搜索
第二十二章车削加工工件旋转作主运动，刀具作进给运动的切削加工方法称为车削。其成形原理也可以看作是以刀具进给运动的轨迹作为母线，绕车床的回转轴线旋转而形成的曲面。第一节车削加工范围车削主要用于加工回转体零件或零件的回转表面及端面。除可以加工各种金属材料外，在车床上还可以车削尼龙、橡胶、塑料等非金属材料。车削加工达到的经济加工精度为IT10~IT7，表面粗糙度Ra为6.3~0.8μm。一、车削加工的基础操作a)车外圆b)车端面c)车锥体d)、e)切槽与切断f)、g)钻中心孔及内圆柱孔h)、i)镗孔及铰孔j)车成形面k)车螺纹l)滚花车刀按用途划分可以包括外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、切断刀及成形车刀。车刀按结构分为整体式高速钢车刀、焊接式车刀、机夹重磨车刀、机夹不重磨车刀。国外的车刀二、车削运动与车削用量车削运动：刀具和工件之间的相对运动主运动:工件的旋转运动进给运动:刀具直线进给三、车削用量车削速度V:工件直径D最大处的线速度，单位m/min进给量f：工件转一转，刀具沿进给方向的移动量。单位:mm/r背吃刀量ap也称切削深度。刀齿切入工件层的深度。待加工表面与已加工表面间垂直距离，单位:mmap=︱D－d︱/2min/1000mdnvc第二节普通卧式车床车削简介一、CA6140型车床进给箱尾架主轴箱刀架丝杠溜板箱光杠变速箱挂轮架普通卧式车床的自动化程度低，换刀比较麻烦，加工过程中花费的辅助时间较多，一般只适合于单件和小批生产。车床各组成部件的作用主轴箱：支承主轴及实现主轴的起动、停止、变速和换向进给箱：实现进给变速，获得不同的进给量和螺距。溜板箱：把丝杠和光杠传来的运动传递给刀架，实现刀架的横向进给、纵向进给及快速移运动。刀架部件：用以夹持车刀，固定在溜板箱上尾座部件：用于安装顶尖、钻头等孔加工刀具。床身：车床的基础部件，用来连接和支承各主要部件光杠：实现车刀的纵向、横向和斜向进给运动。丝杠：加工螺纹挂轮架：车削特殊螺纹二、普通卧式车床的工艺特点（一）工件的装夹方法车床上常用的装夹附件有三爪自定心卡盘装夹、四爪单动卡盘、顶尖卡箍、花盘弯板、心轴、中心架、跟刀架及专用车床夹具等。1、三爪自定心卡盘：三爪卡盘的夹紧力较小，主要用来安装截面为圆形、正六边形等的中小型轴类或盘套类工件。装夹时工件悬臂长度要小于直径的3倍。可保证同轴度求。2、四爪卡盘：四爪卡盘主要用于装夹截面为圆形、椭圆形、四方形或其他不规则的工件，夹紧力较大，安装较大、装夹精度要求较高的回转体工件时，装夹更可靠。四爪卡盘的四个卡爪是独立移动的，因此不能自动找正。3、顶尖卡箍：在车床上加工长径比较大或工序较多的轴类工件以及车削后尚有铣、磨等其它工序的工件时，常采用顶尖来装夹工件。用双顶尖安装，或一卡一顶安装。用顶尖装夹的工件必须在工件端面先钻出中心孔。中心孔的形式两种：为如图的A、B型。（1）用双顶尖安装在精加工轴类零件时，可采用两顶尖装夹的方式。用双顶尖安装时，前顶尖装在主轴轴孔和主轴一起旋转，后顶尖装在尾座套筒中。后顶尖有死顶尖和活顶尖之分。（2）一卡一顶安装加工余量较大，不均匀的工件时，为了增大刚性，可采用一端用卡盘一端用顶尖支撑的装夹方法。重切削时，为了防止工件从卡盘中缩进去，可在卡盘支撑的一端车出台阶。4、一端卡盘一端用中心架加工直径较大，较长的工件时，在镗孔、车端面和车内螺纹时可采用一端用卡盘一端用中心架或跟刀架支撑的装夹方法。5、花盘弯板：当加工大而扁且形状不规则的工件，或要求工件的一个面与安装面平行，或孔、外圆的轴线与端面有位置精度要求时，可以用花盘来安装工件。用花盘装夹工件时，也需要仔细找正。6、心轴：在车床上加工外圆和端面对内孔有位置精度要求，或外圆之间有同轴度要求的盘套类零件时，无法利用卡盘一次安装所有与基准有位置精度要求的表面时，通常采用心轴安装。（二）车床加工工艺特点车床的主要加工轴类、套类和盘类零件。主要工艺有车外圆、车端面，切断与切槽，车内孔，车内、外锥体和内、外螺纹等。1、车外圆和车端面粗车外圆：余量大，有硬皮。工件夹紧，后顶尖用活顶尖，尾架套筒及车刀不宜伸出过长。保证断屑。精车外圆时，工件不能夹的过紧。车细长轴时，要采用中心架和跟刀架。车阶梯轴和端面时要用偏刀。轴向尺寸的控制根据批量而采用不同的方法。小批时采用刻度盘来控制，批量大时用挡块来控制。半顶尖在车端面时的应用2、切断和切槽在车床上切断和切槽都用切断刀。装刀时要注意使左右切削刃的副偏角相等。切断中间有孔的工件时主刃可比工件中心略高一点。车实心工件时，主刃要装得与工件中心等高。K向进给运动主运动已加工表面加工表面待加工表面正交平面切削平面基面3、车内孔车内孔是在钻孔的基础上进行的孔的精加工的方法。根据孔的形状车孔刀及加工方法略有不同。车通孔时主偏角小于90度，而车盲孔或台阶孔时其主偏角大于90度。车内孔属封闭式操作，加工难度大，对操作者技术要求高。4、车锥体圆锥的基本参数有大端直径、小端直径、锥的轴向长度及圆锥角加工时只要保证其中任何三个参数即可。在车床上加工锥面的常用方法有：旋转小刀架法、偏移尾架法、宽刀法和靠模法。（1）旋转小刀架法先松开固定小刀架的螺钉，使小刀架按需要转动一个角度，固定小刀架后，再用手动进刀加工出圆锥体。这种方法不受锥角大小的限制，内外锥面都可加工，但受小刀架行程的限制，只能加工短锥面。（2）偏移尾架法工件用顶尖安装，根据所加工工件锥角的大小，把尾架顶尖偏移相应的距离，使工件的轴线与机床主轴轴线相交一个圆锥角，车刀纵向进给，车出所需的圆锥体。其特点是能够自动进给，可车削较长的锥面。但受尾架偏移距离的限制，不能车内锥面及锥角较大的锥体。(3)靠模法采用靠模装置驱动中滑板带动刀架做横向和纵向合成运动，使刀尖运动轨迹与靠模槽一致。适合于加工长度大锥度小的锥体，生产效率高质量稳定。5、车螺纹决定螺纹形状的基本要素有三个：牙型角、螺距及螺纹中径。加工螺纹时必须保证这三个基本要素，才能保证螺纹的加工质量。螺距的保证车削螺纹时是用丝杠带动刀架进给的，为保证工件的螺距，必须严格地保证工件转一转，车刀移动一个工件螺距的位移。工件与丝杠的转速及螺距应保证:n工P工=n丝P丝调整挂轮箱的配换齿轮或进给箱手柄的位置螺纹牙型角的保证螺纹的牙型角要靠螺纹车刀的刀尖角形成，车螺纹时为保证螺纹的牙形角，车刀的刀尖角与螺纹牙形角近似。通常刀尖角应小于螺纹的牙形角。精加工时其前角通常取零度。螺纹车刀安装时，应注意刀尖与工件轴线等高，刀尖角的中分线与工件的轴线垂直。通常用样板刀来对刀。车螺纹的吃刀方法工件的螺纹通常要分几刀车出，对于螺距小于2mm的螺纹、精加工螺纹、内螺纹及脆性材料宜用径向吃刀。粗加工塑性材料、大导程螺纹可采用斜向进刀。第三节、其他类型的车床车床的种类很多，按用途和结构不同，可以分为普通车床及落地车床、立式车床、六角车床、多刀半自动车床、仿形车床、单轴自动车床、多轴自动车床及各种专门化车床。其中以普通车床应用最广。TurretlatheComputercontrollatheMultifunctionallathe一、六角车床：适于加工形状比较复杂带有内孔和内、外螺纹的工件。成批生产，效率高。与普通车床的区别在：没有尾座。代之的是回转刀架。六角车床按刀架的结构不同，可分为转塔式和回轮式两类。滑鞍转塔式车床：回轮车床二、自动、半自动车床自动车床是大批大量生产加工复杂的中小回转工件所使用的车床。能实现自动装料、卸件，自动完成所有预定加工一步的机床称为自动机床。装料卸料需手动进行，其他工步全部实现自动化的称为半自动机床。三、立式车床主要特点是主轴立式布置，适合加工直径大，长度短的工件。单立柱式立式车床适合加工直径在1600mm以下的工件，而直径超过2000mm的工件应选用双柱式车床。四、数控车床数控机床--是用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的机床。数控机床仍采用刀具和磨具对材料进行切削加工，这一点和普通机床加工并无区别，但在如何控制切削运动等方面则与传统切削加工存在本质上的差别。数控机床是一种用数字化的代码为指令，由数字控制系统刀具与工件之间相对运动的顺序（程序）以及刀具与工件之间相对运动的距离（行程）的自动化机床。数控车床的加工功能与普通车床基本一样，主要用于加工各种回转表面，但在车削特殊螺纹和复杂回转成形面时有突出的优势。数控车床加工由任意平面曲线构成的回转成形面都可以获得较高的精度。Computercontrollathe数控系统的组成数控系统由信息载体、数控装置和伺服机构三部分组成。1、信息载体与信息输入装置：穿孔带、穿孔卡、磁带、磁盘等信息载体;手动数据输入。2、数控装置：是数控系统的核心部分，由输入装置、控制器、运算器和输出装置组成。3、伺服机构：是数控系统的执行官。它由伺服电机和进给传动装置组成。伺服机构的控制方式可分为三类：开环、闭环和半闭环控制。开环控制：没有检测反馈装置，加工精度由电机和传动机构保证。结构简单，成本低，调整维修方便，适用于精度要求不高的工件的加工。闭环控制：有工作台位置检测装置，加工精度高，机床造价高，调试和维修比较麻烦。半闭环装置是是将位置检测装置放在丝杠或电机轴上，精度较闭环装置低，成本也较低。结构简单紧凑，目前使用比较广泛。加工中心加工中心是一种功能较全的数控加工机床，它一般分为镗铣类加工中心和车削类加工中心两类。此类机床把镗削、铣削、钻削和螺纹切削等功能集中在一台数控设备上，使之具有多种工艺手段。加工中心设置有刀库，刀库中可以存放数十种甚至上百种刀具或者验具，可以在加工过程中实现程序自动选用。大规模的刀库与自动换刀装置是加工中心与普通数控机床的主要区别。作业：22-3，22-6，22-12