机械制造工艺基础第五章

机械制造工艺基础第五章第1页，课件共69页，创作于2023年2月

车削——是在车床上利用工件的旋转运动和刀具的移动来改变毛坯形状和尺寸，将其加工成所需零件的一种切削加工方法。车削的主要内容第2页，课件共69页，创作于2023年2月一、卧式车床1．卧式车床外形1—主轴箱2—卡盘3—刀架部分4—冷却嘴5—尾座6—床身7、14—床脚8—丝杠9—光杠10—操纵杆11—快移机构12—溜板箱13—进给箱15—交换齿轮箱卧式车床结构和作用第一节车床第3页，课件共69页，创作于2023年2月2．卧式车床主要部件及其功用

（1）主轴箱（主轴变速箱）

支撑主轴，带动工件做旋转运动。箱外有手柄，变换手柄位置，可使主轴得到多种转速。卡盘装在主轴上，卡盘夹持工件作旋转运动。第4页，课件共69页，创作于2023年2月（2）交换齿轮箱（挂轮箱）

接受主轴箱传递的转动，并传递给进给箱。更换箱内的齿轮，配合进给箱变速机构，可以车削各种导程的螺纹；并满足车削时对纵向和横向不同进给量的需求。第5页，课件共69页，创作于2023年2月（3）进给箱（变速箱）

是进给传动系统的变速机构。它把交换齿轮箱传递过来的运动，经过变速后传递给丝杠或光杠。第6页，课件共69页，创作于2023年2月（4）溜板箱

接受光杠或丝杠传递的运动，操纵箱外手柄及按钮，通过快移机构驱动刀架部分以实现车刀的纵向或横向运动。第7页，课件共69页，创作于2023年2月（5）刀架部分

由床鞍、中滑板、小滑板和刀架等组成。刀架用于装夹车刀并带动车刀作纵向、横向、斜向和曲线运动，从而使车刀完成工件各种表面的车削。第8页，课件共69页，创作于2023年2月（6）尾座

安装在床身导轨上，并沿此导轨纵向移动。主要用来安装后顶尖，以支顶较长的工件；也可安装钻夹头来装夹中心钻或钻头等。第9页，课件共69页，创作于2023年2月（7）床身

是车床的大型基础部件，它有两条精度很高的V形导轨和矩形导轨。主要用于支撑和连接车床的各个部件，并保证各部件在工作时有准确的相对位置。第10页，课件共69页，创作于2023年2月（8）照明、冷却装置照明灯

照明灯使用安全电压，为操作者提供充足的光线，保证明亮清晰的操作环境。切削液被冷却泵加压后，通过冷却管喷射到切削区域。第11页，课件共69页，创作于2023年2月二、立式车床和自动车床1．立式车床单柱立式车床双柱立式车床第12页，课件共69页，创作于2023年2月2．自动车床第13页，课件共69页，创作于2023年2月三、车床的加工范围和工艺特点1．车床的加工范围车床的加工范围第14页，课件共69页，创作于2023年2月2．车削的特点（1）车削适合于加工各种内、外回转表面。（2）车刀结构简单，制造容易，刃磨及装拆方便。（3）车削对工件的结构、材料、生产批量等有较强的适应性，应用广泛。（4）切削力变化小，切削过程平稳，有利于高速切削和强力切削，生产效率高。第15页，课件共69页，创作于2023年2月四、车削运动1．车床运动和传动系统框图第16页，课件共69页，创作于2023年2月2．主运动与进给运动（1）主运动——主轴的回转运动。（2）进给运动——刀具的纵向、横向移动。第17页，课件共69页，创作于2023年2月一、工艺装备

工艺装备——产品制造工艺过程中所用的各种工具总称，包括夹具、刀具、量具、检具、辅具、钳工工具和工位器具等。

目的：保证加工的质量，提高劳动生产率，改善劳动条件。第二节车床的工艺装备第18页，课件共69页，创作于2023年2月二、车床夹具

夹具——用以装夹工件（和引导刀具）的装置。车床夹具：通用夹具和专用夹具。三爪自定心卡盘三爪自定心卡盘的拆装第19页，课件共69页，创作于2023年2月四爪单动卡盘1—前顶尖2—拨盘3—鸡心夹头4—后顶尖5—尾座套筒6—尾座第20页，课件共69页，创作于2023年2月普通固定顶尖镶硬质合金固定顶尖回转顶尖1－车刀2－卡盘3－工件

4－后顶尖5－限位台阶顶尖第21页，课件共69页，创作于2023年2月中心架滚动轴承中心架两爪跟刀架三爪跟刀架第22页，课件共69页，创作于2023年2月1—双孔连杆（工件）2—压紧螺栓3—压板4—V形架5—花盘花盘第23页，课件共69页，创作于2023年2月三、车刀和新型车刀90°车刀（偏刀）75°车刀切断刀内孔车刀圆头车刀螺纹车刀45°车刀（弯头车刀）第24页，课件共69页，创作于2023年2月一、车刀的装夹装夹车刀的要求:

（1）车刀装夹在刀架上的伸出部分应尽量短，以增强车刀刚度。伸出长度约为刀柄厚度的1～1.5倍。车刀下面垫片的数量要尽量少（一般为1～2片），并与刀架边缘对齐。正确

不正确不正确第三节车削工艺方法第25页，课件共69页，创作于2023年2月

（2）保证车刀的实际主偏角κr。例如90°车刀应保证，粗车时κr=85°～90°，精车时κr=90°～93°。

（3）至少用两个螺钉轮流压紧车刀，以防振动。第26页，课件共69页，创作于2023年2月

（4）增减车刀下面的垫片，使车刀刀尖与工件轴线等高。若刀尖对不准工件轴线，在车至端面中心时会留有凸头。使用硬质合金车刀时，车到中心处会使刀尖崩碎。第27页，课件共69页，创作于2023年2月二、切削用量的选择

合理选择车削时的切削用量，可以参阅第四章第二节切削运动与切削用量的相关内容。三、车削外圆

将工件装夹在卡盘上作旋转运动，车刀装夹在刀架上使之接触工件并作相对纵向进给运动，便可车出外圆。

第28页，课件共69页，创作于2023年2月四、车削端面车削端面的方法第29页，课件共69页，创作于2023年2月五、车削台阶

车削低台阶时，由于两相邻直径相差不大，可选90º偏刀，按图a进给方式车削。

车削高台阶时，由于两相邻直径相差较大，可选κr＞90º的偏刀，按图b进给方式车削。台阶的车削第30页，课件共69页，创作于2023年2月台阶长度控制方法：（1）刻线痕

先用钢直尺或样板量出台阶的长度，然后用车刀刀尖在台阶所在位置车刻出一圈细线，台阶长度按线痕车出。第31页，课件共69页，创作于2023年2月（2）挡铁控制法

当成批车削台阶轴时，可用挡铁定位控制台阶的长度。挡铁1固定在床身导轨上，并与工件上台阶a3的轴向位置一致，量块3，2的长度分别等于a2，a3的长度。1－挡铁2，3－量块第32页，课件共69页，创作于2023年2月（3）床鞍刻度盘控制法

CA6140型车床床鞍（溜板）的刻度盘1格为1mm，可利用床鞍刻度盘转动格数来控制台阶长度。第33页，课件共69页，创作于2023年2月六、车槽和切断车槽——用车削方法加工工件的槽。方法：

直进法车矩形槽

宽矩形槽的车削

圆弧形槽的车削V形槽的车削槽的车削第34页，课件共69页，创作于2023年2月切断——车削时，把棒料或工件切成两段或数段的加工方法。方法：

直进法切断弹性刀切断切断第35页，课件共69页，创作于2023年2月七、孔的车削1．车孔的特点加工精度IT8~IT7。表面粗糙度Ra值3.2~1.6μm。可用作孔的半精加工和精加工。车孔

车孔——用车削方法扩大工件的孔或加工空心工件的内表面。第36页，课件共69页，创作于2023年2月2．车孔刀

车孔及车孔刀第37页，课件共69页，创作于2023年2月3．车孔的关键技术车孔的关键技术是解决车孔刀的刚度和排屑问题。

增强车孔刀刚度的措施和控制切屑的方法:增大车孔刀的刚度（1）尽量增加刀柄截面积（2）减小刀柄伸出长度第38页，课件共69页，创作于2023年2月

控制排屑

（1）车通孔或精车孔时要求切屑流向待加工表面（前排屑），因此用正刃倾角。（2）车盲孔时采用负刃倾角，使切屑向孔口方向排出（后排屑）。第39页，课件共69页，创作于2023年2月4．车孔方法车孔方法基本上与车外圆相同，只是进刀与退刀的方向相反。车孔时的切削用量应比车外圆时小一些，特别是车小孔或深孔时，其切削用量应更小。

第40页，课件共69页，创作于2023年2月八、圆锥的车削

圆锥分外圆锥和内圆锥，在车床上主要是车外圆锥。车削圆锥必须满足的条件是：刀尖与工件轴线必须等高；刀尖在进给运动中的轨迹是一直线，且该直线与工件轴线的夹角等于圆锥半角α/2。宽刃刀车削法偏置小滑板法偏移尾座法仿形（靠模）法第41页，课件共69页，创作于2023年2月1．宽刃刀车削法

宽刃刀车圆锥面，实质上属于成形法车削，即用成形刀具对工件进行加工。切削刃必须平直，应取刃倾角λs=0°。主要适用于较短圆锥面的精车工序。第42页，课件共69页，创作于2023年2月2．偏置小滑板法b）车内圆锥a）车外圆锥偏置小滑板车削外圆锥面偏置小滑板车削内圆锥面第43页，课件共69页，创作于2023年2月3．偏移尾座法S－尾座偏移量L0－工件全长α－圆锥角D－最大圆锥直径d－最小圆锥直径

L－圆锥长度C－圆锥锥度偏移尾座法车削圆锥面

适宜于加工锥度小、锥体较长、精度不高的外圆锥，受尾座偏移量的限制，不能加工锥度较大的圆锥。第44页，课件共69页，创作于2023年2月4．仿形（靠模）法1—基座2—夹头3—紧固螺钉第45页，课件共69页，创作于2023年2月九、滚花

滚花——在车床上用滚花刀在工件表面上滚压出花纹的加工。1．滚花刀的种类滚花刀的种类第46页，课件共69页，创作于2023年2月2．滚花的方法（1）滚花前的工件直径：

随着花纹的形成，滚花后的工件直径会增大。为此，在滚花前滚花表面的直径d0根据工件材料的性质和花纹的大小相应减小，即：

d0=d－（0.8～1.6）md0—滚花前圆柱表面的直径，mmd—滚花后滚花表面的直径，mm

m—模数，mm第47页，课件共69页，创作于2023年2月（2）滚轮表面与工件表面接触：

为了减少滚花开始时的背向力，可以使滚轮表面宽度的1/3～1/2与工件表面接触，使滚花刀容易切入工件表面。第48页，课件共69页，创作于2023年2月（3）滚轮轴线装夹与工件轴线平行：

滚压有色金属或滚花表面要求较高的工件时，滚花刀滚轮轴线与工件轴线平行。（4）刀柄尾部向左偏斜3°～5°

滚压碳素钢或滚花表面要求一般的工件时，可使滚花刀刀柄尾部向左偏斜3°～5°装夹，以便切入工件表面且不易产生乱纹。第49页，课件共69页，创作于2023年2月十、成形曲面车削

成形曲面车削——用成形车刀或用车刀按成形法或仿形法等方法车削工件的成形曲面。

双手控制法成形法仿形法成形面第50页，课件共69页，创作于2023年2月1.双手控制法

使用普通车刀，用双手控制中、小滑板或者控制中滑板与床鞍的合成运动，使刀尖的运动轨迹与工件表面素线形状相吻合，从而实现成形的车削。只适用于精度要求不高的单件或数量较少的生产。双手控制法车成形面第51页，课件共69页，创作于2023年2月2、成形法

成形法即样板刀车削法。样板车刀的切削刃形状与工件表面素线形状吻合，车削成形曲面时，工件作回转运动。样板车刀只作横向进给运动。适用于成批生产。成形法车成形面第52页，课件共69页，创作于2023年2月3、仿形法

在卧式车床上使用仿形靠模装置，或在仿形车床上进行成形曲面车削。主要应用于大批量生产。1—滚柱2—曲线槽靠模板仿形法车成形面第53页，课件共69页，创作于2023年2月十一、螺纹车削

螺纹种类较多，按其牙型特征可分为三角形螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹等。螺纹的加工方法很多，其中用车削的方法加螺纹是最常用的方法之一。螺纹车削概述第54页，课件共69页，创作于2023年2月1．螺纹车刀高速钢三角形外螺纹粗车刀螺纹车刀高速钢三角形外螺纹精车刀第55页，课件共69页，创作于2023年2月硬质合金三角形外螺纹车刀第56页，课件共69页，创作于2023年2月高速钢三角形内螺纹粗车刀第57页，课件共69页，创作于2023年2月高速钢三角形内螺纹精车刀第58页，课件共69页，创作于2023年2月硬质合金三角形内螺纹车刀第59页，课件共69页，创作于2023年2月2．装夹外螺纹车刀螺纹车刀的装夹

采用弹性刀柄，可以吸振和防止“扎刀”。螺纹车刀不宜伸出刀架过长。一般伸出长度为刀柄厚度的1.5倍，约25～30mm。第60页，课件共69页，创作于2023年2月

一般根据尾座顶尖高度调整和检查，使螺纹车刀刀尖与车床主轴轴线等高。螺纹车刀的刀尖角平分线应与工件轴线垂直，装刀时可用对刀样板调整。如果把车刀装歪，会使车出的螺纹两牙型半角不相等，产生歪斜牙型（俗称“倒牙”）。第61页，课件共69页，创作于2023年2月3．装夹内螺纹车刀（1）刀柄伸出长度应大于内螺纹长度约10～20mm。（2）调整车刀的高低位置，使刀尖对准工件回转轴线，并轻轻压住。（3）将螺纹对刀样板侧面靠平工件端面，刀尖部分进入样板的槽内进行对刀，并调整夹紧车刀。（4）装夹好的内螺纹车刀应在底孔内手动试进给一次，防止刀柄与内孔相碰而影响车削。第62页，课件共69页，创作于2023年2月4．车削螺纹时切削用量的选择车削方法工件材料刀具材料螺距（mm）切削速度vc（m/min）背吃刀量ap（mm）低速车削45钢W18Cr4V1.5粗车：15～30粗车：0.15～0.30精车：5～7精车：0.05～0.08高速车削45钢P10260～90余量2～3次完成铸铁K202粗车：15～30精车：15～25粗车：0.20～0.40精车：0.05～0.10第63页，课件共69页，创作于2023年2