球形面加工

第三章　普车中级工训练

项目一　钻削加工

【技能目标】

（1）能读懂孔类工件图。

（2）能正确安装麻花钻。

（3）掌握车床钻孔的方法。

【实训器材】

（1）取料：取图2－6－1所指的螺纹轴。

（2）刀具：90°车刀、45°车刀、Φ20钻头。

（3）量具：游标卡尺、千分尺（25～50）。

（4）辅料：毛刷、垫片。

【任务引入】

完成如图3－1－1所示工件。

图3-1-1　圆柱孔件

【加工步骤】

（1）取料：螺纹轴。

（2）车断。

①装夹工件Φ40处，找正并夹紧。

②车断图左端端面。

（3）车端面。

（4）车外圆Φ30×18mm。

（5）调头装夹，车断，平端面，控制总长30mm。

（6）钻中心孔。

（7）钻孔：摇动尾座上手轮，使钻头接触工件端面并开始钻孔，注意控制进给量，钻通后反向转动手轮，退出。

（8）倒角，去毛刺。

（9）检验合格上交。

【加工评分表】

根据表3－1－1中各项指标，对圆柱孔件进行检测与评价。

表3-1-1　圆柱孔孔件加工评价表　　姓名________

【必备知识】

一、麻花钻的组成

如图3－1－2所示为麻花钻的结构图。它由工作部分、柄部和颈部组成。

（1）工作部分：包括切削部分和导向部分。

（2）柄部：分锥柄和直柄两种。

（3）颈部：刀体和刀柄间的过渡部分，通常麻花钻直径、材料牌号标记在此部位。

图3-1-2　麻花钻

二、麻花钻的各部分名称

如图3－1－3（a）所示麻花钻切削部分对应名称：

图3－1－3（a）　麻花钻切削部分

（1）前面：指螺旋槽面。

（2）主后面：是指钻头切削部分的螺旋圆锥面。

（3）横刃：是钻头两条主切削刃部分的连线，也是两个主后面的交线。

（4）棱边：是麻花钻的导向部分，也是麻花钻副切削刃。

三、麻花钻的主要角度

（1）顶角2 Kr：两主切削刃在与它们平行的轴平面上投影的夹角，一般取118°。

如图3－1－3（b）所示麻花钻主要角度：

（2）横刃斜角ψ：横刃与主切削刃在端面上投影线之间的夹角，一般取55°。

（3）前角γ0：在正交平面内测量的前面与基面之间的夹角。

（4）后角α0：在正交平面内测量的后面与切削平面之间的夹角。

（5）侧后角αf：在假定工作平面内测量的后面与切削平面之间的夹角。

四、麻花钻装夹

在车床上安装麻花钻的方法一般有4种：

（1）用钻夹头安装。这种装夹方法适用于安装直柄钻头。由于它是利用钻夹头的锥柄插入车床尾座套筒内，当钻头插入钻夹头的三个爪中后再用钥匙夹紧来进行安装的，所以一般只能安装Φ13mm以下的直柄钻头。

（2）用钻套安装。当锥柄钻头的锥柄号码与车床尾座的锥孔号码相符时，锥柄麻花钻可以直接插入车床尾座套筒内；但是，如果两者的号码不同时，就得使用钻套过渡。例如，钻头锥柄是2号，而车床尾座套筒锥孔是4号，那么就要用内2外3和内3外4两只钻套，先将两只钻套套在钻头上，然后再装进车床尾座上。从钻套中取出钻头时，一般必须使用专用的斜铁从钻套尾端的腰形孔中插入，经轻轻敲击斜铁后，钻头就会被挤出。

图3－1－3（b）　麻花钻主要角度

（3）用V形槽铁安装。这种方法是将钻头安装在刀架上，不使用车床尾座安装。只要应用两块V形槽铁把钻头（直柄钻头）安装在刀架上，高低对准中心，则可应用自动进给。

（4）用专用工具安装。

五、车床钻孔

钻削加工多用于粗加工孔，公差等级较低，一般为IT9～IT12，表面粗糙度Ra为12．5～50μm。

（1）车床钻孔与钻床钻孔切削运动比较，如表3－1－2所示。

表3-1-2　车床钻孔与钻床钻孔切削运动比较对照表

（2）车床上钻孔方法。

1）工件装夹在卡盘上；

2）钻头安装在尾座套筒锥孔内；

3）钻孔前先车平端面；

4）钻孔时钻头缓慢进给，注意经常退钻排屑；

5）钻钢料时充分浇注切削液，钻铸铁时不用切削液；

6）钻孔结束，工件不停转，反向转动尾座手轮，退出钻头。

【思考训练】

一、填空题

（1）钻削加工的公差等级一般可达________，表面粗糙度Ra值为________。

（2）麻花钻由________、________和________3部分组成。

（3）在车床上钻孔时，主运动是________，进给运动是________。

二、选择题

（1）麻花钻导向部分在钻头的（　）上。

A．切削部分

B．刀体

C．颈部

D．刀柄

（2）麻花钻顶角一般取（　）。

A．60°

B．90°

C．118°

D．125°

（3）车床上钻孔描述错误的是（　）。

A．钻小孔一般预钻中心孔

B．钻钢料时必须充分浇注冷却液

C．车床上钻孔工件旋转是主运动

D．车床上钻孔，起钻时进给量要大，防止钻偏

（4）在钻车床上钻Φ10孔，主轴转速选择较合理的是（　）。

A．100r／min

B．200r／min

C．300r／min

D．720r／min

（5）以下描述修磨横刃目的不正确的是（　）。

A．磨短横刃

B．增大横刃处前角

C．增大刀尖角

D．减小轴向助力

项目二　通孔加工

【技能目标】

（1）能正确装夹工件。

（2）能正确安装内孔车刀。

（3）能合理选择切削用量。

（4）学会内孔的车削方法并能控制精度。

【实训器材】

（1）取料：图号为3－1的圆柱孔件。

（2）刀具：45°车刀、通孔车刀。

（3）量具：150mm钢直尺、1～150mm游标卡尺。

（4）其他辅料：毛刷、垫片若干。

【任务引入】

完成如图3－2－1所示工件。

图3-2-1　通孔加工件

【加工步骤】

（1）装夹工件找正。

（2）内孔车刀装夹。

①刀杆伸出长度只要略大于孔深即可；

②刀杆伸出刀架的长度应尽可能短一些；

③刀尖应略高于工件旋转中心，不允许偏低；

④刀杆要平行于工件轴线，不允许歪斜。

（3）车通孔，并达到符合图纸要求的粗糙度要求。

（4）去毛刺：内孔倒角，去毛刺。

（5）检测合格上交。

【加工评分表】

根据表3－2－1中各项指标，对通孔加工件进行检测与评价。

表3-2-1　通孔加工件加工评价表　　姓名________

【必备知识】

一、通孔的种类

（1）紧定孔

紧定孔是用来穿插螺栓、螺钉的孔。对孔的要求高，一般在4．5级精度以下。

（2）回转体零件上的孔

如台阶孔、光滑孔，一般套筒的垫片都是这种孔。有些孔是锥形的，有些孔内有沟槽。

（3）箱体零件上的孔

床头箱上的孔、轴承孔等这些孔精度要求高，一般精度在2级或2级以上。

二、工件的正确安装

（1）铸孔或锻孔毛坯工件，装夹时一定要内外圆校正，既要保证内孔有加工余量，又要保证与非加工表面的相互位置要求。

（2）装夹薄壁孔件，不能夹得太紧，否则加工后的工件会产生变形，影响车孔精度。

（3）对于精度要求较高的薄壁孔类工件，在粗加工之后，精加工之前，稍将卡爪放松，但夹紧力要大于切削力，然后再进行精加工。

三、通孔车刀的几何形状

通孔车刀的几何形状基本上与外圆车刀相似，如图3－2－2所示。主偏角一般取75°左右，副偏角一般取5～8°，主后角一般取5～8°，副后角一般取6～12°。

图3-2-2　通孔车刀

四、车孔的关键技术

孔类零件的加工，关键技术是解决内孔车刀的刚性和排屑问题。

（1）增加内孔车刀的刚性

主要采用以下两项措施：

1）尽量增加刀杆的截面积。

如果让内孔车刀的刀尖位于刀杆的轴线上，这样刀杆的截面积就可以最大限度地增加。

2）刀杆的伸出长度尽可能缩短。

刀杆伸出长度只要略大于孔深即可，要求刀杆的伸出长度根据孔深度加以调整。

（2）解决排屑问题

解决排屑的方法主要是控制切屑流出方向，精车通孔时要求切屑流向待加工表面，可采用正值刃倾角的内孔车刀，加工盲孔时应采用负值刃倾角，使切屑从孔口排出。

五、车孔时注意事项

（1）车孔前，车刀必须先在孔内试走一次，防止刀杆与内孔相碰。

（2）车孔时，不要把头靠近工件，防止受伤。

（3）特别注意：中滑板进、退方向与车外圆相反。

（4）内孔车刀装夹必须和工件等高。

（5）精车内孔，车刀必须保持锋利，否则容易产生让刀，把孔车成锥形。

（6）由于受视线影响，可以通过手感和听觉来判断车削情况。

【思考训练】

一、填空题

（1）通孔的种类有________、________和________3种。

（2）孔类工件的加工，关键问题是解决内孔车刀的________和________问题。

二、选择题

（1）车削通孔时，一般使刀尖（　）工件旋转中心。

A．等高

B．略高于

C．略低于

D．严格等高

（2）通孔车刀的主偏角一般取（　）左右。

A．30°

B．45°

C．5°

D．90°

（3）正值刃倾角的通孔车刀切屑流向（　）。

A．已加工表面

B．待加工表面

C．过渡表面

D．无法确定

项目三　盲孔加工

【技能目标】

（1）能正确安装孔类工件。

（2）能正确选用盲孔加工的刀具。

（3）能正确制定盲孔加工工艺，掌握盲孔测量技术。

【实训器材】

（1）材料：Φ50×65mm的45＃钢棒料。

（2）刀具：90°车刀、45°车刀、Φ20麻花钻、盲孔车刀。

（3）量具：钢直尺、游标卡尺、深度游标卡尺、内径千分尺。

（4）其他辅料：莫氏锥套、毛刷、垫片若干。

【任务引入】

完成如图3－3－1所示工件。

图3-3-1　盲孔件

【加工步骤】

（1）取料：Φ50×65mm的45＃钢棒料。

（2）夹住工件25mm左右处，找正并夹紧。

（3）平端面。

（4）车外圆Φ45，长度＞30mm。

（5）粗、精车外圆Φ30，控制长度15mm，倒角。

（6）调头，装夹工件Φ30处，夹紧。

（7）平端面，控制总长60mm。

（8）粗、精车外圆Φ40，控制长度33mm，倒角。

（9）钻中心孔。

（10）钻孔Φ20，控制长度35mm，观察尾座套筒伸出长度或在麻花钻上作记号的方法控制钻孔深度。

（11）车削盲孔Φ24±0．1×35mm，Φ26±0．1×20mm。

（12）检验合格上交。

【加工评分表】

根据表3－3－1中各项指标，对盲孔件进行检测与评价。

表3-3-1　盲孔零件加工评价表　　姓名________

【必备知识】

一、盲孔车刀

（1）内孔车刀的种类

根据不同的加工情况，内孔车刀可分为通孔车刀和盲孔车刀两种（如图3－3－2所示）。

图3-3-2　内孔车刀

（2）盲孔车刀的几何形状

盲孔车刀是用来车台阶孔和盲孔用的，它的几何形状基本上与偏刀相似，如图3－3－3所示。盲孔车刀主偏角必须大于90°（一般取92～95°），刀尖一定在车刀的最前端，否则无法车出孔底面或台阶平面。

图3-3-3　盲孔车刀

二、盲孔车削

（1）盲孔车刀：选择主偏角大于90°，刀尖到刀杆外端的径向距离a小于孔半径R。

（2）控制吃刀量：中滑板手柄逆时针旋转控制吃刀量，与车外圆时相反，径向退刀也与车外圆方向相反。

（3）车孔长度控制：刀杆上作记号或用床鞍刻度盘刻线控制。

（4）孔的检测：精度不高时游标卡尺测孔径和深度；精度要求高时百分表或内径千分尺测孔径，深度游标卡尺测孔深。

三、保证套类工件形位精度的方法

（1）以内孔为定位基准采用心轴。心轴分实体心轴和胀力心轴两种。

（2）以外圆为基准采用软卡爪。使用软卡爪既可保证装夹精度，又不易夹伤工件表面，软卡爪用未经淬火的45＃钢在本身车床上车成。

四、安全文明生产要求

（1）车孔前，车刀必须先在孔内试走一次，防止刀杆与内孔相碰。

（2）车孔时，不要把头靠近工件，防止受伤。

（3）车削盲孔时，刀尖一定要对准工件中心，否则孔底难以车平。

（4）当纵向进给将要车至孔深时，应停止机动进给，用手动进给车至孔底。

（5）盲孔车刀的主偏角必须大于90°。

（6）由于受视线影响，可以通过手感和听觉来判断车削情况。

【思考训练】

一、填空题

（1）内孔精度要求不高时一般用________测量孔径，精度要求高时一般用________或________测量孔径。

（2）为保证套类零件形位精度，工件以内孔为定位基准时采用________装夹，以外圆为定位基准时采用________装夹。

（3）常用的心轴有________和________两种。

二、选择题

（1）盲孔车刀主偏角（　）。

A．等于90°

B．小于90°

C．略大于90°

D．等于45°

（2）为了便于横向退刀和车平孔底平面，盲孔车刀刀尖到刀杆外端的径向距离a应（　）。

A．大于孔半径

B．小于孔半径

C．等于孔半径

D．以上都错

（3）车孔前车刀必须先在孔内试走一次，是为了（　）。

A．防止刀杆与内孔孔壁相碰

B．防止车刀发生弹性变形

C．防止工件变形

D．观察车刀长度够不够

项目四　内沟槽加工

【技能目标】

（1）了解内沟槽的种类和特点。

（2）掌握内沟槽的车削方法及尺寸控制方法。

【实训器材】

（1）取料：图号为3－3的盲孔工件。

（2）刀具：内沟槽车刀。

（3）量具：1～150mm游标卡尺、150mm钢直尺。

（4）其他辅料：毛刷、垫片若干。

【任务引入】

完成如图3－4－1所示工件。

图3-4-1　内沟槽件

【加工步骤】

（1）取料：图号为3－3的盲孔加工件。

（2）夹住工件Φ30处，找正并夹紧。工件装夹时需找正工件轴线，使其与主轴中心线相重合。

（3）车内沟槽。割内沟槽4×2，控制定位尺寸20mm；割另一内沟槽4×2，控制定位尺寸35mm。

1）装夹内沟槽车刀时，应使主切削刃与内孔中心等高或略高，两侧副偏角必须对称；

2）注意中滑板刻度盘控制沟槽的径向尺寸和退刀距离。

（4）拆卸检查。

1）观察内沟槽，检查内沟槽的位置；

2）整理工具、量具、刀具，清理卫生。

【加工评分表】

根据表3－4－1中各项指标，对内沟槽件进行检测与评价。

表3-4-1　内沟槽件加工评价表　　姓名________

【必备知识】

一、内沟槽的种类

常见内沟槽有退刀槽、轴向较长的沟槽、通气内沟槽、存油槽等。

二、内沟槽车刀

内沟槽车刀与车断刀的几何形状相似，只是装夹方向相反，且在内孔中车削。加工较小孔中的内沟槽车刀做成整体式，如图3－4－2所示。加工较大直径的内孔中车内沟槽的车刀可做成车槽刀刀头，然后装夹在刀柄上，做成装夹式，如图3－4－3所示。

图3-4-2　整体式

图3-4-3　装夹式

由于内沟槽通常与轴线垂直，因此要求刀头与刀杆轴线垂直，两侧副切削刃与主切削刃对称，有利于车刀装夹。

三、内沟槽的车削

车内沟槽与车外沟槽类似。车削时需注意以下几点：

（1）宽度较小和要求不高的内沟槽，可用主切削刃宽度等于槽宽的内沟槽车刀采用直进法一次车出。

（2）要求较高或较宽的内沟槽，可采用直进法分几次车出。粗车时，槽壁和槽底留精车余量，然后根据槽宽、槽深进行精车。若内沟槽深度较浅，宽度很大，可用尖头内孔刀先车出凹槽，再用内沟槽刀车沟槽两端垂直面。

（3）车削内沟槽时的尺寸控制方法有两种。窄槽可直接用主切削刃宽度来保证，宽槽可用床鞍（或小滑板）分度盘来控制尺寸。沟槽深度可用中滑板刻度掌握，轴向位置用床鞍、小滑板刻度来控制。精度要求高的用百分表和量块来保证。

【思考训练】

一、填空题

（1）常用内沟槽有________、________、________和________等。

（2）利用________和________刻度盘控制内沟槽的轴向距离。

（3）装夹内沟槽车刀时，应使主切削刃与内孔中心________，两侧副偏角必须________。

二、选择题

（1）内沟槽通常与轴线垂直，其刀头与刀杆轴线（　）。

A．平行

B．垂直

C．倾斜

D．与水平倾斜80°

（2）加工较小孔中的内沟槽车刀做成（　）。

A．整体式

B．装夹式

C．可转位式

D．焊接式

（3）利用（　）控制沟槽的径向尺寸和退刀距离。

A．中滑板刻度

B．床鞍

C．小滑板刻度盘

D．刻痕

项目五　普通内螺纹加工

【技能目标】

（1）巩固普通螺纹各要素的计算。

（2）学习普通内螺纹的车削方法。

【实训器材】

（1）取料：图号为3－4的内沟槽工件。

（2）刀具：内螺纹车刀。

（3）量具：螺纹塞规。

（4）其他辅料：毛刷、垫片若干。

【任务引入】

完成图3－5－1工件。

图3-5-1　内螺纹件

【加工步骤】

（1）取料：图号3－4内沟槽轴。

（2）夹住工件Φ30处，找正并夹紧，平端面。

（3）车内螺纹底径Φ28mm，割槽4×2。

（4）孔口倒角C2。

（5）车螺纹，可分别选择倒顺车法和开合螺母法车削螺纹M30×2。

①根据需要调整转速；

②按照螺距调整手柄位置（如CL6140∶MⅢC3）。

（6）检验合格上交。

【加工评分表】

根据表3－5－1中各项指标，对内螺纹件进行检测与评价。

表3-5-1　内螺纹件加工评价表　　姓名________

【必备知识】

一、普通内螺纹基本参数

（1）螺纹基本参数及计算公式如表3－5－2所示。

表3-5-2　螺纹基本参数及计算公式

（2）车削内螺纹前的孔径计算。

由于车削时会产生挤压变形而使孔径缩小，所以车削内螺纹前的孔径D孔应比内螺纹的小径D1要大些。车削塑性材料时：D孔＝D－P。车削脆性材料时：D孔＝D－1．05P。

二、普通内螺纹车刀

（1）内螺纹车刀的选择

内螺纹工件有3种形式，即通孔内螺纹、不通孔内螺纹和台阶孔内螺纹。

普通内螺纹车刀，其切削部分的几何形状与外螺纹车刀相似。车削内螺纹时应根据不同的螺纹形式选用不同的螺纹车刀。由于内螺纹车刀受到螺纹孔径尺寸的限制，一般内螺纹车刀刀头径向尺寸应比孔径小3～5mm。刀杆的大小在保证排屑的前提下，要尽量粗些。

对于高速钢普通内螺纹粗车刀，前角γp＝10～15°，而精车刀前角γp＝0°。

（2）普通内螺纹车刀的刃磨和装夹

内螺纹车刀的刃磨方法和外螺纹车刀基本相同，但刃磨刀尖时要注意刀尖的平分线必须与刀杆垂直，刀尖宽度一般等于0．2mm。

普通内螺纹车刀装夹时，刀柄的伸出长度应大于内螺纹长度10～20mm；刀尖应与工件轴线等高；车刀刀尖角的对称中心线与工件轴线垂直。

三、车通孔内螺纹的方法

（1）车内螺纹前，先把工件底孔、端面及倒角车好。

（2）车内螺纹时的进刀、退刀方向与车外螺纹时相反。

（3）车内螺纹时需在中滑板刻度圈上做好退刀和进刀的位置记号。

（4）进给方式和外螺纹相同，螺距小于等于2mm或铸铁螺纹采用直进法，螺距大于2mm采用左右切削法。

四、车削普通内螺纹的步骤

内螺纹件加工的工作过程：（1）装夹工件车端面。

（2）车外圆。

（3）调头车端面。

（4）车外圆。

（5）钻孔。

（6）车内孔。

（7）车螺纹。

（8）车内孔。

（9）车内螺纹。

（10）检验合格上交。

【思考训练】

一、填空题

（1）内螺纹工件形状常见的有________、________和________3种。

（2）装夹内螺纹车刀时，应保证车刀________和工件________垂直。

（3）车削M24×2的内螺纹，当工件材料为45＃钢时，车削螺纹前的孔径应为________mm；工件材料为铸铁时，应为________mm。前者比后者大，说明塑性好的材料加工后孔径缩小得________。

（4）车内螺纹时的________、________方向与车外螺纹时相反。

（5）车内螺纹时，螺距小于等于2mm或铸铁螺纹采用________法；螺距大于2mm采用________。

二、选择题

（1）螺纹的底径是指（　）。

A．内螺纹大径

B．外螺纹大径

C．外螺纹中径

D．内螺纹小径

（2）车削M36×2的内螺纹，工件材料为45＃钢，则车削内螺纹前的孔径尺寸为（　）mm。

A．34

B．33．9

C．33．835

D．36

（3）高速钢内螺纹精车刀的前角应为（　）。

A．10～15°

B．3～5°

C．0°

D．负角

（4）车削内螺纹前的孔径应（　）内螺纹小径。

A．略大于

B．小于

C．等于

D．略小于

（5）螺纹孔口的倒角，直径要大于（　）。

A．螺纹大径

B．螺纹中径

C．螺纹小径

D．螺纹顶径

（6）车普通内螺纹时刀柄的伸出长度应大于内螺纹长度（　）mm。

A．10～20

B．5～15

C．20～50

D．0～5

三、计算题

螺纹代号M24－6H，那么螺纹的螺距、牙型角分别为多少？螺纹的大径、中径、小径各为多少？

项目六　梯形外螺纹的车削

【技能目标】

（1）能读懂梯形螺纹类工件图。

（2）能正确安装梯形螺纹车刀。

（3）能合理选用切削用量。

（4）学习左右切削法车削梯形螺纹。

【实训器材】

（1）材料：Φ50×130mm的45＃钢棒料。

（2）刀具：90°车刀、45°车刀、高速钢梯形螺纹车刀、车槽刀。

（3）量具：1～150mm游标卡尺、25～50mm千分尺、钢直尺、对刀样板、螺纹环规。

（4）其他辅料：毛刷、垫片若干。

【任务引入】

完成如图3－6－1所示工件。

图3-6-1　螺杆

【加工步骤】

（1）装夹工件，伸出长度大于80mm，找正并夹紧。

（2）车平端面。

（3）车外圆，至近卡盘处。

（4）车外圆，控制长度45mm。

（5）车槽10×3．5，倒角。

（6）车梯形螺纹Tr45×6。

（7）调头，平端面，控制总长125mm。

（8）车外圆，控制长度45mm。

（9）车槽10×3．5，倒角。

（10）车梯形螺纹Tr45×6。

（11）根据熟练程度，练习Tr36×6。

【加工评分表】

根据表3－6－1中各项指标，对螺杆工件进行检测与评价。

表3-6-1　螺杆工件加工评价表　　姓名________

【必备知识】

一、梯形螺纹概述

（1）梯形螺纹的作用及种类

梯形螺纹是常用的传动螺纹，精度要求比较高，如车床的丝杠和中、小滑板的丝杠等。梯形螺纹有两种，国家标准规定梯形螺纹牙型角为30°，英制梯形螺纹的牙型角为29°，在我国较少使用。

（2）梯形螺纹的标记

梯形螺纹的标记由螺纹代号、公差带代号及旋合长度代号组成。梯形螺纹代号用字母Tr及公称直径X螺距与旋向表示，左旋螺纹旋向为LH，右旋不标。

梯形螺纹公差带代号仅标注公差带，如7H、7e，大写为内螺纹，小写为外螺纹。

梯形螺纹的旋合长度代号分N、L两组，N表示中等旋合长度，L表示长旋合长度。

标记示例：Tr22×5—7H，表示梯形螺纹，公称直径为22mm，螺距为5mm，中径公差带代号为7H。

（3）梯形螺纹的牙型（如图3－6－2所示）

图3-6-2　内、外梯形螺纹尺寸

（4）梯形螺纹各部分名称、代号、计算公式及基本尺寸（见表3－6－2）

二、梯形螺纹技术工艺要求

（1）梯形螺纹中径必须与基准轴颈同轴，其大径应小于基本尺寸。

（2）车削梯形螺纹必须保证中径尺寸公差。

（3）梯形螺纹的牙型角要正确。

（4）梯形螺纹牙型两侧面的表面粗糙度较小。

表3-6-2　梯形螺纹各部分名称、代号、计算公式

三、车床的选择和调整

（1）选择精度较高、磨损较少的机床。

（2）正确调整机床各处间隙，对床鞍、中小滑板的配合部分进行检查和调整，注意控制机床主轴的轴向窜动。

（3）选用磨损较少的交换齿轮。

四、工件的装夹

（1）可以采用卡盘直接装夹、两顶尖装夹或一夹一顶装夹。

（2）粗车较大螺距的梯形螺纹时，可用四爪卡盘一夹一顶，以保证装夹牢固；同时使工件的台阶靠在卡爪端面上，固定工件的轴向位置，以免因切削力过大，使工件移位而车坏螺纹。

五、梯形螺纹车刀

梯形螺纹一般采用低速车削，使用高速钢车刀。高速切削时采用硬质合金车刀。

（1）梯形螺纹车刀及几何角度（如图3－6－3所示）

图3-6-3　梯形螺纹车刀

1）刀尖角：粗车刀刀尖角小于螺纹牙型角，精车刀刀尖角应等于螺纹牙型角。

2）刀头宽度：为了便于左右切削并留有精车余量，刀头宽度应小于牙槽底宽w，粗车刀的刀头宽度约为1／3螺距宽，精车刀的刀头宽度应等于牙底槽宽。

3）纵向前角：粗车刀一般为15°左右，精车刀为了保证牙型正确，前角应等于0°，但实际生产时取5～10°。

4）纵向后角：一般为6～8°。

5）两侧刃磨后面：与三角形螺纹车刀相同。

6）卷屑槽：精车刀可以磨出卷屑槽，见精车刀图。

（2）螺纹车刀的刃磨要求

1）用样板校对刃磨两刀刃夹角。

2）有纵向前角的梯形螺纹车刀刀尖角应进行修正。

3）车刀刃口要平直、光滑，两侧刀刃必须对称。

4）用油石研磨，研去刀刃上的毛刺。

（3）梯形螺纹车刀的装夹

1）车刀切削刃必须与工件轴线等高（用弹性刀杆应高于轴线约0．2mm），同时应和工件轴线平行。

2）刀头的角平分线要垂直于工件轴线，一般用样板找正装夹（如图3－6－4所示），以免产生螺纹半角误差。

图3-6-4　样板对刀

六、梯形螺纹的车削方法

梯形螺纹的低速车削方法一般有左右切削法（如图3－6－5a所示）、车直槽法（如图3－6－5b所示）、车阶梯槽法（如图3－6－5c所示）。

图3-6-5　梯形螺纹低速车削进刀方法

梯形外螺纹的车削：

（1）螺距小于等于4mm和精度要求不高的工件，可用一把梯形螺纹车刀，并用少量的左右切削法车削。

（2）螺距大于4mm和精度要求高的梯形螺纹，一般采用车直槽法，分刀车削，先用车槽刀车出螺旋槽，再用梯形螺纹车刀进行车削。具体做法如下：

1）车梯形螺纹时，螺纹顶径留0．3mm左右余量，且倒角与端面成15°。

2）选用刀头宽度稍小于槽底宽的车槽刀，粗车螺纹（每边留0．25～0．35mm的余量）。

3）用梯形螺纹车刀采用左右切削法车削梯形螺纹牙型两侧面，每边留0．1～0．2mm的精车余量，并车准螺纹小径尺寸。

4）精车大径至图样要求。

5）选用梯形螺纹精车刀，采用左右切削法完成螺纹加工。

七、梯形螺纹的测量方法

（1）综合测量法

综合测量法是用标准螺纹量规对螺纹各主要参数进行综合性测量。螺纹量规包括螺纹塞规和螺纹环规（如图3－6－6所示），各有通规和止规，在使用中不能搞错。如果通规难以旋入，应对螺纹的各直径尺寸、牙型角、牙型半角和螺距进行检查，经修整后再用量规检验。

图3-6-6　标准螺纹量规

（2）单项测量法

大径、小径的测量一般用游标卡尺或千分尺直接测量。

螺纹中径的测量一般用三针测量法（如图3－6－7所示）或单针测量法（如图3－6－8所示）。

图3-6-7　三针测量法

图3-6-8　单针测量法

八、车削梯形螺纹时的注意事项

（1）车梯形螺纹中途复装工件时，应保持拨杆原位，以防乱牙。

（2）工件在精车前，最好重新修正顶尖孔，以保证同轴度。

（3）在外圆上去毛刺时，最好把砂布垫在锉刀下进行。

（4）不准在开车时用棉纱擦工件，以防出危险。

（5）车削时，为了防止因溜板箱手轮回转时不平衡，使床鞍移动时产生窜动，可去掉手柄。

（6）车梯形螺纹时以防“扎刀”，建议用弹性刀杆。

【思考训练】

一、填空题

（1）梯形螺纹的低速车削方法一般有________、________、________。

（2）梯形螺纹的测量分为________和________，对于精度要求不高的梯形螺纹与普通螺纹一样可采用________，即用标准的梯形螺纹量规进行测量。

（3）车削梯形螺纹时，一般可以采用________、________或________方法。

（4）国家要求规定梯形螺纹的牙型角为________。

（5）梯形螺纹的中径测量一般有________测量和________测量。

二、选择题

（1）梯形螺纹的牙型角为（　）。

A．30°

B．40°

C．55°

D．60°

（2）高速钢梯形螺纹粗车刀的刀头宽度应（　）牙槽底宽。

A．等于

B．大于

C．小于

D．大于或等于

（3）已知米制梯形螺纹的公称直径为36mm，螺距P＝6mm，则中径为（　）mm。

A．30

B．32

C．33

D．36

（4）采用车直槽法粗车梯形螺纹，车刀的宽度应（　）牙槽底宽。

A．稍大于

B．稍小于

C．等于

D．都可以

三、计算题

（1）车削Tr36×8的丝杠和螺母，试计算内外螺纹的中径、小径、牙高和牙槽底宽。

（2）分别用三针测量法和单针测量法测量教材任务中（如图3－6－1所示）梯形螺纹中径：

1）计算量针直径取值范围，并确定最佳值。

2）用单针测量法测量的测量值A的合格范围。

3）用三针测量法测量的测量值M的合格范围。

项目七　滚花加工

【技能目标】

（1）能读懂工件上成形面各标记。

（2）能正确装夹滚花刀。

（3）能对轴类工件表面进行滚花加工。

【实训器材】

（1）取料：图号3—6螺杆。

（2）刀具：90°车刀、45°车刀、m0．3的双轮滚花刀。

（3）量具：150mm钢直尺、0～150mm的游标卡尺、25～50mm千分尺。

（4）其他辅料：毛刷、垫片若干。

【任务引入】

完成如图3－7－1所示工件。

图3-7-1　滚花手柄

【加工步骤】

（1）取料：图号3—6螺杆。

（2）夹住工件处，找正并夹紧。

（3）车外圆Φ29至端面处。

（4）调头，夹住工件Φ29处。

（5）割断，将伸出的梯形螺纹割断。

（6）车端面，车平即可。

（7）粗车Φ40外圆至Φ39．52～Φ39．76（滚花要求）。

（8）滚花网纹，选用m0．3滚花刀进给量0．5mm／r，主轴转速63r／min，吃刀量1～2mm。

（9）倒角C1。

（10）调头采用铜皮夹持滚花表面，找正工件左端表面。

（11）割断并车端面保证工件全长75mm。

（12）精车Φ280－0．033外圆控制长度40mm，并倒角C1两处。

（13）检验合格上交。

【加工评分表】

根据表3－7－1中各项指标，对滚花手柄工件进行检测与评价。

表3-7-1　滚花手柄工件加工评价表　　姓名________

【必备知识】

一、滚花的国家标准

（1）滚花国家标准，具体见GB／T6403．3—2008。

（2）滚花的花纹形式有直纹和网纹两种；花纹有粗细，用模数m区分，m越大，花纹越粗。

（3）滚花的标记。

1）模数m＝0．3mm的直纹滚花标记为：直纹m0．3GB／T6403．3－2008；

2）模数m＝0．4mm的网纹滚花标记为：网纹m0．4GB／T6403．3－2008。

（4）滚花的作用：增加摩擦力，使零件表面美观。

二、滚花刀的种类及安装

（1）滚花刀有单轮滚花刀、双轮滚花刀和六轮滚花刀3种。单轮滚花刀用于滚直纹，双轮滚花刀用于滚网纹，六轮滚花刀可以根据需要滚出3种不同模数的网纹。

（2）滚花刀的安装。

1）滚花刀装夹在车床刀架上，滚花刀的装刀中心与工件回转中心等高。

2）滚压有色金属或滚花表面要求较高的工件时，滚花刀滚轮轴线应与工件轴线平行。

3）滚压碳素钢或滚花表面要求一般的工件时，滚花刀刀柄尾部向左偏斜3～5°装夹，便于切入工件表面且不易产生乱纹。

三、滚花的技术要点

（1）由于滚花时工件表面产生塑性变形，滚花后工件直径会增大。因此在车削滚花外圆时，应根据工件材料的性质和花纹模数大小，将当前工作部位的外圆车小约m×（0．8～1．6）mm。

（2）开始滚压时，挤压力要大且猛一些，使工件圆周上一开始就形成较深的花纹，不易产生乱纹。

（3）为减少开始时的背向力，可用滚花刀宽度的1／3～1／2与工件表面接触，或把滚花刀尾部装得略向左偏一些，使滚花刀容易切入工件表面。停车检查花纹符合要求后，即可纵向机动进给。反复滚压1～3次就可完成。

【思考训练】

一、填空题

（1）滚花刀一般分为________、________和________3种。

（2）滚花是靠零件表面产生________而形成花纹的。

（3）滚花时的________力很大，所以车床的刚度应较高，工件必须装夹________。

（4）滚压碳素钢或滚花要求一般的工件时，可使滚花刀刀柄尾部向左偏斜________装夹，以便切入工件表面且不易产生乱纹。

二、选择题

（1）双轮滚花刀和六轮滚花刀用于滚（　）花纹。

A．直纹

B．斜纹

C．任意

D．网纹

（2）滚花开始时，必须用（　）进给压力。

A．较小

B．轻微

C．均匀

D．较大

项目八　球形面加工

【技能目标】

（1）能双手操作车床手柄加工球形面。

（2）能对成形面进行质量检测。

（3）学会计算球形部分长度。

【实训器材】

（1）取料：图号3—7流花手柄。

（2）刀具：90°车刀、45°车刀、R2mm的圆弧刃车刀、车槽刀、细齿纹平锉。

（3）量具：150mm钢直尺、0～150mm的游标卡尺、25～50mm千分尺、SΦ34球形样板。

（4）其他辅料：毛刷、垫片若干、1号（P100）或2号（P60）砂布。

【任务引入】

完成如图3－8－1所示工件。

图3-8-1　球头轴

【加工步骤】

（1）取图号3—7滚花手柄。

（2）夹住工件Φ40处，找正并夹紧。

（3）平端面，车平即可。

（4）车外圆Φ25，控制长度30mm。

（5）倒角C2。

（6）调头，夹住工件Φ25处，伸出长度大于50mm。

（7）平端面，控制全长72mm。

（8）车外圆Φ34．3mm。

（9）车槽，Φ16宽10mm，确保球面长度32mm。

（10）两端倒角，用钢直尺量出球心中心位置，保证车出的圆球球面对称，然后用45°车刀倒出外圆两端倒角，减少车圆球时的加工余量。

（11）粗、精车球面，用双手操作法，R2～R3的球头刀车削球面。

（12）修整抛光，可选用锉刀修整，砂布抛光SΦ34圆球。

（13）检验合格上交。

【加工评分表】

根据表3－8－1中各项指标，对球头轴工件进行检测与评价。

表3-8-1　球头轴工件加工评价表　　姓名________

【必备知识】

一、成形面及车削方法

在机器中有些零件表面的轴向剖面呈曲线形，如手柄、圆球等，具有这些特征的表面叫成形面。

成形面工件的加工方法、特点及应用见表3－8－2。

表3-8-2　成形面零件的加工方法、点及应用比较表

续　表

二、球形车刀的刃磨方法

用双手操作法车球形面或其他成形面时，选取圆弧刃车刀。圆弧刃车刀是由车槽刀改磨而成。具体刃磨方法：

（1）粗磨左侧副后面。

（2）粗磨右侧副后面。

（3）粗磨主后面。

（4）粗磨前刀面和卷屑槽。

（5）修磨主后面，保证圆弧刃光滑，圆弧半径R和后角a0正确。

（6）修磨两侧副后面，保证两侧副后角和两侧副偏角对称。

（7）修磨前刀面和卷屑槽，保证主切削刃平圆、锋利。

三、球面加工技术

（1）计算球形部分长度（如图3－8－2圆球工件球体部分尺寸）。

（2）车圆球时纵横速度变化。纵向进给的速度是快→中→慢，横向进给的速度是慢→中→快。即纵向进给是减速度，横向进给是加速度。

（3）球面的测量和检查：

1）用样板检查球形面，样板应对准工件的中心。

2）观察样板与工件之间间隙的大小，并根据间隙情况进行修整。

式中：L—球体长度；

D—球体直径；

d—与球体过渡圆柱体直径。

图3-8-2　球形部分长度计算

四、球面修整和抛光方法

经过精车以后的工件表面，如果还不够光洁，可用锉刀、砂布进行修整和抛光。具体如表3－8－3所示。

表3-8-3　球面修整和抛光方法

【思考训练】

一、填空题

（1）在车床上加工成形面常用的方法有________、________和________3种。

（2）双手控制法车球形面的关键是________的速度配合是否恰当。

（3）在车床上使用锉刀时，从考虑安全出发，应该________握锉柄，________扶锉刀前端。

（4）用砂布抛光时，应选择较高的转速，并使砂布在工件表面上来回________而________地移动。

（5）用锉刀整修成形面时，切削速度在15～mm／min之间，过高容易使锉刀________，过低容易把工件________。

二、选择题

（1）数量较少或单件成形面工件，可采用（　）进行车削。

A．成形刀

B．双手控制法

C．靠模法

D．仿形法

（2）车削球形手柄时，为了使柄部与球面连接处轮廓清晰，可用（　）车削。

A．切断刀

B．圆形成形刀

C．45°车刀

D．75°车刀

（3）球面形状一般采用（　）检测。

A．样板

B．外径千分尺

C．游标卡尺

D．环规

（4）采用双手控制法车削球形面，通过双手分别控制中、小滑板使车刀做合成运动，纵横

速度变化。纵向进给的速度是（　），横向进给的速度是（　）。

A．加速度、减速度

B．加速度、加速度

C．减速度、加速度

D．减速度、减速度

（5）成形面质量要求较高、批量较大时宜选用（　）加工。

A．成形刀法

B．仿形法

C．双手控制法

D．靠模法

项目九　偏心件的加工

【技能目标】

（1）能读懂偏心件工件图。

（2）能正确选择偏心件的加工方法。

（3）能正确计算偏心垫块的厚度，并在三爪自定心卡盘上正确调整偏心轴的偏心距离。

（4）能在三爪自定心卡盘上正确车削偏心轴并合理选择切削用量。

【实训器材】

（1）取料：Φ50×65mm，45＃钢棒料。

（2）刀具：90°车刀、45°车刀。

（3）量具：游标卡尺、千分尺（25～50）、150mm钢直尺。

（4）其他辅料：表座、百分表一只、木榔头、毛刷、垫片、V形块。

【任务引入】

完成如图3－9－1所示工件。

【加工步骤】

（1）取料：Φ50×65mm，45＃钢棒料。

（2）夹住毛坯，找正并夹紧。

（3）车端面。

（4）车外圆Φ45×41mm。

（5）倒角C1。

（6）据编心2mm计算垫片厚度，加垫片调头装夹，试切，调整垫片厚度。

（7）车端面，保证零件总长60mm。（注意：开始车偏心时，由于两边的切削余量相差很大，车刀应先远离工件后再启动主轴。）

（8）车削外圆柱面Φ35×20mm。注意：在初切削时，进给量要小，切削深度要浅，等工件车圆后，切削用量可以增加，否则就会损坏车刀或使工件移位。

（9）倒角C1。

（10）检验合格上交。

图3-9-1　偏心轴

【加工评分表】

根据表3－9－1中各项指标，对偏心轴工件进行检测与评价。

表3-9-1　偏心轴工件加工评价表　　姓名________

续　表

【必备知识】

一、偏心件

（1）基本概念：偏心工件就是零件的外圆与外圆、外圆与内孔的轴线平行但不重合，偏离一定距离的工件。这两条平行轴线之间的距离称为偏心距。外圆与外圆偏心的零件叫偏心轴；外圆与内孔偏心的零件叫偏心套。

（2）偏心件的加工方法：把需要加工的偏心部分的轴线找正到与车床主轴旋转轴线相重合。一般加工方法有5种：在三爪自定心卡盘上车偏心工件；在四爪单动卡盘上车偏心工件；在两顶尖间车偏心工件；在偏心卡盘上车偏心工件；在专用夹具上车偏心工件。

二、在三爪自定心卡盘上车偏心工件

（1）垫片厚度计算：h＝1．5e＋k

其中：e表示偏心距，k表示偏心距修正值，Δe表示试切后实测偏心距误差，e测表示试切后实测偏心距。

（2）注意事项：垫片材料应有一定的硬度；装夹时要用百分表找正工件；在开车前车刀不能靠近工件。

三、偏心距的测量

（1）直接法测量：偏心距不大时可用直接法测量，百分表的读数差为2e。

（2）间接法测量：偏心距较大时需用间接法测量，并用公式计算偏心距e。

【思考训练】

一、填空题

（1）外圆与________的轴线平行而不重合的工件，称为偏心轴。

（2）在三爪自定心卡盘上车削偏心工件，一般适用于精度要求________的短偏心工件。

二、选择题

（1）外圆和外圆或内孔和外圆的轴线（　）的零件，叫作偏心工件。

A．重合

B．垂直

C．平行

D．平行而不重合

（2）在三爪卡盘上车偏心工件，已知D＝60mm，偏心距e＝3mm，试切后，实测偏心距为2．94mm，则正确的垫片厚度为（　）mm。

A．4．41

B．4．59

C．3

D．4．5

（3）在两顶尖之间测量偏心距时，百分表测得的数值为（　）。

A．偏心距

B．两倍偏心距

C．偏心距的一半

D．两偏心圆直径之差

（4）偏心工件的加工原理，是把需要加工偏心部分的轴线找正到与车床主轴旋转轴线（　）。

A．平行

B．垂直

C．重合

D．不重合