机械制造基础第五章.ppt

第五章 车削5 1 车床5 2 车床附件及工件的装夹方法5 3 车削方法5 4 车削的工艺特点与车削实例第一页，编辑于星期日：十一点 二十九分。车削 工件旋转作主运动，车刀移动作进给运动的切削加工方法。车削的主要内容第二页，编辑于星期日：十一点 二十九分。5 1 车床一、CA6140 卧式车床简介二、车床两类运动的产生与传递三、其他常用车床简介第三页，编辑于星期日：十一点 二十九分。一、CA6140 卧式车床简介卧式车床结构和作用第四页，编辑于星期日：十一点 二十九分。二、车床两类运动的产生与传递1 车床传动路线 第五页，编辑于星期日：十一点 二十九分。2 主运动与进给运动主运动 主轴的回转运动。进给运动 刀具的纵向、横向移动。第六页，编辑于星期日：十一点 二十九分。三、其他常用车床简介1 转塔车床第七页，编辑于星期日：十一点 二十九分。2 立式车床第八页，编辑于星期日：十一点 二十九分。3 自动车床 第九页，编辑于星期日：十一点 二十九分。5 2 车床附件及工件的装夹方法一、常用车床附件二、工件在车床上的常用装夹方法 第十页，编辑于星期日：十一点 二十九分。一、常用车床附件1 卡盘 三爪自定心卡盘 四爪单动卡盘第十一页，编辑于星期日：十一点 二十九分。三爪自定心卡盘的拆装第十二页，编辑于星期日：十一点 二十九分。2 顶尖 固定顶尖 回转顶尖 顶尖第十三页，编辑于星期日：十一点 二十九分。3 中心架 第十四页，编辑于星期日：十一点 二十九分。4 跟刀架第十五页，编辑于星期日：十一点 二十九分。两爪跟刀架 三爪跟刀架 第十六页，编辑于星期日：十一点 二十九分。5 花盘及其附件 花盘 角铁 V 形架 方头螺钉 压板 平垫板 平衡块 花盘第十七页，编辑于星期日：十一点 二十九分。二、工件在车床上的常用装夹方法1 用卡盘装夹 三爪自定心卡盘常用于装夹中小型圆柱形、正三边形或正六边形工件。用百分表校正轴类工件 用划针校正轴类工件用卡盘装夹工件第十八页，编辑于星期日：十一点 二十九分。2 用两顶尖装夹 适用于轴类工件的装夹，特别是在多工序加工中，重复定位精度要求较高的场合。1 前顶尖2 拨盘3 鸡心夹头4 尾顶尖5 尾座套筒6 尾座 用两顶尖装夹工件第十九页，编辑于星期日：十一点 二十九分。3 一夹一顶装夹 一夹一顶装夹 工件一端用卡盘夹持，另一端用后顶尖支撑的方法。适用于采用较大切削用量的粗加工，以及粗大笨重的轴类工件的装夹。用限位支撑防止工件轴向蹿动 用工件上的台阶防止工件轴向蹿动 一夹一顶装夹工件第二十页，编辑于星期日：十一点 二十九分。4 用中心架、跟刀架辅助支撑 适用于加工特别细长的轴类零件。1 固定螺母2 调节螺孔3 支承爪4 支承辊 用中心架辅助装夹工件用跟刀架辅助装夹工件第二十一页，编辑于星期日：十一点 二十九分。5 用心轴装夹 当工件内、外圆表面间有较高的位置精度要求，且不能将内、外圆表面在同一次装夹中加工时，常采用先精加工内圆表面，再以其为定位基准面，用心轴装夹后精加工外圆的工艺方法。1 心轴2 工件3 开口垫圈4 螺母 第二十二页，编辑于星期日：十一点 二十九分。6 用花盘、角铁装夹 1 双孔连杆（工件）2 压紧螺钉3 压板 4V 形架 5 花盘1 花盘 2 平衡块3 工件（轴承座）4 角铁 用花盘角铁辅助装夹工件第二十三页，编辑于星期日：十一点 二十九分。5 3 车削方法 一、外圆柱面车削二、平面与台阶车削三、车槽和切断四、孔的车削五、圆锥面车削六、成形面车削七、螺纹车削第二十四页，编辑于星期日：十一点 二十九分。一、外圆柱面车削 车外圆 用车削方法加工工件的外圆表面。外圆表面包括 外圆柱面 和 外圆锥面。习惯上所说的车外圆是指车削外圆柱表面。车削外圆柱面时，工件回转是主运动，车刀作平行于工件轴线的移动是进给运动。手动进给车削外圆机动进给车削外圆第二十五页，编辑于星期日：十一点 二十九分。1 外圆车刀 第二十六页，编辑于星期日：十一点 二十九分。2 车刀装夹l 车刀刀杆伸出刀架部分的长度应尽可能短些，一般为刀杆高度的11.5 倍l 车刀垫片应平整，无毛刺，厚度均匀，车刀下面的垫片数量应尽量少（以12 片为宜），垫片应与刀架边缘对齐，且至少用两个螺钉压紧l 车刀刀杆的中心线应与进给方向垂直l 车刀刀尖一般应对准工件的回转中心，即与工件轴线等高。在粗车外圆时刀尖应略高于工件轴线；精车细长轴外圆时，刀尖应略低于工件轴线。安装车刀第二十七页，编辑于星期日：十一点 二十九分。车刀的正确装夹 刀尖对准工件回转中心 第二十八页，编辑于星期日：十一点 二十九分。3 切削用量选择背吃刀量 ap 进给量 f 切削速度 vc 切削加工一般分 粗加工、半精加工 和 精加工 三个阶段。l 粗车外圆时，在允许范围内应尽量选择大的背吃刀量和进给量，以提高生产率，切削速度应选低些l 半精车和精车外圆作为工件的半精加工（后继精加工为磨削）或精加工（主要是车削有色金属材料），应选取较小的背吃刀量和进给量，切削速度可取高些外圆车削切削用量的选择第二十九页，编辑于星期日：十一点 二十九分。二、平面与台阶车削1 车端面手动进给车削端面 车端面常用90 偏刀、左偏75 外圆车刀或45 弯头车刀进行。装刀时，刀尖高度必须严格保证与工件轴线等高，否则端面中心会留下凸起的剩余材料。车削时，工件回转作主运动，车刀作垂直于工件轴线的横向进给运动。机动进给车削端面第三十页，编辑于星期日：十一点 二十九分。2 车台阶 车台阶时，不仅要车削组成台阶的外圆，还要车削环形的台阶平面，它是外圆车削和平面车削的组合。车削台阶时既要保证外圆的尺寸精度和台阶面的长度要求，还要保证台阶平面与工件轴线的垂直度要求。台阶的车削第三十一页，编辑于星期日：十一点 二十九分。三、车槽和切断1 车槽 车槽 用车削方法加工工件的槽。工件外圆和平面上的沟槽称为 外沟槽。工件内孔中的沟槽称为 内沟槽。l 常见的外沟槽：外圆沟槽、45 外斜沟槽和平面沟槽l 沟槽的形状：矩形、圆弧形和梯形 常见沟槽第三十二页，编辑于星期日：十一点 二十九分。常见的外沟槽 外圆沟槽 45 外斜沟槽 平面沟槽 第三十三页，编辑于星期日：十一点 二十九分。沟槽的形状 矩形沟槽 圆弧形沟槽 梯形沟槽第三十四页，编辑于星期日：十一点 二十九分。直进法车矩形沟槽 矩形沟槽的精车 宽度大的矩形沟槽的车削 槽的车削第三十五页，编辑于星期日：十一点 二十九分。2 切断 切断刀刀头的长度应稍大于实心工件的半径或空心工件、管料的壁厚（L h）。切断刀刀头宽度应适当，宽度太窄刀头强度低，容易折断，宽度太宽则容易引起振动和增大材料消耗。切断实心工件时，切断刀的主刀刃必须严格对准工件的回转中心，主刀刃中心线与工件轴线垂直。切断空心工件、管料时，切断刀主刀刃应稍低于工件的回转中心。第三十六页，编辑于星期日：十一点 二十九分。切断实心工件 切断空心工件 切断第三十七页，编辑于星期日：十一点 二十九分。四、孔的车削1 车孔的特点 车孔 用车削方法扩大工件的孔或加工空心工件的内表面。加工精度 IT8IT7 表面粗糙度 Ra 值3.21.6m车孔第三十八页，编辑于星期日：十一点 二十九分。2 车孔刀第三十九页，编辑于星期日：十一点 二十九分。3 车孔方法 车孔方法基本上与车外圆方法相同，只是进刀与退刀的方向相反。车孔时的切削用量应比车外圆时小一些，特别是车小（直径）孔或深孔时，其切削用量应更小一些。第四十页，编辑于星期日：十一点 二十九分。五、圆锥面车削l 偏置上滑板法l 偏移尾座法l 仿形（靠模）法 圆锥面 分外圆锥面 和 内圆锥面，在车床上主要是车外圆锥面。车削圆锥面必须满足的条件：刀尖与工件轴线必须等高；刀尖在进给运动中的轨迹是一直线，且该直线与工件轴线的夹角等于圆锥半角/2。第四十一页，编辑于星期日：十一点 二十九分。1 偏置上滑板（小滑板）法偏置上滑板车削外圆锥面第四十二页，编辑于星期日：十一点 二十九分。偏置上滑板车削内圆锥面第四十三页，编辑于星期日：十一点 二十九分。偏置上滑板法车圆锥面的特点：（1）能车削圆锥角 较大的圆锥面。（2）能车削整圆锥面，也可车削内圆锥面，应用范围广，操作简单。（3）偏转角度调整好后加工的一批工件圆锥角的一致性好。（4）同一工件上车削不同锥角的圆锥面时，调整角度方便。（5）受上滑板最大移动距离的限制，只能加工素线长度不太长的圆锥面。（6）只能手动进给，劳动强度大，工件加工表面粗糙度值较大且不易控制，只适用于单件、小批量生产。第四十四页，编辑于星期日：十一点 二十九分。2 偏移尾座法 S 尾座偏移量 L0工件全长 圆锥角 D 最大圆锥直径d 最小圆锥直径 L 圆锥长度 C 圆锥锥度 或 S=C/2 L0 S=L0tan/2=偏移尾座法车削圆锥面第四十五页，编辑于星期日：十一点 二十九分。偏移尾座法车圆锥面的特点：（1）适宜于加工锥度小、锥体较长、精度不高的外圆锥面，不能加工锥度大的圆锥面。（2）能纵向机动进给车削，使加工表面刀纹均匀，表面粗糙度值小，表面质量好。（3）不能车削完整圆锥面，也不能车削内圆锥面。（4）工件总长 L0尺寸不一致的成批工件，加工后的圆锥角一致性差。（5）顶尖和中心孔的磨损不均匀。第四十六页，编辑于星期日：十一点 二十九分。3 仿形（靠模）法 1 靠模板2 滑块3 刀架第四十七页，编辑于星期日：十一点 二十九分。靠模法车圆锥面的特点：（1）可以机动进给车削内、外圆锥面，锥体长或短不受太大的限制，均可车削。（2）靠模校准较为简单，成批加工的工件锥度一致性较好。（3）不能车削较大圆锥角的工件，/2 应小于12。第四十八页，编辑于星期日：十一点 二十九分。六、成形面车削圆球（单球）手柄 圆球（三球）手柄 橄榄手柄 车成形面 用成形车刀或用车刀按成形法或仿形法等车削工件的成形面。成形面第四十九页，编辑于星期日：十一点 二十九分。1 双手控制法 使用普通车刀，用双手控制中、上滑板或者控制中滑板与床鞍的合成运动，使刀尖的运动轨迹与工件表面素线形状相吻合，从而实现成形的车削。双手控制法车成形面第五十页，编辑于星期日：十一点 二十九分。2 成形法 样板车刀的切削刃形状与工件表面素线形状吻合，车削成形面时，工件作回转运动样板车刀只作横向进给运动。成形法车成形面第五十一页，编辑于星期日：十一点 二十九分。3 仿形法 在普通卧式车床上使用仿形靠模装置，或在仿形车床上进行成形面车削。仿形法车成形面第五十二页，编辑于星期日：十一点 二十九分。七、螺纹车削1 概述2 螺纹车刀3 螺纹车刀的装夹4 螺距或导程的调整5 车削方法第五十三页，编辑于星期日：十一点 二十九分。车削螺纹使用螺纹车刀，按加工性质螺纹车刀属成形刀具，其切削部分的几何形状应与螺纹牙型的轴向剖面形状相符合。1 概述 车削时应保证螺纹车刀（以下简称车刀）的轴向位移与工件回转的角位移成正比，即工件每回转一周，车刀相应地沿轴向移动一个螺距（车单线螺纹时）或一个导程（车多线螺纹时）的距离。螺纹车削概述第五十四页，编辑于星期日：十一点 二十九分。2 螺纹车刀高速钢普通外螺纹车刀 粗车刀 精车刀 螺纹车刀第五十五页，编辑于星期日：十一点 二十九分。高速钢普通内螺纹车刀 粗车刀 精车刀 第五十六页，编辑于星期日：十一点 二十九分。3 螺纹车刀的装夹 螺纹车刀装夹时，车刀刀尖应与车床主轴轴线等高，螺纹车刀的两刀尖半角的对称中心线应与工件轴线垂直，装刀时可用螺纹对刀样板校正。外螺纹车刀的对刀方法 内螺纹车刀的对刀方法 螺纹车刀的装夹第五十七页，编辑于星期日：十一点 二十九分。装刀歪斜造成倒牙 检查刀柄是否与底孔相撞 第五十八页，编辑于星期日：十一点 二十九分。4 螺距或导程的调整1/i=n丝/n工=P工/P丝（或 Ph 工/P丝）为了保证工件每回转一周，车刀沿轴向移动一个螺距 P 或导程 Ph，必须使车床丝杠的转速 n丝与工件的转速 n工之比值等于工件的螺距 P工（或导程 Ph 工）与丝杠螺距 P丝的比值：第五十九页，编辑于星期日：十一点 二十九分。5 车削方法l 提开合螺母法车螺纹l 开倒顺车法车螺纹 螺纹车削需要经过多次进刀和重复进给才能完成。螺距越大，进刀次数越多。每次进给时，必须保证车刀刀尖对准已车出的螺旋槽，否则，已车出的牙形就可能被切去而使螺纹损坏工件报废，这种现象称为“乱牙”。第六十页，编辑于星期日：十一点 二十九分。5 4 车削的工艺特点与车削实例一、车削的工艺特点二、车削实例第六十一页，编辑于星期日：十一点 二十九分。一、车削的工艺特点 1 车削适合于加工各种内、外回转表面。加工精度范围为IT13IT6，表面粗糙度 Ra 值为12.51.6m。2 车刀结构简单，制造容易，刃磨及装拆方便。3 车削对工件的结构、材料、生产批量等有较强的适应性，因此应用广泛。4 除毛坯表面余量不均匀外，绝大多数车削为等切削横截面的连续切削，切削力变化小，切削过程平稳，有利于高速切削和强力切削，生产效率高。第六十二页，编辑于星期日：十一点 二十九分。二、车削实例轴承座的零件图 粗车左边部分粗车右边部分精车右边部分精车左边部分第六十三页，编辑于星期日：十一点 二十九分。