车削加工工艺

1、车削加工技术的基础，第四章，车削加工技术的基础，4.1车床的概要4.3轴类零件的车削加工技术，4.1车床的概要，4.1车床的概要金属切削机床是制造机械的机械，车床是机床的一种，进行车削加工。 其功能强大，用途广泛。 因此，在一般的机械制造工厂中，机床在各种金属切削机床中所占的比例最大。 4.1.1车床的结构和参数介绍车床的种类很多，大致可分为卧式车床、立式车床、转塔车床、仿形车床、多刃车床、自动车床等。 其中，CA6140型卧式车床是最常用的车床，如图4-1所示。4.1车床概要、图4-1 CA6140型卧式车床、4.1车床概要、4.1.1ca6140型车床的主要部件和功能(1)主轴箱(床箱)主

2、轴箱固定在床的上部，箱中内置齿轮、主轴等，构成变速传动机构。 该变速机构通过将马达的旋转运动传递给主轴，改变壳体外把手的位置，能够使主轴实现各种各样的旋转速度的正反旋转运动。 (2)进给箱(传递箱)进给箱固定在床的左下侧，是进给传动系统的变速机构。 通过齿轮将主轴的旋转运动传递给丝杠和丝杠，分别实现车削的各种丝杠的运动和进给运动。 4.1车床的概要；(3)托盘盒(托盘盒)托盘盒固定在床鞍的前侧，与床鞍一起在床轨上进行纵向的往复运动。 丝杠和轻丝杠的旋转运动变成床鞍、中滑板的进给运动。 (4)挂车壳体的挂车壳体安装在床左侧，该挂车壳体可以改变外壳外把手的位置来控制字节的纵向或横向运动(运动方向、

3、起动或停止)。 安装有将主轴的旋转运动传递至进给箱的变换齿轮(挂轮)，调整挂箱的齿轮，可以配合进给箱内的变速机构，车削不同螺距的螺纹，满足车削时纵横进给量的要求。 4.1车床的概要，(5)刀架部件由双滑板(中、小滑板)、床鞍和刀架体构成。 安装车刀用于纵向、横向或倾斜地移动车刀。 (6)床是带有精度要求的轨道(山形轨道和和平轨道)的大型基础零件，支撑并连接车床的各零件，各零件在工作时能保证准确的相对位置。 床由纵向的床壁构成，床壁之间有横向的筋，提高床的刚性。 床被固定在左右床的腿上。 (7)床脚的前后两个床脚分别一体地连接在床的前后两端下部，支承安装在床上的各部件。 同时，用基础螺栓和调整块

4、将车床整体固定在车间，通过调整可以使床保持水平状态。 4.1车床的概要，(8)尾座尾座由尾座体、台座、套筒等构成。 安装在床轨上，可以沿着该轨纵向移动来调整作业位置。 在端基的套筒锥孔上，可以安装中心、钻头、铰刀、攻丝等刀、辅助工具，支撑工件、钻头、铰刀、攻丝等。 (9)丝杠主要用于车削螺纹。 可以以要求的速度正确地直线移动拖把和车刀。 (10 )灯杆把送料箱的动作传递给滑板，纵、横地自动送床鞍、中滑板。 (11 )操纵杆是车床控制机构的主要部件之一。 操纵杆的左端和滑板的右侧分别设置有操纵杆，操作者可以简单地操作操纵杆控制车床主轴的正转、反转、停车。 4.1车床概要，(12 )冷却装置的冷却

5、装置主要用冷却泵对罐中的切削液加压喷射到切削区域，降低切削温度，流动切削屑，润滑加工表面，提高工具的寿命和工件表面的加工质量。 4.1.1.2 CA6140车床传动系统介绍在车削加工中，车床通过工件主运动和车刀进给运动的合作完成了工件的加工。 其运动传递过程如图4-2所示。4.1车床概要，图4-2 CA6140车床传动系统示意图，4.1车床概要，主运动：主轴变速器4主轴卡盘6工件旋转。 进给运动：主轴变速器4主轴变换齿轮箱3传动箱13导程螺杆11或右螺杆12直轴箱9床鞍10滑板8刀架7字节运动。 4.1机床的概要、CA6140型机床的型号和主要技术参数机床的型号反映了机床的种类、结构特性和主要

6、技术参数等内容。 根据GB/t1535352994的规定，CA6140型号的意思是，CA6140型号的意思如下： CA6140，主参数代码(机床最大工件旋转直径400系代码(卧式车床系)组码(落地及卧式车床组) 、 4.1车床概要车床的主要技术规格和参数如下：机床上最大工件旋转直径400刀具台上最大工件旋转直径210最大工件长度750、1000mm、9 1500、2000中心高度205主轴孔为棒材最大直径48主轴孔锥形莫氏6号、4.1车床的概要主轴101400r/min反转(12级) 141580r/min车削螺钉范围：米制(44种) 1192英寸系(20种) 224齿/in(25.4 )模数

7、螺钉(39种) 0.2548径节螺钉(37种) 196进给量(纵、纵、 r纵向快速进给速度4m/min横向快速进给速度2m/min、4.1车床的概要刀架行程：最大纵向行程(4种) 650、900、1400、1900最大横向行程260、295小滑板最大行程139， 165主电动机功率7.5kW机床的工作精度：正圆度0.01圆柱度0.01100精车平面平面度0.02400表面粗糙度Ra 2.51.25m，4.1车床概要，4.1.2车床主附属车床常备有卡盘、花盘、中心、中心支架、刀架等附件4.1.2.1卡盘安装在主轴的前端，有三爪定制心卡盘和四爪单卡盘两种。 (1)三爪定制心卡盘如图4-3所示，主要

8、由壳体、三个爪、三个小伞齿轮、一个大伞齿轮等部件组成。 4.1车床的概要，三爪自定义心夹头的爪为正爪，能从外向的内侧夹紧的逆爪，也能实现从内侧向外侧夹紧，即支架(逆夹紧)。 正爪把持工件时，请不要把直径做得太大。 指甲从夹头外圆伸出的长度不能超过指甲长度的三分之一。 请不要发生事故。 反爪可以把持直径大的工件。图4-3三爪自定心卡盘1角孔2小伞齿轮3大伞齿轮4平面螺纹5爪，4.1车床的概要，(2)四爪单卡盘如图4-4所示，其四爪可分别独立地沿径向移动，分别用四个调整螺钉调整。 虽然那个夹紧力很大，但是工件的校正很麻烦。 四爪单动卡盘的爪也可以安装在正爪或逆爪上。 图4-4四爪单卡盘，4.1车床

9、概要，4.1.2.2花盘花盘安装在主轴的前端，其盘面上有几条长短的通槽和t形槽，用螺栓、压板等将工件压在其工作面上。 它的安装形状比较特别，多用于三爪和四爪卡盘无法夹住的工件，如半割外壳、十字孔工件、双孔连杆、颈螺钉、齿轮油泵体等。 安装时，根据预先在工件上引出的基准线进行对准，按压工件。 对于不规则的工件，为了不让花盘的重心与机床的旋转中心不一致，影响工件的加工精度，不会导致事故，必须在花盘上设置适当的平衡。 4.1车床的概要、用花盘安装工件的形式有两种。 如果工件的被加工面的旋转轴线与该基准面垂直，则如图4-5(a )所示，直接将工件安装在花盘的作业面上，在工件的被加工面的旋转轴线与该基准

10、面平行的情况下，将工件安装在花盘的角铁上进行加工，如图4-5(b )所示，工件向花盘的图4-5在花盘上安装工件的方法，4.1车床的概要，4.1.2.3顶，刻度盘和鸡心卡盘顶有顶和顶的区别。 顶部有60锥形前端，顶部的作用是定位、支撑工件，受到切削力。图4-6的顶中心、4.1车床的概要、顶中心的顶中心插入主轴锥孔中，与主轴一起旋转，如图4-6(a )所示，顶中心与工件一起旋转。 为了准确方便，将某钢材直接夹在三爪定制心卡盘上算出锥角，如图4-6(b )所示，从卡盘上取下该中心后再次使用时，必须保证锥面的轴线与机床主轴的旋转轴线一致。 将、(a) (b) (c )图4-7死中心(a )普通中心(b

11、 )硬质合金中心(c )逆中心、4.1车床概要、后中心后中心插入车床尾座套筒中使用，分为死中心和活动中心两种。 常用的死亡顶部有普通的顶部、与镶有硬质合金的顶部相反的顶部等，如图4-7所示，死亡顶部的定心精度高，刚性好，缺点是工件和销发生滑动摩擦，发热大，过热时“烧”中心孔和销不好支撑小工件时，可以使用相反的顶部。 4.1车床的概要、活顶如图4-8所示，内置有滚动轴承。 活顶尖将顶尖和工件的中心孔的折动摩擦变为顶尖内部轴承的滚动摩擦，所以其旋转很灵活。 由于中心与工件一起旋转，避免了中心和工件的中心孔的磨损，虽然能承受高转速的加工，但支承刚性差，存在一定的组装累积误差，滚动轴承磨损后，中心沿径

12、向摆动。 因此，最适合不太要求加工工件精度的情况。 图4-8活动顶部，4.1车床概况，一般前后顶部不能直接旋转工件，必须通过拨盘和鸡心卡盘旋转工件。 刻度盘的后端与车床主轴对准，盘面的形式有两种。 一个是带u形槽的刻度盘，如图4-9(a )所示，配合曲尾鸡心卡盘旋转工件的另一个刻度盘，如图4-9(b )所示，配合直尾鸡心卡盘旋转工件的刻度盘。 鸡心卡盘的一端和刻度盘一致，另一端安装有方头螺钉，固定工件。 图4-9是用鸡心卡盘夹住工件，4.1车床的概要，4.1.2.4中心框架和刀架在轴系零件的长度和直径的比较大(L/d10 )时，是细长的轴。 细长轴刚性不足，为了防止切削力导致轴弯曲变形，必须以

13、中心框架或刀架作为辅助支撑。 长轴类零件在车端面、钻头或车孔的情况下，不能使用后述的中心部，如果只用卡盘安装的话，工件太长，安装刚性差，导致弯曲变形，在加工中发生振动或无法加工的情况下，必须将中心框架作为辅助支撑。 将中央框架和刀架作为辅助支承使用时，在工件的支承部旋削定位用的光滑的圆筒面，对工件和支承爪的接触部实施油润滑。 4.1车床的概要，中央车架有三个均等配置，有可以分别调节伸缩的支撑爪。 使用时，将中间框架压在底座导轨上，用螺钉固定，安装在工件中间，调节支撑爪。 首先，调整下面的两个爪，固定盖子，调整上面的爪。 调整的目的是，如图4-10(a )、(b )、(c )所示，使工件轴线与主

14、轴轴线一致，并且适当地保持支承爪与工件表面的接触。 图4-10中心框架和应用(a )中心框架(b )中心框架的应用，4.1车床的概要，刀架上有两个可以单独调节伸缩的支撑爪，另一个支撑爪用刀代替。 如图4-11(a )所示，两个支承爪分别安装在工件的上表面和车刀的相反侧。加工时，用螺钉固定在刀架底座和床鞍的侧面，安装在刀架和工件的头部，与车刀一起沿床鞍纵向移动。 请在各通道前调整支撑爪的高度，使支撑爪与预先车削的定位用的平滑圆筒面适度接触。 配置了两个支撑爪的刀架，安装刚性差，加工精度低，不适合高速切削。 另外，如图4-11(b )所示，也有具有三个支承爪的刀架。 安装刚性高，加工精度高，适合高

15、速切削。 4.1车床概要，使用中心框架或刀架时，必须调整尾座套筒轴线和主轴轴线的同轴度。 中心框架用于加工细长轴、台阶轴、长轴端面、端部的孔，刀架适合车削没有台阶的细长轴。图4-11和刀架的应用，4.1车床的概况，4.1.2.5主轴在工件形状复杂或内外圆表面的位置精度高的情况下，可用心加工轴安装，这有助于保证零件外圆和内孔的同轴度和端面孔的垂直度的要求。 使用心轴夹紧工件时，工件的所有粗车结束后，请加工内孔(IT7IT9)，以内孔为定位基准，将工件安装在心轴上，将心轴安装在前后中心之间(图4-12 )。 图4-12心轴安装工件的方法、4.1车床的概要、4.1车床的概要、(a )圆柱主轴1-工件

16、2-主轴3-螺母4-垫圈(b )锥形主轴1-主轴2-工件(c ) 胀形套主轴1-压入螺杆2-车床主轴3-胀形套主轴4-工件5-锥形螺杆(d )伞形主轴1，3 -伞形主轴2-工件圆柱主轴的工件长度尺寸为孔径工件安装在阶梯型心轴上，一端紧贴肩膀，另一端用螺母按压。 工件和心轴的配合如图4-12(a )所示为H7/h6。 4.1车床概要，小锥形心轴适用于工件长度大于工件的孔径尺寸的情况。 芯棒的锥形在1/10001/5000之间，如图4-12(b )所示。 工件内的孔和心轴表面通过过盈量的弹性变形夹紧工件。 小锥形心轴定心精度高，多用于精加工车，但在加工过程中切削力不太大，避免工件心轴发生滑动。 胀形心轴适用于中小型工件的安装。 调整锥形螺钉，将心轴的一端向微小的径向扩张，使工件膨胀。 如图4-12(c )所示。 这个主轴可以迅速地装卸。 伞形心轴适合安装以空心孔为基准车削的外圆锥孔或带台阶孔的工件。 图4-12(d )所示，该心轴的装卸迅速，卡盘很牢固，可以夹住一定尺寸范围内的不同孔径的工件。 4.1车床概述，4.1.2.6弹簧夹头工件外周表面结构简单，内孔表面复杂时，用弹簧夹头实现工件夹紧。 安装卡盘时，以工件的外周面为定位基准，旋转锁定螺母，通过螺母端面使弹簧套筒向左移动，使其向中心均匀收