车台阶轴
车工工艺教案课题车台阶轴
课题车台阶轴授课时间授课班级授课节数节知识与技能目标 1.了解车台阶轴时车刀的几何角度2.学会正确安装、车台阶轴3.学会控制、测量台阶长度4.了解车台阶轴时产生废品的原因和预防方法知识连接 1. 台阶轴的安装与车削方法2．控制台阶轴台阶长度的方法3．测量台阶轴台阶长度的方法4．车台阶轴时产生废品的原因和预防方法学习重点 1. 台阶轴的安装与车削方法2．控制台阶轴台阶长度的方法3．测量台阶轴台阶长度的方法教学方法学生讨论，示范，讲解与展示教学实施 1.结合用挂图、实物、多媒体等手段一一列举，也可通过展示高年级学生车削完成的轴、套类工件来进行讲解，使学生对车外圆内容产生更加直观的认识，激发他们的学习兴趣2．车削时，工件必须在车床夹具中定位并夹紧，工件装夹的是否正确可靠，将直接影响加工质量和生产率，所以同学们必须清楚轴类工件的各种装夹方法及特点让同学们联系生产实践，说出最常用的装夹方法——三爪自定心卡盘装夹。
3．本讲教学目的是让同学们了解轴类工件车削加工工艺的制定原则及制定方法。
因学生处于基本功学习阶段，如：车端面、车外圆等，对于沟槽、螺纹等加工方法尚不了解，就目前他们所学知识，以及对所学知识的综合应用能力，学习难度很大4．授课时，教师先在课堂上直接讲解制定车削工艺的原则和方法，参照教材图进行分析，让学生先大致了解后，带领学生到实习场地进行现场教学。
理论和实践相结合，可大大降低学生的学习难度5．布置任务：让同学们回想自己在实习过程中车削工件时产生废品的现象，分类记录，教师协助分析原因，针对性的提出预防措施课后评价（或后面的课后总结）通过台阶轴的安装、车削台阶轴及长度测量来进行评价准备： 1.地点：实习车间2.教具：1）CA6140型卧式车床及附件和砂轮机2）游标卡尺、千分尺等量具3）工件材料45钢，毛坯规格φ45mm×90mm4）45°车刀、90°车刀要求：让学生刃磨车刀和车削工件，并进行简单介绍。
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。
车工台阶轴实习报告
一、实习背景为了提高自身的专业技能，了解机械加工的实际操作过程，我于20xx年x月x日至20xx年x月x日在XX机械制造有限公司进行了为期两周的车工台阶轴实习。
在实习期间，我深刻体验了车工的实际工作环境，掌握了台阶轴的加工工艺，并对车工行业有了更深入的认识。
二、实习目的1. 熟悉车工操作流程，提高车工操作技能；2. 学习台阶轴的加工工艺，了解相关理论知识；3. 掌握车工安全操作规程，提高安全意识；4. 培养团队协作精神，提高沟通能力。
三、实习内容1. 台阶轴加工工艺台阶轴是一种常见的机械零件，主要由外圆、内孔、台阶、键槽等部分组成。
在实习过程中，我学习了台阶轴的加工工艺，包括：（1）划线：根据图纸要求，在毛坯上划出加工线，确保加工精度；（2）外圆加工：使用外圆车刀，对毛坯进行粗加工和精加工，达到图纸要求的尺寸和表面粗糙度；（3）内孔加工：使用内孔车刀，对毛坯进行粗加工和精加工，达到图纸要求的尺寸和表面粗糙度；（4）台阶加工：使用台阶车刀，对毛坯进行粗加工和精加工，达到图纸要求的尺寸和表面粗糙度；（5）键槽加工：使用键槽车刀，对毛坯进行粗加工和精加工，达到图纸要求的尺寸和表面粗糙度。
2. 车工安全操作规程在实习过程中，我严格遵守车工安全操作规程，包括：（1）穿戴整齐，佩戴好安全帽、工作服、手套等防护用品；（2）开机前检查机床各部件是否完好，确保机床安全运行；（3）操作机床时，精力集中，严禁闲谈、嬉戏；（4）工件和刀具装夹牢固，防止工件和刀具飞出伤人；（5）加工过程中，严禁触摸工件和刀具，防止意外伤害。
3. 团队协作与沟通在实习过程中，我与团队成员共同完成了台阶轴的加工任务。
我们相互配合，共同解决加工过程中遇到的问题。
在团队协作中，我学会了倾听他人意见，尊重他人，提高了沟通能力。
四、实习总结1. 技能提升通过本次实习，我掌握了台阶轴的加工工艺，提高了车工操作技能。
在实习过程中，我学会了如何使用各种刀具，如何调整机床参数，如何保证加工精度。
车台阶轴的控制方法概要
车台阶轴的控制方法
1 2 3 4 5
车台阶轴长度控制方法
刻线法
刻度盘控制法 挡铁定位控制法 添加文字（楷体 20号）
6
添加文字（楷体 20号）
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车台阶轴的控制方法
车台阶轴的控制方法
车削台阶工件，一般分粗车、精车进行。粗车时除第一挡台 阶长度略短些（留精车余量）外，其余各段可按图样上的尺寸车削， 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，以此类推，当车至平面时，再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。车削台阶轴方法与车外圆基本相同，只不过增加了一个轴向尺 寸的控制，通常有以下几种控制方法。
算出刻度盘应转动格数，控制车削长度。刻度盘转动的格数乘以刻 度盘的分度值（一般有0.02mm和0.05mm两种），就是车刀沿进
给方向移动的距离。
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车台阶轴的控制方法
（三)用挡铁定位控制法
•批量加工台阶轴时，可用挡铁定位控制车削长度。在车床导轨适
当位置装定位挡铁，使其对应各个台阶长度，车削时，车到挡铁位
置，就得到所需长度尺寸。
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车台阶轴的控制方法
（一）刻线法
ห้องสมุดไป่ตู้
•车削前，根据台阶长度先用刀尖在工件表面刻线痕。
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（二）刻度盘控制法
•将床鞍由尾座向主轴箱方向移动，把车刀摇至工件的右端，使车
车工工艺课件-车台阶轴
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四、钻中心孔：
要用一夹一顶装夹工件，必须先在工件一端或者两 端的端面上加工出合适的中心孔。
中心孔
A型（不带护锥） B型（带护锥） C型（带护锥和螺纹）
--精度一般的工件
加工方法
1中 头、心部矫钻与正接工尾-序近件-精座较工回度中多件转较心的端中高：工面心或移件，是者动观否工尾察一座中致，心；使钻 2、切削用量：由于中心钻直径小， 钻削时取-较-需高要的与钻其速他（零9件00进- 行 1120r/mi轴n）向，固进定给的量工应件小而均匀 （0.05-0.2mm/r）。
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复习回顾
（1）、手动进给车外圆、端面前应该做哪些工艺准备
1、读图；（加工对象、内容、要求） 2、制定加工工艺： 如车端面→刻划线→手动进给车削外圆→倒角 3、选用设备： CA6140型车床 4、选用工艺装备： 如90°车刀、三爪卡盘、卡盘扳手、游标卡尺。
（2）、手动进给车外圆、端面的大致加工步骤有哪些
◆ 一夹一顶的方式装夹长台阶轴；后顶尖有固 定顶尖和回转顶尖两种。
◆ 中心孔的分类和钻中心孔的方法；
◆ 粗车台阶轴的切削用量；
◆ 粗车台阶轴的工艺步骤；
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？课后思考题 ？
按照我们制定的粗车工艺步骤加工完成的台阶轴， 经测量发现：台阶轴存在锥度，即工件右端直径 小，左端直径大，如下图示； 思考一下：这种情况产生的原因？如何避免这种 情况的产生？
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七、任务答案：
（1）、根据台阶轴图纸和精加工余量画出粗车工序图； （2）、工艺装备：45°车刀和75 °车刀，三爪自定心 卡盘，钻夹头，B2mm/6.3mm的中心钻，回转顶尖，游标 卡尺；
车台阶轴
1、检查坯料，毛坯伸出卡盘约40mm，校正夹紧。
2、车端面，钻中心孔B2.5/8.0，粗车外圆Ф38*30。
3、调头装夹，伸出约40mm，车端面保证总长156mm。钻中心孔B2.5/8.0。
4、夹持Ф38*30处，后顶尖顶住工件，粗车整段外圆至Ф37mm。
5、粗、精车左端三处外圆，Ф25*25，Ф30*25，Ф36*40至尺寸要求。并两处倒角。
三、注意事项
副
板
45分钟实训目标1掌握车刀的几何角度和刃磨方法2掌握控制台阶长度的方法3合理选择切削用量实训重点台阶长度的控制方法实训难点切削用量的选择教学方法讲授法直观演示法练习法切断刀一把90车刀一把40150棒料一块游标卡尺2550千分尺各一把教学过程教学方法一组织教学1检查学生出勤人数及工作服的穿戴是否符合要求2简单强调安全事项二复习提问台阶长度控制方法有哪几种
3、粗、精车时切削用量合理选择，提高效率。
4、控制台阶长度时注意大手轮刻度盘的使用，先归零，不要读错，更要避免多转一圈的错误。
5、自动走刀时，注意及时提起走刀手柄，手动清根。
6、切槽时，注意槽深的控制，避免超差。
先让学生对工序进行设计，指出不足，进行调整，培养学生合理安排工序的能力
粗车时背吃刀量可大些，约2mm左右即可，精车时可两刀走完余量
5、粗、精车左端三处外圆，Ф25*25，Ф30*25，Ф36*40至尺寸要求。并两处倒角。
6、调头Ф30处包铜皮装夹，后顶尖顶住工件，粗、精车Ф24*15，Ф25*25，Ф30*24至尺寸要求。并一处倒角。
7、粗、精车槽3*3、4*3两处至尺寸要求。
8、检查两端外圆同轴度及各处尺寸符合图样要求，卸下工件。
6、调头Ф30处包铜皮装夹，后顶尖顶住工件，粗、精车Ф24*15，Ф25*25，Ф30*24至尺寸要求。并一处倒角。
任务3粗车台阶轴
形状与A型中心孔相似，只是将A型中心孔的60°圆锥面改成圆弧面，这样使其与顶尖的配合变成线接触
类型
A型
B型
C型
R型
结构及作用
圆锥孔
圆锥孔的圆锥角一般为60°，重型工件用75°或90°。与顶尖锥面配合，起定心作用并承受工件的重力和切削力，因此对圆锥孔的表面质量要求较高
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
二、顶尖
1.固定顶尖
固定顶尖也叫死顶尖，其特点是刚度好，定心准确；但顶尖与工件中心孔接触面间为滑动摩擦，容易因发热而将中心孔或顶尖“烧坏”。
固定顶尖
a)普通固定顶尖b)硬质合金固定顶尖
2.回转顶尖
回转顶尖也叫活动顶尖。将顶尖与中心孔之间的滑动摩擦变成顶尖内部轴承的滚动摩擦，故能在高速运转中正常工作，克服了固定顶尖的缺点，应用广泛。但由于回转顶尖存在一定的装配累积误差，且滚动轴承磨损后会使顶尖产生径向圆跳动，从而会降低定心精度。
中心孔钻得太深
中心孔钻偏或钻得不圆
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
装夹时顶尖尖端与中心孔底部接触
中心钻修磨后圆柱部分长度过短（中心钻一般不进行人工修磨）
四、粗车时切削用量的选择
1.粗车端面时的背吃刀量ap可根据毛坯余量确定，一般ap取1~4mm。进给量ƒ可取0.3~0.5mm/r。
重点难点
照加工工艺粗车台阶轴
正确使用量具
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模块二车削初级工技能训练本项目参考节数：8节
【组织教学】
检查学生出勤，作好学生考勤记录。
强调课堂纪律，活跃课堂气氛。
强调实习纪律，做好安全文明生产。
【复习巩固】
1.复习上次课主要学习了外圆车刀的种类、特征和用途；90°外圆车刀的刃磨要；
车刀的安装；车外圆的步骤与方法；车端面的方法；倒角及加工；刻度盘的计
算与应用以及工件的测量；又按教材中图6-2给学生进行了车削工件演示。
通过
讲解和演示使学生进一步增强对重点内容的认识和理解。
2.提问1）简述90°外圆车刀的特点及应用场合。
2）简述试切法的过程。
3）简述车削教材中如图6-2所示的台阶轴的过程。
3.作业讲评
作业完成情况统计表
【课题导入】
播放如图7-1所示的车外圆视频，结合用挂图、实物、多媒体等手段一一列举，也可通过展示年级学生车削完成的轴、套类工件来进行讲解，使学生对车削用量内容产生更加直观和具体的认识，激发他们的学习兴趣。
由于同学们对于轴类工件的结构特点还没有全面的感性认识，可以采取如下步骤： （1）可以先以图7-2台阶轴为例，简介轴类工件的结构特点。
（2）就如何保证该台阶轴的各项精度要求展开分析，引出车削过程中划分的粗、精车两阶段。
（3）从保证加工质量和提高生产效率两方面来分析对粗、精车刀的刃磨要求。
联系车刀几何参数的作用及其选择，让学生自己选择粗、精车刀几何参数。
（4）然后教师进行系统总结，得出粗、精车刀的合理几何参数。
整个教学过程宜采用粗、精车刀对比法讲解。
图7-2 车台阶轴用车刀
1-45°车刀 2-90°车刀 3-75°车刀 4-车槽刀
【讲授新课】（2课时）
项目7 车台阶轴
一、台阶轴的安装与车削方法
1．安装台阶轴的方法 2．车台阶轴的方法
二、控制台阶轴台阶长度的方法
1．刻线痕控制台阶长度
图7-1
2．利用车床床鞍和小滑板的刻度盘控制台阶长度
三、测量台阶轴台阶长度的方法
四、车台阶轴时产生废品的原因和预防方法
【技能训练】（6小时）
一、目标任务
1．了解车台阶轴时车刀的几何角度。
2．学会正确安装、车台阶轴。
3．学会控制、测量台阶长度。
4．了解车台阶轴时产生废品的原因和预防方法。
二、示范操作
台阶轴的安装、车削台阶轴及长度测量
三、分组练习（见附表）
按课题小组轮流练习，完成本次课的训练任务。
四、巡回指导
1．身体不准靠近旋转表面，严格通电，确保设备和人身安全。
2．刃磨车刀的每一个姿势、车刀的位置和角度。
3．正确安装工件和车台阶轴的技巧。
4．经常提醒学生，磨刀时要戴防护眼镜和应站的安全位置，以防发生人身事故。
5．正确使用游标卡尺、千分尺等量具。
6．车台阶轴时产生废品的原因和预防方法。
7．分析车台阶轴过程中的情况，强调注意事项。
8．及时纠正练习中出现的问题。
【课题总结】
本次课主要学习了台阶轴的安装与车削方法；控制台阶轴台阶长度的方法；测量台阶轴台阶长度的方法；车台阶轴时产生废品的原因和预防方法。
又按教材中图7-5给学生进行了车削台阶轴演示。
同学们也进行了相应的车削练习。
通过讲解和演示及练习，使学生进一步增强对重点内容的认识和理解。
更加深了对切削过程和有效控制台阶长度的感性认识。
进而激发学生练习的浓厚兴趣。
希望同学们多动手、多练习，以提高车削台阶轴的熟练程度。
轴类工件的装夹和注意事项，还可用通俗易懂便于理解和记忆的口诀概括如下：
（1）轴类工件的装夹方法口诀：
装夹方法要选择好，一、二、三、四要记牢；
四爪卡盘夹力大，重型工件掉不下；
三爪卡盘自定心，节约时间省秒分；
两顶工件精度高，一夹一顶夹得牢；
装夹还有新方法，请到夹具里面找。
（2）车轴类工件注意事项口诀：
先进车刀多，要靠人掌握；
机床调整好，刀尖对正确；
工件夹牢固，操作防“闷车”；
吃刀应均匀，冲击要不得；
切削避振动，顶尖可微缩；
刀刃保锋利，用钝及时磨；
短削要可靠，角度改适合。
【布置作业】
1．简述车台阶轴的方法与步骤。
2．简述车高台阶轴的注意事项。
3．低阶台和高阶台的车削有什么不同？控制阶台长度有哪些方法？
4．台阶长度一般用什么量具测量？如何测量？
5．按要求车削教材中如图7-5所示的台阶轴。
6．车轴类工件时，一般有哪几种安装方法？各有什么特点？
7．根据加工的台阶轴，分析产生废品的原因和预防方法。
8．车端面时的切削深度和切削速度与车外圆时有什么不同？
9．车削台阶轴，如教材图7-5所示。
零件材料为45钢，毛坯规格为φ45mm×90mm。
10．分析如图7-3所示台阶轴的加工工艺，并加工至要求。
d L
φ76±0.15 94
φ74±0.15 93
φ72±0.10 92
φ70±0.10 91
图7-3 车外圆、平面
11．分析如图7-4所示台阶轴的加工工艺，并加工至要求。
下料尺寸件数
φ75×95 1
图7-4 车台阶
12．用一夹一顶装夹车长台阶轴（见图7-5）。
材料下料尺寸
45钢φ40×235
图7-5 长台阶轴
【补充材料】
一、中心孔
四种中心孔的结构特点、作用和适用场见表7-1。
表7-1 中心孔类型、用途、结构及其作用一览表
二、轴类工件的装夹方法
轴类工件的装夹方法及使用特点见表7-2。
表7-2 轴类工件的装夹方法及使用特点一览表
1．工件的定位和夹紧
（1）工件的定位是确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程。
（2）工件的夹紧是使工件在机床上或夹具中的正确位置保持不变的过程。
定位与夹紧是两个不同的概念，夹紧不能代替定位。
2．找正
调整工件的装夹位置，使工件的回转中心与车床主轴回转中心重合的过程。
3．三爪自定心卡盘的找正方法
（1）粗加工时可用目测和划针找正工件毛坯表面。
（2）半精车精车时可用百分表找正工件外圆和端面
（3）装夹轴向尺寸较小的工件时，可先在刀架上装夹一圆头铜棒，再轻轻夹紧工件，然后使卡盘低速带动工件转动，移动床鞍，使刀架上的圆头铜棒轻轻抵触已粗加工过的工件端面，观察工件端面大致与轴线垂直后即停止旋转，并夹紧工件。
4．四爪单动卡盘的找正
找正外圆
（1）将划线盘放置在床身上。
（2）使划针靠近工件外圆表面，用手转动卡盘，观察工件与划针之间的间隙大小，调整相应的卡爪位置，其调整量为间隙的一半。
处于小间隙位置的卡爪要向靠近圆心方向调整卡爪，即紧卡爪；与之相对的卡爪向远离圆心方向调整，即松卡爪。
（3）如此反复调整，当工件旋转一周，外圆表面与划针之间的间隙均匀时，即为完成找正。
（4）精度较高时，在此基础上，再用百分表找正。
直至工件旋转一周，百分表在圆周上各个位置读数相同为止。
找正工件端面
（1）使划针靠近工件端面边缘处。
（2）转动卡盘，观察划针与工件端面之间的间隙是否均匀，找出端面上离划针最近的位置，然后用铜锤轻轻向里敲击。
（3）反复调整，直到工件旋转一周，划针尖与端面都均匀接触为止。
图7-6 找正工件
a）找正外圆b）找正端面
5．钻中心孔的步骤：
（1）把中心钻装在钻夹头上。
（2）钻夹头装在尾座套筒锥孔中。
（3）工件装在卡盘上，启动车床，移动尾座，使中心钻接近工件端面，观察中心钻钻头是否与工件旋转中心一致，并找正尾座中心使之一致，然后紧固尾座。
（4）由于中心钻直径小，钻削时应取较高的转速，用手摇尾座手柄使中心钻缓慢均匀进给，钻毕时，中心钻在孔中应稍作停留，然后退出，以修光中心孔，提高中心孔的形状精度和表面质量。