车工工艺学1_第七章 成形面的车削和表面装饰加工
车工工艺与技能训练模块四 表面修饰和成形面的车削
1．整体式普通成形刀。
这种成形刀与普通车刀相似，只是切削 刃磨成和成形面表面相同的曲线状。 若车削精度要求不高，切削刃可用手工 刃磨；若车削精度要求高，切削刃应在工具 磨床上刃磨。
图4.6 成形车刀
2．棱形成形刀。
棱形成形刀由刀头和刀杆两部分组成。刀 头的切削刃按工件形状在工具磨床磨出，后 部的燕尾块装夹在弹性刀杆的燕尾槽内，并 用螺钉紧固。 棱形车刀调整方便，精度较高，寿命又 长，但制造比较复杂，适用于数量较多，精 度要求较高的成形面车削。
图4.8 尾座靠模法车成形面 1—工件 2—车刀 3—靠模 4—靠模板
（五）车成形面的质量分析。
车成形面时，可能产生废品的种类、原因 及预防措施见表4.1。
表4.1
废品种类
车成形面时产生废品的种类、原因及预防措施
产生原因 预防措施
用成形车刀车削时，车刀形状刃磨得不 正确，没有按主轴中心高度安装车刀， 工件受切削力产生变形造成误差
模块四 表面修饰和成形面的车削
课题一 车成形面
课题二 工件表面修饰加工
课题一 车成形面
（一）双手控制法
1．双手控制法的原理。
双手控制法就是用左手控制中滑板手柄， 右手控制小滑板手柄，使车刀运动为纵、横 进给的合成运动，使车刀的进给轨迹与成形 面相似，从而车出成形面，如图4.1所示。
图4.1 用双手控制纵向、横向进给车成形面
图4.2 车削成形面时的速度分析
2．节点尺寸的计算（见图4.3）。
长度L的计算公式：
式中：L—圆球部分长度，mm； D —圆球直径，mm； d —柄部直径，mm。
图4.3 车削成形面时的节点计算
（二）双手控制法的车削步骤
1．准备工作。
（1）刃磨车刀。车刀的主切削刃呈圆弧形。 （2）装夹工件。三爪自定心卡盘夹持工件。
车削加工技术补充课件—成形面及表面修饰加工---成形面加工(1)
刃磨与选用刀具：要求车刀的主切削刃呈圆弧形。用三爪自 定心卡盘夹持工件
制定车削加工工艺（加工步骤）
按圆球部分的直径和长度L车出两级外圆（D、d）均留 0.3～0.5mm余量。
圆球部倒角，用45°车刀先在圆球的两侧倒角，以减少加 工余量如图所示。
粗车右半球：车刀进至离右半球中心4～5mm接触外圆后， 用双手同时移动中、小滑板，中滑板开始进给速度要慢，以后 逐渐加快，小滑板恰好相反；双手动作要协调一致，最后一刀 离球面中心位置大概1.5mm，以保证有足够的切削用量。
② 尾座靠模法。
配 钥 匙
1-成型面；2-车刀；3-靠模；4-靠模杆；5-尾座； 用尾座靠模车手柄
与车圆锥的仿形法基本相同，只是将圆 ③ 横向靠模法。 锥靠模板换成一个带有曲线槽的靠模板，并
将滑块换成圆柱即可
1-车刀；2-刀杆；3-刀夹；4-弹簧；5-滚轮； 6-靠模；7-夹板；8-螺钉；9-键； 10-工件
横向靠模法车削成型面
④ 靠模车凸轮。
1-心轴；2-靠模；3-套圈；4-工件；5-垫圈；6-螺帽；7-宽轮子；8-车刀 用靠模车削凸轮
2、成型件的表面修光
（1）锉刀修整。 通常用细纹板锉和特细纹板锉（油光锉）进行修整，锉削余量
一般在0.03 mm之内。 （2）砂布抛光。
三、成型面的检验
用样板检验成型面的方法 用千分尺检验圆球
2021/5/27
二、成形面的加工
1、成型面的车削加工
（1）双手控制车削成型面
方法1：中滑板+小滑板 小滑板 不能连续进给，劳动强度大
方法2：床鞍+中滑板 小滑板能 连续进给，劳动强度小
双手控制法车削成形面注意事项
双手配合协调、熟练，准确控制车刀切入深度，防局 部车小；需多次合成进给 运动，才能加工成形；工件装夹 时伸出尽可能短些，以增加刚性，否则，采用两顶装夹，先 车靠近尾座一端，再车靠近主轴一端；车刀最好从曲面高处 向低处送进，先车靠近尾座一端，再车靠近主轴一端；车削 复杂成形面时，分几个简单成形面逐一加工。无论分成多少 个成形面，其检测基准应保持一致，先车直线部分，再车曲 线部分。锉削修整，用力不宜过猛。
《车工工艺学教案》
《车工工艺学教案》第一章：车工工艺学概述1.1 课程简介介绍车工工艺学的基本概念、课程目标和教学内容。
1.2 车工工艺的意义和发展解释车工工艺在制造业中的重要性。
探讨车工工艺的历史发展及其现状。
1.3 车工基本术语和概念解释车工行业中常用的专业术语和概念。
第二章：车工工具和设备2.1 车刀的类型和用途介绍不同类型的车刀及其适用场合。
2.2 车床的构造和工作原理解析车床的主要部件及其功能。
阐述车床的工作原理。
2.3 车工夹具和量具介绍车工夹具的类型和作用。
讨论量具的选用和使用方法。
第三章：车工基本工艺3.1 车外圆和端面介绍车外圆和端面的基本工艺方法。
3.2 车内孔和倒角解析车内孔和倒角的车削工艺。
3.3 车螺纹和螺纹加工阐述车螺纹的工艺方法和注意事项。
第四章：复杂零件的车削工艺4.1 车削曲线和曲面介绍车削曲线和曲面的方法和技巧。
4.2 车削组合件和装配解析车削组合件的车削工艺和装配过程。
4.3 车削精度控制和质量评估讨论车削精度控制的方法和质量评估指标。
第五章：车工安全生产和环境保护5.1 车工安全操作规程介绍车工安全操作规程和注意事项。
5.2 车床事故预防和处理解析车床事故的原因和预防措施。
讨论车床事故的处理方法。
5.3 车工环境保护和职业健康阐述车工过程中环境保护的重要性。
讨论车工职业健康问题及其预防措施。
第六章：车工编程与自动化6.1 车工编程基础介绍车工编程的基本概念、方法和常用指令。
6.2 车工自动化的应用探讨车工自动化技术的应用领域和实例。
6.3 CNC车床编程与操作解析CNC车床编程的基本步骤和操作方法。
第七章：车工工艺实验与操作训练7.1 车工工艺实验的组织与实施阐述车工工艺实验的目的、内容和步骤。
7.2 车工操作训练的要求与评价讨论车工操作训练的要求和评价标准。
7.3 车工工艺实验案例分析第八章：车工工艺案例分析与创新8.1 车工工艺案例分析8.2 车工工艺改进与创新探讨车工工艺的改进方法和创新途径。
《车工工艺学教案》
《车工工艺学教案》第一章：车工工艺概述1.1 车工工艺的定义与发展历程1.2 车工工艺的基本要素1.3 车工工艺的作用与地位第二章：车工工具与设备2.1 车工工具的分类与使用2.2 车床的构造与功能2.3 车床的安全操作规程第三章：车工基本技能3.1 车工的基本操作3.2 车外圆、内孔和端面3.3 车螺纹和螺母第四章：车工高级技能4.1 车复杂轴类零件4.2 车球形和圆锥形零件4.3 车非圆形零件第五章：车工工艺的优化与改进5.1 车工工艺的优化方法5.2 车工工艺的改进措施5.3 车工工艺的发展趋势第六章：车工工艺在实际生产中的应用6.1 车工工艺在机械制造中的应用6.2 车工工艺在汽车工业中的应用6.3 车工工艺在航空航天领域的应用第七章：车工工艺的质量和精度控制7.1 车工工艺质量控制的基本原理7.2 车工工艺精度控制的方法与技术7.3 车工工艺质量和精度控制的实践应用第八章：车工工艺的标准化和自动化8.1 车工工艺标准化的意义与作用8.2 车工工艺自动化的发展与现状8.3 车工工艺标准化和自动化的实施策略第九章：车工安全生产与环境保护9.1 车工安全生产的重要性9.2 车工安全生产的措施与方法9.3 车工环境保护的现状与对策第十章：车工工艺的未来发展趋势10.1 新材料在车工工艺中的应用10.2 新技术在车工工艺中的应用10.3 车工工艺发展的前景展望重点和难点解析一、车工工艺概述难点解析：理解车工工艺的内涵及其在制造业中的地位，掌握车工工艺的基本要素及其相互作用。
二、车工工具与设备难点解析：熟悉各种车工工具的用途及其正确使用方法，理解车床的复杂结构与基本功能，遵守车床操作的安全规程。
三、车工基本技能难点解析：掌握车工的基本操作步骤和技巧，精确加工外圆、内孔和端面，正确加工螺纹和螺母。
四、车工高级技能难点解析：处理复杂轴类零件的加工问题，掌握球形和圆锥形零件的加工技巧，应对非圆形零件的加工挑战。
车工工艺教案：车成形面和表面修饰加工
第七章车成形面和表面修饰加工第一节车成形面一、双手控制法用双手同时摇动中滑板手柄和大滑板手柄，并通过目测协调双手进退动作，使车刀走过的轨迹与所要求的手柄曲线相仿。
其特点是灵活方便不需要其他辅助工具，但需有较灵活得操作技术。
数量少或单件时，可采用。
（小滑板+中滑板或中滑板+大拖板）单球手柄L=1/2（D+D²-d²）二、成形法棱形成形刀普通成形刀1、成形刀的种类（1）普通成形刀这种成形刀与普通车刀相似。
精度要求较高可用手工刃磨，精度要求较高，可在工具磨床上刃磨；（2）棱形成形刀这种成形刀由刀头和刀杆两部分组成。
刀头的切削刃按工件的形状在工具磨床上用成形砂轮磨削；（3）圆形成形刀这种成形刀做成圆轮形，在圆轮上开有缺口，使它形成前刀面和主切削刃。
2、成形刀的选择原则三、仿形法四、用专用工具车形成面第二节表面抛光和研磨一、表面抛光1、用锉刀修光2、用砂布抛光二、研磨：研磨可以获得很高的精度和极小的表面粗糙度，还可以改善工件表面形状误差。
1、研磨的种类：研磨有手工研磨和机械研磨两种。
车床上一般是手、机结合研磨。
2、研磨的方法和工具研磨轴类工件的外圆时，可用铸铁做成研套，它的内径按工件尺寸配制。
3、研套的内表面轴向开有几条槽，研套的一面切开,借以调节尺寸。
用螺钉4、防止研套在研磨时产生转动，研套内涂研磨剂，金属夹箍1包在研套外圆上，用螺栓5、紧固以调节径向间隙。
研套和工件之间间隙不宜太大，否则会影响研磨精度。
研磨前，工件必须留0.005～0.02mm的研磨余量。
研磨时，手握研具，并沿着低速旋转的工件作均匀的轴向移动，并经常添加研磨剂，直到尺寸和表面粗糙度都符合要求为止。
三、研磨工具的材料1、研磨工具的材料：应比工件材料软，要求组织均匀，并最好有微小的针孔。
2、研具组织均匀才能保证研磨工件的表面质量。
研具又要有较好的耐磨性，以保证研磨后工件的质量和表面精度。
在表面质量要求不高的场合一般使用细砂纸打磨。
车削成形面与表面修饰加工PPT课件
任务一 车削成型面及表面修光
一、基础知识
• 3．型面的检验
用样板检验成型面的方法
第9页/共44页
用千分尺检验圆球
任务一 车削成型面及表面修光
一、基础知识
• 4．车削时的注意事项
• （1）要培养目测球形的能力和协调双手控制进给动作的技 能，否则容易把球面车成橄榄形和算盘珠形。
• （2）用锉刀挫削弧形工件时，锉刀的运动要绕弧面进行。
• （5）研磨一段时间后，用内径千分尺检验，当孔的直径、圆度和圆柱度 达到基本要求后，改用手工研磨，进一步提高工件的精度。
第29页/共44页
• （6）研磨结束后，将工件及研具取下，并将二者表面擦拭干净。
任务二 研磨
二、技能训练
• 技能训练二 锥套的研磨
第30页/共44页
锥套
任务二 研磨
二、技能训练
第24页/共44页
1-夹箍；2-研套；3-螺钉；4-螺栓 研套
任务二 研磨
一、基础知识
• （2）研棒。
1、4-螺母；2-锥形心轴；3-锥孔套筒 ；5.销 钉 研棒
第25页/共44页
任务二 研磨
一、基础知识
• 3．研具材料 • （1）灰口铸铁：含有石墨，润滑性好，磨损相当小，研磨效率比较高，应用
较为广泛。 • （2）低碳钢：其强度大于灰口铸铁，不易折断变形，可用来研磨螺纹和小直
1-成型车刀；2-紧固件；3-刀体；4-成 型面
成型车刀及车成型面
任务一 车削成型面及表面修光
一、基础知识
• （3）靠模车削成型面。 • ① 靠板靠模法。
第4页/共44页
1-成型面；2-车刀； 3-滚柱；4-拉杆；5-靠模； 靠模加工橄榄手柄
车工工艺学课件第一章
精髓车削法
通过调整刀具的切削角度和切 削深度，使车刀的侧面同时参 与到切削中，适用于加工直径 较大、表面粗糙度要求较高的 工件。
三角刀车削法
三角刀具有三个切削刃，适用 于加工直径较小且深度较大的 工件。由于具有三个切削刃， 相对的工作效率也概述和工 艺路线
在进行车削加工之前，必须 理解加工方法和工艺路线， 以确保加工质量和加工效率。
车床及其构造
床身
车床的主要框架结构。通常由机床铸件制成，其 大小和形状取决于工件的最大尺寸以及加工的精 度等因素。
工具架
安装车刀的工作台，可以上下运动，通常由铸铁 或钢板制成。
主轴
负责旋转工件和切削工具的轴心部分。由电机或 齿轮带动，使用支撑轴承来保持稳定。主轴的精 度直接影响到工件和刀具的加工质量。
车床是加工工件最常用的机床之 一。工件被夹在主轴上，通过一 系列不同类型的车刀进行切削加 工。在车削加工中，设备的稳定 性和精度对于切削质量和生产速 度至关重要。
车削加工可以在生产线的任何阶 段完成。它可以用来加工零部件、 制造原型，以及在批量生产中进 行量产。车削加工不仅可以减少 金属材料的浪费，而且可以提高 工件生产效率。
切削液在金属加工过程中起着重 要的作用。它可以降低切削温度、 减少工具磨损和摩擦力、排除颗 粒物等。
工艺参数的选择
1 刀具材料
2 切削速度
刀具材料的选择直接影响到切削加工的效果 和产出。硬质合金是一种常见的材料，具有 高硬度、高强度、高耐磨性、耐高温等优点。
切削速度是指工件表面上相对于刀具切削速 度的大小。选择合适的切削速度可以在保证 加工质量的基础上，最大化提高生产效率。
3 切削深度
切削深度是刀具与工件的接触长度。合适的 切削深度要根据加工条件、工件材料和切削 工具等方面来进行选择。
《车工》教案车成形面及表面修饰加工.doc
【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切槽刀和切断刀的几何角度；外切槽刀、切断刀的刃磨要求和安装要点；车削外沟槽和切断的方法；沟槽的检查和测量；内沟槽车刀的种类；车削和测量内沟槽的方法；端面槽的种类；端面槽车刀的特点；车削和测量端面槽的方法。
播放了切槽和切断的视频。
同学们也进行了相应的练习。
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。
更加深了对车外圆锥的感性认识。
2.提问1）切断刀刃磨注意点有哪些？2）切断的方法有哪些？3）简述内沟槽的加工步骤。
4）简述车端面直槽的加工步骤。
3.作业讲评作业完成情况统计表【课题导入】先展示图11-1所示的机床操作手柄，最好是高年级车削后抛光的工件，而非购买来的镀铬件。
再出示一个苹果和苹果削皮器，演示苹果削皮的过程。
多媒体展示单球手柄等成形面零件，播放加工成形面和表面修饰的视频。
成形面的加工和表面修饰象生动形地展现给学生，进一步加深对所学内容的感性认识，提高了同学们的兴趣。
机床操作手柄a）摇手柄b）单球手柄c）三球手柄【讲授新课】任务一双手控制法车成形面和修光一、车成形面的方法二、双手控制法车单球手柄1．圆弧车刀。
2．球体部分的长度计算。
3．进给速度分析。
4．车单球手柄的步骤。
三、表面修光的方法1．锉刀修整的操作方法。
2．砂布抛光的操作方法。
四、成形面的检测【技能训练】（4小时）一、目标任务1．了解车成形面的常用方法及所有的刀具。
2．掌握球体部分的长度计算。
3．学会用双手控制法车单球手柄。
4．学会简单的表面修光方法以及成形面的检测方法。
二、示范操作刃磨圆弧车刀、双手控制法车单球手柄、成形法和仿形法车成形面、锉刀和砂布修整抛光成形面、检测成形面。
三、分组练习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。
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第二节 表面抛光和研磨
2)工件的几何形状误差不得超过0.02mm。 3)工件应留有0.005～0.03mm的研磨余量。 4)工件被研表面最好淬硬。 7.研磨速度
第7章
第三节 滚 花 一、花纹的种类和选择
表7-2 滚花的表示方法和尺寸规格
第7章
第三节 滚 花
表7-2 滚花的表示方法和尺寸规格
第7章
第一节 成形面的车削
图7-13 用外径千分尺测量圆球的圆度误差
六 、车削成形面时产生废品的原因及预防方法(见表7 -1)
第7章
第一节 成形面的车削
表7-1 车削成形面时产生废品的原因及预防方法
第7章
第二节 表面抛光和研磨 一、表面抛光
1. 用锉刀修光 2.用砂布抛光
第7章
图7-14 锉刀及其齿部形状
第7章
第三节 滚 花
2)滚花时，切削速度应选低一些，一般为5～10m/min；纵向进给 量选大一些，一般为0.3～0.6mm/r。 3)滚压时须浇注充足的切削液，并经常清除滚压产生的切屑。 4)车削带有滚花表面的工件时，应注意加工工艺安排。 5)车削带有滚花表面薄壁套工件时，应先滚花，再钻孔和车孔， 以减少工件的变形。 6)滚直纹时，滚花刀的齿纹必须与工件轴线平行，否则滚压出的 花纹不平直。
2.滚花前工件表面粗糙度值为Ra12.5μm。 3.滚花后工件直径大于滚花前直径，其值Δ≈(0.8~1.6)m。
二、滚花刀
第7章
第三节 滚 花
第7章
图7-17 滚花刀的种类
第三节 滚 花 三、滚花方法
图7-18 滚花刀的安装
1)在滚花刀接触工件表面开始滚压时，必须使用较大的压力进给， 使工件滚压出较深的花纹，否则易产生乱纹。
第二节 表面抛光和研磨
二、表面研磨
1.研磨方法和工具
第7章
图7-15 研套
第二节 表面抛光和研磨
图7-16 研棒
2.研磨工具材料 (1)灰铸铁 灰铸铁是较理想、最常用的研具材料。 (2)低碳钢 低碳钢的强度大于灰铸铁，不易折断、变形，可用于 研磨M8以下的螺纹和小孔工件。
第7章
第二节 表面抛光和研磨
分组成，如图7-5b所示。 (3)圆形成形车刀 这种成形车刀做成圆轮形，在圆轮上开有缺口， 从而形成前面和主切削刃，如图7-5c所示。 例7-2 已知圆形成形车刀的直径D=60mm，需要保证纵向后角α p =8°。求主切削刃低于中心距离H。 解 根据式(7-2)可得 2.成形车刀角度的选择 3.成形车刀车削时防止振动的方法 1)机床要有足够的刚度，车床各部分的间隙要调整得小一些。
第7章
第一节 成形面的车削
2)成形车刀的刃口对准工件回转中心，装高容易“扎刀”，装低 会引起振动。 3)成形车刀角度选择恰当。 4)采用较小的切削用量，选择合理的切削液。
三、仿形法
1.靠模板仿形法
第7章
图7-7 靠模板仿形法
第一节 成形面的车削
2.尾座靠模仿形法
第7章
图7-8 尾座靠模仿形法
第一节 成形面的车削 四、用专用工具车成形面
(3)铸造铝合金 一般用作研磨铜料等工件。 (4)硬木材 用于研磨软金属。 (5)轴承合金(巴氏合金)用于软金属的精研磨，如高精度的铜合金 轴承等。 3.研磨剂 (1)磨料 1)金刚石粉末(C):即结晶碳，其颗粒很细，是目前已知最硬的材 料，切削性能好，但价格昂贵，适用于研磨硬质合金刀具或工具。 2)碳化硼(B4C)：硬度仅次于金刚石粉末，价格也较贵。
图7-9 内、外圆弧面的车削原理
1.蜗轮蜗杆式车内、外圆弧刀柄 2.用回转工作台车削内、外圆弧面
第7章
第一节 成形面的车削
第7章
图7-10 蜗轮蜗杆式车内、外圆弧刀柄
第一节 成形面的车削
第7章
图7-11 用回转工作台车削内、外圆弧面
第一节 成形面的车削 五、成形面的检验
图7-12 用样板检测成形面的方法
第7章
第二节 表面抛光和研磨
3)氧化铬(Cr2O3)和氧化铁(Fe2O3)：颗粒极细,用于表面粗糙度值 极小的表面最后研光。 4)碳化硅(SiC)：有绿色和黑色两种。 5)氧化铝(Al2O3)：有人造和天然两种。 4.研磨液 1)使微粉能均匀分布在研具表面。 2)起冷却和润滑作用。 5.辅助材料 6.研磨削对工件的要求 1)工件表面粗糙度值必须达到Ra1.6～Ra0.8μm。
第七章 成形面的车削和表面装饰加工
1.了解成形面的定义。 2.掌握双手控制法车成形面时相关尺寸的计算和进给、退刀速度分析。 3.懂得仿形法、专用工具车成形面法的工作原理。 4.能正确、合理地选择成形车刀加工成形面。 5.了解成形面的检测方法。 6.能分析车成形面时产生废品的原因及预防方法。 7.掌握表面研磨的方法。 8.了解研磨方法、研磨工具、研磨剂、研磨液、辅助材料以及研磨削 等对工件加工质量的影响。 9.了解表面抛光时所使的锉刀、砂轮等工具及使用时的注意事项。 10.了解花纹、滚花刀及滚花的方法。 11.懂得滚花的注意事项，能分析滚花时产生乱纹的原因及预防方法。
第7章
第一节 成形面的车削
一、双手控制法
图7-1 成形面工件
第7章
图7-2 单球手柄
第一节 成形面的车削
1.计算球状部分长度L 例7-1 已知单球手柄圆球直径D= 30mm， 柄部直径d=18mm。求 球状部分长度L。 解 根据式(7-1)可得 2.速度分析
第7章
图7-3 车单球手柄时进给、
பைடு நூலகம்
第一节 成形面的车削
四、滚花时产生乱纹的原因及预防方法(见表7-3)
第7章
第三节 滚 花
表7-3 滚花时产生乱纹的原因及预防方法
复习思考题 1.什么是成形面？ 2.常见成形面的车削方法有哪几种？各有什么特点？ 3.成形车刀有哪几种？它们的结构特点怎样？
第7章
第三节 滚 花
4.已知圆形成形车刀的直径D=50mm，现需要具有8°的后角，求 切削刃应比中心磨低多少？ 5.使用成形车刀车削时，怎样防止和减少振动？ 6.试述靠模仿形法的工作原理。 7.试述蜗轮蜗杆式车内、外圆弧工具的工作原理。 8.车成形面时产生废品的原因是什么？如何预防？ 9.怎样检验成形面？ 10.怎样进行表面抛光？ 11.研磨的目的是什么？试述外圆、内孔的研磨方法。
第7章
图7-4 圆头车刀
第一节 成形面的车削
二、成形法
1.成形车刀的种类 (1)整体式普通成形车刀 这种成形车刀与普通车刀相似，如图75a所示。
第7章
图7-5 成形车刀
第一节 成形面的车削
图7-6 圆形成形车刀的后角
(2)棱形成形车刀 这种成形车刀由刀头和弹性刀柄两部
第7章
第一节 成形面的车削