外圆端面台阶的车削

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1、知识目标◎了解车削加工时切削用量的选择原则。◎了解金属车削的过程。◎基本掌握车削过程中表面质量控制方法。◎了解车刀切削时磨损的原因与刀具的寿命。技能目标◎掌握试切法与试测法控制外圆尺寸的方法。◎熟练掌握工件的找正方法。◎掌握车削台阶的方法。◎掌握尺寸的正确测量。项目三：外圆、端面、台阶的车削任务一：车削基础知识任务二：外圆、端面、台阶的车削任务一：车削基础知识一.车削加工时切削用量的选择1.合理选择切削用量的意义在车削加工时，合理选择切削用量可以提高劳动生产率、延长车刀的使用寿命、保证加工质量、降低生产成本有着重要的意义。2.选择切

2、削用量的原则（1）粗车加工时切削用量的选择粗车时选择切削用量总体原则：一般以提高生产率为主，并考虑经济性和加工成本及对刀具寿命的影响。合理选择粗车切削用量的方法是：首先选择一个尽量大的切削深度，再选择一个较大的进给量，然后根据选定的切削深度和进给量在机床功率和刀具寿命许可的条件下选择合理的切削速度。（2）半精车、精车加工时切削用量的选择半精车、精车选择切削用量的总体原则：以应以保证加工质量为主，同时考虑生产率和车刀使用寿命。合理选择半精车、精车的切削用量方法是：一般情况下切削深度都是一次切除粗车时留下的余量；为保证加工工件表面质量进

3、给量应选择小些；根据刀具材料的不同选择不同的切削速度，考虑切削速度时为避开积屑瘤容易产生的中等切削速度，用硬质合金车刀时选择较高切削速度（＞80m/min）；高速钢车刀选用较低切削速度（＜5m/min）。二.金属切削的过程1.金属切削过程与切屑的类型（1）金属切削过程金属在刀具切削刃的切割作用和前刀面的推挤下，产生变形、剪切、滑移而变成切屑的过程称为金属切削过程。（2）切屑的类型由于加工工件的材料不同和切削条件不同，根据切屑的形状不同可大致分为四个类型：带状切屑、挤裂切屑、单元切屑、崩碎切屑。切屑的类型切屑的特点切屑的形成原因带状切

4、屑内表面光滑，外表面呈毛茸状（图3-1a）用较小切削深度、较高切削速度、较大的刀具前角车削塑性材料挤裂切屑内表面有裂纹，外表面呈锯齿形（图3-1b）用较低切削速度、较大的切削深度、较小的刀具前角车削塑性材料单元切屑呈现规则的粒状（图3-1c）整个剪切面上所受剪切应力超过了车削材料的破裂强度崩碎切屑呈现不规则的粒状（图3-1d）车削脆性材料时2.积屑瘤的形成以及对加工的影响与预防措施(1)积屑瘤的形成在中等切削速度切削过程中，由于切屑的变形、与前刀面的摩擦和高压，产生很高的局部高温。当摩擦力大于切屑内部结合力时，由于剧烈的摩擦和高压，

5、切屑底层的一部分金属就被牢固的粘在前刀面近刀尖处，形成积屑瘤(2)积屑瘤对加工的影响a）积屑瘤能代替切削刃进行切削，起到保护切削刃减少刀具磨损的作用。b）积屑瘤的产生增大了车刀的工作前角（图3-3），在切削过程中减少了切屑的变形和降低了切削力。c）由于积屑瘤的产生不稳定，造成了切削过程的不稳定。d）当产生的积屑瘤超出刀尖时，影响工件的尺寸精度。脱落的积屑瘤部分嵌入工件的已加工表面，影响工件的表面粗糙度。(3)防止产生积屑瘤的措施在粗加工时，对工件的尺寸精度和表面质量没有较高的要求，且积屑瘤可以保护刀具，故允许其存在。精加工时，对工件

6、的尺寸精度和表面质量都有较高的要求，必须避免其产生。避免产生积屑瘤的措施是：根据使用刀具材料的不同选择合适的切削速度。高速钢车刀选择低速切削（＜5m/min），硬质合金刀具时选择较高切削速度（＞80m/min）。3.切削力、切削热与切削温度(1)切削力切削加工时，工件材料抵抗刀具切削所产生的阻力成为称为切削力。切削力来源于工件的弹性变形和塑性变形抗力以及切屑对前刀面和后刀面的摩擦力(图a)a）主切削力Fz主运动速度方向的分力。是最大的一个分力，消耗功率最多，是计算机床功率、车刀强度、设计夹具和选择切削用量的依据。Fz力会使刀杆产生弯

7、曲（图b），因此，装车刀时尽量使刀杆伸出短些。b）进给抗力Fx进给方向的分力，纵向车削外圆时又称为轴向力。c）切深抗力Fy切深方向的分力，纵向车削外圆时又称为径向力。Fy力会使工件在水平面内弯曲（图c），主要影响工件的形状精度，也是产生车削振动的主要因素。abc(2)切削热与切削温度a）切削热是切削层金属发生弹性变形和塑性变形产生的热量和切屑与前刀面、工件与后刀面摩擦产生的热量。切削热是通过切屑、工件、刀具和周围的介质向外传递的。一般情况下，车削加工时，如不加切削液，切削热的50～86%由切屑带走；40～10%传入工件；9～3%传入

8、车刀；1%左右传入周围空气。b）切削温度一般是指切削区的平均温度。切削温度的高低与切削热的产生和传递有关。影响切削温度的主要因素有工件材料、车刀几何角度和切削用量等。加工时的切削速度对切削温度的影响最大。切削温度要严格控制在切削刀具承