第一章车工

教 案
教学过程：
Ⅰ：清点人数、组织教学 Ⅱ：复习旧课，导入新课 Ⅲ：讲授新课 一、车刀工作图
车刀工作图的作图步骤是：
1、根据车刀的进给方向画出车刀在基面上的投影图，标出主偏角、副偏角和刀尖角；
2、画出主切削刃的延长线，作出剖视图（主截面），标出前角、后角和楔角；
3、画出副切削刃的延长线，作出副剖视力（副截面），标出副偏角、副后角。

4、画出切削平面的右视图，标出刃倾角；
5、画出刀尖的局部放大图。

具体绘制如下图所示；
注记及反馈
二、前角的选择
1、前角的作用
（1）前角主要影响车刀的锋利程度、切削力的大小与切屑变形的大小，前角越大小切屑变形越小。

（2）影响车刀的强度、受力情况和散热条件。

（3）影响加工表面的质量。

2、前角正负的确定（如图）
当前刀面与切削平面之间的夹角小于900时为正前角；反之为负前角。

3、前角的选择
总的原则是：在刀具强度允许的条件下，尽量选择较大的前角。

具体情况应根据工件的材料、刀具材料、加工性质等因素具体选择合理的前角。

（1）加工脆性材料时或硬度较高的材料时应选择较小的前角，加工塑性材料或硬度较低的材料时应选择较大前角。

（2）高速钢材料的车刀前角一般大于硬质合金材料车刀的前角。

（3）精加工时应选择较大的前角，粗加工时应选择较小的前角。

三、后角的选择
1、后角的作用
（1）后角与过渡表面相对，主要影响与过渡表面的磨擦
力，减大的后角要提高工件的表面的质量，处长刀具的寿命。

（2）增在后角虽可使车刀锋力，但会使楔角减小，易造成车刀强度减小，散热条件变差和磨损加快等。

2、后角的正负（如图）
当后刀面与基面间的夹角小于900时为正后角；反之为负后角。

3、后角的选择
（1）粗车进，切削深、进给快，村注车刀有足够的强度，所以应选择较小的后角。

（2）精车时，为保证刀刃锋利，应选择较大的后角。

四、主偏角与副偏角的选择
1、主偏角的作用与选择：主偏角主要影响车刀的散热条件，影响轴向切削力和径向切削力之比，以及断屑情况。

当工件刚性较差时应选择较在原主偏角，车削细长轴时，为减小径向力应选择较大的主偏角，车削硬度高的工件要选择较小的主偏角。

2、副偏角的作用与选择
副偏角主要影响副切削刃与已加工表面的磨擦，影响车刀强度和工件表面粗糙度，尤其在粗精车过程中要注意对副偏角的选择。

五、刃倾角的选择
1、刃倾角的正负
有正负零三种情况：刀尖位于主切削刃最高点时为正，刀尖位于主切削刃最低点时为负，主切削刃与基面平行时为零。

2、刃倾角的作用
主要控制切屑排出的方向、影响刀尖强度和切削的平稳性以及刀刃的锋利程度。

3、刃倾角的选择
其选择主要由工件材料、刀具材料和加工性质决定。

如下图。

Ⅳ、本节小结；刀具的各种角度的作用。

Ⅴ、课外作业：
Ⅵ：教学反馈
教 案
教学过程：
Ⅰ：清点人数、组织教学 Ⅱ：复习旧课，导入新课 Ⅲ：讲授新课
第四节：车刀的磨损及车刀的刃磨
刀具在切削过程中存在磨损的问题，主要有非正常磨损和正常磨损两种形式，非正常磨损主要指切削刃或刀面上产生裂纹、崩刃、卷刃或碎裂等现象。

一、刀具的磨损
这里我们主要介绍车刀的正常磨损。

1、车刀的正常磨损：主要是后刀面的磨损、前刀面的磨损和前后刀面的同时磨损。

如下图所示：
注记及反馈
2、刀具的磨损过程
为分三个阶段：（1）初期磨损阶段，刃磨后的刀具由于表面粗糙度值大，表面层组织不耐磨，所以刚开始切削阶段磨损较快。

（2）正常磨损阶段，刀具经过初期磨损阶段，很快在刀具后刀面上磨出一条较窄的磨损带，使接触面积增大，磨损减小，这个阶段是刀具工作的有效期间，使用刀时不要超出这个阶段，（3）急剧磨损阶段，刀具正常磨损以后，如果不及时刃磨，就会使磨擦增在，切削温度上升，使刀具很快失去切削能力，必须避免这一阶段。

二、刀具的磨损标准及寿命
刀具的磨损标准也称为刀具的磨损限度，是指在后刀面上的那段磨损量，
刀具的寿命是指刀具从开始切削一直到达到磨钝标准为止的总切削时间，也就是两次刃磨刀具的切削时间。

三、车刀的刃磨
1、砂轮的选择
常用的砂轮有氧化铝砂轮和碳化硅砂轮，氧化铝砂轮适用于磨高速钢车刀；碳化硅砂轮适用于磨硬质合金车刀。

2、车刀的刃磨步骤：
（1）在氧化铝砂轮上磨去焊渣并将车刀底平面磨平；
（2）在氧化铝砂轮上将粗磨出刀杆上的主后刀面和副后刀面；
（3）在碳化硅砂轮上粗磨出刀头上的主后刀面和副后刀面；
（4）磨断屑槽；
（5）精磨主后刀面和副后刀面；
（6）磨负倒棱；
（7）磨过渡刃；
（8）用油石修整。

Ⅳ、本节小结；刀具正常磨损的过程和刃磨步骤。

Ⅴ、课外作业：
Ⅵ：教学反馈
教 案
教学过程：
Ⅰ：清点人数、组织教学 Ⅱ：复习旧课，导入新课 Ⅲ：讲授新课
第五节：切削用量的选择
切削用量的选择原则是：
1、粗车时，首先选择一个大的切削深度，其次选择一个较大的进给量，再次选择一个相对合理的切削速度。

2、精车时，进给量应该选得小一些，切削速度应该根据刀具材料选择。

第六节： 金属切削过程
金属的切削过程是指工件上多余的金属层，在刀刃的切割、前刀面的推挤下产生变形滑移而变成切屑的过程。

一、切屑的类型
主要有带状屑、挤裂切屑、单元屑和崩碎屑四种（如下图）：
注记及反馈
二、积屑瘤
1、积屑瘤的成因：用中等切削速度车削塑性材料进，由于切屑和前刀面的剧烈磨擦，当切削温度达到一定程度时，而磨擦力超过切屑内部结合力时，一部分金属离开切屑被“冷焊”到前刀面上，便形成了积屑瘤。

2、积屑瘤对切削加工的影响；
（1）粗车时积屑瘤能代替切削刃进行切削，起到了保护前刀面和刀尖的作用。

（2）各屑瘤聚集在刀刃处，增大了车刀的实际前角，能减小切屑变形的切削力。

（3）积屑瘤超出刀尖时能影响尺寸精度，其脱落嵌出工件后会影响工件的加工精度和表面质量。

三、切削力
切削力，是切削时，工件材料抵抗车刀切削所产生的阻力。

影响切削力的因素有很多，主要有工件的材料、切削用量和刀具的几何参数。

四、切削热和切削温度
影响切削热的因素主要有工件的材料，刀具的几何角度和切削用量等，其中影响最大的是切削速度，其次是进给量，而影响最小的是切削速度。

五、断屑
1、切屑的形状
切屑的形状主要有三种：即“C”型屑，带状屑和螺旋切屑。

2、影响切屑的因素：
（1）车刀的几何角度：其中影响最大的前角和主偏角，增大前角切屑变形小，减前小切屑变形大，断屑容易；切削深度增大不易断屑；刃倾角也可以通过改变切屑流的方向而
影响切屑。

（2）切削用量的影响：其中影响最大的进给量，其次是切削深度，再次是切前速度。

（3）断屑槽：有三种，即直线圆弧型、直线型和圆弧型。

第七节：表面粗糙度
一、表面粗糙度：
是指加工表面上较小的间距和微小的峰谷所形成的微观几何不平度。

其值的大小对工件的耐磨性、耐腐蚀性、疲劳强度、配合性质等都有影响。

二、表面粗糙度的影响因素
影响表面粗糙度的因素主要有残留面积、积屑瘤和振动等。

残留面积：车削时，车刀主副切削刃在已加工表面留有痕迹，这些未被切去的部分的截面积就是残留面积。

三、表面粗糙度值大的现象原因及解决措施
1、残留面积中的残留高度较高
解决的方法是：减小主偏角和副偏角、增大刀尖圆弧半径、减小进给量。

2、工件表面有硬点或毛刺
主要是要尽可能地消除积屑瘤的影响。

3、工件表面有振纹
查找振动部位，分析原因，着手解决。

Ⅳ、本节小结；
Ⅴ、课外作业：
Ⅵ：教学反馈
教 案
复习主要内容：
一、车床的组成及各部分功能
主轴变速箱： 交换齿轮箱 进给箱 溜板箱 刀架 尾座
二、车削运动和切削用量
车削运动
切削用量：衡量车削运动大小的参量：主要有三个要素： 切削深度：待加工表面与已加工表面的距离。

进给量：工件每转一周，车刀沿进给方向移动的
距离。

切削速度：主运动的线速度， 三、切削液
作用：冷却、润滑、清洗、防锈。

注记及反馈
种类：乳化液和切削油 强调选择切削液和注意事项。

四、车刀
车刀的种类：外圆车刀、端面车刀、切断刀、内孔
车刀、成形车刀、各种螺纹车刀等。

车刀的组成：前刀面、后刀面、副后刀面、主切削
刃、副切削刃、刀尖。

测量车刀的辅助平面：切削平面、基面、截面。

前角：影响车刀的锋利程度、切削力大
后角：影响车刀的强度、受力情况和散
主偏角：影响车刀的散热条件、影响轴
副偏角：主要影响工件表面粗糙度 刃倾角：主要控制切屑排出的方向、影响刀尖强度的切削的平稳性及刀刃的锋利程度。

五、切削用量的选择：
总的原则是：粗车时，首先选择一个大的切削深度，其次选择一个较大的进给量，再次选择一个相对合理的切削速度。

精车时，进给量应该选得小一些，切削速度应该根据刀具材料选择。

六、金属切削过程及表面粗糙度：
Ⅳ、本节小结； Ⅴ、课外作业：
车
刀的角度。