金屬工藝學(xué) 第3版 課件 26 切削加工基礎(chǔ)知識

金屬工藝學(xué)單元九

切削加工基礎(chǔ)知識模塊四

金屬切削機(jī)床的分類和編號●金屬切削機(jī)床簡稱為機(jī)床，是用切削刀具對工件進(jìn)行切削加工的機(jī)器。一、金屬切削機(jī)床的分類金屬切削機(jī)床按其工作原理可劃分為:車床、鉆床、鏜床、刨插床、銑床、磨床、拉床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、鋸床和其它機(jī)床。二、金屬切削機(jī)床型號的編制方法●金屬切削機(jī)床的型號是用來表示機(jī)床的類別、主要參數(shù)和主要特征的代號。金屬切削機(jī)床的型號由大寫漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字組成。。1．金屬切削機(jī)床的類代號機(jī)床型號的第一個字母表示機(jī)床的類，并按名稱的漢語拼音的第一個大寫字母表示。

表9-1機(jī)床的類和分類代號2．金屬切削機(jī)床的特性代號金屬切削機(jī)床的特性代號包括通用特性和結(jié)構(gòu)特性，也用漢語拼音字母表示。結(jié)構(gòu)特性代號是為了區(qū)別主參數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的機(jī)床，如CA6140和C6140是結(jié)構(gòu)有區(qū)別而主參數(shù)相同的普通車床。

表9-2機(jī)床的通用特性代號通用特性高精度精密自動半自動數(shù)控加工中心自動換刀仿形輕型加重型簡式或經(jīng)濟(jì)型柔性加工單元數(shù)顯高速萬能代號GMZBKHFQCJRXSW讀音高密自半控?fù)Q仿輕重簡柔顯速萬3．金屬切削機(jī)床的組、系代號每類機(jī)床按其用途、性能、結(jié)構(gòu)相近或有派生關(guān)系，分為10個組，每個組又分10個系列。在機(jī)床型號中，跟在字母后面的兩個數(shù)字分別表示機(jī)床的組和系。4．金屬切削機(jī)床的主參數(shù)機(jī)床的主參數(shù)表示機(jī)床規(guī)格的大小和工作能力。在機(jī)床型號中，表示機(jī)床組和系的兩個數(shù)字后面的數(shù)字表示機(jī)床的主參數(shù)或主參數(shù)的折算值。5．金屬切削機(jī)床的重大改進(jìn)規(guī)格相同的機(jī)床，經(jīng)改進(jìn)設(shè)計(jì)，其性能和結(jié)構(gòu)有了重大改進(jìn)后，按改進(jìn)設(shè)計(jì)的次序，分別用漢語拼音字母“A、B、C…”表示，并寫在機(jī)床型號的末尾。模塊五車床及車削加工車床種類有：臥式車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床、自動和半自動車床等。一、車床的功能和運(yùn)動車床的基本功能是加工外圓柱面，如各類軸、圓盤、套筒等。車削時工件旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動，車刀縱向移動和橫向移動為進(jìn)給運(yùn)動。二、臥式車床組成臥式車床主要由左右床腳、床身、主軸箱、交換齒輪箱、進(jìn)給箱、光杠、絲杠、溜板箱、刀架和尾座等部分構(gòu)成。

三、臥式車床傳動系統(tǒng)簡介圖9-12所示是C6140型臥式車床的傳動系統(tǒng)圖。主運(yùn)動由電動機(jī)（1450r/min）開始經(jīng)過皮帶傳遞到主軸箱內(nèi)，通過改變操作手柄的位置，使主軸箱不同的齒輪進(jìn)行嚙合，可使主軸獲得24種正轉(zhuǎn)速度和12種反轉(zhuǎn)速度。進(jìn)給運(yùn)動是由主軸箱把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動輸出到交換齒輪箱，再通過進(jìn)給箱變速后由絲杠或光杠驅(qū)動滑板箱，然后由溜板箱將運(yùn)動傳給刀架，最終實(shí)現(xiàn)刀架的縱向進(jìn)給、橫向進(jìn)給及車螺紋運(yùn)動。四、車床附件及工件安裝●機(jī)床附件是指隨機(jī)床一道供應(yīng)的附加裝置，如各種通用機(jī)床的夾具、靠模裝置及分度頭等。常用的臥式車床附件有卡盤、花盤、頂尖（死頂尖和活頂尖）、撥盤、雞心夾頭、中心架、跟刀架和心軸等。1．卡盤卡盤分三爪自定心卡盤和四爪單動卡盤。2．花盤花盤對于一些形狀不規(guī)則的工件，不能使用三爪自定心卡盤和四爪單動卡盤裝夾時，可使用花盤進(jìn)行裝夾。3．頂尖、撥盤和雞心夾頭通用頂尖按結(jié)構(gòu)可分為死頂尖和活頂尖；按安裝位置可分為前頂尖（安裝在主軸錐孔內(nèi)）和后頂尖（安裝在尾座錐孔內(nèi)）。前頂尖總是死頂尖，后頂尖可以是死頂尖，也可以是活頂尖。撥盤與雞心夾頭的作用是當(dāng)工件用兩頂尖裝夾時帶動工件旋轉(zhuǎn)。撥盤靠其上的螺紋旋裝在車床的主軸上，帶動雞心夾頭旋轉(zhuǎn)，雞心夾頭則依靠其上的緊固螺釘檸緊在工件上，并帶動工件一起旋轉(zhuǎn)。4．中心架與跟刀架中心架固定在車床導(dǎo)軌上，由上下兩部分組成。上半部可以翻轉(zhuǎn)，以便裝入工件。中心架內(nèi)有三個可以調(diào)節(jié)的徑向支爪（一般是銅質(zhì)的）。跟刀架固定在床鞍（大拖板）上，并隨床鞍一起移動。跟刀架有兩個支爪，車刀裝在這兩個支爪的對面稍微靠前的位置，并依靠背向力及工件自重作用使工件緊靠在兩個支爪上。5．心軸常用的心軸有錐度心軸、圓柱體心軸和可脹心軸等。五、車削●車削是利用工件的旋轉(zhuǎn)和刀具相對于工件的移動來加工工件的一種切削加工方法。車削分為粗車、半精車、精車和精細(xì)車。粗車屬于低精度車削加工，其目的主要是迅速地切去毛坯的硬皮和大部分加工余量。粗車加工精度是IT13～I(xiàn)T11，表面粗糙度為Ra50～12.5μm。半精車是在粗車基礎(chǔ)上進(jìn)行的，其目的是切除粗加工后留下的誤差，使工件達(dá)到一定精度要求，并為精車作準(zhǔn)備。半精車加工精度是IT10～I(xiàn)T9，表面粗糙度是Ra6.3～3.2μm。精車是在半精車基礎(chǔ)上進(jìn)行的，其目的是滿足工件的加工精度。精車時一般取較高的切削速度和較小的進(jìn)給量與背吃刀量。精車的加工精度是IT8～I(xiàn)T7，表面粗糙度為Ra1.6～0.8μm。精細(xì)車是在高精密車床、在高切削速度、小進(jìn)給量及小背吃刀量的條件下，使用經(jīng)過仔細(xì)刃磨的人造金鋼石或細(xì)顆粒硬質(zhì)合金車刀進(jìn)行的車削加工。加工精度是IT6～I(xiàn)T5，表面粗糙度為Ra0.4～0.2μm。

1．車外圓●將工件車削成圓柱形外表面的方法稱為車外圓。根據(jù)工件加工精度要求，車削步驟一般分為粗車、半精車、精車和精細(xì)車。2．車端面●對工件端面進(jìn)行車削的方法稱為車端面。車削時可由工件外層向其中心切削，也可由工件中心向外層切削。3．車槽與切斷（1）車槽。在工件表面上車削溝槽的方法稱為切槽。（2）切斷。將坯料或工件分成兩段或若干段的車削方法成為切斷。常用的切斷方法是：直進(jìn)法和左右借刀法兩種。4．車臺階●車削臺階處的外圓和端面的方法稱為車臺階。臺階一般使用主偏角κr≥90°的偏刀。如果臺階高度小于5mm，可用主偏角κr=90°的偏刀，一次走刀切出臺階；如果臺階高度大于5mmm，可用主偏角κr>90°的偏刀，多次分層縱向進(jìn)給走刀切削，最后一次縱向進(jìn)給完后，車刀刀尖應(yīng)緊貼臺階端面橫向退出，車出臺階。5．車圓錐●將工件車削成圓錐表面的方法稱為車圓錐。常用的車圓錐的方法有：小滑板轉(zhuǎn)位法、偏移尾架法、靠模法、寬刀法等。（1）小滑板轉(zhuǎn)位法。使刀架小滑板繞轉(zhuǎn)盤軸線轉(zhuǎn)動一圓錐斜角（α/2）后固定，然后用手轉(zhuǎn)動小滑板手柄斜向進(jìn)給，實(shí)現(xiàn)圓錐面車削的方法。該方法多用于車削長度小于100mm的大錐度圓錐面。（2）偏移尾架法。工件裝夾在雙頂尖之間，車削圓錐面時，尾架在機(jī)床導(dǎo)軌上橫向調(diào)整，偏移A距離，使工件旋轉(zhuǎn)軸線與車刀縱向進(jìn)給方向的夾角等于圓錐面斜角（α/2），然后利用車刀縱向進(jìn)給，即可車出所需要的錐圓面。偏移尾架法能自動進(jìn)給加工較長的圓錐面。（3）靠模法。加工時靠模裝在床身上，調(diào)整圓錐斜角（α/2），卸下中滑板的絲杠與螺母，使中滑板能橫向自由滑動，中滑板的接長桿用滑塊鉸鏈與靠模連接。當(dāng)床鞍縱向進(jìn)給時，中滑板帶動刀架一面縱向移動，一面橫向移動。從而使車刀運(yùn)動的方向平行于靠模，從而車削出所要求的圓錐面。用靠模法能加工較長的圓錐面，精度較高，并能實(shí)現(xiàn)自動進(jìn)給。（4）寬刀法。使用與工件軸線成α/2角的寬刃車刀，切削時車刀作橫向或縱向進(jìn)給即可車出所需的圓錐面。寬刀法可以加工較短的圓錐面（L=20mm～25mm）。6．車成形回轉(zhuǎn)面●母線為曲線的回轉(zhuǎn)表面稱為成形回轉(zhuǎn)面，如曲面手柄、圓球面等。加工方法有：雙手控制法、成形刀法和靠模法。7．車