機械加工基礎(chǔ)第四章--車削加工課件

1、機械加工基礎(chǔ) 第2版 主編 王增強 馬幼祥正文第四章 車削加工正文第一節(jié)車 床 概 述車床可加工的零件類型如圖4-1所示。車削可完成的主要工作如圖4-2所示。一、車床型號及其組成以臥式車床C6132(圖4-3)為例進行介紹車床。正文圖4-1車床加工的零件實例1齒輪坯2圓套3軸4手把5圓錐銷6螺釘7支架正文圖4-2車床上所能完成的主要工作a)鉆中心孔b)鉆孔c)鉸孔d)攻螺紋e)車外圓f)鏜孔(車孔)g)車端面h)車槽i)車成形面j)車錐面k)滾花l)車螺紋正文圖4-3C6132臥式車床1主軸箱2進給箱3變速箱4溜板箱5床腿6床身7光杠8絲杠9尾座10刀架正文1.車床的型號金屬切削機床型號編制方

2、法(GB/T 153752008)中規(guī)定,機床均用漢語拼音字母和數(shù)字,按一定規(guī)律組合進行編號,以表示機床的類型和主要規(guī)格。在臥式車床C6132車床編號中,字母與數(shù)字含義如下所示:正文 2.車床的各組成部分及其作用C6132車床各組成部分包括主軸箱、進給箱、溜板箱、光杠和絲杠、刀架、尾座、床身及床腿。其作用如下:(1)主軸箱它又稱床頭箱(該機床主軸箱采用分離驅(qū)動,變速箱設(shè)在床腿內(nèi)部),內(nèi)裝主軸及部分變速齒輪,提供主軸的12種轉(zhuǎn)速。(2)進給箱它內(nèi)裝提供進給運動的變速齒輪,可調(diào)整進給量和螺距,并將運動傳至光杠或絲杠。(3)溜板箱它與刀架相連,是車床進給運動的操縱箱。(4)床腿它支承床身,并與地基連

3、接。正文(5)床身它是車床的基礎(chǔ)零件,用以連接各主要部件并保證各部件之間有正確的相對位置。(6)光杠它將進給運動傳給溜板箱,實現(xiàn)自動進給。(7)絲杠它將進給運動傳給溜板箱,完成螺紋車削。(8)尾座它安裝在床身導軌上,可沿導軌移至所需要的位置。(9)刀架它用來夾持車刀,可做縱向、橫向或斜向進給運動。1)床鞍它與溜板箱連接,可帶動車刀沿床身導軌做縱向移動。2)中滑板它可帶動車刀沿床鞍上的導軌做橫向移動。3)小滑板它可沿轉(zhuǎn)盤上的導軌做短距離移動。4)轉(zhuǎn)盤它與中滑板連接,用螺栓緊固。5)方刀架它用來安裝車刀,最多可同時裝4把。正文圖4-4尾座結(jié)構(gòu)1尾座體2底板3壓板4調(diào)整螺釘5頂尖6、10手柄7套筒8

4、絲杠9螺母11手輪正文圖4-5刀架的組成1床鞍2中滑板3小滑板4轉(zhuǎn)盤5方刀架正文二、臥式車床C6132的主要參數(shù)C6132車床是一種多用途的車床,可進行中、小型軸類、套類、盤類零件,米制螺紋,寸制螺紋、模數(shù)及徑節(jié)螺紋等零件的加工。正文三、臥式車床C6132的運動車床的運動分主運動、進給運動和輔助運動。1.主運動2.進給運動3.輔助運動正文四、其他常用車床簡介1.轉(zhuǎn)塔車床轉(zhuǎn)塔車床的外形如圖4-6,其主軸箱和臥式車床的主軸箱相似。轉(zhuǎn)塔車床加工工件的實例如圖4-7所示,圖4-7a為零件簡圖,圖4-7b為轉(zhuǎn)塔車床加工軸承座零件的工序布置圖。正文圖4-6轉(zhuǎn)塔車床外形圖1主軸箱2橫向刀架3轉(zhuǎn)塔刀架4定程裝

5、置5、6溜板箱正文圖4-7轉(zhuǎn)塔車床加工工件實例a)零件簡圖b)轉(zhuǎn)塔車床加工軸承座零件的工序布置圖1送料并定位2鉆中心孔3鉆孔4車孔5車外圓、倒角6車槽7套外螺紋8切斷正文2.立式車床立式車床用于加工徑向尺寸大、軸向尺寸相對較小的大型和重型零件,如各種機架、殼體及盤類、輪類零件。圖4-8是立式車床的外形圖,其加工直徑比其他立式車床的加工直徑小,一般小于1600mm。正文圖4-8立式車床外形圖1底座2工作臺3轉(zhuǎn)塔刀架4垂直刀架5橫梁6立柱7側(cè)刀架正文第二節(jié)C6132臥式車床傳動系統(tǒng)一、機床傳動系統(tǒng)的基本知識1.傳動鏈和傳動系統(tǒng)圖機械傳動系統(tǒng)中常用的傳動件符號見表4-1。正文表4-1機械傳動系統(tǒng)中常

6、用的傳動件符號正文2.傳動比和轉(zhuǎn)速計算將傳動比定義為從動軸與主動軸的轉(zhuǎn)速比,則有i=(4-1)式中n主主動軸轉(zhuǎn)速;n從從動軸轉(zhuǎn)速;z主主動齒輪齒數(shù);z從從動齒輪齒數(shù)。正文圖4-9所示傳動鏈中,電動機軸為主動軸,則軸至軸總傳動比等于傳動鏈中各級傳動比的乘積。其總傳動比為i總=i1i2i3i4 = =(4-2)式中n5軸的轉(zhuǎn)速;n1軸的轉(zhuǎn)速;正文i1、i5軸軸的傳動比。若電動機轉(zhuǎn)速為1440r/min,則軸每分鐘的轉(zhuǎn)速為n5=n1i總 =1440r/min=11.25r/min軸上絲杠螺母機構(gòu)帶動刀具的移動速度為vf=n5P=11.254mm/min=45mm/min正文圖4-9傳動鏈圖例正文3.

7、傳動結(jié)構(gòu)式與傳動平衡式(1)傳動結(jié)構(gòu)式在傳動系統(tǒng)中,按其傳動鏈的傳動次序,依次用傳動軸的軸號與各傳動副的結(jié)構(gòu)參數(shù)來表明傳動路線的表達式,稱為傳動結(jié)構(gòu)式。n電-(4-3)1)十分清楚地表達出運動的傳遞順序及每條傳動鏈的傳動路線。2)可明顯地看出兩軸間的傳遞關(guān)系及傳動副的種類和傳動比。3)對復雜傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速級數(shù)和每條鏈的轉(zhuǎn)速計算方便準確。正文(2)傳動平衡式傳動鏈的起始和終了的傳動件,稱為“兩端件。n5=n1i1i2i3i4(4-4)正文二、C6132車床傳動系統(tǒng)圖4-10為C6132車床傳動系統(tǒng)圖。1.主運動傳動系統(tǒng)主運動是由電動機至主軸之間的傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)的。其傳動路線為:電動機變速箱帶輪主

8、軸箱主軸。主運動傳動鏈可寫正文成:電動機-(主軸)(4-5)正文電動機將輸出的轉(zhuǎn)速傳入變速箱中的軸,軸和軸上的正文滑移齒輪與軸上的齒輪配合,可輸出6種不同的轉(zhuǎn)速;再經(jīng)過帶輪176mm和200mm把運動傳至主軸箱內(nèi)。當主軸箱內(nèi)的內(nèi)齒輪離合器向右時(如圖4-10中所示位置),軸上齒數(shù)27的齒輪與軸上齒數(shù)63的齒輪嚙合,軸上齒數(shù)17的齒輪與軸上齒數(shù)58的齒輪嚙合,主軸可獲得6種低轉(zhuǎn)速。若將軸上的內(nèi)齒輪離合器向左移動與軸上齒數(shù)27的齒輪嚙合(此時軸上齒數(shù)63的齒輪與軸上齒數(shù)27的齒輪自動脫開),就可把軸的運動直接傳給主軸,使主軸獲得6種高轉(zhuǎn)速。這12種轉(zhuǎn)速均可根據(jù)電動機的轉(zhuǎn)速和不同傳動路線上相嚙合的齒

9、輪齒數(shù)計算求出。按圖4-10中所示的齒正文輪嚙合情況,主軸的轉(zhuǎn)速為(=0.98為V型帶打滑系數(shù))n主=14400.98r/min=248r/min同理可算出主軸的最高轉(zhuǎn)速為nmax=14400.98r/min=1979.208r/min1980r/min車削加工時,可把切削速度換成主軸的轉(zhuǎn)速,按車床上標出的轉(zhuǎn)速指示牌調(diào)整變速手柄和主軸箱內(nèi)齒輪離合器手柄的位置,直接獲得需要的轉(zhuǎn)速。正文2.進給運動傳動系統(tǒng)進給運動是由主軸至刀架之間的傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)的。其傳動路線為:主軸交換齒輪箱進給箱光杠或絲杠溜板箱刀架。進給運動傳動鏈可寫成:正文主軸-(4-6)正文按車床上標出的各手柄位置,獲得所要求加工的螺距

10、(導程)或縱向、橫向進給量。轉(zhuǎn)換相應的換向手柄,獲得所要求的進給方向及加工右旋、左旋螺紋。操縱相應左邊和右邊的手輪,可以實現(xiàn)縱向和橫向的手動進給。正文三、臥式車床的調(diào)整解車床常用到的調(diào)整方法?，F(xiàn)以C6132臥式車床為例加以介紹。1.中滑板絲杠與螺母間隙的調(diào)整圖4-11所示為中滑板結(jié)構(gòu)簡圖,圖中絲杠1右端有手柄7,固定在中滑板下的螺母2與絲杠配合,旋轉(zhuǎn)手柄時,螺母前后移動帶動中滑板前后移動,實現(xiàn)車刀的切入和退出。螺母套4以其外螺紋與螺母2左端內(nèi)螺紋配合,內(nèi)螺紋與絲杠配合,其外螺紋上裝有鎖緊螺母3,正文該螺母3以其右端面與螺母2左面貼緊,以與螺母套4和螺母2的軸向位置一致,使螺母及螺母套形成一個整

11、體。其特點是,螺母和螺母套在絲杠上的軸向位置可變動。圖4-11中滑板結(jié)構(gòu)簡圖1絲杠2螺母3、5鎖緊螺母4螺母套6調(diào)節(jié)螺釘7手柄正文2.導軌間隙的調(diào)整3.尾座軸線與主軸軸線的同軸度調(diào)整正文1)不允許在車床工作面及導軌面上敲擊物件,床面上不允許放置工具。2)每天或每次更換工件后必須清除切屑,機床每周清掃一次。3)嚴格按潤滑圖逐點進行潤滑,并經(jīng)常觀察油標、油位,采用規(guī)定的潤滑油及油脂。4)適時調(diào)整軸承和導軌的間隙。5)車床變換速度時必須停車,否則將損壞齒輪或機構(gòu);工作時不允許無故四、車床日常維護及安全使用離開機床,離機床前必須停車。正文6)清理車床時,先用毛刷刷去車床上的切屑,再用棉紗擦凈車床各部位

12、的油污;刀架移到尾座一端。7)嚴格遵守車間規(guī)定的安全規(guī)則,如操作前穿好工作服,戴好工作帽;操作機床不允許戴手套,不準用手剎住轉(zhuǎn)動著的卡盤,不準用手直接清除切屑;工件、刀具必須夾緊可靠等。正文一、工件在車床上的裝夾第三節(jié)車削加工方法(一)自定心卡盤裝夾1.自定心卡盤的構(gòu)造自定心卡盤的構(gòu)造如圖4-12所示。正文圖4-12自定心卡盤的構(gòu)造a)外形b)構(gòu)造c)反爪1卡盤體2小錐齒輪3大錐齒輪正文2.自定心卡盤的應用自定心卡盤的夾緊力較小,一般僅適用于夾持表面光滑的圓柱形、六角形截面的工件。自定心卡盤裝夾工件的形式,如圖4-13所示,它夾持圓棒料比較牢固,一般也無需找正。圖4-15所示為端面擋塊的形式。

13、圖4-15a所示為整體端面擋塊正文圖4-13自定心卡盤裝夾工件的形式a)夾持圓棒料b)利用卡爪反撐內(nèi)孔c)夾持小外圓d)夾持大外圓e)用反爪夾持大工件正文圖4-14銅棒找正法1卡盤2工件3銅棒4刀架正文圖4-15端面擋塊a)整體端面擋塊b)可調(diào)端面擋塊c)擋塊裝夾圖1螺母2螺桿3支承塊4工件正文3.自定心卡盤與車床主軸的連接自定心卡盤與C6132車床主軸連接的結(jié)構(gòu),如圖4-16所示。4.自定心卡盤裝夾工件的注意事項1)毛坯上的飛邊、凸臺應避開三爪的位置。2)卡爪夾持毛坯外圓面長度一般不應小于10mm,不宜夾持長度較短又有明顯錐度的毛坯外圓。3)工件找正后必須夾牢。4)夾持棒料和圓筒工件,懸伸長

14、度一般不宜超過直徑的34倍,以防止工件彎曲、頂落而造成打刀事故。5)工件裝夾后,卡盤扳手必須隨即取下,以防開車后扳手撞擊床面后“飛出”,造成人身事故。正文圖4-16自定心卡盤與車床主軸連接的結(jié)構(gòu)1主軸2螺母3鍵4三爪后盤正文(二)單動卡盤裝夾1.單動卡盤的結(jié)構(gòu)單動卡盤的外形如圖4-17所示。正文圖4-17單動卡盤正文2.單動卡盤的應用1)用劃針盤按工件內(nèi)、外圓表面找正(圖4-18a),按工件已劃的加工線找正(圖4-18b),這兩種方法的定心精度較低,約為0.20.5mm。2)用百分表按工件已精加工過的表面找正(圖4-19),其定心精度可達0.020.01mm。用百分表找正軸類工件(圖4-19a

15、),工件裝夾用單動卡盤。先初找靠卡盤一端的外圓表面,旋轉(zhuǎn)卡盤及調(diào)整卡爪,使百分表讀數(shù)在0.02mm之內(nèi);然后移動床鞍,將百分表移至工件另一端,再旋轉(zhuǎn)卡盤并用銅棒敲動此端的外表面,使百分表讀數(shù)在0.02mm之內(nèi);最后,再復找靠卡盤一端的外圓表面和另一端的外圓表面,經(jīng)過反復多次找正,直至符合要求為止。正文圖4-18劃針盤找正工件a)按外圓表面找正b)按劃加工線找正正文圖4-19百分表找正法a)軸類工件找正情況b)盤類工件找正情況1單動卡盤2工件3百分表4刀架正文3)單動卡盤的適用范圍。圖4-20單動卡盤可裝夾工件舉例正文(三)頂尖裝夾車削軸類工件時,一般用頂尖、卡箍、撥盤裝夾工件(圖4-21),主

16、軸通過撥盤1帶動緊固在軸端的卡箍2使工件轉(zhuǎn)動。正文1.中心孔的作用及結(jié)構(gòu)中心孔是軸類零件在頂尖裝夾時的定位基面。使用普通頂尖和半頂尖裝夾工件時,必須在工件的兩端面上鉆出中心孔。中心孔有四種:A型、B型、C型和R型,如圖4-22所示。圖4-21在雙頂尖上裝夾工件1撥盤2卡箍3、4頂尖正文圖4-22中心孔的形狀正文圖4-23中心鉆及鉆中心孔正文圖4-24頂尖種類a)固定頂尖b)反頂尖c)回轉(zhuǎn)頂尖2.頂尖的種類正文圖4-25校正前、后頂尖同軸a)兩頂尖軸線重合b)兩頂尖軸線不重合,需調(diào)節(jié)尾座體1主軸2前頂尖3后頂尖4尾座3.頂尖的安裝與校正正文1)調(diào)整尾座套筒伸出長度。2)將尾座固定。3)調(diào)節(jié)工件與

17、頂尖的松緊程度。4)鎖緊尾座套筒。5)刀架移至車削行程左端,用手轉(zhuǎn)動撥盤,檢查是否碰撞。6)擰緊卡箍螺釘。4.安裝工件的步驟先在軸的左端安裝卡箍,輕微擰緊卡箍螺釘(圖4-21)正文(四)中心架和跟刀架結(jié)構(gòu)及使用1.中心架結(jié)構(gòu)及應用(1)中心架結(jié)構(gòu)中心架結(jié)構(gòu)如圖4-26a所示。(2)中心架的使用1)加工細長階梯軸的外圓,如圖4-27a所示。2)加工細長軸或套筒的端面以及端部的內(nèi)孔和螺紋等,可用卡盤夾持一端,用中心架支承另一端如圖4-27b所示。正文圖4-26中心架與跟刀架的結(jié)構(gòu)a)中心架b)跟刀架c)三爪支承跟刀架1架座2架蓋3支承爪4緊固螺釘5螺母6捏手正文圖4-27中心架的應用a)中心架車臺

18、階軸b)中心架支承車端面正文2.跟刀架結(jié)構(gòu)及應用(1)跟刀架的結(jié)構(gòu)跟刀架結(jié)構(gòu)如圖4-26b所示,它主要由架座1,兩個支承爪3(支承架互相成90)以及垂直方向和側(cè)面各一個緊固螺釘4組成。(2)跟刀架的使用跟刀架主要用于細長光軸的加工,使用跟刀架需先在工件右端車削一段外圓,根據(jù)外圓調(diào)整兩個支承爪的位置和松緊,然后即可車削光軸的全長,如圖4-28所示。正文(五)心軸裝夾心軸的種類很多,常用的有錐度心軸、圓柱心軸和可脹心軸。1.錐度心軸錐度心軸如圖4-29所示2.圓柱心軸圓柱心軸如圖4-30所示正文圖4-28跟刀架的應用1工件2跟刀架3緊固螺釘正文圖4-29錐度心軸1心軸2工件正文3.脹力心軸脹力心軸

19、如圖4-31所示圖4-30圓柱心軸1工件2心軸3螺母4墊圈正文圖4-31脹力心軸1主軸2脹力心軸3工件4螺釘5拉緊螺桿正文(六)花盤及壓板、螺栓裝夾花盤是安裝在車床主軸上的一個大圓盤,其端面有許多長槽,用以穿放螺栓、壓緊工件?；ūP的端面需平整,且應與主軸軸線垂直?；ūP用于安裝形狀不對稱的工件和形狀復雜的工件。裝夾前需找正花盤端平面?；ūP主要用于形狀不對稱、加工平面對基面有平行度,或者外圓和孔軸線對基面有垂直度要求的工件。如圖4-32所示。正文圖4-32適合在花盤上安裝的零件舉例正文圖4-33在花盤上裝夾工件1平衡塊2工件3螺釘槽4螺釘5壓板6墊鐵7花盤花盤上裝夾工件如圖4-33所示正文圖4-3

20、4適合在花盤彎板上安裝的工件舉例(七)花盤-彎板裝夾如圖4-34所示適合在花盤彎板上安裝的工件舉例正文圖4-35在花盤彎板上裝夾工件1花盤2螺釘槽3平衡塊4工件5定位基面6彎板在花盤彎板上裝夾工件如圖4-35所示。正文車床通用夾具的特點及應用見表4-2。表4-2車床通用夾具的特點及應用正文表4-2車床通用夾具的特點及應用正文表4-2車床通用夾具的特點及應用正文表4-2車床通用夾具的特點及應用正文表4-2車床通用夾具的特點及應用正文表4-2車床通用夾具的特點及應用正文表4-2車床通用夾具的特點及應用正文二、常用車刀的種類與應用(一)車刀的種類常用車刀按照用途的不同,可以分為下列8類,如圖4-36

21、所示。1.直頭外圓車刀2. 45彎頭外圓車刀圖4-38所示為45彎頭右偏車刀。3. 90偏刀圖4-39所示為90右偏刀。正文圖4-36車刀種類的示意圖1直頭車刀2彎頭車刀390偏刀4螺紋車刀5端面車刀6內(nèi)圓車刀7成形車刀8車槽刀、切斷刀正文圖4-37主偏角為75粗車外圓車刀正文圖4-3845彎頭右偏車刀正文圖4-40所示為螺紋車刀。5.端面車刀圖4-41所示為端面車刀。4.螺紋車刀正文圖4-3990右偏刀a)90外圓粗車刀b)90外圓精車刀正文圖4-40螺紋車刀a)高速鋼螺紋粗車刀b)高速鋼螺紋精車刀c)硬質(zhì)合金螺紋精車刀d)硬質(zhì)合金螺紋車刀(內(nèi)螺紋)正文6.內(nèi)孔車刀圖4-42所示為內(nèi)孔車刀。

22、圖4-41端面車刀正文7.成形車刀圖4-43所示為常見的幾種成形車刀。8.切斷(或車槽)刀圖4-44所示是車槽(切斷)刀。正文圖4-42內(nèi)孔車刀a)通孔車刀b)盲孔車刀正文圖4-43成形車刀a)普通成形車刀b)棱形成形車刀c)圓形成形車刀正文圖4-44車槽(切斷)刀a)高速鋼車槽刀b)硬質(zhì)合金車槽刀正文(二)車刀的裝夾1.一般車刀的裝夾正確安裝車刀的方法如圖4-45所示。2.成形車刀(螺紋車刀)的裝夾正文三、車外圓和臺階圖4-45正確安裝車刀的方法1頂尖2刀尖3墊片正文1.車外圓車外圓是車削中最基本、最常見的加工方法。外圓車削是通過工件旋轉(zhuǎn)和車刀縱向進給運動來實現(xiàn)的。(1)工件裝夾常采用自定心

23、卡盤、單動卡盤和兩頂尖裝夾。圖4-46車外圓的車刀及應用a)尖刀車外圓b)45彎頭車刀車外圓c)右偏刀車外圓d)圓弧刀車外圓e)左偏刀車外圓f)立式車床上車大外圓正文(2)外圓車刀及應用車外圓的車刀及應用如圖4-46所示。(3)外圓車削方法根據(jù)尺寸精度和表面質(zhì)量的要求,車外圓分為粗車和精車。(4)外圓車削方法的應用不同的車削方法,獲得的尺寸公差等級和表面質(zhì)量不同。正文(5)試切作用與方法1)試切的作用。2)試切的方法。圖4-47車外圓時的試切步驟a)開車對接觸點b)向右退出車刀c)橫向進背吃刀量ap1d)縱向切削12mme)退刀、停車、度量f)如未到尺寸,再進背吃刀量ap2正文2.車臺階車臺階

24、與車外圓沒有顯著的區(qū)別,唯需兼顧外圓的尺寸和臺階的位置。根據(jù)相鄰兩圓柱直徑之差,臺階可分為低臺階(高度小于5mm)與高臺階(高度大于5mm)兩種。低臺階可用90右偏刀車外圓的同時車出臺階的端面,如圖4-47所示。高臺階一般與外圓成直角,需用右偏刀分層切削。在最后一次縱向進給后應轉(zhuǎn)為橫向退出,將臺階端面精車一次,如圖4-48所示。正文在單件生產(chǎn)時,臺階位置用鋼直尺控制,用刀尖標尺標記來確定(圖4-49a);在成批生產(chǎn)時可用樣板控制(圖4-49b)。圖4-48高臺階車削方法a)多次分層縱向車削b)末次縱向車削后,橫向退出車端面正文外圓表面形狀精度,如圖度、圓柱度,可用千分尺間接檢測或用圓度儀檢測(

25、圖1-10、圖1-11);檢測直線度時,圖4-49臺階位置的確定a)用鋼直尺控制b)用樣板控制3.外圓表面的檢測正文檢測外圓表面位置精度,如同軸度、圓跳動時,可把工件安放在振擺儀上,用百分表間接檢測(圖1-14和圖1-15)。正文圖4-50用鋼直尺和深度游標尺測量長度a)用鋼直尺測量長度b)用深度游標尺測量長度正文4.外圓表面車削實例(1)傳動軸的車削加工1)零件圖樣分析。2)傳動軸車削過程及方法見表4-3。由表4-3可知,外圓車削采用兩頂尖裝夾,因此,在車外圓之前要加工出兩端的中心孔,為車各外圓準備好定位基準(兩端中心孔)。外圓車削分兩階正文段,先粗車各外圓,再半精車外圓,車臺階端面時控制臺

26、階長度。用兩頂尖裝夾,先車一端外圓,再調(diào)頭車另一端外圓,經(jīng)過調(diào)頭,工件的旋轉(zhuǎn)軸線不變,仍是兩端中心孔的連線,因此可保證所加工出的各外圓有較高的同軸度要求。圖4-51傳動軸正文表4-3傳動軸車削過程正文表4-3傳動軸車削過程正文題的原因及預防方法見表4-4。表4-4車削外圓常見質(zhì)量問題及解決方法(2)車削外圓常見質(zhì)量問題及解決方法車削外圓柱表面時產(chǎn)生質(zhì)量問正文表4-4車削外圓常見質(zhì)量問題及解決方法正文(1)細長軸的結(jié)構(gòu)和加工特點1)剛性差。2)熱變形大。3)刀具磨損大。(2)細長軸的裝夾方法1)兩頂尖間安裝細長軸工件。5.細長軸車削2)一夾一頂裝夾細長軸工件。正文圖4-52兩頂尖裝夾細長軸正文圖

27、4-53軟爪凸帶夾細長軸正文3)一夾一拉裝夾細長軸工件。圖4-55是拉頭的結(jié)構(gòu)。正文圖4-54一夾一拉裝夾細長軸1拉頭2跟刀架支承爪3刀具正文圖4-55拉頭的結(jié)構(gòu)1工件2拉緊套3鉤爪4固定套5深溝球軸承6推力軸承7軸8螺釘9套筒正文4)使用中心架和跟刀架裝夾細長軸。 中心架的使用 跟刀架的使用:加工細長軸通常采用三爪支承跟刀架(圖4-26c)。 跟刀架的修磨 跟刀架的調(diào)整正文(3)合理選擇細長軸精車刀的幾何角度1)為減少細長軸的彎曲變形,車刀的主偏角r=8093,以減小徑向切削分力。2)為減小切削力,選擇大前角o=1530。3)車刀前面應磨有R1.53mm的斷屑槽,使切屑卷曲折斷。4)采用正的

28、刃傾角,取s=310,使切屑流向待加工表面。5)刃口表面粗糙度值要小(Ra0.4m),經(jīng)常保持鋒利,且能提高車刀壽命。正文6)刀尖圓弧半徑r0.3mm,切削刃的倒棱寬度應選得較小,約為進給量的一半(0.5f)。7)車刀的安裝。正文(4)精車細長軸切削用量的選擇1)采用YT15硬質(zhì)合金車刀,vc=6080m/min,ap=0.30.5mm,f=0.10.2mm/r。2)采用寬刃車刀進行薄屑精車細長軸工件時:vc=1.5m/min,ap=0.020.05mm,f=1214rmn/r。正文2)錐度。(5)細長軸車削中常見的質(zhì)量問題及解決辦法1)彎曲。3)中凹度。4)竹節(jié)形。5)振動波紋。正文圖4-5

29、6細長軸精車刀a)精車刀b)寬刃精車刀1硬質(zhì)合金刀片2螺釘3彈性刀夾4刀柄5滾花螺釘正文四、孔的車削車床上加工孔的方法有鉆孔、擴孔、鉸孔和車孔等。1.鉆孔用鉆頭在實體材料上加工孔的方法,稱為鉆孔。在車床上鉆孔如圖4-57所示。直柄鉆頭用鉆卡頭夾持,鉆夾頭裝于尾座套筒中(圖4-58c)。錐柄鉆頭裝在尾座套筒的錐孔中(圖4-58a),如鉆頭錐柄號數(shù)小,可加用過渡錐套(圖4-58b)。正文圖4-57在車床上鉆孔正文圖4-58鉆頭的裝夾a)錐柄鉆頭裝夾b)錐套形式c)直柄鉆頭裝夾正文圖4-59擴孔鉆及擴孔情況a)高速鋼擴孔鉆b)硬質(zhì)合金擴孔鉆c)車床擴孔情況正文用擴孔鉆或鉆頭擴大孔徑的加工方法,稱為擴

30、孔(圖4-59)。擴孔鉆有高速鋼擴孔鉆和硬質(zhì)合金擴孔鉆兩種。擴孔鉆在自動車床和鏜床上用得較多。它的主要特點是:切削不必自外緣一直到中心,這就避免了橫刃所產(chǎn)生的不良影響。由于背吃刀量小,切屑少,鉆心粗,剛性好,排屑容易,可增大切削用量。擴孔鉆的刃齒比麻花鉆多(一般有34齒),導向性好。因此,擴孔可提高生產(chǎn)率,2.擴孔改善孔的加工質(zhì)量。正文圖4-60圓錐形锪鉆及其工作情況a)60锪鉆b)120锪鉆c)锪削工作情況正文3.锪孔用锪削方法加工平底或錐形沉孔,稱锪孔。車床常用的是圓錐形锪鉆,圖4-60所示是圓錐形锪鉆及锪孔情況。正文4.鉸孔鉸孔是在擴孔或半精車孔以后,用鉸刀從孔壁上切除微量金屬層的精加工

31、方法(圖4-61)。鉸孔可達到的尺寸公差等級為IT8IT7,表面粗糙度Ra值為1.60.8m,加工余量為0.10.3mm。圖4-61鉸刀及鉸孔情況a)錐柄鉸刀b)直柄鉸刀c)小孔直柄鉸刀d)套式直柄鉸刀e)手鉸刀f)鉸孔工作情況正文(1)鉸刀如圖4-61a所示,錐柄鉸刀直徑為1032mm,直柄鉸刀(圖4-61b)直徑為620mm,小孔直柄鉸刀(圖4-61c)直徑為16mm,套式直柄鉸刀(圖4-61d)直徑為2580mm,手鉸刀(圖4-61e)為直柄,直徑為150mm,端部為四方頭,以便套上鉸杠手動切削。(2)車床鉸孔方法1)鉸刀的選擇與保管。選擇鉸刀時還需注意,鉸刀刃口必須鋒利,沒有崩刃和毛刺

32、。因此,鉸刀必須保管好,工作(刃口)部分用塑料套保護,不允許碰毛。2)調(diào)整尾座軸線和使用浮動套筒。正文3)選擇合理的鉸削用量。4)合理選用切削液。用水溶性(乳化液)切削液,孔的表面粗糙度值較小;用油類切削液,孔的表面粗糙度值次之;干鉸則表面粗糙度值最大。因此,鉸孔必須加注充分的切削液。5)鉸孔前對孔的要求。鉆擴鉸連用是孔加工的典型方法之一,多用于成批生產(chǎn),也常用于單件、小批生產(chǎn)中加工細長孔。正文5.車孔車孔是用內(nèi)孔車刀對已經(jīng)鑄出和鉆出的孔做進一步加工,目的是擴大孔徑,提高精度,降低表面粗糙度值和糾正原孔的軸線偏斜。車孔可分為粗車、半精車和精車。精車孔可達到的尺寸精度等級為IT8IT7,表面粗糙

33、度Ra值為1.60.8m。正文圖4-62車孔加工a)通孔車刀b)盲孔車刀正文1)通孔車刀。2)盲孔車刀。為了節(jié)省刀具材料和增加刀桿強度,可以把高速鋼或硬質(zhì)合金做成很小的刀頭,裝在碳鋼或合金鋼制成的刀桿上(圖4-63),在頂端或上端用螺釘緊固。內(nèi)孔車刀刀桿有車通孔的(圖4-63a)和車盲孔的(圖4-63b)兩種。車盲孔的刀桿方孔應做成斜的。根據(jù)孔徑大小及孔的深淺,內(nèi)孔車刀刀桿可做成幾組,以便加工時選擇使用。(1)車孔及內(nèi)孔車刀。正文圖4-63車孔刀桿a)通孔刀桿b)盲孔刀桿c)方形刀桿正文(2)工件裝夾根據(jù)零件結(jié)構(gòu),可采用自定心卡盤、單動卡盤、花盤和一夾一托等方法。(3)車孔切削用量車孔的切削條

34、件差,所以切削用量要比車同樣直徑的外圓低10%20%。(4)車孔孔徑保證及測量方法當批量小時,車孔可采用試切法達到孔徑尺寸公差。正文圖4-64可調(diào)節(jié)刀桿長度的車孔刀a)刀尖位于刀桿中心水平中心線b)刀尖位于刀桿上面c)可調(diào)節(jié)刀桿伸出長度d)車刀外形正文1)盡量增加刀桿的截面積。2)刀桿的伸出長度盡可能縮短。圖4-65一次裝夾中加工工件(5)車孔關(guān)鍵技術(shù)車孔的關(guān)鍵技術(shù)是解決內(nèi)孔車刀的剛性和排屑問題正文1)在一次裝夾中完成內(nèi)、外圓及端面加工。2)以內(nèi)孔為基準加工外圓與端面,以保證同軸度和垂直度。3)以外圓為基準加工內(nèi)孔,以保證同軸度和垂直度。(7)車孔的質(zhì)量分析車孔時,廢品產(chǎn)生的原因及預防措施見表

35、4-5。表4-5廢品產(chǎn)生的原因及預防措施(6)保證內(nèi)孔與外圓同軸度及與端面垂直度的方法正文表4-5廢品產(chǎn)生的原因及預防措施正文五、車端面、車槽和切斷1.車端面車削工件時,往往采用工件的端面作為測量軸向尺寸的基準,所以對其必須先進行加工。車端面所用的刀具與工件裝夾方法有關(guān)。當工件用頂尖裝夾時,使用如圖4-66a所示的端面車刀。正文圖4-66用頂尖裝夾工件車端面a)端面車刀b)半頂尖裝夾工件c)雙錐面中心孔正文當工件采用卡盤裝夾時,使用圖4-67所示的車刀車端面。圖4-67用卡盤裝夾工件車端面a)45彎頭車刀b)右偏刀(由外向中心)c)右偏刀(由中心向外)d)左偏刀正文圖4-68車大端面時鎖緊床鞍

36、正文車床上可車外槽、內(nèi)槽與端槽,如圖4-69所示。圖4-69車槽及車槽刀a)外槽b)外環(huán)形槽c)內(nèi)環(huán)形槽d)端槽2.車槽正文3.切斷切斷一般采用卡盤裝夾工件(圖4-71),切斷處應盡可能靠近卡盤。切斷刀主切削刃必須對準工件旋轉(zhuǎn)中心,高于或低于旋轉(zhuǎn)中心均會使工件中心部位形成凸臺,易損壞刀頭(圖4-72)。切斷時進給要均勻,即將切斷時需放慢進給速度,以免刀頭折斷。切斷時,工件不宜采用兩頂尖裝夾。切斷時,為了使帶孔工件不留邊緣,防止切下的工件端面留有小凸臺,可以將切斷刀的主切削刃稍微磨斜些(圖4-73)。正文圖4-70車槽刀與偏刀結(jié)構(gòu)的對比正文圖4-71在卡盤上切斷正文圖4-72切斷刀刀尖應與工件旋

37、轉(zhuǎn)中心等高a)凸臺易壓壞刀尖b)凸臺易頂壞刀尖c)正常正文六、車錐面正文圖4-73斜刃切斷刀正文圖4-74錐面配合的應用實例正文圖4-75圓錐的尺寸和參數(shù)圓錐角為:,圓錐斜角為/2,大端直徑D=d+2Ltan(/2),小端直徑d=D-2Ltan(/2), 錐度15=(D-d)/L=2tan(/2)正文圓錐面的尺寸和參數(shù)如圖4-75所示。錐面車削方法有:小滑板轉(zhuǎn)位法、尾座偏移法、寬刀法(又稱樣板刀法)和靠模法四種。1.小滑板轉(zhuǎn)位法小滑板轉(zhuǎn)位法如圖4-76所示,當內(nèi)、外錐面的圓錐角為時,將小刀架扳轉(zhuǎn)/2即可加工。正文(1)小滑板的調(diào)整一般可利用刻度轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤調(diào)整角度,通過試切逐步校正。(2)錐度的校

38、正方法用中滑板上的刻度來確定錐度,其精度不高。如果車削的工件已有樣件或標準塞規(guī),則可用百分表來校正其錐度,如圖4-77所示。先將樣板或標準塞規(guī)用兩頂尖裝夾,小滑板轉(zhuǎn)動一所需角度(=/2),刀架上裝一個百分表,其測頭與樣件垂直接觸并對準樣件水平中心,移動小滑板觀察指針擺動情況,若不動,則錐度已校好。(3)車刀刀尖位置對工件水平中心的方法車圓錐體時必須注意車刀的裝夾,務必使車刀刀尖嚴格對準工件的水平中心,否則車出的圓錐母線不正文是直線,而是雙曲線。1)當車削實心圓錐體時,可把車刀刀尖對準端面中心。2)當車圓錐孔時,可采用端面劃線的方法,如圖4-78所示。圖4-76小滑板轉(zhuǎn)位法車內(nèi)、外錐面a)車外錐

39、面b)車內(nèi)錐面正文圖4-77用百分表校正錐度的方法正文圖4-78端面劃線對準中心的方法正文圖4-79車圓錐面時控制尺寸的方法a)車圓錐體b)車圓錐孔正文(4)車錐體時尺寸控制的方法在車削過程中,當錐度已車準而大小端尺寸還未達到要求時,必須再進行車削,其背吃刀量可用以下方法控制。1)計算法。ap=ltan(/2)(4-8)圖4-80移動床鞍控制尺寸的方法a)、b)、c)車圓錐體d)、e)、f)車圓錐孔正文2)移動床鞍法。(5)錐體檢驗方法1)錐度檢驗。2)圓錐的尺寸檢驗。檢驗工件時,工件的端面位于圓錐量規(guī)臺階(或兩刻線)之間才算合格。正文圖4-81圓錐量規(guī)及其使用方法a)圓錐塞規(guī)及其使用方法b)

40、圓錐套規(guī)及其使用方法正文2.尾座偏移法尾座偏移法如圖4-82a所示,只能用來加工軸類零件或安裝在心軸上的盤套類零件的錐面。工件或心軸安裝在前、后頂尖之間,將后頂尖向前或向后偏移一定距離s,使工件回轉(zhuǎn)軸線與車床主軸軸線的夾角等于工件圓錐斜角/2,當?shù)都茏詣踊蚴謩涌v向進給時,即可車出所需的錐面。此法加工的表面粗糙度Ra值為6.31.6m。1)后頂尖偏移方法如圖4-82b所示。2)尾座偏移量的調(diào)整。3)偏移尾座法的優(yōu)缺點及其適用范圍。正文圖4-82偏移尾座車錐面a)車削方法b)尾座偏移的結(jié)構(gòu)1床身2底座3、6調(diào)節(jié)螺釘4尾座體5固定螺釘7壓板正文圖4-83用百分表偏移尾座的方法正文3.靠模法靠模裝置如

41、圖4-84所示,其底座固定在車床床鞍上,它下面的燕尾導軌與靠模體5上正文圖4-84車削錐角小于12的縱向靠模裝置1底座2錐度靠模板3絲杠4滑塊5靠模體6、7、11螺釘8掛腳9調(diào)節(jié)螺母10拉桿正文圖4-85寬刀車錐體正文4.寬刀法寬刀法如圖4-85所示,主要用于成批生產(chǎn)中車削較短的錐面。5.車圓錐時產(chǎn)生誤差的原因及預防措施車圓錐時產(chǎn)生誤差的原因及預防措施見表4-6。正文七、車成形面手柄、圓球及手輪等零件上的回轉(zhuǎn)表面,稱為成形面。成形表面的車削有雙向車削法、成形刀法和靠模法。表4-6車圓錐時產(chǎn)生誤差的原因及預防措施正文1.雙向車削法雙向車削法如圖4-86所示,先用普通尖刀按成形面形狀粗車許多臺階(

42、圖4-86a);然后用雙手控制圓弧車刀同時做縱向和橫向進給,車去臺階峰部并使之基本成形(圖4-86b);再用樣板檢驗(圖4-86c),并需經(jīng)過多次車削修正和檢驗方能符合要求。形狀合格后還需用砂紙和砂布做適當打磨。該方法加工的表面粗糙度Ra值可達12.53.2m。正文圖4-86普通車刀車成形面a)粗車臺階b)車成形面c)樣板檢驗正文2.成形刀法對于曲面形狀較短且較簡單的成形面,可以使用成形刀(樣板刀)一次車削加工成形(圖4-87)。有時為了減少成形刀的材料切除量,可先用尖刀按成形面形狀粗車許多臺階,再用成形刀精車成形。該方法的尺寸公差等級可達IT8,表面粗糙度Ra值可達6.3m,并能保證較高的互換性。圖4-87用成形刀加工的零件正文3.靠模法靠模法車成形面與靠模法車錐面的原理和方法類似,只要將圖4-84中的錐度靠模板2換成成形靠模板即可。正文1.螺紋種類及用途螺紋的應用甚廣,可做聯(lián)接、緊固、傳動和調(diào)節(jié)之用。根據(jù)牙型不同,螺紋的種類很多。常見螺紋的種類、牙型、螺距和主要用途見表4-7。八、螺紋車削正文表4-7常用螺紋的種類及主要用途正文各類螺紋,按其旋向有右旋和左旋之分;按線數(shù)有單線和多線之分。螺旋線的參數(shù)如圖4-88所示。圖4-88螺紋線的旋向及參數(shù)a)右旋螺紋b)左旋螺紋c)三線螺紋正文的夾角。(2