1•车削所使用的工具机称为车床,在金属材料制造业中的应用极为广泛,地位极为重要,被称为「金工之王」、「工具机之母」。•加工方式将圆形截面工件的一端夹持于车床主轴的夹头上工件随同主轴做旋转运动,利用固定在刀架上的单锋刀具做直线移动来执行切削操作。•车削的工作包含切削工件的外径、外形、端面、锥度、台阶、凹槽、切断、钻孔、镗孔、铰孔、外螺纹、内螺纹、压花、绕弹簧及成型面等。第七章车削2第七章车削车削是金属切削加工的主要加工方法之一,能加工各种内外回转表面及平端面.3一、切削运动切削加工时,工件与刀具必须具有一定的相对运动。§1切削运动、切削用量、车床、车刀1.主运动:主要完成切削的运动,消耗功率最多,一种加工主运动只有一个。2.进给运动:使工件多余材料不断被切除的工作运动,一种加工可以有一种(或以上)的进给运动。(进给运动可以是连续也可以是间歇的)4零件上的三个表面待加工表面:工件上有待切除的表面;已加工表面:工件上经刀具切削后产生的表面;加工表面:工件上由刀具切削刃形成的表面。5601000ndvw二、切削用量切削用量三要素1、切削速度(Vc)(m/s):单位时间内工件或刀具沿主运动方向的相对位移旋转运动:2、进给量(f)(mm):在单位时间内(主运动的一个循环内),刀具或工件沿进给运动方向的相对位移。3、切削深度(背吃刀量ap)(mm):待加工表面到已加工表面间的垂直距离ap=dw-dm6三、C6132卧式车床的组成和传动7三、C6132卧式车床的组成和传动8C6132卧式车床传动系统图9四、车床附件和工件装夹10用四爪卡盘安装工件用顶尖安装工件11中心架和跟刀架的应用1213五、车刀的组成及角度车刀由刀体和刀柄组成刀体:切削部分;刀柄:夹持部分。1)刀具切削部分的组成:外圆车刀由三个刀面、两条切削刃和一个刀尖(1)前刀面:刀具上切屑流过的表面。(2)后刀面:刀具上与过渡表面相对的是主后刀面;与已加工表面相对的是副后刀面。(3)切削刃:前刀面与主后刀面相交形成的交线称为主切削刃,它完成主要切削工作;前刀面与副后刀面相交形成的是副切削刃,完成部分切削工作,最终形成加工表面.(4)刀尖:主、副切削刃的连接部位。外圆车刀14①基面:过切削刃选定点,垂直于该点假定主运动方向的平面(Pr);2)车刀切削部分的主要角度*(1)刀具静止参考系:选定适当组合的基准坐标平面作为参考系。用于定义刀具设计、制造、刃磨和测量时几何参数的参考系,称为刀具静止参考系。15②切削平面:过切削刃选定点,与切削刃相切,并垂直于基面的平面,主切削平面(Ps),副切削平面(P´s);③正交平面:过切削刃选定点,并同时垂直于基面和切削平面的平面(Po);④假定工作平面:过切削刃选定点,垂直于基面并平行于假定进给运动方向的平面(Pf)。16(2)车刀的主要标注角度及选择要点在车刀设计、制造、刃磨和测量时,必须确定的角度。①前角γ:前刀面与基面之间夹角。增大前角,使主切削刃锋利,减小切削力和切削热。但前角过大,刀刃很脆弱,易产生崩刃。前角有正与负区分。②后角α:主后刀面与切削平面之间的夹角。后角的主要作用是减少刀具后刀面与工件表面间的摩擦和后刀面的磨损,并配合前角影响切削刃的锋利和强度。③主偏角Κr:主切削刃和假定进给方向在基面(Pr)上投影的夹角。主偏角的大小影响切屑断面形状和切削分力的大小。有时主偏角根据工件加工形状来定。17④副偏角Κ´r――副切削刃和假定进给的相反方向在基面Pr上投影的夹角。副偏角的主要作用是减少副切削刃与工件已加工表面的摩擦,减少刀具磨损和防止切削时产生振动。减小副偏角可减小切削残留面积,降低己加工表面的粗糙度(如图)181、刀具材料基本要求:(1)高硬度:刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度,一般其常温硬度要求在62HRC以上。(2)足够的强度和韧度:承受很大切削力、冲击与振动。(3)高耐磨性:抵抗切削过程中的剧烈磨损,保持刀刃锋利。一般情况,材料的硬度愈高,耐磨性愈好。(4)高的耐热性:在高温下仍能保持较高硬度,又称为红硬性或热硬性。(耐热性是衡量刀具材料性能的主要指标,它基本上决定了刀具允许的切削速度。)(5)良好的工艺性:便于刀具制造,具体包括锻造、轧制、焊接、切削加工、磨削加工和热处理性能等。四、车刀19种类常用牌号主要性能主要应用碳素工具钢含碳量较高的优质碳钢T8AT10AT12A淬火后硬度高(达63~65HRC)、价廉,但耐热性差(200℃以下)制造小型、手动和低速切削工具,如手用锯条和锉刀等合金工具钢碳素工具钢中加入少量Cr、W、Mn等元素9SiCrCrWMnCrW5GCr15淬透性、耐热性(220~250℃)有所提高,热处理变形小,制造手用铰刀、圆板牙、丝锥、刮刀等高速钢含Cr、W、V等元素较多的合金工具钢W18Cr4VW6Mo5Cr4V2它的耐热性大大提高(540~650℃),从而耐磨性也有所提高,强度、韧度和工艺性都较好制造较为复杂的各种刀具,如麻花钻、铣刀、拉刀和齿轮刀具等,制作车刀、刨刀等简单刀具。常用刀具材料20硬质合金钨钴类[由WC和Co组成]以高硬度、高熔点的金属炭化物(WC、TiC等)作基体,以Co等为粘结剂的粉末冶金制品YG3、YG6、YG8(数字表示含钴量的百分数其相对塑韧性好,但切削塑性材料时耐磨性差,Co含量少的,相对较脆、较耐磨适用于加工铸铁、青铜等脆性材料钨钴钛类[由WC、TiC和Co组成]YT5、YT15、YT30(数字表示TiC含量的百分数其耐热性,耐磨性均优于YG类,但韧性较差。TiC含量愈多,则耐热性、耐磨性愈高,韧性愈小。适用加工一般钢件钨钛钽(铌)钴类[由WC,TiC,TaC(NbC)和Co组成]YW1、YW2兼有YG、YT类的大部分优良性能,被称为通用合金,但价高既可加工铸铁也可加工钢,适合耐热钢、高锰钢和不绣钢的加工陶瓷材料通常制成刀片陶瓷刀片硬度高,耐磨性好,耐热性高,许用的切削速度较高,且价廉,它的主要缺点是性脆,怕冲击,抗弯强度低,在加入各种金属元素制成“金属陶瓷”后,其抗弯强度可大大提高可用于切削高硬度等难加工材料的精加工21*其他新型刀具材料简介高硬度、高强度、高韧性、高耐热性等难加工材料的不断增多,要求刀具材料也不断改进与创新,而且新材料的引入和原有材料的改进是刀具改革的根本方向。(1)高速钢的改进(2)硬质合金的改进(3)人造金刚石(4)立方氮化硼(CBN)22§3车削工艺特点及应用•车削工艺特点:1、易于保证工件各加工面的位置精度﹡易于保证同轴度要求利用卡盘安装工件,回转轴线是车床主轴回转轴线利用前后顶尖安装工件,回转轴线是两顶尖的中心连线﹡易于保证端面与轴线垂直度要求由横溜板导轨,与工件回转轴线的垂直度232、切削过程较平稳避免了惯性力与冲击力,允许采用较大的切削用量,高速切削,利于生产率提高。3、适于有色金属零件的精加工有色金属零件表面粗糙度大Ra值要求较小时,不宜采用磨削加工,需要用车削或铣削等。用金刚石车刀进行精细车时,可达较高质量。4、刀具简单车刀制造、刃磨和安装均较方便。24•车削的应用﹡车床上使用不同的车刀或其它刀具,可加工各种回转表面如:内、外圆柱面,内外圆锥面螺纹,沟槽,端面和成形面等。﹡车削可加工单一轴线轴、盘、套类等零件也可加工多轴线零件(改变工件安装位置)﹡加工精度IT8~IT7,Ra=1.6~0.8