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第一章 概述 第二章 车床基本知识 第三章 车床常用量和夹具 第四章 车刀 第五章 细长轴类零件的车削加工 第六章 盘套类零件的车削 第七章 圆锥零件的车削加工 第八章 特形面零件的车削加工 第九章 螺纹零件的车削加工 第十章 偏心零件的加工 第十一章 深孔零件的加工 第一章 概述 第一章 概 述第一节 车工能加工的零件类型机床是制造机器的工作母机。在机械零件的加工机床中，车床是各种工作母机中应用最广泛的一种，它利用主轴的旋转运动和刀具的进给运动实现对零件的车削加工。在机械制造业中，车床应用得相当广泛。车工在车床上能完成的机械加工任务很多，就其基本的工作内容而言，可以完成：1)外圆和端面、切断、切槽、钻铰孔、镗孔车削2)各种螺纹和滚花；3)内外圆锥面车削；4)各种特殊型面车削以及弹簧盘绕等。5)在车床上配置各种附件和夹具，还可进行磨削、研磨、抛光以及各种特殊零件的外圆、内孔等。6)车削可实现细长轴、多头梯形螺纹、曲轴、蜗杆等特殊零件的加工。图1-1为常见类型零件的车削加工示意图。第二节 零件加工工艺规程的编匍一、生产过程与工艺过程一部机器或一个零件的制造过程，一般都要经过毛坯制造、机械加工、热处理、装配、质量检验、试车、油漆、厂内运输等过程。这种按一定顺序将原材料制成各种零件的全过程即为生产过程。随着机械产品复杂程度的不同，其生产过程可以由一个车间或一个工厂完成。在生产过程中，通常称用金属切削刀具在机床上加工零件的过程为机械加工工艺过程，它是机械产品生产过程的一部分，通过采用各种加工方法(例如：切削加工、磨削加工、电加工、超声加工、电子束及离子束加工等)直接改变毛坯的形状、尺寸、表面粗糙度以及力学物理性能，使之成为合格零件的全部生产过程。一个或若干个工件在一台机床上开始加工，直到完成所做的加工工艺过程称为工序，工序是工艺过程组成的最基本单元。机械加工工艺过程是一个或几个工序依次排列组合而成的，毛坯通过这些工序制成成品。为了多快好省地组织、指导生产，通常以文件形式规定产品零部件机械加工工艺过程和各工序的操作方法，这类文件即为机械加工工艺规程。机械加工工艺规程反映了生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段，它是生产上必备的技术资料，是进行零件加工的依据。按照工艺规程进行生产，有利于保证产品质量，便于制定计划和安排生产，提高设备利用率，使产品有次序的进行，对增加技术交流和推广先进经验有着积极的作用。因此机械加工工艺规程设计是一项重要而又严肃的工作，需认真完成。机械加工工艺规程是根据零件的机械加工工艺编写的。影响零件加工工艺的因素很多，诸如生产数量的多少、质量要求的高低、零件结构的繁简、零件尺寸的大小、毛坯供应的条件以及材料要求的不同和热处理要求等。生产批量是影响工艺路线的主要因素之一。按零件的年产量可确定零件属于哪一种生产类型。生产类型可分3种：单件生产、成批生产和大量生产。工艺规程的编制与生产类型有密切关系。表l-1是机械制造中划分生产类型的原则。在不同的生产批量下，使用的生产设备、采取的生产方式和所拟订的工艺规程都有不同。现将有关的生产类型工艺特点列于表1-2中。机械零件的加工表面一般由外圆面、内孔面和成形面等组成，要使零件达到一定的精度、表面粗糙度，必须制定合理的加工方案。现将外圆、内孔各级精度和粗糙度的获得方法分别介绍如下。1外圆表面的加工零件的外圆表面主要采用4条基本加工路线来加工。见图1-2所示。图1-2为最常见的外圆表面的加工路线，其加工路线即为：(1)粗车一半精车一精车。这是应用最广的一种加工路线，只要工件材料可以切削加工，加工精度等于或低于IW，表面粗糙度谚08m的外圆表面都可以在这条加工路线中加工。如果加工精度要求较低，可以只取粗车，也可以只取粗车一半精车。(2)粗车一半精车一粗磨一精磨。对于黑色金属材料，特别是半精车后有淬火要求，加工精度等于或低于，表面粗糙度Ra016肿的外圆表面，一般可安排用这条路线加工。(3)粗车一半精车一金刚石车。对于工件材料为有色金属(如铜、铝)，在加工高精度外圆表面时，为避免有色金属的切屑堵塞砂轮，不宜采用磨削加工方法力的外圆表面，可安排用金刚石车替代磨削达到高精度要求。(4)粗车一半精车一粗磨一精磨一研磨、超精加工。这些加工方法多适用于以减小表面粗糙度、提高尺寸精度、形状和位置精度为主要目的的零件加工。2孔的加工常用孔的加工路线框图如下：下面分别介绍以上四条加工路线的特点：(1)钻一粗拉一精拉。这条加工路线多用于大批量生产盘套类零件的圆孔、单键孔和花键孔加工。其加工质量稳定，生产效率高。当工件上没有铸出或锻出毛坯孑时，第一道工序需安排钻孔；当工件上已有毛坯孔时，则第一道工序需安排粗镗孔，以保证的位置精度。如果模锻孔的精度较高，也可以直接安排拉削加工。(2)钻一扩一铰一手铰。这是一条应用最为广泛的加工路线，在各种生产类型中都有应用，多用于中小孑L加工。其中扩孔有纠正位置精度的能力，铰孔只能保证尺寸和减小孔的表面粗糙度，不能纠正位置精度。当孔尺寸精度、形状精度要求比较高，表面粗糙度要求又比较小时，往往要安排一次手铰加工。(3)钻或粗镗一半精镗一精镗一浮动镗或金刚镗。下列情况下的，多采用这条加工路线加工：单件小批生产中的箱体孔系加工；位置精度要求高的孔系加工；在各种生产类型中，直径较大的孔，如夺80mm的，毛坯上已有位置精度比较低的铸孔或锻；材料为有色金属，需要由金刚镗来保证尺寸、形状和位置精度以及表面粗糙度的要求。(4)钻(或粗镗)一粗磨一半精磨一精磨一研磨或珩磨。这条路线主要用于淬硬零件加工或精度要求高的孔加工。表l-4为内孔各级精度和粗糙度的获得方法。工个每的中工加械机 。刀成走组和序步工工成个组干位程若工过由 、艺装 过安工 艺为加 工分械 工细机 加次、 械依二 机可叉序 件因受案醋硼表藤个徘几件甜安时零静的个同冲亭廿硐洲琥斛舻洧勋点怖不燃肮怖杯作工环两工为序甩个称顺采组分变序卜弗骄船磅动产零艺国要通作差而种劳的据工用术应的公从的的格根的技先坯少合件在的首品寸解毛最出际零件。盘尺了与以工实工善零求的艺，加产加改要构统工下地生使步验满术引结系工件靠系逐实能技醵的面加条可联力件艺工的物件全削产，密潜条工加件钟零作模切生定紧备动行削零孩对等觏啪的规应设劳进切析卅便求产件定的掘使先使分以要生零一期时挖并应为真趴理的写周程分理认唯图处工料编划规充合时；析需性作热加材程测是计艺上术壤分工和定和勰 删艉斛吃萤壮姜燃；觚撒舡黼虢蜘艺瀚原定批经艺谶要性赝件材并种弛 幽胍肌靛献灌晓极融蝴耕埘蝴淑秘制捌茧进旺观找使儡析度题坯加呓规的和先进艺的的产分糙问毛件艺廉此求上先江件件解细粗术定零腚工低为要术业烷零零了仔面技选制定最术技行制，证图后表键，制和件技在同乙保配然耗零的程外 装出消品件过内求过用等找中工歌之精表称相表则一玑采 辅刀加夹品的驵面置坯面的要躲可他用少装产工非表位毛准 关工绘批可人分加现相加小容工8的实据削件件内考一序法切条 单的参引工无装的术在片并喝应在工量序技算埽片相仅用工等艺计卡与备削各序件工过艺度用设切定工文经表工精选的和确艺算要 工的中新量况主工估常些加具装买余情及写验通细械量工购工产差 填经详机或加生公和践额应和具备造的际寸额实定容片夹设制，实尺定据问内卡装有计步合序 动根时的程工现设工结工劳常的片过、在行或并通中卡艺床能另寸算，产艺工机可才序量尺估额生工的的尽工余序或定量，用有并下各工工问批定采现，件定加各算时大确泛，应条确的定图计的在验广外适的，荐确简，中；经业另要求推序产些践企度要料量资余制量简的别。第三节 车工安全操作常识对于车工而言，安全生产非常重要。只有安全生产，才能避免的工作中的疏忽，减少工伤事故发生，高质高效地完成任务，因此车工必须严格遵守单位的安全操作规程，一般要求做到：1)操作前要戴好防护用品，工作时要穿工作服或紧身衣服，袖口要扎紧。要戴工作帽，女工的头发应塞入帽子里。夏季禁止穿裙子、短裤和凉鞋操作。操作时严禁戴手套。2)工作时，头不能离工件太近，以防止切屑飞进眼睛。加工中，吃刀不可过猛，在高速切削或切屑细而飞散时，必须戴上保护镜。3)注意手、身体和衣服不能靠近正在旋转的机件，如皮带轮、皮带、齿轮等，更不能在这些地方打闹。4)凡装卸工件、更换刀具、测量加工表面以及变换速度时，必须先停车。停车时，不可用手去刹住转动的卡盘。5)工件和车刀必须装夹牢固，以免飞出伤人。6)工件或卡盘太重时，可用起重设备或请他人帮助，不要一人操作。7)装夹时，毛坯在主轴孔的尾端伸出不得过长，并要作标记，以防伤人或甩弯后碰坏别的东西，车偏心时应加配重块平衡。8)车床开动时不得用手去摸工件表面，尤其是加工螺纹工件，严禁用手摸螺纹面。9)不许用手直接清除切屑。尤其在高速切削时，严禁用手拉断铁屑，应该用专用的钩子清除。lO)不要任意装拆电气设备。11)安排好各工作位置。工具、量具摆放在固定位置上；图纸、工艺卡片要放在便于使用处；毛坯和成品分开摆放，排列整齐，既要让操作者取用方便，又不致妨碍操作者自由活动。以上规定都是车工多年经验、教训的总结，初学者应该认真遵守。车工除了应认真执行该工种的安全操作规程之外，还要注意消除一切易产生事故的因素，即：1)大机床的操作需要两个人，不管是工件找正，还是加工中的测量，两人的动作一定要协调，不得一人开动机床，而另一人正找正或测量。2)车削螺纹需要安装挂轮时，在安装挂轮之前，一定要将机床电源关闭，然后再将与主轴连接的齿轮拆开，避免别人无意开车而使正在安装挂轮的工人受伤。3)当用砂布抛光时，不得将手心向上，把中指放在砂布与工件之间。应把手心向下，五指都放在工件和砂布之上。4)在用花盘、角铁装夹工件时，称铁的过孔直径不得超过螺钉2mm，如果过孔很大，由于震动或离心力的作用使称铁松动，活动量太大容易发生事故。5)使用超出主轴的细长轴加工时，不得开高速车，以防超出部分甩弯损坏设备或碰伤别人。6)卡盘扳子在装夹或松落工件后一定要拿下来，不得放在卡盘上。7)在使用中心架装夹工件时，不得直接用中心架调中，要先找正后，再用中心架。由于主轴的旋转中心与中心架的支持中心不一定在一条线上，如果工件不找正而直接用中心架，则当工件旋转时可能会出现划圈现象，使工件从卡盘上向外抛出造成事故。第二章 车床基本知识 第二章 车床基本知识由于大多数机械零件都具有回转表面，同时车床的切削功能不断增强，使用的刀具又较为简单，因此车床成为机械制造业中最广泛使用的机床之一，车床的好坏直接影响到加工质量的优劣和生产效率的高低。随着生产的发展，高效率、高精度、自动化车床不断被研制出来，为车削加工提供了更广阔的前景。对车工来说，要正确使用好车床，完成零件的加工，就必须熟悉车床的性能、结构，学会维护和调整，以充分发挥其应有的作用和潜力，保证优质高产地完成生产任务。第一节 车床分类车床的种类很多，根据车床的用途和构造不同，可分为：普通车床、单轴自动车床、多轴半自动车床、六角车床、立式车床、仿形及多刀车床和专门化车床、数控车床等。其中普通车床、六角车床和立式车床等为通用车床。1普通车床这类车床根据中心高和中心距的不同，又可分为多种不同规格的普通车床，如C6132、C6250等。它们除能完成各种回转体工件的车削外，还能车削各种螺纹，如公制螺纹、英制螺纹、模数螺纹、径节螺纹和端面螺纹等。普通车床已广泛地应用于机械加工。2六角车床为适应成批生产和提高生产效率，在普通车床的基础上，发展了六角车床。在结构上，六角车床与普通车床最主要的差别是：六角车床用转塔刀架代替了普通车床的尾座，有的并用回转刀架代替了普通车床的方刀架和尾座。普通车床所能加工的一般零件，六角车床都能加工，但在六角车床上，加工螺纹时需用丝锥或板牙。根据六角车床工艺特点，它适合加工形状较复杂的多阶台形面的小型零件。在加工这些零件时，可用六角车床的特有刀架，安装各工步所需的各种刀具和成型刀具，对工件依次地进行切削加工，在六角车床上可实现多刀车削，缩短切削时间。但该种机床没有横向和纵向的定程挡铁，加工时需要花费较多的时间控制，因此不适合于单件小批生产。3立式车床立式车床的主要特征是主轴垂直于工作台，工件装夹在工作台上。立式车床适合于加工大直径、短长度的重工件，这是因为在立式车床上，零件的装夹、找正较为方便，且工作台和底座间的回转导轨有较好的承受力，工作时的运动平稳性好，因而零件的加工质量较高，但将这类零件放在普通车床和端面车床上加工，则质量难于保证。立式车床可分为单柱立式车床和双柱立式车床两种。单柱立式车床一般都有一个垂直刀架和一个侧刀架，这两个刀架都有独立的进给箱，可以单独或同时工作，作垂直和水平走刀。规格较大的立式车床，一般有两个立柱。为了加工方便，双柱立式车床的横梁上一般都有两个垂直刀架和一个侧刀架。更大的双柱立车在两个柱上都各有一个侧刀架。4数控车床数控车床是由车床发展而来，并在主机上增加了程序控制系统，通过程序控制指挥机床按规定的程序进行动作，完成整个加工过程的循环。 现在的数控车床已在向微电脑控制方面普及，数控车床目前有两大类，其一属于简易微电脑控制机床，其二为电脑控制机床。工作时，数控车床根据所输入程序指令进行运算，并将运算结果输入到驱动装置。控制驱动装置就是依照指令进行运算，将运算结果输入到驱动装置，控制驱动装置中心的驱动设备(步进电机)带动机械传动机构，操纵机床的工作步件(纵横拖板)工作，实现切削运动。另外，可根据其加工精度不同，将车床分为普通车床、精密车床和高精度车床。精密和高精度车床，通常是在普通精度车床的基础之上，通过提高机床的几何精度、减少振动和热源的影响，并采用高性能的轴承等措施，使得机床具有较高的加工精度。表2-1是主要类型车床的加工精度表，表2-2是不同精度卧式车床的加工精度表。第二节 车床的基本构造国产车床的种类虽很多，但最常用的还是普通车床，它可作为车床的典型形式加以分析，以便于我们全面了解车床的结构。我们现以C6140型普通车床为例加以说明车床构造。C6140型普通车床是中等规格的万能车床，它可以完成各种切削加工。其主要技术参数为：最大回转直径q,400mm；床身可加工最大长度为750mm、l000mm和2000mm；主轴转速正转(21级)121200rmin，反转(12级)181520rmin；电机总容量76kW。C6140型普通车床的主要结构，如图2-5所示。图2-5中标示的车床各主要部分的名称和用途如下：(1)主轴。主轴可带动零件旋转，实现车床的主运动，它是车床最重要的部件之一。主轴须工作稳定，在承受很大负荷时不能有纵向及横向移动。C6140的主轴是空心的，前顶针、芯轴等工具可以插在主轴锥孔中，主轴的内孔38mm，小于+38turn的棒料可以通过。主轴前端有一精确的轴台及螺纹，其尺寸为b92h6，M906，作为安装卡盘和花盘的基准。(2)主轴变速箱。主轴变速箱，亦称床头箱，是用来带动车床主轴及卡盘转动的车床部件。变换主轴箱外面的手柄位置，可以使主轴得到各种不同的转速，见表2-3。(3)挂轮箱。为把主轴的转动传给走刀箱，通过调换箱内的齿轮，并与走刀箱配合，以车削各种不同螺距的螺纹。车削常规螺纹挂轮箱内的齿轮(简称挂轮)配置可见车床上的铭牌，对未作出规定的特殊螺纹，则可通过重新组合挂轮箱内的齿轮来得到所需要的挂轮比。(4)走刀变速箱。通过变换箱体外面的手柄位置，改变箱内齿轮的啮合，从而把主轴的旋转运动传给丝杠或光杠，使丝杠或光杠得到各种不同的转速，以便得到不同的进刀量。当光杠转动时，其纵向进给范围为008159mmmin，横向进给范围为0027052mmmin。若带动丝杠转动，则可加工各种公制螺纹、英制螺纹、模数螺纹和径节制螺纹。以上所有这些走刀量所对应的走刀箱手柄位置以及挂轮配置可参见车床的铭牌。(5)拖板箱。拖板箱是将丝杠或光杠的转动传给拖板部分，通过箱体外面的手柄变换，带动拖板部分上的车刀作纵向或横向进给的车床部件。C6140的拖板箱带有闭锁机构和自动停车机构。这可使切削过程中光杠和丝杠不会同时转动，使纵向自动走刀和车削螺纹不能同时进行。在大拖板碰到障碍或超负荷工作时，并使走刀自动停止，避免机件损坏。(6)床身。床身是用来支持车床的各个部件的，如床头箱、走刀箱、拖板箱和床尾座等都安装在它上面。床身上面有两条精确的导轨，拖板和床尾可沿着导轨移动。另外床身还装有电动机、电气控制箱和冷却泵等。为保证加工质量，要求床身应刚性好、不易变形、易排屑、耐振动。(7)光杠和丝杠。光杠是把走刀箱的运动传给拖板箱，使上面的拖板和车刀按一定速度移动的车床部件。丝杠则是用来车削螺纹的，使拖板和上面的车刀按要求的速度移动的车床部件。(8)拖板。车床中的拖板分为大拖板、中拖板和小拖板3种。大拖板用于纵向车削较长的工件；中拖板用于横向车削工件；小拖板用于纵向车削较短的工件或角度工件。大拖板直接放在床身的导轨上，拖板箱安装在大拖板前部的底平面上。大拖板可用手动或自动走刀带动作纵向移动。中拖板通过燕尾槽和楔形铁安装在大拖板，可在大拖板上用手动或自动进行横向走刀。小拖板也通过燕尾槽和楔形铁与中拖板连接。依靠手动，小拖板可沿着燕尾导轨作纵向进给移动，可车削较短零件，手动移动最大行程为lOOmm，通过使小拖板相对主轴回转中心偏转一个角度，可车削锥度零件，最大转动角度为45。(9)刀架。刀架用来装夹车刀，安装在小拖板的中心轴上。在刀架上可安装4种车刀，车刀的支撑面距中心的距离为25mm。松刀时，可逆时针方向旋转手柄以放松刀架，夹紧车刀时，可顺时针旋转手柄。(10)床尾座。床尾座用来支顶较长的工件，被安装在车床的后部，它可安装顶针，各种切削刀具，如钻头、铰刀、板牙、丝锥等。尾顶针套筒的内锥孔是莫氏4号锥度，其纵向移动量为260mm，横向可移动15ram。加工较长的圆锥体时，可采用自动走刀车削。(11)动力及润滑系统。C6140车床的主电机功率为75kW，安装在床身后面。冷却泵电机的功率为0125kW，与冷却泵一起工作。为保证车床正常运转、减少磨损，车床上所有摩擦部位要经常加油。(12)中心架和跟刀架。中心架和跟刀架均属于车床附件，图上未标注。一般在加工细长轴时才使用。中心架安装在床身导轨上，车细长轴时，可用来支持工件。被加工零件通过中心架的三个可调节径向爪得到支持，可提高切削时系统的刚性。跟刀架装在大拖板上，与大拖板一起移动，它只有两个爪，爪的位置一般尽量接近车刀。常用普通车床参数见表2-4。第三节 车床的型号登国车床型号编制是采用汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定的磐律排列组合而成。它们分别标志着车床的名称、特点和主要技某孥塑。1957年原第一机械工业部颁布了机床型号编制办法，当，采用三位数字形式进行编制，随着车床设计不断发展，新品种：孽规警的车床不断出现，原有的三位数字的车床型号已不能适应新的要求。为此颁布了金属切削机床的四位数字的车床型号编制，其型号编制方法为：车床类别代号+特性代号+组别代号+型号代号+主参数代号车床类别代号和特性代号均用字母表示，车床代号用C表警宁车的声母。特性代号、组别代号和型号代号、主参数代号规定可分别如下特性代号为表示机床的某些特殊性能，采用汉语拼音的第一个字母的大写表示，按次序排列在机床类别代号的后面，分别用CM表亲尊警车床；03表示高精度车床等，普通车床则没有代号。2组别代号和型号代号用数字表示各种车床的组别和型号，组别代号和型号代号见表2-6。3主参数代号主参数用以表示车床的主要规格。普通车床的主要规格一般用最大棒料直径或最大切削直径的l10或1100来表示。车床型号中采用的基本参数见表2-7所示。以上为车床的型号编制方法。通过分析车床型号的编制表示，可以获知车床的基本性能参数。对于多轴车床，在表示基本参数时，在数字末端再加上一个数字来表示轴数，并用(。)分开，如C2150。4表示最大的棒料直径为50mm的卧式四轴自动车床。对于规格相同而结构不同的车床，或经改进后结构变化较大的车床，按其设计次序依次或改进次数分别用A、B、C.等字母附加于末尾，以示区别。第四节 车床的润滑和保养车床的精度与加工质量有密切的关系，为保证加工质量，使车床能正常运转和减少磨损，应在日常生产中对车床进行正确地润滑，很好地维护保养好机床。一、车床的润滑 要使车床正常运转减少磨损，在车床上所有的摩擦部位都要进行润滑。图2-6为C6140型车床的润滑部位示意图。润滑部位用数字标出，除了图中所注的1、4、5处的润滑部位，需用3号钙基工业用润滑脂(黄油)进行润滑外，其余部分均用40号机械油进行润滑。车床的各部件的润滑方式如下：(1)车床床头箱中除了主轴后轴承以油绳润滑外，其余均用齿轮溅油法和往复式油泵进行润滑。箱内应有足够的润滑油，油面应达油面指示标牌处。换油期一般为3个月一次。换油时，应先把箱内清洗干净，然后加油。(2)挂轮箱内的机构主要是靠齿轮溅油法进行润滑。油面高低可通过油标孔观察。换油期同样是每3个月一次。(3)走刀箱内的轴承和齿轮，除用齿轮溅油法进行润滑外，还靠走刀箱上部的储油槽，通过油绳进行润滑。因此，除了需要注意走刀箱油标孔里油面高低外，每班还要给走刀箱上部的储油槽适量加油一次。(4)拖板箱内有一套蜗轮蜗杆机构，可通过该机构变速，该机构是用箱内的油来润滑的，油从法兰盘上的孔注入，注到孔的下面边缘为止。拖板箱内的其他机构，用上部储油槽里的油绳进行润滑。通常每班加油一次。(5)拖板及刀架部分靠油孔进行润滑。尾座内的心轴、丝杠和轴承也靠油孔进行润滑，丝杠、光杠及开关杆的轴承靠油孔2、3、7进行润滑。每班加油一次。润滑挂轮箱内轴承的油杯1和润滑板箱内换向齿轮的油杯4、5，每隔5天加3号钙基工业润滑脂一次。(6)车床床身导轨面、拖板导轨面和丝杠在每班开始工作前和工作结束后，都应使用40号机械油全面润滑。二、车床的维护保养(1)装夹和校正工件时注意事项：在装夹工件前应先把工件上的泥沙等杂质清除掉，以免杂质嵌进拖板滑动面磨损或咬坏导 在装夹或校正一些外形尺寸大、重量较重、形状复杂而装夹面又较小的工件时，应预先在工件下面的车床床面上垫放木板，同时用压板或活顶针顶住工件，以防工件掉下砸坏床面。在校正时，若发现工件位置不正确或歪斜，切忌用力敲击，以免影响车床的主轴精度。 (2)工具和车刀不得乱放在床面上，以免损坏导轨。(3)当装夹复杂工件时，如在花盘和角铁上装夹工件结束时，必须检查装夹是否紧固、重量是否对称(必要时加配重块)，并清理床面，把重物拿开。(4)校正三爪卡盘时，不能用铁榔头直接敲击，必须垫上较软的垫块或用木榔头进行敲击。若偏差较大，宜略松法兰盘上卡盘的紧固螺钉，待校正后再紧固。(5)在使用装有顺倒车开关的车床时，不要突然开倒、顺车，以免损坏机件。(6)在高速切削时，卡盘一定要装好保险块，防止倒车时卡盘脱落。(7)变换主轴转速时必须停车，以免损坏床头箱内齿轮。(8)在砂光工件时，要在工件下面的床面上用床盖板或纸盖住，并在砂完后仔细擦净床面。(9)每班下班时要做好车床清洁工作，防止切屑、砂粒或杂质进入导轨工作面。(10)在使用冷却润滑液前，必须清除车床导轨及冷却润滑液里的污垢，使用后要把导轨上的冷却润滑液擦干，并加机油进行润滑保养。 (11)按规定在机床所有需要润滑的部位加油润滑。第三章 车床常用量和夹具 第三章 车床常用量具和夹具第一节 车床常用量具在车削加工中，需要反复测量零件的加工尺寸，以保证零件的加工质量，因此我们要掌握好量具的使用。在使用量具时，不但要懂得它的结构、被测尺寸原理和使用方法，而且要尽量避免或减少测量时所造成的误差。在车削过程中，常用的检测量具有游标卡尺、千分尺等。一、游标卡尺游标卡尺是一种常用的精密量具(见图3-1)，具有结构简单，使用方便，精度高，稳定性好，可测量尺寸范围大的特点，可用于高精度测量外径、内径、长度、宽度、厚度、深度和孔距，应用广泛。1构造游标卡尺的结构见图3-2所示。游标卡尺由主尺、游标、上量爪、下量爪、尺框和紧固螺钉等组成。游标卡尺的主体是一个有刻度的尺身，称为主尺。主尺由耐磨合金钢制成，并按l或05mm为格距，刻有尺寸刻度，其刻度全长称为游标卡尺的规格。游标卡尺的规格主要有：l25、150、200、300、500、8002000mm等。尺框5可沿主尺l移动，与主尺配合组成两个下量爪，可分别测量外圆、内孔等。在尺框5上装有游标6，与主尺刻线配合构成游标卡尺的微调装置。微调装置是用来作微量移动调整位置，以便读出精确的数值。2刻线原理与被测尺寸方法游标卡尺的刻线原理是：精度=主尺每格长一游标每格长。游标卡尺的被测尺寸值精度分为01、005、002mm三种。现分别介绍以上三种卡尺的被测尺寸方法。(1)精度值为002mm的游标卡尺刻线原理。游标有50格刻线与主尺49格刻线相同，则游标的每格宽度为4950=098mm，主尺刻线间距与游标刻线间距之差是1-098=002mm，这002mm即为游标卡尺的精度数值。采用该种游标卡尺测量尺寸时，可按下列步骤进行测量：1)在测量零件前，将卡尺的两个量爪合拢，应密不透光，如透光过大，则需进行修理。量爪对齐后，应使游标的零线与主尺的零线对齐，并使主尺的第49条线与游标第50条线对齐。2)测量零件，使量爪轻轻接触零件表面，量爪位置要摆正，不能倾斜。3)读取游标零位所指的主尺数值，以及游标第13条线与主尺的n值位置对齐。4)计算被测尺寸。被测尺寸=游标零位指的主尺整数+游标与主尺重合线精度。图3-3所示的被测尺寸为：被测尺寸=35+5X002=351mm(2)精度值为005mm的游标卡尺主尺：每格lmm，游标在19mm内分成20格，每格为095ram，其测量方法和精度值为002mm的游标卡尺相同(或主尺：每格lmm，游标在39mm内分成20格，每格为195ram)。精度=1-095=005ram(3)精度值为01mm的游标卡尺主尺：每格lmm，游标在9mm内分成10格，每格09mm。主尺刻线间距与游标刻线间距之差=1-09=01mm，精度即为01mm，其测量方法同(1)。二、千分尺千分尺是应用螺旋分度原理制成的一种精密量具。被测尺寸值有0Olmm和0O01mm，目前车间常用的是0O01mm千分尺。千分尺的种类很多，如外径千分尺、内径千分尺、深度千分尺，以及螺纹和公法线长千分尺等，用来测量零件的外径、内径、深度、厚度，以及螺纹中径和齿轮的公法线长等。千分尺精度比游标卡尺高，比较灵敏，被测尺寸易观察。1外径千分尺(1)外径千分尺的结构(2)外径千分尺的读数原理和读数方法量具外径千分尺测微螺杆的螺距是05mm，活动套管圆锥面上一圈刻度是50格。当活动套管旋转一周时，带动测微螺杆沿轴向移动一个螺距即05mm，若活动套管转过一格，则带动测微螺杆沿轴向移动05面l-001mm。因此外径千分尺的读数值为001mm。读数时，从活动套管的边缘向左看固定套管上距活动套管边缘最近的刻线，从固定套管中线以上读出整数，从中线以下读出05mm的小数，再从活动套管上找到与固定套管中线对齐的圆锥面刻线，将此刻线的序号乘以001mm，就是小于05mm的小数部分的读数，不足一格者估读。最后把以上几部分相加即为测量值。图3-5为外径千分尺读数。在图3-5中，外径千分尺恰为整格，所以，外径干分尺读数=7+05+35X 001=785(Im)(3)外径千分尺的特点外径千分尺测量精度比游标卡尺高，测量灵活方便。但千分尺的螺纹传动间隙和运动副间隙会影响测量精度。因此，千分尺主要用于测量中等精度的零件，常用的外径千分尺按其测量范围可分为025mm、2550 IYIITl、5075 nlm、75100 mm.等几种，最大的可测量25003000ram。测微螺杆的测量位移一般均为25ram。测量大于300ram的外径千分尺，其分段尺寸为100mm。测量大于l 000mm的，其分段尺为500mm。(4)外径千分尺的使用方法测量之前，转动千分尺的棘轮，使两个测量面合拢，检查测量面间是否密合，同时看活动套管的零线与固定套管的中线是否对齐，如有零位偏差，应进行调整。调整步骤是：1)合拢固定量砧与测量螺杆的测量面。2)锁紧测微螺杆。3)松开固定套，对准套管刻度零线。用专用扳手插入固定套管的小孔中，松开固定套管紧固螺钉，转动固定套管使其中线对准活动套管刻度的零线。4)拧紧固定套管，松开测微螺杆的锁紧装置。测量时，先用手转动千分尺的活动套筒，待测微螺杆的测量面接近工件被测表面时，再转动棘轮，使测微螺杆测量面接触工件表面，听到23声咔咔后停止转动，读取数值，以此控制测量力的大小。然后开始读出千分尺读数。注意事项：1)测量时，不能用手猛力转动活动套管，以免造成测量力过大，损坏其螺纹传动副。2)应将百分测微螺杆的轴线与零件被测量面垂直。3)读数时最好不要取下千分尺。如需取下千分尺读数，应先锁紧测微螺杆，然后轻轻取下千分尺，防止尺寸变动。4)读数要细心，看清刻度，不要错读05mm。2内径千分尺内径百分尺如图3-6所示，它用来测量50ram的内孔尺寸，其读数范围为5063mm。为扩大其测量范围，内径千分尺附有成套接长杆。连接时，去掉保护帽，把接长杆右段与内径千分尺左端旋合，这样可以一个一个地连接上去，直到满足为止。3深度千分尺深度千分尺如图3-7所示，其结构与外径千分尺相似，只是多了一个基座而没有尺架。在测微螺杆下面连接着可换测量杆，测量杆有4种尺寸，测量范围为：025mm、2550mm、5075ram、75lOOmm。三、外径百分表外径百分表是一种较精密的测量工具，它的外形如图3-8和图3-9所示。1百分表的刻线原理测量杆移动lmm，通过齿轮系传动，使指针沿大刻度盘转过一周，刻度盘沿圆周刻有l00个刻度，当指针转过1格刻度时，表示所测量的尺寸变化lmml00=0Olrrm，所以百分表的刻度值为001mmo2百分表的特点百分表体积小、结构紧凑、测量范围大、用途广，但齿轮传动的磨损和传动间隙会产生测量误差，影响测量精度。3百分表的使用方法测量前，先要检查表蒙玻璃是否破裂或脱落，测量头、测量杆和套筒等是否有碰伤或锈蚀，表盘和指针有无松动现象，检查指针的平稳和稳定性等。测量时，应使测量杆垂直零件表面。测量圆柱时，测量杆的中、心线还要通过零件的中心。测量头与被测量表面接触时，测量杆应预先压缩03lmm，以保持一定的初始测力，以免负偏差量不出来。使用百分表表座及专用夹具，可采用相对测量的方法测量长度尺寸，测量时先用标准件或量块校正百分表，转动表圈，使表盘的零刻线对准指针，然后再测量工件，从表中可读出工件尺寸相对标准件或量块的偏差，从而确定工件尺寸。使用百分表及相应附件可测量工件的直线度、平面度、平行度等误差，使用百分表还可在机床上或其他专用设施上检测工件的跳动误差。4百分表的维护保养1)按压测量杆的次数不要太多，距离不要过大，以免损坏机件及加剧零件磨损。2)测量时，测量杆的行程不要超出它的测量范围，以免损坏表内零件。3)应避免剧烈震动和碰撞，不要敲打表的任何部位，不要使测量头突然撞击在被测零件上。4)测量杆上不能压放其他东西，以免测量杆弯曲变形。5)表架要放稳，以免百分表落地摔坏，使用磁性表座时，要注意表座的旋钮位置。6)严防水、油、灰尘等进入表内，不要随便拆卸表的后盖。7)如果不是长期停用，测量杆不允许涂凡士林或其他油类，以免影响测量杆移动的灵活性。8)百分表使用完毕，要擦净放回盒内，让测量杆处于自由状态，避免表内弹簧失效。第二节 车床常用夹具的使用车床夹具用于确定工件在车床上的正确位置，并夹紧工件，在车削工艺中占有很重要的地位。常用的车床夹具有：1)通用夹具。如三爪卡盘、四爪卡盘和各种形式的顶针等。2)可调整夹具。如成组夹具、组合夹具等。3)专用夹具。为满足某个工件的某道工序而实际使用的夹具，如旋转刀架等。生产中，为保证产品质量、提高生产效率、减轻劳动强度，应正确选择和使用夹具。一、车床夹具的作用1提高加工精度、保证产品质量车床夹具是保证零件加工技术要求中所规定的尺寸精度、表面粗糙度以及各表面间的相对位置精度的重要措施。正确选用车床夹具就是选择制造精度及结构适合的夹具。如为保证零件加工表面与基准面的同轴度要求，有多种自动定心夹具可以选用：对同轴度要求较低时可用三爪卡盘、四爪卡盘，对同轴度要求高时可用软爪、锥体心棒、卡簧和液性塑料夹具等。2提高劳动生产率采用一定结构形式的夹具，可显著提高生产效率。在生产中，通常采用下述结构形式的夹具来提高生产率：1)采用快速装夹和拆卸的夹具，可缩短辅助时间，并减轻工人的劳动强度。2)采用专用定位件，属专用夹具，可缩短调整与校正的时间。3)采用多位夹具，二次装夹可以加工多个零件，缩短单件生产时间。4)采用自动控制夹具，如液压靠模或程序控制等，可实现一人多机操作。3充分发挥机床的性能采用专用夹具可以扩大机床的使用范围，从而实现一机多能。如一台普通车床若配置一个专门的旋转刀架可以加工圆球，若配置一个摆动刀架可以加工叶片的型面。二、车床夹具结构由于车床夹具是在旋转情况下，甚至是高速旋转情况下工作，因此夹具要求体积小、重量轻，旋转既能平衡又能保证安全。车床夹具的基本结构为：1夹具体连接各元件的基体与机床相连接。一般称这类元件为圆盘或花盘。2定位件确定零件在夹具中的位置的元件。如定位销、定位圈、V形块等。3夹紧件固定零件用的元件。如压板、螺栓、螺母等。4连接件连接上述元件用的螺钉、销子、垫圈、键等。5其他元件如对刀块、测量块、配重、分度装置、锁紧装置以及传动装置等。三、车床夹具的分类车床夹具按类型分为：通用夹具、可调整式夹具和专用夹具。通用夹具按结构形式可分为：1)心轴式夹具。有顶针式心轴和锥柄式心轴。2)卡盘式夹具。有自动定心的两爪卡盘、三爪卡盘及其专用卡爪。3)圆盘式夹具。有固定圆盘式和可供分度的变位圆盘。4)角铁式夹具。有固定角铁式和分度角铁式。5)其他形式夹具。有气动夹具、电磁夹具和真空夹具。1心轴式车床夹具心轴是构造比较简单、应用较多的夹具。按其定位表面不同，可分为圆柱形、圆锥形、花键和螺纹等；按其连接方式，可分为顶针式心轴、锥柄式心轴等。(1)顶针顶针式心轴是装在顶针上使用的一种夹具，由拨动元件带动来传递扭矩，通常采用鸡心夹头、拨销等。顶针影响夹具的安装精度，故首先予以介绍。车床上使用的顶针分为前顶针和后顶针两种。顶针头部制成60。锥体。后顶针有固定式和活动式两种。由于固定式顶针与零件有相对旋转运动，所以要求耐磨，一般由高碳钢或合金钢制成，也有镶硬质合金头的顶针。活顶针则随零件一起转动，结构比较复杂，因此选用时，应选择运动灵活、同轴度高、刚性好的顶针。图3-10所示为常用普通顶针。顶针的种类很多，用途也不同，应按零件加工时的不同需要加以适当选择。图3-11图3-12分别为外形常用顶针结构及图。表3-1为常用顶针的使用情况。表3-1所述的各种顶针，多数是直接顶紧在零件的顶针孔或内孔倒角上。(2)心轴心轴是一种已加工好的孔作为定位基准的夹具；零件在心轴上的安装如图3-13所示。心轴的种类和结构形式很多，下面介绍几种典型的心轴。1)实体心轴。圆柱面心轴。适宜于多种零件的加工(如薄圆片、短套等)。采用零件已加工好的圆柱孔定位，并用螺母夹紧。心轴用45号钢制成。心轴必须两端中心孔保持同轴。如图3-14(a)所示。圆锥面心轴。心轴定位部分带有1：5000的圆锥面。适用于加工公差较小、同轴度要求较高的零件。圆锥面心轴不需要夹紧装置，而是靠锥度自锁，因此适宜于精加工。如图3-14(b)所示。悬臂心轴。心轴柄部为莫氏圆锥，插入主轴锥孔即可使用。使用这种心轴，对于机床主轴锥孑L的精度要求较高。也可把心轴锥柄部插入主轴锥孔后，再将心轴定位表面做最后精车，以保证较高的同轴度要求。悬臂式心轴适用于加工中小型零件或薄壁零件。图3-15(a)所示为加工套类零件的心轴。工件1的光基内孔与心轴2的略带锥度的定位部分相配合，进行定位与自锁，螺母3是用来卸下工件的。图3-15(b)为加工薄壁零件的心轴。工件光基孔与心轴定位面成动配合，以保证同轴度，并用阶台垫圈和螺母压紧。如果内孔为圆锥面时可将心轴定位面支承相应的外圆锥定位，可利用自锁或螺母压紧。胀力心轴。如图3-16所示。心轴的定位部分车成锥孔薄壁，并沿轴线铣有3条或6条收缩缝。调节锥体外锥面与心轴锥孔配合。当螺钉旋人时利用锥体将心轴定位直径扩大，使工件得到准确定位并夹紧。如果切削用量过大，夹紧力不够，可将调节锥体的大头车一段螺纹，并加垫圈和螺母夹紧。2)液性塑料夹具。液性塑料夹具是一种高精度定一夹紧机构，可以定位和夹紧工件。夹具的定位件是一个薄壁套筒，与夹具体构成一个环形槽，内有传递压力用的液性塑料。当对液性塑料施加压力时，塑料即将力传给薄壁套筒，使套筒产生均匀的径向弹性变形，套筒与工件的间隙逐渐减小，直至工件定心夹紧为止。这种心轴适用于定位孑较大的零件。图3-17为液性塑料心轴，以工件的内孔为定位基准。2圆盘式夹具圆盘式车床夹具主要用于盘、环、套类和壳体类零件的加工。夹具的基本特点是夹具体为一圆盘，将定位、夹紧等元件直接安装在圆盘上，夹具固定在车床法兰盘(花盘)上，并用夹具圆盘上的校正环或定位面进行校正，使夹具与车床主轴旋转中心线保持同轴度要求。图3-18(a)所示的夹具为一典型的圆盘式车床夹具，其结构简单，使用方便，零件是以外圆柱面定位在夹具上。图3-18(b)所示是用于加工套形或环形薄壁零件的夹具，圆形压板用于压紧零件，同时也供零件辅助定位和支承，夹具是以零件内圆柱面定位的。3角铁式夹具当零件被加工表面的旋转轴线与定位支承表面不垂直时，夹具的定位支承面与安装平面不平行，两面具有一定的交角，即构成角铁形式。这类夹具多用于加工壳体、多通管接头和复杂的交角表面，见图3-19所示。4卡盘式夹具三爪卡盘和四爪卡盘作为机床的附件称为通用夹具。两爪卡盘则称为可调整夹具。为扩大卡盘的使用范围，通常采用更换卡盘上卡爪来满足各种零件的加工要求。(1)两爪卡盘两爪卡盘的结构与圆盘式车床夹具相类似，它的本体也是圆盘，常用于需定位兼夹紧的零件、对称性外形零件、定位夹紧表面不规整的零件等，如各种管接头。(2)三爪卡盘三爪卡盘是车床重要附件之一。它应用极为广泛，可达到既定心又可夹紧的目的。其特点是夹紧力大，使用方便。为了扩大三爪卡盘的使用范围，往往将三爪卡盘的三个爪换下来，装上专用卡爪，变成专用的三爪卡盘。(3)四爪卡盘四爪卡盘是车床另一重要附件之一。它应用极为广泛，与三爪卡盘一样可达到既定-t2,又可夹紧的目的。它可实现非规则零件夹持。(4)专用卡爪专用卡爪可按零件的定位表面不同分为硬性卡爪(简称硬爪)与软性卡爪(简称软爪)两种。1)硬爪：硬爪是按零件的定位表面外形不同而设计的专用卡爪，常用W、眄或20号钢渗碳，经淬火制成，其硬度一般达HRC5055，适用于以毛坯表面或粗基面的定位的零件。在一般情况下，硬爪使用时不需要加工，必要时可修磨。2)软爪：软爪适用于已加工表面作为定位夹紧，可以获得较高的定位加工精度，因此使用范围较广。软爪常用低碳钢、铝合金、铜合金及夹布胶木等软性材料制成，一般安装在两爪卡盘或三爪卡盘上，按零件已加工表面配置定位表面。若零件更换，只要将软爪按更换零件的表面再次配置即可使用。5其他形式车床夹具(1)气动式夹具车床自动夹具就是将自动定心夹具由手动夹紧变为气动夹紧，实现快速操作，以提高工作效率，减轻劳动强度。气动车床夹具与普通夹具相比较，变化并不大。只是在整个气动装置的结构与布局上比较复杂。如气动式三爪卡盘，其结构简单、使用方便，已被广泛使用。这种卡盘有以下特点：1)可实现快速夹紧和松开。2)在加工过程中，即使由于零件定位夹紧表面有了变化，仍处于良好的夹紧状态。3)夹紧力不如普通的三爪卡盘夹紧力大。(2)电动卡盘与吸磁盘当生产批量大、工件较小而加工表面较简单的轴类、套类零件时，零件的安装表面又是已加工表面时，可使用电动卡盘实现快速自动装夹与松卸。在薄壁零件加工中，不能采用集中夹紧力的夹紧机构时，可采用电磁吸力的方法。电磁吸力盘通电后产生电磁场而将零件吸住进行车削。用它可以车削薄片零件的端面，也可以利用磨具进行磨削，以得到端面厚度一致和有平行度要求的零件，但使用吸磁盘的工件材料必须是可磁化的，如普通钢材等。(3)真空夹具对一些刚性很差的薄壁零件，不宜采用集中夹紧力的夹具以避免零件变形，而又不能采用吸磁盘夹紧的，如铝合金、铜合金等材质的零件可以用真空夹具。工作时使零件与夹具之间产生真空，借助空气压力将零件夹紧在夹具上，一般采用真空泵或特殊气缸来产生真空。四、常用夹具的使用在车削之前，必须先把零件装夹在车床夹具中，并进行校正，然后才能车削。由于工件的形状、大小和加工数量的不同，因此必须采用不同的装夹方法。1心轴利用心轴保证套类零件的两个端面的平行度和与内孑的垂直度时，可以采用下面几种方法安装(下面是指一个端面和内孔已经车过，而要车另一端面时)：1)工件与三爪卡盘卡爪阶台面准确贴平。2)工件套在心轴上再车端面，先车一根直径与工件孑径尺寸相同略带锥度的轴，与内孑紧配合。3)应用端面挡铁。挡铁的一端插在主轴的锥孔中。如果在工件上还要镗孔，那么在挡铁端面上钻一个孔，孔的直径应大于工件镗好以后的孔径。以内孔定心的工件，先车好内孔，再车外圆，这时我们可以应用心轴(如图3-20)。心轴利用锥柄直接插在主轴锥孔中，如果锥度不对，可以用垫套。心轴后端用拉杆拉紧(拉杆从主轴中通过)。工件装上心轴后，用螺帽和垫圈压紧工件。为了便于装卸工件，最好应用开口垫圈。只有工件孔径大于垫圈和螺帽直径时，才能方便地装卸工件。当零件尺寸相同且数量较多时，可以在两顶针间用较长心轴安装，把几个零件都套在心轴上夹紧再车外圆。这时为了在两顶针装卸方便，我们