第二章金屬切削加工方法與設(shè)備

1、機(jī)械制造技術(shù)主講教師：XXX第一節(jié) 金屬切削機(jī)床的基本知識第二節(jié) 車削加工第一節(jié) 金屬切削機(jī)床的基本知識金屬切削機(jī)床，是采用切削加工、特種加工等方法將金屬毛坯（或半成品）的多余金屬去除，制成機(jī)械零件的一種機(jī)器。又稱“工作母機(jī)”或“工具機(jī)”，簡稱為機(jī)床。一、金屬切削機(jī)床的分類第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備類別車床鉆床鏜床磨床齒輪加工機(jī)床螺紋加工機(jī)床銑床刨床拉床電加工機(jī)床切斷機(jī)床其它機(jī)床代號CZTM2M3MYSXBLDGQ讀音車 鉆 鏜 磨2磨3磨牙絲銑 刨 拉電割其第一節(jié) 金屬切削機(jī)床的基本知識1.按照機(jī)床工藝范圍的寬窄(通用性程度)：通用機(jī)床、專門化機(jī)床、專用機(jī)床。2.按照機(jī)床自動化程度：手動

2、、機(jī)動、半自動、自動機(jī)床。3.按照機(jī)床重量和尺寸：儀表機(jī)床、中型、大型、重型機(jī)床。4.按照機(jī)床加工精度：普通精度、精密精度、高精度。5.按照機(jī)床主要工作部件的多少：單軸、多軸機(jī)床或單刀、多刀機(jī)床。6.按照工作原理：多刀半自動車床、多軸自動車床、高精度外圓磨床。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第一節(jié) 金屬切削機(jī)床的基本知識二、機(jī)床型號的編制方法機(jī)床的型號是一個代號，用以表示機(jī)床的類型、主要技術(shù)參數(shù)、使用及結(jié)構(gòu)特性等。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第一節(jié) 金屬切削機(jī)床的基本知識二、機(jī)床型號的編制方法如上圖所示：“（）”內(nèi)的代號或數(shù)字，若無內(nèi)容則不表示；若有內(nèi)容時應(yīng)不帶括號；有“O”符號者為大寫的漢語

3、拼音字母；有“”符號者為阿拉伯?dāng)?shù)字。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第一節(jié) 金屬切削機(jī)床的基本知識二、機(jī)床型號的編制方法1.機(jī)床類、組、系的劃分及其代號（1）機(jī)床類別代號第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備類別車床鉆床鏜床磨床齒輪加工機(jī)床螺紋加工機(jī)床銑床刨床拉床電加工機(jī)床切斷機(jī)床其它機(jī)床代號CZTM2M3MYSXBLDGQ讀音車 鉆 鏜 磨2磨3磨牙絲銑 刨 拉電割其第一節(jié) 金屬切削機(jī)床的基本知識（2）機(jī)床組、系別代號(如表所示表金屬切削機(jī)床的類、組劃分)。在一類機(jī)床中，主要布局或使用范圍基本相同的機(jī)床，即為同一組。在同一組機(jī)床中主參數(shù)含義相同，刀具和工件的相對運(yùn)動特點(diǎn)基本相同，基本結(jié)構(gòu)和布局形式相同

4、，即劃為同一系。每類機(jī)床分10組(從09組)，每組又分10系(從09型)。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第一節(jié) 金屬切削機(jī)床的基本知識二、機(jī)床型號的編制方法2. 機(jī)床的通用特性代號和結(jié)構(gòu)特性代號（1）通用特性代號第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備通用特性代號通用特性代號高精度G輕 型Q精 密M加重型C自 動Z簡 式J半自動B柔性加工單元R數(shù)字程序控制K數(shù)顯X自動換刀H高速S仿 形F萬 能W第一節(jié) 金屬切削機(jī)床的基本知識二、機(jī)床型號的編制方法（2）結(jié)構(gòu)特性代號區(qū)別主參數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的機(jī)床，在型號中用漢語拼音區(qū)分。通用特性代號已用的字母及字母“I”、“O”不能用。例：CA6140型普通車床3.主要參

5、數(shù)代號和設(shè)計(jì)順序號(如表所示常用機(jī)床組、系代號及主參數(shù))代表機(jī)床規(guī)格大小的一種參數(shù)，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，常用 主參數(shù)的折算值（1/10或1/100）來表示。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第一節(jié) 金屬切削機(jī)床的基本知識第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備折算系數(shù)為1拉床以額定拉力為主參數(shù)的數(shù)的鉆床以最大鉆孔直徑為主參數(shù)的自動機(jī)床以最大棒料直徑為主參101折算系數(shù)為絕大多數(shù)鏜床和磨床參數(shù)的立式和臥式銑床以工作臺工件寬度為主機(jī)床數(shù)的絕大多數(shù)齒輪加工以最大工件直徑為主參直徑為主參數(shù)的車床以床身上最大工件回轉(zhuǎn)1001折算系數(shù)為龍門銑床的主參數(shù)數(shù)大型的立式車床的主參第一節(jié) 金屬切削機(jī)床的基本知識二、機(jī)床型號的編制

6、方法4.主軸數(shù)和第二主參數(shù)的表示方法對于多軸車床、多軸鉆床等機(jī)床，其主軸數(shù)應(yīng)以實(shí)際數(shù)值標(biāo)于型號中主參數(shù)之后，并用“”分開，讀作“乘”。第二個主參數(shù)一般不予表示，如有特殊情況，需在型號中表示時，應(yīng)按一定手續(xù)審批。5.機(jī)床的重大改進(jìn)順序號用字母“A、B、C ”表示，附機(jī)床型號末尾，以示區(qū)別。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第一節(jié) 金屬切削機(jī)床的基本知識二、機(jī)床型號的編制方法6.其他特性代號及其表示方法其他特性代號主要用以反映各類機(jī)床的特性，如：對一般機(jī)床，可反映同一型號機(jī)床的變型；對于數(shù)控機(jī)床，可用來反映不同的控制系統(tǒng)等；對于加工中心可用來反映控制系統(tǒng)、自動交換主軸頭、自動交換工作臺等。其他特性代號

7、在改進(jìn)序號之后，用漢語拼音或阿拉伯?dāng)?shù)字表示，并用“”分開，讀作“之”。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第一節(jié) 金屬切削機(jī)床的基本知識二、機(jī)床型號的編制方法7.企業(yè)代號及其表示方法企業(yè)代號包括機(jī)床生產(chǎn)廠和機(jī)床研究單位代號。用“一”與前面代號分開，讀作“至”。例：第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備 C A 6 1 4 0機(jī)床類別代號（車床類）機(jī)床特性代號（結(jié)構(gòu)特性）機(jī)床組別代號（落地及臥式車床組）機(jī)床系別代號（臥式車床系）機(jī)床主參數(shù)代號（最大車削直徑400mm）第一節(jié) 金屬切削機(jī)床的基本知識C21506：最大棒料直徑為50mm的六軸棒料自動車床。MB8240/1：最大回轉(zhuǎn)直徑為400mm的半自動曲軸磨床

8、的第一種變型。T4163A：工作臺面寬度為630mm的立式單柱坐標(biāo)鏜床，經(jīng)過一次重大改進(jìn)。M7150A：工作臺面寬度為500mm的臥式矩臺平面磨床，經(jīng)過一次重大改進(jìn)。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工車削加工：在車床上，工件旋轉(zhuǎn)，車刀在平面內(nèi)相對于工件做直線或曲線移動的切削形式。一、車削加工的特點(diǎn)1.工藝范圍廣；2.生產(chǎn)率高；3.加工成本低；4.加工精度范圍大；第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工一、車削加工的特點(diǎn)4.高速精細(xì)加工是加工有色金屬高精度回轉(zhuǎn)表面的主要方法。5.數(shù)控車床可加工出位置、形狀精度要求很高的零件。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備荒車IT18IT15Ra

9、80m粗車IT13IT11Ra=3012.5m半精車IT10IT8Ra=6.33.2m精車IT7IT8Ra=1.60.8m第二節(jié) 車削加工一、車削加工的特點(diǎn)第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工二、車床的種類車床的通用性好，可完成各種回轉(zhuǎn)表面、回轉(zhuǎn)體端面及螺紋面等表面加工，是一種應(yīng)用最廣泛的金屬切削機(jī)床。車床的種類很多，按用途和結(jié)構(gòu)的不同，主要分為以下幾類：車床占機(jī)床總數(shù)的20%35%1. 臥式車床 臥式車床是通用車床中應(yīng)用最普遍、工藝范圍最廣泛的一種類型。但其自動化程度低，加工生產(chǎn)率低，加工質(zhì)量受操作者的技術(shù)水平影響較大。 第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工二、車床的種類

10、2. 立式車床 3. 轉(zhuǎn)塔車床4. 自動車床和半自動車床 5. 仿形車床 6. 專門化車床第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工1. 臥式車床第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備主軸箱刀架尾座床身溜板箱進(jìn)給箱左床腿右床腿第二節(jié) 車削加工（1）主軸箱主軸箱1固定在床身4左上部，其功能是支承主軸部件，并使主軸部件及工件以所需速度旋轉(zhuǎn)。（2）進(jìn)給箱進(jìn)給箱8固定在床身左端前壁。進(jìn)給箱中裝有變速裝置，用以改變機(jī)動進(jìn)給量或被加工螺紋的螺距。（3）刀架部件刀架部件2裝在床身4的導(dǎo)軌上，刀架部件可通過機(jī)動或手動使夾持在刀架上的刀具作縱向、橫向或斜向進(jìn)給運(yùn)動。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工（4

11、）溜板箱溜板箱6安裝在刀架部件底部。溜板箱通過光杠或絲杠接受自進(jìn)給箱傳來的運(yùn)動，并將運(yùn)動傳給刀架部件，從而使刀架實(shí)現(xiàn)縱、橫向進(jìn)給或車螺紋所需運(yùn)動。（5）尾座尾座3安裝于床身尾座導(dǎo)軌上，可根據(jù)工件長度調(diào)整其縱向位置。尾座上可安裝后頂尖以支承工件，也可安裝孔加工刀具進(jìn)行孔加工。（6）床身床身4固定在左床腿7和右床腿5上，用以支承其他部件，并使它們保持準(zhǔn)確的相對位置。 第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工2. 立式車床當(dāng)工件徑向尺寸較大而軸向尺寸較小，且形狀比較復(fù)雜的大型或重型零件，可立式車床加工。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備單柱式立式車床雙柱式立式車床第二節(jié) 車削加工3. 馬鞍車床是臥

12、式車床基本型品種的一種變型車床。主要區(qū)別是在靠近主軸箱一端裝有一段形似馬鞍的可卸導(dǎo)軌，可使加工工件直徑增大，擴(kuò)大加工范圍。主要用于設(shè)備較少，單件小批生產(chǎn)的小工廠及修理車間。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工4. 轉(zhuǎn)塔式車床轉(zhuǎn)塔車床沒有尾座和絲杠，在尾座的位置裝有一個多工位的轉(zhuǎn)塔刀架，該刀架可以安裝多把刀具，通過轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)位可以使不同的刀具依次處于工作位置，對工件進(jìn)行不同內(nèi)容的加工。減少了反復(fù)裝夾刀具的時間。 第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工三、車床的附件通用夾具一般作為機(jī)床附件供應(yīng)，有卡盤、撥盤、頂尖、花盤、中心架、跟刀架等。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備三爪卡盤四爪卡盤

13、第二節(jié) 車削加工1. 三爪定心卡盤用于短棒料或盤類工件第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備b) 正爪裝夾 c) 反爪裝夾第二節(jié) 車削加工2. 四爪單動卡盤四爪卡盤優(yōu)點(diǎn)是夾緊力大，但不能自動定心，需找正，適用于裝夾毛坯、形狀不規(guī)則的工件或較重的工件。 第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備四爪單動卡盤用百分表找正第二節(jié) 車削加工3. 花盤、彎板第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備花盤上工件的裝夾 花盤、角鐵上裝夾工件第二節(jié) 車削加工第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工4. 頂尖、卡箍(雞心夾頭)、撥盤用于較長或加工工序較多的軸類工件第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工4. 頂尖、卡箍(雞心夾頭)

14、、撥盤工件用裝在主軸內(nèi)的頂尖和裝在尾座中的頂尖支承，由撥盤、卡箍帶動旋轉(zhuǎn)。前頂尖隨主軸一起轉(zhuǎn)，后頂尖隨或不隨工件一起轉(zhuǎn)動。隨工件一起轉(zhuǎn)動的頂尖稱為活頂尖，不隨工件轉(zhuǎn)動的頂尖為固定頂尖。 第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工較長或加工工序較多的軸類工件，常采用兩頂尖安裝。工件裝夾在前后頂尖之間，由卡箍、撥盤帶動旋轉(zhuǎn)。前頂尖裝在主軸上，和主軸一起旋轉(zhuǎn)。后頂尖裝在尾座上固定不動，有時亦可用雞心夾頭代替撥盤。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工5. 心軸用于形狀復(fù)雜和同心要求較高的套筒類零件車削中、小型的軸套、帶輪、齒輪等工件時，一般可用已加工好的內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)，并根據(jù)內(nèi)孔配制一根

15、合適的心軸，再將裝好工件的心軸支頂在車床上，精加工套類工件的外圓、端面等。一般適應(yīng)在批量加工工件時使用。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工5. 心軸第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工6. 中心架和跟刀架使用中心架、跟刀架時，主軸轉(zhuǎn)速不宜過高，并需在支承爪處加注機(jī)油潤滑。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工四、車刀車刀是完成車削加工所必需的工具。它直接參與從工件上切除余量的車削加工過程。車刀的性能取決于刀具的材料、結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)。刀具性能的優(yōu)劣對車削加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率有決定性的影響。尤其是隨著性能的提高，刀具的性能直接影響機(jī)床性能的發(fā)揮。根據(jù)使用性能的不同，車刀

16、有不同的結(jié)構(gòu)和材料。1.車刀分類按用途可分為：外圓車刀、端面車刀、切斷刀、螺紋車刀等。按刀具材料有：高速鋼車刀、硬質(zhì)合金車刀、陶瓷車刀、金剛石車刀等。按結(jié)構(gòu)可分為：整體式、焊接式、機(jī)夾式和可轉(zhuǎn)位式等。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工2.按用途分（1）直頭外圓車刀；（2）彎頭車刀；（3）偏刀；（4）切槽或切斷刀；（5）鏜孔刀；（6）螺紋車刀；（7）成形車刀。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工3.按結(jié)構(gòu)分類整體式、焊接式、機(jī)械夾固式（重磨式、可轉(zhuǎn)位式）（1）硬質(zhì)合金焊接式車刀結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，抗振性能好，制造方便使用靈活。但刀片

17、易產(chǎn)生應(yīng)力和裂紋。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工（2）硬質(zhì)合金機(jī)夾式車刀1）機(jī)夾重磨式車刀避免焊接引起的缺陷，提高了刀具耐用度；刀桿可重復(fù)使用利用率較高。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不能完全避免由于刃磨而可能引起刀片的裂紋。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工2）可轉(zhuǎn)位式車刀 不需刃磨，刀片材料能較好地保持原有力學(xué)性能、切削性能； 減少了刃磨、換刀、調(diào)刀所需的輔助時間，提高了生產(chǎn)效率； 可使用涂層刀片，提高刀具耐用度。轉(zhuǎn)位式車刀的組成：可轉(zhuǎn)位刀桿、刀墊、刀片、夾緊機(jī)構(gòu)；切削性能好，輔助時間短，生產(chǎn)率高。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工刀片形狀 可轉(zhuǎn)位式車刀的刀片有三角形

18、、偏三角形、凸三角形、正方形、五角形和圓形等多種形狀。使用時可根據(jù)需要按國家標(biāo)準(zhǔn)或制造廠家提供的產(chǎn)品樣本選用。 第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工五、車削加工方法1.外圓車削（1）車外圓常用的車刀）第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備a)75直頭刀 b)45彎頭刀 c)90偏刀外圓車削第二節(jié) 車削加工（2）裝夾車刀應(yīng)注意下列事項(xiàng)1）車刀刀尖應(yīng)與車床的主軸軸線等高，可根據(jù)尾座頂尖或工件軸線增減墊片厚度進(jìn)行調(diào)整。2）車刀刀柄應(yīng)與車床主軸軸線相垂直。3）車刀應(yīng)盡可能伸出短些，一般不超過刀柄厚度的兩倍。否則刀柄剛性減弱，易產(chǎn)生振動。4）刀柄下面的墊片應(yīng)平整并與刀架對齊,一般不得超過2片。5）車刀

19、裝夾應(yīng)穩(wěn)固，壓緊螺釘應(yīng)交替擰緊。6）裝夾好車刀后，應(yīng)手動檢查在工作行程中有無相互干涉或碰撞的可能。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工（3）工件裝夾方式的選擇形狀不規(guī)則、尺寸較大的單件或小批量毛坯工件 應(yīng)當(dāng)采用四爪單動卡盤裝夾，當(dāng)四爪單動卡盤上不便裝夾時，可考慮在花盤或花盤角鐵上裝夾；中批以上生產(chǎn)中，應(yīng)考慮采用專用夾具進(jìn)行裝夾。 對于車外圓后，尚需銑削、磨削等加工的較長的軸類或絲杠類工件 應(yīng)當(dāng)采用雙頂尖裝夾，并用撥盤、雞心夾頭配合。對于較重的長軸類工件 粗車外圓時應(yīng)采用一端用卡盤夾緊，另一端用頂尖的裝夾方式。第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備

20、第二節(jié) 車削加工（3）工件裝夾方式的選擇對于已加工有內(nèi)孔，且內(nèi)孔與外圓有同軸度要求、長度較短的工件 可采用心軸進(jìn)行裝夾。對于車削長徑比較大、或需調(diào)頭加工的長軸 可采用中心架裝夾。對于切削余量較小且不允許調(diào)頭加工的細(xì)長光軸精車 可采用跟刀架。 第二章 金屬切削加工方法與設(shè)備第二節(jié) 車削加工（4）外圓車削的步驟外圓車削可分粗車、半精車、精車。粗車時應(yīng)在充分發(fā)揮刀具和機(jī)床的性能條件下，背吃刀量盡可能取得大些，盡可能在一次工作行程中車完粗加工余量。在精加工時，用試切法控制尺寸。切削時，僅靠刻度盤定切削時的背吃刀量，難以保證精度，在單件小批生產(chǎn)中，試切法是獲得尺寸精度的常用方法。精車時，可采用硬質(zhì)合金刀具高速精車，或者用高速鋼寬刃刀具低速精