机械制造实训教程 课件 第六章 车削加工

第6章车削加工CONTENTS目录概述0103车刀05车削基本操作普通车床0204车床附件及其工件装夹06车削加工实训01概述车削加工是一种在车床上进行的精密加工工艺，它利用工件的旋转运动和刀具的移动，如同一位技艺精湛的雕刻家，精准地去除工件表面多余的材料，最终将原材料雕琢成符合高精度和表面质量要求的零件。这一过程就像是一场精心编排的舞蹈，工件在车床主轴的带动下高速旋转，而刀具则在平面内沿着精确的轨迹作直线或曲线移动，两者相互配合，完成对工件的切削加工。车削加工定义车削的应用极为广泛，主要用于加工各种回转表面。常见的有车削端面，如同将圆盘的表面打磨平整；内外圆柱面，像是打造笔直的轴类零件；内外圆锥面，可用于制造具有特定锥度的配合零件；内外环槽，为零件增添独特的结构；内外螺纹，用于实现零件之间的连接；以及成形面，塑造出各种复杂的形状。车削还具备多样化的功能，它不仅可以进行上述的表面加工，还能进行钻孔，如同在坚硬的岩石上开凿通道；扩孔，进一步扩大已有的孔洞；铰孔，使孔的精度和表面质量得到提升；以及滚花等操作，为零件表面增添独特的纹理。车削加工范围在机械制造的广阔领域中，多数机器零件都含有回转表面，而车床以其通用性广的特点，成为了不可或缺的加工设备。车削加工就像机械制造的基石，应用极为广泛，车工也因此成为了最基本、最常用的工种，他们的技艺直接影响着产品的质量。一般机械加工车间里，车床的身影随处可见，其配置数量约占机床总台数的50%左右，这一数据直观地体现了车床在机械加工中的重要地位，它是生产线上的主力军，支撑着整个机械制造行业的运转。01车削加工应用车削加工的精度和表面质量令人惊叹，一般情况下，由普通车床加工的零件，其尺寸精度可达IT11~IT6，这意味着零件的尺寸误差被控制在极小的范围内，如同精密的仪器般精准。表面粗糙度Ra值可达12.5~0.8μm，表面光滑如镜，能够满足各种高精度的应用需求。无论是对尺寸精度要求极高的航空航天领域，还是对表面质量有严格标准的医疗器械行业，车削加工都能出色地完成任务。车削加工精度与表面质量主运动是车削加工中最为关键的运动之一，它是工件的旋转运动，转速较高，常以车床主轴的转速n（单位：r/min）表示。主运动就像是车削加工的心脏，为整个加工过程提供动力，它对切削速度vc有着直接的影响，决定了加工的效率和质量。进给运动则是刀具相对工件轴线的横向、纵向、斜向或曲线移动，常以主轴每转刀具的移动量表示进给量f（单位：mm/r）。进给运动如同车削加工的双手，精确地控制着刀具的位置和移动方向，与主运动相互配合，共同完成对工件的切削加工。车削加工运动与参数02普通车床车床的种类繁多，如同一个庞大的家族，主要有普通卧式车床、立式车床、转塔车床（六角车床）、仪表车床、多刀车床、自动及半自动车床、数控车床等。2.在这个家族中，普通卧式车床凭借其广泛的适用性和良好的加工性能，成为了应用最广泛的成员，它就像是家族中的核心，承担着各种常见零件的加工任务。车床种类CA6136卧式车床型号含义CA6136是机床型号，它按照一定的规则编制，如同一个独特的身份标识，用于区别、使用和管理各类切削机床。2.拼音字母C表示车床，它是车床家族的标志；A代表企业代号，这里指的是沈阳机床，代表着品牌和生产厂家的信息；6代表落地式及卧式，表明了车床的类型；1代表卧式，进一步明确了车床的具体结构；36是车床主参数，代表最大工件回转直径的1/10，这意味着该车床能加工的工件最大直径为360mm，直观地体现了车床的加工能力。1.床身是车床的支承系统，它就像是车床的脊梁，连接着其他主要部件，为整个车床提供了稳定的支撑，保证各部件间严格、准确的相对位置。2.主轴箱安装在床身左上端，俗称床头箱，它是车床的动力核心之一。主轴箱用于安装主轴和主轴变速机构，主轴前端装卡盘，如同一个坚固的抓手，夹紧工件并带动其旋转，实现主运动。3.进给箱、光杠和丝杆是车床进给系统的重要组成部分。进给箱是由变速齿轮组成的变速箱，它就像是一个智能的控制器，把主轴经挂轮机构传来的运动调整后传递给光杠或丝杆。4.溜板箱与大刀架连接，是车床进给运动操纵箱，它就像是车床的操作中心。光杠传动时，下压（或上拉）自动走刀手柄，光杠旋转运动通过齿轮、齿条机构（或丝杆、螺母机构）带动刀架纵向（或横向）直线进给，实现外圆（或端面）自动切削，操作简单便捷。5.刀架夹持刀具并带动其作纵向、横向或斜向进给运动，它就像是刀具的移动平台。刀架为多层结构，从上到下依次是方刀架、小刀架（小拖板）、转盘、中刀架（中拖板）和大刀架（大拖板）。6.尾座安装在床身内导轨上，可沿导轨移至所需位置，它就像是车床的辅助支撑。尾座主要由底座、尾座体、套筒等组成，套筒装在尾座体内，前端有莫氏锥孔，可装顶尖支承工件，如同一个坚固的支柱，为细长工件提供稳定的支撑；也可装钻头、铰刀进行钻孔和铰孔，实现多样化的加工功能。CA6136车床各部分结构及作用普通卧式车床结构及功能将主轴正反转操纵手柄置于空挡，停止主轴的旋转，使车床进入待机状态。2.按下急停按钮，确保车床处于安全锁定状态。3.关闭电源，彻底切断车床的动力供应，使机床关闭，完成关机操作。关机顺序CA6136车床主轴箱左侧有开关面板，它就像是车床的控制中心。急停按钮是安全保护装置，如同一个紧急刹车，在加工遇异常情况时，操作人员可以快速拍下，使床脚内电机断电停机，确保人员和设备的安全。2.溜板箱两侧有主轴正反转操纵手柄，它有3个工作挡位，如同一个多功能开关，上拉主轴正转，下压反转，中间为空挡，主轴停转但电机不关闭，方便操作人员根据加工需求控制主轴的旋转方向。开关面板关键部件打开电源开关，为车床接通动力，就像是为机器注入生命的能量。2.顺时针旋转弹开急停按钮，解除安全锁定，准备启动车床。3.启动电机，为车床的运转提供动力。4.上拉主轴正反转操纵手柄，主轴正转，机床启动，开始进入工作状态。开机顺序020301普通卧式车床开关机顺序03车刀01车刀作为车削加工的关键工具，由刀头和刀杆协同构成。刀头直接参与切削工作，是车刀的核心部分，也被称作切削部分，它直接与工件接触，将工件上多余的材料切除，从而实现对工件的加工；刀杆则用于将车刀稳固地夹持在方刀架上，发挥着不可或缺的夹持作用，确保刀头在切削过程中保持稳定的位置和姿态。02刀头部分由三面、两刃和一尖巧妙构成：03刀头的几何形状精确地由刀具几何角度所决定，常用的几何角度包括前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角。这些角度不仅是刀具刃磨时的关键依据，确保刀头具备合适的切削性能，也是测量刀具是否符合加工要求的重要指标，对车削加工的质量和效率起着决定性作用。车刀的组成按用途分类内、外圆车刀：内圆车刀主要用于车削工件的内圆柱面或内圆锥面，以提高内孔的尺寸精度、形状精度和表面光洁度；外圆车刀则用于车削工件的外圆柱表面或圆锥表面，可实现粗车和精车，满足不同的加工精度要求。端面车刀：专门用于车削工件的端面，即垂直或接近垂直于轴线的平面，刀尖通常位于刀杆的最前端，切削力主要沿轴向。切断刀、切槽刀：切断刀用于将加工好的工件从棒料上精准切割下来，刀头非常窄长，宽度一般在0.5mm到3mm左右，为了减少与工件的摩擦并容纳切屑，刀头两侧需有副偏角和副后角；切槽刀用于在工件外圆或内孔上车出环形或纵向的槽，如退刀槽、密封槽等，其结构和切断刀类似，但根据不同的槽型要求，刀头的形状和尺寸会有所变化。螺纹车刀：用于在工件上车削内螺纹或外螺纹，刀尖形状必须与被加工的螺纹牙型完全吻合，常见的有60°三角形螺纹刀、55°管螺纹刀、30°梯形螺纹刀、方形螺纹刀等，刃磨精度要求极高。滚花刀：通过在工件表面滚压出花纹，增加工件表面的摩擦力和美观度，常用于手柄、旋钮等零件的加工。按形式分类直头车刀：刀头与刀杆轴线平行，具有通用性强的特点，适用于多种车削加工场景。弯头车刀：刀头向一侧弯曲，常用的90°弯头车刀在加工端面和外圆时操作干涉较少，能够提高加工效率和质量。尖头车刀：刀尖较为尖锐，适用于加工一些精度要求较高的小型零件或进行精细的切削加工。圆弧车刀：切削刃呈圆弧形状，常用于加工具有圆弧面的工件，能够保证圆弧面的精度和表面质量。左偏刀和右偏刀：根据刀头相对于刀杆的偏移方向进行区分，适用于不同方向的车削加工，能够满足特殊的加工需求。按结构分类整体式：刀头和刀杆由一整块高速钢制成，早期应用较为广泛，现在主要用于小型刀具或特殊要求场合，如小钻头、成形刀等。焊接式：将硬质合金刀片钎焊在碳钢刀杆上，结构简单、刚性好，但刀片利用率不高，且在焊接过程中易因焊接应力产生裂纹，影响刀具寿命。机械夹固式（机夹式）：现代主流的车刀结构形式，刀杆带有精密刀片座，通过螺钉、杠杆、压块等夹紧元件将标准化的多刃硬质合金、陶瓷、金属陶瓷、立方氮化硼或金刚石刀片牢固而准确地夹紧在刀杆的刀片座上。刀片磨损后可快速更换新刃口，无需重磨，大大提高了加工效率和刀具利用率，同时便于使用先进的涂层刀片，方便刀具管理。按材料分类高速钢：具有良好的韧性，刃口能够磨得十分锋利，可制成各种形式和用途的整体式车刀，以及钻头、铰刀等多种刀具。它能够加工钢、铸铁、有色金属等多种材料，并且在刀刃磨损后可在砂轮上轻松重磨，成本相对较低，因此在车削加工中应用广泛。硬质合金：硬度高、耐磨性和耐热性优异，特别适用于高速切削。然而，它质地较脆，成形性较差，通常制成刀片，通过焊接或机械夹固的方式装在刀杆上使用。01020304车刀的种类车刀刀尖应精准地与车床的主轴轴线等高，严格对准工件的回转中心。若刀尖高度不准确，在加工端面时，中心会留下明显的凸台，影响加工质量。在实际操作中，可根据尾座顶尖的高度来精细调整刀尖高度，确保其准确性。车刀刀体悬臂的长度，即伸出方刀架的长度，不能过长。一般来说，伸出距离为刀体厚度的1.5-2倍较为合适。若伸出过长，刀具的刚性会显著降低，在车削时极易产生振动，影响工件的表面质量和尺寸精度。车刀刀杆应与车床主轴轴线垂直，这一点至关重要。若刀杆不垂直，刀头的主、副偏角均会发生变化，从而影响切削效果和加工精度。为了显著提高车刀安装夹紧的接触刚度，刀杆下的垫片要尽量少且保持平整。同时，至少要用两个螺钉将刀杆牢固地压紧在刀架上，确保车刀在切削过程中不会松动。车刀装夹注意事项02车刀安装完毕后，必须用手动的方式对工件加工极限位置进行全面检查，这一步骤不可或缺。通过仔细检查，可以有效避免在加工时出现干涉或碰撞等危险情况，确保加工过程的安全和顺利进行。装夹后检查01车刀的装夹04车床附件及其工件装夹三爪卡盘结构三爪卡盘，又被称为三爪自定心卡盘，由一个大圆锥齿轮、三个小圆锥齿轮、三个卡爪和卡盘体四部分精密组成。这些部件相互配合，共同实现对工件的夹紧和定位功能。三爪卡盘工作原理使用时，只需将卡盘扳手插入任何一个小圆锥齿轮的方孔，然后转动扳手。此时，扳手的转动会带动大圆锥齿轮同步旋转，而大圆锥齿轮背面的平面螺纹则会驱动三个卡爪同时作向心运动，实现对工件的夹紧；反之，当反向转动扳手时，卡爪会作离心运动，从而放松工件。三爪卡盘特点与应用特点：三爪卡盘的三个卡爪能够同时运动，具备自行对中的功能，这使得装夹过程更加便捷高效。然而，其定心精度相对不高，一般在0.05-0.15mm之间，夹紧力也较小。应用：它能够方便迅速地对截面为圆形、正三角形和正六边形的轴类、套类或盘类工件进行装夹，且无需进行繁琐的找正工作。当更换为反爪时，还可装夹直径较大的工件，进一步拓展了其应用范围。三爪卡盘装夹工件四爪卡盘应用四爪卡盘可广泛用于装夹圆形和偏心工件、方形工件、椭圆形或其他不规则的零件，能够满足各种复杂形状工件的装夹需求。四爪卡盘找正方法找正工具：常用的找正工具包括划针盘或百分表。划针盘找正：这种方法是按工件上毛糙的表面或按钳工划的线去找正，操作相对简单，但找正精度较低，适用于对精度要求不高的场合。百分表找正：主要用于已加工表面的找正，通过观察表针指示的跳动值来准确判断工件是否对正，找正精度较高，能够满足高精度加工的要求。四爪卡盘结构与特点结构：四爪卡盘，也叫四爪单动卡盘，其圆周上均匀分布着四个独立运动的卡爪。每个卡爪后面都配备有一个丝杆螺母机构，通过该机构可以分别单独调节四个卡爪的径向位置，从而实现对不同形状工件的夹紧。特点：与三爪卡盘不同，四爪卡盘的四个卡爪独立移动，不具备自定心功能，因此在装夹时需要进行找正操作。四爪卡盘装夹工件当加工长径比4<L/D<10的细长轴或工序较多的轴类零件时，为了确保加工精度和工件的稳定性，常采用双顶尖装夹工件的方式。顶尖装夹适用情况顶尖装夹方式方式一：首先在工件两端面钻出中心孔，然后将工件分别被安装于车床主轴的前顶尖和尾座的后顶尖顶住定位。同时，通过卡箍夹紧工件，并使其随拨盘一起旋转，从而实现主运动。方式二：在三爪卡盘上夹一小段圆柱棒料，将其车出60°圆锥面，以此代替前顶尖。用三爪卡盘代替拨盘，将卡箍拨在卡盘的任一卡爪上，同样能够实现对工件的装夹和驱动。顶尖类型及应用死顶尖：在加工过程中，前顶尖随主轴及工件一起转动，通常采用死顶尖，以保证定位的准确性和稳定性。活顶尖：在高速车削时，为了防止后顶尖与工件间因强烈摩擦过热而烧伤顶尖和中心孔，一般采用活顶尖，它能够有效减少摩擦和热量的产生。顶尖装夹注意事项采用双顶尖装夹工件时，首先要仔细检查前后两顶尖的轴线是否同轴，这是保证加工精度的关键。同时，工件与顶尖之间的松紧程度要适中，过紧会导致工件变形或顶尖损坏，过松则会影响工件的稳定性。此外，在不影响车刀切削的前提下，顶尖尽量伸出短一些，以提高车削刚度，确保加工过程的顺利进行。顶尖装夹工件当加工长径比L/D≥10的细长轴类零件时，由于工件自身刚性较差，在车削过程中容易被车刀顶弯或产生振动，从而导致工件自身弯曲变形，影响加工质量。此时，需借助中心架或跟刀架支撑工件，以增加工件的刚性，确保加工的顺利进行。适用情况安装：中心架通过压板和螺栓牢固地紧固在车床的床身导轨上，它不会随车刀移动。在使用时，三个爪支撑在预先加工好的工件外圆上，为工件提供稳定的支撑。应用：中心架多用于细长轴、又重又长的轴、阶梯轴、长轴的端面、长轴的中心孔及内孔的加工。在车削时，通常先加工工件的一端，待右端加工完毕后，调头装夹再加工另一端。中心架安装与应用安装：跟刀架紧固于刀架的大刀架上，能够随大刀架一起移动。一般只有两个支撑爪，在使用前，须先在工件右端车削出一小段外圆，并根据该外圆仔细调节跟刀架的支撑，然后方可车出零件全长。应用：跟刀架多用于加工光滑轴，如光杠和丝杆等，能够有效提高光滑轴的加工精度和表面质量。跟刀架安装与应用在使用中心架和跟刀架时，被支撑的表面要经常加机油润滑，以减少摩擦和磨损。同时，工件的转速不能过高，以免工件与支撑爪之间摩擦过热而烧伤或使支撑爪磨损，影响加工质量和设备寿命。中心架和跟刀架使用注意事项中心架和跟刀架安装工件当盘套类零件外圆轴线与孔的轴线有严格的同轴度要求，或两端面与轴线有垂直度要求时，若用三爪卡盘装夹无法一次加工完成，且调头装夹又无法保证精度，此时需将盘类零件的孔先进行精加工，然后安装在心轴上。再把心轴以双顶尖装夹的方式，对外圆和端面进行加工，从而保证精度要求。心轴装夹适用情况圆柱心轴：与工件的孔是小间隙配合，工件装入后靠螺母轴向拧紧，能够提供较大的夹紧力。但其对中性较差，多用于盘类零件的粗加工和半精加工。锥度心轴：锥度通常为1:1000-1:2000，工件压入后靠摩擦力紧固。这种心轴拆装方便，对中性好，但不能承受较大的切削力，多用于盘类零件的精加工。可胀心轴：靠弹性胀套的膨胀力将工件撑紧，并且同时起定心作用，能够实现高精度的装夹和加工。心轴类型及特点心轴装夹工件用花盘装夹不规则零件时，由于其重心往往偏向一边，尤其在高转速车削时，会产生较大的离心力，这可能导致零件旋转时因离心力引起的振动，从而对加工质量产生严重影响。因此，必须增加配重予以平衡，确保加工过程的平稳和精度。花盘结构：花盘是装夹在车床主轴上的一个大圆盘，其端面上分布着许多长槽，这些长槽用于安装压板、螺栓，以便固定工件。花盘应用：对于大而扁且形状不规则的零件，当要求零件的一个面与装夹面平行或孔、外圆的轴线与安装面垂直时，可将工件直接压在花盘上进行加工，能够满足特殊形状零件的加工需求。弯板特点：弯板是一种具有较高的垂直度和刚度的角形铁板，能够为工件提供稳定的支撑和定位。弯板应用：弯板常和花盘、压板、螺栓配合使用，借助弯板可保证孔与平面或孔与孔之间的垂直度。在装夹时，工件须用百分表仔细找正，才可获得较高的定位精度，但工作效率相对较低。弯板配合装夹花盘装夹装夹注意事项花盘和弯板、压板、螺栓装夹工件05车削基本操作轴类、盘类、套类工件的端面，在机械加工中扮演着极为重要的角色，常被用作轴向定位和测量的基准。例如，在发动机的曲轴加工中，其端面就是后续加工和装配时精确轴向定位的关键依据，确保各部件在运行中的准确位置。在车削加工时，先将端面车出，就如同为后续的加工搭建了一个稳固的基石，为整个加工过程奠定了坚实基础。01车端面的关键作用弯头刀：大端面加工的得力助手弯头刀在车端面时，具有独特的切削方式，它能够对中心凸台逐步切除，这种切削方式能有效保护刀尖，降低刀尖受损的风险。不过，由于其切削特点，加工后的表面粗糙度相对较高。因此，弯头刀一般常用于车削大端面，如大型机械零件的底座端面加工，能高效完成大面积的切削工作。偏刀：精车端面的不二之选偏刀适用于精车端面，当由工件外向中心进给车削时，在车削到中心的瞬间，凸台会被瞬时去掉，这对刀尖的冲击力较大，容易导致刀尖损坏。而且，当背吃刀量大时，还易引起扎刀现象，使端面内凹。所以，偏刀一般用于由中心向外进给，车削带孔的端面或进行精车端面操作。在精密仪器零件的端面加工中，偏刀能发挥其优势，实现高精度的加工。常用刀具及其独特应用对刀：开启精准加工的第一步在工件端面对刀，这一步至关重要，它决定了后续加工的位置精度。对刀时，需将车刀的刀尖准确地对准工件的端面，确保车刀在切削时能从正确的位置开始工作。横向退出：安全与准备的关键动作横向退出车刀，这一动作是为了在后续的操作中避免车刀与工件发生碰撞，同时也为调整切削参数和准备进刀提供了安全的空间。纵向进刀：控制切削深度的关键环节纵向进刀ap，通过精确控制进刀量，能够准确地控制切削深度，从而保证加工后的工件尺寸符合要求。横向走刀：完成端面车削的关键操作横向走刀车端面，在这一过程中，车刀沿着工件的端面横向移动，将多余的材料切削掉，最终完成端面的车削加工。基本操作步骤详解车刀刀尖应对准工件回转中心，这是车端面时的一个重要原则。如果刀尖没有对准中心，在车削过程中，就会在端面中心留下凸台，影响工件的平整度和后续的加工精度。刀尖对中：确保加工质量的关键要点由于工件中心线速度较低，为了获得较好的表面质量，车端面的转速应比车外圆的转速高一些。较高的转速能够使车刀在切削时更加平稳，减少切削痕迹，提高表面的光洁度。转速选择：追求优质表面质量的秘诀直径较大的端面车削时，应将大拖板锁紧在床身上。这是因为在车削大端面时，如果大拖板没有锁紧，在切削力的作用下，大拖板可能会发生让刀现象，从而引起端面外凸或内凹。此时，应使用小拖板来调整背吃刀量，确保端面的平整度。大拖板控制：保证端面平整度的关键措施不容忽视的注意事项1.划线：划线是车外圆的重要准备工作，它为车刀纵向进给提供了精确的参考。车刀刀尖在工件表面划擦出的外圆线距工件端面的距离，即划线长度，应比工件要求的长度尺寸小0.5-1mm，这预留的尺寸就是加工余量。待外圆车削至尺寸后，通过小刀架纵向进给来保证长度，确保工件的尺寸精度。2.在外圆面对刀：在进行车削之前，需要在外圆面对刀，使车刀的刀尖准确地对准外圆面，为后续的切削操作做好准备。3.纵向退出车刀：纵向退出车刀，这一步骤是为了避免在后续的操作中车刀与工件发生碰撞，同时也方便进行其他操作。4.横向进刀ap：横向进刀ap，通过精确控制进刀量，能够准确地控制切削深度，保证外圆的尺寸精度。5.走刀至划线位置：车刀沿着工件的外圆面走刀，直至到达划线位置，这一过程需要精确控制车刀的进给速度和位置，确保车削的精度。6.横向退出车刀：当车刀走刀至划线位置后，横向退出车刀，完成外圆的车削操作。基本操作步骤：步步为营，铸就精准外圆1.尖刀：尖刀具有锋利的切削刃，适用于粗车外圆和车无台阶或台阶不大的外圆。它能够快速地切除大量的材料，提高加工效率。同时，尖刀也可用于倒角，在一些简单零件的加工中，尖刀能够发挥其高效切削的优势。2.右偏刀：右偏刀在车外圆时，径向力很小，这使得它在车削细长轴外圆时，能够有效减少工件的变形。此外，右偏刀还可用于车削有直角台阶的外圆和车端面，在一些对精度要求较高的零件加工中，右偏刀能够满足多种加工需求。3.45°弯头刀：45°弯头刀具有独特的切削角度，它既可车外圆，又能车端面，还可以进行45°倒角。在一些小型零件的加工中，45°弯头刀能够通过一次装夹，完成多种加工操作，提高了加工效率和精度。4.其他：除了上述常见的外圆车刀，还有圆头精车刀和宽刃精车刀等。圆头精车刀适用于对表面质量要求较高的外圆精车，它能够减少切削痕迹，提高表面的光洁度。宽刃精车刀则适用于大进给量的精车，能够在保证精度的前提下，提高加工效率。外圆车刀类型及应用：不同刀具，各显神通车外圆：基础而关键的加工环节粗车：粗车的目的是尽快从毛坯上切去大部分加工余量，使工件接近要求的形状和尺寸，为精加工奠定基础。在选择切削用量时，由于粗车的切削力大，需要与车床的强度、刚度和功率相适应。首先应选择较大的切削深度，以快速去除大量材料；其次选择较大的进给量，提高加工效率；最后选取中等或偏低的切削速度，以保证刀具的耐用度。在粗车铸、锻件时，背吃刀量应大于毛坯硬皮厚度，使刀尖避开硬皮层，防止刀具过快磨损。粗车后留给精车的加工余量一般为0.5-1mm，为精车提供合适的加工余量。精车：精车的目的是保证零件的尺寸精度和表面质量。在选择切削用量时，应选取较小的切削深度，以减少切削力对工件精度的影响；选取较低的进给量，保证表面的光洁度；选取较高的切削速度，提高加工效率和表面质量。在精车过程中，需要更加精确地控制切削参数和刀具的运动轨迹，以达到高精度的加工要求。粗车与精车：不同阶段，不同策略刻度盘的使用：在车外圆时，背吃刀量通过正确调节中刀架刻度盘的刻度来实现。以CA6136车床为例，中刀架刻度盘最小分度为0.02mm，顺时针转1格，车刀横向进刀0.02mm，工件直径减小0.04mm。在实际操作中，需要根据所需的背吃刀量，精确计算刻度盘需要转动的格数。例如，单次进刀时刻度盘需要转动的格数=背吃刀量ap/0.02=直径将要减小的量/0.04。由于丝杆与螺母之间存在间隙，在进刀超过应有刻度或试切后尺寸不对需退刀时，不能直接退回至所需刻度线，应按特定方法操作，即进刀超过应有刻度→手柄多退半圆→重新进刀至应有刻度，以消除丝杆螺母间隙的影响，避免误差，保证加工精度。试切法调整加工尺寸：由于刻度盘和横向进给机构存在误差，仅靠刻度盘调整背吃刀量不能满足精加工要求，因此需要采用试切法来调整加工尺寸。以外圆车削为例，首先以ap1试切外圆1-3mm长，然后纵向退出车刀、停车、测量。若尺寸合格，按ap1加工整个外圆；若不合格，调整背吃刀量为ap2，再次试切、测量，直至尺寸合格。试切法能够通过实际切削和测量，及时发现并调整加工尺寸的偏差，确保工件的精度。径向尺寸的控制：精准把握，确保精度车外圆：基础而关键的加工环节低台阶：简单操作，精准控制1.刀具安装：在车削低台阶（高度小于5mm）时，应使90°偏刀的主切削刃与工件轴线垂直，这样能够保证切削出的台阶面与工件轴线垂直，满足精度要求。2.加工方式：采用一次走刀车完并形成直角的加工方式，这种方式简单高效，能够快速完成低台阶的加工。3.长度控制：台阶的长度用划线的方法来控制，在车削之前，通过在工件表面划线，为车刀的进给提供精确的长度参考，确保台阶的长度符合要求。高台阶：复杂工艺，严格把控1.刀具安装：对于高台阶（高度大于5mm）的车削，主切削刃应与工件轴线呈93°-95°角，这样的角度能够保证切削过程的平稳性和精度。2.长度控制：台阶的长度依然用划线来控制，但要留出车直角的余量，以确保在后续的加工中能够顺利车出直角，保证台阶的质量。3.加工方式：高台阶需要分层车削，在末次纵向送进后，用手摇中刀架，使车刀缓慢均匀地横向退出，形成台阶的直角。这种加工方式能够有效避免因一次切削量过大而导致的刀具损坏和加工精度下降。长度检测：严谨测量，确保质量采用带测深尺的游标卡尺测量，这种测量工具能够准确地测量台阶的长度和深度，保证加工精度。在批量生产时，为了提高检测效率和一致性，常用样板检测，通过与样板的对比，快速判断台阶的尺寸是否符合要求。车台阶面：细节决定成败切槽在回转体工件表面的应用十分广泛，如螺纹退刀槽，它能够为螺纹加工提供足够的退刀空间，保证螺纹的质量；砂轮越程槽，能使砂轮在磨削时顺利越过加工表面，避免砂轮与工件的碰撞；油槽用于储存润滑油，保证零件的正常润滑；密封圈槽则用于安装密封圈，起到密封的作用。这些沟槽分布在外圆表面、内孔或端面上，在机械零件的设计和制造中起着至关重要的作用。切槽的广泛应用：不可或缺的加工环节窄槽（宽度小于5mm）：对于窄槽，由于其宽度较小，可用主切削刃与槽宽相等的切槽刀一次车削完成，这种方式简单高效，能够快速完成窄槽的加工。2.宽槽（宽度大于5mm）：宽槽的加工相对复杂，需要先沿纵向分段粗车，去除大部分余量，然后再进行精车，以获得完整的槽深及槽宽，保证宽槽的加工精度。切槽方式的选择：根据槽宽灵活应对切槽刀有一条主切削刃、两条副切削刃和两个刀尖，这种独特的设计使得切槽刀能够在切削过程中同时对槽的两侧和底部进行加工，提高加工效率和精度。切槽刀的独特特点：适应切槽需求的设计刀尖要对准工件轴线，确保切削时槽的中心位置准确；主切削刃平行工件轴线，保证槽的侧面垂直；刀尖要与工件轴线等高，避免出现槽壁倾斜或刀具损坏的情况。切槽刀的正确安装：保证加工精度的前提切槽：多样应用，精细加工020301切断刀的特点：专为切断设计的刀具切断刀与切槽刀相似，但刀头更窄长，刚性更差。刀头宽度一般为2-6mm，长度比工件的半径长5-8mm，这种设计使得切断刀能够在切断工件时，更好地适应不同尺寸的工件。切断刀的安装：严格要求，确保安全与精度刀杆应垂直于工件的轴线，保证切断过程的平稳性；刀头伸出方刀架的长度要短，以增强刀具的刚性，减少振动；刀尖必须与工件回转中心等高，否则切断处将剩有凸台，且刀头容易损坏。切断的注意事项：多方面考量，保障切断质量切断部位应尽可能靠近卡盘，这样可以增强工件的刚性，减小切削时的振动，保证切断的顺利进行。2.切断刀伸出不宜过长，过长的刀头会降低刀具的刚性，容易导致刀具折断，因此要合理控制刀头的伸出长度。3.减小刀架各滑动部分的间隙，提高刀架刚性，这样可以减小切削过程中的变形与振动，保证切断的精度。4.切断时切削速度要低，采用缓慢均匀的手动进给，以防进给量太大造成刀具折断，确保切断过程的安全。5.切钢件时应适当使用切削液，切削液能够起到冷却和润滑的作用，加快切断过程的散热，延长刀具的使用寿命。6.切断钢等塑性材料时常采用左、右借刀法切削，这种切削方式能够有效避免因材料塑性变形而导致的刀具损坏和切断质量下降。切断：关键操作，安全至上特点操作起来十分方便、迅速，能加工任意角度的内、外圆锥，就像一个万能的圆锥加工小能手。生活中常见的车床上倒角，实际就是宽刀法车削短圆锥的应用。不过，它也有一定的局限性，加工的圆锥面通常较小，而且对切削加工系统的刚性要求较高，就像一个挑剔的工匠，需要稳定的工作环境。应用由于其方便迅速的特点，特别适用于批量生产，能够高效地满足大量圆锥面加工的需求。原理宽刀法车圆锥面，是利用主切削刃横向直接车出圆锥面。它就像用一把特制的“圆锥模具刀”，切削刃的长度要略长于圆锥母线长度，并且切削刃与工件回转中心线成半锥角，这样在切削过程中，就能精准地“复制”出圆锥面的形状。车圆锥面小刀架转位法的原理是，转动车床中刀架上的转盘，使小刀架转过半锥角α/2，就好像给小刀架调整了一个特殊的“角度方向盘”。拧紧转盘锁紧螺母后，让小刀架沿斜向进给，车出圆锥面，如同驾驶着调整好角度的小车，沿着特定的轨迹前进，最终形成圆锥面。01操作简单方便，就像操作简单的工具一样容易上手。但它受小刀架行程限制，不能加工太长的圆锥，就像短跑选手不擅长长跑一样。而且小刀架只能手动进给，加工锥面的粗糙度数值较大，难以达到非常精细的表面效果。02适用于车削长度小于100mm各种锥度的内、外圆锥，能保证一定的加工精度，多用于单件、小批量生产，满足个性化、小数量的加工需求。03原理特点应用小刀架转位法偏移尾座法利用尾座体相对于其底座可通过螺钉调节横向位置的特点。偏移尾座车锥面时，将尾座带动后顶尖横向偏移距离S，使安装在前、后两顶尖之间的工件回转轴线与主轴轴线成半锥角，车刀作纵向走刀，车出的回转体母线与回转体中心线成斜角，从而形成圆锥面，就像给工件的“轴线轨道”调整了一个倾斜角度，让车刀沿着新的轨道加工出圆锥面。01原理车削时可自动进刀，这大大提高了加工效率，并且车出锥面的表面粗糙度值较小，能获得较为光滑的表面。02特点适合加工锥度α<10°、锥面较长的外锥面，在一些长锥面且锥度较小的外锥面加工中发挥重要作用。03应用偏移尾座法010203原理靠模装置的底座固定在床身后面，底座上装有靠模板。松紧固螺钉，靠模板绕定位销钉旋转与工件的轴线成一定斜角。靠模板上滑块可沿靠模滑动，滑块通过连接板与刀架连接。中刀架上的丝杆与螺母脱开，手柄不再调节刀架横向位置，将小刀架转过90°，用小刀架上的丝杆调节刀具横向位置以调节背吃刀量。当工件锥角为α，靠模调节成α/2的斜角，刀架纵向自动进给时，滑块沿靠模滑动，使车刀运动平行于靠模板，车出所需圆锥面，整个过程就像刀架跟着靠模板这个“精确导航”，按照设定的轨迹加工出圆锥面。特点加工平稳，工件的表面质量好，生产效率高，是一种高效且高质量的加工方法。应用在大批量生产中常用，并且可以加工α<12°的内、外长圆锥面，满足大规模、高精度的圆锥面加工需求。靠模法原理：操作者双手同时控制中刀架和小刀架进给，就像双手同时操作两个“画笔控制器”，使刀尖运动的轨迹尽量与回转体成形面的母线吻合。在车削过程中经常用成形样板检验，通过反复加工、修正得到需要的表面，如同画家不断对照样本修改画作，直至达到理想效果。特点：加工方便，不需要复杂的设备和工具，但对操作者技术要求较高，就像高级工匠才能驾驭的技艺。同时，生产效率低，加工精度低，难以满足大规模、高精度的生产需求。应用：一般用于单件或小批量生产，适用于个性化、小数量的成形面加工。手动法（双手控制法）01原理：与用宽刀法车锥面类似，成形刀的切削刃与成形面的母线一致，加工时通过车床的横向进给直接车出成形面，就像用一把与成形面形状相同的“印章刀”，直接印出成形面。特点：专用成形刀设计、制造复杂，成本较高，就像定制一件昂贵的艺术品。应用：用于批量生产，在大规模生产中，虽然前期成本高，但能保证产品的一致性和高效生产。成形刀法02原理：与靠模法车锥面相同，连接板或靠模拉杆前端装有滚轮。刀架纵向进给时，拉杆上滚轮在靠模曲线槽内作强制运动，使刀架上的刀尖沿着曲线轨迹移动，加工出相应的成形面，就像刀架被靠模的曲线槽“牵着走”，走出精确的成形面轨迹。特点：生产率较高，能快速生产出大量成形面。但须制造靠模曲线槽，曲线槽精度直接影响成形面的形状精度，就像模具的精度决定了产品的精度。应用：多用于有一定精度要求成形面的批量生产，在保证精度的同时，满足大规模生产的需求。靠模法03原理：编制相应加工程序，数控车床自动完成各种成形面（以及锥面）的车削。程序指令控制刀具作横向和纵向联动，实现精确的刀尖曲线运动轨迹，就像给数控车床输入一份精确的“加工地图”，让它自动按照地图路线加工出成形面。特点：极易获得较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，加工效率较高，是现代高精度、高效率加工的代表方法。应用：适合大批量生产，是普通车削加工向数控车削加工发展的必然结果，顺应了工业自动化、高精度化的发展趋势。数控车削成形面04车成形面中心孔是轴类工件在顶尖上安装或加工工艺的定位基准，就像建筑物的基石，为后续的加工提供了精确的定位基础。中心孔类型A型：由60°锥孔和里端小圆柱孔形成。60°锥孔与顶尖的60°锥面配合，里端的小孔用以保证锥孔面与顶尖锥面配合贴切，并可储存少量的润滑油，就像一个精密的连接件，确保顶尖与工件的稳定连接和顺畅运转。B型：外端多了个120°的锥面，用以保证60°锥孔的外缘不碰伤，便于轴类零件在被顶尖顶住的情况下车端面，为轴类零件的加工提供了更多的便利和保护。选择较高的转速并缓慢均匀进给，待钻至要求的深度后，让中心钻稍作停留，以降低中心孔的表面粗糙度，就像精心雕琢一件工艺品，注重每一个细节，以获得高质量的中心孔。钻中心孔操作中心孔作用钻中心孔先车平工件端面，用中心钻在工件中心处钻出中心孔用于麻花钻头的定心，或用车刀在工件中心处车出定心小坑。选择与所钻孔直径一致的麻花钻，麻花钻的工作部分应略长于孔深，这些准备工作就像搭建房屋前的地基处理，为钻孔的顺利进行奠定基础。钻孔前准备直柄麻花钻：用钻夹头装夹后插入尾座套筒，就像给直柄麻花钻戴上一个合适的“夹具帽子”，使其能稳定工作。锥柄麻花钻：用莫氏变径套（过渡套筒）或直接插入尾座套筒使用，如“变径套MT2/1”是莫氏锥度2号变1号的套筒；CA6136车床尾座套筒锥孔的锥度为莫氏4号，根据不同的锥柄麻花钻和车床尾座套筒锥孔的锥度，选择合适的装夹方式。麻花钻装夹进给速度和切削速度：由于钻头刚度差、孔内散热和排屑困难，进给速度不能太快，切削速度也不宜太快，要经常退出钻头排屑冷却，就像长跑运动员需要合理控制速度和适时休息，以保证钻孔的质量和效率。切削液使用：钻钢件时要加切削液冷却，钻铸铁件时一般不加切削液，根据不同的工件材料，选择合适的切削液使用方法，以提高加工效果。钻通孔：即将钻通前要减小进给量，以防钻头折断；孔被钻通后，先退钻头后停车，这是为了避免在钻孔即将完成时出现意外，保证操作的安全性和钻孔的质量。钻盲孔：利用尾座刻度盘或做记号来控制孔的深度，就像给钻孔深度设置一个“标尺”，确保钻孔达到准确的深度。钻孔注意事项工件的旋转为主运动，钻头的纵向移动为进给运动，两者相互配合，就像舞者的旋转和前进，共同完成钻孔的加工动作。钻孔运动01030204钻孔利用车孔刀对工件上已经铸出、锻出或钻出的孔作进一步加工，就像对毛坯进行精细打磨，使其成为符合要求的孔。车孔定义分为通孔车刀和不通孔车刀两种，根据不同的孔加工需求，选择合适的车孔刀类型。车孔刀类型广泛应用于单件小批量生产，满足多样化、小数量的孔加工需求。车孔应用用于较大直径孔的加工，可进行粗加工、半精加工和精加工，能提高原有孔的轴线位置精度，满足不同精度要求的孔加工需求。车孔作用车刀要进入孔内切削，车刀杆较细且旋伸长度较大，刚性较差，加工时背吃刀量和进给量都选得较小，加工余量较大时走刀次数多，生产率不高，但通用性强，能适应多种孔加工的情况。车孔特点车刀杆选择：尽可能粗一些；车不通孔时，车刀刀尖到刀杆背面的距离必须小于孔的半径，否则孔底中心部位无法车平，选择合适的车刀杆，是保证车孔质量的关键。车刀装夹：刀尖应略高于工件回转中心，留出变形量，以减少加工中的颤振和扎刀现象，减少车刀下部碰到孔壁的可能性（尤其车小孔时），正确的车刀装夹方式，能提高车孔的稳定性和精度。车刀伸出长度：尽量短些，以增强车刀杆的刚性，减少振动；但伸出长度要大于车孔深度，在保证车刀能正常工作的同时，提高车刀的刚性。切削用量选择：比车外圆小些；调整方法与车外圆基本相同，只是横向进给方向相反，根据车孔的特点，合理选择切削用量。试走检查：开动机床车孔前使车刀在孔内手动试走一遍，确认无运动干涉后再开车切削，这是确保车孔安全和顺利进行的重要步骤。车孔注意事项车孔（镗孔）增加工具和机器零件手握部分的摩擦，便于握持，就像给工具和零件的手握部分加上了“防滑垫”，让使用者更稳地握住。同时，也能增加美感，提升产品的外观质量，如铰杠扳手、一些仪器仪表的旋钮等，经过滚花处理后，不仅实用，还更美观。滚花0201直纹滚花刀：单轮直纹滚花刀，用于滚压直纹，就像一把专门绘制直线花纹的“画笔”。网纹滚花刀：包括单轮网纹滚轮（用于滚压网纹）、双轮网纹滚花刀（由两个旋向相反的斜纹滚花轮组成，用于滚压网纹），这些滚花刀就像不同的花纹模具，能滚压出各种网纹效果。滚花刀类型及应用工件装夹：滚花部分应靠近卡盘，确保工件在滚花过程中的稳定性，就像将物品固定在合适的位置，以便更好地进行加工。01工件转速：要低，避免因转速过快导致滚花效果不佳或出现安全问题。02润滑：充分润滑，减少塑性流动的金属对滚轮的摩擦，防止产生乱纹，就像给机器的运转部件加上润滑油，保证滚花的质量。03滚花注意事项在车床上用螺纹车刀加工螺纹，就像在车床上精心绘制螺纹的图案。车螺纹牙型角α：螺纹在轴线方向剖面的牙型角度，公制普通螺纹的牙型角为60°，这个角度就像螺纹的“形状密码”，决定了螺纹的基本形状。小径d1：外螺纹的牙底直径或内螺纹的牙顶直径（D1），与大径相对应，共同构成螺纹的尺寸体系。0401螺距P：相邻两牙沿轴线方向的距离，它是衡量螺纹紧密程度的重要参数。中径d2：通过螺纹轴向截面内牙型上的沟槽和凸起宽度相等处的假想圆柱的直径，在螺纹的尺寸计算和配合中起着重要作用。0502大径d：外螺纹的牙顶直径或内螺纹的牙底直径（D），是螺纹的一个关键尺寸。牙型高度h：螺纹牙型三角形的高度，决定了螺纹的深度。0603普通螺纹基本尺寸刀尖应与工件轴线等高：确保车刀在加工过程中的稳定性和准确性，避免出现加工误