项目二 任务二 车削传动轴 课件(共66张PPT)- 《普通机械加工技术》同步教学(机工版·2023)

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项目二 任务二 车削传动轴 课件(共66张PPT)- 《普通机械加工技术》同步教学(机工版·2023)

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(共66张PPT)
项目二
车削轴、套类零件
车削光轴
车削传动轴
车削螺纹轴
车削衬套
任务一
任务二
任务三
任务四
任务二
车削传动轴
6课时
重点
台阶、矩形外槽的车削方法
台阶长度、矩形外槽尺寸精度控制
难点
教学重点与难点
【任务引入】
传动轴广泛应用于汽车、起重机械、风机等行业中,例如汽车转向机构中的轴、汽车中将发动机的运动传递给汽车后桥的轴、电风扇中的轴等,在机器中主要起到传递转矩的作用。如图2-25所示,传动轴由台阶、沟槽等要素组成,它利用轴上的台阶使安装在轴上的齿轮、轴承等零件在轴向有一个固定的工作位置,因此台阶面一般都必须垂直于零件的轴线。本任务主要掌握台阶的车削方法和一夹一顶装夹工件的方法,矩形外沟槽、中心孔的加工方法,通过正确安装工件与刀具、识读传动轴加工工序卡片、车削与检测传动轴等实践环节,掌握传动轴的车削加工技术。
图2-25 传动轴
【知识准备】
一、可转位4mm外槽车刀硬质合金涂层刀片的安装
1.可转位4mm外槽车刀的结构
可转位4mm外槽车刀由刀杆、刀片和内六角螺钉组成,如图2-26所示。
图2-26 可转位4mm外槽车刀结构
1—刀杆 2—刀片 3—内六角螺钉
【知识准备】
2.刀片的安装步骤
(1)安装刀片 用一字螺钉旋具轻轻胀开刀杆前端的弹性槽,涂层刀片主切削刃向上放置,将其水平放入刀杆前端缺口处,保证与刀杆凹槽接触良好。
(2)安装内六角螺钉 将内六角螺钉旋入刀杆,再用内六角扳手沿顺时针旋转内六角螺钉,直至刀片锁紧为止。
二、外槽车刀的选择与安装
1.外槽车刀的选择
外槽车刀一般以横向进给为主,前端的切削刃是主切削刃,两侧的切削刃是副切削刃。按切削部分的材料不同,可将外槽车刀分为高速钢外槽车刀和硬质合金外槽车刀,高速钢外槽车刀适用于低速切削,硬质合金外槽车刀适用于高速切削。为了提高加工效率,选用硬质合金外槽车刀车削矩形外槽。
【知识准备】
2.外槽车刀的安装
外槽车刀安装得是否正确,将直接影响加工能否顺利进行和沟槽两侧面及槽底的加工质量,因此安装时应达到以下要求:
(1)外槽车刀的主切削刃与工件回转中心线等高。
(2)外槽车刀应与工件轴线垂直。
(3)安装时,必须保证外槽车刀两侧副偏角对称。
(4)外槽车刀不宜伸出太长。
【知识准备】
三、台阶的车削加工
1.低台阶的车削加工
车削两个相邻圆柱体直径差值较小的低台阶时,应选用90°~95°偏刀,装刀时使车刀主切削刃与工件轴线垂直,经1~2次进给完成车削,如图2-27a所示。
2.高台阶的车削加工
车削两个相邻圆柱体直径差值较大的高台阶时,宜采用分层切削。粗车时可先用主偏角小于90°的车刀进行加工,精车时再把偏刀的主偏角装成93°~95°,分几次进给完成车削加工,在最后一次进给时,车刀在纵向进给完成后用手摇动中滑板手柄,使车刀沿台阶面由里向外缓慢而均匀地退出,保证台阶面与工件轴线垂直,如图2-27b所示。
a)车削低台阶 b)车削高台阶
图2-27 台阶的车削方法
【知识准备】
四、台阶长度尺寸的控制
在普通车床上车削加工台阶轴,常用的控制台阶长度尺寸的方法见表2-14。
控制方法 操作说明 图示
刻线痕法 为了确定台阶的位置,可先用钢直尺量出台阶的长度尺寸(大批量生产时可用样板),再用车刀刀尖在台阶的位置刻出细线,然后再进行车削加工。这种方法适用于长度尺寸精度要求不高的场合,主要在粗加工时采用
表2-14 控制台阶长度尺寸的方法
【知识准备】
控制方法 操作说明 图示
利用床鞍刻度盘控制 CA6140A型车床床鞍的刻度盘每格等于1mm,台阶长度尺寸精度一般在0.3mm左右,可以根据台阶长度计算出刻度盘需要转过的格数来控制台阶的长度尺寸,这种方法适用于控制精度不高、较长的台阶尺寸和工件的总长
(续)
【知识准备】
控制方法 操作说明 图示
利用小滑板刻度盘控制 CA6140A型车床小滑板上的纵向刻度盘每格等于0.05mm,车削加工时误差值一般在0.05mm以内,这种方法控制的长度尺寸的精度高,适用于精度要求较高、长度较短的台阶尺寸的控制,也可以利用此方法在精车时控制台阶的长度尺寸
(续)
【知识准备】
五、车削矩形外沟槽的方法
矩形外槽分窄沟槽和宽沟槽两种,车削方法见表2-15。
沟槽种类 车削方法 图示
窄沟槽 可用主切削刃宽度等于槽宽的外槽车刀,采用直进法一次车出
宽沟槽 可采用多次直进车出,并在槽壁两侧留精车余量,然后根据槽深和槽宽精车至尺寸
表2-15 矩形外沟槽的车削方法
【知识准备】
六、车削外槽时切削用量的选择
1.背吃刀量ap
车槽为横向进给车削,背吃刀量是垂直于已加工表面方向所量得的切削层宽度。所以,车槽时的背吃刀量等于车槽刀主切削刃的宽度。
2.进给量 f 和切削速度 vc
车槽时进给量 f 和切削速度vc的选择见表2-16。
刀具材料 工件材料 进给量 f(mm/r) 切削速度 vc(m/min)
高速钢车槽刀 钢料 0.05~0.1 30~40
铸铁 0.1~0.2 15~25
硬质合金车槽刀 钢料 0.1~0.2 80~120
铸铁 0.15~0.25 60~100
表2-16 车槽时进给量和切削速度的选择
【知识准备】
七、钻中心孔
1.中心孔和中心钻的类型
要借助于后顶尖装夹工件,必须先在工件一端或两端的端面上钻出中心孔,常用的中心孔类型如图2-28所示。大端直径在6.3mm以下的中心孔一般由高速钢制成的中心钻直接钻出,A型中心钻和B型中心钻的外形如图2-29所示。
a)A型中心孔 b)B型中心孔
图2-28 常见的中心孔
a)A型中心钻 b)B型中心钻
图2-29 常见的中心钻
【知识准备】
2.钻中心孔的方法
将中心钻安装在钻夹头上,擦净钻夹头柄部和尾座锥孔,将钻夹头的柄部装入尾座锥孔中,起动车床,使工件正转。移动尾座,使中心钻接近工件端面,观察中心钻头部是否与工件回转中心处于同一直线上,校正并紧固尾座,手摇尾座手轮时切勿用力过猛,当中心钻钻入工件后应及时加注切削液冷却、润滑。控制好中心孔的深度,钻入时不能太深或太浅,如图2-30所示。中心孔钻好后,中心钻在孔中应稍作停留,然后退出,以修光中心孔,提高中心孔的形状精度和表面质量。
a)正确 b)太深 c)太浅
图2-30 中心孔的深度
【知识准备】
3.切削用量的选择
由于中心钻直径小,钻削时应取较高的转速(一般取800~1200r/min),进给量应小而均匀(一般为0.05~0.2mm/r)。
八、精度不高的传动轴的装夹
1.尾座
尾座在车削加工中起到配合钻孔和支承工件的作用,其结构如图2-31所示。由于尾座套筒7锥孔的锥度较小,顶尖5安装后有自锁作用。顶尖用来支承较长的工件。摇动手轮11,丝杠8也随之旋转,如果将套筒紧固手柄6锁紧,就能锁紧套筒7。要使尾座沿床身导轨方向移动,应松开尾座紧固手柄10,将尾座移动到所需位置后,再通过尾座紧固手柄10将压块3压紧在床身上。调节螺钉4用来调整尾座中心。
【知识准备】
a)尾座实物 b)尾座结构
图2-31 CA6140A型卧式车床尾座
1—尾座体 2—底座 3—压块 4—调节螺钉 5—顶尖 6—套筒紧固手柄
7—套筒 8—丝杠 9—螺母 10—尾座紧固手柄 11—手轮
【知识准备】
2.回转顶尖
回转顶尖如图2-32所示,其内部装有滚动轴承,顶尖和工件一起转动,能在高转速下正常工作,克服了固定顶尖的缺点。但回转顶尖存在一定的装配积累误差,当滚动轴承磨损后会使顶尖产生径向圆跳动,从而降低了定心精度。因此,回转顶尖只适用于精度要求不高的工件的支承。
a)回转顶尖实物 b)回转顶尖结构
图2-32 回转顶尖
【知识准备】
3.传动轴的装夹
对于较重且较长、相对位置精度要求不高的轴类零件,通常采用一端用卡盘夹住,另一端用后顶尖顶住的装夹方法(一夹一顶装夹),这种装夹方法安全可靠,能承受较大的进给力,且刚性好,轴向定位准确。采用一夹一顶的方式装夹传动轴时,利用工件的台阶进行限位,如图2-33所示。
图2-33 一夹一顶装夹传动轴
【知识准备】
九、校正尾座锥度
1.磁力表座的功能和组成
磁力表座是百分表的支座,通过磁力开关控制其磁力,当磁力开关转到“ON”位置时,底座能吸附在钢铁表面上;当磁力开关转到“OFF”位置时,底座没有磁力,就可以将其从钢铁表面上取下。普通型磁力表座由底座、立柱、横杆、连接套、紧固螺母等部件组成,如图2-34所示。
图2-34 磁力表座的组成
1—底座 2—磁力开关 3—横杆 4—立柱 5—紧固螺母 6—连接套
【知识准备】
2.百分表
百分表是一种指示式量仪,其分度值为0.01mm,主要用于测量零件的尺寸、形状和位置误差。百分表的结构如图2-35所示。度盘一格为0.01mm,沿圆周共有100格。当指针沿度盘转过一周时,转数指针转过1格,测头移动1mm,因此转数指针所指度盘的一格为1mm。百分表的测量范围有0~3mm、0~5mm、0~10mm等几种。
测量时,测头移动的距离等于转数指针的读数(整数部分)加上指针的读数(小数部分)。
图2-35 百分表的结构
1—度盘 2—转数指针度盘 3—测杆 4—测头 5—转数指针 6—指针
【知识准备】
3.前顶尖
前顶尖分为装夹在主轴锥孔内的前顶尖和在卡盘上夹持的前顶尖两种,如图2-36所示。工作时前顶尖随工件一起旋转,与中心孔无相对运动,因此不产生摩擦。
a)主轴锥孔内的前顶尖 b)在卡盘上夹持的前顶尖
图2-36 前顶尖
【知识准备】
4.尾座锥度校正方法
(1)车削前顶尖。
(2)粗校尾座。将后顶尖安装在尾座套筒内,移动尾座,目测后顶尖与前顶尖是否对准。
(3)用百分表和检验棒校正尾座锥度。如图2-37所示,将检棒验安装在两顶尖之间,再将磁力表座吸附在中滑板上,在磁力表座上安装百分表,调整百分表表头的中心高度,使其与主轴轴线等高并垂直,然后将百分表的测头轻轻接触检验棒右端外圆侧素线,保证约1mm左右的约束量;转动大滑板手轮,使大滑板由尾座向卡盘方向移动;观察百分表指针的转动情况,如发现百分表的指针沿逆时针方向旋转,可通过调整尾座调节螺钉使尾座向操作者方向移动,反之,尾座应向背离操作者方向移动。尾座的移动量就是百分表的示值误差,百分表在检验棒上测得左右两端的读数一致,表示后顶尖轴线与主轴轴线同轴。
【知识准备】
图2-37 用百分表和检验棒校正尾座锥度
1—鸡心夹头 2—前顶尖 3—检验棒 4—百分表 5—回转顶尖
【任务实施】
一、任务描述
本任务是在车床上车削传动轴。传动轴备料图如图2-38所示。要求会识读图2-39所示的传动轴零件图,读懂传动轴加工工序卡片,能用一夹一顶的方法装夹工件,学会车削台阶、沟槽以及钻中心孔。
图2-38 传动轴的备料图
图2-39 传动轴零件图
【任务实施】
二、零件图识读
本任务为车削传动轴,请仔细识读图2-39所示传动轴零件图并填写表2-17。
识读内容 读到的信息
零件名称
零件材料
零件形状
零件图中重要的尺寸或几何公差
表面粗糙度值
技术要求
表2-17 零件图信息
【任务实施】
三、工艺分析
本任务为车削传动轴,主要加工要素是台阶、沟槽和中心孔。考虑到传动轴台阶较多,还有2条矩形外槽需要加工,直接用自定心卡盘装夹,夹持部分较少,加工刚性较差,应采用一夹一顶的方式装夹较为合理。传动轴的加工方案是先粗、精车传动轴左端,调头装夹,保证工件总长,钻中心孔,然后再粗、精车另一端。
【任务实施】
四、加工准备
1.设备
CA6140A型卧式车床。
2.工件
材料:45钢,备料尺寸:图号2-4余料,数量:1件/人。
3.工具、量具、刀具和夹具
(1)工具:12 mm×12 mm自定心卡盘扳手、18 mm×18 mm刀架扳手、 Φ20mm ×150mm铜棒、300mm划线盘、1~13mm莫氏5号钻夹头及钻夹头钥匙、莫氏5号回转顶尖、2.5寸毛刷、350ml高压透明机油壶、全长450mm铁屑钩、棉布等。
(2)量具:游标卡尺(0~150mm)、外径千分尺(0~25mm、25~50mm)。
(3)刀具:可转位45°端面车刀、可转位95°外圆车刀、可转位93°外圆车刀、可转位4mm外槽车刀、 Φ3.15mmA型中心钻
(4)夹具:Φ250mm自定心卡盘。
【任务实施】
表2-18 传动轴加工工序卡片 车削加工工序卡片 零件名称 零件图号 材料牌号 传动轴 2-5 45钢 工序号 工序内容 加工场地 设备名称 设备型号 夹具名称 1 车削 金属切削车间 卧式车床 CA6140A 自定心卡盘、回转顶尖 工步号 工步内容 刀具号 主轴转速/ (r/min) 进给量/ (mm/r) 背吃刀量/ mm 进给
次数
1 检查毛坯尺寸,夹持Φ27 mm外圆,使自定心卡盘卡爪端面与台阶贴紧,毛坯伸出长度为87mm,找正并夹紧 — — — — —
2 选择并安装车刀 T1、T2、T3 — — — —
五、识读传动轴加工工序卡片
1.传动轴加工工序卡片见表2-18。
【任务实施】
工步号 工步内容 刀具号 主轴转速/ (r/min) 进给量/ (mm/r) 背吃刀量/ mm 进给
次数
3 粗车左侧端面,留0.25mm精车余量 T1 560 0.2 0.75 1
4 精车左侧端面 T1 800 0.16 0.25 1
5 粗车Φ32mm外圆,留1mm精车余量,长度尺寸车至69mm T2 560 0.2 0.5 1
6 精车Φ32mm外圆,保证Φ32mm外径尺寸至合格,长度尺寸车至69mm T2 800 0.16 0.5 1
7 粗车Φ26mm外圆,留1mm精车余量,长度尺寸车至39.5mm T2 560 0.2 0.5 1
8 精车Φ26mm外圆,保证Φ26mm外径尺寸和40mm长度尺寸至合格 T2 800 0.16 0.5 1
(续)
【任务实施】
工步号 工步内容 刀具号 主轴转速/ (r/min) 进给量/ (mm/r) 背吃刀量/ mm 进给
次数
9 粗车Φ22mm外圆,留1mm精车余量,长度尺寸车至13.5mm T2 560 0.2 1.5 2
10 精车Φ22mm外圆,保证Φ22mm外径尺寸和14mm长度尺寸至合格 T2 800 0.16 0.5 1
11 在Φ22mm外圆台阶处,车削宽度为4mm,直径为18mm的矩形外沟槽至合格 T3 560 — 4 1
12 工件倒角C1,锐角倒钝C0.2 T1 560 — — —
13 工件调头,夹持Φ26mm外圆,使自定心卡盘卡爪端面与台阶贴紧,伸出长度为86mm,找正并夹紧 — — — — —
14 粗车右侧端面,留0.25mm精车余量 T1 560 0.2 0.75 1
(续)
【任务实施】
工步号 工步内容 刀具号 主轴转速/ (r/min) 进给量/ (mm/r) 背吃刀量/ mm 进给
次数
15 精车右侧端面,保证125mm总长尺寸至合格 T1 800 0.16 0.25 1
16 选择并安装中心钻 T4 — — — —
17 钻A型中心孔 T4 1000 — — —
18 松开工件,重新装夹,夹持Φ22mm外圆,使自定心卡盘卡爪端面与台阶贴紧,采用一夹一顶的方式装夹 — — — — —
19 粗车Φ28mm外圆,留1mm精车余量,长度尺寸车至60.5mm T2 560 0.2 0.5 1
20 精车Φ28mm外圆,保证Φ28mm外径尺寸和61mm长度尺寸至合格 T2 800 0.16 0.5 1
(续)
【任务实施】
工步号 工步内容 刀具号 主轴转速/ (r/min) 进给量/ (mm/r) 背吃刀量/ mm 进给
次数
21 粗车Φ25mm外圆,留1mm精车余量,长度尺寸车至40.5 T2 560 0.2 0.5 1
22 精车Φ25mm外圆,保证Φ25mm外径尺寸和41mm长度尺寸至合格 T2 800 0.16 0.5 1
23 选择并安装车刀 T5 — — — —
24 粗车Φ22mm外圆,留1mm精车余量,长度尺寸车至25.5mm T5 560 0.2 1 1
25 精车Φ22mm外圆,保证Φ22mm外径尺寸和26mm长度尺寸至合格 T5 800 0.16 0.5 1
(续)
【任务实施】
工步号 工步内容 刀具号 主轴转速/ (r/min) 进给量/ (mm/r) 背吃刀量/ mm 进给
次数
26 在Φ22mm外圆台阶处,粗车宽度为5mm、直径为17mm的矩形外沟槽,槽宽和槽径各留1mm精车余量 T3 560 — — —
27 精车宽度为5mm,直径为17mm的矩形外沟槽,保证5mm宽度和Φ17mm沟槽直径至合格 T3 630 — — —
28 工件倒角C1,锐角倒钝C0.2 T1 560 — — —
编制 审核 批准 共 页 第 页
(续)
【任务实施】
表2-19 传动轴加工刀具卡片 序号 刀具号 刀具名称 刀具种类 刀具规格 刀具材料
1 T1 端面车刀 可转位 Kr = 45° P类涂层硬质合金
2 T2 外圆车刀 可转位 Kr = 95° P类涂层硬质合金
3 T3 外槽车刀 可转位 W = 4mm P类涂层硬质合金
4 T4 中心钻 A型 d =Φ3.15mm 高速钢
5 T5 外圆车刀 可转位 Kr = 93° P类涂层硬质合金
编制 审核 批准 共 页 第 页
2.传动轴加工刀具卡片见表2-19。
【任务实施】
六、传动轴加工过程
传动轴加工过程见表2-20。
步骤 加工内容 加工图示 说明
1 夹持工件右端,车削左侧端面 检查毛坯尺寸,正确安装工件和45°端面车刀、95°外圆车刀、4mm外槽车刀,粗、精车左侧端面
表2-20 传动轴加工过程
【任务实施】
步骤 加工内容 加工图示 说明
2 粗、精车大外圆 用95°外圆车刀粗、精车Φ32mm外圆,保证Φ32mm外径尺寸至合格,长度尺寸车至69mm
(续)
【任务实施】
步骤 加工内容 加工图示 说明
3 粗、精车左端外圆 用95°外圆车刀粗、精车Φ26mm外圆,保证Φ26mm外径尺寸和40mm长度尺寸至合格
(续)
【任务实施】
步骤 加工内容 加工图示 说明
4 粗、精车左端外圆 用95°外圆车刀粗、精车Φ22mm外圆,保证Φ22mm外径尺寸和14mm长度尺寸至合格
(续)
【任务实施】
步骤 加工内容 加工图示 说明
5 车削左端矩形外沟槽 在Φ22mm外圆台阶处,用4mm外槽车刀采用直进法车削宽度为4mm、直径为18mm的矩形外沟槽,保证其尺寸至合格
(续)
【任务实施】
步骤 加工内容 加工图示 说明
6 倒角、去锐 用45°端面车刀倒角C1和锐角倒钝C0.2
(续)
【任务实施】
步骤 加工内容 加工图示 说明
7 工件调头装夹,车削右侧端面 将工件调头,夹持Φ26mm已加工外圆,使自定心卡盘卡爪端面与台阶面紧贴,找正并夹紧工件,用45°端面车刀粗、精车右侧端面,保证125mm总长尺寸至合格
(续)
【任务实施】
步骤 加工内容 加工图示 说明
8 钻中心孔 用A型中心钻手动进给钻A型中心孔,保证中心孔的深度至合格
(续)
【任务实施】
步骤 加工内容 加工图示 说明
9 一夹一顶装夹,粗、精车右端外圆 采用一夹一顶装夹的方式夹持Φ22mm外圆,使自定心卡盘卡爪端面与台阶面紧贴,后顶尖顶住中心孔,用95°外圆车刀粗、精车Φ28mm外圆,保证Φ28mm外径尺寸和61mm长度尺寸至合格
(续)
【任务实施】
步骤 加工内容 加工图示 说明
10 一夹一顶装夹,粗、精车右端外圆 采用一夹一顶的方式装夹,用95°外圆车刀粗、精车Φ25mm外圆,保证Φ25mm外径尺寸和41mm长度尺寸至合格
(续)
【任务实施】
步骤 加工内容 加工图示 说明
11 一夹一顶装夹,粗、精车右端外圆 采用一夹一顶的方式装夹,用93°外圆车刀粗、精车Φ22mm外圆,保证Φ22mm外径尺寸和26mm长度尺寸至合格
(续)
【任务实施】
步骤 加工内容 加工图示 说明
12 一夹一顶装夹,车削右端矩形外沟槽 在Φ22mm外圆台阶处,用4mm外槽车刀采用左右借刀法车削宽度为5mm、直径为17mm的矩形外沟槽,保证其尺寸至合格
(续)
【任务实施】
步骤 加工内容 加工图示 说明
13 倒角、锐角倒钝 用45°端面车刀倒角C1和锐角倒钝C0.2
(续)
【任务评价】
表2-21 车削传动轴评分标准 序号 检测名称 检测内容及要求 配分 评分标准 检测结果 自评 师评
1 外径 mm(2处) 7×2 超差不得分
2 mm 7 超差不得分
3 mm 7 超差不得分
4 mm 7 超差不得分
5 mm 7 超差不得分
【任务评价】
(续) 序号 检测名称 检测内容及要求 配分 评分标准 检测结果 自评 师评
6 长度 14 mm 2 超差不得分
7 40±0.125 mm 2 超差不得分
8 61±0.15 mm 2 超差不得分
9 41±0.125 mm 2 超差不得分
10 26 mm 2 超差不得分
【任务评价】
(续) 序号 检测名称 检测内容及要求 配分 评分标准 检测结果 自评 师评
11 长度 mm 2 超差不得分
12 槽宽 4 mm 2 超差不得分
13 5 mm 2 超差不得分
14 槽径 mm 4 超差不得分
15 mm 4 超差不得分
【任务评价】
(续) 序号 检测名称 检测内容及要求 配分 评分标准 检测结果 自评 师评
16 表面粗糙度值 Ra3.2 μm 5 降级不得分
17 倒角 C1 (2处) 1×2 超差不得分
18 锐角倒钝 C0.2 (7处) 1×7 超差不得分
19 安全文明生产 安全装备齐全 5 违反不得分
20 工具、量具、刀具规范摆放与使用 5 不按规定摆放、不正确使用酌情扣1~3分
【任务评价】
(续) 序号 检测名称 检测内容及要求 配分 评分标准 检测结果 自评 师评
21 安全文明生产 安全、文明操作 5 违反安全文明操作规程,酌情扣1~3分
22 设备保养与场地清洁 5 操作后没有做好设备与工具、量具、刀具的清理、整理、保洁工作,不正确处置废弃物品酌情扣1~3分
合计配分 100 合计得分
【质量控制】
1.安装车刀时,要求车刀的主切削刃与进给方向之间的夹角大于90°,否则车出的台阶面与轴线不垂直,影响长度尺寸。
2.粗车台阶时,要求台阶长度留有约0.5mm的余量,待精车时车刀车至台阶长度要求的尺寸处,然后车刀沿台阶面横向退出。这样既能保证台阶长度,又能保证台阶面和外圆相交处不出现“小台阶”。
3.测量外圆时,为了测量出准确的外径尺寸,必须同时使用游标卡尺和外径千分尺对其进行测量,防止看错0.5mm。
4.台阶长度的测量应从基面开始量起,防止产生累积误差。
5.在尾座轴线与工件回转轴线同轴的前提下,才能保证一夹一顶装夹加工的传动轴外圆不产生锥度,因此,在车削前先校正尾座。
6.要保证槽径尺寸精度,在安装外槽车刀时,应使外槽车刀的主切削刃与传动轴外圆素线平行。
7.使用左右借刀法车削宽槽时,精车前一定要纵向走刀车出槽外圆,消除接刀痕迹,便于正确地测出槽径尺寸。
【实践经验】
1.车削台阶外圆时,一般按从大到小的顺序进行加工,因此加工过程中只需要进行一次对刀操作就可以完成每个台阶外圆的加工,但必须记住车削第一个台阶外圆时中滑板刻度盘上的刻度值,其余台阶外圆的车削在此基础上计算进刀格数。
2.车削高台阶时,粗、精车的余量变化较大,必须合理选择切削用量,防止车刀磨损过快,影响工件表面质量,降低加工效率。
3.车刀车至离开台阶处1mm左右时,应将自动进给切换成手动进给,否则可能会产生“扎刀”,损坏车刀,台阶长度尺寸也会受到影响。
4.使用千分尺测量外圆直径时,两测量面的连线应通过工件的中心,千分尺测量面与外圆接触松紧合适后,观察千分尺是否有松动现象,再锁紧千分尺进行读数。
5.采用一夹一顶的方式装夹工件,一般夹持部分长度为12 mm左右,并将卡盘卡爪端面与台阶面紧贴,这一方面可保证在加工中工件在进给力的作用下不发生轴向位移,另一方面可避免重复定位,造成当卡爪夹紧后, 后顶尖顶不到工件中心处。
6.台阶数量较多且长度尺寸精度要求较高时,在精车时要用小滑板控制其长度尺寸。
7.顶尖与中心孔的配合必须松紧合适,加工中操作者要随时注意顶尖与中心孔的接触与转动情况,防止顶尖从中心孔中滑出,发生事故。
8.在不影响车刀切削的前提下,尾座套筒应尽量伸出短一些,以提高刚度,减小加工中产生的振动。
【拓展练习】
试根据图2-40所示传动轴零件图,拟定车削加工方案,加工完成后按照表2-22所列内容对任务完成情况行评价。
图2-40 传动轴零件图
【知识准备】
1.工件的两顶尖装夹
(1)装夹特点
对于较长的工件或需要多次装夹才能完成加工的工件,应采用两顶尖装夹,如细长轴、长丝杠等。其装夹特点是装夹方便,不需要找正,装夹精度高,但是装夹刚度低,影响了切削用量的提高。
(2)装夹形式
用两顶尖装夹工件如图2-41所示,工件有前顶尖和后顶尖定位,用鸡心夹头夹紧并带动工件同步运动。
图2-41 两顶尖装夹工件
1—前顶尖 2—鸡心夹头 3—工件 4—后顶尖
【知识准备】
(3)鸡心夹头
用鸡心夹头和前顶尖装夹工件时,靠鸡心夹头4和紧固螺钉1夹紧工件5一端外圆,并使夹头上的拨杆2伸出工件轴端,还要使夹头的拨杆插入拨盘3的凹槽中,以通过拨盘来带动工件回转,如图2-42所示。
图2-42 鸡心夹头
1—紧固螺钉 2—拨杆 3—拨盘 4—鸡心夹头 5—工件 6—尾座手柄
【知识准备】
如果是用卡盘夹持的前顶尖,则将拨杆贴近卡盘的卡爪侧面,以通过卡盘来带动工件回转。后顶尖顶入工件另一端的中心孔,其松紧程度应以工件在两顶尖间可以灵活转动而又没有轴向窜动为宜。
2.径向圆跳动的检测方法
(1)偏摆检查仪结构
偏摆仪主要用于测量轴类零件径向跳动误差,测量时用两顶尖定位零件。3017型偏摆检查仪如图2-43所示,由底座、顶尖座、固定顶尖、表座、活动顶尖、套筒锁紧手柄、球头手柄等组成。
图2-43 偏摆检查仪的结构
1—底座 2—顶尖座 3—固定顶尖 4—表座 5—活动顶尖 6—套筒锁紧手柄 7—球头手柄
【知识准备】
图2-44 将传动轴安装在偏摆仪上测量径向圆跳动误差
1-偏摆检查仪 2-表座 3-百分表 4-传动轴
(2)测量步骤(图2-44)
1)擦净偏摆仪两顶尖和传动轴两中心孔、外圆表面。
2)将传动轴安放在偏摆仪两顶尖之间,其松紧程度以工件在两顶尖之间可以灵活转动而又没有轴向窜动为宜,锁紧套筒。
3)将百分表安装在磁性表座上,调节百分表,使测量头与传动轴Φ24外圆接触并保持垂直,压缩量为0.3mm左右,将大指针调零,转动传动轴,观察百分表最大与最小读数之差,即为单个测量平面内的径向圆跳动误差。
4)按此方法测量三个截面,取各个截面上测得的最大值作为传动轴的径向圆跳动误差。
【任务评价】
表2-22 车削传动轴评分标准 序号 检测名称 检测内容及要求 配分 评分标准 检测结果 自评 师评
1 外径 mm(2处) 7×2 超差不得分
2 mm 7 超差不得分
3 mm 7 超差不得分
4 mm 7 超差不得分
5 mm 7 超差不得分
【任务评价】
(续) 序号 检测名称 检测内容及要求 配分 评分标准 检测结果 自评 师评
6 长度 14 mm 2 超差不得分
7 41±0.08 mm 2 超差不得分
8 62±0.095 mm 2 超差不得分
9 42±0.08 mm 2 超差不得分
10 26 mm 2 超差不得分
【任务评价】
(续) 序号 检测名称 检测内容及要求 配分 评分标准 检测结果 自评 师评
11 长度 mm 2 超差不得分
12 槽宽 5 mm 2 超差不得分
13 6 mm 2 超差不得分
14 槽径 mm 4 超差不得分
15 mm 4 超差不得分
【任务评价】
(续) 序号 检测名称 检测内容及要求 配分 评分标准 检测结果 自评 师评
16 表面粗糙度值 Ra3.2μm 5 降级不得分
17 倒角 C1 (7处) 1×7 超差不得分
18 锐角倒钝 C0.2 (2处) 1×2 超差不得分
19 安全文明生产 安全装备齐全 5 违反不得分
20 工具、量具、刀具规范摆放与使用 5 不按规定摆放、不正确使用酌情扣1~3分
【任务评价】
(续) 序号 检测名称 检测内容及要求 配分 评分标准 检测结果 自评 师评
21 安全文明生产 安全、文明操作 5 违反安全文明操作规程,酌情扣1~3分
22 设备保养与场地清洁 5 操作后没有做好设备与工具、量具、刀具的清理、整理、保洁工作,不正确处置废弃物品酌情扣1~3分
合计配分 100 合计得分

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