机械制造技术第3章-机械零件加工方法与设备.ppt

第第3章机械零件加工方法与设备章机械零件加工方法与设备 第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备 第二节内圆表面加工及设备第二节内圆表面加工及设备 第三节螺纹的加工第三节螺纹的加工 第四节平面加工第四节平面加工 第五节齿轮的齿形加工第五节齿轮的齿形加工第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备一、外圆表面的加工一、外圆表面的加工 外圆表面是构成机器零件的基本表面，如轴类、套类和盘外圆表面是构成机器零件的基本表面，如轴类、套类和盘类零件是具有外圆表面的典型零件。外圆表面的加工在机器类零件是具有外圆表面的典型零件。外圆表面的加工在机器零件制造中是很常见的，根据外圆表面的尺寸、材料及加工零件制造中是很常见的，根据外圆表面的尺寸、材料及加工要求不同，可选择不同的加工方法。常见的外圆表面的加工要求不同，可选择不同的加工方法。常见的外圆表面的加工方法及特点如下。方法及特点如下。1.外圆表面的车削加工外圆表面的车削加工 (1)粗车。外圆表面的粗车是最经济、最有效的方法，粗车粗车。外圆表面的粗车是最经济、最有效的方法，粗车在车床工艺系统允许的前提下，尽可能地采用大的背吃刀量在车床工艺系统允许的前提下，尽可能地采用大的背吃刀量和进给量，以提高生产率，但为了保证刀具耐用度，切削速和进给量，以提高生产率，但为了保证刀具耐用度，切削速度通常选为低速，粗车所能达到的加工精度为度通常选为低速，粗车所能达到的加工精度为IT11IT12，表，表面粗糙度面粗糙度Ra为为12.550um。(2)精车。外圆表面的精车一般作为最终工序或光整加工的精车。外圆表面的精车一般作为最终工序或光整加工的预加工工序。精车后工件尺寸精度可达预加工工序。精车后工件尺寸精度可达IT7IT8，表面粗糙度，表面粗糙度Ra为为0.81.6um。下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备(3)高速细精车。高速细精车是采用硬质合金、立式氮化硼或高速细精车。高速细精车是采用硬质合金、立式氮化硼或金刚石刀具，用高切削速度金刚石刀具，用高切削速度(160mm/min以上以上)，小的背吃刀量，小的背吃刀量(0.030.05mm)和小的进给量和小的进给量(0.020.2mm/r)，对工件进行，对工件进行精细加工的方法。对于硬度较低的有色金属精细加工的方法。对于硬度较低的有色金属(如铜、铝如铜、铝)，如，如果采用磨削加工，磨屑容易糊住砂轮，一般在高精度的车床果采用磨削加工，磨屑容易糊住砂轮，一般在高精度的车床上，采用金刚石刀具进行高速细精车，工件尺寸精度可达上，采用金刚石刀具进行高速细精车，工件尺寸精度可达IT5IT6，表面粗糙度，表面粗糙度Ra为为0.11.0um,甚至可达镜面效果。甚至可达镜面效果。2.外圆表面的磨削加工外圆表面的磨削加工 外圆表面的磨削加工是主要精加工方法，能经济地获得高外圆表面的磨削加工是主要精加工方法，能经济地获得高的加工精度和小的表面粗糙度值。加工精度通常可达的加工精度和小的表面粗糙度值。加工精度通常可达IT5IT7，表面粗糙度，表面粗糙度Ra值可达值可达0.20.8um。采用高精度的磨削方法，。采用高精度的磨削方法，表面粗糙度表面粗糙度Ra值可达值可达0.0060.1um。磨削加工不但可精加工，。磨削加工不但可精加工，而且可进行粗磨荒磨、重负荷磨削。特别适合于各种高硬度而且可进行粗磨荒磨、重负荷磨削。特别适合于各种高硬度和悴火后的零件的精加工。和悴火后的零件的精加工。3.外圆表面的精整、光整加工外圆表面的精整、光整加工 上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备外圆表面的精整、光整加工是精加工以后进行的超精密加工外圆表面的精整、光整加工是精加工以后进行的超精密加工方法，适用于某些精度和表面质量要求很高的零件。方法，适用于某些精度和表面质量要求很高的零件。(1)研磨。用研磨工具和研磨剂，通过研具与工件在一定压研磨。用研磨工具和研磨剂，通过研具与工件在一定压力下，做相对滑动，从工件表面上磨掉一层极薄的金属，以力下，做相对滑动，从工件表面上磨掉一层极薄的金属，以提高工件尺寸、形状精度和降低表面粗糙度的精整加工方法。提高工件尺寸、形状精度和降低表面粗糙度的精整加工方法。研磨精度可达研磨精度可达0.025m，圆柱度可达，圆柱度可达0.1 m，表面粗糙度可，表面粗糙度可达达Ra0.01 m。研磨主要用于精密的零件，如量规、精密配。研磨主要用于精密的零件，如量规、精密配合件、光学零件等。合件、光学零件等。(2)抛光。抛光能降低表面粗糙度，但不能提高工件的尺寸抛光。抛光能降低表面粗糙度，但不能提高工件的尺寸精度和形状精度。普通抛光工件表面粗糙度可达精度和形状精度。普通抛光工件表面粗糙度可达Ra0.4 m。由于各种加工方法所能达到的经济加工精度、表面粗糙度、由于各种加工方法所能达到的经济加工精度、表面粗糙度、生产率和生产成本各不相同，因此必须根据具体情况，选择生产率和生产成本各不相同，因此必须根据具体情况，选择合理的加工方法。合理的加工方法。表表3-1所示为外圆表面各种加工方案和经济所示为外圆表面各种加工方案和经济加工精度。加工精度。上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备二、外圆表面的车削加工二、外圆表面的车削加工1.车床车床(1)车床主要类型及工艺范围。车床主要是用于进行车削加工。车床主要类型及工艺范围。车床主要是用于进行车削加工。通常由工件旋转完成主运动，而由刀具沿平行或垂直于工件通常由工件旋转完成主运动，而由刀具沿平行或垂直于工件旋转轴线移动完成进给运动。与工件旋转轴线平行的进给运旋转轴线移动完成进给运动。与工件旋转轴线平行的进给运动称为纵向进给运动，垂直的称为横向进给运动。动称为纵向进给运动，垂直的称为横向进给运动。车床的种类很多，按其用途和结构的不同，主要可分为卧车床的种类很多，按其用途和结构的不同，主要可分为卧式车床及落地车床、立式车床、转塔车床、多刀半自动车床、式车床及落地车床、立式车床、转塔车床、多刀半自动车床、仿形车床及仿形半自动车床、单轴自动车床、多轴自动车床仿形车床及仿形半自动车床、单轴自动车床、多轴自动车床及多轴半自动车床、车削加工中心。此外，还有各种专门化及多轴半自动车床、车削加工中心。此外，还有各种专门化车床，如凸轮轴车床、曲轴车床、铲齿车床等。在大批量生车床，如凸轮轴车床、曲轴车床、铲齿车床等。在大批量生产的工厂中还有各种专用车床。如产的工厂中还有各种专用车床。如表表3-2所列为车床的主要类所列为车床的主要类型、工作方法和应用范围。型、工作方法和应用范围。其中卧式车床的工艺范围很广，能进行多种表面的加工，如其中卧式车床的工艺范围很广，能进行多种表面的加工，如图图3-1所示。能车削内外圆柱面、圆锥面、成形面、端面、各所示。能车削内外圆柱面、圆锥面、成形面、端面、各种螺纹、切槽、切断种螺纹、切槽、切断;也能进行钻孔、扩孔、铰孔和滚花等工也能进行钻孔、扩孔、铰孔和滚花等工作。作。上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备如果再利用一些特殊附件，那么卧式车床的工艺范围还能进如果再利用一些特殊附件，那么卧式车床的工艺范围还能进一步扩大。一步扩大。(2)CA6140型卧式车床简介。型卧式车床简介。CA6140型卧式车床的主要技术参数。型卧式车床的主要技术参数。床身上最大工件回转直径床身上最大工件回转直径 400mm 在刀架上最大工件回转直径在刀架上最大工件回转直径 210mm 工件最大长度工件最大长度(四种规格四种规格)750;1 000;1 500;2000mm 主轴中心高度主轴中心高度 205mm 主轴内孔直径主轴内孔直径 48mm 主轴前端锥孔的锥度主轴前端锥孔的锥度 莫氏莫氏6号号 主轴转速正转主轴转速正转(24级级)101400r/min 反转反转(12级级)101580r/min 车削螺纹范围米制螺纹螺距车削螺纹范围米制螺纹螺距(44种标准螺距种标准螺距)1192mm上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备 英制螺纹螺距英制螺纹螺距(20种标准螺距种标准螺距)224牙牙/in 模数螺纹模数螺纹(39种标准螺距种标准螺距)0.2548mm 径节螺纹径节螺纹(37种标准螺距种标准螺距)196牙牙/in纵向进给量纵向进给量(64级级)0.0286.33mm/r横向进给量横向进给量(64级级)0.0143.16mm/r主电动机功率主电动机功率/转速转速 7.5 kW/1 450(r.min-1)快速电动机功率快速电动机功率/转速转速 0.25kW/2 800(r.min-1)尾座顶尖套锥孔锥度尾座顶尖套锥孔锥度 莫氏莫氏5号号机床工件精度机床工件精度 圆度圆度 0.0020.005mm 精车端面平面度精车端面平面度 0.0050.01mm 表面粗糙度表面粗糙度Ra 0.83.2um上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备 CA6140型卧式车床的主要部件及其作用。型卧式车床的主要部件及其作用。CA6140型卧式车床的外形如型卧式车床的外形如图图3-2所示，其主要部件如下。所示，其主要部件如下。a.床身。床身床身。床身4固定在左、右床腿上。床身是车床的基本支承固定在左、右床腿上。床身是车床的基本支承件，在床身上安装着车床的各个主要部件并使它们在工作时保持件，在床身上安装着车床的各个主要部件并使它们在工作时保持准确的相对位置。准确的相对位置。b.主轴箱。主轴箱主轴箱。主轴箱1固定在床身的左侧，作用是将电动机输出旋固定在床身的左侧，作用是将电动机输出旋转运动传递给主轴，再通过装在主轴上夹具带动工件回转，实现转运动传递给主轴，再通过装在主轴上夹具带动工件回转，实现主运动。主轴箱内有变速机构，通过变换箱外手柄的位置，可以主运动。主轴箱内有变速机构，通过变换箱外手柄的位置，可以改变主轴的转速，以满足不同车削工作的需要。改变主轴的转速，以满足不同车削工作的需要。c.进给箱。进给箱进给箱。进给箱10固定在床身的左前侧，将主轴通过挂轮箱固定在床身的左前侧，将主轴通过挂轮箱传递来的旋转运动传给光杠或丝杠。进给箱内有变速机构，可实传递来的旋转运动传给光杠或丝杠。进给箱内有变速机构，可实现光杠或丝杠的转速变换，以调节机动进给的进给量或螺纹螺距。现光杠或丝杠的转速变换，以调节机动进给的进给量或螺纹螺距。d.溜板箱。溜板箱溜板箱。溜板箱8固定在床鞍的前侧，作用是将光杠或丝杠固定在床鞍的前侧，作用是将光杠或丝杠的回转运动变为床鞍或中滑板及刀具的进给运动。变换溜板箱外的回转运动变为床鞍或中滑板及刀具的进给运动。变换溜板箱外的手柄位置，可以控制刀具纵向或横向进给运动的方向和运动的的手柄位置，可以控制刀具纵向或横向进给运动的方向和运动的启动或停止。启动或停止。上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备e.刀架。刀架刀架。刀架2装在床身的床鞍导轨上，床鞍可沿导轨纵向移装在床身的床鞍导轨上，床鞍可沿导轨纵向移动。刀架部分由几层滑板组成。其作用是装夹车刀并使车刀动。刀架部分由几层滑板组成。其作用是装夹车刀并使车刀作纵向、横向或斜向运动。作纵向、横向或斜向运动。f.尾座。尾座尾座。尾座3装在床身尾部的导轨上，并可沿此导轨纵向装在床身尾部的导轨上，并可沿此导轨纵向调整位置。尾座的作用是用顶尖支承工件，还可安装钻头等调整位置。尾座的作用是用顶尖支承工件，还可安装钻头等孔加工刀具进孔加工。孔加工刀具进孔加工。g.挂轮箱。挂轮箱装在主轴箱的左边。它是把主轴的旋转运动挂轮箱。挂轮箱装在主轴箱的左边。它是把主轴的旋转运动传给进给箱的传动部件，挂轮箱内有挂轮装置，配换不同齿传给进给箱的传动部件，挂轮箱内有挂轮装置，配换不同齿数的挂轮数的挂轮(齿轮齿轮)，可改变进给量或车螺纹时的螺距，可改变进给量或车螺纹时的螺距(或导程或导程)。CA6140型卧式车床的传动。型卧式车床的传动。CA6140型卧式车床的传动过程可用传动框图来表示，如型卧式车床的传动过程可用传动框图来表示，如图图3-3所示。所示。主运动主运动电动机的旋转运动，经皮带轮传到主轴箱，在箱内电动机的旋转运动，经皮带轮传到主轴箱，在箱内经过变向和变速机构再传到主轴，使主轴获得经过变向和变速机构再传到主轴，使主轴获得24级正向和级正向和12级反向转速。级反向转速。上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备进给运动进给运动主轴经过主轴箱，再经过挂轮、进给箱把旋转运主轴经过主轴箱，再经过挂轮、进给箱把旋转运动传给光杠或丝杠，最后通过溜板箱变成滑板、刀架的直线动传给光杠或丝杠，最后通过溜板箱变成滑板、刀架的直线移动，使车刀作纵向或横向进给运动及车削螺纹。移动，使车刀作纵向或横向进给运动及车削螺纹。刀架的快速移动刀架的快速移动刀架快速移动是刀具作机动、快速地退刀架快速移动是刀具作机动、快速地退离或接近加工部位，以减轻工人劳动强度及缩短辅助时间。离或接近加工部位，以减轻工人劳动强度及缩短辅助时间。CA6140型卧式车床的传动系统型卧式车床的传动系统(见见图图3-4)由主运动传动链、由主运动传动链、车削螺纹运动传动链、纵向机动进给传动链、横向机动进给车削螺纹运动传动链、纵向机动进给传动链、横向机动进给传动链和刀架快速移动传动链组成。传动链和刀架快速移动传动链组成。a.主运动传动链。运动由主电动机经主运动传动链。运动由主电动机经V形带轮传动形带轮传动 副副 传至主轴箱中的轴传至主轴箱中的轴I，轴，轴I上装有双上装有双向多片摩擦离合器向多片摩擦离合器M1，使主轴正转、反转或停止。主运动传，使主轴正转、反转或停止。主运动传动链的传动路线表达式为动链的传动路线表达式为上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备 由传动路线表达式可以看出，主轴可获得由传动路线表达式可以看出，主轴可获得 级正转转速，由于轴级正转转速，由于轴III至轴至轴V间的两组双联滑移齿轮变速组间的两组双联滑移齿轮变速组的的4种传动比为种传动比为上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备 其中其中 ,所以实际只有所以实际只有3种不同的传动比，因此主轴只能种不同的传动比，因此主轴只能获得获得 级正转转速。同理主轴可获级正转转速。同理主轴可获得得 级反转转速。级反转转速。主轴反转时，轴主轴反转时，轴I-II间传动比的值大于正转时传动比的值，间传动比的值大于正转时传动比的值，所以反转转速大于正转转速。主轴反转一般不用于切削，而所以反转转速大于正转转速。主轴反转一般不用于切削，而是用于车削螺蚊时，切削完一刀后，使车刀沿螺旋线退回，是用于车削螺蚊时，切削完一刀后，使车刀沿螺旋线退回，以免下一次切削时以免下一次切削时“乱扣乱扣”。转速高，可节省辅助时间。转速高，可节省辅助时间。b.车削螺纹运动传动链。车削螺纹运动传动链。CA6120型车床能够车削米制、英型车床能够车削米制、英制、模数制和径节制四种标准螺纹，还能够车削大导程、非制、模数制和径节制四种标准螺纹，还能够车削大导程、非标准和较精密的螺纹，这些螺纹可以是左旋的也可以是右旋标准和较精密的螺纹，这些螺纹可以是左旋的也可以是右旋的。的。上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备车削螺纹传动链的作用，就是要得到上述各种螺纹的导程。车削螺纹传动链的作用，就是要得到上述各种螺纹的导程。不同标准的螺纹用不同的参数表不其螺距，不同标准的螺纹用不同的参数表不其螺距，表表3-3列出了米列出了米制、英制、模数制和径节制四种螺纹的螺距参数及其与螺距制、英制、模数制和径节制四种螺纹的螺距参数及其与螺距P导程导程L之间的换算关系。之间的换算关系。车削螺纹时，必须保证主轴每转一转，刀具准确地移动被加车削螺纹时，必须保证主轴每转一转，刀具准确地移动被加工螺纹的一个导程工螺纹的一个导程L工工，其运动平衡式为，其运动平衡式为 -从主轴到钟杠之间的总传动比从主轴到钟杠之间的总传动比;L丝丝-机床钟杠上的导程机床钟杠上的导程(CA6120型车床型车床L丝丝=12 mm)L工工-被加工螺纹的导程被加工螺纹的导程(mm)。在这个平衡式中，通过改变传动链中的传动比在这个平衡式中，通过改变传动链中的传动比 ，就可以，就可以得到要加工的螺纹导程。不同螺纹种类螺纹传动路线也不同，得到要加工的螺纹导程。不同螺纹种类螺纹传动路线也不同，CA6120型车床车削米制螺纹时传动路线表达式为型车床车削米制螺纹时传动路线表达式为上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备其中其中 是轴是轴XIII和轴和轴XIV之间变速机构的之间变速机构的8种传动比，即种传动比，即上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备 上述变速机构是获得各种螺纹的基本机构，称为基本螺距机上述变速机构是获得各种螺纹的基本机构，称为基本螺距机构或称基本组。构或称基本组。是轴是轴XV和轴和轴XVII之间变速机构的之间变速机构的4种传种传动比，即动比，即 上述上述4种传动比按倍数关系排列。用于扩大机床车削螺纹导种传动比按倍数关系排列。用于扩大机床车削螺纹导程的种数。这个变速机构称为增倍机构或增倍组。程的种数。这个变速机构称为增倍机构或增倍组。在力口工正常螺纹导程时，主轴在力口工正常螺纹导程时，主轴VI直接传动轴直接传动轴IX，其间传，其间传动比。动比。时能加工的最大螺纹导程。时能加工的最大螺纹导程L=12mm。如果需要车削导程更大的螺纹时，可将轴如果需要车削导程更大的螺纹时，可将轴IY的滑移齿轮的滑移齿轮58向向右移动，使之轴珊上的齿轮右移动，使之轴珊上的齿轮26啮合，从主轴啮合，从主轴VI至轴至轴IX间的传间的传动比为动比为上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备 这表明，当车削螺纹传动链其他部分不变时，只做上述调整，这表明，当车削螺纹传动链其他部分不变时，只做上述调整，便可使螺纹导程比正常导程相应地扩大便可使螺纹导程比正常导程相应地扩大4倍或倍或16倍。通常把上倍。通常把上述传动机构称之为扩大螺距机构。在述传动机构称之为扩大螺距机构。在CA6140型车床上，通过型车床上，通过扩大螺距机构所能车削的最大米制螺纹导程为扩大螺距机构所能车削的最大米制螺纹导程为192mm。必须指出，扩大螺距机构的传动比必须指出，扩大螺距机构的传动比 是由主运动传动链是由主运动传动链中背轮机构齿轮的啮合位置所确定的，而背轮机构一定的齿中背轮机构齿轮的啮合位置所确定的，而背轮机构一定的齿轮啮合位置，又对应一定的主轴转速。因此，主轴转速一定轮啮合位置，又对应一定的主轴转速。因此，主轴转速一定时，螺纹导程可能扩大的倍数是确定的。具体地说，主轴转时，螺纹导程可能扩大的倍数是确定的。具体地说，主轴转速是速是1032 r/min时，导程可扩大时，导程可扩大16倍倍;主轴转速是主轴转速是40125 r/min时，导程可扩大时，导程可扩大4倍倍;主轴转速更高时，导程不能扩大。主轴转速更高时，导程不能扩大。这也正好符合大导程螺纹只能在低速时车削的实际需要。这也正好符合大导程螺纹只能在低速时车削的实际需要。上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备 当需要车削非标准螺纹和精密螺纹时，需将进给箱中的齿式当需要车削非标准螺纹和精密螺纹时，需将进给箱中的齿式离合器离合器M3、M4和和M5全部接合上，此时，轴全部接合上，此时，轴XII、XIV、XVII和丝杠和丝杠XVIII批联成一体，运动由挂轮直接传给丝杠，被加工批联成一体，运动由挂轮直接传给丝杠，被加工螺纹的导程螺纹的导程L工工可通过选配挂轮来实现，因此可以车削任意导可通过选配挂轮来实现，因此可以车削任意导程的非标准螺纹。同时，由于传动链大大地缩短，减少了传程的非标准螺纹。同时，由于传动链大大地缩短，减少了传动件制造和装配误差对螺纹螺距精度的影响。若选用高精度动件制造和装配误差对螺纹螺距精度的影响。若选用高精度的齿轮作为挂轮，则可加工精密螺纹。挂轮换置公式为的齿轮作为挂轮，则可加工精密螺纹。挂轮换置公式为 c.纵向和横向机动进给传动链。纵向进给一般用于外圆车削，纵向和横向机动进给传动链。纵向进给一般用于外圆车削，而横向进给用于端面车削。为了减少丝杠的磨损和便于操纵，而横向进给用于端面车削。为了减少丝杠的磨损和便于操纵，机动进给是由光杠经溜板箱传动的，其传动路线表达式为机动进给是由光杠经溜板箱传动的，其传动路线表达式为 CA6140型车床纵向机动进给量有型车床纵向机动进给量有64级。级。上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备其中，当进给运动由主轴经正常螺距米制螺纹传动路线时，其中，当进给运动由主轴经正常螺距米制螺纹传动路线时，可获得范围为可获得范围为0.081.22mm/r的的32级正常进给量级正常进给量;当进给运动当进给运动由主轴经正常螺距英制螺纹传动路线时，可获得由主轴经正常螺距英制螺纹传动路线时，可获得0.861.59 mm/r的的8级较大进给量级较大进给量;若接通扩大螺距机构，选用米制螺纹若接通扩大螺距机构，选用米制螺纹传动路线，并使传动路线，并使 ，可获得，可获得0.0280.054 mm/r的的8级用级用于高速精车的细进给量于高速精车的细进给量;而接通扩大螺距机构，采用英制螺纹而接通扩大螺距机构，采用英制螺纹传动路线，并适当调整增倍机构，可获得范围为传动路线，并适当调整增倍机构，可获得范围为1.716.33 mm/r的的16级供强力切削或宽刃精车之用的加大进给量。级供强力切削或宽刃精车之用的加大进给量。分析可知，当主轴箱及进给箱中的传动路线相同时，所得到分析可知，当主轴箱及进给箱中的传动路线相同时，所得到的横向机动进给量级数与纵向相同，且横向进给量的横向机动进给量级数与纵向相同，且横向进给量f横横=1/2f纵纵。这是因为横向切槽或切断，容易产生振动，切削条件差，故这是因为横向切槽或切断，容易产生振动，切削条件差，故使用较小进给量。使用较小进给量。a.刀架快速移动传动链。刀架的快速移动是由装在溜板箱刀架快速移动传动链。刀架的快速移动是由装在溜板箱内的快速电动机内的快速电动机(0.25kW2800 r/min)驱动的。按下快速移动驱动的。按下快速移动按钮，启动快速电动机后，由溜板箱中的双向离合器按钮，启动快速电动机后，由溜板箱中的双向离合器M8和和M9控制其纵、横双向快速移动。控制其纵、横双向快速移动。上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备刀架快速移动时，可不必脱开机动进给传动链，在齿轮刀架快速移动时，可不必脱开机动进给传动链，在齿轮56与与轴轴XX之间装有超越离合器之间装有超越离合器M6，可保证光杠和快速电机同时传，可保证光杠和快速电机同时传给轴给轴XX运动而不相互干涉。运动而不相互干涉。(3)车床附件。工件的装夹速度和精度直接影响生产率和加工车床附件。工件的装夹速度和精度直接影响生产率和加工质量。工件的形状、尺寸大小和加工质量不同，采用的装夹质量。工件的形状、尺寸大小和加工质量不同，采用的装夹方法也不相同。装夹时常用的车床附件有以下几种。方法也不相同。装夹时常用的车床附件有以下几种。三爪自定心卡盘。三爪自定心卡盘。图图3-5所示为三爪自定心卡盘的结构。所示为三爪自定心卡盘的结构。它是通过连接盘它是通过连接盘(也称法兰盘也称法兰盘)安装在车床主轴上的。使用时安装在车床主轴上的。使用时将扳手方头插人小圆锥齿轮将扳手方头插人小圆锥齿轮2的方孔的方孔1中转动，小圆锥齿轮中转动，小圆锥齿轮2就就带动大圆锥齿轮带动大圆锥齿轮3转动，大圆锥齿轮转动，大圆锥齿轮3背面的平面螺纹与三个背面的平面螺纹与三个卡爪卡爪4背面的螺纹相啮合。当平面螺纹转动时，就带动三个卡背面的螺纹相啮合。当平面螺纹转动时，就带动三个卡爪作同步径向移动。三爪自定心卡盘的卡爪有正爪和反爪之爪作同步径向移动。三爪自定心卡盘的卡爪有正爪和反爪之分，也有一副卡爪可正反通用。反爪用来装夹较大直径的工分，也有一副卡爪可正反通用。反爪用来装夹较大直径的工件。安装卡爪时要注意每个卡爪要与卡盘上的槽相对应。三件。安装卡爪时要注意每个卡爪要与卡盘上的槽相对应。三爪自定心卡盘能自定心，校正和安装工件简单迅速，也可用爪自定心卡盘能自定心，校正和安装工件简单迅速，也可用工件端面较大的孔装夹。但夹紧力小，不能装夹不规则形状工件端面较大的孔装夹。但夹紧力小，不能装夹不规则形状和大型工件。和大型工件。上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备 四爪单动卡盘。四爪单动卡盘的外形如四爪单动卡盘。四爪单动卡盘的外形如图图3-6所示。它有四所示。它有四个各不相关的卡爪个各不相关的卡爪1,2,3,4，每个爪的后面有一半内螺纹与丝，每个爪的后面有一半内螺纹与丝杠杠5啮合，当扳手方头插人丝杠方孔转动丝杠时，与它啮合的啮合，当扳手方头插人丝杠方孔转动丝杠时，与它啮合的卡爪就单独移动，以适应工件形状需要。卡盘也是通过连接卡爪就单独移动，以适应工件形状需要。卡盘也是通过连接盘安装在车床主轴上的。四爪单动卡盘可装成正爪和反爪两盘安装在车床主轴上的。四爪单动卡盘可装成正爪和反爪两种。四爪单动卡盘夹紧力较大，但校正工件比较麻烦。适用种。四爪单动卡盘夹紧力较大，但校正工件比较麻烦。适用于单件或小批生产中安装较重或形状不规则的工件。于单件或小批生产中安装较重或形状不规则的工件。顶尖及鸡心夹头。车削轴类零件时，采用两顶尖和鸡心顶尖及鸡心夹头。车削轴类零件时，采用两顶尖和鸡心夹头来安装工件，如夹头来安装工件，如图图3-7所示。安装工件时，由装在主轴和所示。安装工件时，由装在主轴和尾座锥孔的两顶尖顶人工件两端已钻好的中心孔内予以支承尾座锥孔的两顶尖顶人工件两端已钻好的中心孔内予以支承和定位。安装在主轴上的拨盘，通过夹在工件上的鸡心夹头和定位。安装在主轴上的拨盘，通过夹在工件上的鸡心夹头3可带动工件旋转进行车削工件。顶尖可分为死顶尖和活顶尖可带动工件旋转进行车削工件。顶尖可分为死顶尖和活顶尖两种。两种。图图3-8所示为死顶尖的结构。车削时，死顶尖和工件中心孔所示为死顶尖的结构。车削时，死顶尖和工件中心孔之间由滑动摩擦而产生高温，高速车削时钢料顶尖往往被退之间由滑动摩擦而产生高温，高速车削时钢料顶尖往往被退火、磨损或烧坏。因此，目前常采用镶硬质合金的顶尖，如火、磨损或烧坏。因此，目前常采用镶硬质合金的顶尖，如图图3-8(b)所示。支承细小工件时可用反顶尖，如图所示。支承细小工件时可用反顶尖，如图3-8(c)所示。所示。上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备 图图3-9所示为活顶尖的结构。它的顶尖与工件一起转动可避免所示为活顶尖的结构。它的顶尖与工件一起转动可避免顶尖和工件中心孔之间的摩擦，能承受很高的旋转速度，但顶尖和工件中心孔之间的摩擦，能承受很高的旋转速度，但活顶尖存在装配累积误差，而且当轴承磨损后，会使顶尖产活顶尖存在装配累积误差，而且当轴承磨损后，会使顶尖产生径向摆动，降低加工精度。两顶尖及鸡心夹头适用于安装生径向摆动，降低加工精度。两顶尖及鸡心夹头适用于安装长度和直径之比较大长度和直径之比较大(L/D=410)的轴类零件。其特点是的轴类零件。其特点是:能能保证位置精度在多工序加工条件下，均以中心孔定位，能保保证位置精度在多工序加工条件下，均以中心孔定位，能保证各加工表面间的相互位置精度。但因工件长径比较大，工证各加工表面间的相互位置精度。但因工件长径比较大，工件的安装刚性差，故不宜选用较大的切削用量，也不宜进行件的安装刚性差，故不宜选用较大的切削用量，也不宜进行断续切削。断续切削。中心架与跟刀架。当车削特别长的轴类工件中心架与跟刀架。当车削特别长的轴类工件(L/D10)时，时，要使用辅助支承要使用辅助支承中心架或跟刀架，以防止工件的弯曲变形。中心架或跟刀架，以防止工件的弯曲变形。另外较长轴类工件在端面、钻孔或车孔时，也要以中心架作另外较长轴类工件在端面、钻孔或车孔时，也要以中心架作为支承。为支承。中心架和跟刀架的结构及使用情况如中心架和跟刀架的结构及使用情况如图图3-10所示。使用这所示。使用这两种附件时，在工件的支承部件都必须预先车出光滑的定位两种附件时，在工件的支承部件都必须预先车出光滑的定位用圆柱面。用圆柱面。上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备中心架用压板固定在床身导轨上，三个径向布置的支承柱可中心架用压板固定在床身导轨上，三个径向布置的支承柱可以单独调节，支承柱支承在工件已车好的光滑柱面上，调节以单独调节，支承柱支承在工件已车好的光滑柱面上，调节支承柱时应使工件轴线与回转轴线重合，且使支承柱与工件支承柱时应使工件轴线与回转轴线重合，且使支承柱与工件接触松紧适当。接触松紧适当。跟刀架固定在车床鞍上，并跟车刀一起移动。跟刀架一般跟刀架固定在车床鞍上，并跟车刀一起移动。跟刀架一般只有两个支承柱。另一个支承柱由车刀来代替。跟刀架的支只有两个支承柱。另一个支承柱由车刀来代替。跟刀架的支承柱在工件上的支承部位，一般是车刀刚车出的部位。因此承柱在工件上的支承部位，一般是车刀刚车出的部位。因此每次走刀前必须重新调节支承柱，并保持松紧适当的接触。每次走刀前必须重新调节支承柱，并保持松紧适当的接触。花盘。花盘及其使用如花盘。花盘及其使用如图图3-11所示，花盘的工作平面上布所示，花盘的工作平面上布置有若干条径向排列的直槽，以便用螺栓、压板等将工件压置有若干条径向排列的直槽，以便用螺栓、压板等将工件压紧在花盘平面上。根据工件的结构特征和加工部位的需要，紧在花盘平面上。根据工件的结构特征和加工部位的需要，有时还使用弯板有时还使用弯板(有两个互相垂直平面的角铣有两个互相垂直平面的角铣)。工件装夹在。工件装夹在弯板上，弯板固定在花盘上安装工件时，应根据工件上事先弯板上，弯板固定在花盘上安装工件时，应根据工件上事先划好的基准线划好的基准线(内、外圆或内、外圆或i一字线一字线)进行找正，然后用螺栓、进行找正，然后用螺栓、压板等压紧工件，如图压板等压紧工件，如图3-11(b)所示。若工件质量不均衡，必所示。若工件质量不均衡，必须在花盘上加装平衡铣予以平衡，以防振动和保证安全。花须在花盘上加装平衡铣予以平衡，以防振动和保证安全。花盘主要用于单件、小批产生中形状比较特殊的零件安装。盘主要用于单件、小批产生中形状比较特殊的零件安装。上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备2.车刀车刀 (1)车刀的种类。车刀是车削加工使用的刀具，可用于各类车刀的种类。车刀是车削加工使用的刀具，可用于各类车床。车刀的种类很多，按结构分有整体式车刀、焊接式车车床。车刀的种类很多，按结构分有整体式车刀、焊接式车刀、机夹重磨式车刀和可转位式车刀等，如刀、机夹重磨式车刀和可转位式车刀等，如图图3-12所示。所示。按按用途可为分外圆车刀、撞孔车刀、端面车刀、螺纹车刀、切用途可为分外圆车刀、撞孔车刀、端面车刀、螺纹车刀、切断刀和成形车刀等，如断刀和成形车刀等，如图图3-13所示。所示。外圆车刀有直头和弯头之分，常以主偏角的数值来命名，如外圆车刀有直头和弯头之分，常以主偏角的数值来命名，如Kr=90o时称为时称为90o外圆车刀外圆车刀;Kr=45o时称为时称为45o外圆车刀。外圆车刀。(2)车刀的刃磨。常用的磨刀砂轮有氧化铝砂轮车刀的刃磨。常用的磨刀砂轮有氧化铝砂轮(呈白色呈白色)、碳、碳化硅砂轮化硅砂轮(呈绿色呈绿色)和人造金刚石砂轮。氧化铝砂轮的磨粒韧和人造金刚石砂轮。氧化铝砂轮的磨粒韧性好，比较锋利，硬度稍低，用来刃磨高速钢刀具。碳化硅性好，比较锋利，硬度稍低，用来刃磨高速钢刀具。碳化硅砂轮的磨粒硬度高，切削性能好，但较脆，用来刃磨硬质合砂轮的磨粒硬度高，切削性能好，但较脆，用来刃磨硬质合金刀具。人造金刚石砂轮刃磨刀具，这种砂轮的磨粒硬度极金刀具。人造金刚石砂轮刃磨刀具，这种砂轮的磨粒硬度极高，强度较高，导热性好，自锐性好。除可刃磨硬质合金刀高，强度较高，导热性好，自锐性好。除可刃磨硬质合金刀具外，还可磨削玻璃、陶瓷等高硬度材料。具外，还可磨削玻璃、陶瓷等高硬度材料。上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备车刀的刃磨有机械刃磨和手工刃磨两种。机械刃磨效率高，车刀的刃磨有机械刃磨和手工刃磨两种。机械刃磨效率高，质量稳定，操作方便，主要用于刃磨标准刀具。手工刃磨比质量稳定，操作方便，主要用于刃磨标准刀具。手工刃磨比较灵活，对磨刀设备要求不高，这种刃磨方法在一般工厂较较灵活，对磨刀设备要求不高，这种刃磨方法在一般工厂较为普遍。对于车工来说，手工刃磨是必须掌握的基本技能。为普遍。对于车工来说，手工刃磨是必须掌握的基本技能。现以主偏角为现以主偏角为90o的焊接式硬质合金车刀为例，介绍其刃磨的焊接式硬质合金车刀为例，介绍其刃磨的步骤和方法。的步骤和方法。先磨去车刀前面、后面和副后面等处的焊渣，并磨平车先磨去车刀前面、后面和副后面等处的焊渣，并磨平车刀的底平面。磨削时应采用粗粒度的氧化铝砂轮。刀的底平面。磨削时应采用粗粒度的氧化铝砂轮。粗磨后面和副后面的刀杆部分，其后角应比刀片处的后粗磨后面和副后面的刀杆部分，其后角应比刀片处的后角大角大2o3o，以便刃磨刀片处的后角。用氧化铝砂轮磨削。，以便刃磨刀片处的后角。用氧化铝砂轮磨削。粗磨刀片上的后面和副后面，粗磨出来的后角、副后角应粗磨刀片上的后面和副后面，粗磨出来的后角、副后角应比所要求的后角大比所要求的后角大2o左右，刃磨方法如左右，刃磨方法如图图3-14所示。刃磨时应所示。刃磨时应采用粗粒度的碳化硅砂轮。采用粗粒度的碳化硅砂轮。磨前面，磨出车刀的前角和刃倾角，磨削时应采用碳化磨前面，磨出车刀的前角和刃倾角，磨削时应采用碳化硅砂轮。硅砂轮。上一页 下一页 返回第一节外圆表面加工及设备第一节外圆表面加工及设备磨断屑槽。为了使断屑容易，通常要在车刀的前面上磨出磨断屑槽。为了使断屑容易，通常要在车刀的前面上磨出断屑槽。断屑槽常用的形式有两种，即直线形和圆弧形。刃断屑槽。断屑槽常用的形式有两种，即直线形和圆弧形。刃磨圆弧形断屑槽，必须先把砂轮的外圆与平面的相交处修整磨圆弧形断屑槽，必须先把砂轮的外圆与平面的相交处修整成相应的圆弧。刃磨直线形断屑槽，其砂轮的外圆与平面的成相应的圆弧。刃磨直线形断屑槽，其砂轮的外圆与平面的相交处必须修整得比较尖锐。刃磨时，刀尖可向上或向下磨相交处必须修整得比较尖锐。刃磨时，刀尖可向上或向下磨削，磨削方法如削，磨削方法如图图3-15所示。磨削断屑槽时应注意，刃磨时所示。磨削断屑槽时应注意，刃磨时的起点位置应和刀尖、主切削刃离开一小段距离，以防止将的起点位置应和刀尖、主切削刃离开一小段距离，以防止将刀尖和切削刃磨坍刀尖和切削刃磨坍;磨削时用力不能过大，应将车刀沿刀杆方磨削时用力不能过大，应将车刀沿刀杆方向上下缓慢移动。向上下缓慢移动。精磨后面和副后面。将车刀底平面靠在调整好角度的台精磨后面和副后面。将车刀底平面靠在调整好角度的台板上，并使刀刃轻轻靠住砂轮的端面上进行刃磨板上，并使刀刃轻轻靠住砂轮的端面上进行刃磨(见见图图3-16)。刃磨过程中，车刀应左右缓慢移动，使砂轮磨损均匀。砂轮刃磨过程中，车刀应左右缓慢移动，使砂轮磨损均匀。砂轮粒度应选粒度应选180号号220号的碳化硅砂轮或金刚石砂轮。号的碳化硅砂轮或金刚石砂轮。磨负倒棱。加工钢料的硬质合金车刀一般要磨出负倒棱，磨负倒棱。加工钢料的硬质合金车刀一般要磨出负倒棱，其倒棱的宽度其倒棱的宽度b=(0.50.8)f，倒棱前角，倒棱前角 。刃磨负。刃磨负倒棱时，用力要轻微，车刀沿主切削刃的后端向刀尖方向摆倒棱时，用力要轻微，车刀沿主切削刃的后端向刀尖方向摆动。刃磨时，应采用细磨粒的碳化硅砂轮或金刚石砂轮。动。刃磨时，应采用细磨粒的碳化硅砂轮或金刚石砂轮。上一页 下一