第15章車削加工與車床

1、第十五章第十五章 車削加工與車床車削加工與車床 第一節(jié)第一節(jié) 車削加工的范圍和特點(diǎn)車削加工的范圍和特點(diǎn) 一、車削加工的范圍一、車削加工的范圍 車削加工的范圍很廣，下面將車削加工的一些主要方法作簡要車削加工的范圍很廣，下面將車削加工的一些主要方法作簡要介紹。介紹。 車外圓（見圖車外圓（見圖15-115-1） 車端面（見圖車端面（見圖15-215-2） 圖圖15-1 車外圓車外圓圖圖15-2 車端面車端面 車環(huán)槽和切斷（見圖車環(huán)槽和切斷（見圖15-315-3） 圖圖15-3 車環(huán)槽和切斷車環(huán)槽和切斷a) 車環(huán)槽車環(huán)槽 b) 切斷切斷 4 4鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔（見圖鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔（見圖15-415-

2、4） 鏜孔（見圖鏜孔（見圖15-515-5）圖圖15-4 15-4 鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔a) a) 鉆孔鉆孔 b) b) 擴(kuò)孔擴(kuò)孔 c) c) 鉸孔鉸孔 圖圖15-5 15-5 鏜孔鏜孔 車錐體車錐體 車錐體的方法有幾種，這里僅介紹兩種車錐體的方法有幾種，這里僅介紹兩種: （）采用寬刃刀（見圖（）采用寬刃刀（見圖15-6a） （）（）轉(zhuǎn)動(dòng)小溜板（見圖轉(zhuǎn)動(dòng)小溜板（見圖15-6b） 圖圖15-6 15-6 車錐體車錐體 a) a) 用寬刃刀車短錐用寬刃刀車短錐 b) b) 轉(zhuǎn)動(dòng)小溜板車錐體轉(zhuǎn)動(dòng)小溜板車錐體圖圖15-7 15-7 車螺紋車螺紋 車螺紋（見圖車螺紋（見圖15-715-7）

3、車特形面（見圖車特形面（見圖15-8）圖圖15-8 15-8 用成形車刀車特形面用成形車刀車特形面 二、二、 車削加工的特點(diǎn)車削加工的特點(diǎn) ）主要用于各種內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)表面及其端面的加工。）主要用于各種內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)表面及其端面的加工。 ）加工時(shí)，主運(yùn)動(dòng)是工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是刀具的縱）加工時(shí)，主運(yùn)動(dòng)是工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是刀具的縱向和橫向移動(dòng)。向和橫向移動(dòng)。 ）一般情況下，車削過程是連續(xù)的切削，切削力比較穩(wěn)定，）一般情況下，車削過程是連續(xù)的切削，切削力比較穩(wěn)定，加工比較平穩(wěn)。加工比較平穩(wěn)。 ）車削加工中，由于切屑和刀具之間的劇烈擠壓和摩擦，以）車削加工中，由于切屑和刀具之間的劇烈擠壓和摩擦，

4、以及刀具與工件之間的摩擦，產(chǎn)生了大量的切削熱，但大部分熱量被及刀具與工件之間的摩擦，產(chǎn)生了大量的切削熱，但大部分熱量被切屑帶走，所以一般車削加工可以不使用切削液。切屑帶走，所以一般車削加工可以不使用切削液。 ）車削加工多用于粗加工和半精加工。）車削加工多用于粗加工和半精加工。 第二節(jié)第二節(jié) CA6140型臥式車床型臥式車床 一、機(jī)床的組成和主要技術(shù)規(guī)格一、機(jī)床的組成和主要技術(shù)規(guī)格 機(jī)床的組成（見圖機(jī)床的組成（見圖15-9） 圖圖15-9 15-9 CA6140CA6140型臥式車床型臥式車床1主軸箱主軸箱 2刀架刀架 3尾座尾座 4床身床身 5右床腿右床腿 6溜板箱溜板箱 7左床腿左床腿 8進(jìn)

5、給箱進(jìn)給箱 2 2機(jī)床的主要技術(shù)規(guī)格機(jī)床的主要技術(shù)規(guī)格 CA6140CA6140型臥式車床的主要技術(shù)規(guī)格可閱教材。型臥式車床的主要技術(shù)規(guī)格可閱教材。 二、機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)二、機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng) 圖圖15-1015-10所示為臥式車床的傳動(dòng)框圖。圖所示為臥式車床的傳動(dòng)框圖。圖15-1115-11所示為所示為CA6140CA6140型型臥式車床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。臥式車床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。 圖圖15-10 15-10 臥式車床傳動(dòng)框圖臥式車床傳動(dòng)框圖 圖圖15-11 15-11 CA6140CA6140型臥式車床的傳動(dòng)系統(tǒng)型臥式車床的傳動(dòng)系統(tǒng) 主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng) （）主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈（）主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 車床的主運(yùn)動(dòng)是主軸的旋

6、轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)鏈兩車床的主運(yùn)動(dòng)是主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)鏈兩端件是電動(dòng)機(jī)主軸。主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)路線表達(dá)式為端件是電動(dòng)機(jī)主軸。主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)路線表達(dá)式為 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 主軸主軸23013030343450M43513856M11右合左合5030582241395063M5826M505180205050802022打開）（合上）（ 其中其中u u2 2與與u u3 3的數(shù)值相近，本機(jī)床由軸的數(shù)值相近，本機(jī)床由軸到軸到軸實(shí)際上只有三種實(shí)際上只有三種傳動(dòng)比，因而當(dāng)傳動(dòng)比，因而當(dāng)M2M2接合時(shí)主軸實(shí)際上只獲得接合時(shí)主軸實(shí)際上只獲得1818級(jí)正轉(zhuǎn)級(jí)正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，所以主軸應(yīng)獲得轉(zhuǎn)速，所以主軸應(yīng)獲得18186 = 246

7、= 24級(jí)正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。級(jí)正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。 同樣道理，當(dāng)同樣道理，當(dāng)M1M1向右壓緊時(shí)，主軸共獲得向右壓緊時(shí)，主軸共獲得1212級(jí)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。級(jí)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。 （）主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)平衡式（）主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)平衡式 n n n n電電 u u帶帶 u u齒齒式中式中 n n主軸的轉(zhuǎn)速（主軸的轉(zhuǎn)速（r/minr/min）；）； n n電電電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速（電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速（r/minr/min）；）； u u帶帶帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比，u u帶帶 = =D D1 1/ /D D2 2 ； u u齒齒齒輪傳動(dòng)部分的總傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)部分的總傳動(dòng)比 ， u u齒齒各主動(dòng)輪齒數(shù)的乘積各主動(dòng)輪齒數(shù)的乘積/各從動(dòng)輪齒數(shù)的

8、乘積各從動(dòng)輪齒數(shù)的乘積 u u1 1u u2 2u u3 3 u uK K。根據(jù)主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的平衡式，即可以計(jì)算出主軸的各級(jí)轉(zhuǎn)速。其根據(jù)主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的平衡式，即可以計(jì)算出主軸的各級(jí)轉(zhuǎn)速。其最低及最高的正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速分別為最低及最高的正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速分別為 n nminmin=1450=1450(130/230)(130/230)(51/43)(51/43)(22/58)(22/58)(20/80)(20/80)(26/58)(26/58) (20/80) r/min10 r/min(20/80) r/min10 r/min n nmaxmax=1450=1450(130/230)(130/230)(56/3

9、8)(56/38)(39/41)(39/41) (63/50) r/min(63/50) r/min 1400r/min1400r/min 2 2進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈包括車螺紋、一般進(jìn)給和快速移動(dòng)三組傳動(dòng)鏈，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈包括車螺紋、一般進(jìn)給和快速移動(dòng)三組傳動(dòng)鏈，而車螺紋傳動(dòng)鏈又包含車米制螺紋、英制螺紋、模數(shù)螺紋和徑節(jié)螺紋而車螺紋傳動(dòng)鏈又包含車米制螺紋、英制螺紋、模數(shù)螺紋和徑節(jié)螺紋四條傳動(dòng)路線。為簡化文字?jǐn)⑹?，?duì)于車螺紋傳動(dòng)鏈只介紹常用的車四條傳動(dòng)路線。為簡化文字?jǐn)⑹?，?duì)于車螺紋傳動(dòng)鏈只介紹常用的車米制螺紋傳動(dòng)鏈。米制螺紋傳動(dòng)鏈。 （）車制米制螺紋的傳動(dòng)鏈（）車制米制螺紋的傳動(dòng)鏈

10、對(duì)于螺紋加工，必須嚴(yán)格保證以下對(duì)于螺紋加工，必須嚴(yán)格保證以下關(guān)系：主軸帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)一周，刀架移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程（單線螺紋的導(dǎo)程等關(guān)系：主軸帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)一周，刀架移動(dòng)一個(gè)導(dǎo)程（單線螺紋的導(dǎo)程等于螺距）。在車制單線螺紋時(shí)，要求主軸轉(zhuǎn)一周，刀架應(yīng)移動(dòng)一個(gè)螺于螺距）。在車制單線螺紋時(shí)，要求主軸轉(zhuǎn)一周，刀架應(yīng)移動(dòng)一個(gè)螺距距P P。從傳動(dòng)系統(tǒng)圖從傳動(dòng)系統(tǒng)圖1 15-115-11中可以看出，其傳動(dòng)路線表達(dá)式為中可以看出，其傳動(dòng)路線表達(dá)式為 主軸 M M5 5合上合上58583333332525337510010063362521362133142014192836283228282826253636254518352

11、848152835絲杠（絲杠（P P12mm12mm，單線）開合螺母單線）開合螺母溜板、刀架溜板、刀架 基本組齒輪變速可獲得如下基本組齒輪變速可獲得如下8 8種傳動(dòng)比：種傳動(dòng)比： u u基基1 1 26/28 26/28 6.5/7 6.5/7 （不用）（不用） u u基基2 2 28/28 28/28 7/77/7 u u基基3 3 32/28 32/28 8/78/7 u u基基4 4 36/28 36/28 9/79/7 u u基基5 5 19/14 19/14 9.5/7 9.5/7 （不用）（不用） u u基基6 6 20/14 20/14 10/710/7 u u基基7 7 33/

12、21 33/21 11/711/7 u u基基8 8 36/21 36/21 12/712/7 實(shí)際應(yīng)用的是實(shí)際應(yīng)用的是6 6種：種：7/77/7，8/78/7，9/79/7，10/710/7，11/711/7，12/712/7，這一，這一組傳動(dòng)比是螺距值變化的基礎(chǔ)。組傳動(dòng)比是螺距值變化的基礎(chǔ)。基本組的螺距范圍還要通過增倍機(jī)構(gòu)加以擴(kuò)大，增倍機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)基本組的螺距范圍還要通過增倍機(jī)構(gòu)加以擴(kuò)大，增倍機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比分別為：比分別為： u u倍倍1 1 (28/35)(35/28) 1 u u倍倍2 2 (18/45)(35/28) 1/2 u u倍倍3 3 (28/35)(15/48) 1/4 u u

13、倍倍4 4 (18/45)(15/48) 1/8 將車米制螺紋的傳動(dòng)路線表達(dá)式加以整理，可列出其運(yùn)動(dòng)平衡式將車米制螺紋的傳動(dòng)路線表達(dá)式加以整理，可列出其運(yùn)動(dòng)平衡式為為 P工工1 (58/58) (33/33) (63/100) (100/75) (25/36) u u基基 (25/36) (36/25) u u倍倍 P式中式中 P P工工工件的螺距（工件的螺距（mmmm）；）； P P機(jī)床絲杠螺距，為機(jī)床絲杠螺距，為1212mmmm。 將上式化簡后可得將上式化簡后可得 P P工工7 7u u基基u u倍倍 選用不同的選用不同的u u基基和和u u倍倍，可以獲得不同的螺距值。，可以獲得不同的螺距

14、值。 （）一般進(jìn)給傳動(dòng)鏈（）一般進(jìn)給傳動(dòng)鏈 一般進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由光杠經(jīng)溜板箱傳給刀架的。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)一般進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由光杠經(jīng)溜板箱傳給刀架的。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)路線表達(dá)式為路線表達(dá)式為 主軸主軸 進(jìn)給箱進(jìn)給箱 M5打開打開 光杠（光杠（ ） 58583333332525337510010063562856323236294刀架橫向退回螺母絲杠后合刀架橫向進(jìn)給螺母絲杠前合刀架縱向退回齒條齒輪前合刀架縱向進(jìn)給齒條齒輪后合mm5XXII1859484848303040mm5XXII185948484840mm5 . 212XX8028XX4840mm5 . 212XX8028XX483030409988PP

15、mzmz 當(dāng)進(jìn)給箱中按車制米制螺紋的傳動(dòng)路線傳動(dòng)時(shí)，其縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)當(dāng)進(jìn)給箱中按車制米制螺紋的傳動(dòng)路線傳動(dòng)時(shí)，其縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)平衡式為平衡式為 f f縱縱1 1(58/58)(58/58)(33/33)(33/33)(63/100)(63/100)(100/75)(100/75)(25/36)(25/36) u u基基(25/36)(25/36)(36/25)(36/25)u u倍倍(28/56)(28/56)(36/32) (36/32) (32/56)(32/56)(4/29)(4/29)(40/30)(40/30)(30/48)(30/48)(28/80)(28/80)mzmz式中式中 m

16、m = 2.5mm = 2.5mm，z z = 12 = 12。 將上式化簡得將上式化簡得 f f縱縱 = 0.71= 0.71u u基基u u倍倍 mm/r mm/r 橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)平衡式為橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)平衡式為f f橫橫1 1(58/58)(58/58)(33/33)(33/33)(63/100)(63/100)(100/75)(100/75)(25/36)(25/36) u u基基(25/36)(25/36)(36/25)(36/25)u u倍倍(28/56)(28/56)(36/32) (36/32) (32/56)(32/56)(4/29)(4/29)(40/(40/48)48)(48/

17、48)(48/48)(59/18)(59/18)P P式中式中 P P = 5mm= 5mm。 將上式化簡得將上式化簡得 f f橫橫 = 0.354= 0.354u u基基u u倍倍 mm/r mm/r 選用不同的選用不同的u u基基和和u u倍倍，就可以獲得不同的縱向進(jìn)給量和橫向進(jìn)給，就可以獲得不同的縱向進(jìn)給量和橫向進(jìn)給量。量。 （）快速移動(dòng)傳動(dòng)鏈（）快速移動(dòng)傳動(dòng)鏈 刀架快速移動(dòng)傳動(dòng)路線表達(dá)式為刀架快速移動(dòng)傳動(dòng)路線表達(dá)式為 快速電動(dòng)機(jī)快速電動(dòng)機(jī) 2913294后合前合前合后合9988M48303040M4840M4840M48303040 齒輪齒輪 齒條齒條刀架縱向快進(jìn)刀架縱向快進(jìn) 齒輪齒輪

18、 齒條齒條刀架縱向快退刀架縱向快退 絲杠（絲杠（P P = 5mm = 5mm）螺母螺母刀架橫向快進(jìn)刀架橫向快進(jìn) 絲杠（絲杠（P P = 5mm = 5mm）螺母螺母刀架橫向快退刀架橫向快退 80285 . 212mz8028zm1225 .1859484818594848 刀架快速移動(dòng)平衡式為刀架快速移動(dòng)平衡式為 v縱快縱快n n快電快電( (13/29)13/29)(4/29)(4/29)(40/30)(40/30)(30/48)(30/48) (28/80)(28/80)mzmz v橫快橫快n n快電快電( (13/29)13/29)(4/29)(4/29)(40/48)(40/48)(

19、48/48)(48/48) (59/18)(59/18)P P式中，式中，m m =2.5mm=2.5mm；z z = 12= 12；P P = 5mm = 5mm；n n快電快電= 2800= 2800r/minr/min。 所以刀架縱向、橫向快速移動(dòng)速度為所以刀架縱向、橫向快速移動(dòng)速度為 v縱快縱快28002800(13/29)(13/29)(4/29)(4/29)(40/30)(40/30)(30/48)(30/48) (28/80)(28/80)3.143.142.52.51212 mm/minmm/min 4757 mm/min 4757 mm/min 0.08m/s 0.08m/s

20、 v橫快橫快28002800(13/29)(13/29)(4/29)(4/29)(40/48)(40/48)(48/48)(48/48) (59/18)(59/18)5 5 mm/minmm/min 2364 mm/min 2364 mm/min 0.04m/s0.04m/s 圖圖15-12 15-12 單手柄操縱機(jī)構(gòu)單手柄操縱機(jī)構(gòu) 1 1手柄手柄 2 2操縱桿操縱桿 3 3操縱軸操縱軸 4 4、8 8凸輪凸輪 5 5、6 6杠桿杠桿 7 7連桿連桿 9 9、1212桿桿 10 10、1111撥叉撥叉 13 13點(diǎn)動(dòng)開關(guān)點(diǎn)動(dòng)開關(guān) 三、單手柄三、單手柄操縱機(jī)構(gòu)操縱機(jī)構(gòu)工作原理如工作原理如圖圖15-1215-12所所示。示。圖圖15-13 15-13 立式車床立式車床 1 1底座底座 2 2工作臺(tái)工作臺(tái) 3 3垂直刀架垂直刀架 4 4橫梁橫梁 5 5立柱立柱 6 6側(cè)刀架側(cè)刀架 第三節(jié)第三節(jié) 其它車其它車床床 一、立式車床一、立式車床圖圖15-1315-13是立式車床的是立式車床的外觀圖。外觀圖。立式車床可以立式車床可以加工大型圓盤類零件，加工大型圓盤類零件，一般用于單件、小批量一般用于單件、小批量生產(chǎn)的工廠及維修間。生產(chǎn)的工廠及維修間