第二章车削课件.ppt
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1、第二章 车削,2-1车削基本知识2-2车刀2-3工件装夹2-4车台阶轴,2-5车圆锥台2-6车三角形螺纹2-7车套类零件2-8车削质量分析,2-1车削基本知识,一、车床工作的基本内容车床主要用来加工带有回转表面的零件。,二、车床各部分的名称及作用,CA6140型车床各部分名称主轴箱刀架冷却、照明装置尾座床身、11床脚丝杠操纵杆溜板箱10光杠11进给箱13交换齿轮箱,1.床身,床身用于连接车床上的各个部件。床身上表面有导轨,用来引导床鞍和尾座的移动。,导轨,2.主轴箱,主轴箱内装有变速机构和主轴等。主轴箱的正面有变速手柄。电动机的动力经带传动传递到主轴箱,通过操纵变速手柄,可改变变速机构的传动路
2、线,使主轴获得加工时所需的不同转速。,主轴箱,3.交换齿轮箱,交换齿轮箱在主轴箱的左侧,内有交换齿轮,主轴箱的运动通过交换齿轮箱传递到进给箱。,交换齿轮箱,4.进给箱,进给箱内装有进给变速机构,通过改变进给箱上手柄的位置,可使丝杠、光杠得到不同的转速,从而使车刀的移动获得不同的进给量或螺距。,进给箱,5.光杠、丝杠,将进给箱的运动传给溜板箱是由光杠和丝杠完成的。,丝杠和光杠,6.溜板箱 溜板箱可把光杠或丝杠的运动传给刀架。7.床鞍 床鞍与溜板箱相连接,可带动车刀沿床身上的导轨做纵向移动。8.中滑板 中滑板与床鞍相连接,可带动车刀沿床鞍上的导轨做横向移动。,9.分度盘 分度盘与中滑板相连接,松开
3、前后的锁紧螺母,可将小滑板扳转一定角度,转盘上有指示扳转角度大小的刻度。10.小滑板 小滑板通过分度盘与中滑板相连接,可沿分度盘上的导轨做短距离移动。当分度盘导轨相对于床身导轨扳过一定角度时,转动小滑板手柄,可带动车刀做斜向移动。转动小滑板手柄常用于车削带有锥度的工件。,11.刀架 刀架用于装夹车刀,它有四个装刀位置,松开刀架上的锁紧手柄后,可调整刀架的装刀位置与角度。12.尾座 尾座安装在车床导轨上。13.床脚 床脚用于支撑床身,并与地基相连。14.其他附件,溜板箱、床鞍、中滑板、分度盘、小滑板,三、车床的传动 车床主轴运动的动力是由电动机提供的。电动机输出的动力经带传动传给主轴箱。变换主轴
4、箱外手柄的位置,可使箱内不同的齿轮啮合,从而使主轴得到不同的转速。主轴通过卡盘带动工件做旋转运动。此外,主轴的旋转运动通过交换齿轮箱、进给箱、丝杠或光杠、溜板箱的传动,使刀架上的刀具做纵向或横向直线进给运动。,卧式车床的传动路线)示意图)传动系统框图,四、车床手柄的操作1.主轴变速手柄的操作 主轴的变速机构装在主轴箱内,变速手柄在主轴箱的前面板上。操作时通过扳动变速手柄,带动主轴箱内的滑移齿轮,以改变传动路线,使主轴得到不同的转速。,主轴变速手柄,操作变速手柄时应注意以下几点:(1)变速时要求先停机,若在车床转动时变速,容易将齿轮轮齿打坏。(2)变速时,手柄要扳到位,否则会出现“空挡”现象,或
5、由于齿轮在齿宽方向上没有全部进入啮合,降低了齿轮的啮合强度,容易导致齿轮的损坏。(3)变速时若齿轮的啮合位置不正确,手柄难以扳到位,此时,可边用右手转动车床卡盘边用左手扳动手柄,直到将手柄扳动到位为止。,2.进给箱手柄的操作,通过操作进给箱手柄,可改变车削时的进给量或螺距。进给箱手柄在进给箱的前面板上。进给箱的上表面有一个标有进给量及螺距的表格,调节进给量时,可先在表格中查到所需的数值,再根据表中的提示配换交换齿轮,并将手柄逐一扳动到位即可。,进给箱手柄,3.溜板箱手柄的操作,溜板箱上一般有纵向、横向自动进给手柄,开合螺母手柄和床鞍移动手柄。,自动进给手柄,4.刻度盘手柄的操作 车床的中滑板、
6、小滑板均有刻度盘手柄,刻度盘安装在进给丝杆的轴头上,转动刻度盘手柄,可带动车刀移动。中滑板刻度盘手柄用于调整背吃刀量,小滑板刻度盘手柄用于调整轴向尺寸和车锥度。,刻度盘,车削外圆时,手柄向顺时针方向转动,车刀向中心移动为进刀;手柄向逆时针方向转动,车刀远离中心为退刀。加工内孔时正好相反。,消除刻度盘空行程的方法)要求手柄转至刻度20,但转过头)错误(直接退至刻度20)正确(反转约一周后再转至所需位置刻度20),2-2车刀,车刀的类型与用途45弯头车刀90外圆车刀外螺纹车刀75外圆车刀成形车刀左切外圆车刀切断刀内孔车槽刀内螺纹车刀10盲孔车刀11通孔车刀,一、车刀主要几何角度的选用,1.车刀切削
7、部分的几何要素,(1)车刀的组成部分。车刀由刀头(或刀片)和刀柄两部分组成。刀头担负切削工作,故又叫切削部分;刀柄用来把车刀安装在刀架上。,车刀切削部分的几何要素副切削刃 刀尖 主切削刃 副后面 前面 6主后面,(2)车刀切削部分的几何要素1)前面A。刀具上切屑流过的表面称为前面。2)后面。分为主后面和副后面。与工件上过渡表面相对的刀面称为主后面A,与工件上已加工表面相对的刀面称为副后面A。后面一般是指主后面。3)主切削刃S。前面与主后面的交线称为主切削刃。它担负着主要的切削工作,在工件上加工出过渡表面。4)副切削刃S。前面与副后面的交线称为副切削刃,它配合主切削刃完成少量的切削工作。5)刀尖
8、。主切削刃与副切削刃汇交的一小段切削刃称为刀尖。,2.测量车刀角度的三个基准参考平面,(1)基面pr(2)切削平面ps(3)正交平面po,三个基准参考平面,3.车刀主要几何角度,前角():基面与前面之间的夹角。主后角(0):主后面与主切削平面之间的夹角。副后角(0):副后面与副切削平面之间的夹角。主偏角(r):主切削平面与刀具进给方向之间的夹角。副偏角(r):副切削平面与刀具进给的反方向之间的夹角。刃倾角(s):主切削刃与基面之间的夹角。,车刀主要几何角度,4.车刀主要角度的选用,前角():前角的作用是减小切削变形,增大前角可使 车刀刃口锋利,减小切削力,降低切削温度。后角(0、0):后角的作
9、用是减小后面与工件之间的摩擦。主偏角(r):减小主偏角,可改善切削刃的散热性能,故在工艺系统刚度允许的情况下应采用较小的主偏角。副偏角(r):副偏角的作用主要是减小副切削刃与工件之间的摩擦,并改善工件的表面质量。刃倾角(s):刃倾角的主要作用是改变、控制切屑的流动方向。,二、车刀的刃磨,常用的磨刀砂轮主要有两种,一种是氧化铝砂轮(白色);另一种是碳化硅砂轮(绿色)。,砂轮)碳化硅)氧化铝,1.车刀刃磨时的注意事项,(1)操作者应站在砂轮的侧面,双手握稳刀具,车刀与砂轮接触时用力要均匀,压力不宜过大。(2)应使用砂轮的圆周面磨刀,并要左右移动刀具,以免砂轮被磨出沟槽。不可在砂轮的侧面用力粗磨车刀
10、。(3)刃磨高速钢刀具时要经常蘸水冷却,以防止刀具被退火而变软;刃磨硬质合金刀具时不得蘸水冷却,否则刀片会碎裂。(4)刃磨刀具时要注意其温度的变化,不可用布、棉纱等包着刀具去磨,以免使手无法正确感觉刀具温度的变化,而且操作不安全。,2.车刀的刃磨步骤,车刀的刃磨步骤)刃磨主后面)刃磨副后面)刃磨前面)刃磨断屑槽)刃磨刀尖圆弧,()刃磨主后面,磨出车刀的主和主后角。()刃磨副后面,磨出车刀的副偏角和副。()刃磨前面,磨出车刀的前角和刃倾角。()刃磨断屑槽,根据需要在车刀前面上磨出相应的断屑槽和倒棱。()进一步精磨各面,直到各面平整、光滑。()刃磨出刀尖圆弧。()用油石研磨车刀各面,切削刃附近的刀
11、面应看不出砂轮的磨削痕迹,这样可使车刀的切削刃更锋利、更耐用。,三、车刀的安装,1.刀头的伸出长度应小于刀柄高度的两倍(不包括车内孔),无特殊情况不宜伸出过长,否则会降低车刀的刚度,车削时容易产生振动,使工件表面粗糙度值增大,甚至使车刀损坏。2.刀尖应与工件的轴线等高,。车外圆时,若刀尖过高,会造成后面刮擦和挤压工件的现象;若刀尖过低,因切削力方向的变化,会使刀尖强度降低,容易造成崩刃现象。车端面时,无论刀尖过高还是过低,都会出现车不到中心的现象,且车刀容易崩刃。,3.安装车刀时,车刀垫铁要放平整,至少要用两个螺钉将车刀压紧。,车刀的安装,车刀刀尖对准工件轴线的方法)刀尖和尾座顶尖等高)用钢直
12、尺测量水平导轨到车刀刀尖的高度,车端面时的刀尖高度)刀尖高度正确)刀尖过高)刀尖过低,2-3工件装夹,一、用三爪自定心卡盘装夹工件,爪自定心卡盘是车床上应用最为广泛的一种通用夹具,用以装夹工件并随主轴一起旋转。,三爪自定心卡盘,找正工件)用划针找正)用百分表找正,二、用四爪单动卡盘装夹工件,1.四爪单动卡盘的四个卡爪由四根丝杆分别带动,四个卡爪的移动是相互独立的。2.由于四爪单动卡盘比三爪自定心卡盘的夹紧力大,所以四爪单动卡盘可以用来装夹较重的工件。3.四爪单动卡盘的四个卡爪各自掉头安装,即可成“反爪”,可用来装夹较大的工件。,四爪单动卡盘,用百分表校正工件,工件的校正,三、用顶尖装夹工件,用
13、卡盘夹持工件时,工件只有一端被固定,当所车削的工件较细长、刚度较低时,工件往往会被刀具顶弯,出现“让刀”现象,导致车出的工件在靠近卡盘的一端尺寸小、另一端尺寸大。在这种情况下,工件可采用两端用顶尖,或一端用卡盘另一端用顶尖的装夹方法。用顶尖装夹工件时不需校正,精度高,且多次装夹也不至于错位。,常用的顶尖分为固定顶尖和回转顶尖两种。,高速车削时,为了防止中心孔与顶尖之间由于摩擦而发热过大,一般采用回转顶尖。,固定顶尖类型)普通顶尖)硬质合金顶尖,回转顶尖,工件两端用顶尖顶住后,实现了工件的定位,车床的动力要用拨盘和鸡心夹头传递到工件上。有时拨盘可用三爪自定心卡盘代替。,用顶尖和鸡心夹头装夹工件,
14、用卡盘代替拨盘,用一夹一顶装夹工件时,为了防止工件轴向窜动,可在卡盘内装一个限位支撑,或用工件台阶限位。,一夹一顶装夹工件)用支撑限位)用工件台阶限位,用顶尖装夹工件的步骤调整尾座套筒伸出长度将尾座推近工件,固定尾座装上工件,调节顶尖与工件的松紧 将套筒锁紧刀架移到行程的最左端,用手转动主轴,检查有无干涉,四、用心轴装夹工件,在加工盘、套类工件时,为了保证内孔与外圆、端面之间的位置精度,一般用心轴装夹工件。用心轴装夹工件时,先要对工件的内孔进行精加工,用内孔定位,把工件装在心轴上,再把心轴装夹到车床上,对工件进行加工。,圆柱心轴心轴工件快换垫圈,锥度心轴心轴工件,2-4车台阶轴,一、轴类零件的
15、毛坯形式,1.圆棒料2.锻件毛坯3.铸造毛坯,圆棒料,锻件毛坯,铸造毛坯,二、粗车与精车,1.粗车与精车分开的原则 在加工零件时,一般采取粗车与精车分开的原则,即先对所需加工的表面全部进行粗车,然后再进行半精车和精车。,2.粗车与精车的工艺特点(1)粗车的工艺特点。(2)精车的工艺特点。,3.粗车与精车对刀具角度的要求(1)粗车外圆时,外圆粗车刀应能适应粗车时切削深、进给快、切削力大、切削温度高的特点,主要要求车刀有足够的强度和良好的散热条件。(2)精车外圆时,要求工件达到较高的尺寸精度和较小的表面粗糙度值,这时切去的金属较少。精车时要求车刀锋利,切削刃平直、光滑。,三、车轴类零件相关的操作方
16、法,1.车轴类零件的车刀(1)偏刀。(2)45车刀。(3)75车刀。,45车刀,75车刀,2.车外圆(1)装夹好工件并安装好车刀。(2)选择好切削用量,根据所需的转速和进给量调节好车床上手柄的位置。(3)对刀并调整背吃刀量。对刀方法:开机使工件旋转,转动横向进给手柄,使车刀与工件表面轻微接触,即完成对刀。车刀以此位置为起点,转动中滑板刻度盘手柄,进到背吃刀量。对刀时,工件一定要旋转,否则容易出现崩刃现象。(4)试切。由于对刀的准确度和刻度盘的精度问题,按前面所进的背吃刀量不一定能车出准确的工件尺寸,一般要进行试切,并对背吃刀量进行调整(5)试切好后,记住刻度,作为下一次调整背吃刀量的起点。纵向
17、自动进给车出全程。车到所需长度后,先扳动手柄,停止自动进给,然后转动中滑板刻度盘手柄退出车刀,再停车。,试切方法和步骤)对刀,刀具与工件表面轻微接触即可)按图中方向退出车刀)刀具横向进背吃刀量)自动进给车削1 3)按图中方向退出车刀,待工件停转后测量尺寸)根据测量结果调整背吃刀量再试车,尺寸合格后车全程,3.车直台阶 直台阶一般紧接着外圆车出。为了方便直台阶的车削,外圆车刀一般选择90偏刀,并在安装车刀时把主偏角装成95左右。当外圆车到尺寸后,由里往外退刀车出直台阶。车台阶时,还要控制轴向尺寸,一般先用钢直尺确定台阶的位置,再开机使工件旋转,用刀尖在工件表面划一线痕,作为车削时的粗界线。,直台
18、阶的车削方法,用钢直尺粗定台阶位置,4.车端面(1)车削方法。1)用45车刀车端面。2)用90车刀车端面。(2)注意事项。1)由于端面直径从外圆到中心是变化的,切削速度也随之变化,为了车出较低的表面粗糙度值,车端面时的转速应比车外圆的转速选得高一些。2)车削较大的端面时,所车出的端面应略有内凹,即中心比外面略低。用刀口形直尺对光检测,可观察到在端面中心处略有间隙。3)在车削精度要求较高的大端面时,可将床鞍上的锁紧螺母锁紧,并将中滑板的导轨间隙调小,以减小车刀的纵向窜动。此时,背吃刀量用小滑板刻度盘手柄调整,并用该手柄的进给来控制工件的轴向尺寸。,5.切断与车槽(1)切断(2)车槽,切断刀,切断
19、刀的改进)将主切削刃磨成斜线)将主切削刃磨成折线,分段切断,6.钻中心孔(1)中心孔的类型,中心孔的类型、结构和用途,(2)钻中心孔的一般步骤。1)调整车床转速。2)装夹工件和中心钻。3)调整尾座位置。4)松开尾座套筒的锁紧手柄,转动尾座手轮使中心钻慢慢钻进。5)由于中心孔只有在锥部才有定心、定位作用,钻中心孔时,停钻位置应该在中心钻的锥部,不宜钻得过深或过浅。,7.倒角与倒钝锐边 工件加工后,在端面与回转面相交处会有锋利的尖角和残余的小毛刺。为了去除尖角和毛刺,方便零件的安装与使用,常采用倒角和倒钝锐边的加工工艺。,倒角的方法)用45车刀车外倒角)用45车刀车内倒角)用90偏刀车内倒角)用9
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