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4.开车前,必须重新检查各手柄是否在正常位置,卡盘扳手是否取下。
变速、换刀、测量时必须停车将刀架移动到安全位置后进行,变速时必须等停车后待惯性消失再扳动换档手柄,工、量、夹具不得乱放。
5.换档手柄变换的方法是左推右拉,如推(或拉)不动时,不可用力猛撞。
可用手转动一下卡盘,使齿与齿槽对准即可搭上。
6.需要用砂布打磨工件表面时,应把刀具移到安全位置,并注意不要让手和衣服接触工件表面。
磨内孔时,不得用手指持砂布,应使用木棍,同时车速不宜太快。
7.因车削时,切屑有甩出现象,操作者应戴护目镜,以防切屑灼伤眼睛。
清除切削时产生的带状切屑、螺旋状长切屑要用毛刷和专用工具,不得用手直接抓取,防止铁屑划伤。
使用锉刀时,右手在前,左手在后。
8.用顶尖装夹工件时,使用前应将顶尖、中心孔擦干净,尾座顶尖要顶牢。
9.装夹工件和车刀必须装牢靠,防止飞出伤人。
装刀时刀头伸出部分不要超出刀体高度的1.5倍,刀具下垫片的形状尺寸应与刀体形状、尺寸相一致,垫片应尽可能少而平。
10.机床运转时,不得说笑打闹,不准远离机床,以免发生意外。
实习过程中如发现电机声音异常,应立即停车,关闭电源,报告指导教师。
11.每天按操作规程注油,擦拭机床。
每天下班前15分钟,要清理工作场所。
实习完毕后,上交实习工件,清扫铁屑,搞好环境卫生。
项目一轴类零件车削加工
项目综述:
车削加工是金属切削加工中最基本的加工方法,也是外圆表面最经济有效的加工方法。
轴类零件的车削加工项目涵盖了,车削加工基本知识,车床操作,刀具刃磨,车外圆、端面、台阶,切断与车槽等教学内容。
让学生通过完成以下任务:
任务1:
车工入门指导;
任务2:
擀面杖车削加工;
任务3:
手锤柄制作等三个典型工作任务,掌握轴类零件的车削加工的知识和技能。
学习目标:
通过本项目的学习,掌握车床的传动原理和工作原理;
掌握钻中心孔的技巧;
掌握车床的操作方法,掌握车端面、外圆、台阶,切断与车槽的操作要领。
能力目标:
1、能独立操作车床采用一夹一顶的装夹方式完成简单轴类零件的加工。
2、具备轴类工件车削加工工艺的实施能力。
3、能合理选择使用游标卡尺、游标深度尺对工件尺寸进行测量。
任务一车工入门指导
任务描述:
熟练操作CDE6140H车床,完成车床的启动、停止;
大、中、小滑板的操作;
机床转速调整;
工件的装夹;
刀具装夹等工作任务。
任务分析:
车削加工离不开车床,熟练掌握车床是完成车削加工的首要任务,只有合理的装夹工件和刀具,调整切削用量才能确保车削工作的顺利开展。
因此,只有完成好本任务才能进行车削加工。
相关知识:
一、车工基本概念及其加工范围
车工是在车床上利用工件的旋转运动和刀具的移动来改变毛坯形状和尺寸,将其加工成所需零件的一种切削加工方法。
其中工件的旋转为主运动,刀具的移动为进给运动(图1-1)。
图1-1车削运动车床主要用于加工回转体表面(图1-2),加工的尺寸公差等级为IT11~IT6,表面粗糙度Ra值为12.5~0.8μm。
车床种类很多,其中卧式车
床应用最为广泛。
图1-2普通车床所能加工的典型表面
a)车外园b)车端面C)车锥面d)切槽、切断e)切内槽f)钻中心孔
g)钻孔h)镗孔i)铰孔j)车成形面k)车外螺纹l)滚花
二、卧式车床型号及结构组成
Ⅰ、机床的型号
C6132
主参数代号(最大车削直径的1/10,即320mm)
机床型别代号(普通车床型)
机床组别代号(普通车床组)
机床类别代号(车床类)
C616
主参数的1/10,即车床主轴轴线到导轨面的尺寸为160mm,
(其车削工件最大直径为320mm)。
组别(普通车床)
类别(车床类)
Ⅱ、卧式车床的结构
1.卧式车床的型号
卧式车床用C61×
×
来表示,其中C为机床分类号,表示车床类机床;
61为组系代号,表示卧式。
其它表示车床的有关参数和改进号。
2.卧式车床各部分的名称和用途
C6132普通车床的外形如图1-3所示。
图1-3C6132普通车床
1-床头箱;
2-进给箱;
3-变速箱;
4-前床脚;
5-溜板箱;
6-刀架;
7-尾架;
8-丝杠;
9-光杠;
10-床身;
11-后床脚;
12-中刀架;
13-方刀架;
14-转盘;
15-小刀架;
16-大刀架
1.主轴箱又称床头箱,内装主轴和变速机构。
变速是通过改变设在床头箱外面的手柄位置,可使主轴获得12种不同的转速(45~1980r/min)。
主轴是空心结构,能通过长棒料,棒料能通过主轴孔的最大直径是29mm。
主轴的右端有外螺纹,用以连接卡盘、拨盘等附件。
主轴右端的内表面是莫氏5号的锥孔,可插入锥套和顶尖,当采用顶尖并与尾架中的顶尖同时使用安装轴类工件时,其两顶尖之间的最大距离为750mm。
床头箱的另一重要作用是将运动传给进给箱,并可改变进给方向。
2.进给箱又称走刀箱,它是进给运动的变速机构。
它固定在床头箱下部的床身前侧面。
变换进给箱外面的手柄位置,可将床头箱内主轴传递下来的运动,转为进给箱输出的光杆或丝杆获得不同的转速,以改变进给量的大小或车削不同螺距的螺纹。
其纵向进给量为0.06~0.83mm/r;
横向进给量为0.04~0.78mm/r;
可车削17种公制螺纹(螺距为0.5~9mm)和32种英制螺纹(每英寸2~38牙)。
3.变速箱安装在车床前床脚的内腔中,并由电动机通过联轴器直接驱动变速箱中齿轮传动轴。
变速箱外设有两个长的手柄,是分别移动传动轴上的双联滑移齿轮和三联滑移齿轮,可共获6种转速,通过皮带传动至床头箱。
4.溜板箱又称拖板箱,溜板箱是进给运动的操纵机构。
它使光杠或丝杠的旋转运动,通过齿轮和齿条或丝杠和开合螺母,推动车刀作进给运动。
溜板箱上有三层滑板,当接通光杠时,可使床鞍带动中滑板、小滑板及刀架沿床身导轨作纵向移动;
中滑板可带动小滑板及刀架沿床鞍上的导轨作横向移动。
故刀架可作纵向或横向直线进给运动。
当接通丝杠并闭合开合螺母时可车削螺纹。
溜板箱内设有互锁机构,使光杠、丝杠两者不能同时使用。
5.刀架它是用来装夹车刀,并可作纵向、横向及斜向运动。
刀架是多层结构,它由下列组成。
(见图1-4)
⑴床鞍它与溜板箱牢固相连,可沿床身导轨作纵向移动。
⑵中滑板它装置在床鞍顶面的横向导轨上,可作横向移动。
⑶转盘它固定在中滑板上,松开紧固螺母后,可转动转盘,使它和床身导轨成一个所需要的角度,而后再拧紧螺母,以加工圆锥面等。
⑷小滑板它装在转盘上面的燕尾槽内,可作短距离的进给移动。
⑸方刀架它固定在小滑板上,可同时装夹四把车刀。
松开锁紧手柄,即可转动方刀架,把所需要的车刀更换到工作位置上。
6.尾座它用于安装后顶尖,以支持较长工件进行加工,或安装钻头、铰刀等刀具进行孔加工。
偏移尾架可以车出长工件的锥体。
尾架的结构由下列部分组成。
(见图1-5)
⑴套筒其左端有锥孔,用以安装顶尖或锥柄刀具。
套筒在尾架体内的轴向位置可用手轮调节,并可用锁紧手柄固定。
将套筒退至极右位置时,即可卸出顶尖或刀具。
⑵尾座体它与底座相连,当松开固定螺钉,拧动螺杆可使尾架体在底板上作微量横向移动,以便使前后顶尖对准中心或偏移一定距离车削长锥面。
⑶底座它直接安装于床身导轨上,用以支承尾座体。
7.光杠与丝杠将进给箱的运动传至溜板箱。
光杠用于一般车削,丝杠用于车螺纹。
8.床身它是车床的基础件,用来连接各主要部件并保证各部件在运动时有正确的相对位置。
在床身上有供溜板箱和尾座移动用的导轨。
9操纵杆操纵杆是车床的控制机构,在操纵杆左端和拖板箱右侧各装有一个手柄,操作工人可以很方便地操纵手柄以控制车床主轴正转、反转或停车。
10操纵杆操纵杆是车床的控制机构,在操纵杆左端和拖板箱右侧各装有一个手柄,操作工人可以很方便地操纵手柄以控制车床主轴正转、反转或停车。
图1-4刀架
图1-5尾座
1顶尖2套筒锁紧手柄3顶尖套筒4丝杆5螺母6尾座锁紧手柄7手轮8尾座体9底座
三、卧式车床的传动系统
电动机输出的动力,经变速箱通过带传动传给主轴,更换变速箱和主轴箱外的手柄位置,得到不同的齿轮组啮合,从而得到不同的主轴转速。
主轴通过卡盘带动工件作旋转运动。
同时,主轴的旋转运动通过换向机构、交换齿轮、进给箱、光杠(或丝杠)传给溜板箱,使溜板箱带动刀架沿床身作直线进给运动。
四、卧式车床的各种手柄和基本操作
1.卧式车床的调整及手柄的使用
C6132车床的调整主要是通过变换各自相应的手柄位置进行的,详见图1-6。
图1-6C6132车床的调整手柄
1、2、6—主运动变速手柄3、4—进给运动变速手柄5—刀架左右移动的换向手柄7—刀架横向手动手柄8—方刀架锁紧手柄9—小刀架移动手柄10—尾座套筒锁紧手柄11—尾座锁紧手柄12—尾座套筒移动手轮13—主轴正反转及停止手柄14—“开合螺母”开合手柄15—刀架横向自动手柄16—刀架纵向自动手柄17—刀架纵向手动手轮18—光杠、丝杠更换使用的离合器
五、车刀的安装
车刀必须正确牢固地安装在刀架上,如图2-3所示。
安装车刀应注意下列几点:
1)刀头不宜伸出太长,否则切削时容易产生振动,影响工件加工精度和表面粗糙度。
一般刀头伸出长度不超过刀杆厚度的两倍,能看见刀尖车削即可。
2)刀尖应与车床主轴中心线等高。
车刀装得太高,后角减小,则车刀的主后面会与工件产生强烈的磨擦;
如果装得太低,前角减少,切削不顺利,会使刀尖崩碎。
刀尖的高低,可根据尾架顶尖高低来调整。
车刀的安装如图2-3a)所示。
图2-3车刀的安装
六、三爪自定心卡盘安装工件
1.用三爪自定心卡盘安装工件
图2-4三爪自定心卡盘结构和工件安装
三爪自定心卡盘的结构如图2-4a所示,当用卡盘扳手转动小锥齿轮时,大锥齿轮也随之转动,在大锥齿轮背面平面螺纹的作用下,使三个爪同时向心移动或退出,以夹紧或松开工件。
它的特点是对中性好,自动定心精度可达到0.05~0.15㎜。
可以装夹直径较小的工件,如图2-4b所示。
当装夹直径较大的外圆工件时可用三个反爪进行,如图2-4c所示。
但三爪自定心卡盘由于夹紧力不大,所以一般只适宜于重量较轻的工件,当重量较重的工件进行装夹时,宜用四爪单动卡盘或其它专用夹具。
2.用一夹一顶安装工件
对于一般较短的回转体类工件,较适用于用三爪自定心卡盘装夹,但对于较长的回转体类工件,用此方法则刚性较差。
所以,对一般较长的工件,尤其是较重要的工件,不能直接用三爪自定心卡盘装夹,而要用一端夹住,另一端用后顶尖顶住的装夹方法。
任务实施:
一、卧式车床的基本操作
(1)停车练习(主轴正反转及停止手柄13在停止位置)
1)正确变换主轴转速。
变动变速箱和主轴箱外面的变速手柄1、2或6,可得到各种相对应的主轴转速。
当手柄拨动不顺利时,可用手稍转动卡盘即可。
2)正确变换进给量。
按所选的进给量查看进给箱上的标牌,再按标牌上进给变换手柄位置来变换手柄3和4的位置,即得到所选定的进给量。
3)熟悉掌握纵向和横向手动进给手柄的转动方向。
左手握纵向进给手动手轮17,右手握横向进给手动手柄7。
分别顺时针和逆时针旋转手轮,操纵刀架和溜板箱的移动方向。
4)熟悉掌握纵向或横向机动进给的操作。
光杠或丝杠接通手柄18位于光杠接通位置上,将纵向机动进给手柄16提起即可纵向进给,如将横向机动进给手柄15向上提起即可横向机动进给。
分别向下扳动则可停止纵、横机动进给。
5)尾座的操作。
尾座靠手动移动,其固定靠紧固螺栓螺母。
转动尾座移动套筒手轮12,可使套筒在尾架内移动,转动尾座锁紧手柄11,可将套筒固定在尾座内。
(2)低速开车练习练习前应先检查各手柄位置是否处于正确的位置,无误后进行开车练习。
1)主轴启动——电动机启动——操纵主轴转动——停止主轴转动——关闭电动机
2)机动进给——电动机启动——操纵主轴转动——手动纵横进给——机动纵横进给——手动退回——机动横向进给——手动退回——停止主轴转动——关闭电动机
特别注意:
1)机床未完全停止严禁变换主轴转速,否则发生严重的主轴箱内齿轮打齿现象甚至发生机床事故。
开车前要检查各手柄是否处于正确位置。
2)纵向和横向手柄进退方向不能摇错,尤其是快速进退刀时要千万注意,否则会发生工件报废和安全事故。
3)横向进给手动手柄每转一格时,刀具横向吃刀为0.05mm,其圆柱体直径方向切削量为0.1mm。
二、刀具安装:
根据刀具安装要求完成以下刀具的安装任务:
(1)90°
车刀安装。
(2)45°
(3)切断刀安装
三、工件装夹:
(1)三爪自定心卡盘装夹¢50X50工件。
(2)一夹一顶方式装夹¢34X200工件。
擀面杖车削加工
操作CDE6140A车床完成¢28X200光轴的加工任务,每人1件。
(1)零件图样:
(2)任务分析:
该零件采用¢34木棒为材料,需要通过外圆车削的方式,加工成¢28mm,长度200mm,两头有圆角需要加工。
同时工件表面需要进行抛光。
一、车外圆
1.调整车床
车床的调整包括主轴转速和车刀的进给量。
主轴的转速是根据切削速度计算选取的。
而切削速度的选择则和工件材料、刀具材料以及工件加工精度有关。
用高速钢车刀车削时,V=0.3~1m/s,用硬质合金刀时,V=1~3m/s。
车硬度高钢比车硬度低钢的转速低一些。
例如用硬质合金车刀加工直径D=200毫米的铸铁带轮,选取的切削速度V=0.9米/秒,计算主轴的转速为:
(转/分)
进给量是根据工件加工要求确定。
粗车时,一般取0.2~0.3毫米/转;
精车时,随所需要的表面粗糙度而定。
例如表面粗糙度为Ra3.2时,选用0.1~0.2毫米/转;
Ra1.6时,选用0.06~0.12毫米/转,等等。
进给量的调整可对照车床进给量表扳动手柄位置,具体方法与调整主轴转速相似。
2.粗车和精车
粗车的目的是尽快地切去多余的金属层,使工件接近于最后的形状和尺寸。
粗车后应留下0.5~1毫米的加工余量。
精车是切去余下少量的金属层以获得零件所求的精度和表面粗糙度,因此背吃刀量较小,约0.1~0.2毫米,切削速度则可用较高或较低速,初学者可用较低速。
为了提高工件表面粗糙度,用于精车的车刀的前、后刀面应采用油石加机油磨光,有时刀尖磨成一个小圆弧。
为了保证加工的尺寸精度,应采用试切法车削。
试切法的步骤如图2-5所示。
图2-5试切步骤
3.车外圆时的质量分析
1)尺寸不正确:
原因时车削时粗心大意,看错尺寸;
刻度盘计算错误或操作失误;
测量时不仔细,不准确而造成的。
2)表面粗糙度不和要求:
原因是车刀刃磨角度不对;
刀具安装不正确或刀具磨损,以及切削用量选择不当;
车床各部分间隙过大而造成的。
3)外径有锥度:
原因是吃刀深度过大,刀具磨损;
刀具或拖板松动;
用小拖板车削时转盘下基准线不对准“0”线;
两顶尖车削时床尾“0”线不在轴心线上;
精车时加工余量不足造成的。
二、车端面
端面的车削方法:
车端面时,刀具的主刀刃要与端面有一定的夹角。
工件伸出卡盘外部分应尽可能短些,车削时用中拖板横向走刀,走刀次数根据加工余量而定,可采用自外向中心走刀,也可以采用自圆中心向外走刀的方法。
常用端面车削时的几种情况如图2-6所示。
图2-6车端面的常用车刀
车端面时应注意以下几点:
1)车刀的刀尖应对准工件中心,以免车出的端面中心留有凸台。
2)偏刀车端面,当背吃刀量较大时,容易扎刀。
背吃刀量ap的选择:
粗车时ap=0.2mm~1mm,精车时ap=0.05mm~0.2mm。
3)端面的直径从外到中心是变化的,切削速度也在改变,在计算切削速度时必须按端面的最大直径计算。
4)车直径较大的端面,若出现凹心或凸肚时,应检查车刀和方刀架,以及大拖板是否锁紧。
车端面的质量分析:
1)端面不平,产生凸凹现象或端面中心留“小头”;
原因时车刀刃磨或安装不正确,刀尖没有对准工件中心,迟到深度过大,车床有间隙拖板移动造成。
2)表面粗糙度差。
原因是车刀不锋利,手动走刀摇动不均匀或太快,自动走刀切削用量选择不当
三、车台阶
车削台阶的方法与车削外圆基本相同,但在车削时应兼顾外圆直径和台阶长度两个方向的尺寸要求,还必须保证台阶平面与工件轴线的垂直度要求。
台阶长度尺寸的控制方法:
1)台阶长度尺寸要求较低时可直接用大拖板刻度盘控制。
2)台阶长度可用钢直尺或样板确定位置,如图2-7a、2-7b所示。
车削时先用刀尖车出比台阶长度略短的刻痕作为加工界限,台阶的准确长度可用游标卡尺或深度游标卡尺测量。
图2-7台阶长度尺寸的控制方法
3)台阶长度尺寸要求较高且长度较短时,可用小滑板刻度盘控制其长度。
(1)分组轮流操作CDE6140A车床,完成擀面杖的加工任务。
(2)严格按照工艺规程进行加工(工艺规程附后)。
手锤柄制作
操作CDE6140A车床完成¢16X200手锤柄的车削加工任务,每人1件。
手锤柄采用45钢材料为毛坯,主要由三个台阶,一个沟槽,一处螺纹,两个倒角组成。
轴线尺寸分别为200、80、20、5;
径向尺寸分别为:
¢16、¢12、¢8、¢10;
倒角两处1X45°
,其余为0.3X45°
;
螺纹为M10。
一、滚花
花纹有直纹和网纹两种,滚花刀也分直纹滚花刀(图2-8a)和网纹滚花刀(图2-8b、c)。
滚花是用滚花刀来挤压工件,使其表面产生塑性变形而形成花纹。
滚花的径向挤压力很大,因此加工时,工件的转速要低些。
需要充分供给冷却润滑液,以免研坏滚花刀和防止细屑滞塞在滚花刀内而产生乱纹。
图2-8滚花刀
二、切槽、切断
Ⅰ、切槽
在工件表面上车沟槽的方法叫切槽,形状有外槽、内槽和端面槽。
如图2-9。
图2-9常用切槽的方法图2-10高速钢切槽刀
1.切槽刀的选择
常选用高速钢切槽刀切槽,切槽刀的几何形状和角度如图2-10所示。
2.切槽的方法
车削精度不高的和宽度较窄的矩形沟槽,可以用刀宽等于槽宽的切槽刀,采用直进法一次车出。
精度要求较高的,一般分二次车成。
车削较宽的沟槽,可用多次直进法切削(见图2-11),并在槽的两侧留一定的精车余量,然后根据槽深、槽宽精车至尺寸。
图2-11切宽槽
Ⅱ、切断
切断要用切断刀。
切断刀的形状与切槽刀相似,但因刀头窄而长,很容易折断。
常用的切断方法有直进法和左右借刀法两种,如图2-11所示。
直进法常用于切断铸铁等脆性材料;
左右借刀法常用于切断钢等塑性材料。
切断时应注意以下几点:
1)切断一般在卡盘上进行,如图2-12所示。
工件的切断处应距卡盘近些,避免在顶尖安装的工件上切断。
图2-12在卡盘上切断图2-13切断刀刀尖必须与工件中心等高
2)切断刀刀尖必须与工件中心等高,否则切断处将剩有凸台,且刀头也容易损坏(图2-13)。
3)切断刀伸出刀架的长度不要过长,进给要缓慢均匀。
将切断时,必须放慢进给速度,以免刀头折断。
4)两顶尖工件切断时,不能直接切到中心,以防车刀折断,工件飞出
(1)分组轮流操作CDE6140A车床,完成手锤柄的车削加工任务。
(2)严格按照工艺规程进行加工(工艺规程附后)。
项目二四方螺纹轴套加工
四方螺纹轴套加工项目将车削加工技能和铣削加工基本技能进行了合理的整合,该项目不仅强化了项目一轴类零件车削加工的技能,同时涵盖了车削加工内圆柱面、车圆锥、车三角形螺纹等课题内容。
螺纹轴套车削;
四方铣削;
等两个典型工作任务,掌握轴套类零件的车削、铣削加工的知识和技能。
通过本项目的学习,掌握铣床的传动原理和工作原理;
掌握钻孔、车孔的方法;
锥度的车削加工方法;
三角形螺纹的加工方法及铣削加工平面的方法。
1、能独立操作车床完成螺纹轴套类零件的加工。
2、能操作铣床完成平面的铣削加工。
3、能合理选择并使用量具对工件进行检测。
螺纹轴套车削
操作CDE6140A车床完成螺纹轴套的车削加工任务,每人1件。
螺纹轴套采用45钢材料为毛坯,主要由四方,圆柱面,圆锥面,台阶孔,沟槽,三角形螺纹,倒角等组成,共有5个轴线尺寸,分别为:
80、55、45、30、25。
5个径向尺寸,分别为¢48、¢34、¢32、¢26、¢25及34X34四方。
一、车圆锥面
将工件车削成圆锥表面的方法称为车圆锥。
常用车削锥面的方法有宽刀法、转动小刀架法、靠模法、尾座偏移法等几种。
这里介绍转动小刀架法、尾座偏移法。
Ⅰ、转动小刀架法
当加工锥面不长的工件时,可用转动小刀架法车削。
车削时,将小滑板下面的转盘上螺母松开,把转盘转至所需要的圆锥半角α/2的刻线上,与基准零线对齐,然后固定转盘上的螺母,如果锥角不是整数,可在锥附近估计一个值,试车后逐步找正,如图2-14所示。
图2-14转动小滑板车圆锥图2-15偏移位座法车削圆锥
Ⅱ、尾座偏移法
当车削锥度小,锥形部分较长的圆锥面时,可以用偏移尾座的方法,此方法可以自动走刀,缺点是不能车削整圆锥和内锥体,以及锥度较大的工件。
将尾座上滑板横向偏移一个距离S,使偏位后两顶尖连线与原来两
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