金屬切削過(guò)程

1、金屬切削過(guò)程是工件和刀具相互作用的過(guò)程。對(duì)刀具的基本要求是：應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膸缀螀?shù)即切削角度，刀具材料對(duì)工件具有一定的切削能力。一：金屬切削加工的基本概念切削運(yùn)動(dòng)與切削表面    金屬切削加工是利用刀具切去工件毛坯上多余的金屬層（加工余量），以獲得具有一定的表面精度（形狀、尺寸和位置精度）和表面質(zhì)量的機(jī)械零件的機(jī)械加工方法。刀具與工件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為切削運(yùn)動(dòng)（即表面成形運(yùn)動(dòng)），切削運(yùn)動(dòng)可分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。右圖給出了車(chē)刀進(jìn)行普通外圓車(chē)削時(shí)的切削運(yùn)動(dòng)，圖中合成運(yùn)動(dòng)的切削速度Ve、主運(yùn)動(dòng)速度V和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度Vf之間的關(guān)系。    在切削過(guò)

2、程中，工件上通常存在著三個(gè)不斷變化的切削表面。即：待加工表面工件上即將被切除的表面、已加工表面工件上已切去切削層而形成的新表面、過(guò)渡表面(加工表面)工件上正被刀具切削著的表面，介于已加工表面和待加工表面之間。切削運(yùn)動(dòng)與切削表面切削用量與切削層參數(shù)切削用量切削用量    刀具切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件主運(yùn)動(dòng)的速度，單位為m/s。由于切削刃上各點(diǎn)的切削速度可能是不同，計(jì)算時(shí)常用最大切削速度代表刀具的切削速度。外圓車(chē)刀車(chē)削外圓時(shí)的切削速度計(jì)算公式為：V=dwn/1000其中: dw工件待加工表面的直徑，(mm)；n工件的轉(zhuǎn)速，(r/s)。進(jìn)給量  &#

3、160; 在主運(yùn)動(dòng)每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)或每一行程時(shí)，刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)于工件的位移量，單位是mm/r(用于車(chē)削、鏜削等)或mm/行程(用于刨削、磨削等)。進(jìn)給量表示進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度還可以用進(jìn)給速度Vf（單位mm/s)或每齒進(jìn)給量fz(用于銑刀、鉸刀等多刃刀具，單位是mm/齒)表示。Vf=nf=nzfz其中： n主運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速，(mm/s)；z刀齒齒數(shù)。背吃刀量（切削深度）ap    在垂直于主運(yùn)動(dòng)方向和進(jìn)給方向的工作平面內(nèi)測(cè)量的刀具切削刃與工件切削表面的接觸長(zhǎng)度。對(duì)于外圓車(chē)削，背吃刀量為工件上已加工表面和待加工表面間的垂直距離，單位為mm。即ap=(dw-dm

4、)/2其中： dw工件待加工表面的直徑，(mm)；dm工件已加工表面的直徑，(mm)。切削層參數(shù)在切削過(guò)程中，刀具的切削刃在一次走刀中從工件待加工表面切下的金屬層，稱(chēng)為切削層。切削層公稱(chēng)厚度ac    在過(guò)渡表面法線方向測(cè)量的切削層尺寸，即相鄰兩過(guò)渡表面之間的距離。ac反映了切削刃單位長(zhǎng)度上的切削負(fù)荷。由圖得：ac=fsinkr其中：ac切削層公稱(chēng)厚度，(mm)；f進(jìn)給量，(mm/r）；kr車(chē)刀主偏角，(。)。切削層公稱(chēng)寬度aw    沿過(guò)渡表面測(cè)量的切削層尺寸。aw反映了切削刃參加切削的工作長(zhǎng)度。由圖得：aw=ap/sinkr其中：

5、aw切削層公稱(chēng)寬度，(mm)。切削層公稱(chēng)橫截面積Ac    切削層公稱(chēng)厚度與切削層公稱(chēng)寬度的乘積。由圖得：  Ac=acaw=fsinkrap/sinkr=fap其中: Ac切削層公稱(chēng)橫截面積，(mm2)。 二：刀具角度一）刀具切削部分的組成     外圓車(chē)刀是最基本、最典型的切削刀具，其切削部分（又稱(chēng)刀頭）由前面、主后面、副后面、主切削刃、副切削刃和刀尖所組成。其定義分別為：（1）前面      刀具上與切屑接觸并相互作用的表面。（2）主后面  

6、0; 刀具上與工件過(guò)渡表面相對(duì)并相互作用的表面。（3）副后面    刀具上與已加工表面相對(duì)并相互作用的表面。（4）主切削刃  前刀面與主后刀面的交線。它完成主要的切削工作。（5）副切削刃  前刀面與主后刀面的交線。它配合主切削刃完成切削工作，并最終形成已加工表面。（6）刀尖      主切削刃和副切削刃連接處的一段刀刃。它可以是小的直線段或圓弧。    具體參見(jiàn)切削運(yùn)動(dòng)與切削表面圖和車(chē)刀的組成圖。其它各類(lèi)刀具，如刨刀、鉆頭、銑刀等，都可以看作是車(chē)刀的演變和組合。（二

7、）確定刀具角度的參考平面刀具要從工件上切下金屬，必須具有一定的切削角度，也正是由于切削角度才決定了刀具切削部分各表面的空間位置。要確定和測(cè)量刀具角度，必須引入三個(gè)相互垂直的參考平面，如圖示。（1）切削平面 通過(guò)主切削刃上某一點(diǎn)并與工件加工表面相切的平面。（2）基  面   通過(guò)主切削刃上某一點(diǎn)并與該點(diǎn)切削速度方向相垂直的平面。（3）正交平面 通過(guò)主切削刃上某一點(diǎn)并與主切削刃在基面上的投影相垂直的平面。    切削平面、基面和正交平面共同組成標(biāo)注刀具角度的平面參考系。常用的標(biāo)注刀具角度的參考系還有法平面參考系、背平面和假定工作平面參考系

8、。（三）刀具的標(biāo)注角度    刀具的標(biāo)注角度是制造和刃磨刀具所需要的，并在刀具設(shè)計(jì)圖上予以標(biāo)注的角度。刀具的標(biāo)注角度主要有五個(gè)，以車(chē)刀為例，表示了幾個(gè)角度的定義。前  角o在正交平面內(nèi)測(cè)量的前刀面與基面之間的夾角。前角表示前刀面的傾斜程度，有正、負(fù)和零值之分，其符號(hào)規(guī)定如圖所示。后  角o在正交平面內(nèi)測(cè)量的主后刀面與切削平面之間的夾角。后角表示主后刀面的傾斜程度，一般為正值。主偏角r在基面內(nèi)測(cè)量的主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的夾角。主偏角一般為正值。副偏角r'在基面內(nèi)測(cè)量的副切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反方向的夾角。副偏角一般

9、為正值。刃傾角s在切削平面內(nèi)測(cè)量的主切削刃與基面之間的夾角。當(dāng)主切削刃呈水平時(shí)，s=0；刀尖為主切削刃最低點(diǎn)時(shí)，s0；刀尖為主切削刃上最高點(diǎn)是，s0，如圖示。刃傾角的符號(hào)車(chē)刀的主要角度（四）刀具的工作角度    在實(shí)際的切削加工中，由于刀具安裝位置和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的影響，上述標(biāo)注角度會(huì)發(fā)生一定的變化。角度變化的根本原因是切削平面、基面和正交平面位置的改變。以切削過(guò)程中實(shí)際的切削平面、基面和正交平面為參考平面所確定的刀具角度稱(chēng)為刀具的工作角度，又稱(chēng)實(shí)際角度。刀具安裝位置對(duì)工作角度的影響    以車(chē)刀車(chē)外圓為例，若不考慮進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)都獍惭b得高

10、于或低于工件軸線時(shí)，將引起工作前角oe和工作后角oe的變化,如右圖示。車(chē)刀安裝高度對(duì)工作角度的影響    當(dāng)車(chē)刀刀桿的縱向軸線與進(jìn)給方向不垂直時(shí)，將會(huì)引起工作主偏角re和工作副偏角re'的變化,如右圖示。車(chē)刀安裝偏斜對(duì)工作角度的影響進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響    車(chē)削時(shí)由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的存在，使車(chē)外圓及車(chē)螺紋的加工表面實(shí)際上是一個(gè)螺旋面，如右圖示。縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影響    車(chē)端面或切斷時(shí)，加工表面是阿基米德螺旋面，如右圖示。因此，實(shí)際的切削平面和基面都要偏轉(zhuǎn)一個(gè)附加的螺旋升角，使車(chē)刀的工作前

11、角oe增大，工作后角oe減小。一般車(chē)削時(shí)，進(jìn)給量比工作直徑小很多，故螺旋升角很小，它對(duì)車(chē)刀工作角度影響不大，可忽略不計(jì)。但在車(chē)端面、切斷和車(chē)外圓進(jìn)給量（或加工螺紋的導(dǎo)程）較大，則應(yīng)考慮螺旋升角的影響。橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作角度的影三：刀具種類(lèi).一）刀具分類(lèi)由于機(jī)械零件的材質(zhì)、形狀、技術(shù)要求和加工工藝的多樣性，客觀上要求進(jìn)行加工的刀具具有不同的結(jié)構(gòu)和切削性能。因此，生產(chǎn)中所使用的刀具的種類(lèi)很多。刀具常按加工方式和具體用途，分為車(chē)刀、孔加工刀具、銑刀、拉刀、螺紋刀具、齒輪刀具、自動(dòng)線及數(shù)控機(jī)床刀具和磨具等幾大類(lèi)型。刀具還可以按其它方式進(jìn)行分類(lèi)，如按所用材料分為高速鋼刀具、硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具、立方氮

12、化硼（CBN）刀具和金剛石刀具等；按結(jié)構(gòu)分為整體刀具、鑲片刀具、機(jī)夾刀具和復(fù)合刀具等；按是否標(biāo)準(zhǔn)化分為標(biāo)準(zhǔn)刀具和非標(biāo)準(zhǔn)刀具等。（二）常用刀具簡(jiǎn)介1.車(chē)刀    車(chē)刀是金屬切削加工中應(yīng)用最廣的一種刀具。它可以在車(chē)床上加工外圓、端平面、螺紋、內(nèi)孔，也可用于切槽和切斷等。車(chē)刀在結(jié)構(gòu)上可分為整體車(chē)刀、焊接裝配式車(chē)刀和機(jī)械夾固刀片的車(chē)刀。機(jī)械夾固刀片的車(chē)刀又可分為機(jī)床車(chē)刀和可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。機(jī)械夾固車(chē)刀的切削性能穩(wěn)定，工人不必磨刀，所以在現(xiàn)代生產(chǎn)中應(yīng)用越來(lái)越多。5.1.3 刀具材料和刀具主要幾何角度 5.1.31刀具材料 1.對(duì)刀具材料的基本要求 刀具材料是指刀具切削部分的材料，

13、在切削時(shí)要承受高溫、高壓、強(qiáng)烈的磨擦、沖擊和振動(dòng)，因此，刀具切削部分的材料應(yīng)具備以下基本性能： (1) 高的硬度刀具材料的硬度必須高于工件材料的硬度。刀具材料的常溫硬度，一般要求在60HRC以上。(2) 高的耐磨性 以便維持一定的切削時(shí)間，一般刀具材料的硬度越高，耐磨性越好。(3) 足夠的強(qiáng)度和韌性 以便承受切削力、沖擊和振動(dòng)，避免產(chǎn)生崩刃和折斷。(4) 高的耐熱性（熱穩(wěn)定性） 耐熱性是指刀具材料在高溫下保持硬度、強(qiáng)度不變的能力。 (5) 良好的工藝性能 以便制造各種刀具，通常刀具材料應(yīng)具有良好的鍛造性能、熱處理性能、焊接性能、磨削加工性能等。 2.常用刀具材料 常用刀具材

14、料有碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金等。 (1) 碳素工具鋼（如T10、T12A）及合金工具鋼（如9SiCr） 特點(diǎn)是淬火硬度較高，價(jià)廉。但耐熱性能較差，淬火時(shí)易產(chǎn)生變形，通常只用于手工工具及形狀較簡(jiǎn)單、切削速度較低的刀具。 (2) 高速鋼 高速鋼是含有較多W、Mo、Cr、V 等元素的高合金工具鋼。高速鋼具有較高的硬度（熱處理硬度可達(dá)HRC62-67）和耐熱性（切削溫度可達(dá)500-600°C）。它可以加工鐵碳合金、非鐵金屬、高溫合金等廣泛的材料。高速鋼具有高的強(qiáng)度和韌性，抗沖擊振動(dòng)的能力較強(qiáng)，適宜制造各類(lèi)刀具。但因耐熱溫度較硬質(zhì)合金低，故不能用于高速切削。

15、常用牌號(hào)分別是W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2等。  (3) 硬質(zhì)合金 硬質(zhì)合金是在高溫下燒結(jié)而成的粉末冶金制品。具有較的硬度(70175HRC)，能耐8501000的高溫，具有良好的耐磨性和耐熱性以及高硬度。因而其切削速度比高速鋼刀鋸提高2到3倍，主要用于高速切削，但其強(qiáng)度、韌性和工藝性不如高速鋼，因此通常將硬質(zhì)合金焊接或機(jī)械夾固在刀體（刀柄）上使用（如硬質(zhì)合金車(chē)刀）。常用的硬質(zhì)合金有鎢鈷類(lèi)（YG類(lèi)）、鎢鈦鈷類(lèi)（YT類(lèi)）和鎢鈦鉭（鈮）類(lèi)硬質(zhì)合金（YW類(lèi)）三類(lèi)。   鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金（YG類(lèi)） YG類(lèi)硬質(zhì)合金主要由WC和Co組成， YG類(lèi)硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性較好，

16、不易崩刃，很適宜切削切屑呈崩碎狀的鑄鐵等脆性材料。常用的牌號(hào)有YG3、YG6、YG8等。其中數(shù)字表示Co含量的百分比，Co含量少者，較脆、較耐磨。YG8用于粗加工，YG6和YG3用于半精加工和精加工。    鎢鈦鈷類(lèi)硬質(zhì)合金（YT類(lèi)） YT類(lèi)硬質(zhì)合金主要由WC、TiC和Co組成，它里面加入了碳化鈦后，增加了硬質(zhì)合金的硬度、耐熱性、抗粘結(jié)性和抗氧化能力。但由于YT類(lèi)硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性較差，故主要用于切削普通碳鋼及合金鋼等塑性材料。常用的牌號(hào)有YT5、YT15、YT30等。其中數(shù)字表示TiC含量的百分比,TiC的含量越多，韌性越小，而耐磨性和耐熱性越高。其中

17、TY5一般用于粗加工，YT15和YT30用于半精加工和精加工。    鎢鈦鉭（鈮）類(lèi)硬質(zhì)合金（YW類(lèi)） 它是在普通硬質(zhì)合金中加入了碳化鉭或碳化鈮，從而提高了硬質(zhì)合金的韌性和耐熱性，使其具有較好的綜合切削性能。YW類(lèi)硬質(zhì)合金主要用于不銹鋼、耐熱鋼、高錳鋼的加工，也適用于普通碳鋼和鑄鐵的加工，因此被稱(chēng)為通用型硬質(zhì)合金，常用的牌號(hào)有 YW1、YW2等。    陶瓷與超硬材料都是今年來(lái)涌現(xiàn)出來(lái)的新型刀具材料，它們無(wú)論在硬度、耐磨性、耐熱性等方面都勝過(guò)傳統(tǒng)的刀具材料。  5.1.32 刀具主要幾何角度及選擇金屬切削刀具切削部分的結(jié)構(gòu)要素、幾何角度與斧頭等

18、刀具有許多共同的特征。如圖5-3，各種多齒刀具或復(fù)雜刀具，就其一個(gè)刀齒而言，都相當(dāng)于一把斧頭的刀頭 ?，F(xiàn)以熟悉的車(chē)刀為例說(shuō)明刀具主要幾何角度。 硬質(zhì)合金外園車(chē)刀1 車(chē)刀切削部分的組成車(chē)刀切削部分由前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖組成（如圖5-4）。 (1) 前刀面 刀具上切屑流過(guò)的表面。 (2) 主后刀面 刀具上與工件上的加工表面相對(duì)著并且相互作用的表面，稱(chēng)為主后刀面。 (3) 副后刀面 刀具上與工件上的已加工表面相對(duì)著并且相互作用的表面，稱(chēng)為副后刀面。 (4) 主切削刃 刀具上前刀面與主后刀面的交線稱(chēng)為主切削刃。 (5) 副切削刃 刀具上前刀面與副后刀面的交線稱(chēng)為副切削刃

19、。 （6）刀尖 主切削刃與副切削刃的交點(diǎn)稱(chēng)為刀尖。刀尖實(shí)際是一小段曲線或直線，稱(chēng)修圓刀尖和倒角刀尖。 四：刀具材料    刀具切削性能的好壞，取決于構(gòu)成刀具切削部分的材料、幾何形狀和刀具結(jié)構(gòu)。刀具材料對(duì)刀具使用壽命、加工效率、加工質(zhì)量和加工成本等都有很大影響，因此十分重要。1.刀具材料應(yīng)具備的性能    刀具切削部分的材料在切削時(shí)要承受高壓、高溫、摩擦、沖擊和振動(dòng)，因此應(yīng)具備以下基本性能：高的硬度、高的耐磨性、足夠的強(qiáng)度和韌性、高的耐熱性（熱穩(wěn)定性）、良好的熱物理性能和耐熱沖擊性能和良好的工藝性能和經(jīng)濟(jì)性。2.常用刀具材料（1）高速鋼

20、具有較高的熱穩(wěn)定性、高的強(qiáng)度，刀具制造工藝簡(jiǎn)單。（2）硬質(zhì)合金具有高耐磨性和高耐熱性，但抗彎強(qiáng)度低、沖擊韌性差，很少用語(yǔ)制造整體刀具。（3）陶瓷材料硬度高、耐用度高，還可用于沖擊負(fù)荷下的粗加工，切削效率顯著提高。五：刀具選用1.刀具種類(lèi)的選擇    刀具種類(lèi)主要根據(jù)被加工表面的形狀、尺寸、精度、加工方法、所用機(jī)床及要求的生產(chǎn)率等進(jìn)行選擇。2.刀具材料的選擇    刀具材料主要根據(jù)工件材料、刀具形狀和類(lèi)型及加工要求等進(jìn)行選擇。3.刀具角度的選擇刀具角度的選擇主要包括刀具的前角、后角、主偏角和刃傾角的選擇。（1）前角  

21、0;  前角o對(duì)切削的難以程度有很大影響。增大前角能使刀刃變得鋒利，使切削更為輕快，并減小切削力和切削熱。但前角過(guò)大，刀刃和刀尖的強(qiáng)度下降，刀具導(dǎo)熱體積減少，影響刀具使用壽命。前角的大小對(duì)表面粗糙度、排屑和斷屑等也有一定影響。工件材料的強(qiáng)度、硬度低，前角應(yīng)選得大些，反之小些；刀具材料韌性好（如高速鋼），前角可選得大些，反之應(yīng)選得小些（如硬質(zhì)合金）；精加工時(shí)，前角可選得大些。粗加工時(shí)應(yīng)選得小些。 （2）后角     后角o的主要功用是減小后刀面與工件間的摩擦和后刀面的磨損，其大小對(duì)刀具耐用度和加工表面質(zhì)量都有很大影響。一般，切削厚度越大，刀具后角越??；工件

22、材料越軟，塑性越大，后角越大。工藝系統(tǒng)剛性較差時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減小后角，尺寸精度要求較高的刀具，后角宜取小值。 （3）主偏角     主偏角r的大小影響切削條件和刀具壽命。在工藝系統(tǒng)剛性很好時(shí)，減小主偏角可提高刀具耐用度、減小已加工表面粗糙度，所以r宜取小值；在工件剛性較差時(shí)，為避免工件的變形和振動(dòng)，應(yīng)選用較大的主偏角。 （4）副偏角     副偏角r'的作用是可減小副切削刃和副厚刀面與工件已加工表面之間的摩擦，防止切削振動(dòng)。r'的大小主要根據(jù)表面粗糙度的要求選取。 （5）刃傾角     刃傾角

23、s主要影響刀頭的強(qiáng)度和切屑流動(dòng)的方向。 圖55 測(cè)量車(chē)刀的輔助平面2車(chē)刀切削部分的主要角度 （1）測(cè)量車(chē)刀切削角度的輔助平面為了確定和測(cè)量車(chē)刀的幾何角度，需要選取三個(gè)輔助平面作為基準(zhǔn)，這三個(gè)輔助平面是切削平面、基面和正交平面，如圖5-5所示。1）切削平面Ps 切削平面是切于主切削刃某一選定點(diǎn)并垂直于刀桿底平面的平面。 2）基面Pr 基面是過(guò)主切削刃某一選定點(diǎn)并平行于刀桿底面的平面。 3）正交平面P0 主剖面是垂直于切削平面又垂直于基面的平面。 可見(jiàn)這三個(gè)坐標(biāo)平面相互垂直，構(gòu)成一個(gè)空間直角坐標(biāo)系。圖5-6 車(chē)刀的主要角度 (2) 車(chē)刀的主要幾何及其選擇 （請(qǐng)看 ） 1）前角 前角 在正交平面內(nèi)測(cè)

24、量的前刀面與基面間的夾角。前角的正負(fù)方向按圖示規(guī)定表示，即刀具前刀面在基面之下時(shí)為正前角，刀具前刀面在基面之上時(shí)為負(fù)前角。前角一般在-5° 25°之間選取。前角選擇的原則：前角的大小主要解決刀頭的堅(jiān)固性與鋒利性的矛盾。因此首先要根據(jù)加工材料的硬度來(lái)選擇前角。加工材料的硬度高，前角取小值，反之取大值。其次要根據(jù)加工性質(zhì)來(lái)考慮前角的大小，粗加工時(shí)前角要取小值，精加工時(shí)前角應(yīng)取大值。 ）后角 在正交平面內(nèi)測(cè)量的主后刀面與切削平面間的夾角。后角不能為零度或負(fù)值，一般在6°12°之間選取 。后角選擇的原則：首先考慮加工性質(zhì)。精加工時(shí)，后角取大值，粗加工時(shí)，后角取小

25、值。其次考慮加工材料的硬度，加工材料硬度高，主后角取小值，以增強(qiáng)刀頭的堅(jiān)固性；反之，后角應(yīng)取小值。 3）主偏角 在基面內(nèi)測(cè)量的主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的夾角。主偏角一般在30° 90°之間選取。主偏角的選用原則：首先考慮車(chē)床、夾具和刀具組成的車(chē)工工藝系統(tǒng)的剛性，如車(chē)工工藝系統(tǒng)剛性好，主偏角應(yīng)取小值，這樣有利于提高車(chē)刀使用壽命和改善散熱條件及表面粗造度。其次要考慮加工工件的幾何形狀，當(dāng)加工臺(tái)階時(shí)，主偏角應(yīng)取90°，加工中間切入的工件，主偏角一般取60 °。圖57刃傾角的符號(hào)）副偏角 在基面內(nèi)測(cè)量的副切削刃在基面上的投影與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)反方向的夾角。副

26、偏角一般為正值。  副偏角的選擇原則：首先考慮車(chē)刀、工件和夾具有足夠的剛性，才能減小副偏角；反之，應(yīng)取大值；其次，考慮加工性質(zhì)，粗加工時(shí)，副偏角可取10°15°，粗加工時(shí)，副偏角可取5°左右。          ）刃傾角s 在切削平面內(nèi)測(cè)量的主切削刃與基面間的夾角。當(dāng)主切削刃呈水平時(shí)，s =0°；刀尖為主切刃上最高點(diǎn)時(shí)，s0°；刀尖為主切削刃上最低點(diǎn)時(shí)，s0°（如圖57所示）。刃傾角一般在-10°5°之間選取。 &#

27、160;    刃傾角的選擇原則：主要看加工性質(zhì)，粗加工時(shí)，工件對(duì)車(chē)刀沖擊大，s 0°，精加工時(shí)，工件對(duì)車(chē)刀沖擊力小，s 0°，一般取s =0°。5.1.20切削運(yùn)動(dòng)與切削用量 1.切削運(yùn)動(dòng) 切削運(yùn)動(dòng)可分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 主運(yùn)動(dòng)是使工件與刀具產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)以進(jìn)行切削的最基本運(yùn)動(dòng)，主運(yùn)動(dòng)的速度最高，所消耗的功率最大。在切削運(yùn)動(dòng)中，主運(yùn)動(dòng)只有一個(gè)。它可以由工件完成，也可以由刀具完成?？梢允切D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也可以是直線運(yùn)動(dòng)。例如車(chē)床上工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；龍門(mén)刨床刨削時(shí)，工件的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)；牛頭刨床刨刀的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)；銑床上的銑刀、鉆床上的鉆頭和磨床

28、上砂輪的旋轉(zhuǎn)等都是切削加工時(shí)的主運(yùn)動(dòng)（見(jiàn)圖5-l）。 圖5-1 切削加工運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 a) 車(chē)削外圓 b) 銑削平面 c) 鉆孔 d) 磨削外園 e) 刨削平面 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是不斷地把被切削層投入切削，以逐漸切削出整個(gè)表面的運(yùn)動(dòng)。也就是說(shuō)，沒(méi)有這個(gè)運(yùn)動(dòng)，就不能連續(xù)切削。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)一般速度較低，消耗的功率較少，可由一個(gè)或多個(gè)運(yùn)動(dòng)組成?？梢允沁B續(xù) 的，也可以是間斷的。車(chē)削外圓、 銑削平面、刨削平面、鉆孔、磨削外園的切削運(yùn)動(dòng)如圖5-1所示。2.切削用量  在切削加工過(guò)程中，工件上形成三種表面，如圖5-2所示，以車(chē)削加工為例。1）已加工表面  切削后得到的表面。2）待加工表面  即

29、將切去金屬層的表面。3)切削表面  正在被切削的金屬表面。切削用量是指切削速度 、進(jìn)給量f (或進(jìn)給速度vf)和背吃刀量ap三者的總稱(chēng)，可稱(chēng)為切削用量三要素。 （1）切削速度 切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)于工件沿主運(yùn)動(dòng)方向的瞬時(shí)速度稱(chēng)為切削速度。以 表示，單位為m/min,或m/s。 主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（如車(chē)削、銑削等），切削速度一般為其最大線速度，計(jì)算公式為： m/s 式中: d工件或刀具直徑(mm) n一工件或刀具轉(zhuǎn)速(rmin)。   圖 5-2 切削用量三要素 （2）進(jìn)給量 f 主運(yùn)動(dòng)的一循環(huán)或單位時(shí)間內(nèi)刀具和工件沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)位移量稱(chēng)為進(jìn)給量。如圖5-2所示， 用單齒刀

30、具（如車(chē)刀、刨刀）進(jìn)行加工時(shí)，常用刀具或工件每轉(zhuǎn)或每行程刀具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對(duì)工件的位移量來(lái)度量，稱(chēng)為每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r）或每行程進(jìn)給量（mm/st）；用多齒刀具（如銑刀）加工時(shí)，也可用進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度即進(jìn)給速度來(lái)表述，以 表示，單位為mm/s或mm/min。 (3) 背吃刀量 在通過(guò)切削刃上選定點(diǎn)并垂直于該點(diǎn)主運(yùn)動(dòng)方向的切削層尺寸平面中，垂直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向測(cè)量的切削層尺寸，稱(chēng)為背吃刀量，以 表示，單位為mm。車(chē)外圓時(shí)， 可用下式計(jì)算： mm 式中： 工件待加工表面（圖5-2）直徑，mm； 工件已加工表面直徑，mm。 鉆孔時(shí)， 可用下式計(jì)算： mm 式中: 工件已加工表面直徑，即鉆孔直徑

31、，mm。 第六章 車(chē)工 車(chē)工是在車(chē)床上利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具的移動(dòng)來(lái)改變毛坯形狀和尺寸，將其加工成所需零件的一種切削加工方法。其中工件的旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，刀具的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（圖61）。圖6-1 車(chē)削運(yùn)動(dòng)    車(chē)床主要用于加工各種回轉(zhuǎn)體表面（圖62），加工的尺寸公差等級(jí)為IT11IT6，表面粗糙度Ra值為12508m。車(chē)床的種類(lèi)很多，其中應(yīng)用最廣泛的是臥式車(chē)床。圖6-2 普通車(chē)床所能加工的典型表面a）車(chē)外園 b）車(chē)端面 C）車(chē)錐面 d）切槽、切斷 e）切內(nèi)槽 f）鉆中心孔g）鉆孔 h）鏜孔 i）鉸孔 j）車(chē)成形面 k）車(chē)外螺紋 l）滾花6.1 臥式車(chē)床6

32、.1.0 機(jī)床的型號(hào)   為便于管理和使用，都賦予每種機(jī)床一個(gè)型號(hào)，表示機(jī)床的名稱(chēng)、特性、主要規(guī)格和結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)。按照1986年頒布6.2 車(chē)刀的結(jié)構(gòu)、刃磨及其安裝6.2.1車(chē)刀的結(jié)構(gòu)    車(chē)刀是由刀頭和刀桿兩部分所組成，刀頭是車(chē)刀的切削部分，刀桿是車(chē)刀的夾持部分。車(chē)刀從結(jié)構(gòu)上分為四種形式，即整體式、焊接式、機(jī)夾式、可轉(zhuǎn)位式車(chē)刀，如圖6-8所示。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及適用場(chǎng)合見(jiàn)表61。  圖6-8 車(chē)刀組成 表6l 車(chē)刀結(jié)構(gòu)類(lèi)型特點(diǎn)及用名 稱(chēng)特 點(diǎn)適 用 場(chǎng) 合整體式用整體高速鋼制造，刃口可磨得較鋒利小型車(chē)床或加工非鐵金屬焊接式焊接硬質(zhì)合金或高速鋼刀片，

33、結(jié)構(gòu)緊湊，使用靈活各類(lèi)車(chē)刀特別是小刀具機(jī)夾式避免了焊接產(chǎn)生的應(yīng)力、裂紋等缺陷，刀桿利用率高。刀片可集中刃磨獲得所需參數(shù)；使用靈活方便外圓、端面、鏜孔、切斷、螺紋車(chē)刀等可轉(zhuǎn)位式避免了焊接刀的缺點(diǎn)，刀片可快換轉(zhuǎn)位；生產(chǎn)率高；斷屑穩(wěn)定；可使用涂層刀片大中型車(chē)床加工外圓、端面、鏜孔，特別適用于自動(dòng)線、數(shù)控機(jī)床.2.2車(chē)刀的刃磨 車(chē)刀（指整體車(chē)刀與焊接車(chē)刀）用鈍后重新刃磨是在砂輪機(jī)上刃磨的。磨高速鋼車(chē)刀用氧化鋁砂輪（白色），磨硬質(zhì)合金刀頭用碳化硅砂輪（綠色）。1 . 砂輪的選擇砂輪的特性由磨料、粒度、硬度、結(jié)合劑和組織5個(gè)因素決定。1)磨料，常用的磨料有氧化物系、碳化物系和高硬磨料系3種。船上和工廠常用

34、的是氧化鋁砂輪和碳化硅砂輪。氧化鋁砂輪磨粒硬度低(HV2000-HV2400)、韌性大，適用刃磨高速鋼車(chē)刀，其中白色的叫做白剛玉，灰褐色的叫做棕剛玉。  碳化硅砂輪的磨粒硬度比氧化鋁砂輪的磨粒高(Hv2800以上) 。性脆而鋒利，并且具有良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性，適用刃磨硬質(zhì)合金。 其中常用的是黑色和綠色的碳化硅砂輪。而綠色的碳化硅砂輪更適合刃磨硬質(zhì)合金車(chē)刀。2)粒度：粒度表示磨粒大小的程度。以磨粒能通過(guò)每英寸長(zhǎng)度上多少個(gè)孔眼的數(shù)字作為表示符號(hào)。例如60粒度是指磨粒剛可通過(guò)每英寸長(zhǎng)度上有60個(gè)孔眼的篩網(wǎng)。因此，數(shù)字越大則表示磨粒越細(xì)。 粗磨車(chē)刀應(yīng)選磨粒號(hào)數(shù)小的砂輪，精磨車(chē)刀應(yīng)選號(hào)數(shù)大(

35、即磨粒細(xì)) 的砂輪。船上常用的粒度為46 號(hào)臺(tái)0 號(hào)的中軟或中硬的砂輪。3)硬度：砂輪的硬度是反映磨粒在磨削力作用下，從砂輪表面上脫落的難易程度。 砂輪硬，即表面磨粒難以脫落；砂輪軟，表示磨粒容易脫落。 砂輪的軟硬和磨粒的軟硬是兩個(gè)不同的概念，必須區(qū)分清楚。 刃磨高速鋼車(chē)刀和硬質(zhì)合金車(chē)刀時(shí)應(yīng)選軟或中軟的砂輪.另外，在選擇砂輪時(shí)還應(yīng)考慮砂輪的結(jié)合劑和組織。 船上和工廠一般選用陶瓷結(jié)合劑(代號(hào)A)和中等組織的砂輪。  綜上所述，我們應(yīng)根據(jù)刀具材料正確選用砂輪。刃磨高速鋼車(chē)刀時(shí)，應(yīng)選用粒度為46號(hào)到60號(hào)的軟或中軟的氧化鋁砂輪。刃磨硬質(zhì)合金車(chē)刀時(shí)，應(yīng)選用粒度為60號(hào)到80號(hào)的軟或中軟的碳化

36、硅砂輪，兩者不能搞錯(cuò)。2.車(chē)刀刃磨的步驟如下：圖6-9 外圓車(chē)刀刃磨的步驟磨主后刀面，同時(shí)磨出主偏角及主后角，如圖69a)所示；磨副后刀面，同時(shí)磨出副偏角及副后角, 如圖69b)所示；磨前面，同時(shí)磨出前角, 如圖69c)所示；修磨各刀面及刀尖, 如圖69d)所示。3.刃磨車(chē)刀的姿勢(shì)及方法是：（1）人站立在砂輪機(jī)的側(cè)面，以防砂輪碎裂時(shí)，碎片飛出傷人；（2）兩手握刀的距離放開(kāi)，兩肘夾緊腰部，以減小磨刀時(shí)的抖動(dòng)；（3）磨刀時(shí)，車(chē)刀要放在砂輪的水平中心，刀尖略向上翹約3°8°，車(chē)刀接觸砂輪后應(yīng)作左右方向水平移動(dòng)。當(dāng)車(chē)刀離開(kāi)砂輪時(shí)，車(chē)刀需向上抬起，以防磨好的刀刃被砂輪碰傷；（4）磨后

37、刀面時(shí)，刀桿尾部向左偏過(guò)一個(gè)主偏角的角度；磨副后刀面時(shí)，刀桿尾部向右偏過(guò)一個(gè)副偏角的角度；（5）修磨刀尖圓弧時(shí)，通常以左手握車(chē)刀前端為支點(diǎn)，用右手轉(zhuǎn)動(dòng)車(chē)刀的尾部。4.磨刀安全知識(shí)1）刃磨刀具前，應(yīng)首先檢查砂輪有無(wú)裂紋，砂輪軸螺母是否擰緊，并經(jīng)試轉(zhuǎn)后使用，以免砂輪碎裂或飛出傷人。2）刃磨刀具不能用力過(guò)大，否則會(huì)使手打滑而觸及砂輪面，造成工傷事故。3)磨刀時(shí)應(yīng)戴防護(hù)眼鏡，以免砂礫和鐵屑飛入眼中。4）磨刀時(shí)不要正對(duì)砂輪的旋轉(zhuǎn)方向站立，以防意外。5）磨小刀頭時(shí)，必須把小刀頭裝入刀桿上。6）砂輪支架與砂輪的間隙不得大于3mm，入發(fā)現(xiàn)過(guò)大，應(yīng)調(diào)整適當(dāng)。6.2.3車(chē)刀的安裝車(chē)刀必須正確牢固地安裝在刀架上，如

38、圖610所示。安裝車(chē)刀步驟請(qǐng)看 安裝車(chē)刀應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：1）刀頭不宜伸出太長(zhǎng)，否則切削時(shí)容易產(chǎn)生振動(dòng)，影響工件加工精度和表面粗糙度。一般刀頭伸出長(zhǎng)度不超過(guò)刀桿厚度的兩倍,能看見(jiàn)刀尖車(chē)削即可。2）刀尖應(yīng)與車(chē)床主軸中心線等高。車(chē)刀裝得太高，后角減小，后刀面與工件加劇摩擦，裝得太低，前角減少，切削不順利，會(huì)使刀尖崩碎。刀尖的高低，可根據(jù)尾架頂尖高低來(lái)調(diào)整。車(chē)刀的安裝如圖6-10a）所示。圖610 車(chē)刀的安裝a)正確 b)錯(cuò)誤3）車(chē)刀底面的墊片要平整，并盡可能用厚墊片，以減少墊片數(shù)量。調(diào)整好刀尖高低后，至少要用兩個(gè)螺釘交替將車(chē)刀擰緊。 6.3 車(chē)外圓、端面和臺(tái)階6.3.1 三爪自定心卡盤(pán)安裝工件1用三

39、爪自定心卡盤(pán)安裝工件 圖6-11 三爪自定心卡盤(pán)結(jié)構(gòu)和工件安裝a） 結(jié)構(gòu) b） 夾持棒料 c）反爪夾持大棒料  三爪自定心卡盤(pán)的結(jié)構(gòu)請(qǐng)看     三爪自定心卡盤(pán)的結(jié)構(gòu)如圖6-11a）所示，當(dāng)用卡盤(pán)扳手轉(zhuǎn)動(dòng)小錐齒輪時(shí)，大錐齒輪也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，在大錐齒輪背面平面螺紋的作用下，使三個(gè)爪同時(shí)向心移動(dòng)或退出，以?shī)A緊或松開(kāi)工件。它的特點(diǎn)是對(duì)中性好，自動(dòng)定心精度可達(dá)到0.050.15?？梢匝b夾直徑較小的工件，如圖6-11b所示。當(dāng)裝夾直徑較大的外圓工件時(shí)可用三個(gè)反爪進(jìn)行，如圖6-11c所示。但三爪自定心卡盤(pán)由于夾緊力不大，所以一般只適宜于重量較輕的工件，當(dāng)重量較重的工件進(jìn)

40、行裝夾時(shí)，宜用四爪單動(dòng)卡盤(pán)或其它專(zhuān)用夾具。三爪自定心卡盤(pán)裝夾工件 2用一夾一頂安裝工件(請(qǐng)看）    對(duì)于一般較短的回轉(zhuǎn)體類(lèi)工件，較適用于用三爪自定心卡盤(pán)裝夾，但對(duì)于較長(zhǎng)的回轉(zhuǎn)體類(lèi)工件，用此方法則剛性較差。所以，對(duì)一般較長(zhǎng)的工件，尤其是較重要的工件，不能直接用三爪自定心卡盤(pán)裝夾，而要用一端夾住，另一端用后頂尖頂住的裝夾方法。    這種裝夾方法能承受較大的軸向切削力，且剛性大大提高，同時(shí)可提高切削用量。 .3.2車(chē)外圓    車(chē)外圓是車(chē)削加工中最基本的操作，請(qǐng)看。1安裝工件和校正工件  

41、;  安裝工件的方法主要有用三爪自定心卡盤(pán)或者四爪卡盤(pán)、心軸等(詳見(jiàn)6.8車(chē)床附件的使用)。校正工件的方法有劃針或者百分表校正(詳見(jiàn)6.8車(chē)床附件的使用中圖849)。2選擇車(chē)刀    車(chē)外圓可用圖612所示的各種車(chē)刀。直頭車(chē)刀(尖刀)的形狀簡(jiǎn)單，主要用于粗車(chē)外圓；彎頭車(chē)刀不但可以車(chē)外圓，還可以車(chē)端面，加工臺(tái)階軸和細(xì)長(zhǎng)軸則常用偏刀。圖6-12 車(chē)外圓的幾種情況3調(diào)整車(chē)床    車(chē)床的調(diào)整包括主軸轉(zhuǎn)速和車(chē)刀的進(jìn)給量。    主軸的轉(zhuǎn)速是根據(jù)切削速度計(jì)算選取的。而切削速度的選擇則和工件材料、刀具材料以

42、及工件加工精度有關(guān)。用高速鋼車(chē)刀車(chē)削時(shí)，V=0.31m/s，用硬質(zhì)合金刀時(shí)，V=13m/s。車(chē)硬度高鋼比車(chē)硬度低鋼的轉(zhuǎn)速低一些。    根據(jù)選定的切削速度計(jì)算出車(chē)床主軸的轉(zhuǎn)速，再對(duì)照車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速銘牌，選取車(chē)床上最近似計(jì)算值而偏小的一檔，然后如表62所示的手柄要求，扳動(dòng)手柄即可。但特別要注意的是，必須在停車(chē)狀態(tài)下扳動(dòng)手柄。表62 C6132型車(chē)床主軸轉(zhuǎn)數(shù)銘牌手柄位置I  長(zhǎng) 手 柄  長(zhǎng) 手 柄短手柄45669436053075012017324895813801980      例如用硬質(zhì)合金車(chē)刀加工直徑

43、D200毫米的鑄鐵帶輪，選取的切削速度V09米秒，計(jì)算主軸的轉(zhuǎn)速為：（轉(zhuǎn)分）      從主軸轉(zhuǎn)速銘牌中選取偏小一檔的近似值為94轉(zhuǎn)分，即短手柄扳向左方，長(zhǎng)手柄扳向右方，主軸箱手柄放在低速擋位置I。 進(jìn)給量是根據(jù)工件加工要求確定。粗車(chē)時(shí)，一般取 0.20.3毫米轉(zhuǎn)；精車(chē)時(shí)，隨所需要的表面粗糙度而定。例如表面粗糙度為Ra3.2時(shí)，選用0.10.2毫米轉(zhuǎn)；Ra1.6時(shí)，選用0.060.12毫米轉(zhuǎn)，等等。進(jìn)給量的調(diào)整可對(duì)照車(chē)床進(jìn)給量表扳動(dòng)手柄位置，具體方法與調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速相似。4粗車(chē)和精車(chē)  車(chē)削前要試刀   

44、粗車(chē)的目的是盡快地切去多余的金屬層，使工件接近于最后的形狀和尺寸。粗車(chē)后應(yīng)留下051毫米的加工余量。    精車(chē)是切去余下少量的金屬層以獲得零件所求的精度和表面粗糙度，因此背吃刀量較小，約0.10.2毫米，切削速度則可用較高或較低速，初學(xué)者可用較低速。為了提高工件表面粗糙度，用于精車(chē)的車(chē)刀的前、后刀面應(yīng)采用油石加機(jī)油磨光，有時(shí)刀尖磨成一個(gè)小圓弧。    為了保證加工的尺寸精度，應(yīng)采用試切法車(chē)削。試切法的步驟如圖613所示。圖613 試切步驟a)開(kāi)車(chē)對(duì)刀，使車(chē)刀和工件表面輕微接觸 b) 向右退出車(chē)刀c)按要求橫向進(jìn)給ap1 d) 試切1

45、3毫米 e) 向右退出，停車(chē)，測(cè)量 f)調(diào)整切深至ap2后，自動(dòng)進(jìn)給車(chē)外圓5刻度盤(pán)的原理和應(yīng)用    車(chē)削工件時(shí)，為了正確迅速地控制背吃刀量，可以利用中拖板上的刻度盤(pán)。中拖板刻度盤(pán)安裝在中拖板絲杠上。當(dāng)搖動(dòng)中拖板手柄帶動(dòng)刻度盤(pán)轉(zhuǎn)一周時(shí)，中拖板絲杠也轉(zhuǎn)了一周。這時(shí)，固定在中拖板上與絲杠配合的螺母沿絲杠軸線方向移動(dòng)了一個(gè)螺距。因此，安裝在中拖板上的刀架也移動(dòng)了一個(gè)螺距。如果中拖板絲杠螺距為4mm，當(dāng)手柄轉(zhuǎn)一周時(shí)，刀架就橫向移動(dòng)4mm。若刻度盤(pán)圓周上等分200格，則當(dāng)刻度盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)一格時(shí)，刀架就移動(dòng)了0.02mm。    使用中拖板刻度盤(pán)控制背

46、吃刀量時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)：    （1）由于絲杠和螺母之間有間隙存在，因此會(huì)產(chǎn)生空行程（即刻度盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，而刀架并未移動(dòng)）。使用時(shí)必須慢慢地把刻度盤(pán)轉(zhuǎn)到所需要的位置（圖614a）。若不慎多轉(zhuǎn)過(guò)幾格，不能簡(jiǎn)單地退回幾格（圖614b），必須向相反方向退回全部空行程，再轉(zhuǎn)到所需位置（圖614C）。圖614 手柄搖過(guò)頭后的糾正方法a)要求手柄轉(zhuǎn)至30，但轉(zhuǎn)過(guò)頭成40 b) 錯(cuò)誤：直接退至30c)正確：反轉(zhuǎn)約一周后，再轉(zhuǎn)至所需位置30    （2）由于工件是旋轉(zhuǎn)的，使用中拖板刻度盤(pán)時(shí)，車(chē)刀橫向進(jìn)給后的切除量剛好是背吃刀量的兩倍，因此要注意，當(dāng)工件外圓余

47、量測(cè)得后，中拖板刻度盤(pán)控制的背吃刀量是外圓余量的二分之一，而小拖板的刻度值，則直接表示工件長(zhǎng)度方向的切除量。6縱向進(jìn)給    縱向進(jìn)給到所需長(zhǎng)度時(shí)，關(guān)停自動(dòng)進(jìn)給手柄，退出車(chē)刀，然后停車(chē)，檢驗(yàn)。 7.車(chē)外圓時(shí)的質(zhì)量分析 1）尺寸不正確：原因時(shí)車(chē)削時(shí)粗心大意，看錯(cuò)尺寸；刻度盤(pán)計(jì)算錯(cuò)誤或操作失誤；測(cè)量時(shí)不仔細(xì)，不準(zhǔn)確而造成的。 2）表面粗糙度不和要求：原因是車(chē)刀刃磨角度不對(duì)；刀具安裝不正確或刀具磨損，以及切削用量選擇不當(dāng)；車(chē)床各部分間隙過(guò)大而造成的。 3）外徑有錐度：原因是吃刀深度過(guò)大，刀具磨損；刀具或拖板松動(dòng)；用小拖板車(chē)削時(shí)轉(zhuǎn)盤(pán)下基準(zhǔn)線不對(duì)準(zhǔn)“0”線；兩頂尖車(chē)削時(shí)床尾

48、“0”線不在軸心線上；精車(chē)時(shí)加工余量不足造成的。 6.3.3車(chē)端面車(chē)端面請(qǐng)看 對(duì)工件的端面進(jìn)行車(chē)削的方法叫車(chē)端面。  端面的車(chē)削方法：車(chē)端面時(shí)，刀具的主刀刃要與端面有一定的夾角。工件伸出卡盤(pán)外部分應(yīng)盡可能短些，車(chē)削時(shí)用中拖板橫向走刀，走刀次數(shù)根據(jù)加工余量而定，可采用自外向中心走刀，也可以采用自圓中心向外走刀的方法。常用端面車(chē)削時(shí)的幾種情況如圖6-15所示。圖6-15 車(chē)端面的常用車(chē)刀車(chē)端面時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1）車(chē)刀的刀尖應(yīng)對(duì)準(zhǔn)工件中心，以免車(chē)出的端面中心留有凸臺(tái)。 2）偏刀車(chē)端面，當(dāng)背吃刀量較大時(shí)，容易扎刀。背吃刀量ap的選擇：粗車(chē)時(shí)ap=0.2mm1mm，精車(chē)時(shí)ap005 mm0.

49、2mm。3）端面的直徑從外到中心是變化的，切削速度也在改變，在計(jì)算切削速度時(shí)必須按端面的最大直徑計(jì)算。4）車(chē)直徑較大的端面，若出現(xiàn)凹心或凸肚時(shí)，應(yīng)檢查車(chē)刀和方刀架，以及大拖板是否鎖緊。 車(chē)端面的質(zhì)量分析： 1）端面不平，產(chǎn)生凸凹現(xiàn)象或端面中心留“小頭”；原因時(shí)車(chē)刀刃磨或安裝不正確，刀尖沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)工件中心，遲到深度過(guò)大，車(chē)床有間隙拖板移動(dòng)造成。 2）表面粗糙度差。原因是車(chē)刀不鋒利，手動(dòng)走刀搖動(dòng)不均勻或太快，自動(dòng)走刀切削用量選擇不當(dāng) 6.3.4車(chē)臺(tái)階   車(chē)削臺(tái)階的方法與車(chē)削外圓基本相同，但在車(chē)削時(shí)應(yīng)兼顧外圓直徑和臺(tái)階長(zhǎng)度兩個(gè)方向的尺寸要求，還必須保證臺(tái)階平面與工件軸線的垂直度要

50、求。     車(chē)高度在5mm以下的臺(tái)階時(shí)，可用主偏角為90°的偏刀在車(chē)外圓時(shí)同時(shí)車(chē)出；車(chē)高度在5 mm以上的臺(tái)階時(shí)，應(yīng)分層進(jìn)行切削，如圖616所示。圖 616 臺(tái)階的車(chē)削 臺(tái)階長(zhǎng)度尺寸的控制方法：1)臺(tái)階長(zhǎng)度尺寸要求較低時(shí)可直接用大拖板刻度盤(pán)控制。 2）臺(tái)階長(zhǎng)度可用鋼直尺或樣板確定位置，如圖6-17a、6-17b所示。車(chē)削時(shí)先用刀尖車(chē)出比臺(tái)階長(zhǎng)度略短的刻痕作為加工界限，臺(tái)階的準(zhǔn)確長(zhǎng)度可用游標(biāo)卡尺或深度游標(biāo)卡尺測(cè)量。圖6-17 臺(tái)階長(zhǎng)度尺寸的控制方法 3）臺(tái)階長(zhǎng)度尺寸要求較高且長(zhǎng)度較短時(shí)，可用小滑板刻度盤(pán)控制其長(zhǎng)度。 車(chē)臺(tái)階的質(zhì)量分析： 1）臺(tái)階長(zhǎng)度不正確

51、，不垂直，不清晰。原因是操作粗心，測(cè)量失誤，自動(dòng)走刀控制不當(dāng)，刀尖不鋒利，車(chē)刀刃磨或安裝不正確。 2）表面粗糙度差。原因是車(chē)刀不鋒利，手動(dòng)走刀不均勻或太快，自動(dòng)走刀切削用量選擇不當(dāng)。 6.4 切槽、切斷、車(chē)成型面和滾花6.4.1 切槽    在工件表面上車(chē)溝槽的方法叫切槽，槽的形狀有外槽、內(nèi)槽和端面槽。如圖6-18所示。圖6-18 常用切槽的方法1切槽刀的選擇    常選用高速鋼切槽刀切槽，切槽刀的幾何形狀和角度如圖6-19所示。圖6-19高速鋼切槽刀2切槽的方法    車(chē)削精度不高的和寬度較窄的矩形溝槽

52、，可以用刀寬等于槽寬的切槽刀，采用直進(jìn)法一次車(chē)出。精度要求較高的，一般分二次車(chē)成。     車(chē)削較寬的溝槽，可用多次直進(jìn)法切削（見(jiàn)圖620），并在槽的兩側(cè)留一定的精車(chē)余量，然后根據(jù)槽深、槽寬精車(chē)至尺寸。     車(chē)削較小的圓弧形槽，一般用成形車(chē)刀車(chē)削。較大的圓弧槽，可用雙手聯(lián)動(dòng)車(chē)削，用樣板檢查修整。    車(chē)削較小的梯形槽，一般用成形車(chē)刀完成，較大的梯形槽，通常先車(chē)直槽，然后用梯形刀直進(jìn)法或左右切削法完成。 圖6-20切寬槽 6.4.2切斷    切斷要用切斷刀。切斷刀的形狀

53、與切槽刀相似，但因刀頭窄而長(zhǎng)，很容易折斷。常用的切斷方法有直進(jìn)法和左右借刀法兩種，如圖620所示。直進(jìn)法常用于切斷鑄鐵等脆性材料；左右借刀法常用于切斷鋼等塑性材料。圖620 切斷方法    切斷時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1) 切斷一般在卡盤(pán)上進(jìn)行，如圖621所示。工件的切斷處應(yīng)距卡盤(pán)近些，避免在頂尖安裝的工件上切斷。 圖621 在卡盤(pán)上切斷2) 切斷刀刀尖必須與工件中心等高，否則切斷處將剩有凸臺(tái)，且刀頭也容易損壞（圖622）。圖622 切斷刀刀尖必須與工件中心等高3）切斷刀伸出刀架的長(zhǎng)度不要過(guò)長(zhǎng)，進(jìn)給要緩慢均勻。將切斷時(shí)，必須放慢進(jìn)給速度，以免刀頭折斷。4)

54、切斷鋼件時(shí)需要加切削液進(jìn)行冷卻潤(rùn)滑，切鑄鐵時(shí)一般不加切削液，但必要時(shí)可用煤油進(jìn)行冷卻潤(rùn)滑。 5) 兩頂尖工件切斷時(shí)，不能直接切到中心，以防車(chē)刀折斷，工件飛出。 6.4.3 車(chē)成型面    表面軸向剖面呈現(xiàn)曲線形特征的這些零件叫成型面。下面介紹三種加工成形面的方法。     (1) 樣板刀車(chē)成型面 圖6-23為車(chē)圓弧的樣板刀，用樣板刀車(chē)成型面，其加工精度主要靠刀具保證。但要注意由于切削時(shí)接觸面較大，切削抗力也大，易出現(xiàn)振動(dòng)和工件移位。為此切削力要小些，工件必須夾緊。   這種方法生產(chǎn)效率高，但刀具刃磨較困難，車(chē)削時(shí)容

55、易振動(dòng)。故只用于批量較大的生產(chǎn)中，車(chē)削剛性好，長(zhǎng)度較短且較簡(jiǎn)單的成形面。圖6-23 車(chē)圓弧的樣板刀    (2) 用靠模車(chē)成型面 下圖表示用靠模加工手柄的成形面2。此時(shí)刀架的橫向滑板已經(jīng)與絲杠脫開(kāi)，其前端的拉桿3上裝有滾柱5。當(dāng)大拖板縱向走刀時(shí)，滾柱5即在靠模4的曲線槽內(nèi)移動(dòng)，從而使車(chē)刀刀尖也隨著作曲線移動(dòng)，同時(shí)用小刀架控制切深，即可車(chē)出手柄的成形面。這種方法加工成形面，操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率較高，因此多用于成批生產(chǎn)。當(dāng)靠模4的槽為直槽時(shí)，將靠模4扳轉(zhuǎn)一定角度，即可用于車(chē)削錐度。  這種方法操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率較高，但需制造專(zhuān)用靠模，故只用于大批量生產(chǎn)中車(chē)削長(zhǎng)度較

56、大、形狀較為簡(jiǎn)單的成形面。    （3）手控制法車(chē)成形面 單件加工成形面時(shí)，通常采用雙手控制法車(chē)削成形面，即雙手同時(shí)搖動(dòng)小滑板手柄和中滑板手柄，并通過(guò)雙手協(xié)調(diào)的動(dòng)作，使刀尖走過(guò)的軌跡與所要求的成形面曲線相仿，如圖6-26所示。手控制法車(chē)球面請(qǐng)看  這種操作技術(shù)靈活、方便。不需要其它輔助工具，但需要較高的技術(shù)水平。多用于單件、小批生產(chǎn)。  圖626 用雙手控制縱、橫向進(jìn)給車(chē)成形面 ）安裝螺紋車(chē)刀時(shí)，車(chē)刀的刀尖角等于螺紋牙型角=60o，其前角o=0o才能保證工件螺紋的牙型角，否則牙型角將產(chǎn)生誤差。只有粗加工時(shí)或螺紋精度要求不高時(shí)，其前角可

57、取 o=5o20o。安裝螺紋車(chē)刀時(shí)刀尖對(duì)準(zhǔn)工件中心，并用樣板對(duì)刀，以保證刀尖角的角平分線與工件的軸線相垂直，車(chē)出的牙型角才不會(huì)偏斜。如圖6-36所示。 圖6-36 螺紋車(chē)刀幾何角度與用樣板對(duì)刀6.5 車(chē)圓錐面    將工件車(chē)削成圓錐表面的方法稱(chēng)為車(chē)圓錐。常用車(chē)削錐面的方法有寬刀法、轉(zhuǎn)動(dòng)小刀架法、靠模法、尾座偏移法等幾種。這里介紹寬刀法、轉(zhuǎn)動(dòng)小刀架法、尾座偏移法、靠模法。6.5.1寬刀法    車(chē)削較短的圓錐時(shí)，可以用寬刃刀直接車(chē)出，如圖6-29所示。其工作原理實(shí)質(zhì)上是屬于成型法，所以要求切削刃必須平直，切削刃與主軸軸線的夾角應(yīng)等于工件

58、圓錐半角/2。同時(shí)要求車(chē)床有較好的剛性，否則易引起振動(dòng)。當(dāng)工件的圓錐斜面長(zhǎng)度大于切削刃長(zhǎng)度時(shí)，可以用多次接刀方法加工，擔(dān)接刀處必須平整。6.5.2轉(zhuǎn)動(dòng)小刀架法    轉(zhuǎn)動(dòng)小刀架法請(qǐng)看  當(dāng)加工錐面不長(zhǎng)的工件時(shí)，可用轉(zhuǎn)動(dòng)小刀架法車(chē)削。車(chē)削時(shí)，將小滑板下面的轉(zhuǎn)盤(pán)上螺母松開(kāi)，把轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)至所需要的圓錐半角/2的刻線上，與基準(zhǔn)零線對(duì)齊，然后固定轉(zhuǎn)盤(pán)上的螺母，如果錐角不是整數(shù)，可在錐附近估計(jì)一個(gè)值，試車(chē)后逐步找正，如圖6-30所示。   圖6-30轉(zhuǎn)動(dòng)小滑板車(chē)圓錐 6.5.3 尾座偏移法尾座偏移法請(qǐng)看圖6-31 偏移位座法車(chē)削圓錐 

59、60;  當(dāng)車(chē)削錐度小，錐形部分較長(zhǎng)的圓錐面時(shí)，可以用偏移尾座的方法,此方法可以自動(dòng)走刀，缺點(diǎn)是不能車(chē)削整圓錐和內(nèi)錐體，以及錐度較大的工件。將尾座上滑板橫向偏移一個(gè)距離S，使偏位后兩頂尖連線與原來(lái)兩頂尖中心線相交一個(gè)/2角度，尾座的偏向取決于工件大小頭在兩頂尖間的加工位置。尾座的偏移量與工件的總長(zhǎng)有關(guān)，如圖6-31所示，尾座偏移量可用下列公式計(jì)算：式中 S尾座偏移量；         L 件錐體部分長(zhǎng)度；         L0

60、工件總長(zhǎng)度；         D、d錐體大頭直徑和錐體小頭直徑。   床尾的偏移方向，由工件的錐體方向決定。當(dāng)工件的小端靠近床尾處，床尾應(yīng)向里移動(dòng)，反之，床尾應(yīng)向外移動(dòng)。.5.4 靠模法  如圖632所示，靠模板裝置是車(chē)床加工圓錐面的附件。對(duì)于較長(zhǎng)的外圓錐和圓錐孔，當(dāng)其精度要求較高而批量又較大時(shí)常采用這種方法。圖6-32 用靠模板車(chē)削圓錐面    車(chē)圓錐體的質(zhì)量分析：1.錐度不準(zhǔn)確  原因時(shí)計(jì)算上的誤差；小拖板轉(zhuǎn)動(dòng)角度和床尾偏移量偏移不精確；或者是車(chē)刀、拖

61、板、床尾沒(méi)有固定好，在車(chē)削中移動(dòng)而造成。甚至因?yàn)楣ぜ谋砻娲植诙忍?，量?guī)或工件上有毛刺或沒(méi)有擦干凈，而造成檢驗(yàn)和測(cè)量的誤差。2.錐度準(zhǔn)確而尺寸不準(zhǔn)確  原因是粗心大意，測(cè)量不及時(shí)不仔細(xì)，進(jìn)刀量控制不好，尤其是最后一刀沒(méi)有掌握號(hào)進(jìn)刀量而造成誤差。3.圓錐母線不直  圓錐母線不直是指錐面不是直線，錐面上產(chǎn)生凹凸現(xiàn)象或是中間低、兩頭高。主要原因是車(chē)刀安裝沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)中心。4.表面粗糙度不合要求  配合錐面一般精度要求較高，表面粗糙度不高，往往會(huì)造成廢品，因此一定要注意。造成表面粗糙度差的原因是切削用量選擇不當(dāng)，車(chē)刀磨損或刃磨角度不對(duì)。沒(méi)有進(jìn)行表面拋光或者拋光余量不夠。用小