车床加工概述(经典)
编辑:admin 发布时间:2022-10-31 浏览:163

  一、车削加工在机械加工中的地位和作用 车削加工是指在车床上应用刀具与工件作相对切削运动,用以改变毛坯的尺寸和形状等,使之成为 零件的加工过程。车工在切削加工中是最常用的一种加工方法。车床占机床总数的一半左右,故在机械 加工中具有重要的地位和作用。 二、车床的加工范围 在车床上所使用的刀具主要是车刀,还有钻头、铰刀、丝锥和滚花刀等。车床主要用来加工各种回 转表表面,如:内、外圆柱面;内、外圆锥面;端面;内、外沟槽;内、外螺纹;内、外成形表面;丝 杆、钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、套丝、滚花等。具体如下图所示

  a)钻中心孔 b)钻孔 e)车外圆 f)镗孔 i)车成形面 j)车锥面 三、车床加工精度及表面粗糙度

  主运动:切削加工的主运动只能有一个,车削加工的主运动是工件的旋转运动。主运动是切除工件切削 形成新表面所必不可少的基本运动,其速度最高,消耗功率最多。 进给运动:进给运动可以有几个,车削加工时,刀具的纵向。横向和斜向运动统称为进给运动。 五、车床种类 1、卧式车床

  以 C6132 型普通车床为例 1-床头箱 又称主轴箱,内装主轴和变速机构。变速是通过改变设在床头箱外面的手柄位置,可使主 轴获得 12 种不同的转速(45~1980 r/min) 。主轴是空心结构,能通过长棒料,棒料能通过主轴孔的 最大直径是 29mm。主轴的右端有外螺纹,用以连接卡盘、拨盘等附件。主轴右端的内表面是莫氏 5 号的 锥孔,可插入锥套和顶尖,当采用顶尖并与尾架中的顶尖同时使用安装轴类工件时,其两顶尖之间的最 大距离为 750mm。床头箱的另一重要作用是将运动传给进给箱,并可改变进给方向。 2-进给箱 又称走刀箱,它是进给运动的变速机构。它固定在床头箱下部的床身前侧面。变换进给箱 外面的手柄位置,可将床头箱内主轴传递下来的运动,转为进给箱输出的光杆或丝杆获得不同的转速, 以改变进给量的大小或车削不同螺距的螺纹。其纵向进给量为 0.06~0.83mm/r;横向进给量为 0.04~ 0.78mm/r;可车削 17 种公制螺纹(螺距为 0.5~9mm)和 32 种英制螺纹(每英寸 2~38 牙) 3-变速箱 安装在车床前床脚的内腔中,并由电动机( 4.5kw,1440r/min)通过联轴器直接驱动变速 箱中齿轮传动轴。变速箱外设有两个长的手柄,是分别移动传动轴上的双联滑移齿轮和三联滑移齿轮, 可共获 6 种转速,通过皮带传动至床头箱。 4-溜板箱 又称拖板箱,溜板箱是进给运动的操纵机构。它使光杠或丝杠的旋转运动,通过齿轮和齿条 或丝杠和开合螺母, 推动车刀作进给运动。 溜板箱上有三层滑板, 当接通光杠时, 可使床鞍带动中滑板、 小滑板及刀架沿床身导轨作纵向移动;中滑板可带动小滑板及刀架沿床鞍上的导轨作横向移动。故刀架

  可作纵向或横向直线进给运动。当接通丝杠并闭合开合螺母时可车削螺纹。溜板箱内设有互锁机构,使 光杠、丝杠两者不能同时使用。 5-刀架 它是用来装夹车刀,并可作纵向、横向及斜向运动。刀架是多层结构,它由下列组成。 ⑴大刀架 它与溜板箱牢固相连,可沿床身导轨作纵向移动。 ⑵中刀架 它装置在大刀架顶面 的横向导轨上,可作横向移动。 ⑶转盘 它固定在中刀架上,松开紧固螺母后,可转动转盘,使它和床身导轨成一个所需要的角度, 而后再拧紧螺母,以加工圆锥面等。 ⑷小刀架 它装在转盘上面的燕尾槽内,可作短距离的进给移动。 ⑸方刀架 它固定在小刀架上,可同时装夹四把车刀。松开锁紧手柄,即可转动方刀架,把所需要的 车刀更换到工作位置上。 6-尾架 它用于安装后顶尖,以支持较长工件进行加工,或安装钻头、铰刀等刀具进行孔加工。偏移尾 架可以车出长工件的锥体。尾架的结构由下列部分组成。 ⑴套筒 其左端有锥孔,用以安装顶尖或锥柄刀具。套筒在尾架体内的轴向位置可用手轮调节,并可 用锁紧手柄固定。将套筒退至极右位置时,即可卸出顶尖或刀具。 ⑵尾架体 它与底座相连,当松开固定螺钉,拧动螺杆可使尾架体在底板上作微量横向移动,以便使 前后顶尖对准中心或偏移一定距离车削长锥面。 ⑶底板 它直接安装于床身导轨上,用以支承尾架体。 7-光杠与丝杠 将进给箱的运动传至溜板箱。光杠用于一般车削,丝杆用于车螺纹。 8-床身 它是车床的基础件,用来连接各主要部件并保证各部件在运动时有正确的相对位置。在床身 上有供溜板箱和尾架移动用的导轨。 9-前床脚和后床脚 是用来支承和连接车床各零部件的基础构件,床脚用地脚螺栓紧固在地基上。车 床的变速箱与电机安装在前床脚内腔中,车床的电气控制系统安装在后床脚内腔中。 2 立式车床

  六、车床附件 1、卡盘 (1)三爪卡盘 三爪卡盘是车床最常用的附件。 三爪卡盘上的三爪是同时动作的。 可以达到自动定心兼夹紧的目的。 其装夹工作方便,但定心精度不高(爪遭磨损所致) ,工件上同轴度要求较高的表面,应尽可能在一次 装夹中车出。传递的扭矩也不大,故三爪卡盘适于夹持圆柱形、六角形等中小工件。当安装直径较大的 工件时,可使用“反爪” 。

  (2)四抓卡盘 四爪卡盘也是车床常用的的附件,四爪卡盘上的四个爪分别通过转动螺杆而实现单动。根据加工的 要求,利用划针盘校正校正后,安装精度比三爪卡盘高,四爪卡盘的夹紧力大,适用于夹持较大的圆柱 形工件或形状不规则的工件。

  (3)花盘 在车削形状不规则或形状复杂的工件时, 三爪、 四爪卡盘或顶尖都无法装夹, 必须用花盘进行装夹。 花盘工作面上有许多长短不等的径向导槽,使用时配以角铁、压块、螺栓、螺母、垫块和平衡铁等,可 将工件装夹在盘面上。安装时,按工件的划线痕进行找正,同时要注意重心的平衡,以防止旋转时产生 振动。

  (4)两顶尖 较长或加工工序较多的轴类工件,为保证工件同轴度要求,常采用两顶尖的装夹方法,工件支承在 前后两顶尖间,由卡箍、拨盘带动旋转。前顶尖装在主轴锥孔内,与主轴一起旋转。后顶尖装在尾架锥

  孔内固定不转。有时亦可用三爪卡盘代替拨盘,此时前顶尖用一段钢棒车成,夹在三爪卡盘上,卡盘的 卡爪通过鸡心夹头带动工件旋转。

  死顶尖 活顶尖 3、中心架和跟刀架 当车削长度为直径 20 倍以上的细长轴或端面带有深孔的细长工件时,由于工件本身的刚性很差, 当受切削力的作用,往往容易产生弯曲变形和振动,容易把工件车成两头细中间粗的腰鼓形。为防止上 述现象发生,需要附加辅助支承,即中心架或跟刀架。 中心架主要用于加工有台阶或需要调头车削的细长轴,以及端面和内孔(钻中孔) 。中心架固定在 床身导轨上的,车削前调整其三个爪与工件轻轻接触,并加上润滑油。

  对不适宜调头车削的细长轴,不能用中 心架支承,而要用跟刀架支承进行车削,以 增加工件的刚性,跟刀架固定在床鞍上,一 般有两个支承爪,它可以跟随车刀移动,抵 消径向切削力,提高车削细长轴的形状精度 和减小表面粗糙度。如图所示为两爪跟刀架, 此时车刀给工件的切削抗力 使工件贴在 跟刀架的两个支承爪上,但由于工件本身的 重力以及偶然的弯曲,车削时工件会瞬时离 开和接触支承爪,因而产生振动。

  比较理想的中心架是三爪中心架,如图 所示。此时,由三爪和车刀抵住工件,使之 上下、左右都不能移动,车削时工件就比较 稳定,不易产生振动。

  4、车刀 (1)外圆车刀 外圆车刀又称尖刀,主要用于车削外圆、平面和倒角。外圆车刀一般有三种形状。 a、直头尖刀: 主偏角与副偏角基本对称, 一般在 45°左右, 前角可在 5~30°之间选用,后角一般为 6~ 12°。 b、45°弯头车刀:主要用于车削不带台阶的光轴,它可以车外圆、端面和倒角,使用比较方便,刀头 和刀尖部分强度高。 c、75°强力车刀 主偏角为 75°,适用于粗车加工余量大、表面粗糙、有硬皮或形状不规则的零件, 它能承受较大的冲击力,刀头强度高,耐用度高。

  (2)偏刀 偏刀的主偏角为 90°,用来车削工件的端面和台阶,有时也用来车外圆,特别是用来车削细长工件 的外圆,可以避免把工件顶弯。偏刀分为左偏刀和右偏刀两种,常用的是右偏刀,它的刀刃向左。 (3)切断刀和切槽刀 切断刀的刀头较长, 其刀刃亦狭长, 这是为了减少工件材料消耗和切断时能切到中心的缘故。 因此, 切断刀的刀头长度必须大于工件的半径。 切槽刀与切断刀基本相似,只不过其形状应与槽间一致。 (4)扩孔刀 扩孔刀又称镗孔刀, 用来加工内孔。 它可以分为通孔刀和不通孔刀两种。 通孔刀的主偏角小于 90°, 一般在 45~75°之间,副偏角 20~45°,扩孔刀的后角应比外圆车刀稍大,一般为 10~20°。不通孔 刀的主偏角应大于 90°,刀尖在刀杆的最前端,为了使内孔底面车平,刀尖与刀杆外端距离应小于内孔 的半径。 (5)螺纹车刀 螺纹按牙型有三角形、 方形和梯形等, 相应使用三角形螺纹车刀、 方形螺纹车刀和梯形螺纹车刀等。 螺纹的种类很多,其中以三角形螺纹应用最广。采用三角形螺纹车刀车削公制螺纹时,其刀尖角必须为 60°,前角取零度。