浅析如何指导学生车削成形面
发文时间：2011-06-23 撰稿人：admin
摘 要：机械零件中有些零件表面的素线是某种曲线,这些带有曲线形成的表面叫做成形面,如何指导学生车好成形面,需要教师运用好教学方法，把教材的内容和教学参考书上的内容有机的结合起来，使学生感到通俗易懂，在教师的启发下，激发学生学习兴趣，达到良好的学习效果。
关键词：成形面；成形刀；加工方法
有些零件表面要加工成复杂的曲面形状,如各种手柄、带圆球的把手等，这些带有曲线的表面称为成形面，也称特形面，在机械零件中,由于设计和使用方面的需要,这类零件应用得比较广泛，因此指导学生车削成形面是学习车削技能中必不可少的一个课题，下面我谈谈在车工实训教学中积累的一点认识。
一、让学生了解成形刀，成形刀分：
1、整体式普通成形刀，这种成形刀与普通车刀相似，其特点是将切削刃磨成和成形面表面轮廓相同的曲线形状（如图1所示），由于成形面的精度主要由成形刀来保证，所以对车削精度不高的成形面，其切削刃可用手工刃磨，而精度要求高的成形面，则切削刃应在工具磨床上刃磨。
2、棱形成形刀，这种成形刀由刀体和刀柄两部分组成（如图2所示），刀体的切削刃按工件形状在工具磨床上磨出，刀体后部的燕尾块装夹在弹性刀柄的燕尾槽中，并用螺钉紧固。刀体前刀面是磨出前角为γp+ap，刀柄上的燕尾槽做成角度为ap的倾斜面，这样刀体装好后就能保证前角γp和后角ap不变化。棱形成形刀磨损后，只需刃磨前刀面，并将刀体稍稍向上调，刀体便可用至无法夹持为止。这种成形刀精度高，使用寿命长，但制造比较复杂。
二、让学生了解一下加工成形面的方法：
1、成形法
利用刀刃形状与成形面轮廓相对应的成形刀进行成形面车削加工的方法叫成形法。成形法适用于加工数量较多、成形面轴向尺寸不长且不很复杂的成形面工件。
2、仿形法
利用仿形装置控制车刀的进给运动来车削成形面的方法叫仿形法。仿形法车成形面是一种加工质量好、劳动强度小、生产效率高的比较先进的车削方法，特别适合质量要求稳定、批量较大的生产。
3、双手控制法
双手控制法车成形面是成形面车削的基本方法，它的基本原理是用双手控制中、小滑板或者中滑板与床鞍的合成运动，使刀尖的运动轨迹与零件表面素线（曲线）重合，以达到车成形面的目的。
在实际生产中由于用双手控制中、小滑板合成运动的劳动强度大，而且操作也不方便，故不常采用，常采用的是用右手操纵中滑板实现刀具的横向进给（应由外向内进给），左手操纵床鞍实现刀尖的纵向运动（应由工件高处向低处进给），通过这两个方向运动的合成来车削成形面。
车刀刀尖在各位置上的横向、纵向进给速度是不相同的（如图3所示），车削a点时，中滑板横向进给速度vay要比床鞍纵向进给速度vax慢；车削b点时，中滑板与床鞍的进给速度vby与右进给速度vbx相等；车削c 点时，中滑板进给速度vcy要比床鞍右进给速度vcx快；如此，须经过多次合成运动进给，才能使车刀刀尖逐渐逼近所要求的曲线。
此法操作的关键是双手配合要协调、熟练，要求操作者具备较扎实的基本功和熟练的操作技巧，该法技术难度较大，常适用于加工单件或是数量较少、精度不高的成形面工件。
学生在校接受实习训练时，由于车床设备的限制，成形法和仿形法练习一般不作练习，主要练习的是双手控制法车削成形面，通过双手控制法车削成形面的练习还可以进一步提高学生两只手操纵车床拖板的熟练程度。
这里以车球为例来谈如何指导学生车削成形面。
图4所示的圆球手柄是典型成形面工件，一般来说, 球状部分长度L在图纸上是不明确给出的,需要学生求出，所以首先要讲解一下下面的相关公式:
L=1/2（D+ ） 公式一
式中 L—球状部分长度,mm；
D— 圆球的直径,mm；
d—柄部直径，mm。
其次与车削其它类型的表面相比，车圆弧所用的车刀也是不同的，因此要向学生介绍一下车削圆弧所用的车刀，车削圆弧所用的车刀称为R刀，在刃磨时将刀头刃磨成圆弧形，一般R=2～3mm左右。
学生掌握了上述的理论基础，但基本功不足，左右手进退大、中拖板时尺寸控制不好，在车削时就会发生车小圆球、甚至车得不成样子的现象，因此需要将圆球素线的轨迹细化为若干点，所以有必要向学生讲解第二个公式：
在图5中，对于车削时车刀所停留的任意点c，bc为双手控制法车削圆球时大拖板的移动距离；ab为中拖板向前移动的距离。它们之间的关系是：
ab=ob- 公式二
式中，ob、oc为圆球的半径R，公式可以简化为ab=R- ，这个公式就是要向学生介绍并要求掌握的公式二，为了使学生更容易接受，可举例进行讲解：
例：如图6所示，圆球半径为10mm,当车刀车至c点时，大拖板移动的距离是2mm，此时中拖板要移动的距离是多少？
解：引用公式二 ab=R-
=10-
=10-9.798
=0.202
当大拖板移动2mm时，中拖板向前移动0.202mm。
讲解完这些相关知识后，可让学生车削图Ⅳ所示的单球手柄进行练习。
步骤为:
1、计算球状部分长度L：
L =1/2（D+ ）
=1/2（25+
