机械基础 第3版 课件19-3-1 车削

第十九章金属加工基础第三节车削*【学习目标】1.了解车削加工原理。2.了解车削加工过程。3.了解车削加工特点及应用场合。一、车削车削是在车床上以工件旋转为主运动，刀具直线或曲线移动为进给运动的切削加工方法。1.车床车床的种类很多，应用最广的是卧式车床通常工件装夹在卡盘上随主轴回转作主运动，刀具装夹在刀架或尾座（钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹时）随溜板箱上大、中、小滑板或手动作纵向、横向进给运动完成切削过程。2.工件的装夹方法车床夹具分为通用夹具和专用夹具两类装夹方法图

示特

点三爪卡盘装夹工件夹紧力较小，具有自动定心作用，一般不需校正，但装夹较长的工件时，工件离卡盘夹持部分较远处的旋转中心不一定与车床主轴旋转中心重合，需校正；三爪卡盘长时间使用后，精度会下降也应进行校正，常用于装夹小型、规则形状零件四爪卡盘装夹工件四爪卡盘又称单动卡盘，每个卡爪独立运动，夹紧力大，但不能自动定心，装夹工件后需校正，用于装夹大型或形状不规则零件一夹一顶装夹工件较长工件的粗加工及较重的工件为安全起见宜采用一夹一顶装夹，为防止工件轴向位移，必须在卡盘内装一限位支承或利用工件的阶台进行限位，同时承受较大轴向力。有时为提高工件的刚性，选用中心架或跟刀架作为辅助支承两顶尖装夹工件较长的轴或必须经过多次装夹才能完成加工的轴宜采用两顶尖装夹，装夹定心精度高，但刚性差，适用于精加工。工件装夹前应在工件两端钻好中心孔，并用鸡心夹头夹住工件以递动力，有时为提高工件的刚性，选用中心架或跟刀架作为辅助支承，3.车刀及装夹方法外圆车刀种类结构形式加工特点整体式车刀由高速钢刀条刃磨而成，刀具刃口锋利，切削速度较低，效率较低，用于有色金属、塑料及低速车削加工（如车槽、螺纹）场合焊接式车刀由硬质合金刀片焊接在刀杆上制成，价格较低，磨损后需重磨，广泛用于各种钢、铸铁各种表面的的粗、精车可转位式车刀由专门企业生产，将可转位刀片装夹在刀杆上构成，一个刀刃磨损后只需将刀片松开转一个位置，再夹紧即可继续投入切削，效率高，其应用越来越广泛，尤其是数控车床加工。可转位刀片有多种类形和结构形式供加工不同材料粗、精车选用车刀的安装要求：车刀通常装夹在刀架上，装夹时，刀杆伸出长度尽可能短些，以提高其刚性；刀杆中心线应垂直于（内孔车刀平行于）车床主轴轴线，车刀刀尖应对准工件的回转中心，尤其是车槽刀、车圆锥面车刀和螺纹车刀，否则容易发生刀头折断或表面形状不正确等现象。4车削方法车削表面示意图说明车外圆柱面工件随主轴回转，车刀沿纵向进给车削外圆，可选用主偏角为60～75°的尖刀、主偏角为45°的弯头车刀和主偏角90°偏刀车外圆，主偏角越小，背向力越大，切削时易产生振动或弯曲变形车端面工件随主轴回转，车刀沿横向进给车削端面，车削时可用主偏角为60～75°的尖刀、主偏角为45°的弯头车刀和主偏角90°偏刀车端面车台阶车削台阶是车外圆和车端面的组合，不仅要控制外圆的直径和台阶的长度，还要保证台阶面与工件轴线垂直，一般需要车刀主偏角大于或等于90°车圆锥面偏置上滑板法车圆锥，特点是能车削圆锥角较大的内、外圆锥面，操作简单，调整方便，但只能通过手动移动上滑板进给，不能机动进给，劳动强度大，只适用于单件、小批量生产；此外，受上滑板行程限制，只能加工圆锥素线不太长的圆锥面偏移尾座法车圆锥，将尾座横向偏移一个距离S，使前、后顶尖连线与主轴轴线相交成一个圆锥半角a/2的角度，刀具随大拖板沿平行于主轴轴线方向进给即可车出圆锥半角为a/2的圆锥面；特点是能机动进给，表面质量好，但只能加工锥角较小、锥体较长、精度不高的外圆锥面，且不能加工整圆锥和内圆锥面靠模法车圆锥面，由靠模板控制刀架沿圆锥面方向进给车圆锥面。特点是可机动进给车削内、外圆锥面，锥体长度不受限制，成批加工锥度的一致性好，但只以车削圆锥半角小于12°的圆锥面。车槽与切断工件随主轴回转，车槽刀沿横向直线进给即可车槽或切断工件，由于车槽刀窄而长，易折断，故刀头宽度不能太大或太小，一般等于槽宽；刀头长度略大于槽深。车削较宽的矩形槽，可用多次直进法切削，并在槽侧、槽底留精车余量，然后根据槽深和槽宽要求精车车孔a)车通孔b)车不通孔车刀在孔内进行切削，增加车刀的刚性（尽可能增大刀柄的截面积和减小刀柄的伸出长度）和解决排屑问题是车孔的两大关键技术。车通孔时，车刀主偏角需小于等于90°；车不通孔时，车刀主偏角需大于90°

车螺纹螺纹车刀属于成形刀具，车刀尖角应等于螺纹的牙型角；由于螺纹槽深尺寸较大，需采用直进法、斜进法或左右切削法等分层切削；每车一刀螺纹后如何保证车第二刀时，刀尖还在第一次车螺纹的位置而不会发生“乱扣”现象，方法有提开活螺母法和开倒顺车法，前者用于丝杠螺距是工件螺距的整数倍，后者用于丝杠螺距不是工件螺距的整数倍5切削用量的选择车削时切削用量主要根据加工性质来选择，粗加工阶段的主要目的是去除加工表面的大部分加工余量，所以主要考虑的是如何提高生产率。半精加工阶段的主要任务是使工件达到一定的准确度，为重要表面的精加工做好准备，并完成一些次要表面的加工。精加工阶段的主要任务是达到零件的全部尺寸和技术要求，这个阶段主要考虑的是保证加工质量。选择粗车用量时，通常是先确定背刀量ap，然后确定进给量f，最后确定切削速度vc；车外圆时，在允许范围内应尽量选择大的背吃刀量和进给量以提高生产率，而切削速度则相应选取低些，以防止车床过载和车刀的过早磨损。半精车和精车以保证工件加工质量为主，需考虑减小切削力、切削热引起的工艺系统变形带来的加工误差，故应选取较小的背吃刀量和进给量，而切削速度则可取高些。6车削加工工艺特点（1）材料普适性广。能加工各种钢材、铸铁、有色金属及玻璃钢、夹布胶木、尼龙等非金属材料，尤其适合有色金属精加工。（2）车削适合于加工各种内、外回转表面。（3）刀具成本低。（4）除毛坯表面余量不均匀外，绝大多数车削为