目录

  • 1 项目1    数车奠基、笃行车削——数控车床编程与操作基础
    • 1.1 任务一   精密制造,启航前行——认识数控车床
    • 1.2 任务二   欲善其事,先利其器——认识数控车削刀具及工装夹具
    • 1.3 任务三   知己知彼,把控质量——认识与使用数控车削常用检测量具
    • 1.4 任务四   仿真加工,探索奥秘——认识斯沃数控仿真加工软件
    • 1.5 任务五   优化工艺,规范车削——理解数控车削工艺规程与文件要求
    • 1.6 项目1习题
  • 2 项目2    工艺精湛、匠心传承—— 典型传动轴零件的编程与加工
    • 2.1 任务一   工艺先行,探索创新 ——制定典型传动轴零件数控车削工序卡
    • 2.2 任务二   精心编程,一丝不苟——传动轴左端精加工程序的编写与刀路仿真
    • 2.3 任务三   分工明确,团结协作——传动轴左端粗精加工程序的编写与仿真加工
    • 2.4 任务四   服务为本,协作提升—— 传动轴右端轮廓、槽及螺纹程序编制与仿真加工
    • 2.5 任务五   匠心传承,品质造就——传动轴零件的数控车床实操加工与检测
    • 2.6 项目2习题
  • 3 技艺提升、精密加工—— 常见典型特征零件的编 程与加工
    • 3.1 任务一  效率优先,质量为本——仿形零件的编程与加工
    • 3.2 任务二  文化支承,价值导向——套零件的编程与加工
    • 3.3 任务三  文化底蕴,连接你我——盘零件的编程与加工
    • 3.4 任务四  胸怀宽阔,传递能量——梯形螺纹的编程与加工
    • 3.5 项目3习题
  • 4 项目4   数字辅助、攻坚克难—— 复杂轴套配合件CAM自动编程与加工
    • 4.1 任务一   明确任务,共同进步——领会配合件车削加工任务及技术要求
    • 4.2 任务二   探索方法,提升技能——椭圆轴心件的CAM自动编程与加工
    • 4.3 任务三   激发创新,追求卓越——抛物线轴套件的CAM自动编程与加工
    • 4.4 任务四   自强不息,用于担当——螺纹套及偏心件的CAM自动编程与加工
    • 4.5 项目4习题
  • 5 课程案例及获奖成果
    • 5.1 课程思政典型案例
    • 5.2 课程思政示范课程及获奖
    • 5.3 省级在线精品课程认定
任务一   工艺先行,探索创新 ——制定典型传动轴零件数控车削工序卡
  • 1 知识讲解
  • 2 项目实施
  • 3 提升作业
  • 4 传动轴左端仿真加工
  • 5 传动轴右端仿真加工
  • 6 工艺分析视频

一、轴类零件的加工工艺 

 1.轴加工的技术要求 

 轴类零件主要用来支承传动零部件,传递扭矩和承受载荷。其技术要求 为: 

(1)尺寸精度 起支承作用的轴颈通常其尺寸精度要求较高,一般为 IT5-IT7 级;装配传 动件的轴颈精度要求较低,一般为 IT6-IT9 级。 

(2)形状精度 轴表面的圆度、圆柱度,一般将其控制在尺寸公差范围内。 

 (3 )位置精度 配合轴段对支承轴的径向跳动一般为 0.01-0.03 mm,高精度轴通常为 0.001-0.005 mm。

 (4)表面粗糙度 一般与传动件配合的轴表面粗糙度 Ra值为 2.5~0.63μm,与轴承相配 合的支承轴径的表面粗糙度为 0.63~0.16μm。 

2.轴类零件的常用材料

   轴类零件常用的材料有碳钢、合金钢及球墨铸铁,生产中应根据不同的 要求来选择,并采用相应的热处理规范,下面是一般情况下轴类零件的材料 及相应的热处理。 

 (1)一般轴类零件常用 45 钢, 根据不同的工作条件采用不同的热处理 (如正火、调质、淬火等)可获得相应的强度、韧性和耐磨性。但 45 钢的 淬透性较差,淬火后易产生较大的内应力。 

 (2)对于中等精度且转速较高的轴,可选用 40Cr 等合金结构钢。这类钢 淬火时用油冷却即可,热处理应力小,并具有良好的韧性。 

 (3)精度较高的轴,可选用轴承钢 GCr15 和弹簧钢 65Mn 等,这类材料 经调质和表面处理后,具有较高的耐磨性和疲劳强度,但韧性较差。 

 (4)对于在高转速、重载荷等条件下工作的轴,可选用 20CrMnTi、 20Mn2B、20Cr 等渗碳钢,经渗碳淬火后,表层具有很高的硬度和耐磨性, 而心部又有较高的强度和韧性。 

 (5)对于高精度、高转速的主轴,常选用 38CrMoAlA 专用渗氮钢,调质 后再经渗氮处理(渗氮处理的温度较低且不需要淬火,热处理变形很小), 使心部保持较高的强度,表层获得较高的硬度、耐磨性和疲劳强度,而且加 工后精度具有很好的稳定性。 

 (6)对于形状复杂、力学性能要求高的轴如曲轴,可选用 QT900-2,经 等温淬火后,表层具有很高的硬度和耐磨性,心部具有一定的韧性,而且球 铁的加工性很好。 

3.外圆车刀的选择 

         粗车时,加工的毛坯余量大,应保证生产效率。因此粗车加工具有切削 深度大,进给量大、切削热大和排屑量大的特点。应选用强度大、排屑好的 刀具,一般选择主偏角为 90度 、930度、95度 ,副偏角较小,前角和后角较小,刃 倾角较小,排屑槽排屑顺畅的车刀。 

       精车时,加工的余量小且均匀,应保证零件的尺寸精度和表面粗糙度。 因此精车加工具有切削深度小,切削力小等特点。应选用刀刃锋利,带修光 刃的车刀,一般选择主偏角为 95度 、107度 、117度 ,副偏角较小,前角和后角较 大,刃倾角较大,排屑槽排屑顺畅而且要排向工件待加工表面的车刀。 

4. 轴类工件的加工方法 

(1)车短小的工件时,一般先车某一端面,以便于确定长度方向的尺 寸;车铸锻件时,最好先适当倒角后再车削,以免刀尖轻易碰到型砂和硬皮 而使车刀损坏。 

(2)轴类工件的定位基准通常选用中心孔。加工中心孔时,应先车端 面后钻中心孔,以保证中心孔的加工精度。 

(3)工件车削后还需磨削时,只需粗车或半精车,并注意留磨削余量。

5.切削液的选用

     切削液有冷却、润滑、冲洗、防锈的作用,常用的有乳化液和切削油,选用原则为:

   根据加工要求:粗加工应选用乳化液,主要作用是冷却;精加工应选用高浓度的极压乳化液或切削油,主要作用是润滑。

根据工件材料:一般钢件选用乳化液;铸件等脆性材料一般不用切削液,精车时可采用7%-10%的乳化液;车削镁合金时,严禁使用切削液,以免起火。

   根据刀具材料:高速钢粗加工选用乳化液,精加工采用极压切削油或高浓度的极压乳化液;硬质合金一般不用切削液,但在加工硬度高、强度好、导热性差的材料或细长轴时,应用切削液。