车削加工基础

车削加工基础车床知识一、车床的基本知识二、切削液的选择三、工件的定位与夹紧的基本知识四、车刀的基本知识五、切削用量的选择六、车床精度对加工质量的影响一、车床的基本知识1、车床的加工范围车床主要用于加工各种回转表面和回转体的端面，以及螺旋面。在机械零件中，回转表面的加工占很大比例，如内外圆柱面、内、外圆锥面及回转成形面等，所以车床在机械加工中占的比中最大，约占机床总数的30%左右。卧式车床是最常用的一种车床，其工艺范围很广，能进行多种表面的加工，如内外圆柱面、圆锥面、环槽及成形面、端面、螺纹、钻孔、扩孔、镗孔、铰孔、滚花等。2、车床的种类车床按其结构不同可分为：仪表车床，落地及卧式车床，立车车床，回轮、转塔车床，曲轴及凸轮轴车床，仿形及多刀车床，轮、轴、锭、辊及铲齿车床，马鞍车床及单轴自动车床，多轴自动、半自动车床和数控车床等。此外还有很多专门化、专用车床等。普通卧式车床由以下几个部分组成：（CA6140）主轴箱：主轴箱固定在床身的左上端，内部装有主轴及变速传动机构，其功能是支承主轴，并把动力经变速传动机构传递给主轴，使主轴通过卡盘等夹具带动工件转动，以实现主运动。进给箱：进给箱固定在床身的左端前侧，内部装有进给运动的变换机构，用于改变机动进给量大小及加工螺纹的导程的大小。溜板箱：溜板箱与床鞍相连，在床身的前侧随床鞍一起移动、功能是把进给箱传递来的运动传至刀架，实现机动进给或车削螺纹。床身：床身是车床的基础部件，用来支承其他部件，使其他部件在工作时间保持准确的相对运动轨迹。刀架：刀架主要用于夹持刀具，并在床鞍带动下在导轨上移动，实现纵、横向运动。尾座：尾座安装在床身右上端，可沿纵向导轨调整位置，它的功能主要是安装顶尖支承工件，或安装刀具进行钻孔、扩孔、铰孔等孔加工。卧式车床的传动系统：电动机输出的动力、经传动带传动给主轴箱。变换箱外手柄的位置，可使箱内不同的齿轮组啮合，从而使主轴得到不同的转速。主轴通过卡盘带动工件旋转。同时，主轴的旋转通过交换齿轮、进给箱、光杠（或长丝杠）、齿轮齿条，使溜板箱带动刀架沿床身导轨作纵向进给。或通过齿轮带动中滑板丝杠使中滑板作横向进给（或通过长丝杠和开合螺母使溜板箱带动刀架作纵向进给）。3、车床的型号为了便于管理和使用，必须给每一种机床定一个型号。我国目前机床的编制，按GB/T15375—1994“金属切削机床型号编制方法”实行。机床型号是机床产品的代号：由汉语拼音和阿拉伯数字组成，用以表示机床的类别、使用和结构的特性以及主要规格。例如：CM6140型卧式车床，型号中的代号及数字含义如下：CM6140主参数折算值（床身上做大回转直径400㎜的1/10）系代号（卧式车床系）组代号（落地及卧式车床）通用特性代号（精密）机床类别代号（车床类）机床的类别代号：用大写汉语拼音字母表示，并按其相应的汉字按意读音。如“车”用“C”表示，读音为“车”。机床的通用特性代号，用大写的汉语拼音字母表示。它代表机床具有的特别性能，如“高精度”用“G”，“精密”用“M”表示。Z——自动，B——半自动，K——数控，H——加工中心（自动换到），F——仿形，Q——轻型，C——加重型，J——简式或经济型，R——柔性加工单元，X——数显，S——高速。机床的组、系代号：用阿拉伯数字表示。第一数字代表组，第二数字代表系。每类机床按用途、性能、结构分成若干组。如车床分为十个组，用数字“0～9”表示，其中“5”代表立式车床组，“6”代表落地及卧式车床组。在落地及卧式车床组中有6个系，其中“1”表示卧式车床，“2”表示马鞍车床。“3”表示轴车床，“4”表示卡盘车床，“5”表示球面车床。主参数代号：机床型号中的主要参数用折算值表示，主参数代号反映机床的主要技术规格。主参数的尺寸单位为㎜。如CM6140车床，主参数折算为40，折算系数为1/10，即主参数（床身上最大回转直径）为400㎜。机床的重大改进顺序号：当机床的结构、性能有重大改进和提高，按其设计改进的次序分别用字母A、B、C······表示，附在机床型号的末尾，以示区别于原机床型号。如CM6140A表示第一次重大回转直径为400㎜的卧式车床。4、车床的润滑及常规保养方法车床的润滑：要使车床保持正常运转和减少磨损，必须经常对机床的所有磨擦部分进行润滑。车床常用的润滑方式有以下几种：浇油润滑：车床外露的滑动表面，如床身导轨面，中、小滑板导轨面等，擦干净后用油壶浇油润滑。溅油润滑：车床齿轮箱内的零件一般是利用齿轮的转动把润滑油飞溅到各处进行润滑。油绳润滑：将毛线浸在油槽内，利用毛细管作用把油引到所需要润滑的部位，如车床的进给箱就是利用油绳润滑的。弹子杯润滑：尾座和中、小滑板摇手柄转动轴承处，一般用弹子由杯润滑，润滑时，用油嘴板弹子杯按{揿（qin）}下，滴入润滑油。黄油（油脂）杯润滑：交换齿轮架的中间齿轮一般用黄油杯润滑。润滑时，先在黄油杯中装满工业润滑脂。旋转油杯盖时，润滑油就会挤入轴承套内。油泵循环润滑：这种方式是依靠车床内部的油泵供应充足的油量来润滑。刀架和中滑板丝杠用油枪加油。尾座套筒和丝杠、螺母的润滑可用油枪每班加油一次，由于长丝杠和光杠的转速较高，润滑条件较差，必须注意每班加油，润滑油可从轴承座上面的方腔中加入。车床的常规保养方法：车床保养的好坏，直接影响零件的加工质量和生产效率。为了保证车床的工作精度和延长使用寿命，必须对车床进行合理的保养。主要内容清洁、润滑和进行必要的调整。当车床运转500h以后，需进行一级保养保养以操作工为主，维修工人配合进行。保养时，必须首先切断电源，然后进行工作，具体要求如下：外保养：a清洗机床外表面及个罩盖，要求内外清洁，无锈蚀、无有污。b清洗长丝杠，光杠和操纵杆。c检查并补齐螺钉、手柄等。清洗机床附件。主轴箱：a清洗滤油器和油箱，使其无杂物。b检查主轴，并检查螺母有无松动。紧固螺钉应锁紧。c调整磨擦片间隙及制动器。溜板：a清洗刀架。调整中小滑板镶条间隙。b清洗并调整中、小滑板丝杠螺母间隙。交换齿轮箱：a清洗齿轮、轴套并注入新油脂。b调整齿轮啮合间隙。c检查轴套有无晃动现象。尾座：清洗尾座，保持内外清洁。润滑系统：a清洗冷却泵、过滤器、盛油盘。b清洗油绳、油毡、保证油孔、油路清洁畅通。c检查油质是否良好，由杯要齐全，油窗应明亮。电器部分：a清扫电动机，电器箱。b电器装置应固定，并清洁整齐。5、安全文明生产1）、自觉遵守工艺纪律，在生产过程中，要严格按图纸、工艺、操作规程进行操作,要认真学习操作规程。2）、注意保持图纸、工艺的清洁、完整。3）、严禁在机床导轨面上堆放工具、量具。4）、工作时所用的工具、量具应整齐定位放在工具箱内，量具与工具隔离，重的工具放在下面，轻的工具放在上，用后应擦洗干净。5）、操作前要戴好防护用品，穿工作份服，袖口要扎紧。女攻要戴好工作帽，将头发塞入帽内。操作中不准戴手套。6）、工作时，必须集中精神，身体和衣服不准靠近正在旋转的机床，如卡盘。头不能离工件太近，以放切屑飞进眼睛。车学崩碎状切屑时，必须戴上护目镜。7）、凡装夹工件、更换刀具、测量加工表面以及变换速度时，须先停机。8）、工件装夹完毕，应及时取下卡盘板手，以防开机后飞出伤人。9）、在车削时，当要清除铁屑，应该用铁钩子，绝对不允许用手直接去拿，或用量具去钩。10）、下班前，应清除机床及周围场地上的切屑，擦净机床后，在规定的部位上涂润滑油，关闭电源。二、切削液的选择车削时常用的切削液有两大类：a乳化液：是把乳化油用90%～98%（质量分数）的水稀释而成。这类切削液比热容较大，粘度小，流动性好，可以吸收大量的热量。使用这类切削液主要是为了冷却刀具和工件，延长刀具寿命，减少热变形。但因其中大量是水，所以润滑和防锈性能较差。b切削油：是由矿物质和少量的添加剂组成，其主要成分是是矿物油，少数采用动物油和植物油。这类切削液的比热容较小，粘度较大，流动性差，主要起润滑作用。切削液的选用原则：根据加工性质选用a粗加工时，加工余量和切削用量大，产生大量的切削热，因而会使刀具磨损加快，这时应选用以冷却为主的乳化液。b精加工时，主要为了保证工件的精度和表面粗糙度，延长刀具寿命，最好选用切削油或高浓度的乳化液。c钻削、铰削和深孔加工时，刀具在半封闭状态下工作，排屑困难，切削热不能迅速传散，容易使切削刃烧伤并增大工件表面粗糙度。应选用粘度较小的乳化液和切削油，并应加大流量和压力，一方面进行冷却、润滑，另一面把切屑冲洗出来。根据工件材料选用：钢件粗加工一般用乳化液，精加工用切削油。铸铁、铜及铝等脆性材料，由于切屑碎末会堵塞冷却系统，容易使机床磨损，所以一般不加切削液。但精加工时为了减小表面粗糙度值，可采用粘度较小的煤油或7%～10%质量分数乳化液。切削有色金属和铜合金时，不宜采用含硫的切削液，以免腐蚀工件。切削镁合金时，不能用切削液，以免燃烧起火，必要时，使用压缩空气。使用切削液还要注意以下几点：a乳化液必须用水稀释（一般加90%～98%质量分数的水）后才能使用。b切削液必须浇注在切屑形成区和刀头上。c硬质合金刀具因耐热性好，一般不加切削液，必要时可采用低浓度的乳化液。但切削液必须从开始切削就连续充分地浇注，如果断续使用，硬质合金刀片会因骤冷而产生裂纹。三、工件的定位与夹紧的基本知识工件的定位与夹紧的是工件装夹的两个过程。为了保证工件被加工表面的技术要求，必须使工件相对刀具和机床处于一个正确的加工位置。在使用夹具的情况下，就要使用一工序中的所有工件都能在夹具中占据同一正确位置，这就是工件的定位。在工件定位以后，为了保证工件在切削力作用下保持既定位置不变，需要将工件在既定位置上夹紧。因此，定位是让工件有一个正确位置加工位置，而夹紧是固定正确位置，二者是不同的。工件的定位与夹紧知识1、工件的定位a自定心定位：如用三爪自定心卡盘装夹轴类零件就是这种定位方式。b定位套定位：这种定位方式是将定位元件作成定位套，适用于精基准定位。c在圆柱心轴上定位：适用于加工套类零件。d在小锥度心轴上定位：将圆柱心轴做成锥度很小的锥体（C=1/1000～1/5000）时，就成“小锥度心轴”。用小锥度心轴定位，消除了径向间隙，提高了定心精度。定位时，工件楔紧在心轴上，靠楔紧产生的摩擦力带动工件，不需要再夹紧，且定位精度高（可达0.005㎜～0.01㎜）。缺点是工件在轴向不能定位。适用于工件的定位孔精度较高（IT7以上）的精加工及磨削加工。e在圆锥心轴上定位：当工件孔为圆锥孔时，可用与工件内孔锥度相同的锥度心轴定位。普通锥度心轴带螺母的锥度心轴2、工件的夹紧：对夹紧装置的基本要求a牢夹紧后，应保证工件在加工过程中的位置不发生变化。b正夹紧时，应不破坏工件的正确定位。c快操作方便，安全省力，夹紧迅速。d简结构简单紧凑，有足够的刚性和强度，且便于制造。夹紧力及夹紧时的注意事项，夹紧力的确定包括夹紧力的大小、方向和作用点三个要素。a夹紧力的大小夹紧力必须保证工件在加工过程中位置不发生变化，但夹紧力不能过大，过大会造成工件变形。夹紧力的大小可以估算，但一般用经验估算的方法获得。b夹紧力的方向：一般情况下应符合下列基本要求：夹紧力的方向应尽可能垂直于工件的主要定位基准面。使夹紧稳定可靠，保证加工精度；夹紧力的方向应尽可能与切削方向一致。c夹紧力的作用选用原则：夹紧力的作用点应尽可能地落在主要加工面上，这样可保证夹紧稳定可靠；夹紧力的作用点应与支承件对应，并尽可能作用在工件刚性较好的部位；夹紧力的作用点应尽可能靠近加工表面，防止工件产生振动。1、刀具材料：目前常用的车刀材料有高速钢、硬质合金、涂层刀具材料和超硬刀具材料。对于车刀材料的性能要求。车刀切削部分在很高的切削温度下工作，连续经受强烈的摩擦，并承受很大的切削力和冲击力，所以车刀的切削部分的材料必须具备下列基本性能：a高的硬度刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度。这样，刀具才能切除工件上多余的