课题八 两顶尖车削轴类工件
直孔主轴型数控车床双顶尖车削轴类零件工装设计
直孔主轴型数控车床双顶尖车削轴类零件工装设计摘要：本文主要介绍适用于主轴内孔为直孔的数控车床使用离心卡盘装夹工件的设计经过关键词：离心卡盘，法兰盘，锥度引言：轴类零件属于回转体，典型的加工方法为车加工。
大批量加工的轴类零件在编制加工工艺时，一般是使用两端的中心孔及端面作为后道工序的加工及定位基准。
依据基准使用原则，在对已经钻出两端中心孔并铣出两端端面的轴类零件进行粗车工序时，就要使用中心孔及端面作为加工基准，不得使用工件的外圆作为定位基准。
比较成熟的对轴类零件进行粗车的设备是仿形车床。
仿形车床配备的离心卡盘结构是一种较经典的夹具结构，适合于大批量加工的轴类零件的粗车加工。
随着工业技术的发展，数控车床逐渐取代传统普通车床或仿形车床。
在使用数控车床对轴类零件进行粗车加工时，仍然需要借鉴离心卡盘机构对工件进行装夹，然而，数控车床与仿形车床在机床主轴内部的结构又存在差异，这就需要对经典的夹具结构进行改进，满足不断变化的技术需求。
一、车削加工的半自动车床构造仿形车床（图1）是指按照靠模控制刀具的运动轨迹对工件进行车削加工的半自动车床。
这种设备从上世纪七十年代开始在机械制造行业被广泛使用。
随着数控技术的广泛应用，这种设备已逐渐被数控车床（图2）所取代，未来将会逐渐退出历史舞台。
图3 离心卡盘机构图4 液压卡盘离心卡盘（图3），做为仿形车床的标准配置，在出厂时就被安装于机床主轴轴端。
而数控车床的标准配置是液压卡盘（图4），通常使用三爪液压卡盘用来夹持工件。
二、仿形车床上的离心卡盘结构直接移植到数控车床上的安装技术那么能否将安装于仿形车床上的离心卡盘结构直接移植到数控车床上呢？答案是否定的。
这就要从两种机床的主轴轴端结构说起。
仿形车床的主轴内部采用1:20的锥度，通过此锥孔与前顶尖（图5）的锥套连接，靠摩擦力带动顶尖旋转，而轴端又通过螺栓与法兰盘连接，法兰盘前端安装离心卡盘本体，这样，离心卡盘也就会随着主轴一起旋转。
第八章复杂工件 备课
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另外在角铁中还有一种可调角铁，在使用时很方便。
对小型工件我们还经常使用到微型角铁，这种角铁具有体积小这、制造简单、使用方便等特点。
§8、1在花盘和花盘角铁上车削
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在机械传动中，回转运动变为往复直线运动或往复直线运动变为回转运动，一般都是利用偏心零件来完成
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（2）. 把工件转动90°，用角尺对齐已划好的端面线，再在端面上和外圆上划另一组水平线。
（3）.用两角划规以偏心距e为半径，在工件的端
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工件校准后，把四爪再拧紧一遍，即可进行切削。
在初切削时，进给量要小，切削深度要浅，等工件车圆后切削用量可以适当增加，否则就会损坏车刀或使工件移位。
如上图：
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4、在偏心卡盘上车偏心工件
车削精度较高的偏心工件时，可以用偏心卡盘来车
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车削轴类零件
1）台阶长度不正确，不垂直，不清晰。 原因是操作粗心，测量失误，自动走刀控制不当，刀尖不锋利， 车刀刃磨或安装不正确。 2）表面粗糙度差。 原因是车刀不锋利，手动走刀不均匀或太快，自动走刀切削用 量选择不当。
一、车削轴类零件
四)、切断和车外沟槽
一、车削轴类零件
常见的各种沟槽
一、车削轴类零件
车工短期培训
车削轴类零件
一、车削轴类零件
装夹方法
车削方法
质量分析
一、车削轴类零件
• 1、什么叫轴类零件. • 答：长度尺寸超过直径在三倍以上的旋体零件。轴类零件可分： 光滑轴，阶台轴两种。此外还有比较复杂的空心轴（机床主轴） 等。 • 2、轴类零件的组成.
• 答：轴类工件一般由圆柱表面、阶台、端面、退刀槽、倒角、圆 弧等部分组成。
二）、车端面
一、车削轴类零件
3、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＝0．05 mm～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。
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。
一、车削轴类零件
减小工件表面粗糙度值的方法
减小残留面积高度
避免工件表面产生毛刺 避免磨损亮斑 防止切屑拉毛已加工表面 防止和减小振纹 合理选用切削液
在两顶尖间上车削偏心工件的加工方法
在两顶尖间上车削偏心工件的加工方法Machining an eccentric workpiece between two centers can be a challenging task, but with the right methods and techniques, it can be achieved effectively.在两顶尖之间加工偏心工件可能是一个具有挑战性的任务，但是通过正确的方法和技术，可以有效地实现这一目标。
One common method for machining an eccentric workpiece between centers is to use a lathe with a chuck or a faceplate. The workpiece is clamped to the lathe's chuck or faceplate, and the cutting tool is then used to create the desired shape on the workpiece.一个常见的方法是使用带千斤顶或托盘的车床来加工偏心工件。
工件被夹紧在车床的千斤顶或托盘上，然后使用切削工具在工件上创建所需的形状。
Another method for machining an eccentric workpiece between centers is to use a milling machine. In this method, the workpiece is mounted on the milling machine's table, and the cutting tool is used to remove material from the workpiece to create the desired shape.另一种在两顶尖之间加工偏心工件的方法是使用铣床。
8阶梯轴的加工-车削双向台阶分析
任务检查
任务评价
任务小结
问题 毛坯没车去 端面产生凹面或凸 面
台阶与轴线不垂直
产生原因
加工余量不够，或工件未找正。
1、用右偏刀从外向中心进给时，床鞍没固定，车刀扎人工件产生凹 面 2、车刀不锋利，小滑板太松或刀架没压紧，使车刀受切削力作用而 “让刀”因而产生凸面
1、低台阶与轴线不垂直是由于车刀安装后主切削刃与轴线不垂直 2、高台阶与轴线不垂直的原因与端面产生凸、凹面的原因相同
阶梯轴的加工—车削双向 台阶
授课：黄伟
任务引入
图8-1 阶梯轴——双向台阶实物图
任务引入
根据图8-2要求加工双向台阶轴。毛坯使用C-02零件。
图7-2 阶梯轴——双台阶零件图
信息资讯
1)图8-2所示的阶梯轴，由六个直径相差不大的台阶组成。 2）材料为45钢，毛坯为余料。 3)外圆直径与台阶长度都有公差要求且外圆精度较高，公差都是0.03 mm，注意分粗车与精车，正确测量。 4) 注重零件表面质量。
信息资讯
三、车削双向台阶轴容易产生的问题和注意事项 1、在车削过程中车刀磨损，容易产生锥度；2、阶台端面和外圆相交处 要清角，防止产生凹坑和出现小阶台；3、阶台端面不垂直（出现凹坑 ），其原因可能是车刀没有从里到外横向切削或安装车刀主偏角小于90 度，其次与刀架、车刀、滑板走动有关；4、多阶台工件的长度应从图 样基面起测量，以防累积误差增大；5、外圆和端面相交处有较大的圆 弧，原因是车刀刀尖圆弧较大或车刀磨损；6、使用游标卡尺测量工件 外径时，两脚之间的卡紧程度要适当；测量深度时，卡尺主尺侧面应与 工件端面贴平，防止产生测量误差；7、从工件上取下游标卡尺时，应 把紧固螺钉捻紧，以防取出时副尺移动，影响读数的正确性。8、两尺 结合使用。
车工工艺-教案轴类工件的装夹
1、A型中心孔由锥孔和圆柱孔两部分组成,圆锥孔的圆锥角为60°.
适用于：不需要多次装夹或不保留中心孔的工件.
2、B型中心孔是在A型中心孔的端部再加120º的圆锥面.
适用于：多次装夹加工的零件.
3、C型中心孔是在B型中心60º锥孔后加一短圆柱孔,后面有一内螺纹.
适用于：需要把其它零件轴向固定在轴上,或需将零件吊挂放置的.
4、R型中心孔的形状与A型中心孔相似,只是将A型中心孔的60º圆锥改成圆弧面.
适用于：精度要求较高的工件.
中心孔的尺寸以圆柱孔直径D为准
直径6.3mm以下的中心孔常用高速钢制成的中心钻直接钻出.
二>、中心钻折断的原因与预防
中心钻折断的原因是：
（1）中心钻轴线与工件旋转中心不一致,使中心钻受到一个附加力而折断.
（2）工件端面没车平,或中心处留有凸头,使中心钻不能准确地定心而折断.
（3）切削用量选用不合适,如工件转速太低而中心钻进给太快,使中心钻折断.
（4）中心钻磨钝后强行钻入工件也易折断.
（5）没有浇注充分的切削液或没与时清除切屑,以致切屑堵塞而折断中心钻.
三>、用两顶尖装夹工件时的注意事项
〔1〕车床主轴线应在前后顶尖的连线上,否则车出的工件会产生锥度.
〔2〕在不影响车刀切削的前提下,尾座套筒应尽量伸出短些,以增15分钟
用挂图和中心钻的实物进行教学
8分钟分析讲解。
机械制造技术基础第五章习题及答案（机械制造质量分析与控制）
机械制造技术基础第五章习题及答案（机械制造质量分析与控制）《机械制造质量分析与控制》习题⼀.单项选择题1.机床和⼑具达到热平衡前的热变形所引起的加⼯误差属于：（）a、常值系统误差b、形位误差c、随机误差d、变值系统误差2. 某⼯序的加⼯尺⼨为正态分布，但分布中⼼与公差中点不重合，则可以认为：（）a、⽆随机误差b、⽆常值系统误差c、变值系统误差很⼤d、同时存在常值系统误差和随机误差3. 夹具在机床上的安装误差所引起的加⼯误差属于：（）a、常值系统误差b、变值系统误差c、随机误差d、形位误差4. ⼀次性调整误差所引起的加⼯误差属于：（）a、随机误差b、常值系统误差c、变值系统误差d、形位误差5. 误差复映所引起的加⼯误差属于：（）a、变值系统误差b、常值系统误差c、随机误差d、形位误差6. ⼑具磨损所引起的加⼯误差属于：（）a、常值系统误差b、变值系统误差c、随机误差d、形位误差7. 内应⼒引起的变形误差属于：（）a、常值系统误差b、形位误差c、变值系统误差d、随机误差8. 定位误差所引起的加⼯误差属于：（）a、常值系统误差b、随机误差c、变值系统误差d、形位误差9. 对滚动轴承进⾏适当的预紧，是提⾼主轴系统（）的重要措施。
（）a、精度b、强度c、刚度d、柔度10.通常⽤（）系数表⽰某种加⼯⽅法和加⼯设备胜任零件所要求加⼯精度的程度（）a、⼯艺能⼒b、误差复映c、误差传递d、误差敏感11.原理误差所引起的加⼯误差属于：（）a、常值系统误差b、随机误差c、形位误差d、变值系统误差12.误差的敏感⽅向指产⽣加⼯误差的⼯艺系统的原始误差处于加⼯表⾯的：（）a、切线⽅向b、轴线⽅向c、法线⽅向d、倾斜⽅向13. 受迫振动系统在共振区消振最有效的措施是（）。
a、增⼤系统刚度b、增⼤系统阻尼c、增⼤系统质量14. 在车床上进⾏削扁镗杆⾃激振动的切削实验时，若切削条件相同 , 试指出下列各种情况下切削最稳定的场合（）a、弱刚度主轴与加⼯表⾯法向的夹⾓450b、弱刚度主轴与加⼯表⾯法向的夹⾓1350c、采⽤直径相同的圆镗杆d、增⼤阻尼15. 削扁镗杆的抗振性⽐圆镗杆好是由于：（）a、刚度⾼b、阻尼⼤、消耗振动能量⼤c、系统刚度的组合特性合适⼆.多项选择题1.⽤调整法在车床三⽖卡盘上精镗⼀批薄壁铜套的内孔，各种因素引起的加⼯误差是属于常值系统误差的是：（）a、三⽖卡盘的制造和安装误差b、车床主轴的径向跳动c、薄壁铜套的夹紧变形d、机床导轨的⼏何误差e、镗⼑的磨损2.指出下列哪些情况产⽣的误差属于加⼯原理误差：（）a、加⼯丝杠时机床丝杠螺距有误差b、⽤模数铣⼑加⼯渐开线齿轮c、⼯件残余应⼒引起的变形d、⽤阿基⽶德滚⼑加⼯渐开线齿轮e、夹具在机床上的安装误差3.机械加⼯中达到尺⼨精度的⽅法有：（）a、试切法b、定尺⼨⼑具法c、调整法d、选配法e、⾃动控制法4.⽤调整法在车床三⽖卡盘上精镗⼀批薄壁铜套的内孔，各种因素引起的加⼯误差是属于随机误差的是：（）a、镗⼑的磨损b、薄壁铜套的夹紧变形c、三⽖卡盘的制造和安装误差d、机床导轨的⼏何误差e、⼯件外圆形状误差引起的安装误差5. 指出下列哪些⼑具的制造误差会直接影响加⼯精度：（）a、外圆车⼑b、齿轮滚⼑c、端⾯车⼑d、铰⼑e、键槽铣⼑6.主轴的纯轴向窜动对哪些加⼯有影响: （）a、车削螺纹b、车削外圆c、车削端⾯d、车削内孔7.影响加⼯精度的主要误差因素可归纳为以下⽅⾯：（）a、⼯艺系统的⼏何误差b、⽑坯的制造误差c、⼯艺系统⼒效应产⽣的误差d、⼯艺系统热变形产⽣的误差e、加⼯原理误差8.机械加⼯中获得⼯件形状精度的⽅法有：（）a、试切法b、轨迹法c、调整法d、成形法e、展成法三.判断题1.零件表⾯层的加⼯硬化能减⼩表⾯的弹塑性变形，从⽽提⾼了耐磨性，所以表⾯硬化程度越⾼越耐磨。
实习课题3(两顶尖)
课题名称：两顶尖间车削台阶轴学习要求：1.了解顶尖的种类、作用及其优缺点。
2.掌握转动小滑板车削前顶尖的方法。
3.选择精车时的切削用量。
4.掌握在两顶尖上加工轴类零件的方法，会调整工件的锥度。
教学过程：组织教学1、学生按时进入车间。
2、检查出勤，工作服，强调安全工作。
3、宣布本节内容及任务。
入门指导1、复习旧课引入新课2、讲解新课一、相关工艺知识两顶尖间装夹1.装夹形式：工件由前顶尖和后顶尖定位，用对分夹头夹紧并带动工件同步转动。
2.适用场合：适用于装夹较长的工件或必须经过多次装夹才能加工好的工件（如细长轴、长丝杠等），以及工序较多，在车削后还要铣削或磨削的工件。
3.装夹特点：在两顶尖上车削工件的优点是装夹方便，不需找正，装夹精度高；缺点是装夹刚度低，影响了切削用量的提高。
4.顶尖：顶尖的作用是定中心，承受工件的重量和切削时的切削力。
分前顶尖和后顶尖两类。
（1）前顶尖前顶尖随同工件一起旋转，与中心孔无相对运动，因而不产生摩擦。
前顶尖的类型有两种，一种是插入主轴锥孔内的前顶尖，这种顶尖装夹牢靠，适用于批量生产。
另一种是夹在卡盘上的前顶尖，它用一般钢材，车一个台阶与卡爪平面贴平夹紧，一端做60度顶尖即可。
这种顶尖的优点是制造装夹方便，定心准确；缺点是顶尖硬度不够，容易磨损、车削过程中如受冲击，易发生移位，只适用于小批量生产。
（2）后顶尖插入尾座套筒锥孔中的顶尖叫后顶尖。
分固定顶尖和回转顶尖两种。
1）、固定顶尖：优点是定心准确、刚性好、切削时不宜产生震动。
缺点是：中心孔与顶尖要产生滑动摩擦，易产生高热，常会把中心孔或顶尖烧坏。
一般适宜于低速精车。
2）、回转顶尖：为了避免后顶尖与工件之间的摩擦，目前大多都采用回转顶尖支顶，以回转顶尖内部的滚动摩擦代替顶尖与中心孔之间的滑动摩擦，这样既能承受高速，又可消除滑动摩擦产生的高热，是目前比较理想的顶尖。
缺点是定心精度和刚性稍差。
二、示范操作：步骤1：车削前顶尖（1）用活扳手将小滑板转盘上的前后螺母松开。
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课题八两顶尖车削轴类工件
一、课题准备
1、 C6136机床、45度90度车刀、A3.15中心钻、0—150mm 游标卡尺、25—50mm外径千分尺，对分夹头。
2、 45号钢直径50x150mm，钻夹头及活络顶尖。
3、轴类零件加工图及评分标准
二、新课入门指导
1、组织教学：
1）学生集中点名。
2）检查学生防护用品的使用，女生要戴工作帽，工作衣穿戴要求领口、袖口扎紧、整齐。
3）注意防护镜的使用。
2、复习提问：
1）用两顶尖装夹工件应注意什么问题？
3、新课讲解：
1）相关工艺知识：
在两顶尖上车削工件的优点是定心正确可靠，装夹方便，车削的各档外圆之间的同轴度好。
（1）顶尖：它承受工件的重量和切削时的切削力，分：
插入主轴孔内：安装可靠，批量生产工作，硬度好。
A、前顶尖{夹在卡盘上：制造方便，定心准确，但硬度差、易磨损、
受冲击后易发生移位。
固定顶尖：定心准确，刚性好，不易产生振动，但切削
时易发热烧坏或使工件热变形。
B、后顶尖{回转顶尖：能承受高速，消除高热，但定心精度和刚
性较差。
（2）工件的装夹和车削
A 、校正尾座锥度（在车削过程中调整）
B 、调整尾座距离，以主刀刃超出工件端面略大些为限，尾座套筒不要伸出过长，以防抖动，刚性变差。
C 、工件装鸡心夹头或对分夹头（夹紧工件一端）
D 、将工件装夹在两顶尖上（拨杆一端装在前顶尖上）
E 、粗车外圆，测量并逐步找正外圆锥度，注意留有足够的精车余量。
（3）千分尺的使用和测量
测量时，千分尺的上下卡脚要在工件的中心点，千分尺要正，松紧适宜。
4、课题安排：
（1）两顶车削工件的装夹练习6H
（2）校正尾座练习6H
（3）两顶尖车削光轴6H
（4）两顶尖车削阶台轴6H
5、注意事项：
（1）注意防止对分夹头的拨杆与卡盘平面相碰而破坏顶尖的定心作用。
（2）防止固定顶尖支顶太紧，否则工件容易发热变形，还会烧坏顶尖和中心孔。
（3）顶尖支顶太松工件易产生轴向窜动和径向跳动，切削事易振动，会造成外圆圆度超差，同轴度受影响等。
（4）工件在顶尖上装夹时，应防止碰坏中心孔，应保持中心孔清洁。
（5）在切削过程中，要随时注意工件在两顶尖的松紧程度并随时加以调整。
（6）为了增加切削刚性尾座套筒不易伸出过长。
6、安全事项：
（1）切削前床鞍应左右移动全行程，观察床鞍有无碰撞现象。
（2）随时注意顶尖是否发生移位，以防工件不同轴造成废品。
（3）鸡心或对分夹头必须牢固夹住工件，以防切削时移动打滑损坏车刀并造成危险。
（4）注意安全防止对分夹头或鸡心夹头钩衣伤人，应及时使用专用铁钩清除铁屑。
7、重点难点
重点：注意安全
难点：两顶尖加工轴类零件的方法并达到精度要求。
三、示范指导：
1、车削步骤：[Ⅰ]
1）车平面及总长至尺寸要求，钻两端中心孔。
2）车削前顶尖。
3）尾座装上顶尖并和前顶尖对准。
4）根据工件长短，调整尾座距离并紧固。
5）在两顶尖上装夹工件，并把尾座套筒锁紧。
6）粗车外圆直径46mm，长108mm（校正尾座锥度）
7）精车直径46x108至图样要求并倒角1x45。
8）工件掉头转嫁，粗、精车直径46至图样要求，并注意外圆接刀痕迹。
9）倒角1x45度，检查卸下工件。
2、车削步骤[Ⅱ]
1）在两顶尖上装夹工件
2）粗车直径38x60及45x60（注意调整尾座锥度）
3）精车直径38x60及45x60至尺寸，并倒角1x45度
4）工件掉头装夹，粗车直径34x30（留余量精车）
5）精车直径34x30（控制中间台阶长度58mm ）倒角1x45度，检查卸下工件。
Ø440
-0.03 Ra3.2 16分 60+0.10 8分
Ø360
-0.02 Ra3.2 16分 300-0.1 8分
Ø320
-0.02 Ra3.2 16分 圆柱度0.05 10分
148±0.2 8分 同轴度Ø0.04 10分 文明生产 6分 图纸、工艺 6分
四、巡回指导
1、注意巡视安全文明生产。
2、随时检查指导双顶加工的方法，教育学生按工艺操作。
3、注意对差生的指导示范。
五、结束指导
通过两顶尖车削的练习，使学生了解并掌握轴类工件双顶切削的要求、作用和方法，不断的积累实践经验。