機械制造工藝基礎(chǔ)(第六版)第五章車削

1、第三節(jié)第三節(jié) 車削工藝方法車削工藝方法 31 第一節(jié)第一節(jié) 車床車床2第二節(jié)第二節(jié) 車床的工藝裝備車床的工藝裝備 第四節(jié)第四節(jié) 實訓(xùn)課題實訓(xùn)課題車臺階軸車臺階軸4 車削車削是在車床上利用工件的旋轉(zhuǎn)運動和刀具的移動來改變毛坯形狀和尺寸，將其加工成所需零件的一種切削加工方法。 車削的主要內(nèi)容車削的主要內(nèi)容一、臥式車床一、臥式車床 1 1臥式車床外形臥式車床外形 1主軸箱 2卡盤 3刀架部分 4冷卻嘴 5尾座 6床身 7、14床腳 8絲杠 9光杠 10操縱桿 11快移機構(gòu) 12溜板箱 13進給箱 15交換齒輪箱 臥式車床結(jié)構(gòu)和作用臥式車床結(jié)構(gòu)和作用 第一節(jié)第一節(jié) 車床車床2 2臥式車床主要部件及其功

2、用臥式車床主要部件及其功用 （1）主軸箱（主軸變速箱） 支撐主軸，帶動工件做旋轉(zhuǎn)運動。箱外有手柄，變換手柄位置，可使主軸得到多種轉(zhuǎn)速。卡盤裝在主軸上，卡盤夾持工件作旋轉(zhuǎn)運動。 （2）交換齒輪箱（掛輪箱） 接受主軸箱傳遞的轉(zhuǎn)動，并傳遞給進給箱。更換箱內(nèi)的齒輪，配合進給箱變速機構(gòu)，可以車削各種導(dǎo)程的螺紋；并滿足車削時對縱向和橫向不同進給量的需求。 （3）進給箱（變速箱） 是進給傳動系統(tǒng)的變速機構(gòu)。它把交換齒輪箱傳遞過來的運動，經(jīng)過變速后傳遞給絲杠或光杠。（4）溜板箱 接受光杠或絲杠傳遞的運動，操縱箱外手柄及按鈕，通過快移機構(gòu)驅(qū)動刀架部分以實現(xiàn)車刀的縱向或橫向運動。 （5）刀架部分 由床鞍、中滑板、

3、小滑板和刀架等組成。刀架用于裝夾車刀并帶動車刀作縱向、橫向、斜向和曲線運動，從而使車刀完成工件各種表面的車削。（6）尾座 安裝在床身導(dǎo)軌上，并沿此導(dǎo)軌縱向移動。主要用來安裝后頂尖，以支頂較長的工件；也可安裝鉆夾頭來裝夾中心鉆或鉆頭等。（7）床身 是車床的大型基礎(chǔ)部件，它有兩條精度很高的V形導(dǎo)軌和矩形導(dǎo)軌。主要用于支撐和連接車床的各個部件，并保證各部件在工作時有準(zhǔn)確的相對位置。（8）照明、冷卻裝置 照明燈 照明燈使用安全電壓，為操作者提供充足的光線，保證明亮清晰的操作環(huán)境。 切削液被冷卻泵加壓后，通過冷卻管噴射到切削區(qū)域。二、立式車床和自動車床二、立式車床和自動車床1 1立式車床立式車床 單柱立

4、式車床 雙柱立式車床 2 2自動車床自動車床 三、車床的加工范圍和工藝特點三、車床的加工范圍和工藝特點 1 1車床的加工范圍車床的加工范圍 車床的加工范圍2 2車削的特點車削的特點 （1）車削適合于加工各種內(nèi)、外回轉(zhuǎn)表面。 （2）車刀結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，刃磨及裝拆方便。 （3）車削對工件的結(jié)構(gòu)、材料、生產(chǎn)批量等有較強的適應(yīng)性，應(yīng)用廣泛。 （4）切削力變化小，切削過程平穩(wěn)，有利于高速切削和強力切削，生產(chǎn)效率高。四、車削運動四、車削運動1 1車床運動和傳動系統(tǒng)框圖車床運動和傳動系統(tǒng)框圖 2 2主運動與進給運動主運動與進給運動（1）主運動主運動主軸的回轉(zhuǎn)運動。（2）進給運動進給運動刀具的縱向、橫向移

5、動。一、工藝裝備一、工藝裝備 工藝裝備工藝裝備產(chǎn)品制造工藝過程中所用的各種工具總稱，包括夾具、刀具、量具、檢具、輔具、鉗工工具和工位器具等。 目的：保證加工的質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，改善勞動條件。 第二節(jié)第二節(jié) 車床的工藝裝備車床的工藝裝備二、車床夾具二、車床夾具 夾具夾具用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的裝置。車床夾具：通用夾具和專用夾具。 三爪自定心卡盤三爪自定心卡盤三爪自定心卡盤的拆裝三爪自定心卡盤的拆裝四爪單動卡盤四爪單動卡盤1前頂尖2撥盤 3雞心夾頭4后頂尖 5尾座套筒6尾座 普通固定頂尖 鑲硬質(zhì)合金固定頂尖 回轉(zhuǎn)頂尖 1車刀 2卡盤 3工件 4后頂尖 5限位臺階 頂尖頂尖中心架 滾動軸承中

6、心架 兩爪跟刀架 三爪跟刀架 1雙孔連桿（工件） 2壓緊螺栓 3壓板4V形架 5花盤 花盤花盤三、車刀和新型車刀三、車刀和新型車刀 90車刀（偏刀） 75車刀 切斷刀 內(nèi)孔車刀 圓頭車刀 螺紋車刀 45車刀（彎頭車刀） 一、車刀的裝夾一、車刀的裝夾裝夾車刀的要求: （1）車刀裝夾在刀架上的伸出部分應(yīng)盡量短，以增強車刀剛度。伸出長度約為刀柄厚度的11.5倍。車刀下面墊片的數(shù)量要盡量少（一般為12片），并與刀架邊緣對齊。正確 不正確 不正確 第三節(jié)第三節(jié) 車削工藝方法車削工藝方法 （2）保證車刀的實際主偏角r。例如90車刀應(yīng)保證，粗車時r=8590，精車時r=9093。 （3）至少用兩個螺釘輪流壓

7、緊車刀，以防振動。 （4）增減車刀下面的墊片，使車刀刀尖與工件軸線等高。若刀尖對不準(zhǔn)工件軸線，在車至端面中心時會留有凸頭。使用硬質(zhì)合金車刀時，車到中心處會使刀尖崩碎。二、切削用量的選擇二、切削用量的選擇 合理選擇車削時的切削用量，可以參閱第四章第二節(jié)切削運動與切削用量的相關(guān)內(nèi)容。三、車削外圓三、車削外圓 將工件裝夾在卡盤上作旋轉(zhuǎn)運動，車刀裝夾在刀架上使之接觸工件并作相對縱向進給運動，便可車出外圓。 四、車削端面四、車削端面 車削端面的方法五、車削臺階五、車削臺階 車削低臺階時，由于兩相鄰直徑相差不大，可選90偏刀，按圖a進給方式車削 。 車削高臺階時，由于兩相鄰直徑相差較大，可選r90的偏刀，

8、按圖b進給方式車削 。臺階的車削臺階的車削臺階長度控制方法：（1）刻線痕 先用鋼直尺或樣板量出臺階的長度，然后用車刀刀尖在臺階所在位置車刻出一圈細線，臺階長度按線痕車出。 （2）擋鐵控制法 當(dāng)成批車削臺階軸時，可用擋鐵定位控制臺階的長度。擋鐵1固定在床身導(dǎo)軌上，并與工件上臺階a3的軸向位置一致，量塊3，2的長度分別等于a2，a3的長度。 1擋鐵 2，3量塊 （3）床鞍刻度盤控制法 CA6140型車床床鞍（溜板）的刻度盤1格為1mm，可利用床鞍刻度盤轉(zhuǎn)動格數(shù)來控制臺階長度 。六、車槽和切斷六、車槽和切斷 車槽用車削方法加工工件的槽。方法： l 直進法車矩形槽 l 寬矩形槽的車削 l 圓弧形槽的車

9、削 l V形槽的車削 槽的車削槽的車削切斷切斷車削時，把棒料或工件切成兩段或數(shù)段的加工方法。 方法：l 直進法切斷l(xiāng) 彈性刀切斷 切斷切斷七、孔的車削七、孔的車削 1 1車孔的特點車孔的特點 l加工精度 IT8IT7。l表面粗糙度Ra值3.21.6m。l可用作孔的半精加工和精加工。 車孔車孔 車孔車孔用車削方法擴大工件的孔或加工空心工件的內(nèi)表面。2 2車孔刀車孔刀 車孔及車孔刀3 3車孔的關(guān)鍵技術(shù)車孔的關(guān)鍵技術(shù) 車孔的關(guān)鍵技術(shù)是解決車孔刀的剛度和排屑問題。 增強車孔刀剛度的措施和控制切屑的方法: l增大車孔刀的剛度 （1）盡量增加刀柄截面積（2）減小刀柄伸出長度 l 控制排屑 （1）車通孔或精

10、車孔時要求切屑流向待加工表面（前排屑），因此用正刃傾角。 （2）車盲孔時采用負刃傾角，使切屑向孔口方向排出（后排屑）。4 4車孔方法車孔方法 車孔方法基本上與車外圓相同，只是進刀與退刀的方向相反。 車孔時的切削用量應(yīng)比車外圓時小一些，特別是車小孔或深孔時，其切削用量應(yīng)更小。 八、圓錐的車削八、圓錐的車削 圓錐分外圓錐和內(nèi)圓錐，在車床上主要是車外圓錐。 車削圓錐必須滿足的條件是：刀尖與工件軸線必須等高；刀尖在進給運動中的軌跡是一直線，且該直線與工件軸線的夾角等于圓錐半角/2。 l 寬刃刀車削法l 偏置小滑板法l 偏移尾座法l 仿形（靠模）法1 1寬刃刀車削法寬刃刀車削法 寬刃刀車圓錐面，實質(zhì)上屬

11、于成形法車削，即用成形刀具對工件進行加工。切削刃必須平直，應(yīng)取刃傾角s=0 。主要適用于較短圓錐面的精車工序。 2 2偏置小滑板法偏置小滑板法b）車內(nèi)圓錐a）車外圓錐偏置小滑板車削外圓錐面偏置小滑板車削外圓錐面偏置小滑板車削內(nèi)圓錐面偏置小滑板車削內(nèi)圓錐面3 3偏移尾座法偏移尾座法S尾座偏移量 L0工件全長 圓錐角 D最大圓錐直徑 d最小圓錐直徑 L圓錐長度 C圓錐錐度偏移尾座法車削圓錐面偏移尾座法車削圓錐面 適宜于加工錐度小、錐體較長、精度不高的外圓錐，受尾座偏移量的限制，不能加工錐度較大的圓錐。 24 4仿形（靠模）法仿形（靠模）法1基座 2夾頭 3緊固螺釘 九、滾花九、滾花 滾花滾花在車床

12、上用滾花刀在工件表面上滾壓出花紋的加工。 1 1滾花刀的種類滾花刀的種類 滾花刀的種類2 2滾花的方法滾花的方法 （1）滾花前的工件直徑： 隨著花紋的形成，滾花后的工件直徑會增大。為此，在滾花前滾花表面的直徑d0根據(jù)工件材料的性質(zhì)和花紋的大小相應(yīng)減小，即： d0=d（0.81.6）md0滾花前圓柱表面的直徑，mmd滾花后滾花表面的直徑，mm m模數(shù)，mm （2）滾輪表面與工件表面接觸： 為了減少滾花開始時的背向力，可以使?jié)L輪表面寬度的1/31/2與工件表面接觸，使?jié)L花刀容易切入工件表面。 （3）滾輪軸線裝夾與工件軸線平行： 滾壓有色金屬或滾花表面要求較高的工件時，滾花刀滾輪軸線與工件軸線平行。

13、 （4）刀柄尾部向左偏斜35 滾壓碳素鋼或滾花表面要求一般的工件時，可使?jié)L花刀刀柄尾部向左偏斜35裝夾，以便切入工件表面且不易產(chǎn)生亂紋。 十、成形曲面車削十、成形曲面車削 成形曲面車削成形曲面車削用成形車刀或用車刀按成形法或仿形法等方法車削工件的成形曲面。 l 雙手控制法l 成形法 l 仿形法 成形面成形面1. 1. 雙手控制法雙手控制法 使用普通車刀，用雙手控制中、小滑板或者控制中滑板與床鞍的合成運動，使刀尖的運動軌跡與工件表面素線形狀相吻合，從而實現(xiàn)成形的車削。只適用于精度要求不高的單件或數(shù)量較少的生產(chǎn) 。雙手控制法車成形面雙手控制法車成形面2 2、成形法、成形法 成形法即樣板刀車削法。樣

14、板車刀的切削刃形狀與工件表面素線形狀吻合，車削成形曲面時，工件作回轉(zhuǎn)運動。樣板車刀只作橫向進給運動 。適用于成批生產(chǎn)。 成形法車成形面成形法車成形面3 3、仿形法、仿形法 在臥式車床上使用仿形靠模裝置，或在仿形車床上進行成形曲面車削 。主要應(yīng)用于大批量生產(chǎn) 。1滾柱 2曲線槽靠模板 仿形法車成形面仿形法車成形面十一、螺紋車削十一、螺紋車削 螺紋種類較多，按其牙型特征可分為三角形螺紋、梯形螺紋、矩形螺紋、鋸齒形螺紋等。 螺紋的加工方法很多，其中用車削的方法加螺紋是最常用的方法之一。 螺紋車削概述螺紋車削概述1 1螺紋車刀螺紋車刀 高速鋼三角形外螺紋粗車刀 螺紋車刀螺紋車刀高速鋼三角形外螺紋精車刀

15、 硬質(zhì)合金三角形外螺紋車刀 高速鋼三角形內(nèi)螺紋粗車刀高速鋼三角形內(nèi)螺紋精車刀 硬質(zhì)合金三角形內(nèi)螺紋車刀 2 2裝夾外螺紋車刀裝夾外螺紋車刀 螺紋車刀的裝夾螺紋車刀的裝夾l 采用彈性刀柄，可以吸 振和防止“扎刀”。l 螺紋車刀不宜伸出刀架 過長。一般伸出長度 為刀柄厚度的1.5倍， 約2530mm 。l 一般根據(jù)尾座頂尖高度調(diào)整和 檢查，使螺紋車刀刀尖與車床主 軸軸線等高。l 螺紋車刀的刀尖角平分線應(yīng)與 工件軸線垂直，裝刀時可用對刀 樣板調(diào)整。l 如果把車刀裝歪，會使車出的 螺紋兩牙型半角不相等，產(chǎn)生 歪斜牙型（俗稱“倒牙”）。 3 3裝夾內(nèi)螺紋車刀裝夾內(nèi)螺紋車刀 （1）刀柄伸出長度應(yīng)大于內(nèi)螺紋

16、長度約1020mm。 （2）調(diào)整車刀的高低位置，使刀尖對準(zhǔn)工件回轉(zhuǎn)軸線，并輕輕壓住。 （3）將螺紋對刀樣板側(cè)面靠平工件端面，刀尖部分進入樣板的槽內(nèi)進行對刀，并調(diào)整夾緊車刀。 （4）裝夾好的內(nèi)螺紋車刀應(yīng)在底孔內(nèi)手動試進給一次，防止刀柄與內(nèi)孔相碰而影響車削。4 4車削螺紋時切削用量的選擇車削螺紋時切削用量的選擇 車削方法工件材料刀具材料螺距（mm）切削速度vc（m/min）背吃刀量ap（mm）低速車削45鋼W18Cr4V1.5粗車：1530粗車：0.150.30精車：57精車：0.050.08高速車削45鋼P1026090余量23次完成鑄鐵K202粗車：1530精車：1525粗車：0.200.40

17、精車：0.050.105 5螺紋的車削方法螺紋的車削方法 螺紋的車削方法有高速和低速兩種。 低速車削時，使用高速鋼螺紋車刀。 高速車削時，使用硬質(zhì)合金車刀。 高速車削三角形外螺紋 6 6車削螺紋的進刀方法車削螺紋的進刀方法（1）直進法 l車削時只用中滑板橫向進給。l低速車削螺距較?。≒2.5mm） 的螺紋。l高速車削螺紋。 （2）斜進法 l在每次往復(fù)行程后，除中滑板橫 向進給外，小滑板只向一個方向 作微量進給。l低速車削螺距較大（P2.5mm） 的螺紋。（3）左右切削法 l除中滑板作橫向進給外，同 時用小滑板將車刀向左或向 右作微量進給。l低速車削螺距較大（P 2.5mm）的螺紋。一、任務(wù)分析一、任務(wù)分析 第四節(jié)第四節(jié) 實訓(xùn)課題實訓(xùn)課題車臺階軸車臺階軸1 1閱讀分析圖樣閱讀分析圖樣 臺階軸加工順序：車端面粗車外圓半精車外圓精車外圓倒角調(diào)頭粗車外圓半精車外圓精車外圓倒角。2 2制訂加工工藝制訂加工工藝（1） mm外圓為準(zhǔn)外圓。0025. 00025.