车削加工实训报告

车削加工实训报告（共13篇）

1.车削加工实训报告 篇一

车削加工切削力测量实验报告书

学号 ___________

姓名 傅亥杰 小组 11 _________

时间 2015 年 12 月 17 日 成绩 _____________________

上海大学 生产工程实验中心 2015-11

•实验概述 切削过程中，会产生一系列物理现象，如切削变形、切削力、切削热与切削温度、刀具 磨损等。对切削加工过程中的切削力、切削温度进行实时测量，是研究切削机理的基本实验 手段和主要研究方法。通过对实测的切削力、进行分析处理，可以推断切削过程中的切削变 形、刀具磨损、工件表面质量的变化机理。在此基础上，可进一步为切削用量优化，提高零 件加工精度等提供实验数据支持。

通过本实验可使同学熟悉制造技术工程中的基础实验技术和方法，理解设计手册中的设 计参数的来由，在处理实际工程问题中能合理应用经验数据。

二•实验目的与要求 1.掌握车削用量 U c、f、a p ,对切削力及变形的影响。

2.了解刀具角度对切削力及变形的影响。

3.理解切削力测量方法的基本原理、了解所使用的设备和仪器。

4.理解切削力经验公式推导的基本方法，掌握实验数据处理方法。

三•实验系统组成 实验系统由下列设备仪器组成 1、微型数控车床 KC0628S 2、车床测力刀架系统(图 1),包括(1)车削测力刀架(2)动态应变仪(3)USB 数据采集卡(4)台式计算机

四、实验数据记录与数据处理 1.切削力测量记录表 1 实 验 条 件 工件材料 铝 工件直径 30 刀 具 /、结构 材料 规格 前角 后角 副后 角 主偏 角 副偏 角 刃倾 角 外圆车刀 :硬质合金

序 号 转 速(rpm)切削速度(m/mi n)切削深度(mm)进给量(mm/r)主切削力 Fz(N)背向力 Fx(N)1 ******00

主切削力 背向力切削深度 主切削力 背向力 切削深度

整理采集点并运用 MATLAB 寸数据处理如下:

2.请按指数规律拟合主切削力或背刀力和切削深度、进给量的关系，建立切削 力的经验公式。

答：对已有数据运用最小二乘法进行拟合，得出主（背）切削力关于进给量的双 对数 y=ax+b曲线及参数 , 其中 1、2 为主切削力，3、4 为背向力：

k1= b1= k2= b2= k3= b3= k4= b4= 对已有数据运用最小二乘法进行拟合（由于只有两个数据，故直接取直线求解），得出主（背）切削力关于切削深度的双对数 y=ax+b 的参数，其中 1、2 为主切削 力，3、4 为背向力：

k1= b1= k2= b2= k3= b3= k4= b4= 经上述数据可以计算得 , 其中 1 为主切削力，2 为背向力：

X Fc1 = Y Fc1 = X Fc2 = Y Fc2 = C ap1 = C ap2 = C f 1 = C f 2 = Y C fz2y = C ap1 / f 0 Fc1 =A= C fcy =(C fc1y + C fc2y)/2=+/2=

C fz2x = C ap2 / f 0 Fc2 =A= C fcy =(C fc1y + C fc2x)/2=+/2= 所以：

F cx = C fcx *a p A X Fc2 *f A 综上所述 , 整理得主切削力与背向力的经验公式分别为：

F cy = **f F cx = **f F cy = C fcy *a p A X Fc1 *f A Y Fc1 =**f C fc1x = C f2 / a p0 X Fc2 =A= C fc1y = C f1 / a p0 X Fc1 = A

= Y Fc2 =**f

2.车削加工实训报告 篇二

关键词：长轴,变型,夹具,刀具

0 引言

通常轴类工件长度与直径之比l/d=20~25统称细长轴。随着我国制造工业的飞速发展, 细长轴被广泛应用在智运机械上, 如活塞杆、直线杆、拉杆、导杆、气压杆、印刷导轨、注塑导轨、四注油压导轨……。细长轴的质量直接影响机器的正常运转。由于细长轴刚性差, 车削加工易产生弯曲变形, 在工艺上一直是一个公认的难题, 所以也引起了众多加工单位的不断探讨。在细长轴车削加工工艺中, 通常方法是三爪夹盘夹紧, 车床尾座顶尖顶紧定位, 再通过跟刀架及中心架等工装进行装夹。但通常的工艺技术中存在以下问题:

1) 由于细长轴本身刚性, 装夹在车床上无外力作用也会因自重而弯曲, 再加上外力 (尾座顶尖的稍顶紧) 会增加弯曲度, 顶得稍松, 加工时发颤, 都会出现细长轴有竹节、锥度、菱形等缺陷, 达不到技术要求而报废。

2) 车削中的弯曲变形, 就算有高技能操作者把两端定位顶得松紧适当, 但车削加工中细长轴受车刀3个分力作用也极易发生弯曲变形、振动、扎刀。

3) 容易热变形, 由于细长轴在车削过程中散热性差, 容易产生切削热力线膨胀, 径向分力会迫使工件产生弯曲变形。

4) 刀具几何角度易变化, 加工细长轴刀具的各几何角度都严格控制在一定范围内。但是细长轴切削量较小, 加工时间长, 刀具磨损大, 各几何角度易发生变化也会导致细长轴产生的形位公差和表面粗糙度不合格。

5) 要求具备高超技能的操作者, 其经验丰富, 精力需高度集中, 但劳动强度大, 装夹工件松紧要凭经验, 进刀吃力量要从很小慢慢摸索地增加, 需要不时手摸测试工件是否烫手, 还要注意乳化冷却液的流量……。稍不注意就会出现废品, 生产效率低, 很难保证批量生产。

基于以上问题, 通过研究, 相互学习, 查阅了有关技术资料, 经4次改进设计, 最后提出了一种加工细长轴的新型夹具。改传统用尾座顶尖顶紧定位为尾座拉紧的3点同时均匀来确定夹紧的定位, 并改进了刀具, 确保顺利进行细长轴的车削加工。

1 夹具

1.1 夹具的结构

夹具的结构如图1所示。

1.2 夹具的组成

该夹具的主要部件由夹头2、心轴3、莫氏3号夹具体6、O型密封圈、6205轴承7等组成, 夹头2是三鸥牌夹头, 属于浙江三鸥机械设备有限公司多年生产的高精度产品, 规格为1/2-20;心轴的材质为40Cr钢, 粗车后调质225~260HB;莫氏3号夹具体材质为45号钢;O形密封圈5是氯丁橡胶, 规格为25×2.4, O形密封圈安装槽需光滑、无棱角, 避免O形密封圈损伤。

1.工件2.夹头3.心轴4.盖板5.O型密封圈6.莫式3号夹具体7.6205轴承8.螺母9.车床尾座10.尾座套筒11.螺栓12.垫圈13.轴承大垫圈14.轴承小垫圈15.防松弹簧垫圈

1.3 莫氏3号夹具体的加工要点

莫氏3号夹具体如图2所示。

1) 莫氏3号夹具体中莫氏圆锥是机加工中的国际标准, 它的材质、工艺 (车、磨、研、检) 精度及各部尺寸、形位公差、粗糙度、热处理、硬度、联接用的紧固螺栓都已经标准化, 遵循标准进行制造即可。

2) 除莫氏圆锥之外的准70圆柱体内外圆采用精车 (此部位的粗加工在制作莫氏锥体调质工艺前已同时粗车过, 留余量2.5~3 mm) , 精车时首先把莫氏圆锥打装在C620车床主轴的相应莫氏套内, 以此为定位基准, 然后按图进行精车。

1.4 心轴的加工要点

心轴如图3所示。

1) 材质40Cr钢, 粗车后调质225~260HB。

2) 粗车用YT5车刀, 夹右端, 车M12×1.5及准25圆柱, 留加工余量3mm, 车左端面, 留加工余量1 mm。

3) 夹准25圆柱面, 车M20×1.5圆柱, 留加工余量3 mm, 车右端面, 留加工余量1 mm。

4) 在准25圆柱左端铣出呆扳手紧固用扁, 宽19mm, 粗车后调质。

5) 用YT15车刀, 精车心轴两端面到设计尺寸, 加工B2.5中心定位孔。

6) 半精车用YT15车刀, 车刀装夹对准工件轴线, 车削M20×1.5螺纹后, 将心轴调头装夹 (先用M20×1.5螺帽拧紧在20×1.5螺纹上, 保护已加工好的螺纹) , 再在车床装夹, 车M12×1.5螺纹后用螺纹环规检验螺纹合格, 再车准25圆柱, 留磨削余量0.2 mm。

7) 磨床精磨准25到图纸标注尺寸。

8) 未注粗糙度均为Ra3.2, 未注倒角均清除尖刺锐棱。

1.5 夹具的安装工艺

组装后的夹具安装在尾座套筒内, 先卸下尾座手轮, 把图1中的螺栓11、垫圈12从后面放入, 莫氏3号夹具体靠螺栓11和垫圈12紧固在尾座套筒内, 工件靠夹头2的螺旋转动迫使夹头内三滑动块同步自动定位均匀用力夹紧后, 转动尾座手轮, 使尾座套筒往后退, 把工件拉紧, 装夹完毕, 左端卡盘卡紧, 开始反向走刀。

1.6 夹具工作原理

该夹具用轴向拉紧代替了传统的尾座顶尖顶紧, 消除了工件顶紧弯曲和顶松发颤的问题, 工件拉紧的轴向力和反向走刀的轴向力形成二力同一方向的轴向合力, 从而增强了细长轴加工时的刚性, 减少振动避免了弯曲, 再配合合理的刀具, 从根本上解决了上述细长轴加工的难题, 确保细长轴加工安全可靠, 保质保量, 并提高了生产效率。

2 刀具

加工细长轴的刀具必须切削力小, 以减少径向分力、降低切削温度, 同时刀具必须刀刃锋利、排屑流畅, 从而保证加工细长轴达到技术要求。另外, 刀具的几何角度 (前角γ0、主偏角Κr、刃倾角λs、后角α。) 的选择对加工细长轴加工也很关键。

1) 前角γ0为刀具前面经过主切削刃与基面的夹角, 增大前角可以使车刀更为锋利, 减少切削变形, 并能使切削力和切削热降低, 使切削顺利。在不降低刀尖强度情况下, 粗车时我们采用γ0=15°, 精车γ0=20°都不磨倒棱和刀尖过渡刃。这样可保持刀刃锋利, 切削轻快, 会减少径向分力, 降低切削温度, 从而保证工件不弯曲变形。

2) 主偏角Κr为主切削刃与被加工表面 (走刀方向) 之间夹角, 一般取75°~90°, 我们加工时取85°~88°, 此角作用是影响径向分力的主要因素, 角度大切屑薄, 反之切屑厚, 所以此角度的大小直接影响3个切削分力, 实践证明用调整此角度径向分力可明显下降, 工件不变形。

3) 刃倾角λs为主切削刃与基面间夹角, 作用是控制切屑方向, 影响刀尖强度等, 一般在-10°~+10°内, 我们采用-3°, 实践证明径向分力明显减小, 工件不弯曲变形, 切屑远离工件, 不再缠绕工件, 使工件加工正常进行。

4) 后角α。为主后面与切削平面夹角, 作用是减少主后面与工件的摩擦, 防振, 我们采用6°效果良好。

5) 粗车刀具材质为YT15, 精车刀具材质为W18Cr4V。

3 细长轴的加工工艺

1) 检校坯料为直棒, 平台上可以滚动流畅。

2) 工件左端用三爪自定心卡盘卡紧, 右端进入夹具体 (见图1) 的夹头内孔, 用扳手把住心轴扁处 (用于防止心轴转动) , 用夹头配带的工具转动螺纹夹紧工件后, 取下扳手。

3) 配上跟刀架, 而且架与工件接触研配适当, 开始反向进刀 (车刀由主卡盘开始向尾座方向进给) 。

4) 粗车时刀尖略高于工件中心0.5 mm以上, 精车刀尖等于或略低于工件中心。

5) 车速V=80 m/min, 粗车深度t=0.25~0.35 mm, 进给量s=0.1~0.2 mm, 精车深度t=0.1~0.2 mm, 进给量s=0.05~0.1 mm。

6) 细长轴长度与直径之比大于25, 加中心架或跟刀架, 而且架与工件接触间隙适当。同时, 保证夹头到尾座同轴度0.01 mm。

4 结语

该细长轴的加工方法从根本上克服了细长轴刚性差的弊病, 确保了产品质量, 提高了生产效率, 安全可靠, 大大地提高了经济效益。

此细长轴的加工定位由顶紧改拉紧是根本的改进方法。其中夹头巧用名牌成品件, 使夹具制造工艺简单, 省去设计、选择材料等种种麻烦, 成本低, 调整方便, 使用安全可靠, 是实现细长轴加工定位由顶紧改为拉紧的有力保证。本人通过长时间研究曾经设计过3种夹具, 分别为手工调整三螺杆定位夹紧工件、特制夹紧弹簧定位夹紧工件、用圆柱螺旋弹簧带动斜面上的活动滑块定位夹紧工件等, 目前推荐这种夹具均优于以上3种, 选用这种夹具优点很多, 具有推广应用的价值。

参考文献

[1]王绍林.机械制造工艺与装备[M].北京:中国社会劳动保障出版社, 1999.

[2]王博.浅议细长轴加工[J].金属世界, 2007 (5) :29-31.

3.车削加工实训报告 篇三

关键词：普通车削 数控车削 实训教学 整合

笔者通过教学及研究发现：普通车削和数控车削实训的比例相当，但在实际教学过程中，“双师型”一体化实训教师可以把普通车削和数控车削实训课程教学内容有机整合，从而提高教学效率和学生实训成效。

一、普通车削和实训车削的基础知识可以融合

由于数控（CNC）机床是我国现在机械加工业发展的主力方向，传统的機械加工渐渐地淡出人们的视线，但是普通机械加工确是数控应用的基础。数控机床上的许多加工技能是通过普通车削加工训练形成的，比如车刀的装夹与刃磨、加工工艺的确定、走刀路线的设定等。如果学生在普通车削实训时学习掌握程度较好，那么在数控车削实训时，便能做到游刃有余。所以，在进行普通车削实训教学的过程中，需要强化基础技能的训练。这样，学生在学习数控车削实训时，可以利用已学的知识技能，较容易地接受数控车削中复杂成形面的零件加工，很轻松地做到举一反三，并且对普通车削的基础知识有更深一层的思考和理解。

二、教育学生正确认识数控车削与普通车削实训的关系

在实训过程中，传统的普通车削由于加工特点和工种的限制，给部分学生留下了普通车削实训“脏、累、苦”的印象，所以有些学生不愿动手，宁愿进行数控车削训练，在实训中出现了消极的实训态度，实训效果达不到。这就要求教师在实训教学中，采取鼓励机制，调动学生的积极性，安排普车实训时尽可能结合教学内容，安排一些趣味训练，如车削工艺品等。

三、教师要尝试教学机制的改变

目前，中职学生实训阶段中的实训课题比较简单，相对比较安全，老师在考虑教学成本的前提下根据学校设备和以往实训教学经验给题，与企业生产实际有一定差距，造成学生毕业不能很快都适应企业生产，给企业用人造成一定困难。遇到新课题时，学生往往无从下手，没有更多的创新意识。为此，教师要借助中职新课改的指导思想，大胆尝试“做中学”“学中做”等新的学习方式，切实转变学生学习方式，培育学生学习兴趣；改革管理模式，建立校企合作项目，将工厂的生产产品引入到教学中去，并且尝试在工学交替、“现代学徒制”等理念引领下，灵活多样地探索长短学期制弹性学制；改革实训教学评价体系，对不同的生产实训项目采用不同的质量评价方式。

例如，在实训教学中，教师可以将企业文化引入课堂，把诸如“创造最佳产品和服务”作为技能训练质量评价的目标之一。又如，在实训中教师还可以转换角色，可以扮演一个生产车间的质量主管，从学生中推选质检员，将学习潜移默化地转变为生产经营，按照加工质量检测考核进行实训评价，如此既提高了学生的实训兴趣，又可以让学生尽快熟悉企业生产模式，为他们走上工作岗位打下基础。

四、数控车削与普通车削实训内容的区别

在生产实训教学中，实训教师应清楚地让学生理解两种机械加工之间的区别。

1.加工工艺编制方式不同

数控机床改变了以往普通车削靠操作工人操作的方式，加工工艺设定、走刀路线、车削路线等依靠编程指令自动进行。

2.螺纹加工区别较大

普通车削加工螺纹的形式单一，加工过程不易控制。数控机床不仅能加工任何等距的直螺纹、梯形螺纹、锥螺纹，还可以车削变等距的螺纹。所以在安排实训教学时，教师应考虑到两者区别，有计划性地根据各自特点合理安排实训内容，并且做到两者实训过程中的教学衔接。

五、普通车削与数控车削实训难度的整合

一是在实训中始终贯穿“7S管理”理念 。在进行实训时，教师要给学生灌输“7S管理”理念（整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全、节约），为学生养成良好的职业道德素养、走上工作岗位打下良好的基础，培养学生“干一行，爱一行”的职业情操。

二是在进行普通车削实训与数控车削实训时，要注意两者难度的整合，如在加工单一阶梯轴类零件与加工多形面的轴类零件时，考虑两者的加工工艺安排，有效地安排难度梯度，不让学生产生知识“真空感”。

在普通车削和数控车削实训过程中，教师要处理好两者的实训关系，让数控技术应用专业的实训课程高效优质，为学生架起通往工作岗位的“桥梁”。

参考文献：

[1]宋小春，张木青.普通车床基础操作[M].广州：广东经济出版社，2005.

[2]何强，王炜罡.数控车床实训教学的安全化、适应化改造[J].科技创新导报，2009（21）.

[3]何芳.数控车床操作技能综合实训模块化的改革探讨[J].科技创新导报，2008（6）.

4.金属加工实训报告 篇四

学院：电子信息工程学院专业：机电一体化班级：机电1031班姓名：蒋超学号：10号

实习时间：2、3、4周实训内容（按时间顺序）：钳工、车工

第二周实训：

实习工种：钳工

实习目的：了解钳工工作的几个工序、初步掌握钳工工具的使用和对金属进行简单加工 实习内容：加工一长度为18mm、宽度18mm 的小锤子

加工材料：长20mm、宽度 20mm 高100mm 长方体

加工工具：台虎钳、手锯、锉刀、划针、钻床、游标卡尺、直尺、直角尺。具体操作：

1、锉削。用锉刀在长方体一面锉出一光滑平面，并以此平面为标准面；再以这个标准平面，锉成长18mm、宽18mm 的长方体。

2、划线。在长方体各一画出半径为5mm的半圆，还有各面的倒角；用模型画出圆弧和小锤子的尖端。

3、钻孔。定好圆心，将所加工工件装在钻床上钻孔。

4、扩孔。用扩孔钻对钻出的孔作扩大加工。

5、锯削。锯下 小锤子余下没用的部分。

6、锉削。用圆弧锉刀和平锉刀，把小锤子的前段各部分锉光滑，去掉瑕疵。

7、锉圆角。用圆弧锉在小锤子后端锉半径为3mm的圆角。

8、锉倒角。用平锉把锤子后端锉3×45°的倒角，圆孔锉成1×45°的倒角。

实习心得：个人认为是所有工种中最累的一种，第一次接触到钳工，觉得对手艺的要求很高，劳动强度也比较大，是一种很传统的工种，让我懂得了一句话:“只要功夫深铁杵磨成针”的道理，锻炼了我们浮躁的心理。

第三四周实训

实训工种：车工

实习目的：了解车工工作程序、初步熟悉车床的基本操作

实习内容：加工一个外圆为28mm，有台阶、螺纹、锥度、圆球的圆柱体，台阶长为35mm，螺纹尺寸为M24×3，锥度为10×12°，圆球为半径为14mm。

加工材料：一个长度为105mm、直径为35mm的圆柱体。

加工设备：C6140卧式车床

加工刀具：45°外圆车刀，90°外圆车刀，螺纹车刀，割刀，圆球车刀。

加工用具：直尺，半径规，游标卡尺，螺旋测微仪，垫片，扳手等用具。

具体操作：

1、打开电源，调节变速箱、主轴箱、进给箱参数

2、用三爪自定心卡盘安装工件并校正。

3、选择45°车刀，装刀。

4、对刀。

5、车端面。先粗车端面，然后精车端面。

6、车长度为71mm外圆。选择90°车刀，先粗车3mm两次，依次精车0.5mm、0.3mm、0.2mm，最后外圆精度达到28+0.00-0.05.7、车长度为35mm外圆。同样选用用90°车刀，先粗车3mm一次，依次精车1mm、0.4mm，最后外圆精度达到23+0.70+0.50。

8、车退刀槽。选用4mm宽割刀，对刀，割宽为10mm,直径为20mm+0.05-0.00的退刀槽。

9、车螺纹。对刀，校准，把主轴调到螺纹杆，进给速度调到870r/min , 为了保证加工的尺寸精度，采用试切法车削，然后依次粗车螺纹0.7mm四次，依次精车0.3mm,0.2mm，0.01mm, 直到标准件通过合适位置。

10、车锥度。用45°车刀，调整转盘6°，粗车，在精车，车成10×12°的锥度。

11、工件掉头车8mm退刀槽。换上割刀，校准，用游标卡尺测量，测70mm处，开始切割，车到直径为18+0.00-0.10。

12、换上圆球车刀，利用半径规，依次粗车，精车，车成半径为14mm 的圆球。

13、抛光。

5.数控加工操作实训报告我自己的 篇五

学校：

班级：

学号：

姓名：

伴随着科学技术的不断进步，社会生产力相应的也在大大的提高。自改革开放以来我国就一直在致力于从农业大国向工业大国的转型。2001年我国加入了世贸组织，渐渐成为了世界的制造中心。而在制造业中，机械制造业是主体，也是衡量一个国家的制造水平的重要依据。目前，在我国还是以传统机械加工方式为主，而它现在已经不能满足现代高质量、高精度、高成品率、高效率的生产要求，只有生产制造自动化技术才能达到要求。生产制造自动化技术是先进制造技术的重要组成部分，其核心技术是数控技术。控技术也叫计算机数控技术，目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。它的出现应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用及带来的巨大效益，已经引起了世界各国科技和工业界的普遍重视。随着国内机械制造业的飞速发展，数控机床的使用量的大量增加，对熟练掌握现代数控机床编程、操作和维护的应用型高级技术人才的需求也越来越多。我们都知道，如果要想成为一个合格的数控人才，光有一定的理论基础知识是远远不够的，还必需要有过硬的实际操作能力。因此，在我们即将毕业的时候，学校为我们安排了为期三个月的数控实习。经过这三个月的实习，我对数控技术有了比较实际全面的了解，从中学到了不少数控知识和技术；同时也积累了一定的实际经验，特别是在零件加工质量的保证上，能比较合理的把理论和实际相结合。加工出一个合格的零件，适应社会化生产的要求。下面我就谈谈我们这几个月的实习。

一、实习的目的：

毕业实习是我们在完成本专业基础课和专业课的学习之后，综合运用知识的重要的实践性教学环节，是机电专业必修的实践课程，在实践教学体系中占有重要地位。通过毕业实习使我在实践中验证、巩固和深化已学的专业理论知识，通过对已学知识的运用，加深对相关课程理论与方法的理解与掌握。将学到的知识与实际相结合，运用已学的专业理论知识对实习过程的各项工作进行初步分析，善于观察和分析对比，找到其合理和不足之处。灵活运用所学专业知识，在实践中发现并提炼问题，提出解决问题的思路和方法，提高分析问题及解决问题的能力。掌握实际加工的方法，感受工作气氛，为以后的工作打下坚实的基础。

二、实习的意义：

数控加工操作实训是数控技术专业教学体系不可缺少的教学环节，它是连接理论与实际的桥梁。是我们在毕业时，能独立完成数控实际加工、编程所要经过的必然阶段也是我们在老师的正确指导下，熟练掌握使用数控编程中的各个指令（G、M、S、T、F），根据零件的具体要求，独立自主的完成对零件进行工艺分析。正确、合理的选择切削要素（vc Ap F）。夹具的选择及零件的装夹方式等的重要

阶段。我们在学习使用老师工作经验的同时，能够比较全面、客观的认知理论和实际，区分它们各自的特性及作用。并进一步做出正确、系统的分析，使之合为一体。

三、实习内容：

1.了解数控车床和加工中心的用途，型号，规格。主要成分及其作用。

2.了解数控机床的使用方法及其所用刀具，掌握刀具的安装方法。

3.通过加工中心手动操作，掌握数控面板上各个功能键的功能。

4.通过编写数控车床和加工中心的加工程序，加深理解数控车G代码的功能。

5.了解数控机床的加工范围及装夹工具以及削加工和达到的尺寸精度和表面粗糙度Ra大致范围。

6.了解机床的主要附件的结构特点极其作用。

6.数控车削加工工艺优化研究论文 篇六

经多次试验验证，在对纯镍材料进行加工的过程中，存在刀具磨损严重、使用寿命短、生产效率低下的问题。切削过程中，纯镍材料与刀具的摩擦会产生强烈的震动和高噪声（经检测已超过100dB）。由于刀具的磨损非常严重，在切削一个工件时就要更换十余次刀具。频繁更换刀片造成工件的表面光度不够，只能在加工后期使用锉刀纱布对工件继续打光磨平，浪费了大量人力物力。此外，每次更换刀具都要经历编程、对刀、关闭启动计算机等工序，容易造成计算机故障。事实上，经此工艺加工的工件，不能很好地保障质量，且生产效率低下。如果造成一件工件成为废品，将会产生较大的经济损失。可见，这样进行批量生产时，产品效率和质量均不能保证。因此，探寻优化纯镍的车削加工工艺迫在眉睫。此外，选择采用耐磨性能较好的刀具进行切削时，上述问题仍然存在。因此，还需要寻找新的途径解决上述问题。

3.2纯镍加工时刀具磨损的特点

由试验观察可知，切削纯镍工件时，刀具的磨损主要集中在刀刃附近，且刀刃处的切割热也较高。切削完成后，在副后刀面上会出现一道清晰的沟槽。在切削速度较低的情况下，会出现刀面的磨损，切削面也因较高的切割热而变形，而沟槽的出现会引起强烈的震动和噪声。上述现象会使刀具过早失效，造成加工效率低下、工件表面质量不高、刀具的寿命缩短。3.3纯镍的数控车削加工工艺优化在经历多次探索和尝试后，终于找到了可以解决刀具磨损严重、产生明显沟槽等问题的方法，下面简述这三种新途径。

3.3.1采用涂层硬质合金刀具

在分析刀具磨损成因时，判断镍-钴的亲合会造成刀具的严重磨损。为避免这种状况的发生，决定采用TiN（TiC）涂层硬质合金刀片进行试验。在按照正常的工序加工工件后，于显微镜下观察刀具的磨损程度。结果显示，涂层虽然脱落，但刀具表面无明显的磨损痕迹，且副刀面无沟槽。涂层的脱落可能是牢固度不够，在改进工艺加固涂层后可以取得更好效果。

3.3.2复合聚晶立方氮化硼车削刀

硬质合金会因扩散机理而产生沟槽，采用涂层涂抹合金也增加了刀具成本。经验证，采用复合聚晶立方氮化硼车削刀效果甚佳。复合聚晶立方氮化硼车削刀的硬度与硬质合金刀具相比可以提高20倍，在车削过程中无噪声、无振动，工件表面的光度良好，切屑均匀，无沟槽的产生。分析机理，主要是因为复合聚晶立方氮化硼车削刀硬度高、热稳定性好，因而适于切削纯镍材料。

3.3.3新型陶瓷刀具

山东工业大学研制的新型陶瓷车刀SG5是一种高强度、高热稳定性、高硬度的新型刀具，主要成分是Al2O3-SiC。该刀具硬度是硬质合金刀具的10倍，可以满足切削要求，且成本只有立方氮化硼刀具的1/10，在适用价值和经济适用性上都满足条件，可以经过进一步验证推广。以上三种新方法尚未成熟，有必要进行进一步探讨。但是，这三种方式都具有一定的实用价值，可为数控车削纯镍材料的工艺改进提供一定的借鉴。

4结语

纯镍材料的数控车削加工工艺一直存在刀具磨损严重、噪声大、震动大等问题。解决这些问题，对推进数控车削工艺的发展具有重要意义。本文经分析产生上述问题的机理和成因，提出了三种优化措施。多次试验显示，三种方式基本能解决前述问题，且经济适用性较好，有进一步研究推广的空间。探究纯镍材料的数控车削加工工艺的优化方法有利于推动镍类材料的加工工艺的发展，进而加速数控车削加工工艺的成熟。

参考文献

[1]徐世鹏，李祯.纯镍的车削加工[J].航天工艺，1983，（3）：12-14.

[2]刘藜，陶起伦，李祯.纯镍的车削和断屑切削试验[J].航天工艺，1985，（2）：27-33.

[3]倪春杰.轴上套环的数控车削加工工艺设计及优化[J].兰州石化职业技术学院学报，，（2）：12-14.

7.细长轴车削加工方法探讨 篇七

关键词：细长轴,加工精度,加工方法

1 概述

在机械加工过程中, 有很多轴类零件的长径比L/d>25, 这种轴称为细长轴。细长轴虽然外形并不复杂, 但由于它本身刚性差, 车削时, 在切削力、重力和顶尖顶紧力的作用下, 很容易弯曲甚至失稳。因此, 车削时必须改善细长轴的受力问题, 提高细长轴的加工精度。

2 车削细长轴产生弯曲变形的因素分析

在车床上车削细长轴采用的传统装夹方式主要有两种, 一种是:一夹一顶安装;另一种是:两顶尖安装。这里主要分析一夹一顶的装夹方式。

通过实际加工分析, 车削引起细长轴弯曲变形的原因主要有:

2.1 切削力导致变形

在车削过程中, 产生的切削力可以分解为轴向切削力PX、径向切削力PY及切向切削力PZ。不同的切削力对车削细长轴时产生弯曲变形的影响是不同的。

2.1.1 径向切削力PY的影响

径向切削力是垂直作用在通过细长轴轴线水平平面内的, 由于细长轴的刚性较差, 径向力将会把细长轴顶弯, 使其在水平面内发生弯曲变形.径向切削力对细长轴弯曲变形的影响。

2.1.2 轴向切削力PX的影响

轴向切削力是平行作用在细长轴轴线方向上的, 它对工件形成一个弯矩。由于细长轴的刚性较差, 其稳定性也较差, 当轴向切削力超过一定数值时, 将会把细长轴压弯而发生纵向弯曲变形。

2.2 切削热产生的影响

细长轴的散热性差。在切削热的作用下, 工件轴向尺寸会变热伸长, 如果轴的两端为固定支承, 则会因变挤而产生弯曲变形, 甚至会使工件卡死在顶尖间而无法加工。

因此可以看出, 提高细长轴的加工精度问题, 实质上就是改善工艺系统的受力及受热变形的问题。

3 提高细长轴加工精度措施

3.1 选择合适的装夹方法

3.1.1 采用一夹一顶装夹

在该装夹方式中, 如果顶尖顶得太紧, 除了可能将细长轴顶弯外, 还能阻碍车削时细长轴的受热伸长, 导致细长轴受到轴向挤压而产生弯曲变形。另外卡爪夹紧面与顶尖孔可能不同轴, 装夹后会产生过定位, 也能导致细长轴产生弯曲变形。因此采用一夹一顶装夹方式时, 顶尖应采用弹性活顶尖, 弹性回转顶尖有效补偿工件热变形伸长。当工件热变形伸长时, 工件推动顶尖, 使弹性回转顶尖内的碟形弹簧压缩变形, 工件的热变形伸长得到有效补偿, 工件不易产生弯曲, 车削可以顺利进行。同时可在卡爪与细长轴之间垫入一个开口钢丝圈, 以减少卡爪与细长轴的轴向接触长度, 消除安装时的过定位, 减少弯曲变形。

3.1.2 采用跟刀架和中心架

采用一夹一顶的装夹方式车削细长轴, 为了减少径向切削力对细长轴弯曲变形的影响, 传统上采用跟刀架和中心架, 相当于在细长轴上增加了一个支撑, 增加了细长轴的刚度, 可有效地减少径向切削力对细长轴的影响。

3.1.3 采用轴向拉夹法车削细长轴

采用跟刀架和中心架, 虽然能够增加工件的刚度, 基本消除径向切削力对工件的影响。但还不能解决轴向切削力把工件压弯的问题, 因此可以采用轴向拉夹法。轴向夹拉车削是指在车削细长轴过程中, 细长轴的一端由卡盘夹紧, 另一端由专门设计的夹拉头夹紧, 夹拉头给细长轴施加轴向拉力。

在车削过程中, 细长轴始终受到轴向拉力, 解决了轴向切削力把细长轴压弯的问题。同时在轴向拉力的作用下, 会使细长轴由于径向切削力引起的弯曲变形程度减小;补偿了因切削热而产生的轴向伸长量, 提高了细长轴的刚性和加工精度。

3.2 采用反向切削法车削细长轴

反向切削法是指在细长轴的车削过程中, 车刀由主轴卡盘向尾架方向进给。这样在加工过程中产生的轴向切削力使细长轴受拉, 消除了轴向切削力引起的弯曲变形。同时, 采用弹性的尾架顶尖, 可以有效地补偿刀具至尾架一段的工件的受压变形和热伸长量, 避免工件的压弯变形。

3.3 改装中滑板, 设前后刀架

如图1所示, 两把车刀同时车削, 工件振动和变形小, 加工精度高, 适用于批量生产。

3.4 合理地控制切削用量

3.4.1 切削深度 (ap)

在工艺系统刚度确定的前提下, 随着切削深度的增大, 车削时产生的切削力、切削热随之增大, 引起细长轴的受力、受热变形也增大。因此在车削细长轴时, 应尽量减少切削深度。

3.4.2 进给量 (f)

进给量增大会使切削厚度增加, 切削力增大。但切削力不是按正比增大, 因此细长轴的受力变形系数有所下降.如果从提高切削效率的角度来看, 增大进给量比增大切削深度有利。

3.4.3 切削速度 (vc)

提高切削速度有利于降低切削力。随着切削速度的增大, 切削温度提高, 刀具与工件之间的摩擦力减小, 细长轴的受力变形减小。但切削速度过高容易使细长轴在离心力作用下出现弯曲, 破坏切削过程的平稳性, 所以切削速度应控制在一定范围。

3.5 选择合理的刀具角度

前角γo直接着影响切削力、切削温度和切削功率。增大前角, 可以使被切削金属层的塑性变形程度减小, 切削力明显减小。在保证车刀有足够强度前提下, 前角一般取γ=13°~17°。随着主偏角kr的增大, 径向切削力明显减小, 在车削细长轴时, 一般采用大于60°的主偏角。随着刃倾角λs的增大, 径向切削力明显减小, 常采用正刃倾角0°~+10°, 以使切屑流向待加工表面。

4 结论

车削细长轴时, 只要做到采用合理的装夹方法和加工方法, 正确选择刀具几何角度及切削用量, 恰当的冷却润滑, 就可以保证细长轴的加工精度, 避免返修, 报废情况的发生, 提高工作效率, 节约生产成本。

参考文献

[1]牛军珍, 李菁, 薄瑞峰.细长轴车削加工方法探讨[J].华北工学院学报, 2000 (2) :72-74.

[2]刘静香.张春梅.用轴向拉夹法车削细长轴[J].机床与液压, 2004 (2) :139-140.

8.现场车削加工维修技术探索 篇八

关键词：大型设备 修理 现场车削 加工方法 注意事项

在设备维修过程中，一些大型设备中的大型零件，拆卸起来非常困难，有些设备零件不便拆卸，或拆卸成本过高，而且零件修复难度大、工期长，影响正常生产。为此，笔者针对大型设备修理，在大型零件不拆卸的情况下，通过车削加工维修进行以下探讨。

一、现场车削加工维修技术实施案例

2010年，河北兴泰发电有限责任公司7#机组重要的附属设备72#引风机，由于润滑系统故障，造成风机转子轴远端轴承损坏，装配轴承部位的支承轴颈损坏严重，被迫停运，备用的71#引风机投入运行。按照常规的修理方法必须更换风机转子轴，一根风机转子轴售价十万元。如果拆卸下来进行修复，风机转子轴直径140mm、长6m，加扇叶共4.8t，拆卸非常困难，即便拆卸下来，只能用大型设备加工，难度非常大，工期到少需要15天。针对这种情况，我们对现场进行了仔细观察、分析。根据多年的维修工作经验，为了能够尽快修复72#引风机转子轴，我们提出了采用现场车削加工的修复方案。现场车削加工就是在设备不经过拆卸的情况下，对损坏的零件进行加工，使设备在最短的时间内得到修复，并投入运行，具体情况如下：

1.现场情况

引风机转子轴远端的轴承损坏，支承轴颈配合面已经严重磨损，呈现出块状积瘤和一道道沟痕，最深的沟痕达2.5mm。

2.解决方案

（1）支撑：通过现场分析，确定了利用轴承防尘槽制作安装定位支撑，为车削创造条件。

（2）修复方法：先车削已经磨损的支承轴颈表层部分，再用电焊补焊切除部分，然后进行车削修复。

3.具体方法及效果

（1）支撑：利用轴承座防尘槽加装圆形主支撑板。支撑板中心贯穿活动顶尖导向套，焊接牢固。安装好后的位置是，主支撑板垂直于风机轴工作时的旋转轴线，导向套与风机轴工作时的旋转轴同心。主支撑板镶嵌在轴承座下半部的半圆槽内，足以抵抗向下的压力。但是，顶尖的锥体还会分解出轴向推力。为了解决这一问题，我们在主支撑板的两翼焊接辅助支撑板，分别用螺栓固定在下轴承座的上面，使整体结构合理。

（2）定位：将活动顶尖放入导向套。起吊轴端至中心孔与顶尖对齐，利用压板将顶尖压入中心孔。转动风机轴，检测径向跳动和轴向移动，调整至符合加工要求的状态。此时，我们就成功地完成了定位支撑，为车削加工创造了必要的条件。

（3）修复：安装拖板刀架组合、找正。先使用高速工具钢刀具车削轴颈表层，车至见圆时，再用千分尺测量两端直径，然后检测是否有锥度，根据检测的数据调整拖板底座，调整到两端直径之差小于0.02mm。最后补焊轴颈、车削轴颈达到技术要求。

（4）效果：用两天时间便完成修理工作，比常规修理方法节省工期13天，与购买新转子轴相比节约9万元。

二、现场车削加工的技术要求

一是车削加工。适用工件一般都是回转零件，如：轴类、盘类等，它处在原来工作位置的时候，轴两端径向轴承和推力轴承，绝大多数都能控制它的五个自由度，既要满足车削的基本要求，还要对其进行定位支撑。定位支撑设计实施方案要充分考察基础的受力情况，使其满足车削的基本要求。

二是车削加工需要有安装车刀的刀架和控制车刀移动的纵向拖板，这样才能完成零件外圆的车削。拖板组合连接要有足够的强度和精确的位置度。

三是拖板组合的安装。拖板组合要安装在稳定的基础上，在承受切削力的时候才不会发生振动，保证车削平稳。

四是支撑板的要求。支撑板与刀架结合面要有可供刀架旋转定位的结构，要能够通过拖板的转动调整车刀移动轨迹与工件轴线角度。

五是基准的选择。基准选择的正确与否，决定了加工质量的好坏。有原始轴颈表面时，应尽量选择原始轴颈表面；没有原始轴颈表面时，要使用其他表面作为基准，用千分尺测量，确认一段圆柱度符合加工标准的部位作为基准使用。

六是切削要素的选择。现场加工不可能像普通车床那样得到所需要的转速，零件旋转的动力主要依靠设备的电动机提供，有的转速快，有的转速慢。为了得到满意的切削效果，应通过选择适合的刀具材料和合理的刀具角度来适应转速，还要注意吃刀量不应太大，每一刀完成后都要进行测量，来确认加工余量和形状误差，以便及时调整。

在维修工作中，我们多次应用现场车削加工的方法，对公司的8#汽轮机主轴密封轴颈车削修复，对1#发电机组励磁机滑环都车削修复，对8#机组主调速气门进行了镗孔修复等，取得了很好的效果。

9.细长轴车削变形和加工研究 篇九

【关键词】有限元分析;工艺;夹具

由于细长轴长径比大、刚性差，在车削时，切削热、振动、切削力、重力、切削力等因素对其加工有着重要的影响。如图一所示，饰品机械中的圆柱蜗杆【梭杆】，工件长度为378mm，直径为φ10mm，长径比L/d≈40，表面粗糙度和精度都有较高的要求。如果采用传统的车削方法，车削时易产生振动和弯曲变形，从而严重影响加工的精度和效率。为此，理论上进行变形分析研究，实践中经过大量试验并设计出新型拉紧夹具，采取了一定的工艺措施，可加工精度要求较高的细长轴。

图一  圆柱蜗杆【梭杆】

一 影响细长轴加工变形的因素和常见加工误差

影响细长轴加工变形的因素如图二所示。振动导致切削异常现象，造成细长轴加工表面的各种形状误差，常见的细长轴车削加工误差的分为三类：（1）表面粗糙有细小针叶状的振纹（2）麻花形误差有扭曲的带状振纹（3）竹节状形状和尺寸误差。

图二  多种因素对细长轴精度的影响

二 细长轴车削变形的理论分析

（1）装夹方法

三种装夹方法：一夹一顶方式，前端采用三爪卡盘夹紧、尾部采用弹性活顶尖;两端顶方式，前端采用死顶尖、尾部采用弹性活顶尖;一夹一拉【两端拉】方式，前端采用三爪卡盘夹紧、尾部采用死顶尖定位并采用专用夹具拉紧;这三种方式都采用可调浮动跟刀架作为辅助支承。

（2）受力模型

细长轴车削过程中，切削力及其作用点是动态变化的;为了分析细长轴车削过程中变形，把工件材料认为是理想弹性体，约束进行简化：将卡盘夹紧处简化为固定约束;尾部采用弹性活顶尖顶紧或拉紧的方式，认为顶紧（或拉紧）力是恒定的，顶尖处可简化为一简支约束。

（3）切削力的计算

图三 细长轴车削时受力分析

细长轴车削时受力如图三所示，Fv为主切削力，Ff为进给切削力，Fr为径向切削力，F为总切削力。在切削钢件梭杆时切削力的大小近似计算如下：

Fv≈2000×ap×f=2000×1.2×0.12=288（N）

Ff≈0.25×Fv =0.25×288=72（N）

Fr≈0.4×Fv =0.4×288=115.2（N）

公式中：ap—切削深度，mm;

F—进给量，mm/r;

（4）变形的有限元分析

细长轴车削时受到径向、切向、轴向3个方向的外力，采用有限元法取10个结点，进行径向、轴向即如图三所示的X、Y、Z三个方向的变形进行了分析，分析的结果如图四、图五所示。通过分析，在同等切削条件下，一夹一拉方式加工变形只有一夹一顶方式的1/3—1/5;所以采用一夹一拉【两端拉】装夹方式比其他两种传统装夹方法，可有效地减小振动和变形。

图四 一夹一拉方式细长轴的变形曲线

图五 一夹一顶方式细长轴的变形曲线

三 细长轴加工的工艺方法

3.1 合理选择装夹方法

细长轴加工中常用的装夹方法有：1、一夹一顶方式  2、两端顶方式;用跟刀架或中心架作为辅助支撑来增加工件的刚性，对刚性较好的可以采用，但对于长径比很大的细长轴，由于顶尖的顶力作用，致使轴在加工中受到的径向弯曲力加大，从而使轴的弯曲变形加大。再加之切削热的作用，工件热伸长增大了轴的弯曲变形。因此，一夹一顶的传统方法，加工细长轴，不能很好的消除弯曲变形。一夹一拉【两端拉】方式拉紧力越大加工效果就越好;根据前面的分析可知，由于两端拉力，致使轴在加工中受的径向弯曲力减小，而使轴的弯曲变形减小;即使切削热使工件受热膨胀增长，拉紧力能有效地防止工件伸长变形，因此，一夹一拉【两端拉】方式加工方法与传统加工方法相比，能有效地加工精度。

3.2合理选择切削用量

切削用量对细长轴加工有显著的影响;当工件材料为中碳钢或中碳合金钢，选用刀具材料为YT15硬质合金时的切削用量如下：

（1）切削速度VC的选择：车削细长轴时，一般当VC=60m/mm左右时，容易产生振动。故粗车时，取VC≦50m/min;精车时取VC≧70～100m/min。

（2）进给量f的选择：粗车时取f=0.12—0.2mm/r，精车时取f=0.05—0.08mm/r。

（3）切削深度ap的选择：车削细长轴时，随着ap增大，振动和变形不断增大。故粗车时取ap =0.8-1.2mm，精车时取ap =0.08-0.12mm。

3.3 合理选择刀具几何形状

合理地选择刀具几何形状，能够保证细长轴加工的平稳性，保证零件的加工精度和表面质量。

（1）前角γ。：为减少切削力和切削热，应该选择较大的前角，随着前角的增大，振动随之下降。因此在粗加工中取γ。=15-20°，精车时取γ。=25°-30°。车刀前面磨出R1～2.5的断屑槽，有利于断屑和排屑。

（2）主偏角κr：刀具的主偏角是影响径向切削力的主要因素，在不影响刀具强度情况下，尽量增大车刀主偏角。因此在粗车削细长轴时取κr=80～85°，精车时取κr=85～93°。

（3）主后角α。：后角为4～5°时，对振动有明显的抑制和减弱作用，后刀面超越急剧磨损阶段，达到一定程度的磨损时，会有显著的减振作用。

（4）刃倾角λs：选择正刃倾角，取λs=3°使切削屑流向待加工表面，避免划伤已加工表面并使削屑卷屑效果良好。

（5）刀具圆弧半径rε：刀尖圆弧半径rε增大时，径向切削力随之增大，为避免振动rε越小越好。但随rε的减小，会使刀具寿命降低，同时也不利于表面粗糙度的改善。选择较小的刀尖圆弧半径rε=0.2-0.4。

3.4 使用乳化液进行充分冷却

由于切削热引起零件伸长变形，伸长变形与温升成正比，因此必须有效控制零件温升。采用乳化液对加工工件进行充分冷却、润滑，降低切削热、减小热变形和刀具磨损，从而提高加工精度。

四 细长轴加工的新型夹具【拉具】

图六 细长轴车削加工的夹具【拉具】

1、U型卡圈 2、拉紧螺套 3、莫氏0号顶尖 4、芯轴 5、密封圈 6、端盖螺母 7、推力球轴承 8、单列向心球轴承 9、外调整套筒 10、内调整套筒 11、拉具主体 12、圆螺母M18  13、聯接螺套 14、哈夫卡具 15、螺母M10  16、螺栓M10×25

根据细长轴车削加工易产生振动和变形，而采用一夹一拉【两端拉】方式，能很好地防止弯曲变形，能有效地提高工件的加工精度和加工效率;为此设计了细长轴车削加工的新型夹具【拉具】如图六所示。顶尖3通过莫氏0号锥度与芯轴4配合，芯轴4用推力球轴承7、单列向心球轴承8承受径向力和轴向力。工件加工出工艺台阶如图一所示，顶件3在顶紧工件保证定位精度的同时，又通过U型卡圈1和拉紧螺套2与芯轴4紧密相连;拉具主体11通过联接螺套13和哈夫卡具14与车床尾夹相连，车床尾架在床身上锁紧后，向后拉动夹具实现工件的拉紧。实践证明，用新型夹具【拉具】加工细长轴，很好地防止弯曲变形，能有效地提高工件的加工精度和加工效率。

结 论

通过理论分析和实践中反复试验，采用一夹一拉【两端拉】方式的装夹方法加工细长轴，能够有效地控制振动和变形，改善细长轴的加工质量，保证了加工精度，提高了加工效率。

参考文献：

[1] 刘越. 机械制造技术.化工出版社，2001

[2] 张幼帧. 金属切削原理及刀具. 航空教材编写组.1984

10.圆弧螺杆的数控车削加工 篇十

圆弧螺杆的应用广泛, 如饮料罐装机械、航空传输机械、塑料挤压机械、饲料机械、压缩机等, 以螺杆压缩机为例, 圆弧螺杆主要用于螺杆压缩机转子, 日本、美国等国家对螺杆压缩机的利用率已达压缩机总量的60%~80%, 我国还不到2%。

本文以图1为例, 对该圆弧螺杆进行数控加工工艺及编程分析。

1 圆弧螺杆的结构特点和成形工艺分析

1) 圆弧螺杆的结构特点 (如图2所示) 。

圆弧螺杆的圆弧为R1.5, 螺距为6 mm, 具有牙高较大、螺距较大的特点。

2) 圆弧螺杆的成型。

加工成型螺杆, 只需主轴带动工件匀速转动, 刀具定位点相同, 利用刀具已有的形状即可加工出成型的螺旋线。加工圆弧螺杆则存在一定的复杂性, 一方面要保证主轴带动工件匀速转动, 另一方面刀具须走定位点形成成型线。

2 圆弧螺杆加工工艺分析

现具体分析圆弧螺杆螺纹部分的加工工艺与程序编制。

1) 工件的装夹。为了提高工件的刚性, 根据该零件的形状特点采取利用心轴与M27×1.5螺纹配合, 卡盘夹紧心轴的装夹方法, 如图2所示。

2) 加工方法。在实际的加工过程中, 由于深度不断加深, 刀具与螺纹两侧面接触面积会越来越大, 刀具受力增大, 轻则加快刀具的磨损, 产生振动, 重则出现扎刀、崩刀、断刀, 甚至出现损坏工件现象。为了减少刀具在加工过程中有受力程度, 在加工的时候采取分层车削的方法 (每层切深根据刀具性能而定) , 如图3所示。

3) 刀具的选用。此丝杆的牙形为圆弧形, 所以在加工的时候选用刀尖圆角为0.4 mm的切槽刀进行粗车, 选用刀尖圆角为0.2 mm的切槽刀进行精车, 均采用硬质合金刀具 (如图4、图5所示) 。

3 程序编制

粗车程序:

4 结语

总之, 为了提高了加工效率和保证加工质量, 从机床、刀具、切削液、工艺路线制定等方面都要能够得到保证, 然后采用数控车削宏指令和变量编程进行分层车削加工圆弧螺杆螺纹, 将螺杆的牙型槽按一定的深度分成若干层, 分层地进行加工, 使每次车削的切削用量基本一样, 使得切削力基本相同, 从而降低了切削刀具的受力程度, 减少刀具磨损, 顺利地完成螺杆车削, 达到客户的要求。

参考文献

[1]曾福辉.变导程螺杆的数控车削加工[J].机械工程师, 2008 (5) :149-151.

[2]潘应晖.变螺距螺纹数车编程[J].四川理工学院学报:自然科学版, 2010 (2) :227-230.

11.浅谈多线蜗杆的车削加工 篇十一

1 多线蜗杆的定义和有关参数

沿两条或两条以上，在轴向等距分布的螺旋线所形成的蜗杆叫多线蜗杆。我单位常用备件中，有一种多线蜗杆的有关参数是：蜗杆形式ZA阿基米德蜗杆、轴向模数m=4、头数z=5齿形角γ=20°、导程角21°2′17″实属高难度多线蜗杆。

2 多线蜗杆加工步骤

2.1 加工蜗杆刀具几何形状分析

刀具的材料选为高速钢(W 18Cr4V)，它是一种含钨(W)、铬(Cr)、钼(M o)、钒(V)等合金元素较多的工具钢，具有较高的强度、韧性、耐磨性和红硬性的刀具材料。

(1)蜗杆粗车刀要适应工件加工余量大切削深度大、切削轻快防止振动的特点，合理选择车刀几何参数，可磨削出5～10°的径向前角，为了便于左右切削并留有精车余量，刀尖宽度应小于槽底宽度，刀尖角若小于牙形角角度为29°30′，两刀尖适当倒圆，径向后角α=6～8°，根据导程角21°2′17″磨削出合理的后角。

(2)蜗杆精车刀要求刀尖角等于牙形角，两侧切削刃应平直、径向前角为0°，刀刃要锋利，刃磨后要用细油石精心研磨，使刀面有较高的表面粗糙度。

(3)车刀安装时要保证刀尖通过工件的中心，保证牙形角准确要用万能角度尺校正，防止车刀造成半角误差。必须把车刀两侧切削刃组成的平面装在水平位置上，并且与蜗杆轴线在同一平面内。伸出的长度要适中用刀架上的紧固螺钉压紧，防止在加工过程受切削力影响车刀松动。

2.2 合理调试车床的床鞍、中托板、小托板的间隙，以防止车削时车刀移位和发生振动

调试好切削液确保刀具充分冷却，减少切削热对刀具的磨损，(切削液是把乳化油用15～20倍的水稀释而成，这类切削液的粘度小、流动性好、可以吸收大量的热量，冷却刀具和工件，提高刀具寿命，减少热变形。)

3 蜗杆加工工艺路线

3.1 蜗杆的粗加工

粗加工蜗杆不仅要保证切削顺利、进刀精确速度快，要做到“刀刀满负荷、趟趟不跑空”，还要保证多线蜗杆的形状、尺寸、位置精度。采用左右车削法车削加工第一条螺旋线，车刀左右两个刀尖沿着齿形两侧面斜进，一层一层车至齿根圆，两侧面留约0.4m m精加工余量。开始粗车第二条螺旋线(以导程为12.56m m开始分头)将开合螺母分离，用手摇动大托板向前精确移动一个母丝杆的螺距，重新合上开合螺母，刀具正好移动12m m，已经入第二条螺旋槽，但与导程12.56m m差0.56m m这时将小托板向前移动0.56m m刚好满足导程尺寸。刀具进入第二条螺旋槽的位置再开始进行粗加工，以此方法加工剩余的3、4、5螺旋槽。

3.2 蜗杆的精加工

精加工多线蜗杆之前，对先精车某一个侧面要有选择，经个人验证首先测量牙型中齿顶宽较小，其次再测量这个齿形两边螺旋槽宽度，应选择螺旋槽较宽的齿顶宽较小的那个牙型侧面作为精车的第一个侧面，把这个牙型侧面加工达到粗糙度要求再精确移动一个周节，精车另一条螺旋槽同一个侧面，同样加工完剩余侧面，此方法可防止出现精车余量不够的现象。加工对面时要控制好齿厚尺寸，分线精度可用测量两个法向齿厚加上一个螺旋槽宽度，一一测量比较结果，它们的差值就是分线误差，可控制在公差范围内。

4 蜗杆齿厚测量及车削注意事项：

用齿厚游标卡尺测量蜗杆法向齿厚，测量时把齿高卡尺读数调整到齿顶高尺寸，法向卡入齿廓，齿厚卡尺的读数为蜗杆分度圆直径的法向齿厚。多线蜗杆车削时应注意以下几点：

(1)车削多线蜗杆时，应首先完成每一条螺旋槽的粗车后，再开始精车。

(2)车削每一条螺旋槽时，车刀切入的深度应该相等。

(3)用左右车削法车削时，为了保证多线蜗杆的齿距精度，车刀左右移动量要相等，应注意小刻度盘的起始数值要一致。

5 结束语

使用此操作法可达到以下效果：可高质量高效率完成多线蜗杆加工，提高2倍的劳动效率，保证加工质量，降低成本。可保证五线的分头精度，解决小托板分头移动长度不够的弊端，减少误差提高分线精度。这种分线方法效果好，操作方便，容易掌握。成功的避免刀具“扎刀”现象，防止螺旋线侧面产生波纹，提高了表面粗糙度。此方法适用于梯形螺纹，矩形螺纹等各种多线螺纹的加工。

摘要：针对我单位常用备件“五线蜗杆”加工中的困难:分线精度及齿厚累积误差进行工艺分析,并提出相应的加工方法。

关键词：蜗杆,机床,量具,刀具角度,加工工艺

参考文献

[1]《机械设计手册》,机械工业出版社,1991.

12.车削加工实训报告 篇十二

《仿形车固定循环加工教学设计》

【授课班级】中职数控技术应用专业二年级学生 【学生人数】 40人

【教 材】《数控车削编程与操作训练》

【教学内容】 复合固定循环加工工件轮廓—仿形车复合固定循环 【授课形式】 课堂教学 【授课时间】 4个课时 【教材分析】

根据目前职业教育以能力为本位、技能为核心、培养学生关键能力为重点的指导思想，要求学生对中等复杂程度的零件进行编程与加工，高等教育出版社教材《数控车削编程与操作训练》正是达到此目标的核心教材，本课选自单元三复合固定循环加工工件轮廓中的课题三仿形车复合固定循环 【学情分析】

本课是针对中职学校数控专业二年级学生来设计的。作为将来的高级技术工人，在校学习期间必须具备为一定的动手操作能力。该班学生对数控加工技术充满好奇，具有一点的钻研挑战精神，但他们缺乏自良好的学习习惯，并且基础知识薄弱。因此我在教学中采用了信息化手段，使得抽象的内容形象化，易于不同层次的学生学习。【教学目标】

通过本次课的学习，使学生掌握加工外圆轮廓时车刀的合理选择，为以后复杂零件加工奠定基础。

（一）知识目标

1、了解零件的加工工序；

2、理解并掌握G73、G70指令的使用方法；

（二）能力目标

1．制定合理的加工工艺路线；

2、熟练操作操作机床，加工零件。

（三）情感目标

1、养成严格遵守安全操作规程的职业意识；

2、在加工操作中获得成功的喜悦和乐趣；

3、激发学生探究加工较高技术要求轴类零件的兴趣； 【教学重难点】

重点：仿形车复合固定循环指令G73的综合应用。难点：G73指令的参数设定

关键点：理论知识向实践应用的转化

突破难点的关键：小组展示，组内、组外互助，讨论并分析解决重、难点内容。【教学方法】

任务驱动法： 任务驱动教与学的方式，能为学生提供体验实践的情境和感悟问题的情境，围绕完成国际象棋-马的外轮廓加工为任务展开学习，以国际象棋-马的加工完成结果检验和总结学习过程，改变学生的学习状态，使学生主动建构探究、实践、思考、运用、解决、高智慧的学习体系。

演示教学法：通过相关教学视频，使学生获取模拟加工中所需要的知识。提高学生的学习兴趣、培养学生观察能力和抽象思维能力，减少任务完中的困难。小组合作探究学习法：在以小组为单位的组合练习与展示中，通过提出问题、发现问题、讨论研究等探究性的活动，获得知识、技能。小组内取长补短，共同学习，共同进步，增进感情交流。【教学设备】

多媒体电子教室软件、多媒体教室、局域网、电脑。

【设计思路】 本教学设计思路由两个方面进行：

一、以学生为主、老师为辅、信息化为手段的三环一体的“一体化”教学模式，让学生在做中学，学中做；

二、利用信息化技术在视觉、听觉独特地优势，让学生在玩中学、乐中学。

【设计特色】 使用信息化教学手段，使学生猎取更多的教学资源，从而开阔学生的视野，增强学生对知识的理解力和求知欲；学生通过视频资料最大程度的激发学生对本次课的学习兴趣，整个教学过程环环相扣，循序渐进很自然的就完成了学习任务。【教学设计框架】

课 前 准 备 教学步骤： 教学环节 设计思路

一、课前准备：（晚自习）

1、通过电子白板播放视频《技术牛人教你纯 手工制造：唯美的国际象棋》激发学生的学习兴趣。运用蓝墨云班课进行任务布置，学 生到国家机制资源库学习的平台下载学习工作 页，进行知识点的预习。

2、任务引入

本校国际象棋社团在举行国际象棋比赛时，不慎 将国际象棋的棋子“国际象棋-马” 丢失。现找到 数控加工专业学生（本班学生）帮忙加工出“国际 象棋-马” 的底座。

现在要求大家运用G73指令编写加工程序。E:准备图片图片2.png 然后由钳加工专业的学生运用锉削、磨削的方 法将“国际象棋-马” 的棋子加工出来。

利用视频、任务布置和学习的平台引导学生有目的性、针对性地预习，并考虑问题的解决方法。突出了职业教育的指导思想，让学生快乐学习。使用信息化教学手段，使学生猎取更多的教学资源，从而开阔学生的视野，增强学生对知识的理解力和求知欲 采用小组合作学习法，提高学生的团队意识

2、通过国家级机制资源库教学平台下载本次课程的学生工作页，明确任务，整合信息化资源供学生学习.3、通过QQ群汇报预习情况

二、课堂实施：(180分钟)

1、制定计划 小组合作，进入自主学习阶段。（各个小组分工协作完成加工工艺和刀具的选择。）

2、小组展示、决策可行性实施方案 小组展示，进入决策阶段。（各个小组通过展示加工工艺卡，讨论明确加工刀具、加工路线和加工程序等。）通过小组展示锻炼学生的语言表达能力。提升学生的职业技能素养。设定PK情景，提升学生学习积极性。

组间PK，决策出最优加工方案。

3、仿真模拟加工 学生活动：在仿真教室，运用智慧职教虚拟工厂，让学生对决策阶段的加工工序进行仿真验证，寻找在课前学习中的不足，发现并解决在仿真中出现的问题。教师活动：观察多媒体电子课堂软件，总结出学生学习过程中的各种问题。（1）共性问题 ①循环指令中参数不合适，造成程序无法运行。②机床运动达到了极限，出现撞刀现 在数控仿真模拟加工时指令参数的设定是往届学生都遇到过的问题，特将此问题归为难点问题所在。仿真加工报警，利用展示直观展现出的错误。

象。③起点半径和终点半径之差超过规定值。（2）分析原因、给出解决方法 ①明确指令格式及参数设定。②检查对刀参数。③检查计算基点坐标计算结果。

4、实践加工操作 ①教师示范演示 重点强调加工流程及安全操作规程。②学生实践加工

5、总价评价 首先进行自检与互检，通过实际测量发现自己和他人存在的问题，讨论交流并完成实习报告单，然后教师抽检，并对抽检的样品与实习报告单中出现的共性问题进行点评。最后小组内自评、小组之间评价、教师评价并完成评价表的填写，通过QQ群等交流平台，学生可以及时查看本次课的表现。组内、组外互助，层层剖析，教师引导，发现产生问题原因并予以问题解决。从而突破重点。让学生直观的观察加工流程。明确重点、突破关键点。学生自主实践加工，合理分工，查找学习过程中的不足，查缺补漏，完成既定教学目标。采用小组学习法完成任务的实施阶段，教师观察学生的表现，借助学生管理系统对学生进行评价。

三、课后提升：（30分钟）①完成实习报告单。②登录学习的平台、完成作业。③上传作业至云班 课，并进行自评与互评。④通过QQ群，微信群等交流平台进行讨论交流，发表个人感想。

七、课后作业： 任务描述：根据零件图完成国际象棋-象的加工工艺设计。教师借助教学平台和QQ群及时回答学生课下学习时遇到的苦难，使得课堂不受时间空间限制，得到有效的延伸。巩固所学知识，提高学习深度。【教学反思】

本次课体现了运用信息化教学手段努力提高学生专业技能的教学理念。1.信息化教学手段的使用教，开阔学生的视野，增强学生对知识的理解力和求知欲。

2、学生学习积极性高，活跃度好提高了学生的合作意识。

3.学生对知识点理解透彻，对在学习过程中的发现的重、难点都得到了解决，达到了预期的学习效果

13.阀芯内螺纹轴数控车削加工 篇十三

1.1 零件图分析

阀芯内螺纹轴为典型的带有内螺纹孔及外成型面的轴类零件, 结构形状较复杂、精度要求高, 适合在数控车床上加工。

零件加工的难点在于槽底尺寸为Φ24±0.05的凹槽型面及两侧, 以及M27Χ1.5-6G内螺纹的加工。轮廓表面要通过粗车和精车, 逐步达到精度要求。特别是凹槽两侧30°斜面、R3及R7圆弧的加工, 要注意刀具与工件间的干涉, 选择副偏角大的尖形外圆车刀分层车削, 从左右两个方向或者需要调头装夹加工, 才能逐步达到要求。所以加工过程中零件需要调头安装, 或者一次装夹但要分别使用左、右偏刀加工凹槽左侧及右侧形面。

1.2 零件装夹定位分析

第一种方案:用三爪自定心卡盘辅以顶尖, 两次装夹。

为避免使用右偏车刀的不便, 采用分两次装夹, 先夹住零件毛坯左端外圆, 依次粗车右端Φ44-0.025圆柱表面至Φ44.5*55及外凹形槽槽底Φ24及两侧面去除余量 (留精车余量0.5-1mm) ;钻孔Φ20, 内孔车刀镗底孔及内切槽刀加工4*Φ32螺纹退刀槽, 螺纹车刀车内螺纹M24Χ1.5-6G, 再用35°V型刀片车刀加工Φ24±0.05及左侧的R3和30°锥面 (见图2所示) ;切断零件后调头包铜皮夹住Φ44-0.025外圆表面找正后夹紧 (采用一夹一顶) , 依次车削出左端倒角、Φ48-0.03外圆, 以及中间Φ24±0.05mm凹槽右半部分及R3圆角、R7凸圆弧面、Φ44-0.025圆柱表面。

第二种方案:用三爪自定心卡盘辅以顶尖, 一次装夹。

该方案和方案一不同之处是对于零件中间凹槽的加工, 分别使用左、右偏刀在同一次安装中先后加工出凹槽的槽底及左侧 (R3圆弧、30°斜面) 、槽底及凹槽的右侧 (R3、R7圆弧) 。

另外, 也可采用先以切槽刀切除凹槽大部分的余量, 但要在槽底及左右两侧留精加工的余量;再用左 (右) 偏尖形车刀加工出凹槽最终形状及尺寸。其特点是用外圆切槽复合循环 (G75) 指令编程, 加工效率较高。

1.3 工艺路线设计

方案一:

(1) 如图1示, 夹工件毛坯左端外圆;1) 用内孔车刀加工出M27x1.5-6G内螺纹底孔, 包括孔口倒角C2;换内切槽刀切螺纹退刀槽4xΦ32;粗、精车内螺纹直至与阀芯螺纹轴良好旋合;2) 右端用顶尖定位, 用35°尖形车刀加工出凹槽底部及左侧, 包括Φ25.5、R3圆角及30°角度斜面;注:凹槽中间可以先用切槽刀加工出宽18、深10的槽, 见方案三。3) 换93°外圆车刀加工右端Φ44外圆表面;4) 切断, 留1mm余量 (长度71mm) ;

(2) 如图3示, 零件调头, 夹零件右端 (Φ44x30) , 1) 以35°尖头车刀车出凹槽底部及右侧, 包括Φ24±0.05、R3及R7圆弧;2) 用93°外圆车刀加工右端面保证总长, 倒角C2及Φ44外圆表面。

方案二:

如图3示采用“一夹一顶”安装。

(1) 用35°左偏尖形车刀加工出凹槽槽底及左侧;

(2) 换35°右偏尖形车刀, 加工出凹槽槽底及右侧;

(3) 移出顶尖, 垫铜皮夹Φ44外圆表面, 分别加工出内螺纹底孔、螺纹退刀槽、M27x1.5螺纹;

(4) 用93°外圆车刀车两端Φ44外圆表面;

(5) 加工左端C2倒角, 切断;

(6) 零件调头, 车断面, 保证总长。

方案三:

同方案一和方案二不同之处是对于零件中间凹槽的加工, 方案三采用先以切槽刀切除凹槽大部分的余量, 再用左 (右) 偏尖形车刀加工出凹槽最终形状及尺寸。其特点是用外圆切槽复合循环 (G75) 指令编程, 加工效率较高。

2 加工程序的编制

分两次安装的加工程序如下;

车右端外圆表面及车左端面 (切断后) , 螺纹底孔及孔口倒角, 倒角C2和外圆的程序省略。

一次安装的外轮廓加工程序 (其它表面加工程序相同) 如下:

车螺纹底孔及孔口倒角、车内螺纹、车右端外圆表面, 以及零件调头用93°外圆车刀加工右端面保证总长, 倒角C2及Φ44外圆表面的程序, 同前面“分两次安装”。

参考文献