第二章車削工藝

1、21 車削的工藝裝備22 車削方法23 車削的工藝特點(diǎn)與車削實(shí)例 一、車削加工概述一、車削加工概述 車削車削工件旋轉(zhuǎn)作主運(yùn)動(dòng)，車刀移動(dòng)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的切削加工方法。 車削的主要內(nèi)容車削的主要內(nèi)容21 車削的工藝裝備1. CA6140臥式車床工藝范圍臥式車床工藝范圍臥式車床結(jié)構(gòu)和作用臥式車床結(jié)構(gòu)和作用二、車床二、車床l CA6140臥式車床適用于加工軸類、套筒類及盤(pán)類零件上的各種回轉(zhuǎn)表面、內(nèi)外圓柱面、圓錐面、環(huán)槽及成形表面；利用尾座套筒可鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等。l l CA6140臥式車床加工范圍較大，但加工形狀復(fù)雜的工件時(shí)，換刀時(shí)間較長(zhǎng)，效率低。2CA6140臥式車床車床傳動(dòng)路線 7.5kw1450r

2、/min 0.25kw2800r/min 主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)主軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)刀具的縱向、橫向移動(dòng)。3.其他常用車床簡(jiǎn)介（1）轉(zhuǎn)塔、回輪車床轉(zhuǎn)塔車床轉(zhuǎn)塔車床回轉(zhuǎn)車床回轉(zhuǎn)車床（2）立式車床和落地車床立式車床立式車床單柱式單柱式雙柱式雙柱式落地車床落地車床（3）自動(dòng)車床 （4）數(shù)控車床l三、車削刀具l1.車刀的種類l主要有：90、75、45外圓車刀、切斷（切槽）車刀、內(nèi)孔車刀、圓頭車刀、螺紋車刀、成形車刀等。l2.車刀的使用及其特點(diǎn)l 外圓車刀用于車削工件的圓柱、圓錐的外表面。根據(jù)外形可分為直頭和彎頭。外圓車刀又分為粗車刀、精車刀和寬刃刀。l 按其結(jié)構(gòu)可分為整體式、焊接式、

3、機(jī)夾式、刀片可轉(zhuǎn)位式等。l3.車刀幾何角度對(duì)加工質(zhì)量的影響l 車刀的切削性能、鋒利程度及強(qiáng)度主要取決于車刀的幾何角度。l 其中前角、后角、主偏角和刃傾角是主切削刃上四個(gè)基本角度，它們對(duì)切屑變形、切削力、切削溫度、刀具的磨損及加工質(zhì)量都有顯著的影響。l 合理地選擇和改進(jìn)車刀的角度可以保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率。（1）前面A刀具上切屑流過(guò)的表面。（2）主后面A刀具上同前面相交形成主切削刃的后面。（3）副后面A刀具上同前面相交形成副切削刃的后面。（4）主切削刃S前面與主后面的交線，切削時(shí)起主要切削作用。（5）副切削刃S前面與副后面的交線，切削時(shí)起輔助切削作用。（6）刀尖指主切削刃與副切削刃的連接處相當(dāng)

4、少的一部分切削刃。復(fù)習(xí)：復(fù)習(xí)：1. 刀具的幾何形狀刀具的幾何形狀復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)2.測(cè)量刀具角度的三個(gè)基準(zhǔn)坐標(biāo)平面測(cè)量刀具角度的三個(gè)基準(zhǔn)坐標(biāo)平面 1 1基面基面pr 基面基面指通過(guò)切削刃上某選定點(diǎn)，垂直于該點(diǎn)主運(yùn)動(dòng)方向的平面。 2 2切削平面切削平面ps 切削平面切削平面通過(guò)切削刃上某選定點(diǎn)，與切削刃相切并垂直于基面的平面。 3 3正交平面正交平面po 正交平面正交平面通過(guò)切削刃上的某選定點(diǎn)，并同時(shí)垂直于基面和切削平面的平面。 基面pr ：（1）主偏角r（2）副偏角r（3）刀尖角r rrr主正交平面po ：（1）前角o（2）主后角o （3）楔角o 副正交平面po ：副后角o 主切削平面ps： 刃傾角s

5、 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)3. 車刀主要幾何角度車刀主要幾何角度l（1）前角0的選擇l前角的大小決定刀刃的強(qiáng)度和鋒利程度。l選擇原則：在保證刀具耐用度的條件下，盡量選擇大的前角。具體選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)工件材料、刀具材料和加工性質(zhì)要求來(lái)確定。具體可參看表2-2。l（2）后角0的選擇l后角的大小決定刀具后面與過(guò)渡表面的摩擦及散熱程度。l選擇原則：在粗加工時(shí)以確保刀具確定為主；在精加工時(shí)以保證加工質(zhì)量為主。具體可參看表2-3。l（3）主偏角kr和副偏角kr的選擇l后角的大小決定刀具后面與過(guò)渡表面的摩擦及散熱程度。l主偏角選擇原則：在粗加工時(shí)，為了減振、防崩刃，主偏角取大值；在精加工時(shí)，為了減小表面粗糙度，主偏角取較小值；

6、工藝系統(tǒng)剛性好時(shí)，主偏角取較小值，反之，取較大值。l副偏角選擇原則：工藝系統(tǒng)剛性好時(shí)，主偏角取較小值，反之，取較大值。一般kr= 510，最好不超過(guò)15；精加工時(shí)，需更小，必要時(shí)磨出kr =0的修光刃。具體可參看表2-4。l（4）刃傾角s的選擇l刃傾角表示主切削刃的基面的傾斜程度。l刃傾角會(huì)影響排屑方向、刀尖強(qiáng)度和鋒利程度。l刃傾角選擇的原則是：主要根據(jù)刀具強(qiáng)度、流屑方向和加工條件而定。四、典型車床夾具分類：通用夾具和專業(yè)夾具三爪自定心卡盤(pán)三爪自定心卡盤(pán)四爪單動(dòng)卡盤(pán)四爪單動(dòng)卡盤(pán)圖圖2-8十字槽輪精車工序簡(jiǎn)圖十字槽輪精車工序簡(jiǎn)圖圖圖2-9 花盤(pán)式車床夾具花盤(pán)式車床夾具三爪自定心卡盤(pán)的拆裝三爪自定

7、心卡盤(pán)的拆裝2頂尖 固定頂尖 回轉(zhuǎn)頂尖 頂尖頂尖3中心架 4跟刀架兩爪跟刀架 三爪跟刀架 5花盤(pán)及其附件 花盤(pán) 角鐵 V形架 方頭螺釘 壓板 平墊板 平衡塊 花盤(pán)花盤(pán)二、工件在車床上的常用裝夾方法1用卡盤(pán)裝夾 三爪自定心卡盤(pán)常用于裝夾中小型圓柱形、正三邊形或正六邊形工件。 用百分表校正軸類工件 用劃針校正軸類工件用卡盤(pán)裝夾工件用卡盤(pán)裝夾工件2用兩頂尖裝夾 適用于軸類工件的裝夾，特別是在多工序加工中，重復(fù)定位精度要求較高的場(chǎng)合。1前頂尖2撥盤(pán)3雞心夾頭4尾頂尖5尾座套筒6尾座 用兩頂尖裝夾工件用兩頂尖裝夾工件3一夾一頂裝夾 一夾一頂裝夾一夾一頂裝夾工件一端用卡盤(pán)夾持，另一端用后頂尖支撐的方法。

8、適用于采用較大切削用量的粗加工，以及粗大笨重的軸類工件的裝夾。 用限位支撐防止工件軸向躥動(dòng) 用工件上的臺(tái)階防止工件軸向躥動(dòng) 一夾一頂裝夾工件一夾一頂裝夾工件4用中心架、跟刀架輔助支撐 適用于加工特別細(xì)長(zhǎng)的軸類零件。 1固定螺母2調(diào)節(jié)螺孔3支承爪4支承輥 用中心架輔助裝夾工件用中心架輔助裝夾工件用跟刀架輔助裝夾工件用跟刀架輔助裝夾工件5 用心軸裝夾 當(dāng)工件內(nèi)、外圓表面間有較高的位置精度要求，且不能將內(nèi)、外圓表面在同一次裝夾中加工時(shí)，常采用先精加工內(nèi)圓表面，再以其為定位基準(zhǔn)面，用心軸裝夾后精加工外圓的工藝方法。 1心軸2工件3開(kāi)口墊圈4螺母 6 用花盤(pán)、角鐵裝夾 1雙孔連桿（工件） 2壓緊螺釘3壓

9、板 4V形架 5花盤(pán)1花盤(pán) 2平衡塊3工件（軸承座） 4角鐵 用花盤(pán)角鐵輔助裝夾工件用花盤(pán)角鐵輔助裝夾工件22 車削方法 一、外圓柱面車削二、平面與臺(tái)階車削三、車槽和切斷四、孔的車削五、圓錐面車削六、成形面車削七、螺紋車削一、外圓柱面車削 車外圓車外圓用車削方法加工工件的外圓表面。 外圓表面包括外圓柱面外圓柱面和外圓錐面外圓錐面。習(xí)慣上所說(shuō)的車外圓是指車削外圓柱表面。 車削外圓柱面時(shí)，工件回轉(zhuǎn)是主運(yùn)動(dòng)，車刀作平行于工件軸線的移動(dòng)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 手動(dòng)進(jìn)給車削外圓手動(dòng)進(jìn)給車削外圓機(jī)動(dòng)進(jìn)給車削外圓機(jī)動(dòng)進(jìn)給車削外圓1外圓車刀 2車刀裝夾l車刀刀桿伸出刀架部分的長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短些，一般為刀桿高度的11.5倍

10、l車刀墊片應(yīng)平整，無(wú)毛刺，厚度均勻，車刀下面的墊片數(shù)量應(yīng)盡量少（以12片為宜），墊片應(yīng)與刀架邊緣對(duì)齊，且至少用兩個(gè)螺釘壓緊l車刀刀桿的中心線應(yīng)與進(jìn)給方向垂直l車刀刀尖一般應(yīng)對(duì)準(zhǔn)工件的回轉(zhuǎn)中心，即與工件軸線等高。在粗車外圓時(shí)刀尖應(yīng)略高于工件軸線；精車細(xì)長(zhǎng)軸外圓時(shí)，刀尖應(yīng)略低于工件軸線。 安裝車刀安裝車刀車刀的正確裝夾 刀尖對(duì)準(zhǔn)工件回轉(zhuǎn)中心 3切削用量選擇背吃刀量ap進(jìn)給量f切削速度vc 切削加工一般分粗加工粗加工、半精加工半精加工和精加工精加工三個(gè)階段。 l粗車外圓時(shí)，在允許范圍內(nèi)應(yīng)盡量選擇大的背吃刀量和進(jìn)給量，以提高生產(chǎn)率，切削速度應(yīng)選低些l半精車和精車外圓作為工件的半精加工（后繼精加工為磨削

11、）或精加工（主要是車削有色金屬材料），應(yīng)選取較小的背吃刀量和進(jìn)給量，切削速度可取高些外圓車削切削用量的選擇外圓車削切削用量的選擇二、平面與臺(tái)階車削1車端面手動(dòng)進(jìn)給車削端面手動(dòng)進(jìn)給車削端面 車端面常用90偏刀、左偏75外圓車刀或45彎頭車刀進(jìn)行。 裝刀時(shí)，刀尖高度必須嚴(yán)格保證與工件軸線等高，否則端面中心會(huì)留下凸起的剩余材料。 車削時(shí)，工件回轉(zhuǎn)作主運(yùn)動(dòng)，車刀作垂直于工件軸線的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。機(jī)動(dòng)進(jìn)給車削端面機(jī)動(dòng)進(jìn)給車削端面2車臺(tái)階 車臺(tái)階時(shí)，不僅要車削組成臺(tái)階的外圓，還要車削環(huán)形的臺(tái)階平面，它是外圓車削和平面車削的組合。 車削臺(tái)階時(shí)既要保證外圓的尺寸精度和臺(tái)階面的長(zhǎng)度要求，還要保證臺(tái)階平面與工件軸線

12、的垂直度要求。 臺(tái)階的車削臺(tái)階的車削三、車槽和切斷1車槽 車槽車槽用車削方法加工工件的槽。工件外圓和平面上的溝槽稱為外溝槽外溝槽。工件內(nèi)孔中的溝槽稱為內(nèi)溝槽內(nèi)溝槽。 l 常見(jiàn)的外溝槽：外圓溝槽、45外斜溝槽和平面溝槽l 溝槽的形狀：矩形、圓弧形和梯形 常見(jiàn)溝槽常見(jiàn)溝槽常見(jiàn)的外溝槽 外圓溝槽 45外斜溝槽 平面溝槽 溝槽的形狀 矩形溝槽 圓弧形溝槽 梯形溝槽直進(jìn)法車矩形溝槽 矩形溝槽的精車 寬度大的矩形溝槽的車削 槽的車削槽的車削2切斷 切斷刀刀頭的長(zhǎng)度應(yīng)稍大于實(shí)心工件的半徑或空心工件、管料的壁厚（Lh）。 切斷刀刀頭寬度應(yīng)適當(dāng)，寬度太窄刀頭強(qiáng)度低，容易折斷，寬度太寬則容易引起振動(dòng)和增大材料消耗

13、。 切斷實(shí)心工件時(shí)，切斷刀的主刀刃必須嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)工件的回轉(zhuǎn)中心，主刀刃中心線與工件軸線垂直。 切斷空心工件、管料時(shí)，切斷刀主刀刃應(yīng)稍低于工件的回轉(zhuǎn)中心。 切斷實(shí)心工件 切斷空心工件 切斷切斷四、孔的車削1車孔的特點(diǎn) 車孔車孔用車削方法擴(kuò)大工件的孔或加工空心工件的內(nèi)表面。 加工精度 IT8IT7 表面粗糙度Ra值3.21.6m車孔車孔2車孔刀3車孔方法 車孔方法基本上與車外圓方法相同，只是進(jìn)刀與退刀的方向相反。 車孔時(shí)的切削用量應(yīng)比車外圓時(shí)小一些，特別是車?。ㄖ睆剑┛谆蛏羁讜r(shí)，其切削用量應(yīng)更小一些。 五、圓錐面車削l 偏置上滑板法l 偏移尾座法l 仿形（靠模）法 圓錐面分外圓錐面分外圓錐面和內(nèi)圓錐

14、面內(nèi)圓錐面，在車床上主要是車外圓錐面。 車削圓錐面必須滿足的條件車削圓錐面必須滿足的條件：刀尖與工件軸線必須等高；刀尖在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)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。 1偏置上滑板（小滑板）法偏置上滑板車削外圓錐面偏置上滑板車削外圓錐面偏置上滑板車削內(nèi)圓錐面偏置上滑板車削內(nèi)圓錐面偏置上滑板法車圓錐面的特點(diǎn)：偏置上滑板法車圓錐面的特點(diǎn)： （1）能車削圓錐角較大的圓錐面。 （2）能車削整圓錐面，也可車削內(nèi)圓錐面，應(yīng)用范圍廣，操作簡(jiǎn)單。 （3）偏轉(zhuǎn)角度調(diào)整好后加工的一批工件圓錐角的一致性好。 （4）同一工件上車削不同錐角的圓錐面時(shí)，調(diào)整角度方便。 （5）受上滑板最大移動(dòng)距離的限

15、制，只能加工素線長(zhǎng)度不太長(zhǎng)的圓錐面。 （6）只能手動(dòng)進(jìn)給，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工件加工表面粗糙度值較大且不易控制，只適用于單件、小批量生產(chǎn)。 2偏移尾座法 S尾座偏移量 L0工件全長(zhǎng) 圓錐角 D最大圓錐直徑d最小圓錐直徑 L圓錐長(zhǎng)度 C圓錐錐度 02LLdD或 S=C/2L0 S=L0tan/2= 偏移尾座法車削圓錐面偏移尾座法車削圓錐面偏移尾座法車圓錐面的特點(diǎn)：偏移尾座法車圓錐面的特點(diǎn)：（1）適宜于加工錐度小、錐體較長(zhǎng)、精度不高的外圓錐面，不能加工錐度大的圓錐面。（2）能縱向機(jī)動(dòng)進(jìn)給車削，使加工表面刀紋均勻，表面粗糙度值小，表面質(zhì)量好。（3）不能車削完整圓錐面，也不能車削內(nèi)圓錐面。（4）工件總長(zhǎng)L0

16、尺寸不一致的成批工件，加工后的圓錐角一致性差。（5）頂尖和中心孔的磨損不均勻。 3仿形（靠模）法 1靠模板2滑塊3刀架靠模法車圓錐面的特點(diǎn)：靠模法車圓錐面的特點(diǎn)： （1）可以機(jī)動(dòng)進(jìn)給車削內(nèi)、外圓錐面，錐體長(zhǎng)或短不受太大的限制，均可車削。 （2）靠模校準(zhǔn)較為簡(jiǎn)單，成批加工的工件錐度一致性較好。 （3）不能車削較大圓錐角的工件，/2應(yīng)小于12。六、成形面車削圓球（單球）手柄 圓球（三球）手柄 橄欖手柄 車成形面車成形面用成形車刀或用車刀按成形法或仿形法等車削工件的成形面。 成形面成形面1雙手控制法 使用普通車刀，用雙手控制中、上滑板或者控制中滑板與床鞍的合成運(yùn)動(dòng)，使刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡與工件表面素線形狀

17、相吻合，從而實(shí)現(xiàn)成形的車削 。雙手控制法車成形面雙手控制法車成形面2成形法 樣板車刀的切削刃形狀與工件表面素線形狀吻合，車削成形面時(shí)，工件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)樣板車刀只作橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 成形法車成形面成形法車成形面3仿形法 在普通臥式車床上使用仿形靠模裝置，或在仿形車床上進(jìn)行成形面車削。 仿形法車成形面仿形法車成形面七、螺紋車削1概述2螺紋車刀3螺紋車刀的裝夾4螺距或?qū)С痰恼{(diào)整5車削方法 車削螺紋使用螺紋車刀，按加工性質(zhì)螺紋車刀屬成形刀具，其切削部分的幾何形狀應(yīng)與螺紋牙型的軸向剖面形狀相符合。 1概述 車削時(shí)應(yīng)保證螺紋車刀（以下簡(jiǎn)稱車刀）的軸向位移與工件回轉(zhuǎn)的角位移成正比，即工件每回轉(zhuǎn)一周，車刀相應(yīng)地沿

18、軸向移動(dòng)一個(gè)螺距（車單線螺紋時(shí)）或一個(gè)導(dǎo)程（車多線螺紋時(shí)）的距離。 螺紋車削概述螺紋車削概述2螺紋車刀高速鋼普通外螺紋車刀 粗車刀 精車刀 螺紋車刀螺紋車刀高速鋼普通內(nèi)螺紋車刀 粗車刀 精車刀 3螺紋車刀的裝夾 螺紋車刀裝夾時(shí)，車刀刀尖應(yīng)與車床主軸軸線等高，螺紋車刀的兩刀尖半角的對(duì)稱中心線應(yīng)與工件軸線垂直，裝刀時(shí)可用螺紋對(duì)刀樣板校正。 外螺紋車刀的對(duì)刀方法 內(nèi)螺紋車刀的對(duì)刀方法 螺紋車刀的裝夾螺紋車刀的裝夾裝刀歪斜造成倒牙 檢查刀柄是否與底孔相撞 4螺距或?qū)С痰恼{(diào)整1/i=n絲/n工=P工/P絲（或Ph工/P絲） 為了保證工件每回轉(zhuǎn)一周，車刀沿軸向移動(dòng)一個(gè)螺距P或?qū)С蘌h，必須使車床絲杠的轉(zhuǎn)速n絲與工件的轉(zhuǎn)速n工之比值等于工件的螺距P工（或?qū)С蘌h工）與絲杠螺距P絲的比值：5車削方法l提開(kāi)合螺母法車螺紋l開(kāi)倒順車法車螺紋 螺紋車削需要經(jīng)過(guò)多次進(jìn)刀和重復(fù)進(jìn)給才能完成。螺距越大，進(jìn)刀次數(shù)越多。每次進(jìn)給時(shí)，必須保證車刀刀尖對(duì)準(zhǔn)已車出的螺旋槽，否則，已車出的牙