切斷操作時應注意的事項:

(1) 用手動進刀切斷時,應注意走刀的均勻性,並且不得中途停止走刀,否則車刀與已加工麵不斷產生摩擦,造成迅速磨損。 如果加工中必須停止走刀或停車,則應先將車刀退出。

(2) 用卡盤裝夾工件切斷時,切斷位置應盡可能靠近卡盤。 否則容易引起振動,或使工件抬起壓斷切斷刀。

四、 技能訓練——階台軸車削

本次訓練工件為如下圖2111所示的階台軸工件。

1 零件工藝分析

形狀分析:本工件為一短階台軸,采用三爪自定心卡盤安裝工件;

精度分析:本工件直徑尺寸精度要求較高、其餘要求一般,無特殊技術要求。

工藝分析:

(1) 根據工件形狀和毛坯特點,采用三爪自定心卡盤裝夾棒料,加工後切下工件。

(2) 根據工件直徑精度要求,采用粗精分開的原則,精車餘量為1mm。

未注倒角

C0.5

設計

審查階台軸

材料45鋼

比例1∶1

工藝

批準鬆陽××機械製造公司

圖2111階台軸零件圖

2 工量具清單(見表211)

表211工量具準備清單

類型

名稱、規格

備注

工夾具

三爪自定心卡盤

量具

遊標卡尺0~150mm;鋼直尺150mm;千分尺0~25mm,25~50mm

刀具

45°車刀YT5;外圓粗車刀YT15;外圓精車刀YT15;高速鋼4mm切斷刀片

配切刀盒

3 工藝步驟

加工工藝過程見表212。

表212階台軸車削工藝過程

工序

工步

加工內容

加工圖形效果

加工要點

1

用三爪自定心卡盤裝夾工件

工件伸出長度

80mm

2

粗車外形

1 用45°彎頭車刀車平端麵

2 用粗車偏刀,試切法控製直徑尺寸

3 用刻線法控製長度尺寸

(續表)

工序

工步

加工內容

加工圖形效果

加工要點

3

精車外形

1 用精車偏刀

2 用測量法控製直徑和長度尺寸

4

1 切槽

2 倒角

3 切斷

1 用刻度盤和測量法控製槽底直徑

2 注意用45°彎頭車刀的安裝角度、倒角寬度

3 注意控製切刀的幾何角度、安裝及進給速度

檢驗

4 評分標準及記錄表(見表213)

表213評分標準及記錄表

尺寸類型及權重

尺寸

配分

學生自評

學生互評

教師評分

檢測

得分

檢測

得分

檢測

得分

直徑尺寸30

360-0.039

12

240-0.052

9

200-0.052

9

長度尺寸24

20+0.0640

10

17

7

65±0.1

7

倒角6

C1.2(2處)

4

C2

2

切槽5

4×2

5

切斷5

切斷

5

表麵粗糙度20

Ra 3.2(3處)

12

其餘Ra 6.3

6

Ra 12.5

2

(續表)

尺寸類型及權重

尺寸

配分

學生自評

學生互評

教師評分

檢測

得分

檢測

得分

檢測

得分

安全紀律10

安全

5

紀律

5

100

注:每個精度項目檢測超差不得分。

任務22多階台軸的車削

一、 用一夾一頂裝夾工件

1 一夾一頂安裝方法

車削加工前,必須將工件放在機床夾具中定位和夾緊,使工件在整個切削過程中始終保持正確的安裝位置。由於軸類工件形狀、大小的差異和加工精度及數量的不同,應分別采用不同的裝夾方法(本節隻介紹最為常用的一夾一頂裝夾工件)。

對於一般較短的回轉體類工件,較適用於用三爪自定心卡盤裝夾,但對於較長的回轉體類工件,用此方法則剛性較差。因此,對一般較長的工件,尤其是較重的工件,不能直接用三爪自定心卡盤裝夾,而需用一端用卡盤夾住,另一端用後頂尖頂住的裝夾方法,如圖221所示。這種裝夾方法稱為一夾一頂裝夾。

采用一夾一頂裝夾工件,其特點是裝夾剛性好,能承受較大的軸向切削力,安全可靠。

圖221一夾一頂車軸類工件

2 一夾一頂車軸類工件時的工藝要求

一夾一頂車削軸類工件時,為了保證零件的技術要求、保護機床、保護工具,應注意以下幾點:

(1) 工件端麵必須鑽中心孔。

(2) 為了防止工件由於切削力的作用而產生軸向位移,必須在卡盤內裝一限位支承(見圖222(a)),或利用工件的階台作限位(見圖222(b))。

圖222一夾一頂安裝工件

(3) 卡盤夾持部分不宜過長。

一夾一頂安裝軸類零件,若卡盤夾持工件的部分過長(見圖222(a)),卡爪與後頂尖一起將重複限製工件繞Z軸和Y軸的轉動自由度,因此,當卡爪夾緊工件後,後頂尖往往頂不到中心處。如果強行頂入,工件會產生彎曲變形,加工時,後頂尖及尾座套筒容易搖晃。加工後,中心孔與外圓不同軸。當後頂尖的支承力卸去後,工件會產生彈性恢複而彎曲。因此,用一夾一頂安裝工件時,卡盤夾持部分應短些。

(4) 車床尾座的軸線必須與車床主軸的旋轉軸線重合。一夾一頂安裝軸類零件,若車床尾座的軸線與車床主軸的旋轉軸線不重合,車削外圓後,用千分尺檢測會發現,加工的外圓一端大一端小,是一個圓錐體,產生錐度。前端小後端大,稱為順錐,反,稱為倒錐。

(5) 車床尾座套筒伸出長度不宜過長,在不影響車刀進刀的前提下,應盡量伸出短些,以增加工藝係統的剛性。

二、 頂尖和中心孔的使用

1 頂尖的類型

頂尖是用來確定中心,承受工件重力和切削力。根據頂尖在車床上裝夾位置的不同,可分為前頂尖和後頂尖。

(1) 前頂尖

前頂尖裝在主軸錐孔內隨工件一起轉動,與中心孔無相對運動,不產生摩擦,故無須淬火。前頂尖有兩種:一種是直接安裝在車床主軸錐孔中;另一種是用三爪自定心卡盤夾住一自製的有60°錐角的鋼製前頂尖(見圖223)。這種頂尖卸下後再次使用時必須將錐麵再車一刀,以保證頂尖鋸麵的軸線與車床主軸旋轉中心同軸。

圖223前頂尖

(2) 後頂尖

後頂尖裝在尾架套筒內,分固定式頂尖(又稱死頂尖)(見圖224)和回轉式頂尖(又稱活頂尖)(見圖225)兩種。

① 固定頂尖的結構,如圖224(a)、(b)所示,其特點是剛度高,定心準確;但與工件中心孔間為滑動摩擦,容易產生過多熱量而將中心孔或頂尖“燒壞”,尤其是普通固定頂尖,如圖224(b)所示。因此,固定頂尖隻適用於低速加工精度要求較高的工件。目前,大多使用鑲硬質合金的固定頂尖,如圖224(a)所示。

圖224固定頂尖

圖225回轉頂尖

② 回轉頂尖,如上圖所示。這種頂尖將頂尖與工件中心孔之間滑動摩擦改成頂尖內部軸承的滾動摩擦,能在很高的轉速下正常工作,克服了固定頂尖的缺點,應用較為廣泛。但是,由於回轉頂尖存在一定的裝配累積誤差,且滾動軸承磨損後會使頂尖產生徑向圓跳動,從而降低了定心精度。

2 中心孔的類型

一夾一頂車削軸類工件時,用後頂尖安裝支頂工件,必須在工件端麵上先鑽出中心孔。

中心孔的種類及用途:

國家標準GB\/T 145—2001規定,中心孔有A型(不帶護錐)、B型(帶護錐)、C型(帶螺孔)和R型(弧形)4種,部分型號如圖226所示。

圖226A型和B型中心孔

(1) A型中心孔由圓柱孔和圓錐孔兩部分組成,圓錐孔的圓錐角一般是60°(重型工件用90°)。它與頂尖配合,用來承受Ⅰ件質量、切削力和定中心,圓柱孔用來儲存潤滑油和保證頂尖的錐麵和中心孔的圓錐麵配合緊密,不使頂尖端與中心孔底部相碰,保證定位正確。精度要求不高,不需要保留中心孔的軸類工件車削,一般采用A型中心孔。

(2) B型中心孔是在A型中心孔的基礎上,端部另加上120°的圓錐孔,用以保護60°錐麵不致碰毛,並使端麵容易加工。B型中心孔適用於精度要求較高、工序較多、需要保留中心孔的軸類零件精加工。

(3) *C型中心孔是在R型中心孔的60°錐孔後加一短圓柱孔(保證攻製螺紋時不致碰毛60°錐孔),後麵有一內螺紋。當需要把其他工件軸向固定在軸上時,可采用C型中心孔。

(4) *R型中心孔的形狀與A型中心孔相似,隻是將A型中心孔的60°圓錐改成圓弧麵。這樣與頂尖錐麵的配合變成線接觸,在裝夾軸類工件時,能自動糾正少量的位置偏差。輕型和高精度軸上采用R型中心孔。

中心孔的尺寸按GB\/T 145—2001規定。中心孔的尺寸以圓柱孔直徑d的基本尺寸為標準,中心孔的大小,即圓柱孔直徑d的基本尺寸。

中心孔是軸類工件精加工(如精車、磨削)的定位基準,對工件的加工質量影響很大。中心孔圓度差,則加工出的工件圓度也差;中心孔錐麵粗糙,工件表麵粗糙度值也大。因此,中心孔必須圓整,錐孔表麵粗糙度值小,角度正確,兩端的中心孔必須同軸。對於要求較高的中心孔,還需經過精車修整或研磨。

3 中心鑽的使用方法

中心孔一般是用中心鑽直接鑽出。常用的中心鑽用高速鋼製造,如圖227所示。直徑6.3mm以下的中心孔,通常用整體式中心鑽直接鑽出。直徑較大的中心孔,通常用相應的鑽頭、圓錐形锪鑽配合加工而成。中心鑽可用鑽夾頭夾持,然後直接或用錐形套過渡插入車床尾座套筒的錐孔中。

圖227中心鑽

(1) 鑽中心孔的方法

常用的鑽中心孔的方法:在車床上鑽中心孔。

把工件夾在卡盤上並找正,工件盡可能伸出短些;車平端麵不留凸頭;選擇較高的工件轉速,然後緩慢均勻地搖動尾座手輪,鑽出中心孔。待鑽到尺寸後,讓中心鑽保持原位置不動數秒,使中心孔圓整後再退出;或輕輕進給,使中心鑽的切削刃將60°錐麵切下薄薄一層切屑,以減小中心孔的表麵粗糙度值。鑽中心孔的過程中還應注意勤退刀,及時清除切屑,並進行充分的冷卻潤滑。此種方法適用於直徑較小、質量較輕的軸類工件。

(2) 中心鑽折斷的原因及預防

鑽中心孔時,由於中心鑽切削部分的直徑較小,承受不了過大的切削力,稍不注意就容易折斷。導致中心鑽折斷的原因有:

① 中心鑽軸線與工件旋轉軸線不一致,使中心鑽受到一個附加力的影響而彎曲折斷。通常是由車床尾座偏位,裝夾中心鑽的鑽夾頭錐柄彎曲及與尾座套筒錐孔配合不準確而引起偏位等原因造成。因此,鑽中心孔前必須嚴格找正中心鑽的位置。

② 工件端麵不平整或中心處留有凸頭,使中心鑽不能準確地定心而折斷。所以工件端麵必須車平。

③ 切削用量選擇不當,如工件轉速太低,而中心鑽進給太快,會使中心鑽折斷。

④ 中心鑽磨鈍後,強行鑽入工件,會使中心鑽折斷,因此,中心鑽磨損後應及時修磨或調換。

⑤ 沒有澆注充分的切削液或沒有及時清除切屑,導致切屑堵塞在中心孔內而擠斷中心鑽。

鑽中心孔操作雖然較簡單,但如果不注意會使中心鑽折斷,而且,還會給工件加工帶來困難。因此,必須熟練地掌握鑽中心孔的方法。如果中心鑽折斷,必須將折斷部分從中心孔中取出,並將中心孔修整後才能繼續加工。

三、 技能訓練——一般軸的車削

未注倒角

C0.5

設計

審查階台軸

材料45鋼

比例1∶1

工藝

批準鬆陽××機械製造公司

圖228多階台軸

本次訓練工件如上圖所示的一般軸的車削,毛坯為40×100的45鋼棒料。

1 零件工藝分析

形狀分析:本工件為一般階台軸,因工件較長,故采用一夾一頂裝夾工件;

精度分析:本工件直徑尺寸精度要求較高、其餘要求不太高,無特殊技術要求。

工藝分析:

(1) 根據工件形狀和毛坯較長的特點,采用一夾一頂裝夾工件,加工好一端後調頭加工另一端。

(2) 根據工件直徑精度要求,采用粗精分開的原則,精車餘量為1mm。

2 工量具準備清單(見表221)

表221工量具準備清單

類型

名稱、規格

備注

工夾具

三爪自定心卡盤、銅皮

量具

遊標卡尺0~150mm;鋼直尺150mm

刀具

45°車刀YT5;中心鑽3;外圓粗車刀YT5;外圓精車刀YT5;4mm切刀片

配切刀盒

3 操作步驟

多階台軸車削加工工藝過程見表222。

表222多階台軸車削加工工藝

工序

工步

加工內容

加工圖形效果

加工要點

1

1 用三爪卡盤裝夾工件

2 車平端麵

3 粗車圖紙左端各尺寸

1 工件伸出長度55mm

2 車端麵不留凸頭

3 粗車圖紙左端,各外圓處留1mm餘量

2

1 精車圖紙左端各外圓尺寸

2 倒角C2

1 用試切法控製外圓尺寸

2 用刻線法控製長度尺寸

3 精車刀角度及切削用量要保證工件表麵粗糙度質量

3

1 調頭三爪卡盤裝夾(夾38外圓)

2 車端麵控製總長

3 鑽中心孔

1 夾38外圓(注意墊銅皮),盡量多夾

2 通過測量控製總長尺寸

3 注意用本項目中介紹的方法防止中心鑽折斷

4

1 一夾一頂,夾26外圓,車圖紙右端

2 粗車圖紙右端各尺寸

夾26外圓時,要注意墊銅皮校正

5

1 精車圖紙右端各尺寸至所需要求

2 倒角

1 用試切法控製外圓尺寸

2 用刻線法控製長度尺寸

3 精車刀角度及切削用量要保證工件表麵粗糙度質量

檢驗

4 工件評分標準及記錄表(見表223)

表223評分標準及記錄表

尺寸類型及權重

尺寸

配分

學生自評

學生互評

教師評分

檢測

得分

檢測

得分

檢測

得分

直徑尺寸30

兩處210-0.084

16

34±0.05

8

38

6

長度尺寸25

98±0.1

10

20

5

40

5

23

5

倒角10

C1.5

4

C2(2處)

6

表麵粗糙度15

Ra 3.2(3處)

10

其餘Ra 6.3

5

安全紀律20

安全

10

紀律

10

合計

100

注:每個精度項目檢測超差不得分。

任務23典型簡單軸類工件訓練

車軸類工件時,如果軸的毛坯餘量較大又不均勻,或精度要求較高,應將粗加工與精加工分開進行。另外,根據工件的形狀特點、技術要求、數量的多少和工件的安裝方法,軸類工件的車削步驟應考慮以下幾個方麵:

(1) 車短小的工件時,一般先車端麵,這樣便於確定長度方向的尺寸。車鑄件時,最好先倒角再車削,刀尖就不會遇到外皮和型砂,避免損壞車刀。

(2) 當工件車削後還需磨削時,這時隻需粗車和半精車,但要注意留磨削餘量。

(3) 車削階台軸時,應先車削直徑較大的一端,以避免過早地降低工件剛性。

(4) 在軸上車槽,一般安排在粗車和半精車之後、精車之前。如果工件剛性好或精度要求不高,也可在精車以後再車槽。

(5) 車螺紋一般可以在半精車之後車削,螺紋車好以後再精車各級外圓,避免車螺紋時軸彎曲。如果工件精度要求不高,螺紋可以放在最後車削。

本項目典型車削訓練工件如圖231所示,毛坯采用32×98的45鋼棒料(也可采用上麵出現的訓練圖作為本次訓練毛坯)。同學們根據本項目所學的知識技能,自行對工件進行工藝分析,製訂加工工藝路線,分組完成本次訓練任務。

一、 填寫零件工藝分析

形狀分析:

精度分析:

工藝分析:

車削工藝順序:

未注倒角

C0.5

設計

審查階台軸

材料45鋼

比例1∶1

工藝

批準鬆陽××機械製造公司

圖231典型簡單階台軸零件工作圖

二、 填寫工量具清單(見表231)

表231工量具清單

類型

名稱、規格

備注

夾具

量具

刀具

三、 評分標準及記錄表(表232)

表232評分標準及記錄表

尺寸類型及權重

尺寸

配分

學生自評

學生互評

教師評分

檢測

得分

檢測

得分

檢測

得分

直徑尺寸30

兩處22±0.025

16

300-0.052

8

260-0.052

8

34

4

長度尺寸26

20(2處)

10

30±0.08

6

57±0.08

6

95±0.1

4

倒角4

C1.5,C2(2處)

4

表麵粗糙度18

Ra 3.2(4處)

12

其餘Ra 6.3

6

安全紀律20

安全

10

紀律

10

合計

100

注:每個精度項目檢測超差不得分。

四、 注意事項

(1) 夾持工件必須牢固可靠。

(2) 車端麵時車刀刀尖一定要對準工件中心。

(3) 車階台時,階台麵和外圓相交處一定要清角,不允許出現凹坑和凸台。

(4) 鑽中心孔時要複習一下中心鑽折斷的原因,防止中心鑽折斷。

(5) 精車階台時,為保證階台麵和工件軸線垂直,裝夾90°車刀應使主偏角大於90°。當階台長度車至尺寸後,應手動進給由中心向外緣方向退出,以保證階台外圓和軸線垂直。

任務24軸類工件質量分析

車削軸類工件時,可能產生廢品的種類、原因及預防措施見表241。

表241車削軸類工件時產生廢品的原因及預防措施

廢品種類

產生原因

預防措施

工件表麵留有黑皮

加工餘量不足

檢查坯料要有足夠的加工餘量

工件彎曲變形未校直

校直工件

中心孔打偏

防止中心孔打偏,校正工件中心

尺寸精

度達不

到要求

看錯圖樣或刻度盤使用不當

認真看清圖樣尺寸要求,正確使用刻度盤,看清刻度值

沒有進行試切削

根據加工餘量算出背吃刀量,進行試切削,然後修正背吃刀量

測量不正確或量具有誤差

正確使用量具,使用量具前,必須檢查和調整零位

由於切削熱的影響,使工件尺寸發生變化

不能在工件溫度較高時測量,如測量應掌握工件的收縮情況,或澆注切削液,降低工件溫度

尺寸計算錯誤、槽深度不正確

仔細計算工件的各部分尺寸,對留有磨削餘量的工件,車槽時應考慮磨削餘量

機動進給沒及時關閉,使車刀進給長度超過階台長度

注意及時關閉機動進給或提前關閉機動進給,手動進給到長度尺寸

車槽時,車槽刀主切削刃太寬或太窄,使槽寬不正確

根據切槽寬度,刃磨車槽刀主切削刃的寬度

圓柱度超差

用一夾一頂或兩頂尖裝夾工件時,後頂尖軸線與主軸軸線不同軸

車削前,找正後頂尖,使之與主軸軸線同軸

用卡盤裝夾工件縱向進給車削時,產生錐度是由於車床床身導軌跟主軸軸線不平行

調整車床主軸與床身導軌的平行度

用小滑板車外圓時,圓柱度超差是由於小滑板的位置不正,即小滑板刻線與中滑板的刻線沒有對準“0”線

必須先檢查小滑板的刻線是否與中滑板刻線的“0”線對準

工件裝夾時懸伸較長,車削時因切削力影響使前端讓開,造成圓柱度超差

盡量減少工件的伸出長度,或另一端用頂尖支撐,增加裝夾剛性

車刀中途逐漸磨損

選擇合適的刀具材料或適當降低切削速度

圓度

超差

車床主軸間隙太大

車削前,檢查主軸間隙,並調整合適。如因軸承磨損太多,則需更換軸承

毛坯餘量不均勻,切削過程中背吃刀量發生變化

分粗、精車

用兩頂尖裝夾工件時,中心孔接觸不良,前後頂尖頂得不緊,前後頂尖產生徑向圓跳動等

用兩頂尖裝夾工件時,必須鬆緊適當。若回轉頂尖產生徑向圓跳動,需及時修理或更換

表麵粗

糙度達

不到要求

車床剛性不足,如滑板塞鐵太鬆,傳動零件(如帶輪)不平衡或主軸太鬆引起振動

消除或防止由於車床剛性不足而引起的振動(如調整車床各部件的間隙)

車刀剛性不足或伸出部分太長而引起振動

增加車刀剛性和正確裝夾車刀

(續表)

廢品種類

產生原因

預防措施

表麵粗

糙度達

不到要求

工件剛性不足引起振動

增加工件的裝夾剛性

車刀幾何參數不合理,如選用過小的前角、後角和主偏角

合理選擇車刀角度(如適當增大前角,選擇合理的前角、後角和主偏角)

切削用量選用不當

進給量不宜太大,精車餘量和切削速度應選擇恰當

項目三套類零件車削

項目三套類零件車削

知識目標

●掌握套類零件的結構特點及其作用;

●學會分享套類零件的技術要求;

●掌握套類零件加工中如何保證加工質量。

技能目標

●能基本掌握一般套類零件的圖樣分析;

●能獨立地對一般套類零件進行加工。

任務31套類零件的認識

一、 套類零件

圖311套類零件

套類零件是車削加工的重要內容,其主要作用是支承、導向、連接以及與軸組成配合等。一般有軸承座、軸套等零件,齒輪、帶輪等輪盤類零件都是套類零件(見圖311所示)。 套類工件主要由有圓跳動、同軸度、垂直度等要求的內、外回轉表麵以及端麵、階台、溝槽等部分組成。

二、 典型簡單套類零件工作圖

典型軸套的工作圖如圖312所示。本任務為常見的軸套零件,同學們需要正確選用工夾具,正確選用麻花鑽、內孔車刀等刀具,正確使用遊標卡尺測量工件內孔尺寸,用百分表測量工件位置精度,熟悉加工套類零件的工藝過程,保證工件各方麵精度要求,完成工件的車削加工。

設計

審查軸套

材料45鋼

比例1∶1

工藝

批準××機械製造公司

圖312典型軸套零件圖

三、 套類零件的結構特點

(1) 從其結構形狀來看,大體可分為短套筒和長套筒兩大類。 其軸向長度一般大於直徑。

(2) 零件的主要加工麵為同軸度要求較高的內外圓柱表麵。

(3) 零件的壁厚較薄,易變形。

四、 套類零件的技術要求

套類零件雖然形狀結構不一,但仍有共同的特點和技術要求。

1 內孔的技術要求

(1) 尺寸精度

內孔是套類零件起支承或導向作用的重要表麵,它通常與軸、刀具或活塞相配合,其尺寸精度一般為 IT7。

(2) 形狀精度

內孔的形狀精度一般控製在孔徑公差以內。

(3) 位置精度

內、外圓之間有同軸度要求,孔軸線與端麵有垂直度要求。

(4) 表麵質量

一般要求內孔的表麵粗糙度值較高,Ra為 3.2~0.8μm。

2 外圓的技術要求

外圓表麵一般是套類零件的支承表麵,常以過盈配合或過渡配合與箱體或機架上的孔相連接。 其技術要求如下:

(1) 尺寸精度通常為 IT6,IT7;

(2) 形狀精度控製在外徑公差以內;

(3) 表麵粗糙度值 Ra為 6.3~0.8 μm。

任務32鑽孔、擴孔、鉸孔

本任務為一個鑽、擴、鉸孔零件加工(見圖331所示)。 同學們需要正確選用工夾具,正確選用麻花鑽、擴孔鑽來完成加工任務。

一、 麻花鑽及鑽孔

用鑽頭在實心材料上加工孔的方法稱為鑽孔,鑽孔是一種效率較高的孔粗加工方法。鑽孔的精度一般可達 IT11~IT12。 鑽孔所用的刀具種類較多,有麻花鑽、擴孔鑽、扁鑽、锪孔鑽、深孔鑽等,這裏隻介紹最常用的麻花鑽。

1 麻花鑽的幾何形狀

(1) 麻花鑽的組成如圖321、圖322所示

圖321錐柄麻花鑽

圖322直柄麻花鑽

① 柄部。 作為鑽頭的夾持部分,裝夾時起定心作用,切削時起傳遞扭矩的作用,柄部有錐柄和直柄兩種。

② 頸部。 頸部是鑽頭的工作部分與柄部的連接部分。 直徑較大的鑽頭在頸部標有鑽頭直徑、材料牌號及商標等。

③ 工作部分是鑽頭的主要部分,由切削部分和導向部分組成,起切削和導向作用,導向部分還為切削部分提供刃磨儲備。

(2) 對麻花鑽的刃磨要求

麻花鑽刃磨時,一般隻刃磨兩個主後刀麵,但同時要保證頂角、橫刃斜角和後角的正確。因此,麻花鑽刃磨後必須達到下列兩個要求:

① 麻花鑽的兩條主切削刃應該對稱,也就是兩條主切削刃跟鑽頭軸線成相同的角度,並且長度相等。

② 橫刃斜角為55°。

(3) 麻花鑽刃磨對鑽孔質量的影響

麻花鑽頂角不對稱,當頂角對稱但切削刃長度不等、頂角不對稱且切削刃長度又不等時,會出現孔徑擴大或孔軸線歪斜等問題,如圖323所示。

圖323鑽頭刃磨情況對加工的影響

2 麻花鑽的裝夾

(1) 直柄麻花鑽的裝夾

直柄麻花鑽(一般直徑小於13mm)先用鑽夾頭裝夾,然後將鑽夾頭錐柄插入車床尾座套筒錐孔。

(2) 錐柄麻花鑽的裝夾

當鑽頭錐柄的號數與尾座套筒錐孔的號數相同時,可直接把鑽柄裝入尾座錐孔內。

當兩者的號數不相同時,就必須在鑽柄處裝一個與尾座套筒號數相同的過渡錐套(又稱變徑套),然後再將過渡錐套裝入尾座套筒錐孔內。

3 鑽孔方法

(1) 鑽孔時切削用量

① 切削深度ap:在鑽實心孔的狀態下,鑽孔的切削深度是鑽頭直徑的一半。

② 切削速度ve: 鑽孔時的切削速度是指鑽頭主切削刃外緣處的線速度,對鑽孔時的切削熱、切削溫度和鑽頭磨損有很大影響。

ve=πDn1000

式中: ve——切削速度,m\/min;

D——鑽頭的直徑,mm;

n——車床主軸轉速,r\/min。

用高速鋼鑽頭鑽孔,切削速度取中速。 鑽鋼料時取5~30m/min,鑽鑄鐵時取10~25m\/min。

③ 進給量f:在車床上鑽孔時,進給量是工件每轉 1 周,鑽頭沿軸向移動的距離。 在車床上用手動方式慢慢轉動尾座手輪來實現進給運動。 進給量太大會使鑽頭折斷。

直徑為12~25mm 的鑽頭鑽削鋼料,進給量選0.15~0.35mm\/r 為宜;鑽鑄鐵時,進給量可略大些。

(2) 鑽孔的注意事項

① 將鑽頭裝入尾座套筒中,檢查並調整尾座位置,找正鑽頭軸線與工件旋轉軸線相重合,否則會使鑽頭折斷。

② 鑽孔前,必須將端麵車平,中心處不允許有凸頭,否則鑽頭定心不良,易使鑽頭折斷。

③ 當鑽頭剛接觸工件端麵和鑽通孔快要鑽透時,會感覺鑽削較輕鬆,這時要降低進給量,以防鑽頭折斷。

④ 鑽小而深孔時,應先用中心鑽鑽中心孔,便於麻花鑽定心,避免將孔鑽歪。

⑤ 鑽深孔時,切屑不易排出,要經常把鑽頭退出清除切屑並冷卻鑽頭。

⑥ 鑽削鋼料時,必須澆注充分的切削液,使鑽頭冷卻。 鑽鑄鐵時可不用切削液。

任務33擴孔與鉸孔

一、 擴孔

用擴孔工具將原工件孔徑擴大的加工過程稱為擴孔。

擴孔與鑽孔相比,生產率高,加工質量好,精度可達IT9~IT10,表麵粗糙度Ra為10~5μm。

1 用麻花鑽擴孔

實心工件上鑽孔時,如果孔徑較小,可一次鑽出;如果孔徑較大,可分兩次或多次鑽削。

用麻花鑽擴孔時,由於鑽頭橫刃不參加切削,軸向切削力小,進給省力,但因鑽頭外緣處前角較大,容易把鑽頭拉進去,使鑽頭在尾座套筒內打滑。 因此在擴孔時,應把鑽頭外緣處的前角修磨得小些,並適當地控製進給量,防止因為鑽削輕鬆而使進給量過快,用麻花鑽擴孔隻適應單件少量加工。

2 用擴孔鑽擴孔

擴孔鑽有高速鋼擴孔鑽和整體硬質合金擴孔鑽兩種。

擴孔鑽的主要特點是:擴孔鑽的齒數較多(一般有3~4 齒),導向性好,切削平穩;無橫刃,切削刃不必自外緣一直到中心,可避免橫刃對切削的不利影響;鑽心粗,剛性好,可選較大的切削用量。

二、 鉸孔

鉸孔是用鉸刀對未淬硬孔進行精加工的一種加工方法。 鉸刀是尺寸精確的多刃刀具,它具有加工餘量小、切削速度低、排屑及潤滑性能好等優點。 鉸刀的剛性比內孔車刀好,因此,更適合加工不便車削的小孔、深孔。鉸孔不僅尺寸精確,而且表麵粗糙度值又小,其精度可達IT7~ IT9,表麵粗糙度Ra可達3.2~1.6 μm。

1 鉸刀

(1) 鉸刀的幾何形狀

鉸刀由工作部分、頸部和柄部組成。

柄部用來夾持和傳遞扭矩。 鉸刀有直柄、錐柄和方榫3種。工作部分由引導部分、切削部分、修光部分和倒錐組成。

鉸刀的齒數一般為4~8齒,多采用偶數齒。

(2) 鉸刀的種類

按用途分為手用鉸刀和機用鉸刀。 機用鉸刀的柄部有直柄和錐柄兩種。 鉸孔時由車床尾座定向,因此機用鉸刀工作部分較短。 手用鉸刀因定心的需要,工作部分較長。

按切削部分材料分有高速鋼和硬質合金兩種。

2 鉸孔方法

(1) 鉸刀尺寸的選擇

鉸刀的基本尺寸與孔的基本尺寸相同。 鉸孔的精度主要取決於鉸刀的尺寸,因此,鉸刀的規格(公差帶)要根據孔的公差帶來選用。

(2) 鉸孔餘量

鉸孔前,一般先經過車孔或擴孔,並留有一定的鉸削餘量。 餘量的大小直接影響到孔的質量。 餘量太小時,往往不能把前道工序的加工痕跡全部鉸去。 餘量太大時,切屑擠滿在鉸刀的齒槽中,使切削液不能進入切削區,影響表麵粗糙度或使切削刃負荷過大而迅速磨損,甚至崩刃。

鉸孔餘量是:高速鋼鉸刀為0.08~0.12mm;硬質合金鉸刀為0.15~0.20mm。

(3) 鉸孔的操作

使用機用鉸刀在車床上進行機鉸時,先把鉸刀裝夾在尾座套筒中或浮動套筒中(使用浮動套筒可以不找正),把尾座移向工件,用手慢慢轉動尾座手輪均勻進給進行鉸削。 也可在車床上進行手鉸,手鉸的切削速度低,切削溫度也低,不產生積屑瘤,刀具尺寸變化小,所以手鉸比機鉸質量高,但手鉸隻適用於單件小批量生產中鉸通孔。

鉸削時,切削速度越低,表麵粗糙度越小,一般最好小於5m/min。進給量取大些,一般可取0.2~1mm/r。

三、 技能訓練——鑽、擴、鉸孔

圖331階台孔零件圖

如圖331所示為一個階台孔的零件,除8H8小孔外,其餘加工部位的精度要求都不高,可以用鑽、擴、鉸孔方法來完成本工件的加工。

1 零件工藝分析

形狀分析:本工件有一個階台孔,采用三爪自定心卡盤安裝工件。

精度分析:本工件外形不加工,小孔8H8精度要求較高,其餘加工部位精度要求低。

工藝分析:

(1) 根據工件形狀和毛坯特點,采用三爪自定心卡盤裝夾棒料。

(2) 根據工件精度要求,因8H8孔較小,不便用車孔的方法,適宜采用鉸孔方法,先鑽孔後鉸孔。

(3) 大孔采用先鑽孔後擴孔的方法進行加工。

2 工量具準備清單(表331)

表331工量準備清單

類型

名稱、規格

備注

夾具

三爪自定心卡盤

量具

遊標卡尺0~150mm;鋼直尺150mm

刀具

45°車刀YT5;中心鑽2;麻花鑽7.8、20;鉸刀8H8

3 工藝步驟(表332)

表332工藝步驟

工序

工步

加工內容

加工圖形

操作要點

1

1 車平端麵

2 鑽2中心孔

1 用45°彎頭車刀車平端麵,不留凸頭

2 防折斷:高速起鑽,先慢後稍快

2

鑽7.8 通孔

1 采用中速鑽孔,15~30m/ min

2 起鑽和終鑽的走刀量都要慢

3 時常退出鑽頭,以便冷卻和排屑

4 使用乳化液

3

擴孔

20+0.30×22

1 注意擴孔深度控製:

用尾座套筒刻度或用鋼直尺測量或用其他標記

2 走刀量可比鑽孔快

4

鉸8H8孔

注意鉸孔用量的合理使用:

1 切削速度小於5m\/min

2 進給量稍快為0.2~1mm\/r

檢驗

任務34簡單軸套的車削