任務(wù)4　溝槽的編程車削

任務(wù)內(nèi)容

●認(rèn)識切斷刀與切槽刀。

●掌握外圓槽的加工。

●掌握端面槽的加工。

目的和要求

▲掌握數(shù)控車床的切槽刀具、工件的安裝方法。

▲掌握切槽的基本知識，學(xué)習(xí)切槽刀的對刀方法。

▲掌握G01切槽編程的方法。

▲掌握退刀槽、端面槽的加工。

▲遵守操作規(guī)程，養(yǎng)成文明操作、安全操作的良好習(xí)慣。

項(xiàng)目一　切斷刀與切槽刀的基本知識

實(shí)訓(xùn)目的和要求

▲切斷刀、切槽刀的基本知識。

▲切斷刀與切槽刀的刃磨方法。

▲切斷刀的安裝與車削加工類型。

實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備

■切槽刀。

■外溝槽工件實(shí)體。

■端面槽工件實(shí)體。

相關(guān)知識

切斷與切槽、車端面槽是車工的基本操作技能之一。產(chǎn)品質(zhì)量是否合格，有時(shí)關(guān)鍵在于切槽刀的刃磨。

一、切斷刀與切槽刀

1.切斷刀的幾何角度（圖4-1-1）

圖4-1-1　切斷刀

2.切斷刀刀頭長度與寬度的計(jì)算

①切斷刀刀頭寬度經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式如下：

a≈（0.5～0.6）

式中　a——主切削刃寬度，mm；

　D——被車工件直徑，mm。

②切斷刀刀頭長度計(jì)算公式如下：

L =D +（2～3）mm （實(shí)心材料切斷）

式中　L——刀頭長度，mm；

　D——被車工件直徑，mm。

3.切斷刀的刃磨

在氧化鋁砂輪上粗磨刀體部分多余材料，然后在綠碳化硅砂輪上粗磨前刀面、主后刀面、副后刀面，保證兩副偏角與副后角對稱，開斷屑槽，精磨各個(gè)刀面，最后修磨刀尖。具體操作步驟如圖4-1-2所示。

4.切斷刀的安裝與車削加工

安裝切斷刀時(shí)，必須保證切斷刀的中心線跟工件中心線垂直，車刀主切削刃與工件中心線等高，兩側(cè)副后角、副偏角對稱。切刀的安裝與車削加工如圖4-1-3所示。

5.車削外溝槽

外溝槽的形狀比較多，大體可分為直溝槽、斜溝槽、圓弧槽等，加工時(shí)一般取決于車刀安裝時(shí)所在的位置，加工方法較為簡單。如圖4-1-4所示。

二、車端面槽

1.端面槽的種類

端面槽一般有矩形槽、圓弧槽、燕尾槽、T形槽等，如圖4-1-5所示。

圖4-1-2　切斷刀的刃磨步驟

圖4-1-3　切刀的安裝與車削

圖4-1-4　外溝槽的形狀

圖4-1-5　常見的端面槽

2.車削端面直槽

車端面直槽時(shí)，相當(dāng)于外側(cè)刀尖車削外圓，內(nèi)側(cè)刀尖車削內(nèi)孔。為了防止內(nèi)側(cè)刀尖后刀面與工件槽壁相碰擦，一般將內(nèi)側(cè)后刀面磨成圓弧形，圓弧半徑略小于工件內(nèi)孔半徑。端面槽刀的形狀如圖4-1-6所示。

圖4-1-6　端面直槽刀的形狀

3.端面直槽的車削

當(dāng)車削精度不高、深度較淺的直槽時(shí)，通常采用寬刃刀直進(jìn)法車削，如圖4-1-7所示。

圖4-1-7　車削端面直槽

實(shí)訓(xùn)注意事項(xiàng)

（1）高速鋼車刀切斷或切槽時(shí)應(yīng)加注切削液，以防車刀退火。

（2）刃磨硬質(zhì)合金切斷刀時(shí)不能用力過猛，以防刀片焊接處高熱而脫焊。

（3）主切削刃與兩副切削刃之間應(yīng)對稱平直。

（4）車削時(shí)，端面槽刀主切削刃應(yīng)與工件中心線等高、平行。

（5）測量溝槽時(shí)要正確地使用游標(biāo)卡尺、樣板、塞規(guī)、公法線千分尺等量具。

（6）車削溝槽時(shí)要選擇合理的轉(zhuǎn)速和適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給量，一般多采用手動進(jìn)給。

項(xiàng)目二　外圓槽的車削

實(shí)訓(xùn)目的和要求

▲掌握數(shù)控車床的切槽刀具、工件的安裝方法。

▲掌握切槽的基本知識，學(xué)習(xí)切槽刀的對刀方法。

▲掌握G01切槽編程的方法。

▲掌握退刀槽的加工。

▲遵守操作規(guī)程，養(yǎng)成文明操作、安全操作的良好習(xí)慣。

實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備

實(shí)訓(xùn)任務(wù)

編制如圖4-2-1所示錐軸上三處槽的加工程序，并利用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行實(shí)際零件的加工。

圖4-2-1　錐軸上三處槽的加工圖

分析零件圖

該零件是在已完成的任務(wù)二項(xiàng)目三錐軸的基礎(chǔ)上，在φ20 mm，φ24 mm的圓柱上分別切削出寬4 mm、深2 mm，寬5 mm、深2 mm，寬4 mm、深1 mm的3個(gè)槽，無表面粗糙度及尺寸公差要求。

確定加工方案及加工工藝路線

加工方案：分析零件圖及錐軸尺寸，采用三爪自定心卡盤夾緊工件右端，分別車削3個(gè)槽。

加工工藝路線：夾持零件毛坯，夾持長度約為30 mm，找正并夾緊，切削3個(gè)槽。

相關(guān)知識

一、溝槽的種類和作用

溝槽的種類較多，常用的外溝槽有矩形溝槽、圓形溝槽、梯形溝槽等。矩形溝槽的作用通常是使所裝配的零件有正確的軸向位置，在磨削、車螺紋、插齒等加工過程中便于退刀。

二、車槽刀的安裝

車槽刀的裝夾是否正確對車槽的質(zhì)量有直接的影響，例如矩形車槽刀的裝夾，要求垂直于工件軸線，否則車出的槽壁不會平直。

三、車槽的方法

對于寬度、深度相對不大，且精度要求不高的槽，可采用與槽等寬的刀具，直接切入一次成型的方法加工，如圖4-2-2所示。刀具切入到槽底后可利用延時(shí)指令使刀具短暫停留，以修整槽底圓度，退出過程中可采用工進(jìn)速度。

圖4-2-2　簡單槽類零件的加工方式

圖4-2-3　深槽零件的加工方式

對于寬度不大，但深度較大的深槽零件，為了避免切槽過程中由于排屑不暢，使刀具前部壓力過大出現(xiàn)扎刀和折斷刀具的現(xiàn)象，應(yīng)采用分次進(jìn)刀的方式，刀具在切入工件一定深度后，停止進(jìn)刀并退回一段距離，達(dá)到排屑和斷屑的目的，如圖4-2-3所示。

通常把大于一個(gè)切刀寬度的槽稱為寬槽。寬槽的寬度、深度的精度及表面質(zhì)量要求相對較高。在切削寬槽時(shí)常采用排刀的方式進(jìn)行粗切，然后是用精切槽刀沿槽的一側(cè)切至槽底，精加工槽底至槽的另一側(cè)，再沿側(cè)面退出，切削方式如圖形4-2-4所示。

圖4-2-4　寬槽切削方法示意圖

切斷刀或切槽刀退刀時(shí)要注意合理安排退刀路線，尤其注意G00的走刀軌跡，否則刀具很容易與工件外臺階碰撞，造成車刀的損壞，嚴(yán)重時(shí)影響機(jī)床精度。

切斷處應(yīng)靠近卡盤，以免引起零件振動。切斷加工切削速度應(yīng)低些，尤其快切斷時(shí)，應(yīng)放慢速度，以防刀頭折斷。

四、刀具刀位點(diǎn)的確定

切斷刀或切槽刀有左右兩個(gè)刀尖及切削刃中心處的3個(gè)刀位點(diǎn)，在編程時(shí)要根據(jù)圖樣尺寸的標(biāo)注和對刀的難易程度綜合考慮。一定要避免編程操作和對刀時(shí)選用刀位點(diǎn)不一致的現(xiàn)象。

五、溝槽的測量

精度要求低的溝槽，一般采用金屬直尺和卡鉗測量，精度較高的溝槽，底徑可用千分尺，槽寬可用樣板、游標(biāo)卡尺、塞規(guī)等檢查測量。

項(xiàng)目實(shí)施

（1）指導(dǎo)教師分析加工工藝，講解加工方法；

（2）學(xué)生根據(jù)加工工藝要求，編制加工程序，并輸入完成程序校驗(yàn)；

（3）指導(dǎo)教師示范切槽刀的對刀；

（4）學(xué)生完成切槽刀的對刀，并請指導(dǎo)教師檢驗(yàn)；

（5）學(xué)生完成零件的車削，尺寸經(jīng)自測、小組評測后由指導(dǎo)教師檢測并記錄；

（6）學(xué)生填寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告；

（7）指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生實(shí)訓(xùn)情況作出評價(jià)。

實(shí)訓(xùn)注意事項(xiàng)

（1）切槽、切斷時(shí)，刀頭寬度不能過寬，否則易振動。

（2）安裝切槽刀時(shí)，主切削刃軸心線要平行，否則切出的槽底直徑一側(cè)大、一側(cè)小。

（3）加工較寬的溝槽時(shí)，每次分層切削進(jìn)給要有重疊部分。

（4）若工件槽寬精度要求很高時(shí)，操作者可分別以切槽刀的兩個(gè)刀尖設(shè)置刀具的兩個(gè)補(bǔ)償量，以便使用。

（5）安裝切槽刀時(shí)，刀具必須與工件中心對準(zhǔn)，否則不僅不能切斷工件，而且刀具的刀頭易損壞。

（6）切斷時(shí)工件一定要裝夾牢固，切斷點(diǎn)應(yīng)離卡盤近些。

（7）切斷時(shí)進(jìn)給速度不宜過大。

（8）切斷時(shí)要及時(shí)注意排屑的順暢，否則易將刀頭折斷。

任務(wù)評價(jià)

續(xù)表

課后思考

1.總結(jié)歸納槽車削加工中所出現(xiàn)的問題和解決方法。

2.分析刀具補(bǔ)償精度問題，考慮保證零件加工精度和表面粗糙度要求時(shí)采取的措施。

項(xiàng)目三　端面槽的車削

實(shí)訓(xùn)目的和要求

▲掌握數(shù)控車床的切槽刀具、工件的安裝方法。

▲掌握切槽的基本知識，學(xué)習(xí)切槽刀的對刀方法。

▲掌握G01切槽編程的方法。

▲掌握退刀槽的加工。

▲遵守操作規(guī)程，養(yǎng)成文明操作、安全操作的良好習(xí)慣。

實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備

實(shí)訓(xùn)任務(wù)

編制如圖4-3-1所示錐軸上三處槽的加工程序，并利用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行實(shí)際零件的加工。

圖4-3-1　端面槽的車削

分析零件圖

該零件由φ53，φ32，φ40三段外圓組成，在φ53外圓端面上有一處深6 mm的端面槽。

確定加工方案及加工工藝路線

加工工藝路線：

①夾持工件外圓，伸出長度20，找正，夾緊。

②車端面，粗車外圓至φ53，長度18左右。

③調(diào)頭，夾持外圓φ53，夾持長度約13，找正夾緊，車端面，保證總長51。

④粗車外圓直徑至φ41，長度34；粗車外圓直徑至φ33，長度20，粗車R2。

⑤精車外圓至尺寸要求，長度20至尺寸要求；精車外圓直徑至尺寸要求，長度12至尺寸要求；精車R2，保證寬度3；倒角C1三處。

⑥切直槽4×2至尺寸要求。

⑦調(diào)頭，銅皮包并找正夾緊，車端面，控制總長50±0.10；精車外圓直徑至尺寸要求；粗、精車端面槽外徑φ36、內(nèi)孔φ46、深度　至尺寸要求。

⑧倒角C1一處，倒棱兩處。

⑨檢查，拆下工件。

項(xiàng)目實(shí)施

（1）指導(dǎo)教師分析加工工藝，講解加工方法；

（2）學(xué)生根據(jù)加工工藝要求，編制加工程序，并輸入完成程序校驗(yàn)；

（3）指導(dǎo)教師示范切槽刀的對刀；

（4）學(xué)生完成切槽刀的對刀，并請指導(dǎo)教師檢驗(yàn)；

（5）學(xué)生完成零件的車削，尺寸經(jīng)自測、小組評測后由指導(dǎo)教師檢測并記錄；

（6）學(xué)生填寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告；

（7）指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生實(shí)訓(xùn)情況作出評價(jià)。

實(shí)訓(xùn)注意事項(xiàng)

（1）切槽、切斷時(shí)，刀頭寬度不能過寬，否則易振動。

（2）安裝端面切槽刀時(shí)，主切削刃端面要平行，否則切出的槽底有傾斜。

（3）加工較寬的溝槽時(shí)，每次分層切削進(jìn)給要有重疊部分。

（4）切斷時(shí)工件一定要裝夾牢固，切斷時(shí)進(jìn)給速度不宜過大。

（5）切斷時(shí)要及時(shí)注意排屑的順暢，否則易將刀頭折斷。

任務(wù)評價(jià)