金属工艺学 第3版 课件 26 切削加工基础知识

金属工艺学单元九

切削加工基础知识模块四

金属切削机床的分类和编号●金属切削机床简称为机床，是用切削刀具对工件进行切削加工的机器。一、金属切削机床的分类金属切削机床按其工作原理可划分为:车床、钻床、镗床、刨插床、铣床、磨床、拉床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、锯床和其它机床。二、金属切削机床型号的编制方法●金属切削机床的型号是用来表示机床的类别、主要参数和主要特征的代号。金属切削机床的型号由大写汉语拼音字母和阿拉伯数字组成。。1．金属切削机床的类代号机床型号的第一个字母表示机床的类，并按名称的汉语拼音的第一个大写字母表示。

表9-1机床的类和分类代号2．金属切削机床的特性代号金属切削机床的特性代号包括通用特性和结构特性，也用汉语拼音字母表示。结构特性代号是为了区别主参数相同而结构不同的机床，如CA6140和C6140是结构有区别而主参数相同的普通车床。

表9-2机床的通用特性代号通用特性高精度精密自动半自动数控加工中心自动换刀仿形轻型加重型简式或经济型柔性加工单元数显高速万能代号GMZBKHFQCJRXSW读音高密自半控换仿轻重简柔显速万3．金属切削机床的组、系代号每类机床按其用途、性能、结构相近或有派生关系，分为10个组，每个组又分10个系列。在机床型号中，跟在字母后面的两个数字分别表示机床的组和系。4．金属切削机床的主参数机床的主参数表示机床规格的大小和工作能力。在机床型号中，表示机床组和系的两个数字后面的数字表示机床的主参数或主参数的折算值。5．金属切削机床的重大改进规格相同的机床，经改进设计，其性能和结构有了重大改进后，按改进设计的次序，分别用汉语拼音字母“A、B、C…”表示，并写在机床型号的末尾。模块五车床及车削加工车床种类有：卧式车床、立式车床、转塔车床、自动和半自动车床等。一、车床的功能和运动车床的基本功能是加工外圆柱面，如各类轴、圆盘、套筒等。车削时工件旋转为主运动，车刀纵向移动和横向移动为进给运动。二、卧式车床组成卧式车床主要由左右床脚、床身、主轴箱、交换齿轮箱、进给箱、光杠、丝杠、溜板箱、刀架和尾座等部分构成。

三、卧式车床传动系统简介图9-12所示是C6140型卧式车床的传动系统图。主运动由电动机（1450r/min）开始经过皮带传递到主轴箱内，通过改变操作手柄的位置，使主轴箱不同的齿轮进行啮合，可使主轴获得24种正转速度和12种反转速度。进给运动是由主轴箱把旋转运动输出到交换齿轮箱，再通过进给箱变速后由丝杠或光杠驱动滑板箱，然后由溜板箱将运动传给刀架，最终实现刀架的纵向进给、横向进给及车螺纹运动。四、车床附件及工件安装●机床附件是指随机床一道供应的附加装置，如各种通用机床的夹具、靠模装置及分度头等。常用的卧式车床附件有卡盘、花盘、顶尖（死顶尖和活顶尖）、拨盘、鸡心夹头、中心架、跟刀架和心轴等。1．卡盘卡盘分三爪自定心卡盘和四爪单动卡盘。2．花盘花盘对于一些形状不规则的工件，不能使用三爪自定心卡盘和四爪单动卡盘装夹时，可使用花盘进行装夹。3．顶尖、拨盘和鸡心夹头通用顶尖按结构可分为死顶尖和活顶尖；按安装位置可分为前顶尖（安装在主轴锥孔内）和后顶尖（安装在尾座锥孔内）。前顶尖总是死顶尖，后顶尖可以是死顶尖，也可以是活顶尖。拨盘与鸡心夹头的作用是当工件用两顶尖装夹时带动工件旋转。拨盘靠其上的螺纹旋装在车床的主轴上，带动鸡心夹头旋转，鸡心夹头则依靠其上的紧固螺钉柠紧在工件上，并带动工件一起旋转。4．中心架与跟刀架中心架固定在车床导轨上，由上下两部分组成。上半部可以翻转，以便装入工件。中心架内有三个可以调节的径向支爪（一般是铜质的）。跟刀架固定在床鞍（大拖板）上，并随床鞍一起移动。跟刀架有两个支爪，车刀装在这两个支爪的对面稍微靠前的位置，并依靠背向力及工件自重作用使工件紧靠在两个支爪上。5．心轴常用的心轴有锥度心轴、圆柱体心轴和可胀心轴等。五、车削●车削是利用工件的旋转和刀具相对于工件的移动来加工工件的一种切削加工方法。车削分为粗车、半精车、精车和精细车。粗车属于低精度车削加工，其目的主要是迅速地切去毛坯的硬皮和大部分加工余量。粗车加工精度是IT13～IT11，表面粗糙度为Ra50～12.5μm。半精车是在粗车基础上进行的，其目的是切除粗加工后留下的误差，使工件达到一定精度要求，并为精车作准备。半精车加工精度是IT10～IT9，表面粗糙度是Ra6.3～3.2μm。精车是在半精车基础上进行的，其目的是满足工件的加工精度。精车时一般取较高的切削速度和较小的进给量与背吃刀量。精车的加工精度是IT8～IT7，表面粗糙度为Ra1.6～0.8μm。精细车是在高精密车床、在高切削速度、小进给量及小背吃刀量的条件下，使用经过仔细刃磨的人造金钢石或细颗粒硬质合金车刀进行的车削加工。加工精度是IT6～IT5，表面粗糙度为Ra0.4～0.2μm。

1．车外圆●将工件车削成圆柱形外表面的方法称为车外圆。根据工件加工精度要求，车削步骤一般分为粗车、半精车、精车和精细车。2．车端面●对工件端面进行车削的方法称为车端面。车削时可由工件外层向其中心切削，也可由工件中心向外层切削。3．车槽与切断（1）车槽。在工件表面上车削沟槽的方法称为切槽。（2）切断。将坯料或工件分成两段或若干段的车削方法成为切断。常用的切断方法是：直进法和左右借刀法两种。4．车台阶●车削台阶处的外圆和端面的方法称为车台阶。台阶一般使用主偏角κr≥90°的偏刀。如果台阶高度小于5mm，可用主偏角κr=90°的偏刀，一次走刀切出台阶；如果台阶高度大于5mmm，可用主偏角κr>90°的偏刀，多次分层纵向进给走刀切削，最后一次纵向进给完后，车刀刀尖应紧贴台阶端面横向退出，车出台阶。5．车圆锥●将工件车削成圆锥表面的方法称为车圆锥。常用的车圆锥的方法有：小滑板转位法、偏移尾架法、靠模法、宽刀法等。（1）小滑板转位法。使刀架小滑板绕转盘轴线转动一圆锥斜角（α/2）后固定，然后用手转动小滑板手柄斜向进给，实现圆锥面车削的方法。该方法多用于车削长度小于100mm的大锥度圆锥面。（2）偏移尾架法。工件装夹在双顶尖之间，车削圆锥面时，尾架在机床导轨上横向调整，偏移A距离，使工件旋转轴线与车刀纵向进给方向的夹角等于圆锥面斜角（α/2），然后利用车刀纵向进给，即可车出所需要的锥圆面。偏移尾架法能自动进给加工较长的圆锥面。（3）靠模法。加工时靠模装在床身上，调整圆锥斜角（α/2），卸下中滑板的丝杠与螺母，使中滑板能横向自由滑动，中滑板的接长杆用滑块铰链与靠模连接。当床鞍纵向进给时，中滑板带动刀架一面纵向移动，一面横向移动。从而使车刀运动的方向平行于靠模，从而车削出所要求的圆锥面。用靠模法能加工较长的圆锥面，精度较高，并能实现自动进给。（4）宽刀法。使用与工件轴线成α/2角的宽刃车刀，切削时车刀作横向或纵向进给即可车出所需的圆锥面。宽刀法可以加工较短的圆锥面（L=20mm～25mm）。6．车成形回转面●母线为曲线的回转表面称为成形回转面，如曲面手柄、圆球面等。加工方法有：双手控制法、成形刀法和靠模法。7．车