車床詳細(xì)結(jié)構(gòu)原理講解PPT課件

1、第第 頁頁第第 頁頁 1 第第 頁頁第第 頁頁 2 常用車刀的名稱、形狀和工作位置如圖1所示。45、75右 偏刀（由床尾向床頭方向進(jìn)給）適合加工外圓；90右偏刀適于修 正外圓和直角臺(tái)階；寬刃光刀適于精加工外圓；90端面車刀適于 加工端面；右偏刀適于加工外圓和直角臺(tái)階；內(nèi)孔車刀適于加工通 孔；內(nèi)孔端面車刀適于加工不通孔端面。 圖1 常用9種車刀的工作位置 5 10.1.1 10.1.1 車削刀具車削刀具 第第 頁頁第第 頁頁 3 6 10.1.2 10.1.2 車削加工的工藝特點(diǎn)車削加工的工藝特點(diǎn) 車削加工是應(yīng)用最為廣泛的加工工藝。其主要特點(diǎn)為： (1)易于保證各加工面之間的位置精度。車削時(shí)，工

2、件作主 運(yùn)動(dòng)繞某一固定軸回轉(zhuǎn)，各表面具有同一的回轉(zhuǎn)軸線。因此，各 加工表面的位置精度容易控制和保證。 (2)切削過程比較平穩(wěn)。一般情況下車削過程是連續(xù)進(jìn)行的， 不像銑削和刨削，在一次走刀過程中，刀齒有多次切入和切出， 產(chǎn)生沖擊。并且當(dāng)?shù)毒邘缀涡螤?、以及ap和 f 一定時(shí)，切削層的 截面尺寸穩(wěn)定不變，切削面積和切削力基本不變，故切削過程比 銑削、刨削穩(wěn)定。又由于車削的主運(yùn)動(dòng)為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，避免了慣性 力和沖擊的影響，所以車削允許采用較大的切削用量，進(jìn)行高速 切削或強(qiáng)力切削，有利于生產(chǎn)率的提高。 第第 頁頁第第 頁頁 4 車削加工特點(diǎn)車削加工特點(diǎn)3 3 7 (3) 刀具簡(jiǎn)單 車刀是機(jī)床刀具中最簡(jiǎn)單的一

3、種，制造、刃磨 和安裝都比較方便。 車削加工的經(jīng)濟(jì)精度為IT11IT7，也可達(dá)IT6；表面粗糙度Ra 值為12.50.8m。 第第 頁頁第第 頁頁 5 8 10.2 10.2 臥式車床臥式車床 在現(xiàn)代機(jī)器制造中，車床是各種金屬切削機(jī)床中應(yīng)用最多的一 種，約占金屬切削機(jī)床總數(shù)的20%35。車床中又以臥式車床應(yīng) 用最為廣泛。其特點(diǎn)是萬能性好，適用于加工一般的工件。臥式車 床的主要結(jié)構(gòu)如動(dòng)畫19所示，由床身、主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、 刀架、尾座、光杠、絲杠、后頂尖、底座和卡盤等組成。 (1)床身。是支撐車床的基礎(chǔ)部分，聯(lián)接各主要部件并保證各 部件之間有準(zhǔn)確的相對(duì)位置，床身上面有兩條相互平行的縱向?qū)к?/p>

4、， 分別來承放刀架和尾架。 10.2.1 10.2.1 臥式車床的組成臥式車床的組成 第第 頁頁第第 頁頁 6 9 動(dòng)畫19 臥式車床的主要結(jié)構(gòu) 第第 頁頁第第 頁頁 7 (2)主軸箱 。裝有主軸和主軸變速機(jī)構(gòu)。通過改變變速機(jī)構(gòu)手 柄的位置使主軸獲得各檔轉(zhuǎn)速。主軸為一空心軸，前端的內(nèi)錐面用 來安裝頂尖，外錐面可安裝卡盤等車床附件。主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)， 同時(shí)通過傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)掛輪旋轉(zhuǎn)，將運(yùn)動(dòng)傳至進(jìn)給箱。 (3)進(jìn)給箱。內(nèi)裝有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的變換機(jī)構(gòu)，用以改變進(jìn)給量或 加工螺紋的導(dǎo)程，進(jìn)給箱的作用是將主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳給光杠或絲 杠。 (4)溜板箱。車床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的操縱箱。溜板箱內(nèi)有縱橫向進(jìn)給 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、反正向

5、機(jī)構(gòu)、開合螺母機(jī)構(gòu)、快速移動(dòng)機(jī)構(gòu)、過載保護(hù) 機(jī)構(gòu)、互鎖機(jī)構(gòu)等。通過箱內(nèi)的齒輪變換，將光杠傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 變?yōu)檐嚨兜闹本€運(yùn)動(dòng)；也可操縱對(duì)開螺母，由絲杠帶動(dòng)車刀作縱向 移動(dòng)，車削螺紋。 10 第第 頁頁第第 頁頁 8 11 (5)刀架 。由大拖板、中拖板、轉(zhuǎn)盤、小拖板和方刀架組成。 用來裝夾車刀并可作縱向、橫向和斜向運(yùn)動(dòng)。 (6)尾座。支撐工件，安裝孔加工刀具，可在導(dǎo)軌上縱向移動(dòng) 并固定在所需位置上。 (7)光杠。將進(jìn)給箱的運(yùn)動(dòng)傳給溜板箱，使車刀作自動(dòng)進(jìn)給。 (8)絲杠。在車削螺紋時(shí)使車刀按要求作縱向移動(dòng)。 動(dòng) 畫 20 臥 式 車 床 的 主 要 結(jié) 構(gòu) 第第 頁頁第第 頁頁 9 10.2.2

6、10.2.2 車床的傳動(dòng)系統(tǒng)車床的傳動(dòng)系統(tǒng) C6132型臥式車床傳動(dòng)系統(tǒng)如動(dòng)畫21所示。 12 動(dòng)畫21 C6132車床傳動(dòng)系統(tǒng) 第第 頁頁第第 頁頁 10 10.2.3 10.2.3 車床常用附件車床常用附件 為了滿足各種車削工藝的需要，車床上常配備各種附件。車床 常用附件有三爪卡盤、四爪卡盤、花盤、頂尖、心軸、中心架和跟 刀架等。 13 1. 三爪卡盤 三爪卡盤是自定心夾緊裝置，用錐 齒輪傳動(dòng)(見動(dòng)畫22、視頻1)。適宜于夾 持圓形、正三角形或正六邊形等工件。 其重復(fù)定位精度高、夾持范圍大、夾緊 力大、調(diào)整方便，應(yīng)用比較廣泛 。 在裝夾較長的工件時(shí)，遠(yuǎn)離卡盤的 一端中心與車床軸心產(chǎn)生偏差，

7、因此需 用劃線盤幫助校正工件的位置。 動(dòng)畫22 三爪卡盤 第第 頁頁第第 頁頁 11 視頻1 三爪卡盤安裝 14 三爪卡盤一般有正反兩副 卡爪或一副正反都可使用的卡 爪，各爪都有編號(hào)，在裝卡爪 時(shí)應(yīng)按順序安裝。用正爪裝夾 工件時(shí)，工件的直徑不能太大， 卡爪伸出卡盤圓周一般不超過 卡爪長度的1/3，否則卡爪與 平面螺紋嚙合很少，受力時(shí)易 使卡爪上的螺紋碎裂而產(chǎn)生事 故。所以在裝夾大直徑工件時(shí) 應(yīng)盡量使用反爪。 三爪卡盤適用于裝夾大批量生產(chǎn)的中小型規(guī)則零件。 第第 頁頁第第 頁頁 12 2. 四爪卡盤 15 四爪卡盤主要用來夾持方形、橢圓或不規(guī)則形狀的工件。它四 個(gè)卡爪是用扳手分別調(diào)整的(見動(dòng)畫2

8、3、視頻2)。故不能自動(dòng)定心， 需在工件上劃線進(jìn)行找正，裝夾比較費(fèi)時(shí)。四爪卡盤夾緊力較大， 可用于夾持尺寸較大的圓形工件。 動(dòng)畫23 四爪卡盤視頻2 四爪卡盤裝夾工件 第第 頁頁第第 頁頁 13 16 3. 兩頂尖安裝工件 如視頻3所視, 頂尖的作用是定中 心、承受工件的重 量和切削力。頂尖 分前頂尖和后頂尖 兩類。 視頻3 用頂尖裝夾工件 第第 頁頁第第 頁頁 14 (1)前頂尖。 動(dòng)畫24 前頂尖動(dòng)畫25 前頂尖2 插在主軸錐孔內(nèi)與主軸一起旋轉(zhuǎn)的頂尖稱作前頂尖(見動(dòng)畫 24)。前頂尖隨工件一起轉(zhuǎn)動(dòng)，與中心孔無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，不發(fā)生摩 擦。有時(shí)為了準(zhǔn)確和方便起見，也可以在三爪自定心卡盤上夾 一段鋼

9、材，車成60代替前頂尖，如動(dòng)畫25所示。 17 第第 頁頁第第 頁頁 15 (2)頂尖。 插入車床尾座套筒內(nèi)的頂尖稱為后頂尖，有固定頂 尖（見動(dòng)畫26）和回轉(zhuǎn)頂尖（見圖2）兩種。 在高速切削時(shí)，固定頂尖與工件中心孔因滑動(dòng)摩擦而產(chǎn)生高熱， 碳鋼頂尖和高速鋼頂尖會(huì)出現(xiàn)退火現(xiàn)象。因此，目前多數(shù)使用鑲硬 質(zhì)合金的頂尖，如動(dòng)畫26(b)所示。固定頂尖定心正確、剛性好， 但工件和頂尖因滑動(dòng)摩擦，易發(fā)熱，一旦過熱就會(huì)把中心孔或 動(dòng)畫26 固定頂尖 頂尖“燒壞”。因此， 固定頂尖適用于低速加 工，且精度要求較高的 工件。 支撐細(xì)小工件時(shí)可 用反頂尖，如動(dòng)畫26(c) 所示。 18 第第 頁頁第第 頁頁 16

10、圖2 回轉(zhuǎn)頂尖 為了避免后頂尖與工件中心孔摩擦，常使用回轉(zhuǎn)頂尖(如圖2)。 回轉(zhuǎn)頂尖克服了固定頂尖的缺點(diǎn)，將頂尖與工件中心孔的滑動(dòng)摩擦 改成頂尖內(nèi)部軸承的滾動(dòng)摩擦，因此能承受很高的旋轉(zhuǎn)速度，目前 應(yīng)用很廣。但回轉(zhuǎn)頂尖存在一定的裝配累積誤差，尤其當(dāng)滾動(dòng)軸承 磨損后，會(huì)使頂尖產(chǎn)生徑向擺動(dòng)，從而降低加工精度。 19 第第 頁頁第第 頁頁 17 (3)工件的傳動(dòng) 。工件由插在主軸和尾座錐孔內(nèi)的頂尖支持并 定位后，由安裝在主軸上的撥盤通過雞心夾頭帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。雞心夾 頭的一端裝有方頭螺釘，用來緊固工件(見動(dòng)畫27、視頻4)。 20 動(dòng)畫27 用雞心夾頭傳動(dòng)工件視頻4 用雞心夾頭傳動(dòng)工件 第第 頁頁第第 頁頁

11、 18 動(dòng)畫28 用三爪自定心卡盤代替撥盤 有時(shí)也可用三爪自定心卡盤代替撥盤，如動(dòng)畫28所示。 21 第第 頁頁第第 頁頁 19 4. 一夾一頂安裝工件 對(duì)于質(zhì)量較大，或加工余量較大的工件，可采取前端用卡盤 夾緊，后端用后頂尖頂住的裝夾方法(見視頻5)。為了防止工件軸 向竄動(dòng)，可在卡盤內(nèi)增加一個(gè)限位支撐，即軸向定位,見動(dòng)畫29(a) 和視頻4；也可利用工件上的臺(tái)階定位，見動(dòng)畫29(b)。 動(dòng)畫29 一夾一頂安裝工件 視頻5 一夾一頂安裝工件 22 第第 頁頁第第 頁頁 20 5.用反向頂尖不停機(jī)裝夾工件 對(duì)于直徑小于50mm，長度和最小直徑比小于12的軸類零件， 精度要求不高，外圓車削后還須磨

12、削，則可采用反向頂尖不停機(jī)裝 夾工件，如動(dòng)畫30所示。 動(dòng)畫30 反向頂尖與活頂尖裝夾工件 23 第第 頁頁第第 頁頁 21 反向頂尖的錐孔孔徑直徑應(yīng)比裝夾工件外圓大78mm，圓錐 斜角為1520，裝夾時(shí)，要求較高的同軸度，以保證定位精度。 反向頂尖的材料可用T7、T8，淬火硬度至4045HRC。 反向頂尖的優(yōu)點(diǎn)是可以不停機(jī)裝夾工件，生產(chǎn)效率高，但反向 頂尖裝夾是靠反向頂尖和回轉(zhuǎn)頂尖的摩擦力來帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)的，車 削時(shí)必須注意后頂尖應(yīng)頂緊，否則易產(chǎn)生滑動(dòng)，造成打刀。 24 第第 頁頁第第 頁頁 22 6 心軸安裝 心軸安裝是以工件內(nèi)孔為基準(zhǔn)保證零件加工的位置精度，中小 型的套、帶輪等零件，一般可

13、用心軸安裝。 (1)實(shí)體心軸。有不帶臺(tái)階和帶臺(tái)階兩種。不帶臺(tái)階的實(shí)體心 軸有1:10001:5000的錐度，又稱小錐度心軸，如動(dòng)畫31(a)所示。 其特點(diǎn)是制造容易，加工出的零件精度較高。缺點(diǎn)是軸向無法定位， 承受切削力小，裝卸不太方便。臺(tái)階式心軸，如動(dòng)畫31(b)所示，其 圓柱部分和零件保持較小的間隙配合，工件靠螺母來壓緊，一次可 夾多個(gè)零件，但加工精度較低。如果裝上快換墊圈，裝卸工作就會(huì) 很方便。 (2)脹力心軸。是靠材料彈性變形所產(chǎn)生的脹力來固定工件， 其制造簡(jiǎn)單，裝卸方便，精度較高，應(yīng)用很廣泛，見動(dòng)畫31(c)。 25 第第 頁頁第第 頁頁 23 動(dòng)畫31 各種常用心軸 用心軸裝夾工件

14、裝卸方便，且加工容易達(dá)到技術(shù)要求(見視頻 5)。但遇到外圓較大，內(nèi)孔較小，定位長度較短的工件時(shí)，建議 不要采用心軸安裝，而考慮以外圓為基準(zhǔn)的安裝方法。 視頻6 用心軸裝夾工件 26 第第 頁頁第第 頁頁 24 花盤裝夾常用于裝夾形狀復(fù)雜的工件,見動(dòng)畫32、視頻6。在花 盤上裝夾工件時(shí)，找正加工位置比較費(fèi)時(shí)。另外還要用平衡鐵或彎 板等平衡工件，以防止工件在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。花盤裝夾工藝見動(dòng) 畫32、視頻6。 7. 花盤裝夾 動(dòng)畫32 花盤裝夾視頻7 花盤裝夾工件 27 第第 頁頁第第 頁頁 25 8. 中心架 動(dòng)畫34 利用中心架車端面 動(dòng)畫33 利用中心架車階梯軸 中心架是固定在床身導(dǎo)軌上的，用

15、以車削有臺(tái)階或需要調(diào)頭車 削的細(xì)長軸，以增加軸的剛度，避免加工時(shí)由于剛度不夠而產(chǎn)生形 狀誤差，見動(dòng)畫33、視頻7 。中心架也可用來車削細(xì)長軸的端面， 以增加軸的剛度，見動(dòng)畫34。 28 第第 頁頁第第 頁頁 26 跟刀架裝在車床刀架的大拖板上，與整個(gè)刀架一起移動(dòng)，用來 車削細(xì)長的光軸，以增加軸的剛度，避免加工時(shí)由于剛度不夠而產(chǎn) 生形狀誤差，見動(dòng)畫35和視頻7。 9. 跟刀架 動(dòng)畫35 雞心夾頭和跟刀架傳動(dòng)視頻8 中心架和跟刀架 29 第第 頁頁第第 頁頁 27 10.310.3車削加工基本方法車削加工基本方法 車削加工最基本的就是車削外圓。車外圓常須經(jīng)過粗車和精車 兩個(gè)步驟。粗車的目的是盡快地

16、從毛坯上切去大部分加工余量，使 工件接近最后形狀和尺寸。為了保護(hù)刀刃，提高刀具的耐用度，減 少基本工藝時(shí)間，粗車時(shí)第一刀的被吃刀量應(yīng)盡量取得大些。并盡 可能將粗車余量在一次或兩次進(jìn)給中切去。切鑄件、鍛件時(shí)，因表 面有硬皮，可先車端面，或者先倒角，然后選擇大于硬皮厚度的吃 刀量，以免刀刃被硬皮過快磨損。 粗車時(shí)在機(jī)床及刀具的強(qiáng)度及工件剛度許可的情況下，進(jìn)給量 也應(yīng)盡量取大一些(0.31.2mm/r)，切削速度采用中等或中等偏低 的，以提高生產(chǎn)率及刀具的耐用度。 10.3.1 10.3.1 車削外圓車削外圓 30 第第 頁頁第第 頁頁 28 精車時(shí)主要考慮保證加工精度和表面粗糙度的要求，一般采用

17、較小的被吃刀量和進(jìn)給量，采用較高的切削速度。 (1) 正確安裝工件。即應(yīng)使工件軸線與車床主軸軸線重合。同 時(shí)工件應(yīng)盡量夾緊。 (2) 正確安裝車刀。即刀尖應(yīng)與工件回轉(zhuǎn)軸線等高。車刀刀桿 應(yīng)與車床軸線垂直。車刀在方刀架伸出的長度，一般以刀體高度的 1.52倍為宜。刀桿下墊片應(yīng)平整，且以少為宜。 (3)機(jī)床調(diào)整。用變速手柄調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速和刀架進(jìn)給量。 (4)試切。通過試切來確定被吃刀量，以準(zhǔn)確控制尺寸。 (5)車削外圓。 車削外圓的步驟如下： 31 第第 頁頁第第 頁頁 29 車削端面時(shí)，常用彎頭車刀或偏刀，如動(dòng)畫3638所示。車刀 安裝時(shí)，刀尖應(yīng)對(duì)準(zhǔn)工件中心，不然車出的端面中心會(huì)留有凸臺(tái)。 10.

18、3.2 10.3.2 車削端面車削端面 動(dòng)畫36彎頭車刀車端面 動(dòng)畫37偏刀車端面動(dòng)畫38偏刀精車端面 32 第第 頁頁第第 頁頁 30 10.3.3 10.3.3 車削錐面車削錐面 錐面分外錐面和內(nèi)錐面兩種。錐面車削的方法有： 1. 寬刀法（又稱樣板刀法，見動(dòng)畫39) 這種方法僅適用于車削較短的內(nèi)、外圓錐面。優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高， 能加工任意角度的圓錐面。缺點(diǎn)是加工的圓錐面長度較小，且要求 機(jī)床與工件系統(tǒng)有較好的剛度。 動(dòng)畫39 寬刀法車圓錐 33 第第 頁頁第第 頁頁 31 2.轉(zhuǎn)動(dòng)小拖板法（又稱轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板法）（動(dòng)畫40、視頻8） 將刀架小拖板繞轉(zhuǎn)盤軸線轉(zhuǎn)角（為錐面的斜角）,然后用螺 釘緊固。加

19、工時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)小拖板手柄，使車刀沿錐面的母線移動(dòng)，即 可加工出所需的圓錐面。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)整方便，操作簡(jiǎn)單， 可以加工斜角為任意大小的內(nèi)外圓錐面，因而應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)是所 切圓錐面的長度受小拖板行程長度的限制，且不能自動(dòng)進(jìn)給。 動(dòng)畫40 轉(zhuǎn)動(dòng)小拖板法車圓錐視頻9 轉(zhuǎn)動(dòng)小拖板法車圓錐 34 第第 頁頁第第 頁頁 32 3.偏移尾座法（見動(dòng)畫41、視頻9） 長度較大，錐度又較小的圓錐體工件，可將工件裝夾在兩頂尖 之間，將尾座頂尖偏移一個(gè)距離S，使工件的旋轉(zhuǎn)軸線與機(jī)床主軸 軸線相交一個(gè)角，利用車刀的縱向進(jìn)給，車出所需的圓錐面。 動(dòng)畫41 偏移尾座法車圓錐 這種方法的優(yōu)點(diǎn)是能自動(dòng) 進(jìn)給車削較長的圓錐面，

20、加工 表面粗糙度小。缺點(diǎn)是不能加 工錐孔和錐角很大的圓錐面 （一般8），而且精確調(diào) 整尾座偏移量較費(fèi)時(shí)。根據(jù)動(dòng) 畫41，可以方便地計(jì)算出尾座 偏移量和錐角的關(guān)系。 35 第第 頁頁第第 頁頁 33 視頻10 偏移尾座法車削圓錐 36 第第 頁頁第第 頁頁 34 4.4.靠模板法（動(dòng)畫靠模板法（動(dòng)畫4242） 對(duì)于長度較大，精度要求較高的圓錐體，一般采用靠模法車削。 靠模裝置能使車刀在作縱向進(jìn)給的同時(shí)，還作橫向進(jìn)給，從而使車 刀的移動(dòng)軌跡與被加工零件的圓錐母線平行。 動(dòng)畫42 靠模法車圓錐 模體燕尾槽滑動(dòng)配合?？磕ｓw裝 有錐度靠模，可繞中心旋轉(zhuǎn)與工 件軸線交成所需的圓錐半角(/2)。 滑塊與中拖

21、板絲杠相聯(lián)接，可沿 錐度靠模自由滑動(dòng)。當(dāng)床鞍作縱 向移動(dòng)時(shí)，中拖板就沿靠模斜度 作橫向進(jìn)給。車刀就合成為斜進(jìn) 給運(yùn)動(dòng)。 在車削中，底座固定在車床床鞍上，其下面的燕尾槽導(dǎo)軌和靠 37 第第 頁頁第第 頁頁 35 10.3.4 10.3.4 車成形面車成形面 車手柄、手輪等表面輪廓為曲面的零件稱為成形面加工。可采 用雙手控制法、成形刀法或靠模法等方法加工。 圖3 單球手柄 1. 雙手控制法 單件或小批生產(chǎn)，且精度要求不高的工件，可采用雙手控制法 車削。以單球手柄車削為例(見圖3)。 38 第第 頁頁第第 頁頁 36 1)1)計(jì)算圓球部分長度計(jì)算圓球部分長度 ） 22 ( 2 1 dDDL 車削圓球

22、前要將圓球部分的長度和直徑以及柄部直徑按動(dòng)畫43 所示車好。圓球部分的長度L計(jì)算如下： 式中：L圓球部分長度(mm)； D圓球直徑(mm); d柄部直徑(mm)。 動(dòng)畫43 車圓球外圓及車槽 39 第第 頁頁第第 頁頁 37 2)2)車圓球具體操作方法車圓球具體操作方法 (1)確定圓球中心位置。車圓球前要用鋼尺量出圓球的中心， 并用車刀刻線痕，以保證車圓球時(shí)左右半球?qū)ΨQ。 (2)減少車圓球時(shí)的車削余量。一般用45車刀先在圓球外緣 圓的兩端倒角，見動(dòng)畫44。 動(dòng)畫44 車外圓球兩端倒角 (3) 操作時(shí)用雙手同時(shí) 移動(dòng)中、小拖板。 車圓球方法如視頻45所 示， 通過縱、橫向的合成運(yùn) 動(dòng)車出球面形狀

23、。 40 第第 頁頁第第 頁頁 38 動(dòng)畫45 雙手控制法車圓球 41 第第 頁頁第第 頁頁 39 視頻11 用雙手控制法車圓球 42 第第 頁頁第第 頁頁 40 2. 2. 用成形刀車削成形面用成形刀車削成形面 把刀刃磨得與工件表面形狀相同的車刀叫做成形刀(或稱樣板 刀)。生產(chǎn)數(shù)量較多的成形面工件，一般用成形刀車削。動(dòng)畫45、46 為普通成形刀切削工件的情況。 動(dòng)畫45 普通成形刀車削型面動(dòng)畫46 普通成形車刀車槽 43 第第 頁頁第第 頁頁 41 3. 靠模法車成形面 靠模法車成形面是一種可 采用自動(dòng)化加工的方法，適合 于成批生產(chǎn)。動(dòng)畫47是用靠板 靠模車成形面的方法。 該方法與靠模車削圓

24、錐方 法基本相同。這種方法操作方 便，成形面準(zhǔn)確，質(zhì)量穩(wěn)定， 生產(chǎn)效率高。但這種方法只能 加工成形面曲面變化比不大的 工件。 動(dòng)畫47 靠板靠模車削成形面 44 第第 頁頁第第 頁頁 42 10.4.1 10.4.1 概述（視頻概述（視頻12 12） 螺紋的應(yīng)用非常廣泛，根據(jù)用途可分為兩大類： (1)聯(lián)接螺紋。用于固定聯(lián)接，如螺栓、螺釘螺紋等。 (2)傳動(dòng)螺紋。用于傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)，如機(jī)床絲杠螺紋。 螺紋的牙形有三角形、梯形形和方牙形等幾種形狀(見圖4) 。三角 形螺紋主要用作聯(lián)接，梯形、方牙形螺紋主要用作傳動(dòng)。 10.4 10.4 螺紋加工螺紋加工 圖4 螺紋的牙形 視 頻 12 螺 紋 概

25、述 45 第第 頁頁第第 頁頁 43 10.4.2 10.4.2 螺紋的幾何要素螺紋的幾何要素 螺紋總是成對(duì)使用的，為了獲得最佳精度的內(nèi)外螺紋配合必須 具備五個(gè)基本要素（見圖5）。 圖5 螺紋的幾何要素 (1)大徑(d或D )。外螺紋的牙 頂直徑或內(nèi)螺紋的牙底直徑。其 中小寫字母表示外螺紋，大寫字 母表示內(nèi)螺紋(以下均同)。 (2)小徑(d1或D1)。外螺紋的 牙底直徑或內(nèi)螺紋的牙頂直徑。 (3)中徑(d2或D2)。軸向剖面 內(nèi)，牙厚等于牙間距的圓柱直徑。 46 第第 頁頁第第 頁頁 44 10.4.3 10.4.3 車削螺紋車削螺紋 車削是最常用的螺紋加工方法。在車螺紋 中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

26、(1)牙形角的保證。取決于車刀的刃磨和 安裝(見圖6)。普通公制螺紋車刀刀尖角應(yīng)為 60，車刀前角0。安裝螺紋車刀時(shí)，應(yīng) 使刀尖與工件軸線等高，刀頭中心線應(yīng)與工件 軸線垂直，可用角度樣板對(duì)刀。 (4)螺距(P )。相鄰兩螺紋牙平行側(cè)面間的軸向距離。 (5)牙形半角(/2)。軸向剖面內(nèi)，螺紋牙形的一條側(cè)邊與螺紋 軸線的垂線間的夾角。普通螺紋的/230。 中徑、螺距和牙形半角對(duì)螺紋的配合精度影響最大，稱為螺紋 三要素。 圖6 螺紋的刃磨角度 47 第第 頁頁第第 頁頁 45 圖7 車螺紋的進(jìn)給系統(tǒng) (2)螺距P的保證。為了獲得準(zhǔn)確的螺距，必須用絲杠帶動(dòng)刀架 進(jìn)給，使工件每轉(zhuǎn)一周，刀具移動(dòng)的距離等于

27、工件的螺距。此時(shí)， 主軸至絲杠的傳動(dòng)路線如圖7所示。由圖可見，更換交換齒輪或改 變進(jìn)給箱手柄位置，即可改變絲杠的轉(zhuǎn)速，從而車出不同螺距的螺 紋。 (3)中徑d2或D2 的保證。螺紋的中徑 是靠控制多次進(jìn)刀的 總被吃刀量來保證的， 并用螺紋量規(guī)等進(jìn)行 檢驗(yàn)。 48 第第 頁頁第第 頁頁 46 視頻13 車螺紋 49 第第 頁頁第第 頁頁 47 10.4.4 10.4.4 銑削螺紋（視頻銑削螺紋（視頻1414） 用成形銑刀在銑床上銑削螺紋的方法稱為銑削螺紋，為了獲得 正確的螺紋牙型，必須把縱向工作臺(tái)相對(duì)于刀具轉(zhuǎn)過一個(gè)工件的螺 旋升角。銑削時(shí)工件緩慢旋轉(zhuǎn)，當(dāng)工件轉(zhuǎn)過一圈時(shí)，銑刀縱向進(jìn) 給等于工件的螺

28、距。銑削比車削生 產(chǎn)率高，但精度低，可達(dá)IT5IT9， Ra= 6.33.2m。適用加工大直徑大 螺距普通外螺紋，以及梯形螺紋、 模數(shù)蝸桿螺紋。 若將數(shù)把硬質(zhì)合金車刀裝在特殊 的刀盤上所構(gòu)成的螺紋銑刀稱為旋 風(fēng)銑刀。銑削時(shí)工件緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，刀 盤高速轉(zhuǎn)動(dòng)，并沿工件軸線進(jìn)給。 視頻14 銑削螺紋 50 第第 頁頁第第 頁頁 48 銑削螺紋具有如下優(yōu)點(diǎn)： 當(dāng)工件每轉(zhuǎn)一周，刀向前移動(dòng)一個(gè)工件螺距。刀盤上的旋轉(zhuǎn)中 心與工件的旋轉(zhuǎn)中心有一個(gè)偏心距，刀作間歇性切削，只需一次走 刀便可完成一個(gè)完整的螺紋，生產(chǎn)率高。 可加工所有材料；可加工具有相同螺距的任意螺紋直徑；可 在盲孔和通孔中操作；可以加工任意配合、公差

29、或位置要求的螺紋； 可以采用高的切削速度和大的進(jìn)給，加工時(shí)間更短 ；對(duì)于難于定 位的工件的大尺寸螺紋加工效率高；同種刀片可以用于加工右旋螺 紋，也可以加工左旋螺紋；一種刀桿可以用來于加工外圓螺紋，也 可以用來加工內(nèi)圓螺紋 51 第第 頁頁第第 頁頁 49 10.4.5 10.4.5 梳削螺紋（視頻梳削螺紋（視頻15 15） 視頻15 梳削螺紋 在大量生產(chǎn)中，為了提高生產(chǎn)率，常用棱形或圓形梳刀代替車 刀進(jìn)行加工。螺紋梳刀實(shí)質(zhì)上是多齒的螺紋車刀的組合。由于梳刀 有主偏角，各齒依次增加切削深度，只要一次走刀，便可加工出全 部螺紋。這種方法生產(chǎn)率高，但精 度低，可達(dá)IT5級(jí)， Ra=3.2m。用 螺紋

30、梳刀加工多頭螺紋時(shí)，一次走 刀便能全部成形，生產(chǎn)率高，但制 造較為困難。螺紋梳刀實(shí)質(zhì)上是多 齒的螺紋車刀，一般有68個(gè)齒， 分為切削與校準(zhǔn)兩部分。 52 第第 頁頁第第 頁頁 50 10.4.6 10.4.6 磨削螺紋（視頻磨削螺紋（視頻16 16） 螺紋磨削是用螺紋磨床對(duì)淬硬工件的螺紋進(jìn)行精加工的主要方 法。通過螺紋磨削可獲得精密的導(dǎo)程（螺距）精度、高品位的表面 質(zhì)量，并能提高螺紋的疲勞強(qiáng)度和工作壽命。螺紋磨削主要用于加 工精密絲杠、滾珠螺母、各類螺紋刀具和量具，如螺紋銑刀、螺紋 梳刀、螺紋拉刀、絲錐、板牙、軋輥、螺紋量規(guī)等。螺紋磨削 的方法根據(jù)砂輪形式和吃刀方式有下面幾種： 螺紋磨削 單線

31、 砂輪 縱向磨削 切入磨削 外螺紋單向磨削和雙向磨削 內(nèi)螺紋單向磨削和雙向磨削 多線 砂輪 縱向磨削 切入磨削 無心磨削 53 第第 頁頁第第 頁頁 51 單線砂輪縱向進(jìn)給和 多線砂輪縱向進(jìn)給 單線砂輪縱向進(jìn)給的磨削方法，適用于各種不同螺紋升角、不 同齒形、不同長徑比的螺紋工件，機(jī)床調(diào)整與砂輪維修較方便，由 于徑向切削力小、工件散熱條件好、加工精度高，加工梯形螺紋絲 杠可達(dá)到3級(jí)（JB28861992）最高精度，表面粗糙度為Ra0.4 0.2m。適用于加工各種精密螺紋和滾珠絲杠副，但生產(chǎn)率低于多 線砂輪磨削。 多線砂輪縱向進(jìn)給磨削方法適用于成批生產(chǎn)的簡(jiǎn)單齒形，較低 精度的螺紋等工件。由于多線砂

32、輪各梳齒均參加切削，可在一次走 刀中完成對(duì)工件的磨削，生產(chǎn)率較高。砂輪的修整成形較困難，大 螺距和大螺旋升角的螺紋以及對(duì)齒形精度要求高的螺紋不宜采用。 多線砂輪切入進(jìn)給磨削方法，適用于加工小螺距、小螺旋升角、 低精度和短粗螺紋工件，使用這種方法對(duì)螺紋磨床的砂輪主軸和工 件安裝定位系統(tǒng)的剛性要求較高。 54 第第 頁頁第第 頁頁 52 視頻16 磨削螺紋 單向磨削為工作臺(tái)向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行磨削，走刀完畢砂輪 快退，工作臺(tái)空程快速返回原位，再進(jìn)行第二次磨削。 雙向磨削為工作臺(tái)往復(fù)行程均進(jìn)行磨削。雙向磨削的空程時(shí)間 短，生產(chǎn)率較高。 有些無大臺(tái)階的低精度短螺桿，在成批生產(chǎn)中，可采用無心磨 削的方法

33、，見動(dòng)畫48。 動(dòng)畫48 無心磨削螺紋 55 第第 頁頁第第 頁頁 53 10.5 10.5 其他車床簡(jiǎn)介其他車床簡(jiǎn)介 在生產(chǎn)上，除臥式車床（普通車床）以外，常用的還有六角車 床、立式車床、自動(dòng)車床、數(shù)控車床等。 10.5.1 10.5.1 六角車床六角車床( (轉(zhuǎn)塔車床）轉(zhuǎn)塔車床） 1.六角車床結(jié)構(gòu) 六角車床也稱轉(zhuǎn)塔車床,有六工位轉(zhuǎn)塔刀架。轉(zhuǎn)塔刀架軸線垂直 于機(jī)床主軸，可沿導(dǎo)軌作縱向運(yùn)動(dòng)，見動(dòng)畫49和視頻17。多有前、 后刀架可作縱、橫移動(dòng)。轉(zhuǎn)塔刀架各刀具均按加工順序預(yù)調(diào)好，切 削一次后，刀架退回并轉(zhuǎn)位，再用另一把刀切削，故可在一次裝夾 中，完成較復(fù)雜的加工。用可調(diào)擋塊控制刀具行程終點(diǎn)位置。

34、轉(zhuǎn)塔 刀架和橫刀架適當(dāng)調(diào)整可以聯(lián)合切削。 56 第第 頁頁第第 頁頁 54 動(dòng)畫49 六角車床 57 第第 頁頁第第 頁頁 55 視頻17 六角車床 58 第第 頁頁第第 頁頁 56 2.六角車床加工其特點(diǎn)是 (1)能實(shí)現(xiàn)多刀切削、工序集中。加工效率比一般臥式車床高 23倍。 (2)刀架縱、橫進(jìn)給均設(shè)有撞停定程裝置，自動(dòng)控制工件尺寸， 保證成批工件尺寸的一致性。 (3)機(jī)床剛性好，可滿足多刀架復(fù)合切削和多刀刃切削的要求。 (4)主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)及進(jìn)給量級(jí)數(shù)均比臥式車床少，能滿足批量 生產(chǎn)要求。 (5)部分操作（預(yù)選變速、改變進(jìn)給量等）自動(dòng)化，或整機(jī)半 自動(dòng)化和自動(dòng)化操作，為一人多機(jī)和納入自動(dòng)線提供

35、了條件。 59 第第 頁頁第第 頁頁 57 1.立式車床概述 立式車床在結(jié)構(gòu)布局上的特點(diǎn)是主軸垂直布置并有一個(gè)很大 的圓形工作臺(tái)。工作臺(tái)面水平位置對(duì)裝夾、找正笨重工件較方便。 因此，立式車床適用于加工直徑大、軸向尺寸相對(duì)較小、高度與 直徑比為0.320.8、形狀復(fù)雜的大型和重型工件，如各種機(jī)架、 體殼類等零件，是氣輪機(jī)、水輪機(jī)、重型電機(jī)、礦山冶金等重型 機(jī)械制造不可缺少的設(shè)備，一般機(jī)械制造使用也很普遍，加工范 圍較大。如動(dòng)畫50、視頻18所示。 10.5.2 10.5.2 立式車床立式車床 60 第第 頁頁第第 頁頁 58 2.立式車床加工特點(diǎn) 立式車床可以進(jìn)行內(nèi)、外圓柱面、圓錐面、端面、溝槽

36、、 切斷以及鉆、擴(kuò)、鏜和鉸孔等加工，也可借助于附加裝置車螺 紋、車球面、仿形、銑削和磨削等。立式車床通常用于單件小 批生產(chǎn)，一般加工精度IT8，精密可達(dá)IT7。 3.立式車床的類型 根據(jù)立柱的數(shù)目可分為單柱立式車床和雙柱立式車床。單 柱立式車床是輕型立式車床，剛度沒有雙柱立式車床好。根據(jù) 橫梁是否固定可分為橫梁固定式和橫梁升降式，后者加工范圍 較大。 61 第第 頁頁第第 頁頁 59 視頻18 立式車床 62 第第 頁頁第第 頁頁 60 動(dòng)畫50 立式車床 63 第第 頁頁第第 頁頁 61 10.5.3 10.5.3 重型臥式車床重型臥式車床 重型臥式車床基本上與 一般臥式車床結(jié)構(gòu)相似(見視 頻19) ，由于重型臥式車床載 荷重，故重型臥式車床采用 機(jī)動(dòng)中心架。其導(dǎo)軌布置要 適宜于中心架、尾座和刀架 移動(dòng)的需要。 視頻19 重型臥式車床 64 第第 頁頁第第 頁頁 62 10.5.4 10.5.4 落地車床落地車床 65 1