第四章 車削加工ppt課件

1、第四章 車削加工,教學(xué)目的要求： 了解車削加工的基本知識(shí)；掌握車床的主要結(jié)構(gòu)；通過(guò) 對(duì)CA6140車床的分析，掌握機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)的分析方法；掌握 車削加工方法；車削夾具的類型與設(shè)計(jì)；了解數(shù)控車床。 主要教學(xué)內(nèi)容： 1、車削加工概述 2、車床的主要類型和組成 3、CA6140型普通臥式車床的結(jié)構(gòu) 4、車削夾具 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 1、CA6140型車床的傳動(dòng)系統(tǒng)分析 2、CA6140型車床的主要結(jié)構(gòu) 教 具： 現(xiàn)場(chǎng)參觀CA6140、CK6140車床,4.1 車削加工概述,1、概述 車削加工是機(jī)械加工方法中應(yīng)用最為廣泛的方法之一，是 加工軸類、盤類零件的主要方法。應(yīng)用車削加工方法可以加工 各種回轉(zhuǎn)體內(nèi)

2、外表面。如內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形回轉(zhuǎn)面等。 如圖4-1；還可以利用特殊裝置加工非圓表面。在機(jī)械制造中， 車床占機(jī)床的總數(shù)的20%-35%，因此車削加工占有重要地位。 2、車床的運(yùn)動(dòng)： 視頻 主運(yùn)動(dòng)：工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：刀具的直線運(yùn)動(dòng) 3、車削加工精度： 一般為IT8IT7，表面粗糙度為6.31.6m。精車時(shí)可達(dá) IT6IT5，表面粗糙度可達(dá)0.40.1m。車削的生產(chǎn)率較高， 切削過(guò)程比較平穩(wěn)，刀具較簡(jiǎn)單。如表4-1 4、車削工藝系統(tǒng)： 車床、車刀、車削夾具、工件組成。,4.2 車 床,一、車床的主要類型和組成 1、車床的類型 臥式車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床、 仿形車床、 自動(dòng)車床和半自動(dòng)

3、車床、專門化車床。視頻2 2、車床的組成 視頻1 主軸箱：內(nèi)裝主傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)。 床鞍和刀架：內(nèi)裝進(jìn)給系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)刀架作直線運(yùn)動(dòng)。 尾座：可沿導(dǎo)軌縱向移動(dòng)； 進(jìn)給箱：內(nèi)有進(jìn)給系統(tǒng)，可用控制光杠或絲杠實(shí)現(xiàn)進(jìn)給。 溜板箱：與拖板相連，實(shí)現(xiàn)縱橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 床身：機(jī)床的基準(zhǔn)件，起連接作用。,二、CA6140型普通臥式車床 CA6140型普通車床通用性強(qiáng)，可以加工軸類、盤套類零件車 削米制、英制、模數(shù)、徑節(jié)4種標(biāo)準(zhǔn)螺紋和精密、非標(biāo)準(zhǔn)螺紋；可 完成鉆、擴(kuò)、鉸孔加工。 1、機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng) 機(jī)床傳動(dòng)流程分為：主運(yùn)動(dòng)；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；如圖4-3，如圖4-3.1 （1） 主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)路線 視頻 1）首、末端件： 電

4、機(jī) 主軸 2）主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)路線表達(dá)式： 如圖4-4 所示 3）計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)級(jí)數(shù)： 正轉(zhuǎn)級(jí)數(shù)=23（221）+ 231=24級(jí) 如圖 反轉(zhuǎn)級(jí)數(shù)=3（2211）+31=12級(jí) 4）運(yùn)動(dòng)平衡： n主=1450 u-u-u-,（2）螺紋車削傳動(dòng)鏈 視頻 1）首末端件： 主軸 刀架 2）傳動(dòng)路線表達(dá)式：如圖4-4 3）螺距、導(dǎo)程的換算關(guān)系如表4-2 3）運(yùn)動(dòng)平衡式： 車削螺紋時(shí)，主軸與刀架之間必須保持嚴(yán)格的傳動(dòng)比關(guān)系 即主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架應(yīng)均勻地移動(dòng)一個(gè)螺紋導(dǎo)程。其運(yùn)動(dòng)平 衡式為： 1主軸xP絲杠=P螺紋 如flash 在十三軸與十四軸之間有8種基本傳動(dòng)比： 1=26/28=6.5/7 2=28/28=7/7

5、 3=32/28=8/7 4=36/28=9/7 5=19/14=9.5/7 6=20/14=10/7 7=22/14=11/7 8=24/14=12/7 在十五與十七軸之間有4種倍數(shù)傳動(dòng)比：,、加工米制螺紋： 、加工模數(shù)螺紋： 、加工英制螺紋： 、加工徑節(jié)螺紋： 1主軸7ku基/u倍=DP,加工精密與非標(biāo)準(zhǔn)螺紋 在加工非標(biāo)準(zhǔn)螺紋和精密螺紋時(shí)，可將M3、M4、M5全部 嚙合，主軸的運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)掛輪后，由軸、十四軸、十七軸直 接到絲杠，被加工螺紋的導(dǎo)程通過(guò)調(diào)整掛輪的傳動(dòng)比來(lái)實(shí) 現(xiàn)，這時(shí)，傳動(dòng)路線縮短，傳動(dòng)誤差減小，螺紋精度可以得 到較大的提高。其運(yùn)動(dòng)平衡式為： 1主軸U掛12=P （3）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)

6、鏈 在普通車削機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)，為避免絲杠過(guò)快磨損，刀具的 進(jìn)給是通過(guò)光杠傳動(dòng)。M5脫開，將十七的運(yùn)動(dòng)傳到十九軸。 其傳動(dòng)路線如圖4-5。,2、機(jī)床主要結(jié)構(gòu) （1）主軸箱與主軸部件：視頻（如圖4-6） a、在軸上采用卸荷式帶輪，目的是減小軸的彎曲變形， 提高傳動(dòng)精度；如圖4-7 b、利用軸上的雙向片式摩擦離合器（仿真）與軸上的 鋼帶制動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)主軸的起、停、制動(dòng)、換向的控制。如圖4-8。 c、主軸前端采用P5級(jí)精度的雙列圓柱滾子軸承；后端采用 推力軸承和角接觸球軸承組合，確保承受軸向和徑向力。圖4-9 如圖4-10 d、通過(guò)軸承內(nèi)環(huán)與主軸在軸向的相對(duì)移動(dòng)使內(nèi)環(huán)產(chǎn)生彈性 變形，以調(diào)整軸承的徑向間隙。

7、e、主軸為一空心多階梯軸，內(nèi)孔用來(lái)通過(guò)棒料或卸頂尖， 也可用來(lái)通過(guò)氣、電、液夾緊機(jī)構(gòu)。 f、主軸的前端孔為莫氏6號(hào)錐孔，用以安裝頂尖或心軸。 前端短錐法蘭用于安裝卡盤。,（2）床身及導(dǎo)軌 床身是機(jī)床的基礎(chǔ)件，要求工藝性好，還要有足夠的強(qiáng)度 且剛性好，采用鑄鐵件。如圖4-12 （3）操縱機(jī)構(gòu)：如下圖：起、停轉(zhuǎn)，可實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。 （仿真）,4）變速操縱機(jī)構(gòu) 集中操縱機(jī)構(gòu)，分別操縱軸上的雙聯(lián)滑移齒輪和軸上 的三聯(lián)滑移齒輪(仿真圖1/圖2。） 5）溜板箱 功用：將進(jìn)給運(yùn)動(dòng)或快速移動(dòng) 由進(jìn)給箱或快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)傳給溜 板和刀架， 使刀架實(shí)現(xiàn)，縱、橫向 和正、反向機(jī)動(dòng)走刀或快速移動(dòng)。 開合螺母合上，與絲杠相嚙

8、合，實(shí) 現(xiàn)加工螺紋的進(jìn)給反之，開合螺母 分開，實(shí)現(xiàn)縱向、橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給或 快速移動(dòng)?？v、橫向操縱機(jī)構(gòu) 6）安全離合器 作用:機(jī)床過(guò)載或發(fā)生事故時(shí)，為防止機(jī)床損壞而自動(dòng)斷開， 起安全保護(hù)作用。當(dāng)載荷消失后，可自動(dòng)恢復(fù)正常工作。 (動(dòng)畫),圖 開合螺母機(jī)構(gòu)(CA6140) 6手柄 7軸 24支承套 25下半螺母 26上半螺母 27圓銷 28槽盤,三、AD25型數(shù)控車床 1、性能簡(jiǎn)介： 該機(jī)床車削直徑是360mm，最大長(zhǎng)度530mm、主軸轉(zhuǎn)速35 至3500r/min無(wú)級(jí)變速，刀塔有10把刀具。 2、主要機(jī)械結(jié)構(gòu)： （1）主軸箱：傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化，前后采用高精度角接觸球軸承 與雙列圓柱滾子軸承組合使用，主

9、軸箱采用封閉式強(qiáng)制潤(rùn)滑。 （2）床身部件：采用了45傾斜式鑄鐵床身，有利于排屑。 （3）電動(dòng)刀架：它是車床的主要部件之一，它可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 換刀，其換刀的動(dòng)作松開分度預(yù)定位精定位夾緊。 （4）后拖板：刀架安裝在后拖板上，由后拖板帶動(dòng)，作Z向和 X向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，由于后拖板安裝在斜上方，加工時(shí)橫向切削抗力 與刀架拖板的自重力抵消，減小了橫向進(jìn)給的伺服電機(jī)的負(fù)荷 有利于保持機(jī)床的精度。,4.3 車刀 車刀是金屬加工切削中應(yīng)用最廣的刀具，其性能取決于刀 具的材料、結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)。刀具性能的優(yōu)劣對(duì)車削加工的質(zhì) 量、生產(chǎn)率有決定性的影響 1、車刀分類 （1）按車刀結(jié)構(gòu)分： 整體車刀、焊接車刀、機(jī)夾車刀、可轉(zhuǎn)位

10、車刀 （2）按刀具材料分： 高速鋼車刀、硬質(zhì)合金車刀、陶瓷車刀、金剛石車刀 （3）按用途分： 外圓車刀、端面車刀、切斷刀、螺紋車刀等如圖4-13。 2、整體式高速鋼車刀 刃磨方便、可以刃磨得很鋒利，成形容易，尤其適宜于刃 磨各種刃形的成形車刀，適宜于低速精車。,3、硬質(zhì)合金焊接式車刀 其優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造刃磨方便，刀具剛度好，抗振性 能強(qiáng)，適用靈活。其缺點(diǎn)是切削性能受工人的刃磨技術(shù)水平和 焊接質(zhì)量的影響，刀桿不能重復(fù)利用。 4、可轉(zhuǎn)位車刀 （1）特點(diǎn)：刀具幾何參數(shù)由刀片和刀片槽保證，不需要刃 磨，切削性能穩(wěn)定，適用于批量生產(chǎn)和數(shù)控車床使用。 （2）刀片形狀：見(jiàn)表4-3 （3）可轉(zhuǎn)位車刀的結(jié)

11、構(gòu)如圖4-14 5、成形車刀 是加工回轉(zhuǎn)體成形表面的專用刀具。其刃形根據(jù)零件表面 的廓形進(jìn)行設(shè)計(jì)。工件的廓形取決于刀刃的形狀，質(zhì)量穩(wěn)定， 不受工人技術(shù)水平的影響。常見(jiàn)類型有：平體、圓體、棱體、 切向成形車刀如圖4-15。,4.4 車削夾具 車床夾具是用于保證被加工零件在車床上與刀具之間相對(duì) 正確位置的專用工藝裝備。 一、車削夾具的分類與用途 視頻 分類：通用夾具、專用夾具、組合夾具 通用夾具有：三爪、四爪卡盤、頂尖、中心架、雞心夾等 用途：保證被加工工件與刀具之間相對(duì)正確位置。 二、典型車削夾具 1.組成:夾具體、定位元件、夾緊裝置和輔助裝置。 2.典型車削夾具 視頻 定心式夾具：一般適用于回

12、轉(zhuǎn)體表面定位的零件。 角鐵式夾具：非回轉(zhuǎn)體零件的加工如殼體、支座等如圖4-16 自動(dòng)車削夾具：常見(jiàn)氣動(dòng)、液壓卡盤等如圖4-17 組合夾具：如圖4-18 3.車削夾具的技術(shù)要求 定位元件表面對(duì)夾具回轉(zhuǎn)軸線或找正圓環(huán)面的圓跳動(dòng)； 定位零件表面對(duì)頂尖或者錐柄軸線的圓跳動(dòng)； 定位元件表面對(duì)夾具安裝基面的垂直度或者平行度； 定位元件表面間的垂直度或平行度； 定位元件的軸線相對(duì)夾具軸線的對(duì)稱度；,習(xí)題與思考題： 1、簡(jiǎn)述普通車床的組成，各部分的作用是什么？ 2、在CA6140型車床上車削導(dǎo)程P=16mm的米制螺紋 時(shí)，寫出其傳動(dòng)路線，并計(jì)算主運(yùn)動(dòng)的最高和最低轉(zhuǎn)速？ 3、車削夾具的類型與組成？ 4、設(shè)計(jì)車削

13、夾具時(shí)應(yīng)注意哪些技術(shù)要求？,表4.1 車削加工的主要精度技術(shù)指標(biāo),進(jìn)給箱,床腿,圖4-3 機(jī)床傳動(dòng)流程圖,圖4-4 主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈,圖4.3 CA6140主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈轉(zhuǎn)速圖,圖4-4 加工螺紋的傳動(dòng)路線,主軸至車螺紋路徑 （刀架向左移動(dòng)）,圖4-5 普通機(jī)動(dòng)進(jìn)給路線,表4-2 螺距、導(dǎo)程換算關(guān)系,圖4-6 CA6140主軸箱展開圖,圖4-7 卸荷套結(jié)構(gòu)示意圖,卸荷路徑： F徑向(皮帶輪2）-螺釘花鍵套1深溝球軸承法蘭3箱體4,1-花鍵套,2-皮帶輪,3-法蘭,4-箱體,1-撥叉；2-曲柄；3-凸輪；4-軸；5-杠桿；6-撥叉,操縱機(jī)構(gòu)（、軸上的滑移齒輪）,CA6140 （溜板箱 ）縱、橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給操縱機(jī)構(gòu) 1、6手柄 2、21銷軸 3手柄座 4、9球頭銷 5、7、23軸 8彈簧銷 10、15撥叉軸11、20杠桿 12連桿 13、22凸輪 14、18、19圓銷 16、17撥叉,縱、橫向操縱機(jī)構(gòu),圖 安全離合器