8车削加工

第二篇切削加工第8章车削加工8.1概述8.2卧式车床8.3车刀8.4工件的安装及所用附件8.5车削加工8.6典型零件工艺分析8.7其他车床第8章车削加工8.1概述8.1概述8.1概述8.1概述一、车削运动1.车削运动主运动进给运动2.车削用量：切削速度v进给量f背吃刀量ap图车削圆柱表面所需的运动二、车削加工的特点1.加工质量较高加工精度IT7～IT8，Ra为0.8～1.6um2.生产率较高3.生产成本低4.适于车削加工的材料范围广三、车削的应用(1)零件单一轴线零件，多轴线零件(2)车床单件小批卧室车床，数控车床，立式车床成批生产转塔车床8.1概述8.2卧式车床一、型号表示方法8.2卧式车床二、CA6140型车床结构图4.16卧式车床1—主轴箱；2—刀架；3—尾座；4—床身；5，10—床腿；6—光杆；7—丝杆；8—溜板箱；9—进给箱；11—挂轮变速机构8.2卧式车床三、车床的传动1.CA6140车床的传动链主运动传动链进给运动传动链纵向机动横向机动螺纹进给刀架快速移动8.2卧式车床6.5钻孔、扩孔及铰孔1.主运动传动链(1)传动路线分析方法：抓两端，连中间（2）主轴的转速及转速级数1）主轴转速运动平衡式为：n主＝n电d/D×u12u23u36主轴最高转速为：n主＝1450×130/230×56/38×39/41×63/50≈1400r/min主轴最低转速为：n主＝1450×130/230×51/43×22/58×20/80×20/80×26/58≈10r/min2.进给运动传动链(1)车削螺纹主轴转1r—刀具移动Smm运动平衡式1主轴×uS丝＝S8.2卧式车床8.2卧式车床8.2卧式车床8.2卧式车床8.2卧式车床8.2卧式车床8.2卧式车床8.2卧式车床8.2卧式车床8.3车刀一、种类及结构1.种类及用途(1)直头外圆车刀；(2)弯头车刀；(3)偏刀；(4)切槽或切断刀；(5)镗孔刀；(6)螺纹车刀；(7)成形车刀；8.3车刀2.结构形式整体式（HSS)、焊接式、机夹式（重磨式、可转位式）8.3车刀二、车刀的刃磨1.砂轮的选择氧化铝砂轮:磨粒韧性好，较锋利，硬度稍低，刃磨高速钢刀具碳化硅砂轮:磨粒硬度高，切削性能好，较脆，刃磨硬质合金刀具。人造金刚石砂轮:磨粒硬度极高，强度较高，导热性好，自锐性好。刃磨硬质合金，玻璃、陶瓷等高硬度材料。8.3车刀•2.刃磨操作•以90o的焊接车刀为例：•(1)磨三个刀面处的焊渣，磨平车刀的底平面。•(2)粗磨主、副后刀面的刀杆部分，比刀片后角大2o~3o。•(3)粗磨刀片的主、副后面，比所要求的后角大2o左右，如图3-14所示。•(4)磨前刀面，磨出前角和刃倾角。•(5)磨断屑槽直线形和圆弧形。如图3-158.3车刀图3.4粗磨后面、副后面8.3车刀(6)精磨后副后刀面。(见图3-16)。刃磨过程中，车刀应左右缓慢移动，使砂轮磨损均匀。砂轮粒度应选180号~220号的碳化硅砂轮或金刚石砂轮。8.3车刀(7)磨负倒棱(8)磨过渡刃直线形和圆弧形(9)研磨用油石加些机油，然后在刀刃附近的前面和后面以及刀尖处贴平进行研磨，直到车刀表面光洁，看不出磨削痕迹为止.8.3车刀3.刃磨刀具时的注意事项如下:(1)握刀姿势要正确，手指要稳，不能抖动。(2)磨碳素钢、合金钢及高速钢刀时，要常冷却，不能让刀头烧红，否则，会失去其硬度(3)磨硬质合金刀具时，不冷却，突冷会使刀片碎裂(4)在盘形砂轮上磨刀时，避免用砂轮的侧面;在杯形砂轮上磨刀时，不准使用砂轮的内圈。(5)刃磨时，应将刀具往复移动，不要固定在砂轮的某一处，否则，会使砂轮表面磨成凹槽，为再刃磨其他刀时造成困难。8.3车刀三、车刀的安装。1.悬仲部分要尽量缩短。悬伸长度约为车刀厚度的1~1.5倍。悬伸长，切削时刚性差，易振、弯曲甚至折断，影响加工质量。②一定要夹紧，否则车刀崩出造成难以想象的后果③刀尖应与工件旋转轴线等高，否则，使车刀工作前角和后角发生改变(见图3-17)。④刀杆中心线应与进给运动方向垂直，如图3-18(b)所示，8.3车刀8.4工件的安装及所用附件8.4工件的安装及所用附件一、三爪夹盘特点：方便、省时、自定心精度不高(约0.05~0.15mm），夹紧力小应用：l/d≤4、外形规则、中小件安装要求：装正夹牢，夹持长度10mm.二、四爪夹盘特点：夹紧力较大，不能自定心，校正麻烦，效率较低。应用：较重或形状不规则工件。找正方法：直接找正、划线：定位精度较低，为0.2～0.5mm。百分表：按工件精加工表面找正，定位精度可达0.02～0.01mm。8.4工件的安装及所用附件三、顶尖特点：４＜l/d≤10,多次调头,可保证位置精度，但安装刚性差，故不宜选用较大的切削用量，也不宜进行断续切削。1-顶尖;2-拨盘;3-鸡心夹头;4-尾顶尖;5-尾座套简;6-尾座8.4工件的安装及所用附件结构：普通顶尖：刚性好，定心准确。易产生“烧伤”，尾架上是死顶尖。适用低速加工精度要求较高的工件。活顶尖：顶尖内轴承滚动摩擦，高转速下工作；装配积累误差和轴承磨损后，顶尖产生径向跳动，降低了定心精度。用于：轴的粗车或半精车。8.4工件的安装及所用附件图固定顶尖(a)顶尖;(b)硬质合金顶尖;(c)反顶尖图活顶尖的结构8.4工件的安装及所用附件8.4工件的安装及所用附件用顶尖安装工件应注意：•(1)卡箍上的支承螺钉不能支承得太紧，以防工件变形•(2)因靠卡箍传递扭矩，故切削用量要小。•(3)先用车刀把工件端面车平，再钻中心孔。•(4)校正时，将尾架移向主轴箱，使前、后两顶尖接近，检查其轴线是否重合。如不重合，将尾座横向调节，否则，车削的外圆将成锥面。8.4工件的安装及所用附件卡盘—顶尖：特点：刚性好，能承受较大的轴向力，轴向定位正确，应用广泛。8.4工件的安装及所用附件四、跟刀架、中心架细长轴（长径比L/D15）1.跟刀架：光轴2.中心架：光轴、阶梯轴8.4工件的安装及所用附件1-固定螺母;2-调节螺钉;3-支承爪;4-支承辊;5-刀具对工件的作用力;6-硬质合金支承块;7-床鞍8.4工件的安装及所用附件•中心架和跟刀架的应用加工细长轴（长径比L/D15）时，作辅助支承，增加工件刚性。1.中心架固定在床身导轨上用，有三个独立移动的支承爪，并可用紧固螺钉预以固定。使用时，将工件安装在前、后顶尖上，先在工件支承部位精车一段光滑表面，再将中心架固紧于导轨的适当位置，最后调整三个支承爪，使之与工件支承面接触，并调整至松紧适宜。中心架的应用有两种情况：（1）加工细长阶梯轴的各外圆，一般将中心架支承在轴的中间部位，先车右端各外圆，调头后再车另一端的外圆。（2）加工长轴或长筒的端面，以及端部的孔和螺纹等，可用卡盘夹持工件左端，用中心架支承右端。2.跟刀架固定在大拖板侧面上，随刀架纵向运动。跟刀架有两个支承爪，紧跟在车刀后面起辅助支承作用。因此，跟刀架主要用于细长光轴的加工。使用跟刀架需先在工件右端车削一段外圆，根据外圆调整两支承爪的位置和松紧，然后即可车削光轴的全长。使用中心架和跟刀架时，工件转速不宜过高，并需对支承爪加注机油滑润。•8.4工件的安装及所用附件五、心轴特点：保证外圆、内孔及端面的位置精度。用于：盘套类零件结构：1.锥度心轴锥度为1:2000～1:5000。精车。2.圆柱心轴较大直径外圆的半精车和精车。8.4工件的安装及所用附件六、花盘用于不能用卡盘装夹的形状不规则或大而薄的工件8.4工件的安装及所用附件8.5车削加工一、车外圆8.5车削加工粗车半精车精车切削用量apmm1~3介于粗车和精车之间0.3~0.5fmm/r0.3~0.50.1~0.3vc低高速或低速刀具角度γo小大αo小大λs负正加工质量精度IT13-IT11IT10-IT9IT8-IT6Ra(μm)25-12.56.3-3.21.6-0.81.粗车与精车8.5车削加工2.外圆时径向尺寸的控制(1)刻度盘及其手柄的使用(2)试切法方法：根据工件余量的一半左右作横向进刀，当车刀在纵向外圆上车削2㎜左右时，纵向快速退出车刀（横向不可以动）然后停车测量出剩余余量，再横向进刀（剩余余量+二分之一公差），就可车削8.5车削加工3.车削外圆时长度尺寸的控制刻线法:先在工件表面上用刀尖在需要的长度处刻线，然后根据线痕车削。车削完毕后用量具复测。刻度控制法:先用刀尖在工件端面对刀，然后根据拖板刻度车削，车削完毕后用量测量即可。8.5车削加工练习一：阶梯轴的车削1.操作注意事项：(1)台阶平面和外圆相交处要清角，车刀要有明显的刀尖。(2)长度尺寸的测量应从一个基面量起，以防累加误差。(3)用游标卡尺测量时，松紧程度要适当；车床未停妥不能测量。(4)转动刀架时应防止车刀与工件、卡盘相撞。(5)清除铁屑时要先停车，不能用手拉铁屑(6)戴好防护眼镜。8.5车削加工2．操作步骤及质量检测操作步骤质量检查内容1检查毛坯尺寸毛坯是否合格2、夹一端外圆，伸长70mm划针盘找正。车端面；粗车至Ф42留精车余量，再精车至图纸要求。倒角C2。D1倒角C23、调头垫铜皮夹持Ф42，再用划针盘找正。工件是否同轴4、车端面保证总长；粗车至Ф38、Ф35留余量，保证长度L2、L3，再精车至尺寸要求。倒角C2、去毛刺。D2D3L1、L2、L3表面粗糙度安全文明生产8.5车削加工工艺分析由于工件较短，没有特殊的同轴度要求，加工时采用三爪自定心卡盘直接装夹进行加工。考虑到倒角和去毛刺，先加工大端直径再调头加工另一端。8.5车削加工二、车端面和台阶1.车端面8.5车削加工8.5车削加工⑴用450车刀主切削刃切削，切削顺利，Ra值较小，刀头强度比偏刀高适于:较大的平面，倒角和车外圆8.5车削加工(2)用右、左偏刀右偏刀适于:带有台阶和端面的工件，和直径较小的端面。由外向中心走刀：副刃切削，如ap较大，有“扎刀”，端面凹面8.5车削加工(2)用右、左偏刀右偏刀适于:带有台阶和端面的工件，和直径较小的端面。从中心向外走刀：主刃切削，改善了切削条件。由于kr较小，故ap应小。当ap较大时，可用图4-36（c）在副刃上磨出前角和卷屑槽，由副刃切削，使切削平稳，排屑效果较好8.5车削加工左偏刀:用主刃切削，切削顺利，表面较光滑适于:有台阶的平面。精车时一般用偏刀由外向中心进刀（ap要小），切屑是流向待加工表面的，故表面较光滑。8.5车削加工2.车台阶特点：不仅车外圆，还要车台阶端面，保证台阶长度尺寸、台阶端面与工件轴线的垂直度要求8.5车削加工450车刀刀尖角900强度较好散热性较好端面450倒角750车刀刀尖角=900强度高耐用粗车外圆大端面偏刀刀尖角900不易使工件产生弯曲精车外圆台阶、端面(1)刀具8.5车削加工(2)操作方法：两直径差不大：900偏刀直接车出(5mm)两直径差较大:(5mm)(1)Kr较大的外圆车刀粗车(2)900偏刀清根，将台阶车成直角。安装时，主刃应与工件端面有20~30的倾角，达到长度尺寸时，停止纵向进给，手摇中滑板手柄，慢慢均速退出。8.5车削加工(3)工件的安装8.5车削加工三、孔加工1.钻（扩、铰）孔(1)切削运动主运动：工件旋转进给运动：刀具直线运动(2)操作过程平端面夹钻头钻头中心对准工件旋转中心，否则可能会扩大钻孔直径和折断钻头调整尾座位置开车钻孔8.5车削加工2.车孔特点：同轴度较高，圆柱度误差取决于导轨直线度误差。(1)选择和装夹车刀通孔车刀：Kr=600～750，磨成双重后角防止后刀面和孔壁的摩擦。粗车时刀尖稍低；精车等高或略高。盲孔车刀：Kr=900～930，8.5车削加工(2)选择切削用量和调整机床(3)试切(4)控制孔深(5)测量8.5车削加工四、车槽及切断1.车槽8.5车削加工外直沟槽的车削斜沟槽的车削8.5车削加工车削内沟槽刀头部分的形状和内沟槽一样,两侧副刀刃与主刀刃应对称且刀头和刀杆垂直，以利于切削时的车刀安装。若槽的宽度较小时，可采用等宽刀直进法一次车出。而切割较宽的沟槽时，可采用多次进给法加工。8.5车削加工车削端面沟槽(1)车削