车工技能知识培训(一)

1、一一. . 车削基本知识车削基本知识二二. . 车刀基本知识车刀基本知识三三. . 切削液基本知识切削液基本知识四四. . 车工安全知识车工安全知识五五. . 轴类工件的加工轴类工件的加工六六. . 套类工件的加工套类工件的加工七七. . 圆锥工件的加工圆锥工件的加工八八. . 螺纹工件的加工螺纹工件的加工1.1.车床的结构（车床的结构（CA6140CA6140车床例车床例) ) CA6140 CA6140车床是我国自行设计的卧车床是我国自行设计的卧式车床，其外形结构见图。它由床身式车床，其外形结构见图。它由床身、主轴箱、主轴箱、变速箱、变速箱、挂轮箱、进给箱挂轮箱、进给箱、溜板箱、滑板和床鞍

2、、刀架、尾座、溜板箱、滑板和床鞍、刀架、尾座及冷却、照明等部分组成。及冷却、照明等部分组成。l车床车床床身床身 床身固定在床腿上，是车床床身固定在床腿上，是车床的基本支撑件。其用途为支撑各主要的基本支撑件。其用途为支撑各主要部件并使它们在工作时保持准确的相部件并使它们在工作时保持准确的相对位置。对位置。变速箱变速箱 变速箱主要是由传动轴和变速箱主要是由传动轴和变速齿轮组成，用来改变主轴转速。变速齿轮组成，用来改变主轴转速。主轴箱主轴箱 主轴箱是用来支撑主轴，主轴箱是用来支撑主轴，并使其作各种旋转运动。并使其作各种旋转运动。挂轮箱挂轮箱 挂轮箱主要用于车削不同挂轮箱主要用于车削不同的螺纹，是用来

3、搭配不同的齿数的齿的螺纹，是用来搭配不同的齿数的齿轮，以获得不同的进给量。轮，以获得不同的进给量。进给箱进给箱 进给箱用来改变进给量。进给箱用来改变进给量。溜板箱溜板箱 溜板箱用来使光杆和丝杆转溜板箱用来使光杆和丝杆转动变为刀架的自动进结运动。动变为刀架的自动进结运动。刀架刀架 刀架用来夹持刀具使其作纵向刀架用来夹持刀具使其作纵向横向或斜向的进结运动。横向或斜向的进结运动。尾座尾座 尾座安装在床身的导轨上，可尾座安装在床身的导轨上，可沿导轨作纵向移动，调整其工作位置。沿导轨作纵向移动，调整其工作位置。床脚床脚 前后两个床脚分别分床身两端前后两个床脚分别分床身两端联为一体，用以支撑安在床身上的各

4、个部联为一体，用以支撑安在床身上的各个部件。件。冷却装置冷却装置 主要通过冷却水泵将切削主要通过冷却水泵将切削液加压喷射到切削区域。液加压喷射到切削区域。2.2.车床的传动方框图（车床的传动方框图（CA6140CA6140车床例）车床例）主运动主运动 是由主电机通过带轮把运动是由主电机通过带轮把运动输入到主轴箱。通过变速机构变速，使输入到主轴箱。通过变速机构变速，使主轴得到不同的转速。主轴得到不同的转速。进给运动进给运动 是由主轴箱把旋转运动输是由主轴箱把旋转运动输出到挂轮箱经进给箱变速后，由光杆出到挂轮箱经进给箱变速后，由光杆（或丝杆）带动溜板箱、床鞍和滑板、（或丝杆）带动溜板箱、床鞍和滑板

5、、刀架，控制刀架（车刀）的运动轨迹完刀架，控制刀架（车刀）的运动轨迹完成车削各种表面。成车削各种表面。传动方框图传动方框图见下页见下页电动机电动机带轮带轮主轴主轴变速箱变速箱挂轮箱挂轮箱主轴主轴卡盘卡盘工件作工件作旋转运动旋转运动进给箱进给箱溜板箱溜板箱溜板溜板刀架刀架车螺纹车螺纹丝杆丝杆光杆光杆溜板箱溜板箱溜板溜板刀架刀架车刀作纵、车刀作纵、横直线运动横直线运动.主运动主运动进给运动进给运动快移电动机快移电动机1.1.车削运动车削运动 车削运动按其作车削运动按其作用可分为主运动和进用可分为主运动和进给运动。给运动。主运动主运动 主运动是主运动是直接切除工件上切屑直接切除工件上切屑层，并使之变

6、成切屑层，并使之变成切屑以形成工件新表面的以形成工件新表面的运动。运动。进给运动进给运动 是使工是使工件的多余材料不断被件的多余材料不断被去除的运动。去除的运动。主运动进进给给运运动动l车削运动车削运动2.2.车削过程中的三个表车削过程中的三个表面面己加工表面己加工表面 己加己加工表面是指在工件上刀工表面是指在工件上刀具车削后产生的表面。具车削后产生的表面。过渡表面过渡表面 过渡表过渡表面是指在工件上由切削面是指在工件上由切削刃形成的那部分表面。刃形成的那部分表面。待加工表面待加工表面 待加待加工表面是指在工件上有工表面是指在工件上有待去除的表面。待去除的表面。已加工已加工表面表面待加工待加工

7、表面表面过渡表面过渡表面3.3.切削用量（切削三要切削用量（切削三要素）素）切 削 速 度切 削 速 度 V cV c 在单位时间內工件在单位时间內工件和刀具沿主运动方和刀具沿主运动方向相对移动的距离，向相对移动的距离，即工件加工表面相即工件加工表面相对刀具的线速度。对刀具的线速度。车削时切削速度计车削时切削速度计算公式为：算公式为： V Vdn/1000(m/min)dn/1000(m/min)d d加工处工件表面加工处工件表面的最大直径（的最大直径（mmmm），），n n主运动每分钟转主运动每分钟转数数dn切削速度切削速度Vc Vc 进给量进给量f f 在在主运动的主运动的一个循环一个循环

8、或单位时或单位时间內，刀间內，刀具沿进给具沿进给方向相对方向相对移动的距移动的距离。离。进给量进给量f切削深度切削深度（又称（又称背刀吃量）背刀吃量）ap ap 在在主运动的一个循环主运动的一个循环內內, ,刀具沿垂直于进刀具沿垂直于进给方向切入工件的给方向切入工件的深度。深度。计算公式为：计算公式为：ap（d待待d己）己）/2ap切削深度切削深度,d待待加工表面待待加工表面,d己己加工表面。己己加工表面。4.4.切削用量切削用量的选择的选择粗车时切削用量的选择粗车时切削用量的选择 粗车时主要粗车时主要考虑提高生产率，同时兼顾刀具使用寿命。考虑提高生产率，同时兼顾刀具使用寿命。一般取较大的背吃

9、刀量，和较大的进给量，一般取较大的背吃刀量，和较大的进给量，根据工艺系统刚度、刀具寿命和机床功率许根据工艺系统刚度、刀具寿命和机床功率许可的条件下选择合理的切削速度。可的条件下选择合理的切削速度。半精车、精车时半精车、精车时切削用量的选择切削用量的选择 半精半精车、精车时主要考虑保证加工质量，并注意车、精车时主要考虑保证加工质量，并注意兼顾生产率和刀具寿命。兼顾生产率和刀具寿命。a)背吃刀量背吃刀量 半精车、精车时的背吃刀量半精车、精车时的背吃刀量是根据加工精度好表面粗糙度要求，由糙车是根据加工精度好表面粗糙度要求，由糙车后后留下的余量确定的。半精车时选取留下的余量确定的。半精车时选取0.5-

10、0.5-2.02.0；精车时选取；精车时选取0.1-0.80.1-0.8。b)b)进给量进给量 半精车、精车的背吃刀量半精车、精车的背吃刀量较小，产生的切削力不大，所以加大进较小，产生的切削力不大，所以加大进给量对工艺系统的强度好刚度的影响较给量对工艺系统的强度好刚度的影响较小。其选择主要受表面粗糙度的限制。小。其选择主要受表面粗糙度的限制。表面粗糙度越小，进给量可选择小些，表面粗糙度越小，进给量可选择小些，反之，可选择大些。反之，可选择大些。c)c)切削速度切削速度 为了提高工件的表面质为了提高工件的表面质量，用硬质合金车刀精车时，应采用较量，用硬质合金车刀精车时，应采用较大的切削速度（大的

11、切削速度（v vc c80m/min80m/min）；用高速）；用高速钢车刀精车时，应采用较小的切削速度钢车刀精车时，应采用较小的切削速度（vc5m/minvc5m/min）。）。a ab bc cdl 常用车刀常用车刀1.1.常用车刀的分常用车刀的分类类以结构来分以结构来分 a.a.整体车刀整体车刀b.b.焊接车刀焊接车刀c.c.机械夹固车刀机械夹固车刀d.d.可转位车刀可转位车刀以用途来分以用途来分a.a.外园车刀外园车刀b.b.切断刀切断刀c.c.成形车刀成形车刀d.d.镗孔车刀镗孔车刀e.e.其它车刀其它车刀以材料来分以材料来分a.a.高速钢高速钢b.b.硬质合金硬质合金c.c.陶瓷陶

12、瓷d.d.金钢石金钢石90900 0车刀（偏刀）车刀（偏刀）用途：车削外圆、台用途：车削外圆、台阶和端面阶和端面。90900 0车刀车刀2.2.常用车刀的常用车刀的用途用途75750 0车刀车刀 用途：车削外圆和端面。用途：车削外圆和端面。75750 0车刀车刀45450 0车刀车刀 用途：车削外圆、倒角和端面。用途：车削外圆、倒角和端面。450车刀车刀内孔车刀内孔车刀 用途：车削工件的内孔。用途：车削工件的内孔。内孔内孔车刀车刀切断车刀切断车刀 用途：切断工件或在工件上车槽。用途：切断工件或在工件上车槽。切断切断车刀车刀成型车刀成型车刀 用途：车削工件上的成型面。用途：车削工件上的成型面。成

13、型成型车刀车刀螺纹车刀螺纹车刀 用途：车削工件上的螺纹。用途：车削工件上的螺纹。螺纹螺纹车刀车刀l 刀具材料刀具材料1.1.刀具材料必须具备的基本性能刀具材料必须具备的基本性能高的耐磨性高的耐磨性 刀具材料必须具备较高的耐磨性，刀具材料必须具备较高的耐磨性，以便维持一定的切削时间。一般刀具材料的硬度以便维持一定的切削时间。一般刀具材料的硬度越高，耐磨性越好。越高，耐磨性越好。高的硬度高的硬度 刀具材料的硬度必须高于工件材料刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度。刀具材料的常温硬度一般要求在的硬度。刀具材料的常温硬度一般要求在60HRC60HRC以以上。上。足够的强度和韧性足够的强度和韧性 刀具材

14、料必须具备足够的刀具材料必须具备足够的强度和韧性，以便承受切削力、冲击和振动，避强度和韧性，以便承受切削力、冲击和振动，避免产生崩刃好折断。免产生崩刃好折断。高的热稳定性（耐热性）高的热稳定性（耐热性） 耐热性是指刀具材料耐热性是指刀具材料在高温下保持硬度、强度不变的能力。在高温下保持硬度、强度不变的能力。良好的工艺性良好的工艺性 刀具材料必须具备良好的工艺刀具材料必须具备良好的工艺性，以便制造各种刀具。通常刀具材料应具有良性，以便制造各种刀具。通常刀具材料应具有良好的锻造性能、热处理性能和焊接性能等好的锻造性能、热处理性能和焊接性能等。2.2. 常用刀具材料的主要性能和应用范围常用刀具材料的

15、主要性能和应用范围种类种类硬度硬度热硬温热硬温度度（O OC C）抗弯强度抗弯强度x103Mpax103Mpa常用牌号常用牌号应用举例应用举例高速钢高速钢62-70HRC62-70HRC(82-87HRC)(82-87HRC)540-600540-6002.5-4.52.5-4.5W18Gr4V W18Gr4V W6Mo5Gr4V2W6Mo5Gr4V2用于形状复杂用于形状复杂的的刀具刀具，如钻，如钻头、铰刀、拉头、铰刀、拉刀及各种成形刀及各种成形刀等刀等硬质合金硬质合金62-70HRC62-70HRC(82-87HRC)(82-87HRC)800-800-100010000.9-2.50.9-

16、2.51 1）YGYG类类 YG3 YG3 YG6 YG8YG6 YG82)YT2)YT类类 YT5 YT5 YT15 YT30YT15 YT303)YW3)YW类类 YW1 YW1 YW2YW2 用于形状筒单用于形状筒单的刀具，如车的刀具，如车刀刀片、铣刀刀刀片、铣刀刀头等刀头等碳素碳素工具钢工具钢60-64HRC60-64HRC(81-83HRC)(81-83HRC)2002002.5-2.82.5-2.8T8A T10A T12T8A T10A T12用于手动刀具用于手动刀具, ,如锯条、锉刀如锯条、锉刀等等合金合金工具钢工具钢60-65HRC60-65HRC(81-83.5HRC)(8

17、1-83.5HRC)250-300250-3002.5-2.82.5-2.89GrSi GrWMn9GrSi GrWMn用于机动低速用于机动低速刀具刀具, ,如丝锥、如丝锥、板牙等板牙等l车刀切削部分的几何要素前刀面前刀面A A 切屑流过的表面切屑流过的表面, ,又称前又称前面。面。主后刀面主后刀面A A 与工件切屑表面相对与工件切屑表面相对的表面的表面. .副后刀面副后刀面A A 与工件已加工表面相与工件已加工表面相对的表面。对的表面。主切屑刃主切屑刃S S 前刀面与主后刀面的交前刀面与主后刀面的交线，担负主要的切屑工作。线，担负主要的切屑工作。副切屑刃副切屑刃S S 副刀面与副后刀面的副刀

18、面与副后刀面的交线，担负少量的切屑工作，起一定的交线，担负少量的切屑工作，起一定的修光作用。修光作用。刀尖刀尖 主切屑刃与副切屑刃的相交部主切屑刃与副切屑刃的相交部分，一般为一小段过渡圆弧。分，一般为一小段过渡圆弧。刀头刀头3 35 56 62 24 41 1刀体刀体1.刀头的组成刀头的组成 刀头一般有刀头一般有3 3面面2 2刃刃1 1刀尖组成刀尖组成。2.测量车刀角度的三个基准坐标平面基面基面P Pr r 通过切屑刃通过切屑刃上选定点，与切屑速度垂上选定点，与切屑速度垂直的平面。基面是刀具制直的平面。基面是刀具制造刃磨的基准面。造刃磨的基准面。切屑平面切屑平面P Ps s 通过切通过切屑刃

19、上选定点，与切屑刃屑刃上选定点，与切屑刃相切，且垂直于基面的平相切，且垂直于基面的平面。面。注：注：1.1.在车削时，基面一般为水平面，切屑平面在车削时，基面一般为水平面，切屑平面一般为铅垂面。一般为铅垂面。 2. 2.通过主切屑刃上选定点的切屑平面称为主通过主切屑刃上选定点的切屑平面称为主切屑平面，通过副切屑刃上选定点的切屑平面称切屑平面，通过副切屑刃上选定点的切屑平面称为副切屑平面。为副切屑平面。1 12 2选定点正交平面正交平面P P0 0 通通过切屑刃上选定点，过切屑刃上选定点，且垂直于基面和切且垂直于基面和切屑平面的平面。屑平面的平面。注：注： 1. 1.通过主切屑刃通过主切屑刃上选

20、定点的正交平面称上选定点的正交平面称为主正交平面，通过副为主正交平面，通过副切屑刃上选定点的正交切屑刃上选定点的正交平面称为副交平面。平面称为副交平面。 2. 2.在车削时，正在车削时，正交平面一般为铅垂面。交平面一般为铅垂面。3 3切屑切屑平面平面基基面面选定选定点点3.3.刀头的主要角度及其作用和选择刀头的主要角度及其作用和选择前角前角 a)a)定义定义 前角是前刀面与基面的夹角。前角是前刀面与基面的夹角。b)b)作用作用 影响刃口的锋利程度和强度，影响切削影响刃口的锋利程度和强度，影响切削变形和切削力。变形和切削力。c)c)选择选择 首先根据材首先根据材料硬度来选择，硬度高料硬度来选择，

21、硬度高前角取较小值，反之取前角取较小值，反之取较大值，其次根据加工较大值，其次根据加工性质来选择，粗加工时性质来选择，粗加工时取较小值，精加工时取取较小值，精加工时取较大值。较大值。基基面面Pr正交平正交平面面P0 f fc)c)选择选择 首先加工首先加工性质来选择，粗加性质来选择，粗加工时取较小值，反工时取较小值，反之取较大值，其次之取较大值，其次根据材料硬度来选根据材料硬度来选择，硬度高前角取择，硬度高前角取较小值，反之取较较小值，反之取较大值。大值。主后角主后角 a)a)定义定义 主主后角是主后面与切屑平面之间的夹后角是主后面与切屑平面之间的夹 角。角。 b)b)作用作用 减少车刀减少车刀主后面和工件过渡表面之间主后面和工件过渡表面之间 的摩擦。的摩擦。 。正交正交平面平面切切屑屑平平面面f f副后角。 a)定义 副后角是副后面与副切屑平面之间 的夹角。 b)作用 减少车刀副后面和工件已加工表面 之间的摩擦。c)c)选择选择 副后角副后角。一般磨成已主后角一般磨成已主后角。相等。在切断刀等特殊相等。在切断刀等特殊情况下，