金属切削与机床(车床).ppt

金属切削与机床,第六章车削加工与车床,6.1车削加工,指工件旋转，刀具在平面内作直线或曲线轨迹运动的一种切削方式车削是零件旋转表面的主要加工方法之一,车削加工（视频1）,车削加工（视频2）,车削加工范围（1）,车削加工范围（2）,车削加工精度,粗车：尺寸精度IT12IT11，表面粗糙度Ra=5012.5m半精车：尺寸精度IT10IT9，表面粗糙度Ra=326.3m精车：尺寸精度IT8IT7，表面粗糙度Ra=1.60.8m精细车（超硬刀具、高速、小吃刀量、小进给量）尺寸精度IT6IT5，表面粗糙度Ra=1.00.1m对有色金属可用精细车代替磨削,车削加工的典型零件（1）,车削加工的典型零件（2）,车刀（1）,按加工表面可分为：外圆车刀车槽车刀螺纹车刀内孔车刀成形车刀切断车刀,车刀（2）,车刀（3）,按结构可分为：整体车刀焊接车刀机夹车刀可转位车刀,车刀（4）,车刀（5）,整体车刀,用高速钢制造韧性好、抗弯强度高、可多次反复刃磨、成本低刃口可磨得锋利可根据要求刃磨其几何角度多用于小型车床加工塑性金属,焊接车刀,将刀片镶焊在刀体上的车刀为焊接车刀一般刀片选用硬质合金材料，刀体选用45#钢结构简单、抗振、制造方便可根据要求刃磨其几何角度刀体不能重复使用有应力、裂纹的可能性（刀片易断）,机夹车刀（1）,使用机械方式将刀片定位、夹紧在刀体上的车刀为机夹车刀使用方便无应力、裂纹刀体可多次使用刀片可卸下重磨,机夹车刀（2）,机夹车刀常用夹紧方式上压式切削力自锁式弹性夹紧式立装侧压式,机夹车刀（3）,机夹车刀（4）,可转位刀车（1）,指使用可转位刀片的机夹车刀一般由刀片、刀垫、刀体、杠杆和螺钉组成刀片上压制有断屑槽刀片可转位，不需重磨可转位刀车也称为不重磨车刀,可转位刀车（2）,可转位刀片（1）,是可转位车刀的关健部分其形状、代号、精度、结构由GB2076GB2081组成共有10个代号，见P83页的表列进口刀片使用较多，根据使用要求查供应商的手册,可转位刀片（2）,可转位刀片（3）,车削加工（视频3）,刀具磨损情况,车刀问题解决措施,常用测量工具,游标卡尺千分尺（外径千分尺、内径千分尺）万能角度尺投影仪专用量具坐标测量仪,游标卡尺,外径千分尺,内径千分尺,万能角度尺,坐标测量仪,6.2车床,约占金属切削机床20%35%常见的有:卧式车床（C61XX）立式车床（C51XX、C52XX）主运动为主轴带动工件的回转运动进给运动是刀具的移动,卧式车床（1）,卧式车床（2）,立式车床（1）,立式车床（2）,CA6140车床,组成部分主轴箱刀架部分进给箱溜板箱尾座床身,主轴箱,主轴前端装有卡盘，用以夹持工件，由电动机经变速机构，把动力传给主轴，使主轴带动工件按规定的转速旋转，以实现主运动。,刀架部分,刀架部件由几层刀架组成，它用于装夹车刀，并使车刀纵向、横向或斜向运动。,进给箱,进给箱内装有进给运动的变换机构，用于改变运动的进给量或改变被加工螺纹的导程。,溜板（滑板）箱,溜板箱的功用是把进给箱传来的运动传递给刀架，使刀架实现纵向进给、横向进给或螺纹进给。在溜板箱上有各种操作手柄或按钮。把快速电机的运动传给刀架，实现刀架横向快速移动。分为大溜板中溜板小溜板,尾座,尾座的功用是用后顶尖支承长工件。在尾座上还可以安装钻头等孔加工刀具进行孔加工。,床身（床腿）,床身是车床的基本支承件。在床身上安装着车床的各个主要部件，使它们在工作时保持准确的相对位置或运动轨迹。,丝杆、光杆,丝杆：把进给箱的运动传给开合螺母，用以车削螺纹光杆：把进给箱的运动传给溜板箱，实现纵向横向进给。,丝杆,光杆,正反转、制动（杆）,用以实现主轴的正反转和停止,起动（制动）杆,主参数（1）,卧式车床的主参数是床身上最大工件回转直径主参数决定了主轴轴线距离床身导轨的高度第二主参数是最大工件长度（650、900、1400、1900）第二主参数决定了床身的长度CA6140型卧式车床的主参数为400mm，但在加工较长的轴、套类工件时，由于受到中滑板的限制，刀架上最大工件回转直径为210mm，见下图，这也是一个重要的参数。,主参数（2）,传动系统（传动链）分析方法,根据传动系统图抓两端：即抓住传动链的首端件和末端件连中间：列出首端件至末端件的传动路线的表达式计算传动比,CA6140传动系统图,传动系统图见P90页传动系统框图,主电机,带传动,主轴箱轴I轴V,主轴VI,换向机构(主轴箱轴IX轴XI),挂轮箱,进给箱,光杆,丝杆,溜板箱,齿轮齿条,丝杆螺母,开合螺母,工件,横向快速电机,刀架横向快移刀架纵向进给,刀架横向进给,刀架螺纹进给,主传动系统图,主传动路线表达式,计算主传动的传动比,正转主传动的级数：2*3*（2*2+1）=30因为（20/80）*（51/50）与（50/50）*（20/80）接近，故实际级数为2*3*（2*2-1+1）=24其中啮合状态的传动比为(130/230)*(51/43)*(22/58)*(20/80)*(20/80)*(26/58)=0.0069转速n=1450*0.006910r/min可计算出正转时的24级转速为10r/min1400r/min同理反转12级的转速为14r/min1580r/min,车螺纹的原理（1）,车螺纹的原理（2）,应建立主轴与刀尖移动的内联系，并且车刀刀尖移动的距离应与开合螺母在丝杆上移动的距离相等，即主轴转一转，刀尖移动Pwnb*Pb=nw*PwPb：丝杆导程（CA6140：12mm）nb：丝杆转速Pw：工件螺纹导程nw：主轴转速Pw=Pb*nb/nw=12*（Z1/Z2）*（Z3/Z4）配nb/nw=（Z1/Z2）*（Z3/Z4）选取相应的齿轮配入挂轮箱中，即可车非标准螺纹。,车标准螺纹（1）,标准螺纹（四种）米制：螺距P（mm）英制：每英寸牙数a（牙/in），Pa=25.4/a模数制：模数m（mm），Pm=m径节制：径节DP（牙/in），PDP=（25.4/DP）*,车标准螺纹（2）,Pw=Pb*nb/nwnb=nw*UO*UXU0-主轴至丝杠之间全部定比传动机构的固定传动比，是一个常数；Ux-主轴至丝杠之间换向机构的可变传动比；Ux=i基*i倍i基-为基本传动组可变的8种传动比26/28、28/28、32/28、36/28、19/14、20/14、33/21、36/21i倍-为倍增传动组可变的4种传动比1/8、1/4、1/2、1/1Pw=Pb*UO*UX=12*UO*i基*i倍,车标准螺纹（3）,米制：标准螺距标准螺距P配UO*i基*i倍,车标准螺纹（4）,英制：标准牙数aP