车削的基本知识课件

1、8-18-1 机床型号机床型号 机床型号是机床产品的代号机床型号是机床产品的代号, ,用以简明地表示机床的用以简明地表示机床的类型、通用特性和结构特性。我国现行的机床型号是按类型、通用特性和结构特性。我国现行的机床型号是按GB/T15375-1994GB/T15375-1994金属切削机床型号编制方法金属切削机床型号编制方法编制的。编制的。它由汉语拼音字母及阿拉伯数字组成。它由汉语拼音字母及阿拉伯数字组成。例：例： C A 6 1 4 0机床类别代号（车床类）机床类别代号（车床类）机床特性代号（结构特性）机床特性代号（结构特性）机床组别代号（落地及卧式车床组）机床组别代号（落地及卧式车床组）机

2、床系别代号（卧式车床系）机床系别代号（卧式车床系）机床主参数代号（最大车削直径机床主参数代号（最大车削直径400mm）一、机床的类代号一、机床的类代号 按照机床的工作原理、结构性能及使用范围，一般可按照机床的工作原理、结构性能及使用范围，一般可将其分为将其分为1111类。类代号是用大写的汉语拼音字母表示的。类。类代号是用大写的汉语拼音字母表示的。类类别别车车床床钻钻床床镗镗床床磨床磨床齿轮加齿轮加工机床工机床螺纹加螺纹加工机床工机床铣铣床床刨刨床床拉拉床床电加工电加工机床机床切断切断机床机床其它其它机床机床代代号号CZTM2M3MYSXBLDGQ读读音音车车 钻钻 镗镗磨磨2磨磨3磨磨牙牙丝丝

3、铣铣刨刨拉拉电电割割其其二、机床的特性代号二、机床的特性代号 机床的特性代号包括通用特性代号和结构特性代号，机床的特性代号包括通用特性代号和结构特性代号，它们位于类代号之后，均用大写汉语拼音字母表示。它们位于类代号之后，均用大写汉语拼音字母表示。 （1 1）通用特性代号）通用特性代号通用特性通用特性代号代号通用特性通用特性代号代号高精度高精度G仿仿 形形F精精 密密M轻轻 型型Q自自 动动Z加加 重重 型型C半自动半自动B万万 能能W数字程序控制数字程序控制K简简 式式J自动换刀自动换刀H柔性加工单元柔性加工单元R （2 2）结构特性代号）结构特性代号 区别主参数相同而结构不同的机床，在型号中

4、用汉语区别主参数相同而结构不同的机床，在型号中用汉语 拼音区分。通用特性代号已用的字母及字母拼音区分。通用特性代号已用的字母及字母“I”I”、“O”O”不能用。例：不能用。例：CA6140CA6140型普通车床。当单个字母不够用时，型普通车床。当单个字母不够用时，可将两个字母组合起来用。如可将两个字母组合起来用。如ADAD、DADA等。结构特性代号在等。结构特性代号在瑾中没有统一的含义，只在同类机床中起区分机床结构、瑾中没有统一的含义，只在同类机床中起区分机床结构、性能不同的作用。结构特性代号应排在通用特性代号之后。性能不同的作用。结构特性代号应排在通用特性代号之后。三、机床的组、系代号三、机

5、床的组、系代号 国标规定：每类机床划分为国标规定：每类机床划分为1010个组，每个组又划分为个组，每个组又划分为1010个系。机床的组代号用一位阿拉伯数字表示，位于类代个系。机床的组代号用一位阿拉伯数字表示，位于类代号或特性代号之后。系代号也用一位阿拉伯数字表示在组号或特性代号之后。系代号也用一位阿拉伯数字表示在组代号之后。代号之后。四、机床的主参数和主轴数四、机床的主参数和主轴数 代表机床规格大小的一种参数，用阿拉伯数字表示，常代表机床规格大小的一种参数，用阿拉伯数字表示，常用主参数的折算值（用主参数的折算值（1/101/10或或1/1001/100或或1/11/1）来表示。）来表示。五、机

6、床重大改进顺序号五、机床重大改进顺序号 用字母用字母“A A、B B、C C ” ”表示，附机床型号末尾，以示表示，附机床型号末尾，以示区别。区别。8-28-2 卧式车床的主要部件和机构卧式车床的主要部件和机构一、主轴部件一、主轴部件 主轴部件是主轴箱最重要的部分，车削时工件装夹在主轴部件是主轴箱最重要的部分，车削时工件装夹在主轴上的夹具中，并由其直接带动作旋转主运动，在工作主轴上的夹具中，并由其直接带动作旋转主运动，在工作中要承受很大的切削力。主轴的旋转精度、刚度、抗振性中要承受很大的切削力。主轴的旋转精度、刚度、抗振性和热变形等对于工件的加工精度和表面粗糙度有直接影响，和热变形等对于工件的

7、加工精度和表面粗糙度有直接影响，因此，对主轴及主轴支撑要求较高。因此，对主轴及主轴支撑要求较高。 CA6140CA6140型车床的主轴是一个空心阶梯轴。其内孔是用型车床的主轴是一个空心阶梯轴。其内孔是用于通过棒料或卸下顶尖时所用的铁棒，也可用于通过气动、于通过棒料或卸下顶尖时所用的铁棒，也可用于通过气动、液压或电动夹紧驱动装置的传动杆。主轴前端有精密的莫液压或电动夹紧驱动装置的传动杆。主轴前端有精密的莫氏氏6 6号锥孔，用来安装顶尖或心轴，利用锥面配合的摩擦号锥孔，用来安装顶尖或心轴，利用锥面配合的摩擦力直接带动心轴和工件转动。主轴后端的锥孔是工艺孔。力直接带动心轴和工件转动。主轴后端的锥孔是

8、工艺孔。 CA6140 CA6140型卧式车床的主轴部件在结构上做了较大改进，型卧式车床的主轴部件在结构上做了较大改进，由原来的三支承结构改为两支承结构；由前端轴向定位改为由原来的三支承结构改为两支承结构；由前端轴向定位改为后端轴向定位。前轴承为后端轴向定位。前轴承为P P级精度的双列短圆柱滚子轴承，用级精度的双列短圆柱滚子轴承，用于承受径向力。后轴承为一个推力球轴承和角接触球轴承，于承受径向力。后轴承为一个推力球轴承和角接触球轴承，分别用于承受轴向力和径向力。分别用于承受轴向力和径向力。 主轴的轴承的润滑都是由润滑油泵供油，润滑油通过进主轴的轴承的润滑都是由润滑油泵供油，润滑油通过进油孔对轴

9、承进行充分润滑，并带走轴承运转所产生的热量。油孔对轴承进行充分润滑，并带走轴承运转所产生的热量。为了避免漏油，前后轴承均采用了油沟式密封装置。主轴旋为了避免漏油，前后轴承均采用了油沟式密封装置。主轴旋转时，依靠离心力的作用，把经过轴承向外流出的润滑油甩转时，依靠离心力的作用，把经过轴承向外流出的润滑油甩到轴承端盖的接油槽里，然后经回油孔流回主轴箱。到轴承端盖的接油槽里，然后经回油孔流回主轴箱。 主轴上装有三个齿轮，前端处为斜齿圆柱齿轮，可使主主轴上装有三个齿轮，前端处为斜齿圆柱齿轮，可使主轴传动平稳，传动时齿轮作用在主轴上的轴向力与进给力方轴传动平稳，传动时齿轮作用在主轴上的轴向力与进给力方向

10、相反，因此可减少主轴前支承所承受的轴向力。向相反，因此可减少主轴前支承所承受的轴向力。 主轴前端安装卡盘、拨盘或其它夹具的部分有多种结构主轴前端安装卡盘、拨盘或其它夹具的部分有多种结构形式。形式。 1 1、4 4双列短圆柱滚子轴承双列短圆柱滚子轴承 2 2、5 5螺母螺母 3 3双向推力双向推力角接触球轴承角接触球轴承 6 6轴承端盖轴承端盖 7 7隔套隔套 8 8调整垫圈调整垫圈 9 9轴承端盖轴承端盖 1010套筒套筒 1111螺母螺母 1212端面键端面键 二、离合器二、离合器 离合器用来使同轴线的两离合器用来使同轴线的两 轴或轴与轴上的空套传动轴或轴与轴上的空套传动件随时结合或脱开，以

11、实现车床运动的启动、停止、变速件随时结合或脱开，以实现车床运动的启动、停止、变速和变向等。和变向等。1双联齿轮双联齿轮 2齿轮齿轮 3元宝销元宝销 4滑套滑套 5杠杆杠杆 6制动带制动带 7手把手把 8操纵杆操纵杆 9、11-曲柄曲柄 10拉杆拉杆 12-轴轴 13-扇形齿轮扇形齿轮 14-齿条轴齿条轴 15-拨叉拨叉 16-拉杆拉杆 磨磨擦擦式式离离合合器器 1外环（齿轮）外环（齿轮） 2星形体星形体 3滚子滚子 4销销 5、8弹簧弹簧 6、7安全离合器安全离合器 三、制动装置三、制动装置 1 1、功用：是在车床停车的过程中，克服主轴箱内各运、功用：是在车床停车的过程中，克服主轴箱内各运动件

12、的旋转惯性，使主轴迅速停止转动，以缩短辅助时间。动件的旋转惯性，使主轴迅速停止转动，以缩短辅助时间。 1箱体箱体2齿条轴齿条轴3杠杆支撑轴杠杆支撑轴4杠杆杠杆5调节螺钉调节螺钉6制动带制动带7制动轮制动轮传动轴传动轴 2 2、制动带的调整方法：、制动带的调整方法：1 1）首先松开螺母；）首先松开螺母；2 2）旋转调节）旋转调节螺钉，调整制动带的松紧程度；螺钉，调整制动带的松紧程度；3 3）在楹紧程度调整合适）在楹紧程度调整合适的情况下，若主轴旋转，制动带能完全松开，在停车时，的情况下，若主轴旋转，制动带能完全松开，在停车时，主轴能迅速停转，调整好后，用螺母锁紧。主轴能迅速停转，调整好后，用螺母

13、锁紧。四、变速机构四、变速机构 变速机构用来改变主动轴与从动轴之间的传动比，在变速机构用来改变主动轴与从动轴之间的传动比，在主动轴转速固定不变条件下，使从动轴获得多种不同的转主动轴转速固定不变条件下，使从动轴获得多种不同的转速。车床上常用的变速机构有滑移齿轮变速机构和离合器速。车床上常用的变速机构有滑移齿轮变速机构和离合器变速机构。变速机构。五、变向机构五、变向机构 变向机构是用来改变车床运动部件的运动方向。常用变向机构是用来改变车床运动部件的运动方向。常用的变向机构有滑移齿轮变向机构、圆柱齿轮和磨擦离合器的变向机构有滑移齿轮变向机构、圆柱齿轮和磨擦离合器组成的变向机构。组成的变向机构。六、操

14、纵机构六、操纵机构 它的作用是改变离合器的工作状态和滑移齿轮的啮合位置，它的作用是改变离合器的工作状态和滑移齿轮的啮合位置，实现主运动和进给运动的起动、停止、变速、变向等动作。在实现主运动和进给运动的起动、停止、变速、变向等动作。在车床上常用采用集中操纵的方式，即用一个手柄操纵几个滑移车床上常用采用集中操纵的方式，即用一个手柄操纵几个滑移齿轮或离合器等传动件。这样可以减少手柄的数量，便于操作。齿轮或离合器等传动件。这样可以减少手柄的数量，便于操作。七、主轴变速操纵机构链条的调整七、主轴变速操纵机构链条的调整 主轴箱变速操纵机构的链条松动时，变速位置就不准确，主轴箱变速操纵机构的链条松动时，变速

15、位置就不准确，要进行调整。调整的方法：要进行调整。调整的方法：1 1、松开螺钉；、松开螺钉；2 2、转动偏心轴调整、转动偏心轴调整链条松紧程度，使主轴箱外的转速手柄指向转速数字中央；链条松紧程度，使主轴箱外的转速手柄指向转速数字中央；3 3、拧紧螺钉，使钢球压紧将偏心轴紧固在主轴箱箱体上。拧紧螺钉，使钢球压紧将偏心轴紧固在主轴箱箱体上。八、开合螺母机构八、开合螺母机构 开合螺母机构的功用是接通和断开从丝杠伟来的运动。间开合螺母机构的功用是接通和断开从丝杠伟来的运动。间隙调整方法：隙调整方法：1 1、松开螺母；、松开螺母；2 2、用旋具能过螺钉支紧或放松镶、用旋具能过螺钉支紧或放松镶条进行调整；

16、条进行调整；3 3、开合螺母跟燕尾形导轨配合的松紧程度调整、开合螺母跟燕尾形导轨配合的松紧程度调整好后，用螺线锁紧。好后，用螺线锁紧。九、安全离合器九、安全离合器 作用是在机动进给过程中，当进给抗力过大或刀架运动受作用是在机动进给过程中，当进给抗力过大或刀架运动受到阻碍时，能自动停止进给运动，避免传动机件损坏。到阻碍时，能自动停止进给运动，避免传动机件损坏。 1 1拉杆拉杆 2 2锁紧螺母锁紧螺母 3 3调整螺母调整螺母 4 4超越离合器星轮超越离合器星轮 5 5安全离合器左半部安全离合器左半部 6 6安全离合器右半部安全离合器右半部 7 7弹簧弹簧 8 8圆销圆销 9 9弹簧座弹簧座 101

17、0蜗杆蜗杆 十、床鞍间隙的调整十、床鞍间隙的调整 床鞍装在床身导轨上，下部固定着外侧压板、内侧压板，床鞍装在床身导轨上，下部固定着外侧压板、内侧压板，床鞍移动时，压板与导轨下部有一定的间隙。其间隙的调整如床鞍移动时，压板与导轨下部有一定的间隙。其间隙的调整如下：下：1 1）外侧压板间隙调整：拧松紧固螺母，适当调整紧因螺）外侧压板间隙调整：拧松紧固螺母，适当调整紧因螺母，减小镶条与导轨底面的间隙，要求床鞍移动平稳、轻便，母，减小镶条与导轨底面的间隙，要求床鞍移动平稳、轻便，间隙小于间隙小于0.04mm0.04mm。拧紧紧固螺母。拧紧紧固螺母。2 2）内侧压板间隙调整：拧）内侧压板间隙调整：拧松紧

18、固螺钉，将滑板箱、内侧压板拆下，磨压板顶面，减小间松紧固螺钉，将滑板箱、内侧压板拆下，磨压板顶面，减小间隙，适当拧紧螺钉，并检查。隙，适当拧紧螺钉，并检查。十一、中滑板丝杠与螺母间隙的调整十一、中滑板丝杠与螺母间隙的调整 将前螺母上的紧固螺钉旋松，拧紧螺钉，将楔块向上拉，将前螺母上的紧固螺钉旋松，拧紧螺钉，将楔块向上拉，依靠斜楔的作用使前螺母向左边推，从而减小丝杠与螺母牙侧依靠斜楔的作用使前螺母向左边推，从而减小丝杠与螺母牙侧之间的间隙，调整后，要求中滑板丝杠手柄摇动灵活，正反转之间的间隙，调整后，要求中滑板丝杠手柄摇动灵活，正反转时的空行程在时的空行程在1/201/20转以内。拧紧螺钉。转以

19、内。拧紧螺钉。C5231C6132AC6140AC6163AC6232ACD6140ACW2000CW6263B(马鞍马鞍)立式车床立式车床落地车床落地车床迷你车床迷你车床木工车床木工车床数显车床数显车床转塔车床转塔车床桌上车床桌上车床1-11-1 车床与车削运动车床与车削运动一、车床一、车床1、卧式车床的主要结构：、卧式车床的主要结构：1 1主轴箱主轴箱 2 2刀架刀架 3 3尾座尾座4 4床身床身5 5、9 9床腿床腿6 6光杠光杠7 7丝杠丝杠 8 8溜板箱溜板箱 1010进给箱进给箱 1111挂轮变速机挂轮变速机构构1 1）床身）床身 床身固定在左、右床腿上。床身是车床的基本支承件，床

20、身固定在左、右床腿上。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并使它们在工作时保在床身上安装着车床的各个主要部件并使它们在工作时保持准确的相对位置。持准确的相对位置。2 2）主轴箱）主轴箱 它固定在床身的左侧，功用是将电动机输出的回转运它固定在床身的左侧，功用是将电动机输出的回转运动传递给主轴，再通过装在主轴上夹具盘带动工件回转，动传递给主轴，再通过装在主轴上夹具盘带动工件回转，实现主运动。主轴箱内有变速机构，通过变换箱外手柄的实现主运动。主轴箱内有变速机构，通过变换箱外手柄的位置，可以改变主轴的转速，以满足不同车削工作的需要。位置，可以改变主轴的转速，以满足不同车削工作的需要

21、。3 3）进给箱）进给箱 它固定在床身的左前侧，将主轴通过挂轮箱传递来的它固定在床身的左前侧，将主轴通过挂轮箱传递来的回转运动传给光杠或丝杠。进给箱内有变速机构，可实现回转运动传给光杠或丝杠。进给箱内有变速机构，可实现光杠或丝杠的转速变换，以调节进给量或螺距。光杠或丝杠的转速变换，以调节进给量或螺距。4）溜板箱）溜板箱 它固定在床鞍的前侧，功用是将光杠或丝杠的回转运动它固定在床鞍的前侧，功用是将光杠或丝杠的回转运动变为床鞍或中滑板及刀具的进给运动。变换溜板箱外的手柄变为床鞍或中滑板及刀具的进给运动。变换溜板箱外的手柄位置，可以控制刀具纵向或横向进给运动的方向和运动的启位置，可以控制刀具纵向或横

22、向进给运动的方向和运动的启动或停止。动或停止。5 5）刀架）刀架 它装在床身的床鞍导轨上，床鞍可沿导轨纵向移动。刀它装在床身的床鞍导轨上，床鞍可沿导轨纵向移动。刀架部分由几层滑板组成。其功用是装夹车刀并使车刀作纵向、架部分由几层滑板组成。其功用是装夹车刀并使车刀作纵向、横向或斜向运动。横向或斜向运动。6) 6) 尾座尾座 它装在床身尾部的导轨上，并可沿此导轨纵向调整位置。它装在床身尾部的导轨上，并可沿此导轨纵向调整位置。尾座的功用是用顶尖支承工件，还可安装钻头等孔加工刀具尾座的功用是用顶尖支承工件，还可安装钻头等孔加工刀具进孔加工。进孔加工。 7 7）挂轮箱）挂轮箱 它装在主轴箱的左边。它是把

23、主轴的旋转运动传给进给它装在主轴箱的左边。它是把主轴的旋转运动传给进给箱的传动部件，挂轮箱内有挂轮装置，配换不同齿数的挂轮箱的传动部件，挂轮箱内有挂轮装置，配换不同齿数的挂轮（齿轮），可改变进给量或车螺纹时的螺距（或导程）。（齿轮），可改变进给量或车螺纹时的螺距（或导程）。2、卧式车床的传动路线、卧式车床的传动路线电动机电动机带传动带传动主轴箱主轴箱主轴主轴工件工件换向机构换向机构交换齿轮交换齿轮进给箱进给箱光杠光杠溜板箱溜板箱齿轮齿条齿轮齿条刀架纵向进给刀架纵向进给螺杆螺母螺杆螺母刀架横向进给刀架横向进给开合螺母开合螺母刀架车螺纹进给刀架车螺纹进给丝杠丝杠（主运动）（主运动）（进给运动）（进

24、给运动）快速电机快速电机（快速移动）（快速移动）二、车削运动二、车削运动 车削时，工件和车刀会产生相对的车削运动，按其作用车削时，工件和车刀会产生相对的车削运动，按其作用划分，可分为主运动和进给运动两种。划分，可分为主运动和进给运动两种。 1）主运动：机床的主要运动，它消耗机床的主要动力，）主运动：机床的主要运动，它消耗机床的主要动力，车削时工件的旋转运动是主运动。主运动的速度较高。车削时工件的旋转运动是主运动。主运动的速度较高。 2）进给运动：使工件的多余材料不断被去除的切削运动。）进给运动：使工件的多余材料不断被去除的切削运动。 在车削运动中，工件上会形成已加工表面、过渡表面和待在车削运动

25、中，工件上会形成已加工表面、过渡表面和待加工表面三种。加工表面三种。1-21-2 车刀车刀一、常用车刀一、常用车刀1、常用车刀的种类和用途：、常用车刀的种类和用途：a)外圆车刀外圆车刀 b)端面车刀端面车刀 c)切断刀切断刀 d)内孔车刀内孔车刀 e)圆头车刀圆头车刀 f)螺纹车刀螺纹车刀2、硬质合金可转位车刀：、硬质合金可转位车刀： 它是近年来国内外大力发展并广泛应用的先进刀具之一。它是近年来国内外大力发展并广泛应用的先进刀具之一。硬质合金可转位车刀的刀柄可以装夹各种不同形状和角度的硬质合金可转位车刀的刀柄可以装夹各种不同形状和角度的刀片，分别用来车外圆、车端面、切断、车孔和车螺纹。刀片，分

26、别用来车外圆、车端面、切断、车孔和车螺纹。二、车刀切削部分的几何要素：二、车刀切削部分的几何要素：三个刀面：三个刀面：刀具上切屑流过的表面：刀具上切屑流过的表面：与过渡表面相对的表面，同前：与过渡表面相对的表面，同前刀面相交形成主切削刃刀面相交形成主切削刃：与已加工表面相对，同前刀面：与已加工表面相对，同前刀面相交形成副切削刃相交形成副切削刃两个刀刃：两个刀刃：切出过渡表面的切削刃：切出过渡表面的切削刃：前刀面与副后面相交形成的切削刃：前刀面与副后面相交形成的切削刃：主切削刃与副切削刃的连接处：主切削刃与副切削刃的连接处(1)(1)前刀面前刀面(2)(2)主后刀面主后刀面 (3)(3)副后刀面

27、副后刀面(1)(1)主切削刃主切削刃(2)(2)副切削刃副切削刃一个尖：刀尖一个尖：刀尖 基面基面p pr r：通过主切削刃选定点，垂直于假定主运动：通过主切削刃选定点，垂直于假定主运动方向的平面方向的平面 主切削平面主切削平面p ps s：通过主切削刃选定点，与主切削刃：通过主切削刃选定点，与主切削刃相切并垂直于基面相切并垂直于基面 副切削平面副切削平面p ps s：通过副切削刃选定点，与副切削：通过副切削刃选定点，与副切削刃相切并垂直于基面刃相切并垂直于基面 正交平面正交平面p po o ：通过主切削刃选定点，同时垂直于基：通过主切削刃选定点，同时垂直于基面和主切削平面面和主切削平面三、测

28、量车刀角度的三个基准坐标平面三、测量车刀角度的三个基准坐标平面 基面基面p pr r主切削平面主切削平面p ps s副切削平面副切削平面p ps s正交平面正交平面p po o 基面基面p pr r主切削平面主切削平面p ps s副切削平面副切削平面p ps s正交平面正交平面p po o 基面基面p pr r主切削平面主切削平面p ps s副切削平面副切削平面p ps s正交平面正交平面p po o四、车刀切削部分的几何角度：四、车刀切削部分的几何角度：在基面在基面p pr r内标注的角度内标注的角度 .主偏角主偏角k kr r: :主切削平主切削平面与假定工作平面间夹角，面与假定工作平面间

29、夹角，即主切削刃在基面上的投即主切削刃在基面上的投影与进给方向间夹角影与进给方向间夹角（40409090）。）。 .副偏角副偏角k kr r: :副切削副切削平面与假定工作平面间夹平面与假定工作平面间夹角，即副切削刃在基面上角，即副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的投影与进给运动反方向间夹角。间夹角。主偏角主偏角k kr r、副偏角、副偏角k kr r越大，残留面积越大越大，残留面积越大主偏角主偏角k kr r、越大，进给抗力越、越大，进给抗力越大，切深抗力越小大，切深抗力越小在正交平面在正交平面p po o标注的标注的角度角度.前角前角o o: :前刀面与前刀面与基面间夹角（基面间夹角（

30、0 01515）。）。.后角后角o o : :主后刀面主后刀面与主切削平面间夹角与主切削平面间夹角前角的作用前角的作用前角越大，刀越锋利、切削前角越大，刀越锋利、切削轻快，强度下降、不利散热轻快，强度下降、不利散热后角的作用后角的作用减小主后刀面与加工表面减小主后刀面与加工表面的摩擦的摩擦在主切削平面在主切削平面p ps s标注的角度标注的角度 刃倾角刃倾角s s: :主切削刃与主切削刃与基面间夹角（基面间夹角（-5-5+5+5）。）。刃倾角对切屑排出方向的影响：前者切屑排向已加工表面，刃倾角对切屑排出方向的影响：前者切屑排向已加工表面，中间切屑基本上沿垂直于主切削刃方向排出，后者切屑排向中间

31、切屑基本上沿垂直于主切削刃方向排出，后者切屑排向未加工表面。未加工表面。从第一到第三部分刃尖强度逐渐提高。从第一到第三部分刃尖强度逐渐提高。1-31-3 刀具材料和切削用量刀具材料和切削用量一、车刀切削部分应具备的基本性能一、车刀切削部分应具备的基本性能 车刀的切削部分在很高的温度下工作，经受连续强烈的车刀的切削部分在很高的温度下工作，经受连续强烈的摩擦，承受很大的切削力和冲击。因此对车刀切削部分的基摩擦，承受很大的切削力和冲击。因此对车刀切削部分的基本要求是：本要求是： （1 1）较高硬度，常温下）较高硬度，常温下60HRC60HRC以上；（以上；（2 2）足够的）足够的强度和韧性；（强度和

32、韧性；（3 3）良好的耐磨性；（）良好的耐磨性；（4 4）良好耐热性；（）良好耐热性；（5 5）较好的导热性；（较好的导热性；（6 6）良好工艺性和经济性。）良好工艺性和经济性。二、车刀切削部分的常用材料二、车刀切削部分的常用材料 车刀切削部分的常用材料有高速钢和硬质合金两大类。车刀切削部分的常用材料有高速钢和硬质合金两大类。 1、高速钢：它是含钨、钼、铬、钒等合金元素较多的工、高速钢：它是含钨、钼、铬、钒等合金元素较多的工具钢。它制造简单、刃磨方便，容易通过刃磨得到锋利的刃具钢。它制造简单、刃磨方便，容易通过刃磨得到锋利的刃口，而且韧性好，用于承受冲击力较大的场合。一般用于制口，而且韧性好，

33、用于承受冲击力较大的场合。一般用于制造各种结构复杂的成形刀具和孔加工刀具。但其耐热性较差，造各种结构复杂的成形刀具和孔加工刀具。但其耐热性较差，不能用于高速切削。不能用于高速切削。 2、硬质合金：它是用钨和钛的碳化物粉末加钴做为黏结、硬质合金：它是用钨和钛的碳化物粉末加钴做为黏结剂，高压压制成形后再经高温烧结而成的粉末冶金制品。它剂，高压压制成形后再经高温烧结而成的粉末冶金制品。它的硬度、耐磨性和耐热性都比高速钢好。它的缺点是：韧性的硬度、耐磨性和耐热性都比高速钢好。它的缺点是：韧性较差，不能承受大的冲击力。它是目前应用最广泛的一种车较差，不能承受大的冲击力。它是目前应用最广泛的一种车刀材料。

34、切削用硬质合金按其切屑排出形式和加工对象的范刀材料。切削用硬质合金按其切屑排出形式和加工对象的范围可分为三个主要类别，分别以字母围可分为三个主要类别，分别以字母K、P、M表示。表示。三、切削用量三要素三、切削用量三要素 切削用量是表示主运动及进给运动大小的参数，是背吃刀切削用量是表示主运动及进给运动大小的参数，是背吃刀量、进给量和切削速度三者的总称，因此把这三者称为切削用量、进给量和切削速度三者的总称，因此把这三者称为切削用量三要素。量三要素。 （1）背吃刀量）背吃刀量：背吃刀量是指工件上已加工表面与待加：背吃刀量是指工件上已加工表面与待加工表面间的垂直距离。它是每次进给时车刀切入工件的深度，

35、工表面间的垂直距离。它是每次进给时车刀切入工件的深度，故又称为切削深度。故又称为切削深度。 （2 2）进给量：进给量是指刀具或工件在进给运动方向上）进给量：进给量是指刀具或工件在进给运动方向上相对于工件或刀具移动的距离相对于工件或刀具移动的距离, ,常用每转或每行程的位移量来常用每转或每行程的位移量来表示。纵进给量是指沿车床床身导轨方向的进给量，横进给量表示。纵进给量是指沿车床床身导轨方向的进给量，横进给量是指垂直于车床床身导轨方向的进给量。是指垂直于车床床身导轨方向的进给量。2mwpdda （3 3）切削速度：切削速度是指切削刃选定点相对于工件）切削速度：切削速度是指切削刃选定点相对于工件主

36、运动的瞬时速度。若主运动为旋转运动，切削速度为其最大主运动的瞬时速度。若主运动为旋转运动，切削速度为其最大的线速度。计算公式为的线速度。计算公式为: : 在实际生产中，往往是已知工件直径，根据工件材料、刀在实际生产中，往往是已知工件直径，根据工件材料、刀具材料和要求等因素选定切削速度，再将切削速度换算成车床具材料和要求等因素选定切削速度，再将切削速度换算成车床主轴的转速，以便调整车床。此时公式可变为：主轴的转速，以便调整车床。此时公式可变为：3181000dndnvcdvdvncc3181000四、切削用量的选择四、切削用量的选择 1 1、粗车时切削用量的选择：选择切削用量时主要是考虑、粗车时

37、切削用量的选择：选择切削用量时主要是考虑提高生产率，同时兼顾刀具寿命。加大背吃刀量、进给量和提提高生产率，同时兼顾刀具寿命。加大背吃刀量、进给量和提高切削速度都能提高生产率。但对刀具寿命都会产生不利的影高切削速度都能提高生产率。但对刀具寿命都会产生不利的影响。因此粗车时选择切削用量首先要选一个尽可能大的背吃刀响。因此粗车时选择切削用量首先要选一个尽可能大的背吃刀量，其次选一个较大的进给量，最后根据已选定的背吃刀量和量，其次选一个较大的进给量，最后根据已选定的背吃刀量和进给量，在工艺系统刚度、刀具寿命和机床功率许可的条件下进给量，在工艺系统刚度、刀具寿命和机床功率许可的条件下选择一个合理的切削速

38、度。选择一个合理的切削速度。 2 2、半精车、精车时切削用量的选择：半精车、精车时选、半精车、精车时切削用量的选择：半精车、精车时选择切削用量要首先考虑保证加工质量，并注意兼顾生产率和刀择切削用量要首先考虑保证加工质量，并注意兼顾生产率和刀具寿命。背吃刀量是根据加工精度和表面粗糙度要求，由粗车具寿命。背吃刀量是根据加工精度和表面粗糙度要求，由粗车后留下的余量确定的。一般来说，数控车床上所留的精车余量后留下的余量确定的。一般来说，数控车床上所留的精车余量比在卧式车床上的要小一些。半精车时选择比在卧式车床上的要小一些。半精车时选择0.50.52.0mm2.0mm，精车，精车时选择时选择0.10.1

39、0.5mm0.5mm。由于某种原因背吃刀量较小，产生的切削。由于某种原因背吃刀量较小，产生的切削力不大，所以加大进给量对工艺系统强度和刚度的影响较小。力不大，所以加大进给量对工艺系统强度和刚度的影响较小。因此进给量的选择主要受表面粗糙度的限制。表面粗糙度越小，因此进给量的选择主要受表面粗糙度的限制。表面粗糙度越小，进给量选择小些。为了提高工件表面的质量，用硬质合金车刀进给量选择小些。为了提高工件表面的质量，用硬质合金车刀精车时，一般采用较高的切削速度（精车时，一般采用较高的切削速度（v vc c80m/min80m/min）用高速钢）用高速钢车刀精车时，一般选用较低的切削速度（车刀精车时，一般

40、选用较低的切削速度（v vc c5m/minm/min）。而如果）。而如果是数控车床上切削速度可选择得更高一些。是数控车床上切削速度可选择得更高一些。1-41-4 切削过程与控制切削过程与控制 切削过程是指通过切削运动，刀具从工件表面上切下多切削过程是指通过切削运动，刀具从工件表面上切下多余的金属层，从而形成切屑和已加工表面的过程。在切削过余的金属层，从而形成切屑和已加工表面的过程。在切削过程中，一般都伴随着切屑的形成、切削力、切削热及刀具摩程中，一般都伴随着切屑的形成、切削力、切削热及刀具摩响等物理现象。而这些对加工质量、生产率和生产成本等都响等物理现象。而这些对加工质量、生产率和生产成本等

41、都有直接的影响。有直接的影响。一、切屑的形成及种类一、切屑的形成及种类 在切削过程中，刀具推挤工件，使工件上的一层金属产在切削过程中，刀具推挤工件，使工件上的一层金属产生弹性变形，刀具继续进给，在切削力的作用下，金属产生生弹性变形，刀具继续进给，在切削力的作用下，金属产生不能恢复原状的滑移。当它超过金属的强度极限时，金属就不能恢复原状的滑移。当它超过金属的强度极限时，金属就从工件上断裂开来成为切屑。切屑不断地产生，逐步形成已从工件上断裂开来成为切屑。切屑不断地产生，逐步形成已加工表面。加工表面。弹性变形弹性变形塑性变形塑性变形挤裂挤裂切离切离切屑切屑 由于工件材料和切削条件的不同，切削过程中材

42、料变形由于工件材料和切削条件的不同，切削过程中材料变形程度也不同，产生了各种不同的切屑。其中比较理想的是短程度也不同，产生了各种不同的切屑。其中比较理想的是短弧形切屑、短环形螺旋切屑和短锥形螺旋切屑。在生产中最弧形切屑、短环形螺旋切屑和短锥形螺旋切屑。在生产中最常见的是带状切屑。由于产生带状切屑时，切削过程比较平常见的是带状切屑。由于产生带状切屑时，切削过程比较平稳，因此工件表面较光滑、磨损也较慢。但带状切屑如果过稳，因此工件表面较光滑、磨损也较慢。但带状切屑如果过长会妨碍工作，并易发生事故。故要采取断屑措施。长会妨碍工作，并易发生事故。故要采取断屑措施。 影响断屑的主要因素有：影响断屑的主要

43、因素有：1、断屑槽的宽度：断屑槽宽、断屑槽的宽度：断屑槽宽度减小，使切屑卷曲半径减小，增大卷曲变形和弯曲应力，度减小，使切屑卷曲半径减小，增大卷曲变形和弯曲应力，容易断屑。容易断屑。2、切削用量：对断屑影响最大的切削用量是进、切削用量：对断屑影响最大的切削用量是进给量，其次是背吃刀量和切削速度。给量，其次是背吃刀量和切削速度。3、刀具角度：主偏角、刀具角度：主偏角和刃倾角对断屑的影响最明显。和刃倾角对断屑的影响最明显。二、切削力二、切削力 切削过程中，刀具施加于工件使工件材料产生变形，并切削过程中，刀具施加于工件使工件材料产生变形，并使多余材料变为切屑所需的力，称为切削力。切削力来自于使多余材

44、料变为切屑所需的力，称为切削力。切削力来自于金属切削过程中克服被加工材料的弹、塑性变形抗力和刀具金属切削过程中克服被加工材料的弹、塑性变形抗力和刀具与工件及刀具与切屑之间摩擦阻力。与工件及刀具与切屑之间摩擦阻力。 1、切削力的分解：、切削力的分解：通常将合力通常将合力F F分解为相互垂直的三个分解为相互垂直的三个分力：分力：主切削力主切削力F Fc c 、进给力进给力F Ff f 、背向力背向力F Fp p 。 1 1）主切削力）主切削力F Fc c：总切削力在主运动方向的分力，大小约：总切削力在主运动方向的分力，大小约占总切削力的占总切削力的80%80%90% 90% 。F Fc c消耗的功

45、率最多，约占总功率的消耗的功率最多，约占总功率的90%90%左右，是计算机床切削功率、选配机床电机、校核机床主左右，是计算机床切削功率、选配机床电机、校核机床主轴、设计机床部件及计算刀具强度等必不可少的参数。轴、设计机床部件及计算刀具强度等必不可少的参数。 2 2）进给力）进给力F Ff f：总切削力在进给方向的分力，进给力也作：总切削力在进给方向的分力，进给力也作功，但只占总功的功，但只占总功的1%1%5%5%。是设计、校核机床进给机构，计。是设计、校核机床进给机构，计算机床进给功率不可缺少的参数算机床进给功率不可缺少的参数 3）背向力背向力F Fp p：总切削力在垂直于工作平面方向的分力，

46、总切削力在垂直于工作平面方向的分力，F Fp p不消耗功率。但容易使工件变形，甚至可能产生振动，影不消耗功率。但容易使工件变形，甚至可能产生振动，影响工件的加工精度。是进行加工精度分析、计算工艺系统刚响工件的加工精度。是进行加工精度分析、计算工艺系统刚度以及分析工艺系统振动时，所必须的参数度以及分析工艺系统振动时，所必须的参数。 2 2、影响切削力的主要因素：、影响切削力的主要因素：1. 1. 工件材料工件材料影响较大的因素主要是工件材料影响较大的因素主要是工件材料的强度、硬度和塑性。的强度、硬度和塑性。材料的强度、硬度越高，则屈服材料的强度、硬度越高，则屈服强度越高，切削力越大。强度越高，切

47、削力越大。在强度、硬度相近的情况下，材在强度、硬度相近的情况下，材料的塑性、韧性越大，则刀具前面料的塑性、韧性越大，则刀具前面上的平均摩擦系数越大，切削力也上的平均摩擦系数越大，切削力也就越大。就越大。2. 2. 切削用量切削用量进给量进给量f f和背吃刀量和背吃刀量a ap p 进给量进给量f f和背吃刀量和背吃刀量a ap p增加，使切增加，使切削力削力F Fc c增加。增加。切削速度在切削速度在5 520m/min20m/min区域内增加时，积屑瘤高度逐渐增加，切削区域内增加时，积屑瘤高度逐渐增加，切削力减小；力减小；切削速度继续在切削速度继续在202035m/min35m/min范围内

48、增加，积屑瘤逐渐消失，切削范围内增加，积屑瘤逐渐消失，切削力增加；力增加；在切削速度大于在切削速度大于35m/min35m/min时，由于切削温度上升，摩擦系数减小，时，由于切削温度上升，摩擦系数减小，切削力下降。一般切削速度超过切削力下降。一般切削速度超过90m/min90m/min时，切削力无明显变化。时，切削力无明显变化。在切削脆性金属工件材料时，因塑性变形很小，刀屑界面上的摩擦在切削脆性金属工件材料时，因塑性变形很小，刀屑界面上的摩擦也很小，所以切削速度也很小，所以切削速度c c 对切削力对切削力F Fc c无明显的影响。无明显的影响。在实际生产中，如果刀具材料和机床性能许可，采用高速切削，既在实际生产中，如果刀具材料和机床性能许可，采用高速切削，既能提高生产效率，又能减小切削力。能提高生产效率，又能减小切削力。 切削速度切削速度c c 前角的影响前角的影响: : o o 切削变形切削变形切削力切削力。（塑性材料）。（塑性材料）主偏角的影响：主偏角的影响： K Kr r F Fp p , F, Ff f 3. 3. 刀具几何参数刀具几何参数1-5