金工实训（车工部分） - 金工教学课件车工实训.ppt

金工教学课件车工实训 实践教学中心光电教研室2010 4 一 实训内容 一 车床的型号 规格 加工特点 加工范围 二 车床的组成 各主要部件的作用 操作方法 三 简单轴类零件的加工 二 车工实训的目的 一 了解CA6136车床各组成部分及其作用及转动过程 掌握操作要领 各手柄的作用和操作方法 二 通过练习能独立操作车床 三 了解并遵守车床操作安全规则 四 加工简单的轴类零件 图1 1 简单轴类零件 尼龙材料 金属材料 图1 1 车床的用途 车床主要用于加工各种回转体表面 加工的尺寸公差等级为IT11 IT6 表面粗糙度Ra值为12 5 0 8 m 车床的种类很多 其中应用最广泛的是卧式车床 车床的主要部件及作用 车床主要部件包括 三箱 两杠 两座三箱是指主轴箱 进给箱 溜板箱 另外还有挂轮箱 两杠是指光杠 丝杠 另有操纵杆 两座是指刀架 尾座C6136车床示意图 图1 2 CA6136车床示意图 图1 3 图1 2C6136车床示意图 返回 变速箱 进给箱 主轴箱 刀架 尾座 丝杠 光杠 床身 床腿 溜板箱1 2 6 主运动变速手柄3 4 进给运动变速手柄5 刀架纵向移动变速手柄7 刀架横向运动手柄8 方刀架锁紧手柄9 小滑板移动手柄10 尾座套筒锁紧手柄11 尾座锁紧手柄12 尾座套筒移动手轮13 主轴正反转及停止手柄14 开合螺母开合手柄15 横向进给自动手柄16 纵向进给自动手柄17 纵向进给手动手柄18 光杠 丝杠更换使用的离合器 三爪卡盘 变速手柄 主轴箱 电源开关 光杆 急停 启动按钮 进给调节手柄 光 丝杆转换手柄 大滑板 中滑板 自动走刀手柄 小滑板 丝杆 冷却液 照明灯 刀架座 尾座 图1 3 进给箱 溜板箱 返回 三箱 主轴箱 主轴箱用来支承主轴 并使其作各种速度旋转运动 主轴是空心的 便于穿过长的工件 在主轴的前端可以利用锥孔安装顶尖 也可利用主轴前端圆锥面安装卡盘和拨盘 以便装夹工件 进给箱 进给箱用来改变进给量 主轴经挂轮箱传入进给箱的运动 通过移动变速手柄来改变进给箱中滑动齿轮的啮合位置 便可使光杆或丝杆获得不同的转速溜板箱 溜板箱用来使光杠和丝杠的转动改变为刀架的自动进给运动 光杠用于一般的车削 丝杠只用于车螺纹 溜板箱中设有互锁机构 使两者不能同时使用 两杠 丝杠 丝杠能带动大拖板作纵向移动 用来车削螺纹 丝杠是车床中主要精密件之一 一般不用丝杠自动进给 以便长期保持丝杠的精度 光杠 机动进给时传递运动 通过光杠可把进给箱的运动传递给溜板箱 使刀架作纵向或横向进给运动 两座 刀架 它固定在小滑板上 可同时装夹四把车刀 松开锁紧手柄 即可转动方刀架 把所需要的车刀更换到工作位置上 图1 4 图1 5 尾座 尾座用于安装后顶尖以支持工件 或安装钻头 铰刀等刀具进行孔加工 尾座的结构如图所示 它主要由套筒 尾座体 底座等几部分组成 转动手轮 可调整套筒伸缩一定距离 并且尾座还可沿床身导轨推移至所需位置 以适应不同工件加工的要求 图1 6 图1 4C6136车床刀架结构 返回 1 中滑板2 方刀架3 转盘4 小滑板5 小滑板手柄6 螺母7 床鞍8 中滑板手柄9 床鞍手轮 刀架座 图1 5 返回 尾座 1 顶尖2 套筒锁紧手柄3 顶尖套筒4 丝杆5 螺母6 尾座锁紧手柄7 手轮8 尾座体9 底座 图1 6 返回 顶尖 返回 固定顶尖 活动顶尖 车床常用附件 三爪卡盘 三爪卡盘是自定心夹紧装置 用锥齿轮传动 见动画 适宜于夹持圆形 正三角形或正六边形等工件 其重复定位精度高 夹持范围大 夹紧力大 调整方便 应用比较广泛 在装夹较长的工件按时 远离卡盘的一端中心可能和车床轴心不重合 需要用划线盘来校正工件的位置 三爪卡盘适用于装夹大批量生产的中小型规则零件 三爪卡盘一般有正反两副卡爪或一副正反都可使用的卡爪 各爪都有编号 在装卡爪时应按顺序安装 用正爪装夹工件时 工件的直径不能太大 卡爪伸出卡盘圆周一般不超 过卡爪长度的1 3 否则卡爪与平面螺纹啮合很少 受力时易使卡爪上的螺纹碎裂而产生事故 所以在装夹大直径工件时应尽量使用反爪 前顶尖 顶尖的作用是定中心 承受工件的重量和切削力 顶尖分前顶尖和后顶尖两类 前顶尖 插在主轴锥孔内与主轴一起旋转的顶尖称作前顶尖 如动画1所示 前顶尖随工件一起转动 与中心孔无相对运动 不发生摩擦 有时为了准确和方便起见 也可以在三爪自定心卡盘上夹一段钢材 车成60 代替前顶尖 如动画2所示 动画1前顶尖1 动画2前顶尖2 跟刀架装在车床刀架的大拖板上 与整个刀架一起移动 用来车削细长的光轴 以增加轴的刚度 避免加工时由于刚度不够而产生形状误差 跟刀架 其它部件 1 床鞍 它与溜板箱连接 可沿床身导轨作纵向移动 其上面有横向导轨 2 中滑板 可沿床鞍上的导轨作横向移动 3 转盘 它与中滑板用螺钉紧固 松开螺钉便可在水平面内扳转任意角度 4 小滑板 它可沿转盘上面的导轨作短距离移动 当将转盘偏转若干角度后 可使小滑板作斜向进给 以便车锥面 卧式车床的传动系统 床头变速箱 电动机 带轮 主轴 卡盘 工件作旋转运动 挂轮箱 进给箱 丝杠 溜板箱 滑板 刀架 车螺纹 光杠 溜板箱 滑板 刀架 车刀作纵 横直线运动 二 车床操作要点 1 刻度盘及刻度盘手柄的使用在车削工件时 要准确 迅速地掌握切深 必须熟练地使用横刀架和小刀架的刻度盘 横刀架的刻度盘紧固在丝杠轴头上 横刀架和丝杠螺母紧固在一起 当横刀架手柄带着刻度盘转一周时 丝杠也转一周 这时螺母带着横刀架移动一个螺距 所以横刀架移动的距离可根据刻度盘上的格数来计算 刻度盘每转一格横刀架移动的距离 丝杠螺距 刻度盘格数mm 例如 C6136车床横刀架丝杠螺距4mm 横刀架的刻度盘等分为200格 故每转1格横刀架移动的距离为4 200 0 02mm 二 车床操作要点 刻度盘转一格 刀架带着车刀移动0 02mm 由于工件是旋转的 所以工件上被切下的部分是车刀切深的两倍 也就是工件直径改变了0 04mm 圆形截面的工件 其圆周加工余量都是对直径而言的 测量工件尺寸也是看其直径的变化 所以我们用横刀架刻度盘进刀切削时 通常将每格读作0 04mm 加工外圆时 车刀向工件中心移动为进刀 远离中心为退刀 而加工内孔时 则刚好相反 进刻度时 如果刻度盘手柄转过了头 或试切后发现尺寸不对而将车刀退回时 由于丝杠与螺母之间有间隙 刻度盘不能直接退回到所要的刻度 应按图2 1所示的方法纠正 二 车床操作要点 小刀架刻度盘的原理及其使用和横刀架相同 小刀架刻度盘主要用于控制工件长度方向的尺寸 与加工圆柱面不同的是小刀架移动了多少 工件的长度尺寸就改变了多少 2 试切的方法与步骤工件在车床上安装以后 要根据工件的加工余量决定走刀次数和每次走刀的切深 半精车和精车时 为了准确地定切深 保证工件加工的尺寸精度 只靠刻度盘来进刀是不行的 因为刻度盘和丝杠都有误差 往往不能满足半精车和精车的要求 这就需采用试切的方法 试切的方法与步骤如图2 2所示 二 车床操作要点 1 试切试切是精车的关键 为了控制背吃刀量 保证零件径向的尺寸精度 开始车削时 应先进行试切 试切的方法与步骤 第一步如图2 2 a b 所示 开车对刀 使刀尖与零件表面轻微接触 确定刀具与零件的接触点 作为进切深的起点 然后向右纵向退刀 记下中滑板刻度盘上的数值 注意对刀时必须开车 因为这样可以找到刀具与零件最高处的接触点 也不容易损坏车刀 第二步如图2 2 c d e 所示 按背吃刀量或零件直径的要求 根据中滑板刻度盘上的数值进切深 并手动纵向切进1mm 3mm 然后向右纵向退刀 第三步如图2 2 f 所示 进行测量 如果尺寸合格了 就按该切深将整个表面加工完 如果尺寸偏大或偏小 就重新进行试切 直到尺寸合格 试切调整过程中 为了迅速而准确地控制尺寸 背吃刀量需按中滑板丝杠上的刻度盘来调整 二 车床操作要点 其中1 5项是试切的一个循环 如果尺寸合格了 就按这个切深将整个表面加工完毕 如果尺寸还大 就要自第6项重新进行试切 直到尺寸合格才能继续车下去 2 切削经试切获得合格尺寸后 就可以扳动自动走刀手柄使之自动走刀 每当车刀纵向进给至末端距离3mm 5mm时 应将自动进给改为手动进给 以避免行程走刀超长或车刀切削卡盘爪 如需再切削 可将车刀沿进给反方向移出 再进切深进行车削 如不再切削 则应先将车刀沿切深反方向退出 脱离零件已加工表面 再沿进给反方向退出车刀 然后停车 3 检验零件加工完后要进行测量检验 以确保零件的质量 二 车床操作要点 3 粗车粗车的目的是尽快地从工件上切去大部分加工余量 使工件接近最后的形状和尺寸 粗车要给精车留有合适的加工余量 而精度和表面质量要求都很低 在生产中 加大切深对提高生产率最有利 而对车刀的寿命影响又最小 因此 粗车时要优先选用较大的切深 其次根据可能 适当加大进给量 最后确定切削速度 切削速度一般采用中等或中等偏低的数值 粗车的切削用量推荐为 背吃刀量 p 取2 4mm 进给量 取0 15 0 4mm r 切速 C 硬质合金车刀切钢可取50 70m min 切铸铁可取40 60m min 二 车床操作要点 粗车铸件时 因工件表面有硬皮 如切深很小 刀尖反而容易被硬皮碰坏或磨损 因此 第一刀切深应大于硬皮厚度选择切削用量时 还要看工件安装是否牢靠 若工件夹持的部分 长度较短或表面凹凸不平时 切削用量也不宜过大 4 精车粗车给精车 或半精车 留的加工余量一般为0 5 2mm 加大切深对精车来说并不重要 精车的目的是要保证零件的尺寸精度和表面粗糙度的要求 精车的公差等级一般为IT8 IT7 其尺寸精度主要是依靠准确地度量 准确地进刻度并加以试切来保证的 因此操作时要细心 认真 二 车床操作要点 精车时表面粗糙度Ra的数值一般为3 2 1 6 m 其保证措施主要有以下几点 1 选择的车刀几何形状要合适 当采用较小的主偏角 r或副偏角 r 或刀尖磨有小圆弧时 都会减小残留面积 使Ra值减小 2 选用较大的前角 并用油石把车刀的前刀面和后刀面打磨的光一些 亦可使Ra值减小 3 合理选择精车时的切削用量 生产实践证明 较高的切速 C 100m min以上 或较低的切速 C 6m min以下 都可以获得较小的Ra值 但采用低速切削生产率低 一般只有在精车小直径的工件时使用 选用较小的切深对减小Ra值较为有利 但背吃刀量过小 p 0 03 0 05mm 工件上原来凹凸不平的表面可能没有完全切除掉 也达不到满意的效果 采用较小的进给量可使残留面积减小 因而有利于减小Ra值 二 车床操作要点 精车的切削用量推荐为 背吃刀量 p取0 3 0 5mm 高速精车 或0 05 0 10mm 低速精车 进给量 取0 05 0 2mm r 用硬质合金车刀高速精车时 切速 C取100 200m min 切钢 或60 100m min 切铸铁 4 合理地使用切削液也有助于降低表面粗糙度 低速精车钢件时使用乳化液 低速精车铸铁件时常用煤油作为切削液 三 车削基本操作过程 1 车外圆和台阶外圆车削是车削加工中最基本 也是最常见的工作 外圆车削主要有以下几种 见图2 3 尖刀主要用于粗车外圆和车没有台阶或台阶不大的外圆 弯头刀用于车外圆 端面 倒角和有45 斜面的外圆 偏刀的主偏角为90 车外圆时径向力很小 常用来车有垂直台阶的外圆和车细长轴 车高度在5mm以下的台阶时 可在车外圆同时车出图2 3 a 为了使车刀的主切刃垂直于工件的轴线 可在先车好的端面上对刀 使主切刃和端面贴平 为使台阶长度符合要求 可用钢尺确定台阶长度 如图2 3 b 所示 车削时先用刀尖刻出线痕 以此作为加工界限 这种方法不很准确 一般线痕所定的长度应比所需的长度略短 以留有余地 车高度在5mm以上的台阶时 应分层进行切削如图2 3 c 示 三车削基本操作过程 2 车端面常用的端面车刀和车端面的方法 如图2 4所示 车端面时应注意以下几点 1 车刀的刀尖应对准工件中心 以免车出的端面中心留有凸台 如图2 5示 2 端面的直径从外到中心是变化的 切削速度也在改变 不易车出较低的粗糙度 因此工件转速可比车外圆时选择的高一些 为降低端面粗糙度 可由中心向外切削如图2 4示 三 车削基本操作过程 3 切槽与切断1 切槽操作切槽使用切槽刀 切槽和车端面很相似 切槽刀如同右偏刀和左偏刀并在一起同时车左 右两个端面 如图2 8 1 切窄槽时 主切削刃宽度等于槽宽 在横向进刀中一次切出 2 切宽槽时 主切削刃宽度可小于槽宽 在横向进刀中分多次切出 切削5mm以下窄槽 可以主切刃和槽等宽 一次切出 切削宽槽时可按图2 9的方法切削 车削的加工类型 车削加工完成的工作 返回 a 钻中心孔 b 钻孔 c 铰孔 d 攻螺纹 e 车外圆 f 镗孔 g 车端面 h 切槽 i 车成形面 j 车锥面 k 滚花 l 车螺纹 图2 1手柄摇过头后的纠正方法 返回 a 摇过头回位 错误 b 直转转到位 错误 c 正确位置30 图2 2试切方法 返回 a b c d e f 图2 3车台阶面 返回 a 车低台阶 b 车高台阶 c 车高台阶 图2 4车端面 返回 图2 5车端面时车刀的安装 返回 a 车刀安装过低 b 车刀安装过高 图2 6在车床上车孔 返回 a 镗通孔 b 镗盲孔 c 镗内环形孔 图2 7在车床上钻孔 返回 1 三爪卡盘 2 工件 3 麻花钻 4 尾架 图2 8切槽刀及切断刀 返回 a 切外槽 b 切内槽 c 切端面槽 图2 9切宽槽 返回 a b a 第一 二次横向进给b 最后一次横向进给后 再以纵向进给车槽底 图 宽刀法 返回 图2 10小刀架转位法 返回 图2 11偏移尾座法 返回 图2 12双手控制法车成形面 返回 图2 13成形刀法车削成形面 返回 图2 14靠模法 返回 车床润滑与保养 1 车床的润滑 要使机床正常运转和减少磨损 操作工必须有磨摩擦部位都要进行加油润滑 方法有浇油润滑 油绳润滑 溅油润滑和油泵循环润滑等 油脂要求用 1 加黄油部位用 3号工业润滑油 2 油孔部位用 40号机油 齿轮箱内要有足够润滑机油 一般加到油标窗口一半