车台阶工件
棒料车削阶梯轴教程
棒料车削阶梯轴教程教学目标：终极目标：掌握轴类工件的车削加工方法促成目标：（1）掌握车床的操作方法（2）理解不同加工面的刀具选择原理（3）能正确控制粗车余量（4）能正确控制精车的尺寸精度（5）掌握轴类零件的测量方法工作任务按照图纸要求加工阶梯轴，并对工件尺寸进行测量。
相关理论知识一、粗车在车床动力条件允许的情况下，通常采用进刀深、进给量大、低转速的做法，以合理的时间尽快的把工件的余量去掉，因为粗车对切削表面没有严格的要求，只需留出一定的精车余量即可。
由于粗车切削力较大，工件必须装夹牢靠。
粗车的另一作用是：可以及时的发现毛坯材料内部的缺陷、如夹渣、砂眼、裂纹等。
也能消除毛坯工件内部残存的应力和防止热变形。
二、精车精车是车削的末道工序，为了使工件获得准确的尺寸和规定的表面粗糙度、操作者在精车时、通常把车刀修磨的锋利些，车床的转速高一些，进给量选的小一些。
三、刻度盘的计算和应用在车削工件时，为了正确和迅速的掌握进刀深度，通常利用中滑板或小滑板上刻度盘进行操作。
中滑板的刻度盘装在横向进给的丝杠上，当摇动横向进给丝杠转一圈时，刻度盘也转了一周，这时固定在中滑板上的螺母就带动中滑板车刀移动一个导程、如果横向进给丝杠导程为5mm，刻度盘分100格，当摇动进给丝杠转动一周时，中滑板就移动5mm，当刻度盘转过一格时，中滑板移动量为5÷100=0.05mm。
使用刻度盘时，由于螺杆和螺母之间配合往往存在间隙，因此会产生空行程（即刻度盘转动而滑板未移动）。
所以使用刻度盘进给过深时，必须向相反方向退回全部空行程，然后再转到需要的格数，而不能直接退回到需要的格数。
但必须注意、中滑板刻度的刀量应是工件余量的二分之一。
见下图。
图3.6 刻度盘的操作四、轴类工件的测量轴类工件的尺寸常用游标卡尺或千分尺测量。
1.游标卡尺游标卡尺的式样很多，常用的有两用游标卡尺和双面游标卡尺。
以测量精度上分又有0.1㎜（1/10）精度游标卡尺，0.05（1/2）精度游标卡尺和0.02（1/51）精度游标卡尺。
车台阶轴
90°车刀
说明
右偏刀的主切削刃在刀柄左 左偏刀的主切削刃在刀柄右 侧，由车床的右侧向左侧纵向 侧，由车床的左侧向右侧进给 进给
1. 45°车刀
45°车刀的刀尖角 r=90°，刀尖强度和散热性都较好。
常用于车削工件的端面及进行45°倒角，有时也用于粗车刚 性好的工件外圆。
45º 车刀的应用 1，3，6—右偏刀 2，4，5—左偏刀
中心钻的安装
（2）校正尾座中心。 （3）切削用量的选择和钻削。 （4）钻中心孔时的质量分析
钻中心孔时容易出现的问题以及产生原因
问题类型
产生原因
1.中心钻未对准工件回转中心 2.工件端面未车平或中心处留有凸头，使中心钻偏斜，不能 准确定心而折断 3.切削用量选择不合适，如转速太低，进给过快 4.磨钝后的中心钻继续使用 5.没有充分浇注切削液或没有及时清除切屑，造成切屑堵塞 1.工件弯曲未校直，使中心孔与外圆产生偏差 2.夹紧力不足，钻中心孔时工件移位，造成中心孔不圆 3.工件伸出太长，回转时在离心力的作用下易造成中心孔不 圆
下图为台阶粗车工序图，请将 55mmX178mm的毛坯按 图中的尺寸加工。
台阶粗车工序图
台阶轴粗车工序图的加工工艺概述： 车端面、钻中心
孔→车左端台阶外圆→调头车端面，钻中心孔→车右端台
阶外圆。
一、一夹一顶装夹方法
一夹一顶装夹 a)用限位支撑限位 b)利用工件的台阶限位 1—限位支撑 2—卡盘 3—工件 4－后顶尖 5－限位台阶
回转顶尖
三、钻中心孔
1. 中心孔和中心钻的类型
国家标准GB/T 145—2001规定中心孔有A型（不带护
锥）、B型（带护锥）、C型（带护锥和螺纹）和R型（弧形）
项目二 车台阶轴
项目二 车台阶轴 任务1 低阶台轴的加工【学习目标】1. 能用划针校正法找正工件后，进行车削加工，同时了解其它找正方法2. 掌握确定阶台长度的方法3. 能合理选择粗精车刀及切削用量 【学习任务】如下图所示的阶梯轴零件，已知材料为45钢，毛坯尺寸为Φ50×100，试完成低阶台轴的加工。
图2-1 低阶台轴任务导入经过上几节课的操作练习，掌握了车削外圆和长度的基本方法，本节课我们来通过对图2-1图样的加工来学习低台阶轴加工方法。
台阶工件的车削其实就是外圆和平面加工的组合，只要保证外圆与平面的尺寸和形状精度就可以加工出合格的工件。
任务分析该零件由阶梯状的圆柱面组成，零件的尺寸精度要求一般，从右至左工件的外径尺寸依次增大。
我们以轴心线为工艺基准，用三爪自定心卡盘夹持直径为Φ55的外圆表面来一次装夹加工完成。
技术要求：1、 零件表面不允许有划痕、擦伤等损伤零件表面缺陷。
2、 去除尖角毛刺。
知识学习一、车刀的选择和装夹：车削台阶工件通常使用90°和45°外圆车刀。
其几何角度一般为主偏角Kr≥90°，副偏角Kr’≥6°～8°，主、副后角a0=a0’=6°～8°前角γ0根据工件、车刀材料和加工要求来确定。
在车削塑性金属材料时，要在车刀的前面刃磨出断屑槽。
如图2-2所示图2-2车刀的装夹应根据粗精车和加工余量的大小加以区别。
粗车时余量多，为了增加切削深度，减少刀尖压力，车刀装夹可以取主偏角小于90°为宜，一般在85°~90°之间。
精车时为了保证台阶平面与轴线垂直，应取主偏角大于90°，一般在93°左右。
二、车削台阶工件的方法车削台阶工件一般分粗车和精车进行，粗车时的台阶长度除第一档的台阶长度略短些以外，其余各档可车至要求长度。
精车台阶工件时，通常在机动进给精车外圆至接近台阶时，应以手动进给代替机动进给，当接近平面时，变纵向进给为横向进给，移动中滑板由里向外慢慢精车台阶平面以确保台阶平面与轴心线垂直。
《台阶轴车削加工》课件
切削深度的选择
切削深度
根据台阶轴的直径、材质和加工要求等因素 综合考虑，选择合适的切削深度。切削深度 过小可能导致加工效率低下，切削深度过大 则可能导致刀具磨损和工件表面质量下降。
参考切深范围
根据实际加工需求和刀具性能，确定切削深 度的参考范围，如0.1-0.5毫米。
05
台阶轴车削加工质量检测与控制
质量检测方法与工具
检测工具
卡尺、千分尺、百分表、千分表等测量工具用于测量台阶轴的尺寸、形位公差等参数。
检测方法
采用直接测量法、比较测量法、间接测量法等多种方法进行检测，确保测量结果的准确性和可靠性。
质量控制措施与改进
提高机床精度
定期对机床进行维护和保养， 确保机床精度和稳定性。
持续改进工艺
不断优化工艺参数，提高加工 效率和产品质量。
主偏角和副偏角
影响切削刃工作长度、切削深度和 切削宽度，从而影响切削力、切削热 和表面粗糙度。
刃倾角
控制切屑流向，影响切削刃的锋利 程度和受力方向。
车刀的刃磨与维护
刃磨
定期对车刀进行刃磨，以保持其锋利的切削 刃和合适的几何参数。
维护
使用专用的润滑剂和冷却液，保持车刀清洁 ，避免与坚硬物质接触以防损坏。
《台阶轴车削加工》PPT课件
目 录
• 台阶轴车削加工简介 • 台阶轴车削加工设备 • 台阶轴车削加工刀具 • 台阶轴车削加工工艺参数 • 台阶轴车削加工质量检测与控制 • 台阶轴车削加工实例分析
01
台阶轴车削加工简介
台阶轴车削加工的定义
台阶轴车削加工是一种机械加工方法 ，主要用于生产具有阶梯形状的轴类 零件。
03
台阶轴车削加工刀具
车刀的种类与用途
项目三外圆、端面、台阶的车削资料要点
机械工程系实习讲义首页教学过程及教学内容[课前组织]1．检查学生出勤情况，填写教学日志。
2．检查学生装束是否整齐3．讲述要求：纪律、卫生、学习方法、如何作笔记4．宣布本项目的学习任务与目的要求：[设备工量具准备]任务一车削基础知识（1）了解车削加工时切削用量的选择原则。
（2）了解金属车削的过程。
（3）基本掌握车削过程中表面质量的控制方法。
（4）了解车刀切削时磨损的原因与刀具寿命的含义。
任务二外圆、端面、台阶的车削（1）掌握试切法与试测法控制外圆尺寸的方法。
（2）熟练掌握工件找正和安装方法。
（3）掌握零件尺寸的测量方法和对质量进行简单分析。
任务三切外沟槽、切断（1）了解切断刀和车槽刀的种类和用途。
（2）了解切断刀和车槽刀的组成部分和角度要求。
（3）掌握掌握切断刀和车槽刀的刃磨方法。
（4）掌握外沟槽的车削方法和测量方法。
（5）了解车沟槽时产生的问题和防止方法。
（6）掌握直进法和左右车削法切断工件。
[入门指导]任务一车削的基础知识导语：在车削加工时，合理选择切削用量对提高劳动生产率，延长刀具的使用寿命，保证加工质量，降低生产成本有着重要的意义。
一、车削加工时切削用量的选择1．合理选择切削用量的含义衡量切削用量是否合理的标准：①能否保证加工零件的质量要求（主要是加工精度和表面质量）②在加工系统刚性许可的条件下，是否充分利用了车床功率。
③在保证加工质量和刀具寿命的条件下，是否充分发挥了刀具的切削性能。
2．选择切削用量的原则（1）切削深度的选择（2）进给量的选择（3）切削速度的选择•选择切削速度的一般原则如下1）车刀材料使用硬质合金车刀可比高速工具钢车刀的切削速度快。
2）工件材料切削强度和硬度较高的工件时，因为产生的热量和切削力都比较大，车刀容易磨损，所以切削速度应选得低些。
脆性材料如铸铁工件，虽然强度不高，但车削时形成崩碎切屑，热量集中在切削刃附近，不易传散。
因此，切削速度也应取得低一些。
3）表面粗糙度要求表面粗糙度值小的工件，如用硬质合金车刀车削，切削速度应取得高些；如用高速工具钢车刀车削，切削速度应取得低些。
外圆,台阶,一夹一顶,双顶尖
手动进给车外圆和平面一.讲授指导1.组织教学：先集中点名，检查学生出勤及工作防护用品穿戴情况。
2.讲授新课：（1）.外圆车刀的装夹和应用外圆车刀有：45，75，90度车刀。
45度车刀有两个刀尖，前一个刀尖车外圆，左侧另一个刀尖用于车平面，两个刀刃作左右倒角用。
车刀装夹要求：○1.刀尖严格对准工件旋转中心。
否则会造成刀尖碎裂。
○2.伸出长短适当。
一般为刀杆厚度的1.5倍。
太长刚性差，会引起震动。
（2）.粗精车的概念粗车目的：尽快去除多余的材料和及早发现毛坯缺陷。
特点：切刀深，进给快，转速慢。
车刀刚性好。
精车目的：保证工件的尺寸和几何精度要求，及表面粗糙度要求。
特点：转速快，进给慢，切刀浅。
车刀要锋利。
（3）.手动进给车外圆，平面和倒角○1.车平面的方法启动车床，工件正旋转，用床鞍或小滑板控制切刀深度，摇动中滑板手柄使车刀由外向中心或由中心向外车削。
○2.车外圆的方法启动车床，工件正旋转，摇动床鞍使车刀至工件最右端。
用中滑板控制切刀深度，摇动床鞍使车刀作从右到左的纵向进给运动车外圆。
一次车完，摇中滑板使车刀退出工件，再进行第二，三次进给车削，至符合图样要求为止。
○3.游标卡尺的读数原理及使用。
○4.试切削与试测量的方法。
○5.长度尺寸的控制方法。
a.刻线法用刚直尺，游标卡尺，样板，床鞍刻度及刀尖在工件的表面刻一条线痕。
b.测量法用游标卡尺，千分尺，深度卡尺及小滑板刻度控制长度尺寸。
○5.倒角1×45º的含义（4）刻度盘的计算和应用○1.计算直径车小1mm，中滑板应进多少格？○2.应用注意空行程排除。
（5）注意事项○1.车刀应对准工件的旋转中心，工件的端面不准留凸头。
○2.要先开车后对刀，先退刀后停车。
○3.卡盘扳手要随手取下。
○4.上下工件，测量工件要把变速手柄放空挡位置。
（6）作业图P27 图4.10。
（加工步骤见书）二.示范指导1.示范操作：分两组，按加工步骤示范车一完整的工件。
3（车外圆及车端面）
3（车外圆及车端⾯）项⽬三车削外圆及端⾯⼀、教学⽬的1.掌握⼿动、机动进给车削外圆、端⾯和台阶的⽅法。
2.掌握调整机动进给⼿柄位置的⽅法。
3.会⽤划线盘找正⼯件。
4.掌握游标卡尺的使⽤⽅法，会⽤游标卡尺测量⼯件的外圆、⽤钢直尺测量长度并检查平⾯凹凸，达到图样的精度要求。
5.掌握试切削，试测量的⽅法车削外圆。
6.遵守操作规程，养成⽂明⽣产，安全⽣产的良好习惯。
⼆、教学重点及难点1.教学重点掌握车削外圆、端⾯和台阶的⽅法2.教学难点刻度盘的计算及应⽤三、实训内容四、准备⼯作设备：切割机、车床⼯具：45°和90°硬质合⾦外圆车⼑、通⽤装夹⼯具⼀套量具：钢直尺、游标卡尺、千分尺。
五、⼯艺分析由于该零件较短，没有特殊的同轴度要求，加⼯时采⽤三⽖⾃定⼼卡盘直接装夹进⾏加⼯。
考虑到倒⾓和去⽑刺的需要，先加⼯⼤端直径再调头加⼯另⼀端。
其机械加⼯过程卡⽚和机械加⼯⼯序卡见附表。
六、操作过程1.检查⽑坯尺⼨，装夹⼀端外圆，伸出长度⼤于60mm，⽤划针盘找正夹紧；2.车平端⾯，粗精车D1、长45mm，倒⾓2×45°；3.调头垫铜⽪，装夹外圆，伸出长度⼤于70mm，找正夹紧，粗精车端⾯⾄总长L1；4.⽤钢直尺刻线长L2mm，粗车D2,留精车余量1～2mm；5.⽤钢直尺刻线长L1mm，粗车D3,留精车余量1～2mm；6.精车D2和L2、D3和L3⾄图形要求，倒⾓2×45°和1×45°。
七、质量检查内容及评分标准⼋、安全及注意事项1.车削时防⽌车⼑碰着卡盘。
2.转动⼑架时，防⽌车⼑与⼯件、卡盘发⽣碰撞。
3.测量或清除铁屑时，要先停车，⼯件转动时不准⽤⼿触摸⼯件。
4.车削过程中戴好防护眼镜。
九、容易产⽣的问题和注意事项1、⼯件端⾯中⼼留有凸头，原因是⼑尖没有对准⼯件中⼼，偏⾼或偏低。
2、端⾯不平有凹凸，产⽣原因是进⼑量过深、车⼑磨损，滑板移动、⼑架和车⼑紧固⼒不⾜，产⽣扎⼑或让⼑。
车削台阶轴PPT
教学过程： 一、台阶工件
结合右图同学们同桌2人探讨下面2个问题。 1、什么样的工件是 台阶工件？ 2、车台阶轴与车外 圆和车端面之间有什么 内在的联系？
商河县职业中等专业学校
答：1、在同一工件上，有几个直径大小不同 的圆柱体连接在一起，其外形像台阶，称为台 阶轴。 2、车台阶轴实质上是车外圆与车端面的组合 加工。 二、车高度大于5㎜的台阶轴 同学们考虑下我们在车外圆的时候，当要去的 余量非常大的时候，我们采用什么什么办法？ 为什么？
商河县职业中等专业学校
*注意: 粗车时，只需为第一个台阶留出0.5 ㎜～1㎜精车余量，其余各段可按图样上的尺 寸车削，这样在精车时，将第一个台阶长度车 至尺寸后，第二个台阶的精车余量自动产生， 依次类推，精车各台阶至尺寸要求。 4、精车外圆。把90°的硬质合金右偏刀在刀架 上转一个角度，使主偏角大于90°（一般为 95°）。开机使刀尖接触工件右端外圆，以大、 中拖板为起点位置，然后试车一刀。测量，计算 好大、中拖板的进刀位置车至图样尺寸。
商河县职业中等专业学校
5、把右端端面与外圆交线倒角。 6、谨记开机对刀，退刀后停机，停机后测量。 7、技术要求 （1）各外圆之间的同轴度。 （2）外圆和台阶面的垂直度。 （3）台阶平面的平面度。
（4）外圆和台阶平面相交处的倒角。
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五、课堂达标检测题 写出下图的加工过程。
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2、安装90°的硬质合金右偏刀,调整主轴转速刀 360～560r/min,把90°的偏刀在刀架上转一角度， 使主偏角大于90°（一般为95°～120°），吃刀 量不宜太大（约0.5㎜），由外到内切削，看看车 刀刀尖是否对准车床的轴心线（这个过程称为对 刀）。
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公差
9
平行度0.08
8 一处不合格扣4分 8 一处不合格扣4分 8 一处不合格扣4分
10
表面 粗糙度
Ra3.2 μm（3处）
3×5 一处不合格扣5分
11
倒角 毛刺
各锐边无毛刺、有倒角
8 一处不合格扣2分
12
安全 生产
违反酌情扣分，直至扣完
11
违反一次扣3-5分
内容
1.车刀的选择和装夹
巡
回
2.车台阶工件
序 考核 号 项目
考核内容及要求
1
φd1±0.06mm
配分 8
评分标准 超差不得分
检测 得 结果 分
2 外圆 φd2±0.06mm
8
超差不得分
3
φd3±0.06mm
8
超差不得分
4
L1±0.1mm
6
超差不得分
5 长度 L2±0.1mm
6
超差不得分
6
L3±0.1mm
6
超差不得分
7
同轴度0.05
形位
8
直线度0.05
指
导
3.台阶长度的控制和测量
课堂回顾
课堂小结
通过我们今天的练习，大家学会了车 削台阶工件的技能，对出现不合格的零件 要分析其产生的原因，以便正确解决。在 测量的时候，有的同学测量方法还不够正 确，造成测量结果产生误差，如果进一步 提高工件的质量，还需要在平时多加练习 和不断积累、不断探索、逐步改进、灵活 运用，这样才能更有利于提高，逐渐形成
§4.3 车台阶工件 一、相阶工件的技术要求
2、车刀的选择和装夹
粗车时一般取85°-90°）；
精车时一般为93°，如下图。
3、车台阶工件的方法
录像片段
4、台阶长度的控制和测 量方法
台阶长度尺寸可用钢直尺
游标深度尺进行测量
二、容易产生的问题和注意事项
1、试切削的目的是什么？
试切削的目的是为了控制切削 切削深度，保证工件的加工尺 寸
复
2、简述机动进给车削工件 的过程；
起动车床带动工件旋转→试切
削→机动进给→纵向车外圆→
习
车至接近需要长度时停止进给 （或横向车平面→车至接近工
件中心时停止进给）→改用手
动进给车至长度尺寸（或工件
中心）→退刀→停车
其余 3.2 0.08
0.05
0.05
d3 d2 d1
L2
L1
L3
技术要求： 1、各档外圆之间的同轴度。 2、外圆和台阶平面的垂直度。 3、台阶平面的平面度。 4、外圆和台阶平面相交处的清角。 5、未注倒角0.5×45°。
mm 序 D3 D2 D1 L1 L2 L3 1 φ42 φ36 φ30 20 20 65 2 φ40 φ34 φ28 19.5 19.5 64.5 3 φ38 φ32 φ26 19 19 64 4 φ36 φ30 φ24 18.5 18.5 63.5 直径 尺寸公 差为 ±0. 0 6，长度 尺寸 公差为± 0. 1
有台阶
有圆 弧
有凹坑
台阶平面和外圆相交处要清角，防止产生凹坑和 出现小台阶
平面与外圆相交处出现较大圆弧，原因是刀尖圆 弧较大或刀尖磨损
测量基 面
多台阶工件的长度测量，应从一个基面 量起，以防累计误差
卡脚歪斜
使用游标卡尺测量时，卡角应和测量面贴 平，以防卡脚歪斜，产生测量误差
示 范 指 导
三、练习内容