后面与副切削平面之间的夹角。 图1-6 外圆车刀的的基本几何角度 刀具的工作角度是刀具在工作时的实际切削角度，它受到切削运动和刀具的安装影响。因此，车刀的工作角度不等于其标注角度。 （3）车刀的安装要求 车刀的安装要求； 1） 1） 车刀刀尖应与工件中心等高，如图1-7所示为刀尖不对准工件中心的后果。1-7a为刀具安装高低对工作角度的影响。车刀的刀尖高于工件中心，工作前角γoe增大，而工作后角αoe减小。当刀尖低于工件中心时，角度的变化情况下好相反。如图1-7b为车端面的情况。实际生产中要求车端面、圆锥面、螺纹、成形车削等等高安装，粗车孔、切断空心工件时，刀尖应等高机床主轴线；粗车一般外圆、精车孔、安装时刀尖应等高或稍高工件中心线。 图1-8 车刀的装夹 a）正确b）、c）不正确 2）刀杆偏斜对工作主、副偏角的影响。刀杆偏斜会使车刀的工作主偏角增大，工作副偏角减小。 3）车刀装夹在刀架上伸出部分应尽量短以增强其刚性，如图1-8所示。一般车刀伸出长度约为刀杆宽度的1～1.5倍，下面的垫片数量要尽量少，并与刀架边缘对齐。 （4）车刀的材料及选用 高速钢：高速钢是含有W、Mo、Cr、V等合金元素较多的合金工具钢，热处理后硬度为62~66HRC，抗弯强度约为33GPa，耐热性为600℃左右。高速钢又可分为普通高速钢、高性能高速钢、粉末冶金高速钢及涂层高速钢。 硬质合金：由硬度和熔点很高的碳化物（硬质相，如WC、TiC、TaC、NbC等）和金属（粘结相，如Co、Ni、Mo等）通过粉末冶金工艺制成的。硬质合金按加工对象和切削时排出切悄形状可分为三类，其中YG主要用于脆性材料，YT用于碳钢类塑性材料，YW用于不