车削加工轴类零件
数控车削加工阶梯轴类零件
任务一 车削加 任务二 车削 任务三 车削
工短轴
加工锥轴 加工综合轴
任务四 车削 加工球头轴
任务五 车削加工径 向直槽轴
任务六 车削 加工手柄零件
任务七 车削 加工偏心轴
本项目主要介绍数控车床车削加工阶梯 轴类零件，具体包括短轴、锥轴、综合轴、 球头轴、 径 向直槽轴、手柄零件、偏心轴。
（2）刀具补偿 （3）自动加工
量具的使用： （1）用万能角度尺测量 （2）用正弦规检测 （3）用卡钳和千分尺检测
（1）清除切屑、擦拭机床，使用机床与 环境保持清洁状态。
（2）注意检查或更换磨损坏的机床导轨 上的油察板。
（3）检查润滑油、冷却液的状态，及时 添加或更换。
（4）依次关掉机床操作面板上的电源和 总电源。
任务1 数控车削加工短轴
1.零件图样
零件图样如图2-1所示。
2. 工作条件
（1）生产纲领：单件。
（2）毛坯：Φ40 mm硬铝棒料。
（3）选用机床为FANUC 0i系统CK6140型数 控车床。
（4）时间定额：编程时间20 min；实操时间 40 min。
3. 工作要求
1）工艺结构及精度分析。 本例工件由Φ20圆柱段、Φ35圆柱段、 倒角及倒 圆组成。工件尺寸精度和表面粗糙 度要求不高。 2）零件装夹方案分析。 采用三爪卡盘装夹方法。 3）加工刀具分析。刀具选择如下： T01: 93外圆车刀(刀具材料：高速钢)1把； T02:切断刀（宽4mm）1把； 4）工序卡如表2-1所示。
2）零件装夹方案分析。
采用三爪卡盘装夹方法。
3）加工刀具分析。刀具选择如下：
T01: 93外圆粗车刀(刀具材料：高速 钢)1把；
轴类零件加工工艺设计
轴类零件加工工艺设计一、引言轴类零件是机械设备中常见的一种零部件，广泛应用于各种机械设备中，具有重要的功能和作用。
在机械制造过程中，轴类零件的加工工艺设计是确保产品质量和性能的重要环节。
本文将对轴类零件加工工艺设计进行深入研究和探讨。
二、轴类零件的特点1.复杂形状：轴类零件通常具有复杂的外形和内部结构，需要通过精密加工才能满足设计要求。
2.高精度要求：由于轴类零件在机械设备中承受着重要载荷和转动运动，因此对其精度要求较高。
3.材料选择广泛：根据不同应用场景和性能要求，轴类零件可以选择不同材料进行制造。
三、轴类零件加工过程1.材料准备：根据产品设计要求选择合适的材料，并进行切割、锻造等预处理。
2.车削加工：通过车床等设备进行外圆车削、内圆车削等操作，以使得轴类零件的外形和尺寸达到要求。
3.磨削加工：通过磨床等设备进行精密磨削，提高轴类零件的精度和表面质量。
4.焊接加工：对于需要组装的轴类零件，可以通过焊接等方式进行连接和固定。
5.表面处理：对于需要提高轴类零件表面硬度、耐磨性等性能的情况，可以进行渗碳、氮化等处理。
6.质量检验：通过各种检测手段对加工后的轴类零件进行质量检验，确保其达到设计要求。
四、加工工艺设计要点1.合理选择机床设备：根据产品形状、尺寸和数量等因素选择合适的机床设备，确保能够满足产品加工要求。
2.确定切削参数：根据材料性质和加工要求确定切削速度、进给速度等参数，以保证切削效果和加工效率。
3.精确测量与控制：在整个加工过程中，需要使用精密测量仪器对各个环节进行实时监控与调整，以确保产品尺寸精度达到设计要求。
4.合理安排工序：根据轴类零件的复杂性和加工要求，合理安排各个工序的顺序和加工方法，以提高加工效率和质量。
5.合理选择刀具：根据轴类零件的材料和形状特点，选择合适的刀具进行加工，以提高切削效率和刀具寿命。
6.注重环保与安全：在轴类零件加工过程中，要注重环境保护和操作安全，采取相应的措施减少废料产生和操作风险。
第三讲典型轴类零件数控车削加工工艺及编程
B
准确定位
B
英制O米制OB：基本功能 0：选购功能 数控车设定—— A功能
2. 进给功能（F功能）
F 功能指令用于在程序中控制切削进给量，有两种指令模式： （1）每转进给模式（G99）
编程格式： G99 F ___； F后面的数字表示主轴每转一转刀具的进给量。 单位：mm/r。
说明：模态指令，一经指定直到被G98取代，一直有效。 系统默认状态，车床上一般常用此种进给量指令方式。
A’ 65，2
B’ 10.01，2
C‘ 18.01，-2
D’ 18.01，-20
E‘ 24，-25
F’ 28，-25 G‘ 48.016，-35 H’ 48.016，-51 I‘ 58.023，-51 J‘ 58.023，-58 K’ 62，-58
符号
含义
编程原点
零件外轮廓走刀路线
工序号 程序段号
工步号 加工内容
粗车左端外轮廓，X轴留0.4、 Z轴留0.1精加工余量
精加工左端面外轮廓，各加工 表面符图示要求
审核
产品名称或代号
零件名称
材料 零件图号
XXX
夹具名称
三爪卡盘
刀具号
刀具规格/ （mm）
主轴转速/ （r/min）
T01
25×25
粗600 精1000
螺纹轴
45钢
XXX
使用设备
车间
CK6132
数控车
进给速度/ 背吃刀量/ 备注 （mm/r） （mm）
恒转速控制 编程格式： S ～
S后面的数字表示主轴转速，单位： r/min。
注意：
在具有恒线速功能的机床上， S 功能指令可限制主轴最高转速
（1）主轴最高转速限制（G50）
2轴类零件车削(普车实训操作+图解)
×
至所需位置30
2）机动进给转手动。当纵向车削将至所需
刻度时，应转为手动进给车削至尺寸，然
后退刀，停车检验。 3）横向二倍关系。半径和直径的关系。
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4、主轴变速，必须先停车！
手柄变速：主轴转速s和进给量f。 参考：
主轴转速s=570r/min，
进给量f=0.05-0.11mm/r。
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5．粗车和精车
a)开车对刀，使车刀 和工件表面轻微接触；
b) 向右退出车刀， 中滑板不变；
c)按要求横向进刀ap1；
d) 试切1～3毫米
e) 向右退出，停车，测量
f)调整切深至ap2后，机动进给车外圆
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3. 注意事项 （1）消除机械间隙。
40 30 30
c)正确：反转 b) 错误： a)手柄摇过：要求 转至30，但转到40； 直接退至30； 约一周，再转
20
a）摇动床鞍、中滑板， 移动刀架；
b）使车刀距离工件端 面3mm左右处；
0
c）转动小滑板，使刀 尖轻微接触工件端面；
d）中滑板退刀（床鞍和 小滑板不动）；
d）床鞍刻度盘调零 （注意消除机械间隙）。
2、质量分析
1）台阶长度不正确、不垂直。
2）表面粗糙度差。车刀不锋利，手动不
均匀或太快，切削用量不当。
3）倒角：防伤手；便于装配。
4
一、轴类零件：长度超过直径三倍以上。 1、组成：平面、外圆、倒角等。
5
一、轴类零件：长度超过直径三倍以上。 1、组成：平面、外圆、倒角等。
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一、车外圆 1、车刀选择： 90°车刀、 45°弯头车 刀、尖刀（粗车外圆）。
a）90°车刀
b）45°车刀
车削轴类零件
• （4）用一夹一顶装夹 用双顶尖装夹零件精度高，但刚性较差，故在车削 一般轴类零件时采用一端用卡盘夹住，另一端用顶 尖顶住的装夹方法，如图所示。为防止切削时产生 轴向位移，可采用限位支承或台阶限位。其中台阶 限位安全，刚性好，能承受较大切削力，故应用广 泛。
• 4．中心孔、顶尖、拨盘和夹头 （1）中心孔 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 螺孔）和 R 型（弧形）4 种，如图所示。
3．轴类零件的装夹要求
• 车削加工前，必须将零件放在机床夹 具中定位和夹紧，使零件在整个切削 过程中始终保持正确的位置。根据轴 类零件的形状、大小、精度、数量的 不同，可采用不同的装夹方法。
• （1）在四爪单动卡盘上 装夹 四爪单动卡盘（如图所 示）的卡爪是各自独立运 动的，因此在装夹零件时 必须找正后才可车削，但 找正比较费时。其夹紧力 较大，常用于装夹大型或 形状不规则的零件。四爪 单动卡盘的卡爪可装成正 爪或反爪，反爪用于装夹 较大的零件。
车削轴类零件
• 一、轴类零件的种类 轴类零件由圆柱表面、端面、沟槽、阶 台和倒角等组成, 它有光滑轴、阶台轴等几 种。
• 二、轴类零件的特点 轴是各种机器中最常见的零件之一。它的轴向尺寸一 般大于径向尺寸，如图所示。
• ① 圆柱表面：一般用于支承轴上传动零件。 ② 端面和台阶：常用来确定安装零件的轴 向位置。 ③ 沟槽：使磨削或车螺纹时退刀方便，并 使零件装配时有一个正确的轴向位置。 ④ 键槽：主要是周向固定轴上传动零件和 传递扭矩。 ⑤ 螺纹：固定轴上零件的相对位置。 ⑥ 倒角：去除锐边防止伤人，便于轴上零 件的安装。 ⑦ 圆弧：提高强度和减少应力集中，有效 防止热处理中裂纹的产生。
轴类零部件内孔加工方法
轴类零部件内孔加工是机械加工中常见的一项工艺，确保内孔的精度和表面质量对零部件的功能和性能至关重要。
以下是一些常见的轴类零部件内孔加工方法：
1. 钻削：
- 钻削是最基本的内孔加工方法之一。
通过使用钻头，可在工件上创建孔。
对于较小直径和较短深度的内孔，钻削是一种经济有效的方法。
2. 铰削：
- 铰削是通过使用铰刀，将内孔表面进行切削，以提高其精度和表面质量。
铰刀可以调整，使内孔具有所需的直径和形状。
3. 车削：
- 车削是通过使用车刀在工件上旋转的情况下，切削内孔的一种方法。
车削通常用于制作较大直径和较深的内孔，可以实现较高的加工效率。
4. 镗削：
- 镗削是通过使用镗刀，以旋转或振动的方式切削内孔。
这种方法可以实现较高的精度和表面质量，特别适用于对内孔直径和圆度有严格要求的情况。
5. 滚压：
- 滚压是通过使用滚轮或滚动刀具，将内孔材料进行塑性变形，从而形成所需的内孔形状。
这种方法可以提高内孔的表面质量和硬度。
6. 磨削：
- 磨削是通过使用磨石或磨削刀具，对内孔进行精细磨削，以获得高精度和高表面质量。
磨削通常用于对内孔直径和形状有极高要求的情况。
7. 激光加工：
- 激光加工是通过激光束将内孔材料切割或蒸发，以实现对内孔进行精确加工的方法。
这种方法适用于一些特殊材料或需要非常高精度的内孔加工。
在选择合适的轴类零部件内孔加工方法时，需要考虑材料特性、加工精度、生产效率和成本等因素。
通常，工程师会根据具体的要求和工件特点选择最合适的加工方法。
轴套类零件的车削加工
合金钢
合金钢具有较好的强度和 耐磨性，适用于需要同时 承受较大载荷和较高转速 的轴套。
轴套类零件的加工要求
高精度
轴套类零件的内外圆、孔径等尺寸精度 要求较高，通常在±0.01mm以内。
稳定性好
轴套类零件需要具有较好的动平衡和 热稳定性，以保证旋转或往复运动的
平稳性和精度。
表面质量好
轴套类零件的表面需要光滑、无毛刺、 无划痕等缺陷，以提高耐磨性和使用 寿命。
02
进给速度
进给速度是指刀具在切削过程 中沿进给方向移动的速度，它 决定了切削深度和切削量。合 理的进给速度有助于平衡切削 力和热量，提高加工精度和表 面质量。
03
切削深度
04
切削深度是指刀具切削刃在工件 表面上切削的深度。切削深度的 大小直接影响切削力和切削热， 进而影响加工精度和刀具寿命。 根据工件材料和加工要求选择合 适的切削深度是必要的。
根据刀具的承受能力和加工要求，选择合适的切削深度与切削宽度， 以减小切削力和切削热，提高加工精度和表面质量。
05 车削加工的质量控制
加工前的质量控制
零件图纸分析
对轴套类零件的图纸进行详细分析，确保理解零件的 结构、尺寸、材料和加工要求。
刀具和夹具选择
根据零件的加工要求，选择合适的刀具和夹具，确保 加工精度和效率。
02
轴套类零件通常具有旋转或往复运动的特点，需要承受较大的
载荷和摩擦力。
轴套类零件的形状和尺寸因应用场合而异，但通常具有中空、
03
内外圆等特点。
轴套类零件的常见材料
01
02
03
高碳钢
高碳钢具有高硬度和耐磨 性，适用于需要承受较大 载荷的轴套。
不锈钢
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
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学
校名称江西冶金职业技术
学院
授课教师陈莉授课班级数控高职班
授
课
时
间
年月授课形式讲授法
授
课
课
题
名
称
车削加工轴类零件
教学目的1、熟悉轴类零件的加工方法
2、掌握轴类零件加工工艺的制定方法
教学重点1、简单轴类零件的车削加工
2、装刀与对刀
教
学难点1、简单轴类零件的车削加工
2、装刀与对刀
主
要
教
学
方
法
课堂讲解
教学器材准备
教学安排与过程设计(含课时分配)
约5分钟
约10分钟
约15分钟
约5分钟
约10分钟
约教学过程：
一、复习旧课
二、引入新课题
3、教学内容：
（一）工件的加工阶段
对于那些加工质量要求较高或较复杂的零件，通常将整个工艺路线划分为以下
几个阶段：
(1) 粗加工阶段——主要任务是切除各表面上的大部分余量，其关键问题是提
高生产率。
(2) 半精加工阶段——完成次要表面的加工，并为主要表面的精加工做准备。
(3) 精加工阶段——保证各主要表面达到图样要求，其主要问题是如何保证加
工质量。
（二）装夹方法
在机床上加工工件时，必须先把工件放在准确的加工位置上，并使其固定，以
确保工件在加工过程中不发生位置变动，才能保证加工出的表面达到图纸规定的尺
寸、形状以及与其它表面的相互位置精度等技术要求，这个过程叫装夹。
简言之，
确定工件在机床上或夹具中相对于刀具占有正确加工位置的过程成为定位；工件定
位后用外力将其固定，使其在加工过程中保持定好位的位置不发生变动的操作称为
夹紧。
（三）各种特征面的具体加工方法
1、车平面的方法：开动车床使工件旋转，移动小滑板或床鞍控制进刀深度，
然后锁紧床鞍，摇动中滑板丝杠进给、由工件外向中心或由工件中心向外进给车削。
见图3.8。
切削深度ap (a)(b)切削深度ap ap 切削深度(c) 图3.8 车外圆、平面和倒角
2、车外圆的方法：①移动床鞍至工件的右端、用中滑板控制进刀深度、摇
动小滑板丝杠或床鞍纵向移动车削外圆，一次进给完毕，横向退刀，再纵向移动刀
架或床鞍至工件右端，进行第二、第三次进给车削，直至符合图样要求为止。
②
再在车削外圆时，通常要进行试切削和时测量。
其具体方法是：根据工件直径余量
的二分之一作横向进刀，当车刀在纵向外圆上进给2毫米左右时，纵向快速退刀，
然后停车测量，（注意横向不要退刀）。
然后停车测量，如果已经符合尺寸要求，就
10分钟
约15分钟
约5分钟
约学生作业练习约10分钟可以直接纵向进给进行车削，否则可按上述方法继续进行试切削和试测量，直至达到要求为止。
③为了确保外圆的车削长度，通常先采用刻线痕法，后采用测量法进行，即在车削前根据需要的长度，用钢直尺、样板或卡尺及车刀刀尖在工件的表面刻一条线痕。
然后根据线痕进行车削，当车削完毕，再用钢直尺或其他工具复测。
3、倒角当平面、外圆车削完毕，然后移动刀架、使车刀的切削刃与工件的外圆成45º夹角，移动床鞍至工件的外圆和平面的相交处进行倒角，所谓1×45º
是指倒角在外圆上的轴向距离为1mm.
4、车削台阶一般分粗、精车进行了。
粗车时的台阶长度除第一档台阶长度略短些外（留精车余量），其余各档可车至长度。
精车台阶工件时，通常在机动
进给精车外圆到近台阶处时，以手动进给代替机动进给。
当车至平面时，然后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，以确保台阶平面垂直轴心线。
5、车削圆锥体
（1）转动小滑板法(重点):车削圆锥不长的各种角度的内外圆锥；
（2）偏移尾座法:车削锥度较小,长度较长的外圆锥工件；
（3）仿形法(靠模法):车削长度较长,锥度较小(a/2<6º)的内外圆锥；
6、切断及沟槽的加工方法
1）切断法：切断一般都采用这种方法，即主轴正转，横向走刀进行车削。
横向走刀可以手动也可机动。
当机床刚性不够好时，切断过程中可采用分段切削法。
这样使切刀比直切法减少一个摩擦面，便于排屑和减少振动。
2 ）反车切断法：对于大而重的工件采用反车切断法，因车刀对工件的作用力与工件的自重力的方向相同，不容易引起振动，而且排屑较顺利。
采用反车切断法时卡盘应有防松装置，同时因为刀架受到的力是向上的，故刀架等要有足够的刚性。
3 ）切槽的方法：车削宽度不大的沟槽，可以用主刀刃宽度等于槽宽的车刀一次直进车出。
较宽的沟槽，用切槽刀分几次吃刀，先把柄的大部余量车去，在槽的两侧和底部留有精车余量。
最后根据槽的形状将车刀的主刀刃及后面磨成需要的形状进行车削。
切断时，由于切断刀伸入槽内，周围被工件和切屑包围，散热条件
很差。
为了降低切削区域的温度，应在切断时浇注充分的切削液进行冷却。
7、车螺纹
车削三角螺纹的进刀方法有低速车削和高速车削两种。
低速车削使用高速钢螺纹车刀，高速车削使用硬质合金螺纹车刀。
1）低速车削三角形螺纹的进刀方法有直进法、左右切入法和斜进法三种。
直进法车削中只用中滑板横向进给，在几次行程中把螺纹车成形。
采用直进
法能够保证牙型的正确性，但由于车削中刀头上的各切削刃全部参加切削，切削力大，切出螺纹表面不光整，并容易产生扎刀。
一般只适用于小螺距螺纹的车削。
左右切入法车削螺纹时，除每次垂直切入外，同时用小滑板把车刀沿轴向左、右移动一段距离，几次行程后把螺纹车削成形。
斜进法每次切入前用小滑板把车刀沿轴向只向一个方向作微量进给，而后再
垂直切入。
几次行程后反螺纹车削成形。
2）高速车削三角形螺纹，只能采用直进法，而不能采用左右切入法，否则会
拉毛牙型侧面，影响螺纹精度。
注意事项1．摇动滑板时要集中注力，做模拟切削运动。
2．倒顺车切换要按“顺———停———倒”分步进行，不能一步到位。
3．变换车速时，应停车进行。
4．车床运转操作时，注意防止左右前后碰撞，以免发生事故。
四、小结
1、熟悉轴类零件的加工方法
2、掌握轴类零件加工工艺的制定方法
五、布置作业
练习题：一、二、三
板书设计
教学后记1、2、3、。