薄壁零件加工教学（汇编）

第一篇：薄壁零件加工教学

摘要：薄壁零件应用广泛，一般使用冲压机床加工，但薄壁零件的数控加工比较困难，因为其刚性差，易变形。教师可以利用手头的工具来加工“旋钮”薄壁零件，充分利用身边的资源向学生展示如何用数控铣床加工薄壁零件，让学生亲自加工来加强体会，了解薄壁零件的加工工艺和注意事项。

关键词：薄壁零件；加工工艺 ；电脑编程

中图分类号：g712文献标识码：a文章编号：1005-1422（2016）06-0084-03

一、引言

零件在加工过程中由于各种因素导致变形是无法消除的，零件在加工中变形的大小除了与零件本身材质、结构有关系外，也与加工中零件的装夹方式、刀具选用、切削用量及冷却液的选择等有很大的关系。材质、结构与其用途有关，有时是无法取代的，因此，我们在零件材料一定的情况下，必须从加工过程中想办法，比如采用正确的装夹方式、合理选用刀具、切削用量、冷却液等，这些是减少零件变形的关键所在。

薄壁零件变形最大，最难控制，主要原因是薄壁零件刚性差、强度弱，在加工中极易产生变形，使零件的形位误差增大，不易保证零件的加工质量。由于薄壁零件重量轻、结构紧凑，应用极为广泛。因此，为了让学生学习加工薄壁零件，笔者特意选择了结构不容易变形、精度要求不高、表面曲面粗糙度要求较高的旋钮图案（图1）。

二、工艺分析

零件材料为铝合金。

零件结构分析：零件总体结构比较简单，但属于薄壁腔体零件，壁厚仅有1mm。加工中要去除大部分材料，会产生铣削热量，从而导致零件产生热变形，这一点是我们制定工艺方案前必须考虑的。薄壁零件加工的影响因素主要还有以下几个方面：

① 装夹时零件产生弹性变形，严重影响加工表面的几何精度和位置精度；

② 切削力作用使零件产生变形；

③ 机床、附件、夹具本身刚性不足，影响加工精度；

④ 切削振动也是造成加工误差的重要原因；

⑤ 零件的厚度要保证均匀；

⑥ 保证零件表面的粗糙度。

上述诸原因，我们在加工前就要逐一解决，制定加工的方案。

我们加工采用的数控铣床是发那科系统的华亚数控铣床，转速最高为6000r/min，进给最高f为8000mm/min，装夹工件只有平口钳，铣刀材质为高速钢，毛坯为70x70x20mm。

三、加工过程

1.选择装夹方式

由于该零件属于腔体薄壁零件，在铣削加工中不能按常规采用平口钳装夹，因为平口钳装夹使零件受力情况不理想。零件在加工中随着大部分材料的去除，其垂直受力方向有变，因而产生变形。但是工件并没有对精度要求很高，保证视觉上的完整就可以了，我们也只有平口钳可以装夹，因此，在教学过程中，选择了平口钳装夹的方式。为了避免夹坏工件，要求力度不能太大，工件用铜片包裹装夹，装上平口钳以后用手大力摇不动就行。刚开始加工由于毛坯比工件高出8mm，所以只要装夹4～6mm就可以了。

2.对刀方法

无论正反面，都是利用平口钳的平面作为z轴高度基准来对刀，比如：毛坯安装以后，最高面到平口钳平面的高度为15.7mm，对刀的时候把这个高度差定为15mm，通过机床坐标来把z轴零点设在毛坯表面，更换刀具的时候统一用这种方法，避免了加工后的毛刺妨碍z轴对刀仪的摆放，又可以迅速更换刀具，保证了对刀的精度。

3.刀具选择

数控加工对夹具的要求可以从以下两个方面考虑：尽可能做到在一次装夹后能加工出全部或大部分待加工表面，尽量减少装夹次数，以提高加工效率和保证加工精度；尽量采用组合夹具、通用夹具，避免采用专用夹具。

刀具的选择要求如下：要根据零件材料的性能、加工工序的类型、机床的加工能力以及准备选用的切削用量，来合理地选择刀具。例如，对于铣削平面零件，可采用端铣刀和立铣刀；对于模具加工中常遇到的空间曲面和铣削，通常采用球头铣刀或带小圆角的鼻型刀。立铣刀有平头刀（r=0）、球头刀（r=r）和鼻型刀（r 内壁如何加工决定了壳体的厚度和零件变形的程度。由于毛坯的厚度有20mm，而零件高度是12mm，因此，在上表面加工外形时，我们特意把深度加工为14mm，反面加工的时候装夹好，简单地对xy轴进行对刀，z轴则要利用平口钳的平面来对刀计算高度，用铣平面把多余的材料切掉，通过不断的z轴零点的调整来保证零件12mm的高度，然后再换上分中棒进行精确分中。这里的关键是在z轴的对刀上，比如：使用z轴对刀仪来对刀，对刀仪放在平口钳的平面上，对好以后的高度是50mm，而工件z轴零点距离平口钳的平面是5mm，那么刀具最低点离工件零点是50-5=45mm，只要在机床输入“z45.”就完成z轴对刀了。之后更换的刀具也是使用同一种方法去对刀，同样是输入“z45.”，这样就保证了统一的基准，缩小了零件厚度的误差，避免换刀以后对刀出现大的误差而导致工件严重报废。

对刀以后将是对内壁进行加工，切削用量图7对切削力的影响是至关重要的。精加工薄壁零件一般应降低和控制切削用量，增加切削次数，匀速切削，以便减少切削力和切削热。若切削面积相等，增加走刀量比增加切削深度的切削力小。而切削速度对切削力的影响是不断变化的，一般应采用较高的切削速度。所以选用合理的切削参数是传统加工薄壁零件时所应考虑的重要措施之一。因此，在加工内壁时无论使用何种刀具切削深度都要较少，机床的转速只有6000r/min，选择加工的层高参数是平时使用的层高的一半以下，而进给量是平时的一倍以上，加工时再根据实际加工来调整进给量。加工旋钮上表面时，底部留了3mm高，1mm的余量，在反面加工时采用双面对称去除余量方法，即在加工中交错进行薄壁两面的加工（caxa制造工程师中的等高精加工使用xy优先加工方法），但是，在这之前要先进行粗加工，余量留0.5～1mm为好，通过提高零件薄壁的刚性来减少零件的变形，最终我们就可以加工出想要的工件了（图7）。

四、结束语

以上介绍了加工薄壁零件在有限的条件和资源下需要注意的一些方法和技巧，但在专业生产中确实有许多的不足之处，笔者也在不断努力，在教学工作中尽自己最大的能力，充分利用手头的资源让学生了解基本的加工过程还是非常有必要的。同时不得不指出，在实际数控加工中，加工的方法是相当灵活的。总之，只有通过不断地探索，勇于尝试不同的方法，善于发现问题的所在，逐渐积累经验，才能有助于提高编程加工效率，提高实际应用水平。

第二篇：浅析薄壁零件提高加工精度的措施

浅析薄壁零件提高加工精度的措施

天津机电工艺学院 朱 会

摘要: 本文较为详尽地介绍了在数控车床加工中，关于如何提高薄壁零件表面加工精度的问题。分析影响加工精度的种种因素，并提出改进的办法给出具体的解决措施。简单易懂，语言明确、严谨，针对性强。较为适用于实际的生产。

关键词: 加工精度 薄壁零件 数控车床

日常的生产中越来越多的出现了薄壁零件的加工，这种零件广泛地应用于各行各业之中，其体积小、质量轻、结构紧凑等优点，已经成为今后产品的发展趋势。但是，对于薄壁零件的加工在车削工艺中是较有难度的，因为壁薄，刚性差、强度低、变形较大，在加工操作中不易保证加工质量，表面精度较难掌握。对于大批量的生产，我们可以采用数控车床的加工特点，比如机床加工精度高、生产效率高等特点，在工件的装夹、加工用刀具、程序的编制等方面进行努力，找到有效克服零件变形影响的方法，保证加工零件的精度要求。

1、分析影响薄壁零件加工精度的因素

1.1易受力变形：因工件壁薄，在夹紧力的作用下容易产生变形，从而影响工件的尺寸精度和形状精度。(如图1所示)

图1

我们都知道三爪自定心卡盘上装夹，零件只受到三个爪的夹紧力，夹紧力不均衡，从而使零件变形。如果将零件上的每一点的夹紧力都保持均衡，也就是说，增大零件的装夹接触面，而减少每一点的夹紧力。

1.2易受热变形：因工件较薄，切削热会引起工件热变形，使工件尺寸难于控制。

1.3易振动变形：在切削力（特别是径向切削力）的作用下，容易产生振动和变形，影响工件的尺寸精度、形状、位置精度和表面粗糙度。

2、提高薄壁零件的加工精度的措施 2.1改变装夹方式

回转体薄壁零件由于内外圆直径差很小，强度低，若卡盘上夹紧力过大，零件就会产生变形，产生极大的形状误差。如果我们采用开缝套或扇形软卡爪，通过实际生产证明此方法对零件的变形很小，有效的改善了加工质量。

薄壁零件由于工件较薄，刚性较差，如果采用常规方法装夹工件及切削加工，将会受到轴向切削力和热变形的影响，工件会出现弯曲变形，很难达到技术要求。因此，需要进行优化夹具设计工作，设计适合零件的专用夹具。

2.2合理选择刀具的几何角度

在薄壁零件的车削中，合理的刀具角度对车削时切削力的大小，车削中产生的热变形、工件表面的微观质量都是至关重要的。刀具前角大小，决定着切削变形与刀具前角的锋利程度。前角大，切削变形和摩擦力减小，但前角太大，会使刀具的楔角减小，刀具强度减弱，刀具散热情况差，磨损加快。所以，一般车削钢件材料的薄壁零件时，用高速刀具，前角取6°～30°，用硬质合金刀具，前角取5°～20°。

刀具的后角大，摩擦力小，切削力也相应减小，但后角过大也会使刀具强度减弱。在车削薄壁零件时，用高速钢车刀，刀具后角取6°～12°，用硬质合金刀具，后角取4°～12°，精车时取较大的后角，粗车时取较小的后角。车薄壁零件的内外圆时，取大的主偏角。

2.3选用合理的切削用量

薄壁零件车削时变形是多方面的，装夹工件时的夹紧力，切削工件时切削力，工件阻碍刀具切削时产生的弹性变形和塑性变形，使切削区温度升高而产生热变形。所以，我们要在粗加工时，背吃刀量和进给量可以取大些；精加工时，背吃刀量一般在0.2～0.5mm，进给量一般在0.1～0.2mm/r，甚至更小，切削速度6～120m/min，精车时用尽量高的切削速度，但不易过为高。如上述所说 的，合理选择好切削用量，从而到达减少零件变形的目的。

2.4程序混编

在合理选用刀具、优化车削专用夹具的基础上，再采取Ｇ９２、Ｇ７６混用数控编程，可以避免因切削量过大，而产生的薄壁零件变形，以达到提高螺纹加工精度和质量的目的。这种方法设计合理，易于实现，可减轻工人劳动强度，获得良好的经济效益。

3、实际生产中薄壁零件应用较广，如图例1-1所示

图1-1 盘形薄壁零件

用传统的方法，采用内孔及端面定位，先加工外圆φ80-0.30，再车右端面至长5-0.15；调头装夹，再加工φ55-0.20，长3-0.12。用这种方法变形大，精度低，结果不太令人满意。那么我们在加工工艺不变的情况下，稍稍改变刀具的一些切削角度，如增大前角以减小轴向分力。结果变形量有所减小，但平面度仍达不到技术要求。用前后两把刀同时加工该工件的方法(图1-2所示)。加工后工件变形极小，平面度符合要求，合格率在96%以上。

图1-2

具体操作方法如下：

1.工件加工在多刀自动车床上进行，主轴转速为960r/min； 2.右平面刀装于前刀架上，用于右端面加工；

3.左平面刀装于后刀架上，用于加工内端面及φ55-0.20外圆； 4.调整好前后刀架动作时间，使前后两刀同时触及工件开始切削。待加工至要求尺寸，分别退刀恢复原位；

5.两刀片材料均为W18Cr4V，刀杆材料为45号钢； 6.刀具几何参数及切削用量 ：

（1）右平面刀：前角ｒ0=14°，后角ａ0=3°，主偏角ｋr=95°，副偏角κ'r=4°，刃倾角λs=-2°，纵向断屑槽宽4mm。切削用量ap=0.4mm，f=0.25mm/r，Vc=200mm/min；

（2）左平面刀：前角ｒ0=14°，后角ａ0=3°，副前角ｒ'0=16°，副后角ａ'0=8°，主偏角κr=95°，副偏角κ'r=0°，刃倾角λs=0°，横向断屑槽宽4mm。切削用量ap=0.4mm，f=0.25mm/r，Vc=200mm/min

4、加工时的几点注意事项

4.1工件要夹紧，以防在车削时打滑飞出伤人和扎刀；

4.2在车削时使用适当的冷却液（如煤油），能减少受热变形，使加工表面更好地达到要求；

4.3安全文明生产。

5、结束语

通过实际加工生产，以上措施很好地解决了加工精度不高等问题，减少了装夹辅助时间，减轻了操作者的劳动强度，减少了变形的可能性，从而保证了加工精度，同时提高了生产效率并保证加工后零件的质量，经济效益十分明显。

参考文献

1、数控机床加工工艺，华茂发，北京机械工业出版社，2004.2、《CAD/CAM与制造业信息化》，北京《CAD/CAM与制造业信息化》杂志社，2005.3、车工工艺与技能训练，唐支岐，北京中国劳动社会保障出版社，2004.4、数控车床编程与操作，宋小春，张木青主编，广东经济出版社，2002.

第三篇：零件加工协议

合同编号：

签订地点：

签订时间：

定作方：xx实业集团公司（以下简称甲方）

承揽方：xx五金塑胶有限公司（以下简称乙方）

甲方开发car dvd整机（型号dv-200），委托乙方加工散热器模具和零件，乙方根据自己的设备、技术和能力，并依据甲方提供的零件图纸上的规格与质量要求，自愿承接dv-200散热器模具和零件的加工业务。双方根据《中华人民共和国经济合同法》就有关生产dv-200散热器模具和零件之事，自愿一致达成如下协议：

1.甲方负责向乙方提供所委托之dv-200散热器的零件图纸，乙方依据甲方提供的有效图纸进行模具设计，制作和加工产品，并保证模具的寿命不少于10万次（甲方提供的零件图纸在本协议签字后交给乙方）。

2.乙方为甲方加工的产品，原材料由乙方负责采购，原材料质量必须符

合国家材料标准。否则甲方有权拒绝收货。

3.零件的价格，甲乙双方都同意暂按附件1执行。由于供需双方市场行情的变化，双方可以本着友好合作的精神，另行协商零件价格。

4.甲方委托乙方生产dv-200散热器零件，生产规模由甲方根据市场情

况进行调整，具体产量根据甲方订单确定。在批量生产时，第一次订单数量不少于1k（特殊情况双方另行协商）,以后每次3k以上。甲方需要产品发订单时，一般应给予乙方30天的生产时间（特殊情况双方另行协商）。乙方接到甲方的订单后应及时组织生产，保质保量，按时交货。

5.为了生产dv-200散热器，需要制作模具一套，模具价格为43000港币（大写: 肆万叁仟元港币）。由乙方负责制作模具，甲方向乙方订购该套模具，在甲方支付完全部模具款后，模具所有权归甲方。

6.模具的付款方式为:先付30%订金,交板后付40%,6个月后付30%.7.乙方自本合同签订之日起一周内向甲方提交模具设计、制造详细进度表。乙方在签订本协议后20天内，向甲方交付20套样品，要求样品能符合甲方的使用要求。

8.甲方收到20套样品后，在7天内验收，确认其是否符合甲方的技术质量要求。

9.在模具费完成之后，甲乙双方即行办理模具财产转移手续，并委托乙方负责保管。

10.乙方应按时按质按量提供符合甲方技术质量要求的产品，乙方生产的产品如果达不到甲方的质量要求，甲方有权终止本合同。

11.在模具财产转移后，甲方应在同等条件下，优先选择乙方作为零件供应厂商。甲方如果没有正当的理由（如乙方产品的质量长期得不到保证，乙方不能按时交货等），不能单方面收回模具，终止本合同。

12.dv-200零件图纸及乙方依此设计的模具图纸，装配图纸，维修图纸等有关资料，乙方不得以任何形式向外泄露；乙方在未征得甲方同意之前，不得以任何形式向第三方提供或出售dv-200零件，否则要承担由此给甲方造成的损失。

13.由于甲方的原因进行的设计变更，乙方应积极配合改模，但有权向甲方收取一定的改模费用.14.甲方收到乙方产品在15个工作日内验收，验收合格后，30日内付给乙方产品款。零件价为外销价，需要办理转厂手续。在双方合作一段时间之后，付款方式可以改为月结60天。

15.甲乙双方发生争议或本合同未尽事宜，双方协商解决，协商不成的交本合同签订地仲裁机关仲裁。

16.本合同经甲乙双方签字盖章，自合同签字之日起生效，一式二份，双方各执一份，具有同等效力。附件1、2、3作为本合同的组成部分，也具有同等效力。

甲方：xx实业集团公司 乙方：xx五金塑胶有限公司

签字（盖章）： 签字（盖章）：

年 月 日 年 月 日

第四篇：零件加工合同范本

引导语：零件加工是非常需要把握好质量要求的，那么如何需要零件加工，相关的加工合同要怎么签订呢？接下来是小编为你带来收集整理的文章，欢迎阅读！

零件加工合同范本一

定作方：xx实业集团公司（以下简称甲方）

承揽方：xx五金塑胶有限公司（以下简称乙方）

甲方开发car dvd整机（型号dv-200），委托乙方加工散热器模具和零件，乙方根据自己的设备、技术和能力，并依据甲方提供的零件图纸上的规格与质量要求，自愿承接dv-200散热器模具和零件的加工业务。双方根据《中华人民共和国经济合同法》就有关生产dv-200散热器模具和零件之事，自愿一致达成如下协议：

1.甲方负责向乙方提供所委托之dv-200散热器的零件图纸，乙方依据甲方提供的有效图纸进行模具设计，制作和加工产品，并保证模具的寿命不少于10万次（甲方提供的零件图纸在本协议签字后交给乙方）。

2.乙方为甲方加工的产品，原材料由乙方负责采购，原材料质量必须符合国家材料标准。否则甲方有权拒绝收货。

3.零件的价格，甲乙双方都同意暂按附件1执行。由于供需双方市场行情的变化，双方可以本着友好合作的精神，另行协商零件价格。

4.甲方委托乙方生产dv-200散热器零件，生产规模由甲方根据市场情况进行调整，具体产量根据甲方订单确定。在批量生产时，第一次订单数量不少于1k（特殊情况双方另行协商）,以后每次3k以上。甲方需要产品发订单时，一般应给予乙方30天的生产时间（特殊情况双方另行协商）。乙方接到甲方的订单后应及时组织生产，保质保量，按时交货。

5.为了生产dv-200散热器，需要制作模具一套，模具价格为43000港币（大写: 肆万叁仟元港币）。由乙方负责制作模具，甲方向乙方订购该套模具，在甲方支付完全部模具款后，模具所有权归甲方。

6.模具的付款方式为:先付30%订金,交板后付40%,6个月后付30%.7.乙方自本合同签订之日起一周内向甲方提交模具设计、制造详细进度表。乙方在签订本协议后20天内，向甲方交付20套样品，要求样品能符合甲方的使用要求。

8.甲方收到20套样品后，在7天内验收，确认其是否符合甲方的技术质量要求。

9.在模具费完成之后，甲乙双方即行办理模具财产转移手续，并委托乙方负责保管。

10.乙方应按时按质按量提供符合甲方技术质量要求的产品，乙方生产的产品如果达不到甲方的质量要求，甲方有权终止本合同。

11.在模具财产转移后，甲方应在同等条件下，优先选择乙方作为零件供应厂商。甲方如果没有正当的理由（如乙方产品的质量长期得不到保证，乙方不能按时交货等），不能单方面收回模具，终止本合同。

12.dv-200零件图纸及乙方依此设计的模具图纸，装配图纸，维修图纸等有关资料，乙方不得以任何形式向外泄露；乙方在未征得甲方同意之前，不得以任何形式向第三方提供或出售dv-200零件，否则要承担由此给甲方造成的损失。

13.由于甲方的原因进行的设计变更，乙方应积极配合改模，但有权向甲方收取一定的改模费用.14.甲方收到乙方产品在15个工作日内验收，验收合格后，30日内付给乙方产品款。零件价为外销价，需要办理转厂手续。在双方合作一段时间之后，付款方式可以改为月结60天。

15.甲乙双方发生争议或本合同未尽事宜，双方协商解决，协商不成的交本合同签订地仲裁机关仲裁。

16.本合同经甲乙双方签字盖章，自合同签字之日起生效，一式二份，双方各执一份，具有同等效力。附件1、2、3作为本合同的组成部分，也具有同等效力。

甲方：xx实业集团公司 乙方：xx五金塑胶有限公司

签字（盖章）： 签字（盖章）：

年 月 日 年 月 日

零件加工合同范本二

甲乙双方根据友好协商，制定零件加工协议事项如下：

一：机床加工工时计算方式；

二、图纸及技术资料的题供：

1）．乙方按照甲方要求负责零件加工；

2）.乙方所需零件加工图纸资料由甲方提供给乙方使用。

三、技术要求以及质量要求：

1）、乙方必须按甲方提供的图纸及要求制造，保证零件符合要求的制件；

2）、乙方必须按照制作要求进行加工

四、制造工期：

1）、根据双方协商，定义加工完成工期

五、交货地点：

1）乙方根据甲方要求，送货到厂；

六、零件加工制作费用的支付：

1）零件合格后，开票当月结款；

七、本协议一式二份，甲乙双各持一份，具同等法律效力。

甲方（公章）： 乙方（公章）： 公司名称： 公司名称： 法人代表： 法人代表：

甲方代表（签字）： 乙方代表（签字）： 电话：电话：

传真：传真：

日期： 年 月 日日期： 年 月

零件加工合同范本三

甲方：无锡友承机械制造有限公司

乙方：

第一条 ：乙方按甲方提供的图纸和材料加工零件（见图纸部件加工明细表），总计按甲方提供的每种零件的数量，价格按双方协商所定的的价格（见图纸部件加工明细表）。

第二条： 乙方须按照外包加工零件清单所列的各项规定，如加工说明、数量、交货日期等确实履行准时交货；延时交货，按总款额的1%/天缴付违约金。

第三条： 乙方所交的加工品应保质保量，并不得有短缺或不合规格及瑕疵等情况。加工完毕送货至甲方工厂，经过甲方初步验收后入库。（因甲方提供的物料本事质量问题，乙方应及时告知甲方，经过甲方确认，乙方承担责任）。

第四条： 通过初步验收的入库货品在甲方再加工时，若发现有不良品时（明显为甲方再加工后的磨损品除外），则甲方可向乙方要求赔偿或退回乙方重新加工。

第五条：付款方式：

1、合同双方签订后，甲方预付乙方（人民币）作为合同定金，乙方将 零件按时加工完毕，交付甲方工厂，经过甲方验收合格，核算出加工零件总款后，甲方付到本次加工零件总款的 %。余款%在甲方第二次订单到货，乙方开具发票与第二次加工零件订单的定金（第 二次零件加工订单总款的%）一起支付；以后长期合作以此类推。

2、此类付款方式作为双方长期合作的基本条约。

甲方（签章）：________________ 乙方（签章）：________________

201*年 月日

第五篇：车细长轴、薄壁零件、深孔加工、基准定位等教案

总第 课时 星期 第 节 时间：

第九章

课题四

细长轴的车削

教学目标：1.熟悉细长轴的特点

2.掌握车刀角度的标注

德育目标：培养学生合作精神 教学重点：细长轴的装夹和车削 教学难点：细长轴的装夹

教学方法：目标教学法 视频演示法 讲练结合法 教学课时：2课时

教学用具：多媒体 视频资料 教学课型：新授 教学过程：

课题 细长轴的车削

一、组织教学

点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课

二、课前三分钟

三、复习提问

1．车削偏心工件的方法有哪些？ 2．怎样检测偏心工件？

四、导入语

同学们知道比较细比较长的轴加工时会出现什么情况呢？如果出现了状况应如何解决呢？这就是我们今天在教学中的重点，也是难点。

五、讲授新课

（一）细长轴的概念：工件的长度L与直径d之比大于25（即长径比L/d>25）的轴类工件称为细长轴。

（二）车细长轴产生的缺陷及原因：外形并不复杂，但由于其本身的刚度低，车削时又受切削力、重力、切削热等因素的影响，容易产生弯曲变形以及振动、锥度、腰鼓形、竹节形等缺陷，难以保证加工精度。长径比越大，加工就越困难。

虽然车细长轴的难度较大，但只要抓住中心架和跟刀架的使用、解决工件热变形伸长以及合理选择车刀的几何参数三个关键技术，问题就迎刃而解了。

（三）使用中心架支撑车细长轴（多楳体视频演示）

车削细长轴时，可使用中心架来增加工件的刚度。车削细长轴时使用中心架的方法有： 1.中心架直接支撑在工件中间

当细长轴可以分段车削时，中心架的架体通过压板支撑在工件中间，如图所示。这时，L/d的值减小了一半，车削时工件的刚度可增加许多倍。在工件装上中心架之前，必须在毛坯中部车出一段支撑中心架支撑爪的沟槽，沟槽的表面粗糙度值及圆柱度误差要小，否则会影响工件精度。调整中心时，必须先通过调整螺钉调整好下面两个支撑爪，在用紧定螺钉紧固，然后把上盖盖好固定，最后调整上面的一个支撑爪，并用紧定螺钉紧固。

但是，在细长轴中间车削这样一条沟槽是比较困难的。当被车削的细长轴中间无沟槽或安置中心架处有键槽

或花键等不规则表面时，可采用中心架和过渡套筒支撑车细长轴的方法。

2．用过渡套筒支撑车细长轴

应用过渡套筒支撑车细长轴的方法，如图所示，其中心架的支撑爪与过渡套筒的外表面接触。过渡套筒的两 端各装有3个调整螺钉，用这些螺钉夹住毛坯工件，并调整套筒外圆的轴线与车床主轴轴线重合，即可车削。

（四）使用跟刀架支撑车细长轴（多楳体视频演示）

使用跟刀架支撑车细长轴时，跟刀架固定在床鞍上，跟在车刀的后面，随车刀的进给移动，抵消背向力，并 可以增加工件的刚度，减少变形，从而提高细长轴的形状精度并减小表面粗糙度，如图所示。跟刀架主要用来车削细长轴和长丝杠。

从跟刀架的设计原理来看，只需2个支撑爪就可以了（图7—29a），因为车刀给工件的切削抗力F使工件

′贴在跟刀架的两个支撑爪上。但是，在实际使用时，工件本身有一个向下的重力以及工件不可避免的弯曲，车削时工件往往因离心力的作用瞬时离开支撑爪，又瞬间接触支撑爪而产生振动。如果采用3个支撑爪的跟刀架支撑工件（图7—29b），一面由车刀抵住，使工件上下、左右都不能移动，车削时非常稳定，不易产生振动。因此，车细长轴时应用三个支撑爪的跟刀架。

（五）减少工件的热变形伸长

车削时，由于切削热的影响，使工件随温度升高而逐渐伸长变形，称为热变形。在车削时一般轴类工件时，可不考虑热变形伸长问题。但是，车削细长轴时，因为工件长，热变形伸长量大，所以一定要考虑到热变形的影响。工件热变形伸长量可按下式计算。

△L﹦ɑlL△T 式中△L——工件热变形伸长量（mm）；

ɑl————材料的线膨胀系数（1/℃），见表7—1； L——工件全长（mm）；

△T————工件升高的温度（℃）。

例7—2 车削直径为Φ25mm，长度为1200mm的细长轴，材料为45钢，车削时因受切削热的影响，使工件由原来的21 ℃以上升到61℃，求这根细长轴的热变形伸长量。

解：已知L=1200mm，△T=61℃-21 ℃=40℃；查表7-1 45钢的线膨胀系数ɑl=11.59×10-6（1/℃）。

根据公式7-7得：

△ L=ɑlL△T

=11.59×10-6/℃×1200mm×40℃ =0.556mm 从上例计算可知，细长轴热变形伸长量是很大的。由于工件一端夹紧，一端顶住，工件无法伸长，所以只能使本身产生弯曲。细长轴一旦产生弯曲，车削就很难进行，因此，必须采取措施减少工件的热变形。

（六）减少工件的热变形可采取以下措施: 1.使用弹性回转顶尖

弹性回转顶尖的结构如图所示。顶尖用圆柱滚子轴承、滚针轴承承受背向力，推力球轴承承受进给力。在短圆柱滚子轴承和推力球轴承之间，放置若干片碟形弹簧。当工件热变形伸长时，工件推动顶尖通过圆柱滚子轴承，使碟形弹簧压缩变形。生产实践证明，用弹性回转顶尖加工细长轴，可有效地补偿工件的热变形伸长，工件不易弯曲，车削可顺利进行。

2.浮动夹紧和反向进给车削 3.加注充分的切削液

车削细长轴时，无论是低速切削，还是高速切削，加注充分的切削液能有效地降低切削区域的温度，从而减少工件的热变形伸长，延长车刀的使用寿命。

4.保持刀具锋利

保持刀具锋利可以减少车刀与工件之间的摩擦发热。

（七）合理选择车刀的几何参数

车削细长轴时，由于工件刚度低，车刀的几何参数对切削力、切削热、振动和工件弯曲变形等均有明 显的影响。选择车刀几何参数时主要考虑如下几点：

1.车刀的主偏角是影响背向力的主要因素，在不影响刀具强度的前提下，应尽量增大车刀主偏角，以减小背向力，从而减小细长轴的弯曲变形。一般细长轴车刀的主偏角选kr=80o～93o.2.为了减小切削力和切削热，应选择较大的前角，以使刀具锋利，切削轻快，一般取γo=15～30.3.前面应磨有R1.5～3mm的圆弧断屑槽，使切屑顺利卷曲折断。

4.选择正值刃倾角，通常λs=+3o～10o，使切屑流向待加工表面。此外，车刀也容易切入工件。5.为了减小背向力，应选择较小的刀尖圆弧半径（re<0.3mm）。倒棱的宽度也应选得较小，一般选取倒棱宽度br1=1.5ƒ。

6．要求切削刃表面粗糙度Ra≤0.4µm,并保持切削刃锋利。

六、训练检测：课本P317 8、9

七、总结

（一）细长轴的概念

（二）车细长轴产生的缺陷及原因

（三）使用中心架支撑车细长轴

（四）使用跟刀架支撑车细长轴

（五）减少工件的热变形伸长

o

o

（六）减少工件的热变形可采取以下措施:

（七）合理选择车刀的几何参数

八、布置作业：

1.配套习题册课题四相关习题 2.预习课文P312-313

九、教学反思：

本节课是理论课，不是实操课，通过采用目标教学法、视频演示法、讲练结合法这三种方法，把同学们带进了轻松、活泼、愉快的学习气氛中，达到了事半功倍的作用。

十、板书设计：

课题 细长轴的车削

（一）细长轴的概念

（二）车细长轴产生的缺陷及原因

（三）使用中心架支撑车细长轴

（四）使用跟刀架支撑车细长轴

（五）减少工件的热变形伸长

（六）减少工件的热变形可采取以下措施:

（七）合理选择车刀的几何参数

总第 课时 星期 第 节 时间：

第九章

课题五

车削薄壁零件

教学目标：1.熟悉薄壁零件的加工特点

2.掌握防止和减少工件变形的方法

德育目标：培养学生爱科学与合作精神 教学重点：防止和减少工件变形的方法 教学难点：防止和减少工件变形的方法

教学方法：目标教学法 视频演示法 讲练结合法 教学课时：1课时

教学用具：多媒体 视频资料 教学课型：新授 教学过程：

课题 车削薄壁零件

一、组织教学

点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课

二、课前三分钟

三、复习提问

（一）细长轴的概念？

（二）车削细长轴常出现的缺陷有哪些？

四、导入语

同学们知道薄壁零件加工时会出现什么情况呢？如果出现了状况应如何解决呢？这就是我们今天在教学中的重点，也是难点。

五、讲授新课

（一）薄壁工件的加工特点

车薄壁工件时，由于工件的刚度低，在车削过程中，可能产生以下现象：

1.因工件壁薄，在夹紧力的作用下容易产生变形，从而影响工件的尺度精度和形状精度。2.因工件壁较薄，切削热会引起工件热变形，使工件尺寸难以控制。

3.在切削力尤其是背向力的作用下，容易产生振动和变形，影响工件的尺寸精度、表面粗糙度、形状精度和位置精度。

针对以上车薄壁工件时可能产生的问题，下面介绍防止和减少薄壁工件变形的方法。

（二）防止和减少薄壁工件变形的方法 1．把薄壁工件的加工分为粗车和精车两个阶段

粗车时夹紧力稍大些，变形虽然也相应大些，但是由于切削余量较大，不会影响工件的最终精度；精车时 夹紧力可稍小些，一方面夹紧变形小，另一方面精车时还可以消除粗车时因切削力过大而产生的变形。

2.合理选择刀具的几何参数

精车薄壁工件时，要求刀柄的刚度高，车刀的修光刃不宜过长（一般取0.2～0.3mm），刃口要锋利。

3.增加装夹接触面积

使用开缝套筒或特制的软卡爪，增大装夹时的接触面积，使夹紧力均布在薄壁工件上，因而夹紧时工件不易 产生变形。

4.应用轴向夹紧夹具

车削薄壁工件时，尽量不使用径向夹紧，而优先选用轴向夹紧的方法。薄壁工件装夹在图所示的车床夹具体内，用螺母的端面来压紧工件，使夹紧力F沿工件轴向分布，这样可防止薄壁工件内孔产生夹紧变形。

5．增加工艺肋

有些薄壁工件可以在其装夹部位特制几根工艺肋，以增加刚度，使夹紧力更多地作用在工艺肋上，以减少工件的变形。加工完毕后，再去掉工艺肋，如图示。

6.浇注充分的切削液

浇注充分的切削液，可降低切削温度，减少工件热变形，是防止和减少薄壁工件变形的有效方法。

（三）车薄壁工件时切削用量的选择

针对薄壁工件刚度低、易变形的特点，车薄壁工件时应适当降低切削用量。实践中，一般按照中速、小吃刀和快进给的原则来选择。

六、训练检测：配套习题册

七、总结

（一）薄壁工件的加工特点

（二）防止和减少薄壁工件变形的方法

（三）车薄壁工件时切削用量的选择

（四）车削薄壁工件技能训练（视频演示）

八、布置作业：

1.配套习题册课题五相关习题 2.预习课文P315-316

九、教学反思：

本节课是理论课，不是实操课，通过采用目标教学法、视频演示法等方法，把同学们带进了轻松、活泼、愉快的学习气氛中，达到了事半功倍的作用。

十、板书设计：

课题 车削薄壁零件

（一）薄壁工件的加工特点

（二）防止和减少薄壁工件变形的方法 1．把薄壁工件的加工分为粗车和精车两个阶段 2.合理选择刀具的几何参数 3.增加装夹接触面积 4.应用轴向夹紧夹具 5．增加工艺肋 6.浇注充分的切削液

（三）车薄壁工件时切削用量的选择

（四）车削薄壁工件技能训练（视频演示）

总第 课时 星期 第 节 时间：

第九章

课题六

深孔加工简介

教学目标：1.熟悉深孔加工

2.掌握深孔加工的方法与排屑方式

德育目标：培养学生爱科学与合作精神 教学重点：深孔加工的方法与排屑方式 教学难点：深孔加工的方法与排屑方式 教学方法：目标教学法 视频演示法 教学课时：1课时

教学用具：多媒体 视频资料 教学课型：新授 教学过程：

课题 深孔加工简介

一、组织教学

点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课

二、课前三分钟

三、复习提问

（一）薄壁工件的加工特点

（二）防止和减少薄壁工件变形的方法

四、导入语

同学们知道深孔加工时会出现什么情况呢？如果出现了状况应如何解决呢？这就是我们今天在教学中的重点，也是难点。

五、讲授新课

（一）深孔的概念与其加工简介

1.深孔深与孔径之比L/d>5的工件内孔称为深孔。2.加工简介

深孔一般在车床上加工。在加工深孔时，刀具细长而刚度低，同时存在着冷却困难、切屑不容易排出 的问题；且刀具在工件的内部切削，切削进行中的情况变化和刀具的磨损都无法直接观察到而较难控制。因此，深孔加工也是一种难度较大的加工工艺。深孔加工必须使用一些特殊刀具（深孔钻等）及特殊的附件，另外对切削液的流量和压力也有较高的要求。

（二）深孔加工的关键技术是深孔钻的几何形状和冷却排屑问题。（视频演示）1.用深孔麻花钻

近年来广泛使用的新槽形深孔麻花钻。它可以在普通车床上一次进给加工深孔。在结构上，通过加大螺旋角、增大钻心厚度、改善刃沟槽型、选用合理的几何角度和修磨钻心处等形式，较好地解决了排屑、导向、刚度等深孔加工时的关键技术。

2.用枪孔钻和外排屑

在加工直径为3～20mm的深孔时，一般采用枪孔钻。枪孔钻的几何形状如图示。枪孔钻是用高速钢或硬质合金刀头与无缝钢管的刀柄焊接制成的。刀柄上压有V形槽，是排出切屑的通道，前端的腰形孔是切削液的出口处。切削液的压力一般为0.35～0.9MPa。

用枪孔钻钻孔时，的棱边1和3承受切削力，并作为钻孔时的导向部分。高压切削液有空心导杆经腰形孔进入深孔的切削区域，切屑就被切削液从V形槽的切屑出口冲刷出去。由于枪孔钻是单刃，其钻尖偏离枪孔钻中心一个偏心距e，刀柄刚进入工件时，刀柄会产生扭动，所以必须使用导向套。

3.用喷吸钻和内排屑

钻削直径为20～65mm的深孔，当切削液的压力不太高时，可采用喷吸钻加工深孔的方法。喷吸钻的结构如图，它的切削刃交错分布在喷吸钻的两边，颈部有喷射切削液的小孔，前端有两个喇叭形孔，切屑在由小孔喷射出的高压切削液的压力作用下，从这两个喇叭形孔冲入并被吸进空心导杆，向外排出。

喷吸钻的工作原理如图示，喷吸钻头部用多线矩形螺纹连接在外套管上，外套管用弹簧夹头装夹在刀柄上，内套管的尾部开有几个向后倾斜30的月牙孔。当高压切削液从入口A进入管夹头中心后，大部分的切削液从内外套管之间，通过喷吸钻头部小孔进入切削区域；还有一部分切削液通过倾斜的月牙孔向后高速喷射，在内套管的前后产生很大的压力差。这样钻出的切屑一方面由高压切削液从前向后经两个喇叭形孔冲入内套管中，另一方面受内套管内前后压力差的作用被吸出，在这两方面的力量作用下，切屑便可顺利地从排屑杆中排出。

采用此种排屑方法的深孔钻是利用切削液“喷”和“吸”的作用使切屑顺利排出的，故称为喷吸钻。4.用高压内排屑钻

钻削直径为20～65mm的深孔时，可以用高压内排屑钻加工。

用高压内排屑钻加工深孔的工作原理如图示，高压大流量的切削液从切削液入口经封油头，通过深孔钻和深孔的孔壁之间进入切削区域，切屑在高压切削液的冲刷下经两个喇叭形孔从外套管的中间排出。采用这种方法，需要有较高压力（一般要求1～3MPa）的切削液将切屑从切削区域经外套管的内孔排出，因此称为高压内排屑。

与高压内排屑钻加工深孔的方法相比，使用喷吸钻时切削液的压力可低些，一般为0.8～1.2MPa，这样对冷却泵的功率消耗和对工具的密封要求都可以降低。因此，应尽可能采用较先进的喷吸钻来加工深孔。

六、训练检测：配套习题册

七、总结

（一）深孔的概念与其加工简介

o

（二）深孔加工的关键技术 1.用深孔麻花钻

2.用枪孔钻和外排屑 3.用喷吸钻和内排屑 4.用高压内排屑钻

八、布置作业：

1.配套习题册课题六相关习题 2.预习课文P351-355

九、教学反思：

本节课是理论课，不是实操课，通过采用目标教学法、视频演示法等方法，把同学们带进了轻松、活泼、愉快的学习气氛中，达到了事半功倍的作用。

十、板书设计：

课题 深孔加工简介

（一）深孔的概念与其加工简介

（二）深孔加工的关键技术 1.用深孔麻花钻 2.用枪孔钻和外排屑 3.用喷吸钻和内排屑 4.用高压内排屑钻

（三）车薄壁工件时切削用量的选择

（四）车削薄壁工件技能训练（视频演示）

总第 课时 星期 第 节 时间：

第十一章

课题一

基准及定位基准的选择

教学目标：1.掌握基准的概念及分类

2.掌握定位基准的选择原则

德育目标：培养学生爱科学与合作精神 教学重点：1.基准的概念

2.定位基准的选择原则 教学难点：定位基准的选择原则 教学方法：目标教学法 讲练结合法 教学课时：2课时

教学用具：多媒体 相关资料 教学课型：新授 教学过程：

一、组织教学

点名考勤、稳定学生情绪、宣布上课

二、课前三分钟

三、复习提问

（一）薄壁工件的加工特点

（二）深孔加工的方法有哪些？

四、导入语

同学们知道零件总是由若干表面组成，各表面之间有一定的尺寸和相互位置要求。零件表面间的相对位置包括两方面要求：表面间的距离尺寸精度和相对位置精度（如同轴度、平行度、垂直度等)。研究零件表面间的相对位置关系是离不开基准的，不明白基准就无法确定零件表面的位置。这就是我们今天要讲的基准与其一基准的选择，它们在教学中是重点，也是难点。

五、讲授新课（幻灯片放映）

课题

基准及定位基准的选择

（一）基准的概念

基准就其一般意义来讲，就是零件上用以确定其它点、线、面的位置所依据的点、线、面。基准按其作用不同，可分为设计基准和工艺基准两大类。

1.设计基准

设计零件图时用以确定其它点、线、面的基准，称为设计基准。

2.工艺基准

零件在加工和装配过程中所使用的基准，称为工艺基准。工艺基准按用途不同，又分为定位基准、测量基准、工序基准和装配基准。在选择工艺基准时应尽量使工艺基准与设计基准一致，但是工艺基准须随不同的加工方法而变更。

（1）定位基准是加工零件时以此确定刀具与被加工表面的相对位置的基准。

（2）测量基准是测量零件已加工表面位置及尺寸的基准。

（3）装配基准是装配时用于确定零件在模具中位置的基准，零件的主要设计基准常作为零件的装配基准。

（二）定位基准的选择原则

在最初的工序中只能选择未经加工的毛坯表面(即铸造、锻造或轧制等表面)作为定位基准，这种表面称为粗基准。用加工过的表面作定位基准称为精基准。另外，为了满足工艺需要在工件上专门设计的定位面，称为辅助基准。

1.精基准的选择

选择精基准应考虑如何保证加工精度和装夹准确方便，一般应遵循如下原则。

（1）应尽可能选用加工表面的设计基准作为精基准，避免基准不重合造成的定位误差。这一原则就是“基准重合”原则。

（2）当工件以某一组精基准定位，可以比较方便地加工其他各表面时，应尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，这就是“基准统一”原则。例如，导柱、复位杆、拉杆等轴类零件的大多数工序都采用顶尖孔为定位基准。

（3）当精加工和光整加工工序要求余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，而该加工表面与其他表面之间的位置精度则要求由先行工序保证，即遵循“自为基准”的原则。

（4）为了获得均匀的加工余量或较高的位置精度，在选择精基准时，可遵循“互为基准”的原则。

（5）精基准的选择应使定位准确，夹紧可靠。为此，精基准的面积与被加工表面相比，应有较大的长度和宽度.以提高其位置精度。

2.粗基准的选择

粗基准的选择影响各加工面的余量分配及不需加工表面与加工表面之间的位置精度。这两方面的要求常常是相互矛盾的，因此在选择粗基准时，必须先明确哪一方面是主要的。

（1）如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的相对位置要求，一般应选择不加工表面为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工表面的位置精度要求较高的表面作粗基准。

（2）如果必须首先保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该表面作粗基准。如图2所示为冲压模模座粗基准的选择。此时应以下平面为粗基准，然后以下平面为定位基准，加工上表面与模座其他部位，这样可减少毛坯误差，使上、下平面基本平行，最后再以上平面为精基准加工下表面，这时下平面的加工余量就比较均匀，且较小。

（3）粗基准的表面应尽量平整，没有浇口、冒口或飞边等其他表面缺陷，以便使工件定位可靠，夹紧方便。

（4）粗基准一般只能使用一次，即不能重复使用，以免产生较大的位置误差。

六、训练检测：配套习题册

七、总结

本节课主要讲的是基准的概念及相关基准的分类、定位基准的选择原则它们是本节的重点内容，更是难点内容，请同学们在课下一定要牢记。它们是在今后岗位的奠基。

八、布置作业：

1.配套习题册课题一相关习题 2.预习课文

九、教学反思：

本节课是理论课，不是实操课，通过采用目标教学法，把同学们带进了轻松、活泼、愉快的学习气氛中，达到了事半功倍的作用。

十、板书设计：

课题

基准及定位基准的选择

（一）基准的概念

1.设计基准

2.工艺基准

（1）定位基准（2）测量基准（3）装配基准

（二）定位基准的选择原则 1.精基准的选择

2.粗基准的选择