第二章 金属切削加工方法ppt课件.ppt

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1、第二章 金属切削加工方法第二章第二章 金属切削加工金属切削加工 方法方法2.1 2.1 金属切削机床的基本知识金属切削机床的基本知识2.1.1 2.1.1 机床的分类机床的分类 （1 1）按通用程度分类：）按通用程度分类：n 通用机床（万能机床）：这类机床可以加工多种零件的不同工序，加工通用机床（万能机床）：这类机床可以加工多种零件的不同工序，加工范围较广，通用性较大，但结构比较复杂，主要适用于单件小批生产。范围较广，通用性较大，但结构比较复杂，主要适用于单件小批生产。 n 专门化机床：这类机床的工艺范围较窄，专门用于加工某一类或几类零专门化机床：这类机床的工艺范围较窄，专门用于加工某一类或几

2、类零件的某一道（或几道）特定工序。件的某一道（或几道）特定工序。 n 专用机床：这类机床的工艺范围最窄，只能用于加工某一零件的某一道专用机床：这类机床的工艺范围最窄，只能用于加工某一零件的某一道特定工序，适用于大批量生产。特定工序，适用于大批量生产。n（2 2）按加工精度分类：）按加工精度分类：n 普通精度机床、精密机床和高精度机床。普通精度机床、精密机床和高精度机床。 n（3 3）按自动化程度分类：）按自动化程度分类： n 手动、机动、半自动、自动和程序控制机床。手动、机动、半自动、自动和程序控制机床。n（4 4）按重量与尺寸分类：）按重量与尺寸分类： n 仪表机床、一般机床、大型机床（重量

3、达到仪表机床、一般机床、大型机床（重量达到l0tl0t）、重型机床（重量在）、重型机床（重量在30t30t以上）、超重型机床（重量在以上）、超重型机床（重量在100t100t以上）。以上）。n（5 5）按机床主要工作部件的数目分类：）按机床主要工作部件的数目分类： n 单轴、多轴、单刀或多刀机床。单轴、多轴、单刀或多刀机床。 n（6 6）按机床具有的数控功能分类：）按机床具有的数控功能分类： n 普通机床、一般数控机床、加工中心和柔性制造单元等。普通机床、一般数控机床、加工中心和柔性制造单元等。 2.1.2 2.1.2 机床的型号编制机床的型号编制1.通用机床型号编制通用机床型号编制通用机床型

4、号的表示方法如下：机床型号的表示方法机床型号的表示方法注：有注：有“（）（）”的代号或数字，当无内容时则不的代号或数字，当无内容时则不表示，若有内容则不带括号；表示，若有内容则不带括号；有有“”符号者，为大写的汉语拼音字母；符号者，为大写的汉语拼音字母；有有“”符号者，为阿拉伯数字；符号者，为阿拉伯数字；有有“ ”符号者，为大写的汉语拼音字母或阿拉伯符号者，为大写的汉语拼音字母或阿拉伯数字，或两者兼有之。数字，或两者兼有之。（1）机床类别及其代号）机床类别及其代号类类别别车车床床钻钻床床镗镗床床磨床磨床齿轮加齿轮加工机床工机床螺纹加螺纹加工机床工机床铣铣床床刨刨床床拉拉床床电加工电加工机床机床

5、切断切断机床机床其它其它机床机床代代号号CZTM2M3MYSXBLDGQ读读音音车车 钻钻 镗镗磨磨2磨磨3磨磨牙牙丝丝铣铣刨刨拉拉电电割割其其（2）通用特性代号和结构特性代号）通用特性代号和结构特性代号机床的通用特性及其代号见表机床的通用特性及其代号见表通用通用特性特性高高精精度度精精密密自自动动半半自自动动数数 控控加工加工中心中心仿仿形形轻轻型型重重型型简式简式或或经济经济型型柔性柔性加加工单工单元元数数显显高高速速代号代号GMZBKHFQCJRXS读音读音高高密密自自半半控控换换仿仿轻轻重重简简柔柔显显速速为了区别主参数相同而结构不同的机床，在型号中加结构特性代号予以区别，如为了区别主

6、参数相同而结构不同的机床，在型号中加结构特性代号予以区别，如CA6140型车床中的型车床中的A。结构特性的代号字母是根据各类机床的情况分别规定的。结构特性的代号字母是根据各类机床的情况分别规定的。（3）组、系代号）组、系代号 根据机床的工艺方法、布局和结构特点，每类机床又划根据机床的工艺方法、布局和结构特点，每类机床又划分为分为10个组，每组又划分为个组，每组又划分为10个系（系列）。机床的组、系代号用数字表个系（系列）。机床的组、系代号用数字表示，位于机床类别代号、通用特性和结构特性代号之后。组、系代号可查阅示，位于机床类别代号、通用特性和结构特性代号之后。组、系代号可查阅GB/T15375

7、2008。（4）主参数代号）主参数代号 机床的规格用主参数代号表示，它是机床主参机床的规格用主参数代号表示，它是机床主参数的折算值，见表数的折算值，见表机床名称机床名称主参数主参数主参数折主参数折算系数算系数机床名称机床名称主参数主参数主参数折主参数折算系数算系数卧式车床卧式车床床身最大回转直床身最大回转直径径1/10外圆磨床外圆磨床最大磨削直径最大磨削直径1/10立式车床立式车床最大车削直径最大车削直径1/100万能外圆磨床万能外圆磨床最大磨削直径最大磨削直径1/10立式升降台铣立式升降台铣床床工作台面宽度工作台面宽度1/10牛头刨床牛头刨床最大刨削宽度最大刨削宽度1/10卧式升降台铣卧式升

8、降台铣床床工作台面宽度工作台面宽度1/10摇臂钻床摇臂钻床最大钻孔直径最大钻孔直径1/1上述主参数主要是尺寸，但是，拉床的主参数是额定拉力。上述主参数主要是尺寸，但是，拉床的主参数是额定拉力。（5）重大改进顺序号）重大改进顺序号 是指当机床的结构性能作重大改是指当机床的结构性能作重大改进设计的顺序，用进设计的顺序，用A、B、C表示，加在机床型号的表示，加在机床型号的末尾。末尾。（6）主轴数或第二主参数）主轴数或第二主参数 机床主轴数以实际数据列入机床主轴数以实际数据列入型号，位于主参数之后，用乘号型号，位于主参数之后，用乘号“”分开。第二主参数分开。第二主参数是指最大跨距、最大工件长度、最大模

9、数等，一般折算是指最大跨距、最大工件长度、最大模数等，一般折算成两位数。成两位数。（7）其他特性代号）其他特性代号 主要反映各类机床的特性，置于辅主要反映各类机床的特性，置于辅助部分之首。例如，助部分之首。例如，C6132A型卧式车床、型卧式车床、MGB1432型万型万能外圆磨床，其型号含义如下。能外圆磨床，其型号含义如下。例：例： C A 6 1 4 0机床类别代号（车床类）机床类别代号（车床类）机床特性代号（结构特性）机床特性代号（结构特性）机床组别代号（落地及卧式车床组）机床组别代号（落地及卧式车床组）机床系别代号（卧式车床系）机床系别代号（卧式车床系）机床主参数代号（最大车削直径机床主

10、参数代号（最大车削直径400mm）2.专用机床型号编制专用机床型号编制专用机床型号一般由设计单位代号和设计顺序号（从专用机床型号一般由设计单位代号和设计顺序号（从001起始起始）组成。例如）组成。例如北京第一机床厂设计的第一台专用机床的型号是北京第一机床厂设计的第一台专用机床的型号是B13100。 B13 100 北京第一机床厂 第三组第三组 第第100100种专用机床（专用铣床）种专用机床（专用铣床）2.1.3 机床的传动机床的传动（1 1）动力源）动力源 通常为电动机，包括交流电动机、直流电动机、伺服电动机、通常为电动机，包括交流电动机、直流电动机、伺服电动机、 变频调速电机、步进电机等。

11、变频调速电机、步进电机等。（3）传动装置）传动装置 把动力源的动力和运动按要求传递给执行件或将运动由把动力源的动力和运动按要求传递给执行件或将运动由个执行个执行 件传递到另一执行件的零部件，如齿轮、丝杠螺母、液压传动件等。件传递到另一执行件的零部件，如齿轮、丝杠螺母、液压传动件等。（2）执行件）执行件 机床上直接夹持刀具或工件并实现所需运动的零部件，如主轴、机床上直接夹持刀具或工件并实现所需运动的零部件，如主轴、 刀架、工作台等。刀架、工作台等。1.机床的传动联系机床的传动联系2.机床的传动链机床的传动链 把动力源和执行件或执行件之间联系起来的一系列传动件，构成了一把动力源和执行件或执行件之间

12、联系起来的一系列传动件，构成了一个传动联系，称其为个传动联系，称其为传动链传动链。传动链两端的元件称为末端件，它可以是传动链两端的元件称为末端件，它可以是动力源或执行件。动力源或执行件。按传动链的性质不同可分为：按传动链的性质不同可分为： 外联系传动链外联系传动链 传动链两个末端件之间不要求有严格的传动比关系，如车削时电机与传动链两个末端件之间不要求有严格的传动比关系，如车削时电机与主轴间的传动链。主轴间的传动链。内联系传动链内联系传动链 传动链两个末端件之间要求有严格的传动比关系，如车削螺纹主轴与传动链两个末端件之间要求有严格的传动比关系，如车削螺纹主轴与刀架间的传动链；滚切齿轮工件与滚刀间

13、的传动链；内联系传动链中刀架间的传动链；滚切齿轮工件与滚刀间的传动链；内联系传动链中不能用带传动、摩擦轮传动和链传动不能用带传动、摩擦轮传动和链传动 。3.传动原理图传动原理图传动原理图是用一些简明的符号表示机床在实现某种表传动原理图是用一些简明的符号表示机床在实现某种表面成形运动时的传动联系示意图，如图所示。图中虚线面成形运动时的传动联系示意图，如图所示。图中虚线表示定比传动机构，菱形表示可调变速机构。表示定比传动机构，菱形表示可调变速机构。 （a）车外圆）车外圆 （b）车端面）车端面 （c）车螺纹）车螺纹4.机床的传动系统图及传动路线表达式机床的传动系统图及传动路线表达式阅读传动系统图时，

14、首先找出要分析的传动链的两个端件，即输入、输阅读传动系统图时，首先找出要分析的传动链的两个端件，即输入、输出端，然后分析从输入端到输出端之间的传动顺序、传动结构及传动关出端，然后分析从输入端到输出端之间的传动顺序、传动结构及传动关系，最后写出传动路线表达式。系，最后写出传动路线表达式。机床传动系统图机床传动系统图上图为某机床传动系统图中的主传动链图，其两端件是电动机和主轴，电上图为某机床传动系统图中的主传动链图，其两端件是电动机和主轴，电动机经带传动带动轴动机经带传动带动轴转动，然后经轴转动，然后经轴I一一和和-间的滑移齿轮变速机构间的滑移齿轮变速机构传给主轴。由电动机至主轴的传动路线表达为：

15、传给主轴。由电动机至主轴的传动路线表达为：利用传动路线表达式可以计算该传动链执行件的速度级数，如上式主轴利用传动路线表达式可以计算该传动链执行件的速度级数，如上式主轴可获得可获得122=4级转速。级转速。利用传动路线表达式还可以计算该传动链执行件的各级转速，如上式主利用传动路线表达式还可以计算该传动链执行件的各级转速，如上式主轴的最大、最小转速为：轴的最大、最小转速为：主轴）电动机(8825545981267245180180min710/1440r/10kw5 . 7min/980545972451801801440maxrnmin/6588258126180180710minrn5.机床的

16、转速图机床的转速图为了直观地表示机床某输出轴所具有的转速，并了解其传动的为了直观地表示机床某输出轴所具有的转速，并了解其传动的内在联系，把机床该部分传动链中的传动轴数目、每相邻两轴之间内在联系，把机床该部分传动链中的传动轴数目、每相邻两轴之间的转速比及各轴所具有的转速以一定的方式绘制成的坐标线图，称的转速比及各轴所具有的转速以一定的方式绘制成的坐标线图，称为转速图。为转速图。下图所示为某机床的转速图。下图所示为某机床的转速图。机床转速图机床转速图转速图的竖线上的小圆点表示各轴所能获得的转速，圆转速图的竖线上的小圆点表示各轴所能获得的转速，圆点数为该轴具有的转速级数。如点数为该轴具有的转速级数。

17、如I轴具有两级转速，分别轴具有两级转速，分别是是1440rmin和和710rmin。转速图还可表明获得某一转速的传动路线。如主轴转速转速图还可表明获得某一转速的传动路线。如主轴转速485r/min时，传动路线为时，传动路线为:（主轴）电动机（54597245180180min/710r2.2 车削加工车削加工2.2.1 车削加工的应用范围车削加工的应用范围n车削加工是加工中最基本最普遍的加工方法，主要用车削加工是加工中最基本最普遍的加工方法，主要用于加工各种回转表面，如车外圆柱面、圆锥表面、车于加工各种回转表面，如车外圆柱面、圆锥表面、车端面、切槽、车螺纹、绕弹簧、钻中心孔、钻孔、铰端面、切槽

18、、车螺纹、绕弹簧、钻中心孔、钻孔、铰孔等工作，如孔等工作，如下图所示；在车床上如果装上一些附件下图所示；在车床上如果装上一些附件和夹具，还可以进行镗削、磨削、研磨和抛光等。和夹具，还可以进行镗削、磨削、研磨和抛光等。n粗车时加工精度一般为粗车时加工精度一般为IT12IT10，表面粗糙度为，表面粗糙度为Ra12.5；精车时加工精度可达；精车时加工精度可达IT8IT6，表面粗糙度，表面粗糙度Ra值为值为1.60.8m。车削加工的工艺内容车削加工的工艺内容n车削加工有以下工艺特点。车削加工有以下工艺特点。n（1）易于保证零件各加工表面的相互位置精度）易于保证零件各加工表面的相互位置精度 对于轴对于轴

19、、套筒、盘类等零件，在一次安装中完成同一零件的多、套筒、盘类等零件，在一次安装中完成同一零件的多个表面，如不同直径的外圆、孔及端面等，可保证各外个表面，如不同直径的外圆、孔及端面等，可保证各外圆表面的同轴度，各外圆表面与内孔的同轴度，以及端圆表面的同轴度，各外圆表面与内孔的同轴度，以及端面与轴线的垂直度。面与轴线的垂直度。n（2）生产率高、生产成本低）生产率高、生产成本低 车削加工时，切削过程平车削加工时，切削过程平稳，允许采用较大的切削用量，还可以采用强力切削和稳，允许采用较大的切削用量，还可以采用强力切削和高速切削；车刀是刀具中最简单的一种，制造、刃磨和高速切削；车刀是刀具中最简单的一种，

20、制造、刃磨和安装方便，刀具费用低；车床附件多，装夹及调整时间安装方便，刀具费用低；车床附件多，装夹及调整时间较短，生产准备时间短。因此车削加工生产率高、生产较短，生产准备时间短。因此车削加工生产率高、生产成本低。成本低。n（3）应用范围广）应用范围广 车床上不仅可以完成多种表面的车削车床上不仅可以完成多种表面的车削加工，还可以车削多种材料，如黑色金属、有色金属和加工，还可以车削多种材料，如黑色金属、有色金属和非金属材料，特别适合于有色金属的精加工。非金属材料，特别适合于有色金属的精加工。2.2.2 CA6140型卧式车床型卧式车床n卧式车床的主轴以水平方式放置，卧式车床的主轴以水平方式放置，C

21、A6140型卧式车床如图所示型卧式车床如图所示。CA6140型卧式车床是比较典型的普通车床，它加工范围广，型卧式车床是比较典型的普通车床，它加工范围广，但结构复杂；通用性好，但自动化程度低，生产率低。它适合但结构复杂；通用性好，但自动化程度低，生产率低。它适合于单件小批生产或维修车间使用。于单件小批生产或维修车间使用。挂轮变速机构主轴箱刀架尾座床身床腿溜板箱光杠丝杠床腿进给箱产品型号产品型号 CA6140产品规格产品规格 4001000CA6140型普通车床的传动系统如图所示。型普通车床的传动系统如图所示。1.主运动传动链主运动传动链将电动机的旋转运动传给主轴的传动总和，称为主运动传动链。将电

22、动机的旋转运动传给主轴的传动总和，称为主运动传动链。主运动传动链的传动路线表达式如下：主运动传动链的传动路线表达式如下：n运动由电动机经运动由电动机经V带轮传到主轴箱中的带轮传到主轴箱中的I轴，在轴，在I轴上装有双向多片式摩轴上装有双向多片式摩擦离合器擦离合器M1，其作用是控制主轴正转、反转或停止。当压紧，其作用是控制主轴正转、反转或停止。当压紧Ml左部的左部的摩擦片时，摩擦片时，I轴的运动经齿轮副轴的运动经齿轮副56/38或者或者51/43传给传给轴。当压紧轴。当压紧Ml右右部的摩擦片时，部的摩擦片时，I轴的运动经齿轮轴的运动经齿轮Z50传给传给轴上的空套齿轮轴上的空套齿轮Z34，然后再，然

23、后再传到传到轴上的齿轮轴上的齿轮Z30，由于这条传动路线中多了一个中间齿轮，由于这条传动路线中多了一个中间齿轮Z34，因，因此此轴的转动方向与轴的转动方向与Ml左部传动时转向相反。当左部传动时转向相反。当Ml处于中间位置时，处于中间位置时，其左部和右部的摩擦片都没有被压紧，其左部和右部的摩擦片都没有被压紧，I轴的运动不能传至轴的运动不能传至轴，此时轴，此时主轴停止转动。主轴停止转动。n轴的运动可分别通过三对齿轮副传给轴的运动可分别通过三对齿轮副传给轴，轴，轴正转共有轴正转共有236种种转速，反转共有转速，反转共有133种转速。种转速。轴运动可通过两条路线传给主轴。轴运动可通过两条路线传给主轴。

24、n主轴上的滑移齿轮主轴上的滑移齿轮Z50移至左端，使之与移至左端，使之与轴上的轴上的Z63啮合，此时运动啮合，此时运动由由轴经齿轮副轴经齿轮副63/50传给主轴，使主轴得到传给主轴，使主轴得到4501400r/min的的6种高转种高转速。速。n主轴上的滑移齿轮主轴上的滑移齿轮Z50移至右端，使齿式离合器移至右端，使齿式离合器M2啮合，此时啮合，此时轴上轴上的运动经的运动经轴、轴、V轴、齿轮副轴、齿轮副26/58传至主轴，使主轴得到传至主轴，使主轴得到10500r/min的低转速。的低转速。主轴正转时，利用各滑移齿轮的轴向位置的各种不同组合，共主轴正转时，利用各滑移齿轮的轴向位置的各种不同组合，

25、共可得可得23（122）30种传动主轴的路线。从种传动主轴的路线。从轴到轴到V轴之间的轴之间的4条传动路线的传动比分别为：条传动路线的传动比分别为：161802080201i41505180202i41802050503i1505150504in其中其中i2和和i3基本相同，所以实际上只有基本相同，所以实际上只有3种不同的传动种不同的传动比。运动通过该路线传动时，主轴实际上只能得到比。运动通过该路线传动时，主轴实际上只能得到23（22-1）18级转速。加上主轴级转速。加上主轴6种高转速种高转速，主轴共可获得，主轴共可获得231+（22-1）24级转速级转速。n同理，主轴反转时可获得同理，主轴反

26、转时可获得31+（22-1）12级转速。级转速。n主轴的转速可按下列传动链方程式计算：主轴的转速可按下列传动链方程式计算：式中，式中，d1主动带轮直径，主动带轮直径，mm；d 2从动带轮直径，从动带轮直径，mm；带传动的滑动系数，带传动的滑动系数，0.98；i总总所选传动路线齿轮总传动比。所选传动路线齿轮总传动比。其中，正转时的最高及最低转速计算如下：其中，正转时的最高及最低转速计算如下：r/min140050634139385698. 02301301450maxnr/min105826802080205822435198. 02301301450minn主轴的各级转速由主轴箱右边手柄操作调

27、整。主轴的各级转速由主轴箱右边手柄操作调整。2.车削螺纹传动链车削螺纹传动链nCA6140型普通车床可以车削米制、英制、模数制和径型普通车床可以车削米制、英制、模数制和径节制四种标准的常用螺纹，还可以车削大导程、非标准节制四种标准的常用螺纹，还可以车削大导程、非标准和较精密的螺纹。既可车削右旋螺纹，也可车削左旋螺和较精密的螺纹。既可车削右旋螺纹，也可车削左旋螺纹。纹。n车削螺纹时，必须保证主轴转一转，刀具准确的移动一车削螺纹时，必须保证主轴转一转，刀具准确的移动一个螺纹导程的距离。为了车削不同标准、不同导程的螺个螺纹导程的距离。为了车削不同标准、不同导程的螺纹，需要对车削螺纹传动路线进行适当的

28、调整，使纹，需要对车削螺纹传动路线进行适当的调整，使i总总作作相应的改变。相应的改变。n（1）车削米制螺纹）车削米制螺纹 车削米制螺纹时，进给箱中的离合器车削米制螺纹时，进给箱中的离合器M3和和M4脱开，脱开，M5接合。运动从主轴接合。运动从主轴经经轴（或再经轴（或再经XI轴上的中间齿轮轴上的中间齿轮Z35使运动反向）传至使运动反向）传至X轴，再经挂轮传至轴，再经挂轮传至进给箱中的进给箱中的X轴，然后经齿轮副轴，然后经齿轮副26/36、XXV轴之轴之间的滑移齿轮变速机构、齿轮副间的滑移齿轮变速机构、齿轮副25/3636/ 25传至传至X轴轴，再经，再经XX轴之间的两组滑移齿轮变速机构和离合轴之

29、间的两组滑移齿轮变速机构和离合器器M5传给丝杠。合上溜板箱中的开合螺母，使之与丝杠传给丝杠。合上溜板箱中的开合螺母，使之与丝杠啮合，就可以带动刀架纵向移动。车削米制螺纹时的传动啮合，就可以带动刀架纵向移动。车削米制螺纹时的传动路线表达式如下：路线表达式如下：n为适应车削右旋或左旋螺纹的需要，为适应车削右旋或左旋螺纹的需要，X轴之间的换向机构，可在主轴之间的换向机构，可在主轴轴转向不变的情况下改变丝杠的旋转方向。转向不变的情况下改变丝杠的旋转方向。XXV轴之间和轴之间和X轴之间的齿轮变速机构，用于变换主轴至丝杠间的传动比，轴之间的齿轮变速机构，用于变换主轴至丝杠间的传动比，以便车削各种不同导程的

30、螺纹。以便车削各种不同导程的螺纹。XV轴之间的变速机构可变换轴之间的变速机构可变换8种不同的传动比，称为基本组。种不同的传动比，称为基本组。X轴之间的变速机构可变换轴之间的变速机构可变换4种传动比，称为增倍组。车削米制螺纹时，传动路线的方程式如下：种传动比，称为增倍组。车削米制螺纹时，传动路线的方程式如下：KP11（主轴）i总P丝n式中，式中，K被加工螺纹的线数；被加工螺纹的线数；nPl被加工螺纹的螺距，被加工螺纹的螺距，mm；ni总总主轴至丝杠之间全部传动机构的总传动比；主轴至丝杠之间全部传动机构的总传动比；nP丝丝机床丝杠的螺距，机床丝杠的螺距，mm；n1（主轴）（主轴）主轴转一转。主轴转

31、一转。n（注：上式正确；其中符号最好不换，因为没有先例；如果必须换，（注：上式正确；其中符号最好不换，因为没有先例；如果必须换，按标准换）按标准换）nCA6140型车床的丝杠螺距为型车床的丝杠螺距为12mm，计算可得到，计算可得到8432种螺距，种螺距，其中符合标准的有其中符合标准的有20种。种。n（2）车削模数螺纹）车削模数螺纹 车削模数螺纹主要用于车削米制蜗杆。模数螺纹的车削模数螺纹主要用于车削米制蜗杆。模数螺纹的模数为模数为m，则齿距为，则齿距为m，设螺纹的线数为，设螺纹的线数为K，则模数螺纹的导程为，则模数螺纹的导程为Km。由于导程中含有。由于导程中含有，所以在车削模数螺纹时，挂轮需要

32、换成，所以在车削模数螺纹时，挂轮需要换成64/100100/97，其余部分的传动路线与车削米制螺纹时完全相同。，其余部分的传动路线与车削米制螺纹时完全相同。n（3）车削英制螺纹）车削英制螺纹 英制螺纹以每英寸长度上的扣数英制螺纹以每英寸长度上的扣数表示，因此英制表示，因此英制螺纹的螺距为螺纹的螺距为 （in），换算成米制为），换算成米制为 mm，则其导程为，则其导程为K mm。车制英。车制英制螺纹时，挂轮为制螺纹时，挂轮为63/100100/75，进给箱中的离合器，进给箱中的离合器M3和和M5接合，接合，M4脱开。同时，脱开。同时，轴左端的滑移齿轮轴左端的滑移齿轮Z25左移，与固定在左移，与固

33、定在轴上的轴上的齿轮齿轮Z36啮合。与车削米制螺纹时相反，运动由啮合。与车削米制螺纹时相反，运动由X轴经离合器轴经离合器M3先传到先传到XV轴，然后由轴，然后由XV轴传到轴传到轴，再经齿轮副传至轴，再经齿轮副传至轴。其余部分传轴。其余部分传动路线与车削米制螺纹相同。动路线与车削米制螺纹相同。n（4）车削径节螺纹）车削径节螺纹 车削径节螺纹主要用于车削英制蜗杆。车削径节螺车削径节螺纹主要用于车削英制蜗杆。车削径节螺纹时，除挂轮需要换成纹时，除挂轮需要换成64/100100/97外，其余部分的传动路线与车削外，其余部分的传动路线与车削螺纹完全相同。螺纹完全相同。n（5）车削大导程螺纹）车削大导程螺

34、纹 在使用正常螺距传动路线时，车削的最大导程在使用正常螺距传动路线时，车削的最大导程为为12mm。当车削导程大于。当车削导程大于12mm的多线螺纹、螺旋油槽时，就要使用的多线螺纹、螺旋油槽时，就要使用扩大螺距机构。这时应将主轴箱内扩大螺距机构。这时应将主轴箱内轴上的滑移齿轮轴上的滑移齿轮Z58移至右端，使移至右端，使之与之与轴上的齿轮轴上的齿轮Z26啮合。当主轴上的啮合。当主轴上的M2向右接合时，向右接合时，轴的转速比轴的转速比主轴转速高主轴转速高4倍和倍和16倍，从而使车出的螺纹导程也扩大了倍，从而使车出的螺纹导程也扩大了4倍和倍和16倍。倍。由于主轴由于主轴M2右移接合时，主轴处于低速状态

35、，所以当主轴转速为右移接合时，主轴处于低速状态，所以当主轴转速为1032r/min时，导程可以扩大时，导程可以扩大16倍；当主轴转速为倍；当主轴转速为40125r/min时，导程时，导程可以扩大可以扩大4倍；当主轴转速再高时，导程不能扩大。倍；当主轴转速再高时，导程不能扩大。n（6）车削非标准和较精密的螺纹）车削非标准和较精密的螺纹 车削非标准螺纹或精度要求较高的车削非标准螺纹或精度要求较高的螺纹时，可将进给箱中的三个齿轮离合器螺纹时，可将进给箱中的三个齿轮离合器M3、M4、M5全部接合，把全部接合，把X、XV、X、XIX轴（丝杠）连成一体，运动直接由轴（丝杠）连成一体，运动直接由轴传至丝杠轴

36、传至丝杠，车削螺纹导程通过选配挂轮架上的交换齿轮得到。由于传动路线缩，车削螺纹导程通过选配挂轮架上的交换齿轮得到。由于传动路线缩短，减小了传动误差，可车出精度较高的螺纹。短，减小了传动误差，可车出精度较高的螺纹。n2.纵向、横向机动进给传动链纵向、横向机动进给传动链n车削圆柱面和端面时，刀架纵向、横向机动进给，由主轴至进给箱车削圆柱面和端面时，刀架纵向、横向机动进给，由主轴至进给箱X轴的传动路线，与车削米制和英制螺纹的传动路线相同，其后轴的传动路线，与车削米制和英制螺纹的传动路线相同，其后运动由运动由X轴经齿轮副轴经齿轮副28/56传至光杠传至光杠XX，再经溜板箱中的齿轮副，再经溜板箱中的齿轮

37、副36/3232/56、超越离合器、超越离合器M9、安全离合器、安全离合器M6、X轴、蜗杆蜗轮轴、蜗杆蜗轮副副4/29传至传至XXV轴。当运动由轴。当运动由XXV轴经齿轮副轴经齿轮副40/48或或40/3030/48、双向离合器、双向离合器M7、XX轴、齿轮副轴、齿轮副28/80传至小齿轮传至小齿轮Zl2，小齿轮沿，小齿轮沿固定在床身上的齿条转动时，床鞍作纵向机动进给。当运动由固定在床身上的齿条转动时，床鞍作纵向机动进给。当运动由XX轴经齿轮副轴经齿轮副40/48或或40/3030/48、M8、XX轴及齿轮副轴及齿轮副48/4859/18传至传至XX横向进给丝杠后，刀架作横向机动进给。其横向进

38、给丝杠后，刀架作横向机动进给。其传动路线表达式如下：传动路线表达式如下：nCA6140型车床纵向机动进给量有型车床纵向机动进给量有64种，由种，由4种类型的种类型的传动路线获得：当运动由主轴经正常导程米制螺纹传传动路线获得：当运动由主轴经正常导程米制螺纹传动路线时，可获得正常进给量；运动经正常导程的英动路线时，可获得正常进给量；运动经正常导程的英制螺纹传动路线时，可得较大的纵向进给量；当主轴制螺纹传动路线时，可得较大的纵向进给量；当主轴箱上手柄置于箱上手柄置于“扩大螺距扩大螺距”位置，主轴上位置，主轴上M2向右接合时向右接合时，可得加大进给量；当，可得加大进给量；当M2向左接合时，主轴处于向左

39、接合时，主轴处于4501400r/min，可得小进给量。，可得小进给量。2.2.3 其他车床其他车床n车床类型有多种，除卧式车床外，还有立式车床、转塔车床、自动车床车床类型有多种，除卧式车床外，还有立式车床、转塔车床、自动车床、半自动车床、仿形及多刀车床、数控车床、车削中心等，以及各类专、半自动车床、仿形及多刀车床、数控车床、车削中心等，以及各类专用车床。用车床。n1.立式车床立式车床：主轴是直立的，如下图所示。立式车床分单柱式和双柱式：主轴是直立的，如下图所示。立式车床分单柱式和双柱式两种：单柱式立式车床的加工直径小于两种：单柱式立式车床的加工直径小于1600mm；双柱式立式车床加工；双柱式

40、立式车床加工最大直径超过最大直径超过2500mm，可装夹，可装夹80t重的重型工件。立式车床工作台台重的重型工件。立式车床工作台台面处于水平面内，工件装夹在工作台上，主轴带动工件作主运动，进给面处于水平面内，工件装夹在工作台上，主轴带动工件作主运动，进给运动由垂直刀架实现。运动由垂直刀架实现。n立式车床的工件装在水平工作台上，工件的质量和切削力由工作台和底立式车床的工件装在水平工作台上，工件的质量和切削力由工作台和底座间的回转导轨承受，减轻了主轴及轴承的负荷，工作平稳性好，易于座间的回转导轨承受，减轻了主轴及轴承的负荷，工作平稳性好，易于保证加工精度。立式车床可加工外圆柱面、端面、圆锥面、圆柱

41、孔或圆保证加工精度。立式车床可加工外圆柱面、端面、圆锥面、圆柱孔或圆锥孔等。锥孔等。（a）单柱式）单柱式 （b）双柱式）双柱式 立式车床立式车床 1横梁横梁 2垂直刀架垂直刀架 3立柱立柱 4工作台工作台 5底座底座 6侧刀架进给箱侧刀架进给箱 7侧刀架侧刀架 8垂直刀架进给箱垂直刀架进给箱n2. 转塔车床转塔车床n转塔车床与卧式车床相比，在结构上的主要区别是没有丝杠和尾座转塔车床与卧式车床相比，在结构上的主要区别是没有丝杠和尾座，但有转塔刀架，一般为六角形，如图所示。在转塔车床上，可以，但有转塔刀架，一般为六角形，如图所示。在转塔车床上，可以预先将所用的全部刀具安装在转塔刀架或前刀架上；每组

42、刀具的行预先将所用的全部刀具安装在转塔刀架或前刀架上；每组刀具的行程终点位置，可由床身上的定程装置控制。因此加工时，不必频繁程终点位置，可由床身上的定程装置控制。因此加工时，不必频繁地更换刀具及测量工件尺寸，可以节省辅助时间、提高了生产率。地更换刀具及测量工件尺寸，可以节省辅助时间、提高了生产率。转塔车床适合于批量加工多工序的、需要较多刀具的工件，如阶梯转塔车床适合于批量加工多工序的、需要较多刀具的工件，如阶梯小轴、套筒、螺钉、法兰盘等。小轴、套筒、螺钉、法兰盘等。2.2.4 车刀车刀n车刀种类有多种。按用途不同，可分为外圆车刀、端面车刀、切断刀车刀种类有多种。按用途不同，可分为外圆车刀、端面

43、车刀、切断刀、内孔车刀、螺纹车刀和成形车刀等；按材料不同，可分为高速钢车、内孔车刀、螺纹车刀和成形车刀等；按材料不同，可分为高速钢车刀、硬质合金车刀、陶瓷车刀、金刚石车刀等；按结构不同，可分为刀、硬质合金车刀、陶瓷车刀、金刚石车刀等；按结构不同，可分为整体车刀、焊接车刀、机夹重磨车刀和机夹可转位车刀等；按切削刃整体车刀、焊接车刀、机夹重磨车刀和机夹可转位车刀等；按切削刃复杂程度不同，可分为普通车刀和成形车刀。普通车刀的结构类型见复杂程度不同，可分为普通车刀和成形车刀。普通车刀的结构类型见图。图。 （a）整体式 （b）焊接式 （c）机夹重磨式 （d）机夹可转位式车刀的结构类型 n 1.整体车刀整

44、体车刀n 整体车刀主要是高速钢车刀，俗称整体车刀主要是高速钢车刀，俗称“白钢刀白钢刀”，截面为矩形或方形，使，截面为矩形或方形，使用时可根据不同用途进行修磨。用时可根据不同用途进行修磨。n2.焊接车刀焊接车刀n焊接车刀是在普通碳钢刀杆上镶焊刀片，经刃磨而成。刀片形状有多种焊接车刀是在普通碳钢刀杆上镶焊刀片，经刃磨而成。刀片形状有多种，选用时要依据被加工表面的结构特点选用；刀片材质有多种，目前应，选用时要依据被加工表面的结构特点选用；刀片材质有多种，目前应用最多的是硬质合金刀片。焊接车刀的优点是结构简单、制造方便、刀用最多的是硬质合金刀片。焊接车刀的优点是结构简单、制造方便、刀片材料的利用率高；

45、缺点是对焊接工艺要求高、焊接后易产生热应力、片材料的利用率高；缺点是对焊接工艺要求高、焊接后易产生热应力、刃磨质量与工人技术水平有关，此外刀杆不能重复使用等。刃磨质量与工人技术水平有关，此外刀杆不能重复使用等。n 3.机夹重磨车刀机夹重磨车刀n机夹重磨车刀是将普通硬质合金刀片夹固在刀杆上，切削刃用钝后，卸机夹重磨车刀是将普通硬质合金刀片夹固在刀杆上，切削刃用钝后，卸下刀片，重新刃磨，安装后即可继续使用。常用机夹重磨车刀根据装夹下刀片，重新刃磨，安装后即可继续使用。常用机夹重磨车刀根据装夹方式分为上压式和侧压式，如图所示。上压式车刀通过压紧螺钉利用压方式分为上压式和侧压式，如图所示。上压式车刀通

46、过压紧螺钉利用压板将刀片紧固在刀杆上；侧压式车刀利用刀片的斜面，由楔块和螺钉从板将刀片紧固在刀杆上；侧压式车刀利用刀片的斜面，由楔块和螺钉从侧面进行压紧。机夹重磨车刀的优点是刀片未经高温焊接，避免了由此侧面进行压紧。机夹重磨车刀的优点是刀片未经高温焊接，避免了由此产生的硬度下降和裂纹等缺陷，刀杆可重复使用，如果刀片集中刃磨，产生的硬度下降和裂纹等缺陷，刀杆可重复使用，如果刀片集中刃磨，不仅能保证刃磨质量，而且有利于提高加工质量和生产效率。不仅能保证刃磨质量，而且有利于提高加工质量和生产效率。（a）上压式车刀）上压式车刀 （b）侧压式车刀）侧压式车刀常用机夹重磨车刀常用机夹重磨车刀的结构的结构1

47、刀杆刀杆 2刀垫刀垫 3刀片刀片 4压板压板 5调节螺钉调节螺钉 6压紧螺钉压紧螺钉 7楔块楔块n4. 机夹可转位车刀机夹可转位车刀n机夹可转位车刀由刀杆、刀片、刀垫、螺钉等组成，如图所示。当可转位刀机夹可转位车刀由刀杆、刀片、刀垫、螺钉等组成，如图所示。当可转位刀片的刃口磨钝后，松开夹紧元件，转换一个切削刃，夹紧后可继续使用。片的刃口磨钝后，松开夹紧元件，转换一个切削刃，夹紧后可继续使用。n可转位刀片形状、尺寸、精度、结构等在国家标准（可转位刀片形状、尺寸、精度、结构等在国家标准（GB/T20761987至至GB/T20811987）中均有详细规定，其型号共用）中均有详细规定，其型号共用10

48、位代号表示，标注时，位代号表示，标注时，必须有前必须有前7位代号，无论是否有第位代号，无论是否有第8或第或第9位，第位，第10位代号必须用短划线位代号必须用短划线“-”与前面的代号隔开，如与前面的代号隔开，如TNUM160408-A2，其含义见表。可转位刀片的应用，其含义见表。可转位刀片的应用有利于实现刀具的标准化。有利于实现刀具的标准化。可转位车刀可转位车刀1刀片刀片 2刀垫刀垫 3卡簧卡簧 4杠杆杠杆 5弹簧弹簧 6螺钉螺钉 7刀杆刀杆2.3 铣削加工铣削加工n 铣削加工的应用范围铣削加工的应用范围n在铣床上进行铣削加工时，铣刀的旋转是主运动，工件装在铣床上进行铣削加工时，铣刀的旋转是主运

49、动，工件装夹在工作台上，作进给运动。铣削加工范围广，主要用于夹在工作台上，作进给运动。铣削加工范围广，主要用于加工平面、台阶面、沟槽、分齿零件（齿轮、链轮、棘轮加工平面、台阶面、沟槽、分齿零件（齿轮、链轮、棘轮、花键轴等）、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽及各种曲面等、花键轴等）、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽及各种曲面等）、成形面和切断等，如图所示。铣削加工后，精度可达）、成形面和切断等，如图所示。铣削加工后，精度可达 IT9 IT7，表面粗糙度，表面粗糙度Ra值为值为6.31.6 m。 （a a）铣平面）铣平面 （b b）铣平面）铣平面 （c c）铣台阶面）铣台阶面 （d d）铣外轮廓面）铣外轮廓面 （

50、e e）铣直槽）铣直槽 （f f）铣直槽）铣直槽 （g g）切断）切断 （h h）铣曲面）铣曲面 （i i）铣半圆键槽）铣半圆键槽 （j j）铣键槽）铣键槽 （k k）铣）铣T T形槽形槽 （l l）铣燕尾槽）铣燕尾槽（m m）铣）铣V V形槽形槽 （n n）铣齿轮）铣齿轮 （p p）铣型腔）铣型腔 （q q）铣螺旋槽）铣螺旋槽2.3.2 铣削用量与铣削方式铣削用量与铣削方式n1. 铣削用量铣削用量n铣削用量包括铣削速度、进给量、背吃刀量和侧吃刀量铣削用量包括铣削速度、进给量、背吃刀量和侧吃刀量，如图所示。，如图所示。 （a）周铣）周铣 （b）端铣）端铣（1）铣削速度）铣削速度vc 铣削速度是