车工技能知识培训(一)

一.车削基本知识二.车刀基本知识三.切削液基本知识四.车工安全知识五.轴类工件的加工六.套类工件的加工七.圆锥工件的加工八.螺纹工件的加工1.车床的结构（CA6140车床例)CA6140车床是我国自行设计的卧式车床，其外形结构见图。它由床身、主轴箱、变速箱、挂轮箱、进给箱、溜板箱、滑板和床鞍、刀架、尾座及冷却、照明等部分组成。车床①床身床身固定在床腿上，是车床的基本支撑件。其用途为支撑各主要部件并使它们在工作时保持准确的相对位置。②变速箱变速箱主要是由传动轴和变速齿轮组成，用来改变主轴转速。③主轴箱主轴箱是用来支撑主轴，并使其作各种旋转运动。④挂轮箱挂轮箱主要用于车削不同的螺纹，是用来搭配不同的齿数的齿轮，以获得不同的进给量。⑤进给箱进给箱用来改变进给量。⑥溜板箱溜板箱用来使光杆和丝杆转动变为刀架的自动进结运动。⑦刀架刀架用来夹持刀具使其作纵向﹑横向或斜向的进结运动。⑧尾座尾座安装在床身的导轨上，可沿导轨作纵向移动，调整其工作位置。⑨床脚前后两个床脚分别分床身两端联为一体，用以支撑安在床身上的各个部件。⑩冷却装置主要通过冷却水泵将切削液加压喷射到切削区域。2.车床的传动方框图（CA6140车床例）①主运动是由主电机通过带轮把运动输入到主轴箱。通过变速机构变速，使主轴得到不同的转速。②进给运动是由主轴箱把旋转运动输出到挂轮箱经进给箱变速后，由光杆（或丝杆）带动溜板箱、床鞍和滑板、刀架，控制刀架（车刀）的运动轨迹完成车削各种表面。传动方框图见下页电动机带轮主轴变速箱挂轮箱主轴卡盘工件作旋转运动进给箱溜板箱溜板刀架车螺纹丝杆光杆溜板箱溜板刀架车刀作纵、横直线运动.主运动进给运动快移电动机1.车削运动车削运动按其作用可分为主运动和进给运动。①主运动主运动是直接切除工件上切屑层，并使之变成切屑以形成工件新表面的运动。②进给运动是使工件的多余材料不断被去除的运动。主运动进给运动车削运动2.车削过程中的三个表面①己加工表面己加工表面是指在工件上刀具车削后产生的表面。②过渡表面过渡表面是指在工件上由切削刃形成的那部分表面。③待加工表面待加工表面是指在工件上有待去除的表面。已加工表面待加工表面过渡表面3.切削用量（切削三要素）①切削速度Vc在单位时间內工件和刀具沿主运动方向相对移动的距离，即工件加工表面相对刀具的线速度。车削时切削速度计算公式为：V＝πdn/1000(m/min)d－加工处工件表面的最大直径（mm），n－主运动每分钟转数dn切削速度Vc②进给量f在主运动的一个循环或单位时间內，刀具沿进给方向相对移动的距离。进给量f③切削深度（又称背刀吃量）ap在主运动的一个循环內,刀具沿垂直于进给方向切入工件的深度。计算公式为：ap＝（d待－d己）/2ap－切削深度,d待－待加工表面,d己－己加工表面。4.切削用量的选择①粗车时切削用量的选择粗车时主要考虑提高生产率，同时兼顾刀具使用寿命。一般取较大的背吃刀量，和较大的进给量，根据工艺系统刚度、刀具寿命和机床功率许可的条件下选择合理的切削速度。②半精车、精车时切削用量的选择半精车、精车时主要考虑保证加工质量，并注意兼顾生产率和刀具寿命。a)背吃刀量半精车、精车时的背吃刀量是根据加工精度好表面粗糙度要求，由糙车后留下的余量确定的。半精车时选取0.5-2.0；精车时选取0.1-0.8。b)进给量半精车、精车的背吃刀量较小，产生的切削力不大，所以加大进给量对工艺系统的强度好刚度的影响较小。其选择主要受表面粗糙度的限制。表面粗糙度越小，进给量可选择小些，反之，可选择大些。c)切削速度为了提高工件的表面质量，用硬质合金车刀精车时，应采用较大的切削速度（vc80m/min）；用高速钢车刀精车时，应采用较小的切削速度（vc5m/min）。abcd常用车刀1.常用车刀的分类①以结构来分a.整体车刀b.焊接车刀c.机械夹固车刀d.可转位车刀②以用途来分a.外园车刀b.切断刀c.成形车刀d.镗孔车刀e.其它车刀③以材料来分a.高速钢b.硬质合金c.陶瓷d.金钢石①900车刀（偏刀）用途：车削外圆、台阶和端面。900车刀2.常用车刀的用途②750车刀用途：车削外圆和端面。750车刀③450车刀用途：车削外圆、倒角和端面。450车刀④内孔车刀用途：车削工件的内孔。内孔车刀⑤切断车刀用途：切断工件或在工件上车槽。切断车刀⑥成型车刀用途：车削工件上的成型面。成型车刀⑦螺纹车刀用途：车削工件上的螺纹。螺纹车刀刀具材料1.刀具材料必须具备的基本性能①高的耐磨性刀具材料必须具备较高的耐磨性，以便维持一定的切削时间。一般刀具材料的硬度越高，耐磨性越好。②高的硬度刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度。刀具材料的常温硬度一般要求在60HRC以上。③足够的强度和韧性刀具材料必须具备足够的强度和韧性，以便承受切削力、冲击和振动，避免产生崩刃好折断。④高的热稳定性（耐热性）耐热性是指刀具材料在高温下保持硬度、强度不变的能力。⑤良好的工艺性刀具材料必须具备良好的工艺性，以便制造各种刀具。通常刀具材料应具有良好的锻造性能、热处理性能和焊接性能等。2.常用刀具材料的主要性能和应用范围种类硬度热硬温度（OC）抗弯强度x103Mpa常用牌号应用举例高速钢62-70HRC(82-87HRC)540-6002.5-4.5W18Gr4VW6Mo5Gr4V2用于形状复杂的刀具，如钻头、铰刀、拉刀及各种成形刀等硬质合金62-70HRC(82-87HRC)800-10000.9-2.51）YG类YG3YG6YG82)YT类YT5YT15YT303)YW类YW1YW2用于形状筒单的刀具，如车刀刀片、铣刀刀头等碳素工具钢60-64HRC(81-83HRC)2002.5-2.8T8AT10AT12用于手动刀具,如锯条、锉刀等合金工具钢60-65HRC(81-83.5HRC)250-3002.5-2.89GrSiGrWMn用于机动低速刀具,如丝锥、板牙等车刀切削部分的几何要素①前刀面Aγ切屑流过的表面,又称前面。②主后刀面Aα与工件切屑表面相对的表面.③副后刀面Aγ＇与工件已加工表面相对的表面。④主切屑刃S前刀面与主后刀面的交线，担负主要的切屑工作。⑤副切屑刃S＇副刀面与副后刀面的交线，担负少量的切屑工作，起一定的修光作用。⑥刀尖主切屑刃与副切屑刃的相交部分，一般为一小段过渡圆弧。刀头356241刀体1.刀头的组成刀头一般有3面2刃1刀尖组成。2.测量车刀角度的三个基准坐标平面①基面Pr通过切屑刃上选定点，与切屑速度垂直的平面。基面是刀具制造﹑刃磨的基准面。②切屑平面Ps通过切屑刃上选定点，与切屑刃相切，且垂直于基面的平面。注：1.在车削时，基面一般为水平面，切屑平面一般为铅垂面。2.通过主切屑刃上选定点的切屑平面称为主切屑平面，通过副切屑刃上选定点的切屑平面称为副切屑平面。12选定点③正交平面P0通过切屑刃上选定点，且垂直于基面和切屑平面的平面。注：1.通过主切屑刃上选定点的正交平面称为主正交平面，通过副切屑刃上选定点的正交平面称为副交平面。2.在车削时，正交平面一般为铅垂面。3切屑平面基面选定点3.刀头的主要角度及其作用和选择①前角γοa)定义前角是前刀面与基面的夹角。b)作用影响刃口的锋利程度和强度，影响切削变形和切削力。c)选择首先根据材料硬度来选择，硬度高前角取较小值，反之取较大值，其次根据加工性质来选择，粗加工时取较小值，精加工时取较大值。γ。基面Pr正交平面P0c)选择首先加工性质来选择，粗加工时取较小值，反之取较大值，其次根据材料硬度来选择，硬度高前角取较小值，反之取较大值。②主后角αοa)定义主后角是主后面与切屑平面之间的夹角。b)作用减少车刀主后面和工件过渡表面之间的摩擦。α。正交平面切屑平面③副后角α＇。a)定义副后角是副后面与副切屑平面之间的夹角。b)作用减少车刀副后面和工件已加工表面之间的摩擦。c)选择副后角α＇。一般磨成已主后角α。相等。在切断刀等特殊情况下，为保证刀具的强度，应取较小值，一般为1º-2º。α。`副正交平面副切屑平面④副偏角k＇ra)定义副偏角是副切屑平面在基面上的投影与背离进给方向间的夹角。b)作用减少副切屑刃与工件己加工表面间的摩擦。减少副偏角，可以减小工仲的表面粗糙度值，但副偏角不能太小，太小会增加背向力。c)选择首先考虑车刀丶工件和夹具有足够的刚性，才能减小副偏角；反之应取较大值，其次考虑加工性质，粗加工时可取10º—15º，精加工时可取5º左右。⑤主偏角k＇ra)定义主偏角是主切屑平面在基面上的投影与进给方向间的夹角。b)作用改变主切削刃的受力及导热能力，影响切屑的厚度。c)选择首先考虑车床丶夹具和刀具组成的工艺系统的刚性，工艺系统刚性好，主偏角取较小值，其次要考虑加工工件的几何形状，当加工台阶时，主偏角应取90º。krkr、f基面Pr⑥刃倾角λsa)定义刃倾角是主切屑刃与基面的夹角。b)作用控制排屑方向。当刃倾角是负值时，可增加刀头的强度，并在车刀受冲击时保护刀尖。c)选择精车时应取正值，工件余量均匀时一般取0º，断续车削时，为了增加刀头强度，取负值。λs基面