车工工艺与技能培训1教材课件.ppt

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1、,车工工艺与技能训练,学习目的,车削及车削运动,金属切削基本知识,车 刀,切削液,项目一,项目二,项目三,项目四,项目五,难点要求,本章要求：1. 了解本课程的学习目的；2. 掌握车削加工和金属切削加工的基本知识；3. 了解安全文明生产的重要性并掌握安全文明生产的基本要求。本章难点：1. 金属切削原理；2. 车刀切削部分的构成,车削加工是指导车削操作的实践性很强的专业课程。通过学习，我们应该达到以下要求：,（1）掌握车床工作原理。（2）合理选用常用刀具、刃具和切削液。（3）了解常用的工、夹、量具的用途、使用和保养方法。（4）解决实际生产中的计算问题，并能正确查阅有关的技术手册和资料。（5）合理

2、选择工件的定位基准，掌握工件的定位、夹紧的基本原理和方法。（6）制定零件的车削工艺，并能根据实际情况尽可能地采用先进工艺。（7）了解车削加工新工艺、新技术，以及提高产品质量和劳动生产率的途径。 （8）熟练掌握安全、文明生产的有关知识，并做到安全、文明生产。,车削的基本概念,基本概念,车削运动,主运动：,是使刀具和工件之间产生相对运动的最主要运动。工件的旋转运动就是主运动。,进给运动:,是与主运动配合，使工件多余材料不断被去除的运动叫进给运动。车外圆是纵向进给运动，车端面、车槽、切断是横向进给运动。,金属切削过程,第一变形区 从OA线开始发生塑性变形，到OM线金属晶粒的剪切滑移基本完成。OA线和

3、OM线之间的区域（图中区）称为第一变形区。第二变形区 切削沿前刀面排出时进一步受到前刀面的挤压和摩擦，使靠近前刀面处的金属纤维化，基本上和前刀面平行。这一区域（图中区）称为第二变形区。第三变形区 已加工表面受到切削刃钝圆部分和后刀面的挤压和摩擦，造成表层金属纤维化与加工硬化。这一区（图中区）称为第三变形区。,金属切削过程中的滑移线和流线示意图,切屑形成过程示意图,带状切屑：切屑呈连绵不断的带状或螺旋状，与前刀面接触的内表面光滑，外表面呈毛茸状。一般在加工塑性材料（软钢铝），采用较大的前角o，较小的切屑深度ap，较高的切削速度vc时，会形成此类切屑,（a）,节状切屑：又称挤裂切屑。其外表呈锯齿形

4、，内表面有裂纹。当采用较小的前角o、较大的切削深度ap和较低的切削速度vc加工塑性材料时，会形成此类切屑，如图 :,（b）,崩碎切屑：切屑为不规则的片状或粒状。切削脆性材料（如铸铁、黄铜）时，由于这类材料塑性很差，强度极限很低，切削层的金属还未经过明显塑性变形，就被挤裂或脆断。工件材料越脆、越硬，刀具前角越小，切削深度越大，越容易形成此类切屑，如图,（c）,积屑瘤的成因切削过程中，由于切屑底层是刚从基体材料上剥离下来的新鲜表面，而刀具前面也在不断地被切屑底面擦拭，也是新鲜表面，这两个表面之间的黏附能力较强。因此，在切削过程中，在较高的压力和温度下，切屑底层与前面接触处有黏结现象发生，以致使切屑

5、底层的金属流动速度减慢，并产生一层很薄的滞流层。,积屑瘤的形成,影响积屑瘤的主要因素:,工件材料的加工性能,刀具前角,切屑速度,冷却润滑,影响切屑变形的主要因素,工件材料,刀具前角,切削速度,进给量,主要因素,工件材料的强度越低，塑性越大，加工时的切屑变形就越大。,刀具的前角越大，切屑刃钝圆半径越小，切屑刃就越锋利，对切屑层金属的挤压也就会减小，所以，切屑变形也就相应减小。,切削速度对切屑变形的影响在切削碳钢等塑性金属时,切屑底层的金屑，经过第一、第二变形区的两次塑性变形，其变形程度比切屑上层要剧烈得多。,切削阻力的分解,（1）主切削阻力Fz：即切向力，垂直于基面，与切削速度方向一致。它是诸分

6、力中最大的一个，消耗的动力最多，约占机床总功率的95%99%。Fz会使刀杆产生弯曲，因此装夹车刀时，刀杆应尽量伸出短一些。（2）切深阻力Fy：即径向力，在基面内且与进给方向垂直。它不消耗机床功率，但能使工件在水平面内弯曲。当工件细长，机床、刀具、夹具等刚性不足时，容易产生变形与振动，影响加工精度和表面粗糙度。（3）进给阻力Fx：即轴向力，在基面内且与进给方向平行。它只消耗机床总功率的1%5%，对进给系统零部件的受力大小有直接影响。,切削阻力的分解,工件材料对切削阻力的影响较大。工件材料的硬度或强度越高，切削阻力就越大。,切削用量中，主要是切削深度和进给量，通过影响切削面积来影响切削阻力。,切削

7、阻力是切削过程中不可避免的一种抗力，它对切削产生不利的影响，应尽量减小切削阻力。,切削用量,刀具角度,工件材料,影响切削阻力的因素:,切削热在金属切削过程中，由于金属的弹性与塑性变形以及切屑与前刀面、工件与后刀面的摩擦都要消耗能量，而这些能量的绝大部分将转变为热能。因此，切削过程中的热量主要来源于三个变形区：切屑、工件、刀具，如图,切削热源及其传出,切削热对切削加工的影响:,1,2,3,传入工件的热量使工件温度升高而影响工件的尺寸精度。特别是在加工导热系数高的材料时（如有色金属）更为严重。,由于切削区域短时间内产生很多热量，致使切削区内工件的已加工表面温度上升。,传入刀具的热量，集中分布在刀具

8、楔部，使刀刃附近的温度迅速升高，引起刀具材料丧失切削能力。,常用车刀,90车刀,45车刀,切断刀,内孔车刀,车刀的切削部分是在较大的切削抗力、较高的切削温度和剧烈的摩擦条件下进行工作的。车刀寿命的长短和切削效率的高低，首先决定于车刀切削部分的材料是否具备优良的切削性能。具体应满足如下要求：,应具有高硬度，其硬度要高于工件材料1.31.5倍；,1,2,3,4,应具有高的耐磨性；,应具有高的耐热性，即在高温下能保持高硬度的性能；,应具有足够的抗弯强度和冲击韧性，防止车刀脆性断裂或崩刃；,应具有良好的工艺性，即好的可磨削加工性较好的热处理工艺性、较好的焊接工艺性。,车刀切削部分的常用材料:,高速钢（

9、又称锋钢、白钢）高速钢是一种含钨、铬、钒、钼等元素较多的高合金工具钢。,硬质合金由硬度和熔点均很高的碳化钨、碳化钛和胶结金属钴（Co）用粉末冶金方法制成。,切削液的作用,1. 冷却作用,2. 润滑作用,3. 冲洗作用,切削液能吸收并带走切削区域大量的切削热，能有效地改善散热条件、降低刀具和工件的温度,在车削过程中，加注有一定压力和充足流量的切削液，能有效地冲走黏附在加工表面和刀具上的微小切屑及杂质,由于切削液能渗透到切屑、刀具与工件的接触面之间，并黏附在金属表面上，从而形成一层极薄的润滑膜,切削液的种类:,（1）乳化液：乳化液是用乳化油加1520倍的水稀释而成，主要起冷却作用。其特点是黏度小、流动性好、比热大，能吸收大量的切削热，但因其水分较多，故润滑、防锈性能差。（2）切削油：切削油的主要成分是矿物油，少数采用动物油和植物油。这类切削液的比热小，黏度较大，散热效果稍差、流动性差，但润滑效果比乳化液好，主要起润滑作用。,1. 车刀由哪几个面和切削刃组成？2. 切削平面、基面和截面之间有什么关系？3. 车刀有哪些角度？如何定义？4. 前角、主偏角、刃倾角对切削有何影响？5. 常见车刀材料有哪几类？各有什么特点？6. 切削液有何作用？如何正确选择切削液？如何正确有效地使用切削液？,习 题,Thank You !,