車工工藝與技能訓練第1章課件

1、車工工藝與技能訓練第1章 車床基礎(chǔ)知識 2010年3月25 七月 2022 目錄1.1車削概述1.2車床概述1.3安全文明生產(chǎn)車床基礎(chǔ)知識25 七月 2022 1.1 車削概述1.1.1 車削工藝范圍1.1.2 車削加工特點1.1.3 車削加工精度及表面粗糙度1.1.4 切削用量1.1.5 切削運動1.1.6 車床傳動系統(tǒng)1.1.7 切削液25 七月 2022 車削外圓和端面，切斷，切槽，鉆孔，鉸孔，鏜孔。 車削各種螺紋和滾花。 車削內(nèi)外圓錐面。 車削各種特殊型面以及彈簧盤繞等。 在車床上配置各種附件和夾具，還可進行磨削、研磨、 拋光以及各種特殊零件的外圓、內(nèi)孔等加工。 可實現(xiàn)細長軸、曲軸、蝸

2、桿等特殊零件的加工。1.1.1車削工藝范圍25 七月 202225 七月 2022適應范圍廣 容易保證零件各加工表面位置精度 生產(chǎn)率較高尺寸精度是指加工表面本身尺寸(如圓柱面的直徑)和表面間尺寸(如孔間距離等)的精確程度。尺寸精度的高低用尺寸公差的大小來表示。1.1.2車削加工特點1.1.3車削加工精度及表面粗糙度尺寸精度車削加工精度25 七月 2022位置精度是指零件加工后的表面、軸線或?qū)ΨQ平面之間的實際位置與理想位置接近的程度。如平行度、垂直度、同軸度、對稱度等。形狀精度位置精度形狀精度是指零件加工后的表面與理想表面在形狀上相接近的程度。如直線度、圓度、圓柱度、平面度等。25 七月 202

3、2 在車削加工中，由于切削、塑性變形、振動和摩擦等原因，會使加工表面產(chǎn)生微小的峰谷。這些微小峰谷的高低程度和間距狀況稱為表面粗糙度。表面粗糙度對零件的耐磨性、抗腐蝕性和配合性質(zhì)等有很大影響，它直接影響機器的使用性能和壽命。國家標準GB/T 10312009規(guī)定了評定表面粗糙度的參數(shù)及其數(shù)值。常用的評定表面粗糙度的參數(shù)是輪廓的算術(shù)平均偏差。車削表面粗糙度25 七月 2022 切削速度的計算公式為式中，為切削速度（m/min）；D為工件待加工表面直徑。 （1-1）切削速度1.1.4切削用量切削用量三要素 (a) 縱向進給 (b) 橫向進給圖1-2 車床的切削用量25 七月 2022例1-1 在CA

4、6140型車床上車削直徑為50 mm的外圓，根據(jù)工件材料、刀具材料和加工要求等因素選用的切削速度為95 m/min，求車床主軸轉(zhuǎn)速。解 根據(jù)式（1-1），可得因為在CA6140型車床銘牌上無605 r/min這擋速度，應選取銘牌上與計算值接近的轉(zhuǎn)速，故取560 r/min。25 七月 2022在圖1-2中，進給量f是指工件每轉(zhuǎn)一圈，車刀沿進給方向移動的距離，它是衡量進給運動大小的參數(shù)，單位為mm/r。進給方向有縱向和橫向兩種：車刀沿車床床身導軌縱向的運動是縱向進給，車刀沿垂直車床床身導軌縱向的運動是橫向進給。在圖1-2中，車內(nèi)、外圓及端面時，背吃刀量 是指工件已加工表面和待加工表面間的垂直距離

5、，單位為mm。背吃刀量的計算公式為：進給量背吃刀量25 七月 2022式中， 為背吃刀量(mm)； 為工件待加工表面的直徑(mm)； 為工件已加工表面的直徑(mm)。 鉆孔時，背吃刀量等于鉆頭直徑的一半，如圖1-3所示。切斷和車溝槽時，背吃刀量等于切斷刀（或切槽刀）的刀頭寬度，如圖1-4所示。 圖1-3鉆孔時的背吃刀量 圖1-4切斷和車溝槽時的背吃刀量25 七月 2022 粗加工的背吃刀量應根據(jù)工件的加工余量確定，盡量用一次走刀就切除全部加工余量。當加工余量過大、機床功率不足、工藝系統(tǒng)剛度較低、刀具強度不夠以及斷續(xù)切削或沖擊振動較大時，可分幾次走刀。 切削表層有硬皮的鑄、鍛件，應盡量使切削深度

6、大于硬皮層的厚度，以保護刀尖。半精加工和精加工的加工余量一般較小，可一次切除。有時為了保證工件的加工質(zhì)量，也可二次走刀。多次走刀時，第一次走刀的背吃刀量取得比較大，一般為總加工余量的2/33/4。背吃刀量的選擇切削用量的選擇25 七月 2022 粗加工時，進給量的選擇主要受切削力的限制。在工藝系統(tǒng)的剛度和強度良好的情況下，可選用較大的進給量。半精加工和精加工時，由于進給量對工件的已加工表面粗糙度值影響很大，因此進給量一般取得較小。 通常按照工件加工表面粗糙度值的要求，根據(jù)工件材料、刀尖圓弧半徑、切削速度等條件來選擇合理的進給量。當切削速度較高，刀尖圓弧半徑較大，或刀具磨有修光刃時，可以選擇較大

7、的進給量，以提高生產(chǎn)率。進給量的參考值也可以在切削用量手冊中查到。進給量的選擇25 七月 2022 在背吃刀量和進給量選定以后，可在保證刀具合理壽命的條件下，確定合適的切削速度。粗加工時，背吃刀量和進給量都較大，切削速度受刀具壽命和機床功率的限制，一般取值較低；精加工時，背吃刀量和進給量都取得較小，切削速度主要受工件加工質(zhì)量和刀具壽命的限制，一般取值較高。 選擇切削速度時，還應考慮工件材料的切削加工性等因素。例如，加工合金鋼、高錳鋼、不銹鋼、鑄鐵等的切削速度應比加工普通中碳鋼的切削速度低20%30%；加工有色金屬時，則應提高13倍。在斷續(xù)切削和加工大件、細長件、薄壁件時，應選用較低的切削速度。

8、切削速度的參考值可以在切削用量手冊中查到。切削速度的選擇25 七月 2022車削鑄鐵時，因其表面硬度高，在內(nèi)部又多含有氣孔及夾渣，切屑呈碎粒狀，切削力對車刀具有沖擊性，所以應采取較大的背吃刀量和較小的切削速度。在使用硬質(zhì)合金車刀時，由于硬質(zhì)合金的熱硬性較高速鋼好，因此可采取比高速鋼車刀更高的切削速度。車削管料、細長工件和薄壁工件時，因其剛度差，受力后易變形或發(fā)生振動，所以切削用量應適當小一些。在機床刀具工件系統(tǒng)剛度差的情況下，應選用較小的切削用量。另外，由于在車削加工中會遇到各種復雜情況，因此，在選擇切削用量時還需注意以下幾點：25 七月 2022 刀具與工件之間的相對運動稱為切削運動，切削運

9、動可分為主運動和進給運動。 主運動使刀具與工件之間產(chǎn)生主要的相對運動，主運動的特點是速度最高，消耗功率最大。主運動的運動形式可以是旋轉(zhuǎn)運動，也可以是直線運動；主運動可以由工件完成，也可以由刀具完成。車削時，主運動是工件的回轉(zhuǎn)運動，如圖1-5所示。主運動1.1.5切削運動進給運動 進給運動使刀具與工件之間產(chǎn)生附加的相對運動，進給運動將使被切金屬層不斷地投入切削，以加工出具有所需幾何特征的已加工表面。在圖1-5中，車削外圓時的進給運動是刀具的縱向運動，車削端面時的進給運動是刀具的橫向運動。25 七月 2022主運動和進給運動合成 當主運動和進給運動同時進行時，切削刃上某一點相對于工件的運動為合成運

10、動，常用合成速度向量 來表示，如圖1-6所示。圖1-5 主運動和進給運動 圖1-6 合成運動 25 七月 2022 車床的傳動系統(tǒng)由主運動傳動系統(tǒng)和進給運動傳動系統(tǒng)兩部分組成，如圖1-7所示為C6132型車床的傳動系統(tǒng)簡圖。1.1.6車床傳動系統(tǒng)圖1-7 C6132型車床傳動系統(tǒng)簡圖25 七月 2022 主運動從電動機經(jīng)變速箱、帶輪和主軸箱使主軸旋轉(zhuǎn)，稱為主運動傳動系統(tǒng)。C6132型車床的主軸共有12種不同的轉(zhuǎn)速。另外，通過電動機的反轉(zhuǎn)，主軸還有與正轉(zhuǎn)相對應的12種反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。 主軸的轉(zhuǎn)動經(jīng)進給箱和溜板箱使刀架移動，稱為進給運動傳動系統(tǒng)。車刀的進給速度是與主軸的轉(zhuǎn)速相配合的，主軸轉(zhuǎn)速一定，通過進

11、給箱的變速機構(gòu)可使光杠獲得不同的轉(zhuǎn)速，再通過溜板箱使車刀獲得不同的縱向或橫向進給；也可使絲杠獲得不同的轉(zhuǎn)速，加工出不同螺距的螺紋。另外，調(diào)節(jié)正反走刀手柄可獲得正向進給量和反向進給量。進給運動傳動系統(tǒng)主運動傳動系統(tǒng)25 七月 2022 切削時，用來降低切削溫度并減少刀具與工件之間摩擦的液體稱為切削液，又稱為冷卻潤滑液。 冷卻作用 潤滑作用 清洗作用 防銹作用1.1.7切削液切削液的作用25 七月 2022油性添加劑極壓添加劑表面活性劑防銹添加劑切削液添加劑 為改善切削液的各種性能，常在其中加入添加劑。切削液的種類水溶性切削液 ：合成切削液 、乳化液 、化學合成液 、量離子型切削液。切削油：它是由

12、礦物質(zhì)和少量添加劑組成的。因為其潤滑效果較好，而冷卻效果較差，一般用于中、低速等切削的精加工程序。切削液添加劑25 七月 2022切削液使用方法 切削液的使用方法有澆注法、噴霧冷卻法、高壓內(nèi)冷卻法。切削液使用時的注意事項為了使切削液發(fā)揮應有的作用，在使用時必須注意以下幾點：乳化油必須用水稀釋后才能使用，一般應加入1520倍的水。切削液必須澆在切屑形成區(qū)和刀頭上。注意切削液的流量。流量太少，冷卻作用不大；斷續(xù)使用，會使硬質(zhì)合金刀片碎裂。粗加工脆性材料（如鑄鐵、銅和銅合金等）時，不需加切削液。25 七月 2022 普通車床的種類很多，但其組成卻大同小異，現(xiàn)在以C6132型臥式車床為例來介紹其組成及

13、各組成部分的作用，如圖1-8所示。 1.2 車床概述1.2.1車床種類圖1-8 臥式車床25 七月 2022(a)單柱立式車床 (b)雙柱立式車床圖1-9 立式車床25 七月 2022圖1-10 轉(zhuǎn)塔車床圖1-11 馬鞍車床 圖1-12 落地車床25 七月 2022 普通車床的種類很多，但其組成卻大同小異，現(xiàn)在以C6132型臥式車床為例來介紹其組成及各組成部分的作用，如圖1-13所示。1.2.2車床的組成及其作用25 七月 2022床身 主軸的變速主要通過變速箱完成。變速箱內(nèi)有變速齒輪，通過改變變速箱上的主運動變速手柄1的位置可以改變主軸的轉(zhuǎn)速。變速箱遠離主軸可減少由變速箱的振動和發(fā)熱對主軸產(chǎn)

14、生的影響。 主軸箱內(nèi)裝有主軸和主軸的變速機構(gòu)，主軸變速機構(gòu)可使主軸獲得多種轉(zhuǎn)速。主軸是空心結(jié)構(gòu)，以便穿過長棒料進行安裝。主軸前端的內(nèi)錐面用來安裝頂尖，外錐面可安裝卡盤等。變速箱主軸箱 床身用以連接機床各主要部件，并保證各部件間有正確的相對位置。床身上的導軌用以引導刀架和尾座相對主軸正確移動。25 七月 2022 進給箱是傳遞進給運動并改變進給速度的變速機構(gòu)。傳入進給箱的運動，通過進給箱的變速齒輪可使光杠和絲杠獲得不同的轉(zhuǎn)速，以得到加工所需的進給量或螺距。進給箱溜板箱 溜板箱是進給運動的操縱機構(gòu)。溜板箱與床鞍（俗稱大滑板）在一起，將光杠的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)檐嚨兜臋M向或縱向移動，用以車削端面或外圓；將絲

15、杠的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)檐嚨兜目v向移動，用以車削螺紋。溜板箱內(nèi)設(shè)有互鎖機構(gòu)，使光杠、絲杠兩者不能同時使用。刀架尾座 刀架用來裝夾車刀并使其做縱向、橫向和斜向運動。 尾座套筒內(nèi)裝入頂尖用來支撐長軸類零件的另一端，也可裝上鉆頭、鉸刀等刀具，進行鉆孔鉸孔等加工。25 七月 2022（1）操作前要戴好防護用品，工作時要穿工作服或緊身衣服，袖口要扎緊。要戴工作帽，女工的頭發(fā)應塞入帽子里。夏季禁止穿裙子、短褲和涼鞋操作。操作時嚴禁戴手套。（2）工作時，頭不能離工件太近，以防止切屑飛進眼睛。加工中，吃刀不可過大，在高速切削或因切屑細而飛散時，必須戴上保護鏡。（3）工作時必須集中精力，注意手、身體和衣服不能靠近正在旋轉(zhuǎn)的機件，如工件、皮帶輪、齒輪等，更不能在這些地方打鬧。（4）工件和車刀必須裝夾牢固，否則會飛出傷人。（5）凡裝卸工件、更換刀具、測量加工表面以及變換速度時，必須先停車。停車時，不可用手去剎住轉(zhuǎn)動的卡盤。1.3 安全文明生產(chǎn) 對于車間而言，安全生產(chǎn)非常重要。車工必須嚴格遵守安全操作規(guī)程，要求做到以下幾個方面：25 七月 2022（6）工件或卡盤太重