金工实习第一章车削加工中国计量学院工程训练中心.

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金工实习第一章车削加工中国计量学院工程训练中心

目录 1.1 切削加工基础知识 1.1.1 零件加工精度和表面粗糙度 1.1.2 切削运动和切削用量 1.1.3 切削刀具的基础知识目录 1.1 切削加工基础知识 1.1.1 零件加工精度和表面粗糙度 1.1.2 切削运动和切削用量 1.1.3 切削刀具的基础知识 1.2 车床 1.2.1 概述 1.2.2 车床的编号 1.2.3 普通车床的组成及各部分的功用 1.2.4 普通车床的传动系统进入进入进入进入进入进入进入进入进入下一页

目录 1.3 车削工件的装夹方法 1.4 车削基本工艺 1.4.1 车刀的安装方法 1.4.2 车削外圆 1.4.3 车削端面目录 1.3 车削工件的装夹方法 1.4 车削基本工艺 1.4.1 车刀的安装方法 1.4.2 车削外圆 1.4.3 车削端面 1.4.4 车削圆锥 1.4.5 车削螺纹进入进入进入进入进入进入进入上一页下一页

1.1 切削加工基础知识 1.1.1 零件加工精度和表面粗糙度一、切削加工概念:切削加工是通过刀具与工件的相对运动,从毛坯上切去多余的金属,以获得形状、尺寸、加工精度和表面粗糙度都符合要求的零件的加工方法。目录上一页下一页

二、加工精度：是制零件在加工之后，其尺寸、形状、位置等参数的实际数值与它的理想数值相符合的程度，相符合的程度越高，即偏差（加工误差）越小，加工精度越高。在机械制造中，零件的加工精度通常包括：零件的尺寸精度、表面形状及相互位置精度。尺寸精度：是指零件加工后的实际尺寸相对于理想尺寸的准确程度。尺寸精度由尺寸公差等级来确定。尺寸公差等级共有20个等级：即IT01、IT0、IT1—IT18。表面形状精度：是指零件实际表面的形状和理想表面形状相接近的程度。目录上一页下一页

位置精度：是指零件表面（或轴心线）的实际位置相对与公称位置的准确程度。三、表面粗糙度：指在加工过程中，由于刀具的震动和在工件表面的摩擦、切屑形成过程中的塑性变形以及从工件表面除去小块金属等原因，而在被加工表面上形成的痕迹，也叫零件的表面微观不平度。目录上一页下一页

概念：在车床上用车刀切除工件上多余金属的运动称为切削运动。切削运动可以分为主运动和进给运动。 1.1.2 切削运动和切削用量一、切削运动概念：在车床上用车刀切除工件上多余金属的运动称为切削运动。切削运动可以分为主运动和进给运动。主运动：直接切除工件上的切削层，使之转变为切屑，从而形成工件新表面的运动。车削时，工件的旋转运动是主运动。通常，主运动的速度较高，消耗的切削功率较大。主运动可能是旋转运动也可能是往复直线运动，但只能有一个主运动。进给运动：使新的切削层不断投入切削的运动。卧式车床上的进给运动是车刀的往复直线移动。目录上一页下一页

二、工件上形成的表面：（1）已加工表面：指已经车去多余金属而形成的新表。（2）待加工表面：指即将被切去金属层的表面。（3）加工表面：指车刀车削刃正在车削的表面。上一页目录下一页待加工表面已加工表面 Ⅱ ap D d Ⅰ 加工表面 Ⅰ——主运动 Ⅱ——进给运动 D——待加工表面直径 d——已加工表面直径

切削用量是衡量切削运动大小的参数。包括切削速度、背吃刀量（切削深度）和进给量，称为切削用量三素。三、切削用量切削用量是衡量切削运动大小的参数。包括切削速度、背吃刀量（切削深度）和进给量，称为切削用量三素。（一）切削速度（v）：它是衡量主运动大小的参数。其计算公式为： v=πDn/1000(m/min) 式中D—工件待加工表面直径，mm n—车床主轴每分钟转数，r/min （二）背吃刀量（ap)：指工件上已加工表面与待加工表面的垂直距离，也就是刀刃切入工件的深度，也叫切削深度。车削外圆时，切削深度计算公式为： ap=(D-d)/2(mm) 式中D—工件待加工表面直径，mm d—工件已加工表面直径，mm 目录上一页下一页

（三）进给量(f)：指工件每转一转，车刀沿进给方向移动的距离，是衡量进给运动大小的参数。进给速度Vf指切削刃上选定点相对工件的进给运动的瞬时速度。 Vf=f.n （四）切削用量三要素选择原则：粗车时，目的是尽快地从毛坯上切去大部分加工余量。在机床动力、机床和工件刚性许可的情况下，尽可能选用较大的背吃刀量，以减少走刀次数，提高生产效率。背吃刀量选定后，再选取较大的进给量，最后选用合适的切削速度。精车时，关键是保证要切的尺寸精度和表面粗糙度，常选用较小的背吃刀量和进给量，采用较高的切削速度。目录上一页下一页

1.1.3 切削刀具的基础知识一、刀具材料（一）刀具材料应具备的性能在切削过程中，刀具的切削部分要承受很大的压力、摩擦、冲击和很高的温度，因此刀具切削部分的材料应具备如下性能：（1）高硬度和高耐磨性（2）足够的强度和韧性（3）高的耐热性（4）较好的工艺性目录上一页下一页

切削刀具的材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金.目前车刀以高速钢和硬质合金用得最多。（二）常用刀具材料切削刀具的材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金.目前车刀以高速钢和硬质合金用得最多。目录上一页下一页

副后刀面主后刀面前刀面一尖两刃三面刀具结构副切削刃刀尖主切削刃二、刀具的结构（一）刀具切削部分的组成 (以车刀为例) 副切削刃刀尖主切削刃（一）刀具切削部分的组成上一页目录下一页二、刀具的结构

副后刀面——与工件已加工表面相对的表面。主切削刃——前刀面与后刀面的交线。副切削刃——前刀面与副后刀面的交线。前刀面——切屑沿其流出的表面。主后刀面——与工件过渡表面相对的表面。副后刀面——与工件已加工表面相对的表面。主切削刃——前刀面与后刀面的交线。副切削刃——前刀面与副后刀面的交线。刀尖——主切削刃与副切削刃的交点。前刀面主切削刃副切削刃副后刀面主后刀面刀尖目录上一页下一页

切削平面：通过主切削刃上某一点并与工件过渡表面相切的平面。基面：通过主切削刃上某一点并与该点切削速度方向垂直的平面。（二）确定刀具角度的辅助平面切削平面：通过主切削刃上某一点并与工件过渡表面相切的平面。基面：通过主切削刃上某一点并与该点切削速度方向垂直的平面。正交平面：通过主切削刃上某一点并与主切削刃在基面上的投影垂直的平面。在空间，基面、切削平面和正交平面三个辅助平面互相垂直。目录上一页下一页

切削平面基面 f v 主剖面目录上一页下一页

前角 γo ：在正交平面内测量，是前刀面与基面之间的夹角。（三）刀具角度前角 γo ：在正交平面内测量，是前刀面与基面之间的夹角。后角 αo：在正交平面内测量，是后刀面与切削平面之间的夹角。主偏角κr：在基面内测量，是主切削刃在基面上的投影与进给方向之间的夹角。副偏角κr′：在基面内测量，是副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向之间的夹角。刃倾角λs：主切削刃在切削平面上的投影与基面的夹角。目录上一页下一页

（1）前角的作用及选择：前角的作用：前角是车刀最重要的一个角度。其大小影响车刀的锋利与强度。加大前角，可使刃口锋利，减小切削变形和切削力，使切削轻快。但前角过大会降低切削刃和刀头的强度，使刀头散热条件变差，切削时到头容易蹦刃。一般选择范围是-5－25°。前角的选择：工件材料软可取较大的前角，材料硬可取较小的前角。车塑性材料可取较大前角，车脆性材料可去较小前角。粗加工时为保证刀刃有足够的强度应取较小前角，精加工时为获得较好的表面粗糙度应取较大前角。目录上一页下一页

后角的作用：后角可减少刀具后刀面与工件加工表面之间的摩擦以及刀具后刀面的磨损，它配合前角调整刀刃的锋利程度和强度。（2）后角的作用及选择：后角的作用：后角可减少刀具后刀面与工件加工表面之间的摩擦以及刀具后刀面的磨损，它配合前角调整刀刃的锋利程度和强度。后角的选择：粗加工时，为了增加刀刃的强度，应取较小的后角；精加工时，为了减少后刀面与工件的摩擦，保证加工质量，应取较大的后角。一般范围3°－12°。工件材料较硬时，为使刀刃有足够的强度，后角应取较小值；工件材料较软，应取较大值。目录上一页下一页

主偏角的作用：主偏角影响刀尖部分的强度与散热条件，影响切削分力的大小加大主偏角，刀尖部分强度与散热条件变差，刀具寿命降低。（3）主偏角的作用及选择主偏角的作用：主偏角影响刀尖部分的强度与散热条件，影响切削分力的大小加大主偏角，刀尖部分强度与散热条件变差，刀具寿命降低。主偏角的选择：主偏角的大小首先应根据工件的形状选择。当工件刚性较好时，为提高刀具寿命，应取较小的主偏角；当工件刚性较差时（如车细长轴），为了减少切削时的振动，提高工件的加工精度取较大的主偏角。当工件材料的强度、硬度较高时，为了增加刀尖部分的强度，应取较小的主偏角。目录上一页下一页

副偏角的作用：副偏角可减少副刀刃与已加工表面之间的摩擦，影响刀尖部分的强度和散热条件，影响已加工表面的粗糙度。副偏角的选择：（4）副偏角的作用及选择副偏角的作用：副偏角可减少副刀刃与已加工表面之间的摩擦，影响刀尖部分的强度和散热条件，影响已加工表面的粗糙度。副偏角的选择：对于外圆车刀，一般取6°－10°。精加工车刀，为了减少已加工表面粗糙度，主偏角应取的更小些。加工强度、硬度较高的材料时，为了提高刀尖部分的强度，应取较小的副偏角。工件刚性较差时，为了减小阻力，避免产生切削振动，应取较大的副偏角。切断时，为了保证刀头强度，保证重磨后刀头宽度变化较小，只能区很小的副偏角，一般1°－2°。目录上一页下一页

刃倾角的选择：刃倾角影响刀尖部分的强度。正直的刃倾角可提高工件表面质量，但刀尖强度较差，不利于承受冲击载荷，容易损坏刀尖。（5）刃倾角的作用及选择刃倾角有正值负值和零三种。当刀尖是主切削刃的最高点时，刃倾角为正值；当刀尖是主切削刃上的最低点时刃倾角为负值；当主切削刃与基面重合时，刃倾角为零。刃倾角的作用：刃倾角可控制切屑的流出方向。正值的刃倾角可使切屑流向待加工表面；负值的刃倾角可使切屑流向已加工表面；零值的刃倾角可使切屑垂直于主切削刃方向流出。刃倾角的选择：刃倾角影响刀尖部分的强度。正直的刃倾角可提高工件表面质量，但刀尖强度较差，不利于承受冲击载荷，容易损坏刀尖。返回目录上一页下一页

三、常用车刀的种类及用途 45°、75°右偏刀（由床尾向床头方向进给）适合加工外圆；90°右偏刀适于修正外圆和直角台阶；宽刃光刀适于精加工外圆；90°端面车刀适于加工端面；内孔车刀适于加工内孔；内孔端面车刀适于加工不通孔端面。目录上一页下一页

1.2 车床 1.2.1 概述一、车床种类车床的种类很多，有普通车床、六角车床、立式车床、多刀车床、自动及半自动车床、数控车床等。其中普通车床是各类车床的基础。目录上一页下一页

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二、车床的加工范围目录上一页下一页

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1.2.2 车床的编号 c 机床型号的编制，是采用汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定的规律组合排列的，用以表示机床的类别、使用与结构的特性和 1.2.2 车床的编号机床型号的编制，是采用汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定的规律组合排列的，用以表示机床的类别、使用与结构的特性和主要规格，例如C6140A型普通车床，型号中的代号及数字的含义如下：机床的类别代号（车床类）机床的组别代号（卧式车床）机床的型别代号（卧式车床）主要参数代号（最大车削直径为400mm）重大改进序号（第一次重大改进） c 6 1 40 A 目录上一页下一页

一、机床的类别代号类别代号是以汉语拼音第一个字母（大写）来表示的。如“车床”用“C”表示，钻床用“Z”表示，在型号中是第一位代号。型号中的汉语拼音字母一律按其名称读音。类别车床钻床镗床磨床铣床刨床拉床电加工机床其他机床代号 C Z T M X B L D Q 读音车钻镗磨铣刨拉电其二、机床通用特性代号用汉语拼音字母表示。它代表机床具有的特别性能，如“高精度”用“G”表示，“万能”用“W”表示。在机床型号中特性代号排在机床类别代号的后面。通用特性高精度精密自动半自动换刀仿形轻型万能简式代号 G M B H F Q W J 目录上一页下一页

三、机床的组、型代号用两位数字表示。每类机床按机床用途、性能、结构相近或有派生关系分为若干组，其中车床分为10组，用阿拉伯数字“0-9”表示，其中“5”代表立式车床组，“6”代表落地及普通车床组。每组中有6个型，其中“1”型是普通车床，“2”型是马鞍车床。在机床的型号中，类别代号或通用特性代号之后为组型代号，第一位数字表示组别。第二位数字表示型别。目录上一页下一页

当机床的特性及结构有重大改进时，按其设计改进的次序分别用字母“A、B、C、D ……”表示，附在机床型号的末尾，以示区别。四、机床主参数代号主参数代号反映机床的主要技术规格，通常用主参数的1/10或者1/100表示。各类机床的主参数代号的含义是不同的，在型号中，第三位数字以及后面的数字，都表示机床的主参数。五、机床的重大改进序列号当机床的特性及结构有重大改进时，按其设计改进的次序分别用字母“A、B、C、D ……”表示，附在机床型号的末尾，以示区别。目录上一页下一页

1.2.3 普通车床的组成及各部分的功用目录上一页下一页

丝杠：能使拖板和车刀在车削螺纹时按要求的速度比作很精确的直线移动，用于车削螺纹。一、主轴箱：它固定在床身的左面，功能是支撑主轴并带动主轴，主轴通过卡盘带动工件按照规定的转速旋转，以实现主运动。主轴箱内主要有以下三种机构：双向多片式摩擦离合器、制动器及其操纵机构；主轴组件及各种花键齿轮；变速操纵机构。主轴箱内的几根轴以及装在轴上的滑动齿轮和离合器等零件组成的变速机构，通过变换主轴箱外的受柄位置，就可以改变箱内齿轮的啮合位置，使主轴得到几种不同的转速。二、进给箱：它固定在床身的左前侧，其内部的齿轮机构，可以改变丝杠或光杠的转速，以获得不同的螺距或进给量。丝杠：能使拖板和车刀在车削螺纹时按要求的速度比作很精确的直线移动，用于车削螺纹。光杠：用来把进给箱的运动传给溜板箱，使拖板和车刀按要求的速度作直线进给运动。目录上一页下一页

五、尾座：位于床身的尾架蹈轨上，并可沿此导轨纵向调整位置。它的功用是用顶尖支撑工件，还可以安装钻头等孔加工刀具，以进行孔加工。三、溜板箱：车床进给运动的操纵箱。溜板箱内有纵横向进给传动机构、反正向机构、开合螺母机构、快速移动机构、过载保护机构、互锁机构等。通过箱内的齿轮变换，将光杠传来的旋转运动变为车刀的直线运动；也可操纵对开螺母，由丝杠带动车刀作纵向移动，车削螺纹。四、交换齿轮箱：位于挂轮箱内，床身的左侧。它的功用是把主轴的旋转运动传递给进给箱、变换箱内齿轮，并于进给箱配合，可以车削各种不同螺距的螺纹。五、尾座：位于床身的尾架蹈轨上，并可沿此导轨纵向调整位置。它的功用是用顶尖支撑工件，还可以安装钻头等孔加工刀具，以进行孔加工。目录上一页下一页

六、床身：是车床的基础件，在床身上安装着车床的各个主要部件。它的功用是支撑各主要部件，并使它们在工作时保持准确的相对位置。七、刀架：由大拖板、中拖板、转盘、小拖板和方刀架组成。用来装夹车刀并可作纵向、横向和斜向运动。目录上一页下一页

1.2.4 普通车床的传动系统目录上一页下一页

1.3 车削工件的装夹方法一、三爪卡盘装夹工件使用三爪卡盘时，将夹紧扳手的方头插入小伞齿轮的方孔，使小伞齿轮带动大伞齿轮转动。大伞齿轮背后有平面螺纹，3个卡爪的背面有螺纹与平面螺纹啮合。因此，当转动伞齿轮时，3个卡爪在平面螺纹的作用下，同时作向心或离心方向移动，将工件夹紧或放松。用三爪卡盘夹持工件，一般不需校正，3个卡爪能自动定心，使用方便。但定位精度较底。三爪卡盘能自动定心，安装效率较高，但夹紧力没有四爪卡盘大。这种卡盘不能装夹形状不规则的工件，只适用于中小型的装夹，如圆柱形、正六边形等工件。目录上一页下一页

三爪卡盘一般有正反两副卡爪或一副正反都可使用的卡爪，各爪都有编号，在装卡爪时应按顺序安装。用正爪装夹工件时，工件的直径不能太大，卡爪伸出卡盘圆周一般不超过卡爪长度的1/3，否则卡爪与平面螺纹啮合很少，受力时易使卡爪上的螺纹碎裂而产生事故。所以在装夹大直径工件时应尽量使用反爪。目录上一页下一页

二、四爪卡盘装工件四爪卡盘与三爪卡盘不同，4个卡爪互不相关，可以单独调整。每个爪的后面有一个瓣内螺纹，跟螺杆啮合，螺杆的一端有一方孔，当卡盘扳手的方头插入方孔转动螺杆时，就使这个卡爪径向移动。由于四爪卡盘的四个卡爪各自移动，互不相连，所以不能自动定心。目录上一页下一页

四爪卡盘的优点是夹紧力大，缺点是校正比较麻烦，适用于装夹毛坯、形状不规则的工件或较重的工件。四爪卡盘由于其4个卡爪均可独立移动，因此可安装截面为方形、长方形、椭圆以及其他不规则形状的工件；由于夹紧力比三爪卡盘大，也常用来安装较大截面的工件。根据需要，将卡爪调转180°安装，可成反爪。实际使用中可以用一个或两个反爪，其余的仍用正爪。为了使工件中心与车床主轴旋转中心一致，装夹工件时，需对工件进行校正。在四爪卡盘上校正精度要求较高的工件时，可用百分表代替划针盘来校正。用这种方法校正工件，精度可达0.01mm以内。在校正外圆时，应先校正近卡盘的一端，在校正远端。四爪卡盘的优点是夹紧力大，缺点是校正比较麻烦，适用于装夹毛坯、形状不规则的工件或较重的工件。目录上一页下一页

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三、顶尖装夹工件对于较长的或必须经过多次装夹才能完成的轴类工件，或工序较多在车削后还须进行铣、磨加工的工件，要求有同一个装夹基准，这时可在工件两端钻出中心孔，工件安放在前、后顶尖之间，用顶尖、拨盘安装工件，主轴通过拨盘带动工件转动。中心孔的作用及结构：中心孔是轴类工件在顶尖上安装的定位基面。中心孔的60°锥孔与顶尖上的60 °锥面相配合；锥孔里有端有小圆孔，可保证锥孔与顶尖锥面配合贴切，并可存储少量润滑油脂。B型中心孔外端的120 °锥面又称保护锥面，用以保护60 °锥孔外缘不被破坏。目录上一页下一页

顶尖的作用是定中心、承受工件的重量和切削力。顶尖分前顶尖和后顶尖两类。（1）前顶尖：插在主轴锥孔内与主轴一起旋转的顶尖称作前顶尖。前顶尖随工件一起转动，与中心孔无相对运动，不发生摩擦。有时为了准确和方便起见，也可以在三爪自定心卡盘上夹一段钢材，车成60°代替前顶尖。目录上一页下一页

（2）后顶尖插入车床尾座套筒内的顶尖称为后顶尖，后顶尖又分为固定顶尖和回转顶尖两种。在车削中，固定顶尖与工件中心孔产生滑动摩擦而发生高热。固定顶尖的优点是定心正确、刚性好，缺点是工件和顶尖是滑动摩擦，发热较大，过热时会把中心孔或顶尖“烧坏”，因此，固定顶尖适用于低速加工精度要求较高的工件。（2）后顶尖插入车床尾座套筒内的顶尖称为后顶尖，后顶尖又分为固定顶尖和回转顶尖两种。目录上一页下一页

为了避免后顶尖与工件中心孔摩擦，常使用回转顶尖。回转顶尖把顶尖与工件中心孔的滑动摩擦改成顶尖内部轴承的滚动摩擦，能承受很高的旋转速度，克服了固定顶尖的缺点，因此目前应用很广。但回转顶尖存在一定的装配累积误差，以及当滚动轴承磨损后，会使顶尖产生径向摆动，从而降低加工精度。目录上一页下一页

前顶尖通常采用死顶尖装夹，另一端插入主轴锥孔内，随工件一起转动，与工件无相对运动，不发生摩擦。后顶尖的选用视情况而定。在高速切削时，为了防止后顶尖与中心孔摩擦发热过多而磨损或烧坏，常采用活顶尖。活顶尖的精度不如死顶尖高，故一般用于轴的粗加工或半精加工。若轴的精度要求较高时，后顶尖头部加少许油脂，并合理选择切削速度。加工直径小于6mm的轴类零件，需用顶尖装夹加工时，由于直径小，在轴端钻孔不方便，可将轴端车成60°锥面，用反顶尖支承工件。目录上一页下一页

（3）顶尖的安装与校正：顶尖的安装：顶尖尾端锥面的圆锥角较小，所以前后顶尖是利用尾部锥面分别与主轴锥孔和尾座套筒锥空的配合而装紧的。安装顶尖时必须先檫净顶尖锥面和锥孔，然后用力推紧。否则，顶尖装不正也装不牢。顶尖的校正：校正前后顶尖，将尾架移向主轴箱，使前后两顶尖接近，检查其轴线是否重合。如不重合，需将尾座作横向调节，使之符合。否则，车削的外圆面将成锥面。在双顶尖上安装轴件，由于两端是锥面定位，定位精度较高，经过多次调头或装卸，工件的旋转轴线不变，仍是两端60°锥孔的连线。因此，可保证在多次调头或安装中所加工的各个外圆具有较高的同轴度。这是与三爪卡盘安装工件的一个重要区别，这个特点对于需经过多次装夹或工序较多的轴类工件特别重要。目录上一页下一页

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四、花盘装夹工件花盘是一个大圆盘，盘上有几条狭长的通槽，用以安插螺栓，将工件或其他附件（如角铁等）紧固在花盘上。花盘的端面需平整，且应与主轴中心线垂直。当零件上需加工的平面相对于基准平面有平行度要求或需加工的孔和外圆的轴线相对于基准平面有垂直度要求时，应以基准平面为定位基准在花盘上安装。安装时应选择恰当的部位安装压板，以防工件变形。如果工件与花盘面不能贴合时，可加用角铁。目录上一页下一页

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五、心轴装夹工件盘套类工件用卡盘装夹工件时，其外圆、孔和两个端面无法在一次装夹中全部加工完毕，如果把工件掉头装夹再加工，往往不能保证加工表面的相互位置精度。即盘套类零件的外圆相对于孔的轴线常有径向跳动的公差；两个端面相对于孔的轴线常有端面跳动公差。如果有关表面无法在三爪卡盘的一次装夹中与孔同时精加工，就必须在孔精加工之后，在装到心轴上进行精车，以保证上述位置精度要求。作为定位面的孔，其精度不应低于IT8，粗糙度Ra值不应大于1.6μm。心轴在前后顶尖上的安装方法与轴类零件相同。目录上一页下一页

（2）圆柱心轴：其对中准确比锥度心轴差，但夹紧力教大。用这种心轴工件的两个端面都需要和孔垂直，以免当螺母拧紧时，心轴弯曲变形。常用心轴有锥度心轴和圆柱心轴：（1）锥度心轴：其锥度为1:2000~1:5000，工件压入后，靠摩擦力与心轴固紧。这种心轴装卸方便，对中准确，但不能承受较大的切削力，多用于精加工盘套类工件。（2）圆柱心轴：其对中准确比锥度心轴差，但夹紧力教大。用这种心轴工件的两个端面都需要和孔垂直，以免当螺母拧紧时，心轴弯曲变形。目录上一页下一页

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六、中心架跟刀架的使用加工细长轴时，为了防止工件受到切削力而产生弯曲变形，往往通过安装中心架或跟刀架来解决。中心架车削长轴外圆时，中心架固定在床身某一部位，其3个支撑爪在预先加工过的工件外圆上车削工件，一端加工完毕在调头加工另一端。长轴的端面或轴端内孔要加工时，也可利用中心架支撑其一端，对端面和内孔进行加工。目录上一页下一页

跟刀架多用于加工细长光轴，跟刀架固定在大拖板侧面上，随大拖板一起移动作纵向运动。使用跟刀架需先在工件右端车出一小段光滑的圆柱面，根据外圆调整两只承爪的位置和松紧，然后即可车削光轴的全长。目录上一页下一页

1.4 车削基本工艺 1.4.1 车刀的安装方法一般车刀刀尖应装得跟工件中心线一样高。可用后顶来校对刀尖高低，用垫刀片来进行调整。车刀刀杆轴线应跟工件表面垂直，刀杆的伸出长度不宜太长，在不影响观察的前提下，应尽量伸出短些。其伸出长度一般不超过刀杆厚度的1.5-2倍。在车削端面时车刀刀尖应严格地对准工件中心，否则将在端面中心处车出凸台，并容易崩坏刀尖。目录上一页下一页

1.4.2 车削外圆车削加工最基本的是车削外圆。车外圆常须经过粗车和精车两个步骤。粗车的目的是尽快地从毛坯上切去大部分加工余量，使工件接近最后形状和尺寸。为了保护刀刃，提高刀具的耐用度，减少基本工艺时间，粗车时第一刀的被吃刀量应尽量取得大些。并尽可能将粗车余量在一次或两次进给中切去。粗车以后要给精车留0.3-0.5mm的余量。粗车时在机床及刀具的强度及工件刚度许可的情况下，进给量也应尽量取大一些(0.3～1.2mm/r)，以提高生产率。而采用中等或中等偏低的切削速度，以提高刀具的耐用度。目录上一页下一页

精车外圆时，工件要求达到的尺寸精度教高，表面粗糙度值小。由于精车时切去的金属层小，所以要求车刀锋利。根据车刀材料不用可选用高速精车和低速精车两种方法。外圆车刀的选择：外圆车刀主要有45° 、75 °、90 °车刀。45 °车刀用于外圆、端面和倒角；75 °车刀用于粗车外圆；90 °车刀用于车外圆或有垂直台阶的外圆。目录上一页下一页

(1)工件安装：应使工件安装正确，即应使工件轴线与车床主轴轴线重合。同时工件应尽量夹紧。一、车外圆的操作步骤： (1)工件安装：应使工件安装正确，即应使工件轴线与车床主轴轴线重合。同时工件应尽量夹紧。 (2)车刀安装：应使车刀安装正确，即刀尖应与工件回转轴线等高。车刀刀杆应与车床轴线垂直。车刀在方刀架伸出的长度，一般以刀体高度的1.5～2倍为宜。刀杆下垫片应平整，以少为宜。 (3)机床调整：用变速手柄调整主轴转速和刀架进给量。 (4)试切：通过试切来确定被吃刀量，以准确控制尺寸。 (5)车削外圆外圆检验：工件外径尺寸可用千分尺检测，表面粗糙度用粗糙度样板对比。目录上一页下一页

（1）移动大拖板和中拖板，使车刀靠近工件端面。 1.4.3 车削端面一、车削端面的步骤（1）移动大拖板和中拖板，使车刀靠近工件端面。（2）测量毛坯长度。先车的一面尽量少车，余量应在另一面车去。车端面前应先倒角，防止因表面硬层损坏刀尖。（3）双手摇动中拖板手柄车端面。手动进给速度要均匀，切削深度可用小拖板刻度控制。（4）端面的精度检查。用钢直尺或刀口直尺检查端面直线度。表面粗糙度可用粗糙度样板对比法检查。目录上一页下一页

（1）车刀刀尖应严格地对准工件中心，否则将在端面中心处车出凸台，并容易崩坏刀尖。二、注意事项（1）车刀刀尖应严格地对准工件中心，否则将在端面中心处车出凸台，并容易崩坏刀尖。（2）车端面时，切削速度由外向中心逐渐减小，会影响端面的粗糙度，因此工件转速应比车外圆时略高。用45°弯头到车端面时，凸台是逐渐车掉的，不容易损坏刀尖。用90 °偏刀由外向中心切削端面时，凸台是瞬时车掉的，容易损坏刀尖，因此切削接近中心时应放慢进给速度。（3）车削直径较大的端面时，为避免因车刀受刀架移动产生凸出或凹进，可将大拖板固定于床身进行横向切削，被吃刀量用小拖板调节。目录上一页下一页

装夹车刀：无论采用何种方法车削圆锥，车刀刀尖都必须对准工件中心。计算小拖板转动角度：车床上小拖板转动的角度就是圆锥半角（α/2)。 1.4.4 车削圆锥一、转动小拖板法车圆锥（1）准备工作装夹车刀：无论采用何种方法车削圆锥，车刀刀尖都必须对准工件中心。计算小拖板转动角度：车床上小拖板转动的角度就是圆锥半角（α/2)。 α/2可用下列公式计算 tg (α/2)=C/2=(D-d)/2L 式中：α/2—圆锥体的圆锥半角 C—圆锥体的锥度 D—圆锥体的大端直径 d—圆锥体的小端直径 L—圆锥体锥形部分的长度，mm 转动小拖板：用扳手将转盘螺母松开，把转盘顺着圆锥素线方向转动至所需要的角度上。目录上一页下一页

车圆柱体：按圆锥大端直径及锥体部分的长度，车出圆柱体。车圆锥体:①调整小拖板导轨间隙（2）车圆锥的操作步骤：车圆柱体：按圆锥大端直径及锥体部分的长度，车出圆柱体。车圆锥体:①调整小拖板导轨间隙 ②确定小拖板行程：工作行程应大于圆锥加工的长度。将小拖板后退至工作行程的起始点，然后试移动一次，以检查工作行程是否足够。粗车圆锥：粗车时应找正圆锥的角度，留精车余量0.5mm-1mm。目录上一页下一页

①移动中、小拖板，使刀尖与工件轴端接触，小拖板后退，中拖板刻度置零位，作为粗车的起始位置。具体操作方法如下： ①移动中、小拖板，使刀尖与工件轴端接触，小拖板后退，中拖板刻度置零位，作为粗车的起始位置。 ②中拖板刻度向前进给，调整切削深度后开动机床，双手交替均匀地摇动小拖板，切削深度会逐渐减小，至切削深度接近零时，记下中拖板刻度值，将车刀退出，小拖板快退回原位。 ③在原刻度的基础上调整切削深度，粗车至圆锥小端，直径留 1.5mm-2mm余量。目录上一页下一页

（3）粗车后检查圆锥角度：用套规检查。检查前要求将锥体车平整，表面粗糙度应当小于Ra3 （3）粗车后检查圆锥角度：用套规检查。检查前要求将锥体车平整，表面粗糙度应当小于Ra3.2μm。检查时用锥形套规轻轻套在工件圆锥上，用手捏住套规在左右两端分别上下摆动，如发现其中一端有间隙，表明工件的圆锥角度不正确。如发现大端有间隙，说明工件圆锥角度太小；如小端有间隙则说明工件角度太大。这种车削圆锥的方法，操作简单，内、外圆锥面都可以加工，圆锥角度大小不受限制。缺点是所切圆锥面的长度受小拖板行程长度的限制，且不能自动进给。目录上一页下一页

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二、偏移尾座法车圆锥对于长度较大，锥度又较小的圆锥体工件，可将工件装夹在两顶尖之间，将尾座顶尖偏移一个距离S，使工件的旋转轴线与机床主轴轴线相交一个角，利用车刀的纵向进给，车出所需的圆锥面。这种方法的优点是能自动进给车削较长的圆锥面，加工表面粗糙度小。缺点是不能加工锥孔和锥角很大的圆锥面（一般<8°），而且精确调整尾座偏移量较费时。根据动画41，可以方便地计算出尾座偏移量和锥角的关系。目录上一页下一页

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（1）宽刃刀的选择：根据工件圆锥半角的度数，选用主偏角相应度数的车刀。一般情况下，切削刃长度应大于圆锥素线长度。切削刃要求平直光洁。三、宽刃刀法车圆锥（一）准备工作（1）宽刃刀的选择：根据工件圆锥半角的度数，选用主偏角相应度数的车刀。一般情况下，切削刃长度应大于圆锥素线长度。切削刃要求平直光洁。（2）宽刃刀的安装：在不影响车削的情况下，车刀伸出长度尽量短些。主切削刃的角度用样板校准或者用万能角度尺校准。（3）机床调整：选用的机床刚性要好。拖板间隙尽量小些。（4）工件装夹：在不影响切削加工的情况下，工件伸出长度尽量短些，并要夹紧夹牢。目录上一页下一页

（1）选用切削用量：根据机床状况、刀具及工件材料，合理选择切削用量。如切削产生抖动，应适当减慢主轴转速。（二）操作方法：（1）选用切削用量：根据机床状况、刀具及工件材料，合理选择切削用量。如切削产生抖动，应适当减慢主轴转速。（2）宽刃刀车圆锥的操作要领：当车刀的切削长度大于圆锥素线长度时，将切削刃对准圆锥一次车削成形。开始切削时中拖板进给速度略快，随着切削面积的增大而逐渐减慢，当车到尺寸时车刀应作滞留，以使表面光洁。（三）特点：切削力大，容易震动，只适用于加工短锥体。目录上一页下一页

四、靠模板法对于长度较大，精度要求较高的圆锥体，一般采用靠模法车削。靠模装置能使车刀在作纵向进给的同时，还作横向进给，从而使车刀的移动轨迹与被加工零件的圆锥母线平行。在车削中，底座固定在车床床鞍上，其下面的燕尾槽导轨和靠模体燕尾槽滑动配合。靠模体上装有锥度靠模，可绕中心旋转到与工件轴线交成所需的圆锥半（α/2）。滑块与中拖板丝杠相联接，可沿锥度靠模自由滑动。当床鞍作纵向移动时，中拖板就沿靠模斜面滑动，即沿靠模斜度作横向进给。车刀就合成为斜进给运动。目录上一页下一页

(1)联接螺纹用于零件间的固定联接，如各种螺栓和螺钉的螺纹。 (2)传动螺纹用于传递动力和运动，如机床丝杠螺纹。 1.4.5 车削螺纹一、螺纹的分类根据不同的用途，螺纹可分为两大类： (1)联接螺纹用于零件间的固定联接，如各种螺栓和螺钉的螺纹。 (2)传动螺纹用于传递动力和运动，如机床丝杠螺纹。根据截形不同，螺纹可分为三角螺纹、梯形螺纹和方牙螺纹等。其中三角螺纹主要用作联接，梯形、方牙螺纹主要用作传动。目录上一页下一页

螺纹总是成对使用的，为了获得正确的内外螺纹的配合，螺纹必须具备五个基本要素。二、螺纹的几何要素螺纹总是成对使用的，为了获得正确的内外螺纹的配合，螺纹必须具备五个基本要素。 (1)大径（d或D）外螺纹的牙顶直径或内螺纹的牙底直径。其中小写字母表示外螺纹，大写字母表示内螺纹（以下均同）。 (2)小径（d1或D1）外螺纹的牙底直径或内螺纹的牙顶直径。 (3)中径（d2或D2）轴向剖面内，牙厚等于牙间距的圆柱直径。 (4)螺距(P) 相邻两螺纹牙平行侧面间的轴向距离。 (5)牙形半角(α/2) 轴向剖面内，螺纹牙形的一条侧边与螺纹轴线的垂线间的夹角。普通螺纹的α/2＝30°。其中螺距、牙形半角和中径对螺纹的配合精度影响最大，称为螺纹三要素。目录上一页下一页

三、在车螺纹中应注意以下几点： (1)牙形角的保证：牙形角取决于车刀的刃磨和安装。普通公制螺纹车刀刀尖角应为60°，车刀前角＝0°。安装螺纹车刀时，应使刀尖与工件轴线等高，刀头中心线应与工件轴线垂直，可用角度样板对刀。目录上一页下一页

(3)中径d2或D2的保证螺纹的中径是靠控制多次进刀的总被吃刀量来保证的，并用螺纹量规等进行检验。 (2)螺距P的保证为了获得准确的螺距，必须用丝杠带动刀架进给，使工件每转一周，刀具移动的距离等于工件的螺距。此时，主轴至丝杠的传动路线如图7所示。由图可见，更换交换齿轮或改变进给箱手柄位置，即可改变丝杠的转速，从而车出不同螺距的螺纹。 (3)中径d2或D2的保证螺纹的中径是靠控制多次进刀的总被吃刀量来保证的，并用螺纹量规等进行检验。目录上一页下一页

（1）按螺纹规格车螺纹外圆：先将螺纹外径车至尺寸，然后用切刀在工件上切出小于螺纹底径的沟槽，作为车螺纹的退刀槽。四、车削螺纹的方法（一）准备工作（1）按螺纹规格车螺纹外圆：先将螺纹外径车至尺寸，然后用切刀在工件上切出小于螺纹底径的沟槽，作为车螺纹的退刀槽。（2）按螺距调整交换齿轮和进给箱手柄位置。（3）调整主轴转速：用高速钢车刀车削塑性材料的螺纹时，一般选择12r/min-150r/min的低速；用硬质合金车刀车削铸铁等脆性材料的螺纹时，一般选择360r/min的中速；用硬质合金车刀车削钢等塑性材料的螺纹时，一般选择480r/min左右的高速。螺纹直径小、螺距小（p<2mm）时，宜选用较高的转速；螺纹直径大、螺距大时，应选用较低的转速。目录上一页下一页

（1）确定车螺纹切削深度的起始位置，将中拖板刻度调到零位。开车，使刀尖轻微接触工件表面，然后迅速将中拖板刻度调至零位，以便于进刀记数。（二）加工方法用直进法车螺纹：（1）确定车螺纹切削深度的起始位置，将中拖板刻度调到零位。开车，使刀尖轻微接触工件表面，然后迅速将中拖板刻度调至零位，以便于进刀记数。（2）试切第一条螺旋线并检查螺距。（3）控制螺纹切削深度的方法：切螺纹时，其总切削深度ap与螺距的关系是ap=0.65p。中拖板转过的格数n可用下式表示：n=0.65p/中拖板每格毫米数如车削螺距为2mm的螺纹，其总切削深度p≈0.65×2=1.3mm。中拖板应转过的总格数为n=0.65p/中拖板每格毫米数(设中拖板每格毫米数为0.05mm）=26格目录上一页下一页

（5）检验：可用螺纹千分尺检测螺纹中径尺寸，也可用螺纹环规检查。（4）对刀、车削螺纹（5）检验：可用螺纹千分尺检测螺纹中径尺寸，也可用螺纹环规检查。特点：此法操作方便，所车出的牙形清晰，牙形误差小，但车刀受力大，散热差，排屑难，刀尖易磨损。一般适用于加工螺距小于2mm的螺纹，以及高精度螺纹的精车。目录上一页下一页

（1）开车。使车刀与工件轻微接触，记下刻度盘读数、向右退出车刀。（2）合上开合螺母在工件表面上车出一条螺旋线，横向退出车刀，停车。斜向切削法车削螺纹：（1）开车。使车刀与工件轻微接触，记下刻度盘读数、向右退出车刀。（2）合上开合螺母在工件表面上车出一条螺旋线，横向退出车刀，停车。（3）开反车，使车刀遇到工件右端，停车；用钢尺检查螺距是否正确。（4）利用刻度盘调整切深开车切削，车钢料时加机油润滑。（5）车刀将至行程终了时，应做好退刀停车准备，先快速退出车刀，然后停车，开反车退回刀架（6）再次横向进给切深，继续切削，并移动小拖板进行车削。目录上一页下一页

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再见