课程（科目）：车工
课  题
车端面
授课人
课型
理论
所需课时
2
上课班级
实践
上课时间
上课地点
教室
教学目标
车端面的操作
教学重点
车端面
教学难点
掌握车端面方法
突破重点
解决难点
的措施
1多媒体演示
2学生互助学习
教法与学法
教法：任务驱动法
学法：自主学习与合作学习
教  具
教学内容及过程
师生活动情况
机器上的许多零件都是有端面和台阶组成。如车床主轴上的台阶，车床花盘上的端面等。端面与台阶一般用来支承其它零件表面，要求端面和台阶的面必须垂直于零件的中心线。
一、车端面常用的偏刀
偏刀的种类、特征和用途
常用的偏刀的种类有以下三种：按其主偏角（Kr）可分为：90°、75°和45°三种。
1.90°车刀又称偏刀，按车削工件时进给方向的不同分为左偏刀和右偏刀两种。
（1）左偏刀又称反偏刀，其主切削刃在刀体的右侧（如图1b所示），是由左面纵向进给（反向走刀）切削。
（2）右偏刀又称正偏刀，其主切削刃在刀体的左侧（如图1a所示），是由右向左纵向进给切削。
图1  90°偏刀
a)右偏刀；b)左偏刀；c)右偏刀外形
（3）右偏刀一般用来车削工件的外圆、端面和右向台阶（如图2a所示）。因为它的主偏角较大，车削外圆时作用于工件的径向切削力较小，不容易将工件顶弯。
a                                b
图2  偏刀的使用
（4）90°车刀车削端面时切削用量的选择：
1）吃刀深度ɑp的选择：粗车工件时吃刀深度ap=2mm～5mm；精车工件时吃刀深度ap=0.2mm～1mm。
2）进给量f的选择：粗车工件时进给量f=0.3mm/r～0.7mm/r；精车工件时进给量f=0.1mm/r～0.3mm/r。
3）切削速度vc的选择：车端面时的切削速度是随工件直径的减小而减小，但计算时可按端面的最大直径计算。
2.75°车刀  75°刀尖角（εу）大于90°，刀头强度高，耐用度高，适用于粗车轴类工件的外圆和强力切削铸件、锻件等余量较大的工件。75°车刀车削外圆面（如图a所示）。75°左偏刀是利用主切削刃进行车削，因而车削顺利，也可车出表面粗糙度较小的平面。由于其刀尖强度好，车刀的使用寿命也较长，还可车削铸件、锻件的大平面（如图3b所示）。
a)                      b)
图3  75°车刀的使用
75°车刀的几何角度（如图4所示）
图4  75车刀种类°硬质合金车刀
（1）主偏角κr=75°；副偏角κrˊ=8°左右。
（2）粗车工件时采用0°～3°的刃倾角λs ，以增加刀头的强度。
（3）后角为αo=5°～9°。
（4）车刀前角уo由工件材料以及车刀的来确定，车削钢料时必须磨有断屑槽。
3.45°车刀又称弯头车刀，按车削时进给方向的不同分为左弯头车刀和右弯头车刀两种（如图5所示）。一般情况下常用于车削工件的端面和45°倒角，也可以用来车削外圆不规则的工件（如图6所示）。车削端面时利用主切削刃进行切削，使切削顺利，车出工件的表面粗糙度值小。又因为45°车刀的刀尖角等于90°，刀头强度大，因此也可使用于车削工件较大的平面，同时可用主切削刃进行倒角和车外圆。
45°车刀的几何角度
（1）主偏角κr和副偏角κrˊ都等于45°。
（2）前角εr由工件材料以及车刀的材料来确定，车削钢料时必须磨有断屑槽。
（3）后角αo=5°～7°。
图5  45°弯头刀
a)45°右弯头刀；b)45°左弯头刀；c)45°弯头刀外形
图6  弯头车刀的使用
1.车刀的安装
在车削加工过程中，车刀装夹是否正确，不仅影响到切削时的工作角度，还影响到工件的加工质量。因此在装夹车刀时必须注意，车刀刀尖要与工件的轴线等高（如图7所示）。车刀刀尖装夹的过高或过低，都会改变车刀前角和后角的实际工作角度，如过高则使刀尖崩碎，过低在车端面时工件中心会留有凸台。因此，车刀刀尖必须要对准工件的轴线。
图7  车刀刀尖未对准工件中心使刀尖崩碎
在生产过程中，装夹车刀通常采用以下几种方法：
（1）先把工件装夹在车床卡盘上，然后用左右手分别摇动大滑板和中滑板手轮，使装夹在刀架上的车刀逐渐接近工件的端面，用目测的方法去估计车刀刀尖是否对准工件的中心，然后用刀架扳手（不能用加力管）压紧车刀并试车工件端面，再根据工件中心来调整车刀刀尖的高度。
（2）选用一个顶尖，即固定顶尖或活顶尖，将其插入到机床尾座的套筒中。再用左右手分别摇动大滑板和中滑板手轮，使装夹在刀架上的车刀逐渐接近顶尖，然后再根据顶尖中心来确定车刀刀尖的高低(如图8b所示)。
（3）采用钢直尺直接测量车刀刀尖到床身导轨面的垂直距离是否等于车床的主轴中心高度值（如图8a所示）。
（4）第一把车刀高度采用上述三种方法确定后，从刀架上卸下车刀。把车刀连同垫片一起放置在车床中滑板的导轨上，用刀尖在中滑板的端面上划一道横线，当安装另一把车刀时，只要车刀刀尖对准横线即可。这种方法在加工过程中常被采用。
a)用钢直尺                b)用后顶尖
图8
2.工件的装夹
车削工件的端面时，首先把工件装夹在卡盘上并用正盘的划针校正工件的外圆及端面（如图9所示）。但要注意的是在卡盘上装夹工件时，工件伸出的长度应尽量短一些，否则工件伸出卡盘过长其刚性变差，在车削时会产生抖动，导致车刀无法进行车削加工，并且还容易损坏车刀。
图9
3.车端面的方法
（1）90°右偏刀车端面  90°右偏刀车端面一般直适用于车削带有台阶的工件。通常情况下，车刀是用副切削刃由工件的外缘处向工件的中心车削。在车削过程中车刀的副切削刃变成了主切削刃，作用在车刀上的切削力F迫使90°右偏刀扎入工件，使车出的平面呈内凹形（如图10a所示）。为避免上述现象，可从轴的中心向外缘进给车削，是采用车刀主切削刃车削（如图10b所示）。这时作用在车刀上的切削力F向外推车刀，只要车刀有足够的刚性和装夹牢固，车出的平面就不会出现凹面或凸面，也就不会出现扎刀现象。若90°右偏刀的主切削刃崩刃而损坏，则可在副切削刃上刃磨出前角，使之改为（如图10c所示）的端面车刀车削。
图10  90°偏刀车端面
（2）90°左偏刀车削端面（如图11所示），左偏刀是用主切削刃进行切削加工的，切削顺利，车出的表面粗糙度也较低，由于其刀尖角小于90°，其刀尖的强度要比45°车刀差。适用于车削外径较大而长度较短的工件端面。
图11  90°左偏刀车端面
（3）45°车刀车端面（如图12所示），45°车刀是用主切削刃进行切削加工的，切削顺利，车出工件的表面粗糙度较低。45°车刀的刀尖角等于90°，刀尖强度要比90°车刀高，适用于车削带有端面及倒角等工件的加工。
图12  45°车刀车端面
三、车端面时切削用量的选择
1.切削深度（ap）的选择：
（1）粗车端面时切削深度：ap﹦2mm～5mm。
（2）精车端面时切削深度：ap﹦0.5mm～1mm。
2.进给量（f）的选择：
（1）粗车端面时进给量：f﹦0.3mm/r～0.7mm/r。
（2）精车端面时进给量：f﹦0.1mm/r～0.2mm/r。
3.切削速度（v）
车端面时的切削速度要根据工件直径的减小而减小，计算时要按工件端面的最大直径来计算。
四、切削端面的方法
首先，开动车床使卡盘带动工件旋转即正转，摇动大滑板或小滑板手轮靠近工件的端面，使车刀的刀尖轻轻与被加工工件的端面接触（俗称对刀），摇动小滑板手轮进刀并控制切削深度。用专用的扳手锁紧大滑板（如图13所示），然后摇动中滑板手柄，使中滑板（即刀架）做横向进给运动并进行车削。车刀由工件外圆边缘向工件中心车削，也可从工件的中心向外缘车削（如图14所示）。
图13  锁紧大滑板定位
a)车刀由外缘向中心车削；b)车刀由中心向外缘车削
图14  横向进给车端面
板书设计
课后反思