《車工工藝學教案》word版.doc

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緒論 一、車工在機械加工中的地位和作用 車削加工是指在車床上應用刀具與工件作相對切削運動，用以改變毛坯的尺寸和形狀等，使之成為零件的加工過程。車工在切削加工中是最常用的一種加工方法。車床占機床總數的一半左右，故在機械加工中具有重要的地位和作用。 二、車床加工范圍 在車床上所使用的刀具主要是車刀，還有鉆頭、鉸刀、絲錐和滾花刀等。車床主要用來加工各種回轉表面，如：內、外圓柱面；內、外圓錐面；端面；內、外溝槽；內、外螺紋；內、外成形表面；絲桿、鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、套絲、滾花等。如圖0-1所示。 圖0-1 車床加工范圍 a)鉆中心孔 b)鉆孔 c)鉸孔 d)攻螺紋 e)車外圓 f)鏜孔 g)車端面 h)切槽 i)車成形面 j)車錐面 k)滾花 l)車螺紋 三、本課程的特點 1、涉及知識面廣 2、實驗理論多 3、實踐性強 四、學習本課程的要求 學習本課程主要做到重視實踐知識，善于抓住問題的本質，善于比較，要建立正確的空間概念。學習過程中，要求達到以下幾點： 1、具有正確圖示和選擇刀具合理幾何參數的能力。 2、基本掌握切削過程中的主要物理現象的變化規(guī)律和應用及控制方法，具有解決實際生產問題的能力。 3、具有根據具體要求選擇使用常用刀具，以及設計一般非標準刀具的能力。 4、要求課上認真聽講，抓住重點，做好筆記，課下復習，輔導與自學相結合。 第一章 車工入門基礎知識 第一節(jié) 車床簡介 一、車床各部名稱和用途 圖1-1 C6132普通車床 1-床頭箱；2-進給箱；3-變速箱；4-前床腳；5-溜板箱；6-刀架；7 -尾架；8-絲杠；9-光杠； 10-床身；11-后床腳；12-中刀架；13-方刀架；14-轉盤；15-小刀架；16-大刀架 1.床頭箱 又稱主軸箱，內裝主軸和變速機構。變速是通過改變設在床頭箱外面的手柄位置，可使主軸獲得12種不同的轉速（45～1980 r/min）。主軸是空心結構，能通過長棒料，棒料能通過主軸孔的最大直徑是29mm。主軸的右端有外螺紋，用以連接卡盤、撥盤等附件。主軸右端的內表面是莫氏5號的錐孔，可插入錐套和頂尖，當采用頂尖并與尾架中的頂尖同時使用安裝軸類工件時，其兩頂尖之間的最大距離為750mm。床頭箱的另一重要作用是將運動傳給進給箱，并可改變進給方向。 2.進給箱 又稱走刀箱，它是進給運動的變速機構。它固定在床頭箱下部的床身前側面。變換進給箱外面的手柄位置，可將床頭箱內主軸傳遞下來的運動，轉為進給箱輸出的光桿或絲桿獲得不同的轉速，以改變進給量的大小或車削不同螺距的螺紋。其縱向進給量為0.06～0.83mm/r；橫向進給量為0.04～0.78mm/r；可車削17種公制螺紋（螺距為0.5～9mm）和32種英制螺紋（每英寸2～38牙）。 3.變速箱 安裝在車床前床腳的內腔中，并由電動機（4.5kw,1440r/min）通過聯軸器直接驅動變速箱中齒輪傳動軸。變速箱外設有兩個長的手柄，是分別移動傳動軸上的雙聯滑移齒輪和三聯滑移齒輪，可共獲6種轉速，通過皮帶傳動至床頭箱。 4.溜板箱 又稱拖板箱，溜板箱是進給運動的操縱機構。它使光杠或絲杠的旋轉運動，通過齒輪和齒條或絲杠和開合螺母，推動車刀作進給運動。溜板箱上有三層滑板，當接通光杠時，可使床鞍帶動中滑板、小滑板及刀架沿床身導軌作縱向移動；中滑板可帶動小滑板及刀架沿床鞍上的導軌作橫向移動。故刀架可作縱向或橫向直線進給運動。當接通絲杠并閉合開合螺母時可車削螺紋。溜板箱內設有互鎖機構，使光杠、絲杠兩者不能同時使用。 5.刀架 它是用來裝夾車刀，并可作縱向、橫向及斜向運動。刀架是多層結構，它由下列組成。 ⑴大刀架 它與溜板箱牢固相連，可沿床身導軌作縱向移動。 ⑵中刀架 它裝置在大刀架頂面的橫向導軌上，可作橫向移動。 ⑶轉盤 它固定在中刀架上，松開緊固螺母后，可轉動轉盤，使它和床身導軌成一個所需要的角度，而后再擰緊螺母，以加工圓錐面等。 ⑷小刀架 它裝在轉盤上面的燕尾槽內，可作短距離的進給移動。 ⑸方刀架 它固定在小刀架上，可同時裝夾四把車刀。松開鎖緊手柄，即可轉動方刀架，把所需要的車刀更換到工作位置上。 6.尾架 它用于安裝后頂尖，以支持較長工件進行加工，或安裝鉆頭、鉸刀等刀具進行孔加工。偏移尾架可以車出長工件的錐體。尾架的結構由下列部分組成。 ⑴套筒 其左端有錐孔，用以安裝頂尖或錐柄刀具。套筒在尾架體內的軸向位置可用手輪調節(jié)，并可用鎖緊手柄固定。將套筒退至極右位置時，即可卸出頂尖或刀具。 ⑵尾架體 它與底座相連，當松開固定螺釘，擰動螺桿可使尾架體在底板上作微量橫向移動，以便使前后頂尖對準中心或偏移一定距離車削長錐面。 ⑶底板 它直接安裝于床身導軌上，用以支承尾架體。 7.光杠與絲杠 將進給箱的運動傳至溜板箱。光杠用于一般車削，絲桿用于 車螺紋。 8.床身 它是車床的基礎件，用來連接各主要部件并保證各部件在運動時有正確的相對位置。在床身上有供溜板箱和尾架移動用的導軌。 9.前床腳和后床腳 是用來支承和連接車床各零部件的基礎構件，床腳用地腳螺栓緊固在地基上。車床的變速箱與電機安裝在前床腳內腔中，車床的電氣控制系統(tǒng)安裝在后床腳內腔中。 二、車工的安全文明生產 1、工作時所用的工、夾量具及車削工件，盡可能集中放在操作者的周圍。量具不能直接放在機床的導軌面上。 2、不能將量具與刀具放在一起。工具箱應保持清潔、整潔。 3、加工圖樣、工藝卡片應放在工作盤上，便于閱讀，并保持圖樣的整潔與完整。 4、毛坯、已加工工件要分開堆放。 5、機床周圍應保持暢通、清潔。 6、量具用完后應擦凈、涂油、放入盒內并及時歸還工具室。 7、操作前要戴好防護用品，工作服袖口要扎緊。操作中不準戴手套。 8、裝夾工件、更換刀具、測量加工表面及變速時，必須先停車。 9、工件和車刀必須裝夾牢固，以防卡盤在旋轉中工件飛出傷人。 10、不允許用手直接去拉或用量具去鉤切屑。 11、工件裝夾完畢，應及時取下卡盤扳手，以防開機后飛出傷人。 12、不準任意裝拆電器設備。 第二節(jié) 車削和切削用量的基本概念 一、車削的基本概念 1. 車削運動 機床切削運動是由刀具和工件作相對運動而實現的。按切削運動所起作用可分為兩類：主運動（圖1-2中 ）和進給運動（圖1-2中?）。 車削 鉆削 刨削 銑削 圖1-2 切削運動方式 1. 主運動 切除工件切屑形成新表面必不可缺少的基本運動，其速度最高，消耗功率最多。切削加工的主運動只能有一個。車削時，工件的旋轉運動為主運動 （圖1-2a） 。 2. 進給運動 使切削層間斷或連續(xù)投入切削，從而加工出完整表面所需的切削運動。其速度小，消耗功率少。進給運動有一個或幾個。車削時，刀具的縱向、橫向和斜向運動統(tǒng)稱為進給運動， (圖1-2a)。 主運動——機床的主要運動，消耗主動力。車削時的旋轉運動。 進給運動——去除多余材料的運動，刀具的運動。 2.工件上形成的表面 （1）已加工表面 工件上刀具切削后產生的表面 （2）過渡表面 工件上由切削刃形成的那部分表面 （3）待加工表面 工件上有待去除的表面 圖1-3工件上形成的表面 二、切削用量的基本概念 1.切削深度（αp） 工件上已加工表面與待加工表面的垂直距離，也就是車刀進給時切入工件的深度（單位：mm） 公式： ap=dw-dm/2 dw待加工表面直徑（單位：mm） dm已加工表面直徑（單位：mm） 2.進給量（?） 工件旋轉一周，車刀沿進給方向移動的距離。他是衡量進給運動大小的參數。（單位：mm/r） 縱向進給——沿車床床身導軌方向 橫向進給——垂直于車床床身導軌方向 3.切削速度（vc） 在進行切削加工時，刀具切削刃上某一點相對于待加工表面在主運動方向上的瞬時速度，（車刀在一分鐘內車削工件表面的理論展開直線長度。）假設切屑沒變形或收縮 公式： vc= πdn/1000 或vc=dn/318 d——工件直徑,mm n——主軸轉速，r/mm vc——切削速度，m/min 例：車削直徑d=60mm的工件外圓，車床主軸轉速n=600r/min.求切削速度vc。（113m/min）注：應取符合機床銘牌上 第三節(jié) 車刀 一、常用車刀的種類和用途 1. 車刀的種類 從結構上車刀可分為整體式、焊接式、機夾式和可轉位車刀（如下圖所示）。 整體車刀 焊接車刀 機夾車刀 可轉位車刀 圖1-4車刀的種類 2.車刀的作用 （1）90?車刀（偏刀） 車外圓、階臺和端面 （2）45?車刀（彎頭車刀） 車外圓、端面和到角 （3）切斷刀 用來切斷工件或在工件上切槽 （4）內孔車刀 用來車削工件的內孔 （5）圓頭刀 用來車削圓弧面或成形面 （6）螺紋車刀 用來車削螺紋 （7）硬質合金可轉位（不重磨車刀） 近年來在國內外大力發(fā)展和廣泛應用的先進刀具之一。刀片用機械夾固方式裝夾在刀桿上。當一個刀刃磨鈍后，只需將刀片轉過一個角度，即可繼續(xù)切削，從而大大縮短了換刀和磨刀的時間，并提高了刀桿的利用率。（形狀多樣） 二、車刀的角度及其初步選擇 1.車刀的組成 圖1-6 刀尖的形成 a)切削刃的實際交點b)圓弧過渡刃c) 直線過渡刃 圖1-5 車刀的組成 1-副切削刃 2-前刀面 3-刀頭 4-刀體 5-主切削刃 6-主后刀面 7-副后刀面 8-刀尖 （1）前刀面 刀具上切屑流過的表面。 （2）后刀面 分主后刀面和副后刀面。與過渡表面相對的刀面稱主后刀面；與已加工表面相對的刀面叫副后刀面 （3）主切削刃 前刀面和主后刀面的相交部位，擔負主要切削工作。 （4）副切削刃 前刀面和副后刀面的相交部位，配合主切削刃完成少量的切削工作。 （5）刀尖 主切削刃和副切削刃的聯結部位。為了提高刀具強度將刀尖磨成圓弧型或直線型過渡刃。一般硬質合金刀尖圓弧半徑rε=0.5~1mm。 （6）修光刃 副切削刃近刀尖處一小段平直的切削刃。須與進給方向平行，且大于進給量。 2.確定車刀角度的輔助平面 圖1-7 確定車刀角度的輔助平面 （1）切削平面 通過切削刃上某選定點，切于工件過渡表面的平面。 （2）基面 通過切削刃上某選定點，垂直于該點切削速度方向的平面。 （3）截面 通過切削刃上某選定點，同時垂直于切削平面和基面的平面 3.車刀的角度的主要作用 車刀切削部分共有6個角度：前角（γо）、主后角(αо)、副后角(αо′)、主偏角(κr)、副偏角(κr′)和刃傾角(λs)。以及兩個派生角度：契角（βo）和刀尖角(εr)。 在截面內測量的角度： （1）前角（γо） 前刀面和基面的夾角。影響刃口的鋒利和強度，切削變形和切削力。大，鋒利、減少切削變形、切削省力，切屑順利排出。負（?。黾忧邢魅袕姸?，耐沖擊。 （2）后角(αо) 后刀面和切削平面的夾角。在主截面內的是主后角（αо），在副截面內的是副后角(αо′)。主要減少車刀后刀面與工件的摩擦，并影響刃口的強度和鋒利 程度。 規(guī)定：與相應的平面夾角小于90度時為正，反之為負 圖1-8 車刀的主要角度 在基面內測量的角度有： 圖1-9 車刀的主偏角與副偏角的影響 圖1-10 主偏角改變時，對主刀刃工作長度 （3）主偏角(κr) 主切削刃在基面上的投影與進給運動方向間的夾角。 主偏角的作用：影響切削刃的工作長度、切深抗力、刀尖強度和散熱條件。主偏角越小，則切削刃工作長度越長，散熱條件越好，但切深抗力越大 （4）副偏角(κr′) 副切削刃在基面上的投影與背離進給運動方向間的夾角。 副偏角的作用：影響已加工表面的表面粗糙度 ，減小副偏角可使已加工表面光潔。 圖1-11 主偏角改變時，徑向切削力的變化圖 圖 1-12 副偏角對殘留面積高度的影響 在切削平面內測量的角度： （5）刃傾角(λs) 主切削刃與基面的夾角。 刃傾角的作用：主要影響主切削刃的強度和控制切屑流出的方向。以刀桿底面為基準，當刀尖為主切削刃最高點時，λs為正值，切屑流向待加工表面，如圖1-13a所示；當主切削刃與刀桿底面平行時，λs =0o，切屑沿著垂直于主切削刃的方向流出，如圖1-13b所示；當刀尖為主切削刃最低點時，λs 為負值，切屑流向已加工表面，如圖1-13c所示。 圖1-13 刃傾角對切屑流向的影響 派生角： （6）契角（βo） 在主截面內前刀面和后刀面的夾角。 βo=90?-（γо+αо） （7）刀尖角(εr) 主切削刃和副切削刃在基面的投影間的夾角。 εr=180?-（κr+κr′） 4.車刀角度的初步選擇 （1）前角（γо） A. 工件材料軟，塑性材料，前角大；工件材料硬，脆性材料，前角小。 B. 粗加工，前角??；精加工，前角大。 C. 車刀材料的強度、韌性較差，前角??；反之，前角大。 （2）后角(αо) D. 粗加工，前角??；精加工，前角大。 E. 工件材料軟，前角大；工件材料硬，前角小。 副后角與主后角一般情況下相等。 （3）主偏角(κr) 加工階臺軸時，等于或大于90度；中間切入時45度到60度 （4）副偏角(κr′) 一般采用6到8度，中間切入時取45度到60度。 （5）刃傾角(λs) 一般車削時為0度；粗車時為負；精車時為正。 三、常用車刀的材料 1.必須具備的基本性能： （1）硬度 （2）耐磨性 （3）強度和韌性 （4）耐熱性 （5）工藝性 2.常用材料 （1）高速鋼 w18cr4v(18-4-1) w6mo5cr4v2(6-5-4-2) （2）硬質合金： K類（鎢鈷類） 碳化鎢（wc）和鈷 代號：K01 (YG3, YG3X)，K20(YG6)，K30(YG8) 主要用于加工鑄鐵、青銅等脆性材料，不適合加工鋼料，因為在640℃時發(fā)生嚴重 粘結，使刀具磨損，耐用度下降。 P類（鎢鈦鈷類） 碳化鎢（wc）、碳化鈦（TiC）和鈷 代號：P30( YT5)，P10(YT15)，P01(YT30) 主要用于加工鋼材及有色金屬，一般不用與加工含Ti的材料,如1Cr15Ni9Ti,Ti與Ti的親合力較大，使刀具磨損較快。 M類 [鎢鈦鉭（鈮）鈷類] P類加TaC或NbC而成。 代號：M10(YW1)，M20(YW2) 鎢鉭（鈮）鈷類硬質合金（YA）和鎢鈦鉭（鈮）鈷類硬質合金（YW），是在鎢鈷鈦類硬質合金（YT）中加入TaC(NbC),可提高其抗彎強度、疲勞強度和沖擊韌性，提高和金的高溫硬度和高溫強度，提高抗氧化能力和耐磨性。這類合金可以用于加工鑄鐵及有色金屬，也可用于加工鋼材，因此常成為通用硬質合金，他們主要用于加工難加工材料。（如耐熱鋼、不銹鋼等） 四、切削液 一、作用 1. 冷卻 2. 潤滑 3. 清洗 二、分類 1. 乳化液 乳化油加15-20倍水稀釋而成 2. 切削油 礦物油，少數采用植物油和動物油 三、選用 1.根據加工性質 （1） 粗加工，乳化液。 （2） 精加工，極壓切削油或高濃度的極壓乳化液。 （3） 孔加工，黏度小的極壓乳化液和極壓切削油。 2.根據工件材料 （4） 鋼件粗加工，乳化液。精加工，極壓切削油。 （5） 脆性金屬，可用黏度小的煤油7%—10%的乳化液，一般不加。 （6） 有色金屬，煤油和黏度小的切削油，鎂合金用壓縮空氣 3.根據刀具材料 （7） 高速鋼 粗加工，極壓乳化液。精加工，極壓乳化液和極壓切削油。 （8） 硬質合金 一般不加，也可用切削液（乳化液） 注意點： （1） 油狀乳化油必須稀釋后才能使用 （2） 必須澆注在切削區(qū)域 （3） 硬質合金必須一開始就連續(xù)充分地澆注，否則刀頭要產生裂紋。 第二章 車削軸類工件 第一節(jié) 車軸類工件使用的車刀 一、對車刀的要求 1.粗車刀 （1）前角和后角小些，增加強度，但過小會增加切削力 （2）主偏角不宜過小，否則會振動。 （3）刃傾角取0-3度 （4）主切削刃上磨倒棱br1=（0.5-0.8）?。 （5）刀尖處磨直線型過渡刃，偏角=1/2κr，長度=0.5-2mm （6）應磨有斷屑槽。 2.精車刀 （1）前角和后角大些，鋒利，減少摩擦。 （2）副偏角較小，可磨修光刃，長度=（1.2-1.5）?。 （3）刃傾角去正，一般=3-8度 （4）應磨有斷屑槽。 二、車外圓、平面和臺階的車刀 1. 90度車刀及其使用 圖2-1 90度車刀及其使用 又稱偏刀，有右偏刀和左偏刀兩種 右偏刀一般用來車削外圓、端面和右向臺階。 左偏刀車削左向臺階和外圓，或又大又短工件的端面。 2. 45度車刀及其使用 45度車刀的刀尖角=90度，所以強度和散熱比90度車刀好，常用于工件的端面車削和45度倒角。 3. 75度車刀及其使用 圖2-2 75度車刀及其使用 75度車刀刀尖角比90度車刀大，適合強力車削。 三、切斷刀和車槽刀 1.切斷刀 （1）高速鋼切斷刀 圖2-3 切斷刀 A． 前角0-30度。 B． 后角6-8度。 C． 副后角 兩個對稱1-2度 D． 主偏角90度。 E． 副偏角兩個對稱1-1.5度。 F． 主切削刃寬度a=（0.5-0.6）d G． 刀頭長度L=h+(2-3)mm （2）硬質合金切斷刀 （3）彈性切斷刀 （4）反切刀 圖2-4 反切刀 2．車槽刀 與切斷刀幾何形狀基本相同，但刀頭寬度應小于槽寬，刀尖長度略大于槽深即可。 第二節(jié) 車削軸類零件常用裝夾方法 一、單動（俗稱四爪）卡盤裝夾 圖2-5 四爪卡盤裝夾工件的方法 四爪卡盤也是車床常用的的附件（圖1-8），四爪卡盤上的四個爪分別通過轉動螺桿而實現單動。根據加工的要求，利用劃針盤校正校正后，安裝精度比三爪卡盤高，四爪卡盤的夾緊力大，適用于夾持較大的圓柱形工件或形狀不規(guī)則的工件。 二、用自定心（三爪）卡盤裝夾 圖2-6 三爪卡盤 三爪卡盤是車床最常用的附件。三爪卡盤上的三爪是同時動作的?？梢赃_到自動定心兼夾緊的目的。其裝夾工作方便，但定心精度不高（爪遭磨損所致），工件上同軸度要求較高的表面，應盡可能在一次裝夾中車出。傳遞的扭矩也不大，故三爪卡盤適于夾持圓柱形、六角形等中小工件。當安裝直徑較大的工件時，可使用“反爪”。 三、用兩頂尖裝夾 圖2-7 頂尖 a) 死頂尖 b) 活頂尖 較長或加工工序較多的軸類工件，為保證工件同軸度要求，常采用兩頂尖的裝夾方法，圖2-8a所示。工件支承在前后兩頂尖間，由卡箍、撥盤帶動旋轉。前頂尖裝在主軸錐孔內，與主軸一起旋轉。后頂尖裝在尾架錐孔內固定不轉。有時亦可用三爪卡盤代替撥盤(圖2-8b)，此時前頂尖用一段鋼棒車成，夾在三爪卡盤上，卡盤的卡爪通過雞心夾頭帶動工件旋轉。 (a) (b) 圖2-8 兩頂尖安裝工件 a) 用撥盤兩頂尖安裝工件 b) 用三卡代替撥盤安裝工件 1.中心孔的形狀和作用 A型 圓錐孔和圓柱孔組成，錐角為60度 B型 在A型上加一個120度護錐。 C型 在B型上加一個螺孔。 R型 A型相似，把圓錐面改成60度圓弧面。 2.中心孔折斷的原因和預防 （1）軸線與旋轉中心不一致。 （2）工件端面不平。 （3）切削用量選用不合適 （4）中心鉆磨鈍 （5）沒有充分澆注切削液或排屑不及時。 3.用兩頂針裝夾的注意事項 （1）軸線要一至。 （2）尾座套筒盡量縮短 （3）中心孔形狀要正確，粗糙度小 （4）用死頂尖時要用黃油潤滑。 （5）配合松緊合適。 四、用一夾一頂裝夾 圖2-9用一夾一頂裝夾 采用一夾一頂裝夾工件，其特點是裝夾剛性好，能承受較大的切削力，安全可靠。但對較多工序的軸類零件，多次裝夾不能達到同軸度要求。 第三節(jié) 車削外圓柱面 一、車刀的安裝 車削前必須把選好的車刀正確安裝在方刀架上，車刀安裝的好壞，對操作順利與加工質量都有很大關系。安裝車刀時應注意下列幾點 。 1.車刀刀尖應與工件軸線等高：如果車刀裝得太高，則車刀的主后面會與工件產生強烈的磨擦；如果裝得太低，切削就不順利，甚至工件會被抬起來，使工件從卡盤上掉下來，或把車刀折斷。為了使車刀對準工件軸線，可按床尾架頂尖的高低進行調整。 2.車刀不能伸出太長：因刀伸得太長，切削起來容易發(fā)生振動，使車出來的工件表面粗糙，甚至會把車刀折斷。但也不宜伸出太短，太短會使車削不方便，容易發(fā)生刀架與卡盤碰撞。一般伸出長度不超過刀桿高度的一倍半。 正確 錯誤 圖2-10 車刀的安裝 3.每把車刀安裝在刀架上時，不可能剛好對準工件軸線，一般會低，因此可用一些厚薄不同的墊片來調整車刀的高低。墊片必須平整，其寬度應與刀桿一樣，長度應與刀桿被夾持部分一樣，同時應盡可能用少數墊片來代替多數薄墊片的使用，將刀的高低位置調整合適，墊片用得過多會造成車刀在車削時接觸剛度變差而影響加工質量。 4.車刀刀桿應與車床主軸軸線垂直。 5.車刀位置裝正后，應交替擰緊刀架螺絲。 二、切削用量的選擇 在一般情況下，首先根據加工余量選擇切削深度ap，其次根據工件材料的硬化深度和切屑斷連的已加工表面粗糙度情況選擇進給量f，最后盡量選擇較高的（高速鋼刀具選擇較低的）切削速度Vc，以切削速度來控制切削溫度，消除切屑瘤，保證工件表面粗糙度。在ap、f、Vc三大要素中，對刀具壽命影響最小的是ap，其次是f，影響最大的是Vc。 1. ap的選擇 在工件加工余量和機床—夾具---刀具---工件系統(tǒng)剛性允許的前提下，應盡可能增大ap （一般取ap=2～6毫米），以盡快車去多余金屬層。精車時，ap應取小一些（一般ap=0.1～0.3毫米），利于提高尺寸精度和減小表面粗糙度值。 2. f的選擇 在機床—夾具---刀具---工件系統(tǒng)剛性允許的前提下，粗車時盡可能選大些，（一般f=0.3～1.5毫米），以縮短機動時間，提高生產效率。精車時，工件表面粗糙度值小，f選小些，反之，f選大些。（一般f=0.08～0.3毫米/轉）。 3. Vc的選擇 Vc的選擇，應根據刀具材料、刀具幾何形狀、工件材料、ap、f及切削液和機床動力、剛性、切削過程中的實際情況等因素來選擇。 一般來說，高速鋼車刀切下的切屑呈白色或黃色，或使用硬質合金車刀切下的切屑呈藍色，說明選擇的切削速度是合適的。對高速鋼車刀若切屑呈藍色，而硬質合金車刀車削時出現火花，說明切削速度太高。 三、刻度盤的原理及應用 車削時,為了正確和迅速掌握切深,必須熟練地使用中刀架和小刀架上的刻度盤。 1.中刀架上的刻度盤 中刀架上的刻度盤是緊固在中刀架絲桿軸上，絲桿螺母是固定在中刀架上，當中刀架上的手柄帶著刻度盤轉一周時，中刀架絲桿也轉一周，這時絲桿螺母帶動中刀架移動一個螺距。所以中刀架橫向進給的距離（即切深），可按刻度盤的格數計算。 刻度盤每轉一格，橫向進給的距離= 絲桿螺距刻度盤格數（mm） 如C616車床中刀架絲桿螺距為4mm，中刀架刻度盤等分為200格，當手柄帶動刻度盤每轉一格時，中刀架移動的距離為4200=0.02mm，即進刀切深為0.02mm。由于工件是旋轉的，所以工件上被切下的部分是車刀切深的兩倍，也就是工件直徑改變了0.04mm。 必須注意：進刻度時，如果刻度盤手柄過了頭，或試切后發(fā)現尺寸不對而需將車刀退回時，由于絲桿與螺母之間有間隙存在，絕不能將刻度盤直接退回到所要的刻度，應反轉約一周后再轉至所需刻度。 (a) (b) (c) 圖2-11 手柄搖過頭后的糾正方法 a)要求手柄轉至30但搖過頭成40 b)錯誤：直接退至30 c)正確：反轉約一周后，再轉至30 2.小刀架刻度盤 小刀架刻度盤的使用與中刀架刻度盤相同，應注意兩個問題：C616車床刻度盤每轉一格，則帶動小刀架移動的距離為0.05mm；小刀架刻度盤主要用于控制工件長度方向的尺寸，與加工圓柱面不同的是小刀架移動了多少，工件的長度就改變了多少。 四、車削外圓時找正錐度的方法 先在工件靠尾座的一端車一段約長10毫米的外圓，記下中滑板刻度盤的刻度；然后退出車刀，把大滑板搖到工件靠車頭的一端，用刻度盤上原來的位置進刀車一段長約10毫米的外圓。用外徑百分尺測量這兩段已加工表面，根據測得的尺寸的差異偏移尾座。若工件靠尾座一端直徑大，應把尾座向操作者方向調整；反之，應把尾座向遠離操作者方向調整。調整后鎖緊尾座，再進行試切，直到車出的兩端尺寸一致為止。 第四節(jié) 車削端面和臺階 圓柱體兩端的平面叫做端面。由直徑不同的兩個圓柱體相連接的部分叫做臺階。 一、車端面 車端面常用的刀具有偏刀和彎頭車刀兩種。 (a) (b) (c) (d) 圖2-12 車削端面 1.用右偏刀車端面(圖2-12a)用此右偏刀車端面時，如果是由外向里進刀，則是利用副刀刃在進行切削的，故切削不順利，表面也車不細，車刀嵌在中間，使切削力向里，因此車刀容易扎入工件而形成凹面；用左偏刀由外向中心車端面（圖2-12b），主切削刃切削，切削條件有所改善；用右偏刀由中心向外車削端面時(圖2-12c)，由于是利用主切削刃在進行切削，所以切削順利，也不易產生凹面。 2.用彎頭刀車端面(圖2-12d)，以主切削刃進行切削則很順利，如果再提高轉速也可車出粗糙度較細的表面。彎頭車刀的刀尖角等于90，刀尖強度要比偏刀大，不僅用于車端面，還可車外圓和倒角等工件。 二、車臺階 1.低臺階車削方法　較低的臺階面可用偏刀在車外圓時一次走刀同時車出，車刀的主切削刃要垂直于工件的軸線（圖2-13a），可用角尺對刀或以車好的端面來對刀（圖2-13b），使主切削刃和端面貼平。 (a) (b) 圖2-13 車低臺階 2.高臺階車削方法　車削高于5mm臺階的工件，因肩部過寬，車削時會引起振動。因此高臺階工件可先用外圓車刀把臺階車成大致形狀，然后將偏刀的主切削刃裝得與工件端面有5左右的間隙，分層進行切削（圖2-14），但最后一刀必須用橫走刀完成，否則會使車出的臺階偏斜。 圖3-11 車高臺階 圖2-14 車高臺階 為使臺階長度符合要求，可用刀尖預先刻出線痕，以此作為加工界限。 三、車端面時的切削用量 1. ap的選擇 粗車時ap=2～5mm，精車時ap=0.1～0.3 mm 2. f的選擇 粗車時f=0.3～0.7mm/r，精車時f=0.1～0.3 mm/r 3. Vc的選擇 車端面時，Vc隨工件的直徑的減小而減小。近中心處，切削速度趨于零，對端面中心處切削不利。但計算時應按最大直徑計算。 第五節(jié) 切斷和車外溝槽 在車削加工中，經常需要把太長的原材料切成一段一段的毛坯，然后再進行加工，也有一些工件在車好以后，再從原材料上切下來，這種加工方法叫切斷。 有時工件，為了車螺紋或磨削時退刀的需要，在靠近階臺處車出各種不同的溝槽。 一、切斷刀的安裝 1.刀尖必須與工件軸線等高，否則不僅不能把工件切下來，而且很容易使切斷刀折斷（圖-15）。 2.切斷刀和切槽刀必須與工件軸線垂直，否則車刀的副切削刃與工件兩側面產生磨擦（圖2-16）。 ⑶切斷刀的底平面必須平直，否則會引起副后角的變化，在切斷時切刀的某一副后刀面會與工件強烈磨擦。 (a) (b) 圖2-15 切斷刀尖須與工件中心同高 圖2-16 切槽刀的正確位置 a)刀尖過低易被壓斷 b)刀尖過高不易切削 二、切斷的方法 1.切斷直徑小于主軸孔的棒料時，可把棒料插在主軸孔中，并用卡盤夾住，切斷刀離卡盤的距離應小于工件的直徑，否則容易引起振動或將工件抬起來而損壞車刀。如圖2-17所示。 2.切斷在兩頂尖或一端卡盤夾住，另一端用頂尖頂住的工件時，不可將工件完全切斷。 三、切斷時應注意的事項 1.切斷刀本身的強度很差，很容易折 斷，所以操作時要特別小心。 2.應采用較低的切削速度，較小的進 給量。 3.調整好車床主軸和刀架滑動部分的 間隙。 4.切斷時還應充分使用冷卻液，使排 圖2-17 切斷 屑順利。 5.快切斷時還必須放慢進給速度。 四、車外溝槽的方法 1.車削寬度不大的溝槽，可用刀頭寬度等于槽寬的切槽刀一刀車出。 2.在車削較寬的溝槽時，應先用外圓車刀的刀尖在工件上刻兩條線，把溝槽的寬度和位置確定下來，然后用切槽刀在兩條線之間進行粗車，但這時必須在槽的兩側面和槽的底部留下精車余量，最后根據槽寬和槽底進行精車。 五、切斷和車外溝槽的切削用量 1. ap的選擇 切斷時ap= 切斷刀的刀頭寬度 2. f的選擇 高速鋼切斷刀切鋼料f=0.05～0.1mm/r，切鑄鐵f=0.15～0.25 mm/r 硬質合金切斷刀切鋼料f=0.1～0.2mm/r，切鑄鐵f=0.15～0.25 mm/r 3. Vc的選擇 高速鋼切斷刀切鋼料Vc=30～40m/min，切鑄鐵Vc=15～25 m/min 硬質合金切斷刀切鋼料Vc=80～120m/min，切鑄鐵Vc=60～100 m/min 切削時應充分進行冷卻潤滑。 第六節(jié) 軸類工件的測量和質量分析 軸類零件的檢驗項目包括表面光潔度、硬度、表面幾何形狀精度、尺寸精度和相互位置精度。 一、表面粗糙度和硬度的檢驗 硬度在熱處理后用硬度計抽驗。 光潔度一般憑目測或采用光潔度樣板作比較。對于精密的軸類零件（超過▽10）可用干涉顯微鏡進行測量。 二、精度檢驗 精度檢驗應按一定順序進行，先檢驗表面幾何形狀精度，然后檢驗尺寸精度，最后檢驗各表面的相互位置精度。 1． 幾何形狀精度檢驗 對橢圓度的檢驗，一般是用千分尺測出軸的同一橫截面上最大直徑與最小直徑之差，即橢圓度；檢驗不柱度（包括錐度、鼓形度和鞍形度等）同樣采用千分尺，測出軸的同一軸向截面上直徑的最大最小數值之差。 不圓度和棱圓度要用圓度儀檢查。棱圓度也可用千分表借助V形鐵來測量。 2． 尺寸精度檢驗 軸的直徑一般用外徑千分尺檢驗。精度較高（公差小于0.01毫米）時，可用杠桿千分尺測量。臺肩長度可用游標卡尺、深度卡尺、深度千分尺測量。 3． 相互位置精度檢驗 為了提高檢驗精度和縮短檢驗時間，相互位置精度的檢驗多采用專用檢具，如圖2-37所示。檢驗時，主軸以支承軸頸安放在檢具的兩個V形塊上，通過調整一個V形塊的高度，可使軸的中心線與檢具底座平行。然后旋轉主軸，分別以百分表測量各軸頸和錐孔相對支承軸頸的徑向跳動。 三、質量分析 見教材49頁表2.3 第三章 車削套類零件 圓柱孔的加工比軸類工件加工要困難，因為； （1）加工孔再內部進行，觀察比較困難。 （2）刀桿受孔徑限制，剛性差。 （3）排屑和冷卻比較困難。 （4）測量比較困難。 第一節(jié) 鉆孔 在實體材料上加工出孔的工作叫做鉆孔。鉆孔可達到的尺寸精度為IT11~IT10，表面粗糙度為Ra50 ~ 12.5。因此，鉆孔一般用于精度要求不高孔的加工，或作為孔的粗加工。 一、麻花鉆的結構和幾何參數 1.麻花鉆的結構 圖3-1 麻花鉆的結構 2.麻花鉆的幾何參數 圖3-2 麻花鉆切削部分的組成 1-前面 2、8-副切削刃(棱邊) 3、7一主切削刃 4、6-后面 5一橫刃 9一副后面 圖3-3 麻花鉆的幾何參數 1. 頂角 (2ф) 鉆頭兩主切削刃在其平行平面內投影的夾角，如圖3-3所示。標準麻花鉆的頂角為1182，頂角為118時兩條主切削刃呈直線，大于118時主切削刃呈凹形曲線，小于118時呈現凸形曲線。 頂角的大小影響鉆削性能。頂角小，軸向抗力小，刀尖角大，有利于刀尖散熱和提高耐用度，減小孔的表面粗糙度值，但切屑易卷曲，使切屑排出困難。 2. 前角 (γ) 前刀面與基面的夾角。標準麻花鉆主切削刃上各點前角是 變化的，其外緣處最大，自外緣向中心減小，在鉆心至D/3范圍內為負值，接近橫刃處的前角約為 30。前角越大，刃口越鋒利，切削力越小，但刃口越易磨損，刃口強度越低。 3. 后角（α） 主后刀面與切削平面的夾角。后角是在圓柱面內測量的，如圖3-4所示。標準麻花鉆主切削刃上各點后角也是變化的，其外緣處最小，靠近鉆心處后角最大。 后角影響主后刀面與切削表面的摩擦情況，后角越小，摩擦越嚴重，但刃口強度較高。 4. 橫刃斜角 (ψ) 在端面投影中，橫刃與主切削刃 所夾的銳角。橫刃斜角的大小主要由后角決定，當橫 刃斜角偏小時，橫刃長度增加，靠近鉆心處后角偏大。標準麻花鉆的橫刃斜角一般為 55左右。 圖3-4后角的測量 二、 鉆削用量 鉆削用量包括切削深度、進給量和切削速度。 1.切削深度 (ap) 己加工表面到待加工表面的垂直距離。鉆削時切削深度等于鉆頭直徑的一半。單位是mm。 2. 進給量 (f) 主軸旋轉一周，鉆頭沿主軸軸線移動的距離。單位是mm/r。 3. 切削速度 (Vc) 鉆孔時，鉆頭最外緣處的線速度。單位是m/min。 Vc =πd n / 1000 式中 n — 鉆床主軸轉速 r / min d — 鉆頭直徑 mm 第二節(jié) 擴孔和锪孔 用擴孔工具擴大孔徑的加工方法叫擴孔。 一、用麻花鉆擴孔 標準麻花鉆橫刃不參加切削，軸向力小，進給省力。但鉆頭外緣處前角較大，易出現扎刀現象。因此，應將標準麻花鉆外緣處前角適當修磨得小一些，并適當控制進給量。 二、用擴孔鉆擴孔 擴孔鉆如圖3-5所示，其主要特點是： (1) 齒數較多，導向性好，切削平穩(wěn)。 (2) 切削刃不必由外緣一直到中心，沒有橫刃，可避免橫刃對切削的不良影響。 (3) 鉆心粗、剛性好，可選擇較大的切削用量。用擴孔鉆擴孔，生產效率高，加工質量的精度可達IT10—IT9，表面粗糙度可達Ra25—6.3微米，常作為孔的 半精加工及鉸孔前的預加工。 圖3-5擴孔鉆 三、锪孔 1. 锪孔鉆的種類及用途 (1) 柱形锪鉆 主要用于锪圓柱形埋頭孔，如圖3-6 a所示。 a 锪圖柱形孔 b 锪錐形孔 c 锪孔口和凸臺平面 圖3-6锪鉆的應用 (2) 錐形锪鉆 錐形锪鉆有60、75、90、120等到幾種。主要用于锪埋頭鉚釘孔和埋頭螺釘孔，如圖8.12 b所示。 (3) 端面锪鉆 主要用來锪平孔口端面，也可用來锪平凸平面，如圖8.12c所示。 2. 锪孔時注意事項 (1) 锪孔時進給量是鉆孔時的2—3倍，切削速度為鉆孔時的1/3—1/2。應盡可能減小振動以獲得較小的表面粗糙度值。 (2) 若用標準麻花鉆锪孔，應盡量選擇較短的鉆頭，并修磨外緣處前刀面，以免出現扎刀。同時應磨出較小的后角，防止锪出多邊形表面。 (3) 锪鋼材料工件時，應加注切削液冷卻潤滑。 四、擴孔的切削用量 1.ap的選擇 ap=dm-dw/2 式中 dm---擴孔直徑 dw---鉆孔直徑 2.f的選擇 擴孔時的進給量略大于鉆孔時的進給量。 3.Vc的選擇 與鉆孔時的計算公式相同。 第三節(jié) 車孔和車內溝槽 一、內孔車刀 可分為通孔和盲孔車刀兩種 圖3-7 鏜孔 a) 鏜通孔 b)鏜盲孔 c)切內槽 1.通孔車刀 幾何形狀與外圓刀相似，主偏角60-75度，副偏角15-30度，磨有兩個后角。 2.盲孔車刀 幾何形狀與外圓刀相似，主偏角90-93度， 二、車孔的關鍵技術 1．盡量增加刀桿截面積 2．刀桿的伸出長度盡可能縮短 3．解決排屑問題，控制切屑流向 三、車平面槽和內槽 1.槽的種類 （1）軸肩槽 （2）平面槽 2.車槽刀 與切斷刀相似，車平面槽時一個刀尖相當于在車孔。 第四節(jié) 鉸孔 是精加工孔的方法之一，在工廠中被廣泛應用。 一、鉸孔 1．鉸刀的組成 鉸刀由柄部、頸部和工作部分組成。 圖3-8 鉸刀的組成 2．鉸刀的種類 按用途可分機用鉸刀和手用鉸刀 按材料可分高速鋼和硬質合金兩種 二、鉸孔余量的確定 用高速鋼鉸刀鉸鋼件時，v = 4 ~ 8 m / min；鉸鑄鐵件時，v = 6 ~ 8 m / min；鉸銅件時，v = 8 ~12 m / min。f = 1~ 1.2 mm / r。 三、鉸孔時的冷卻潤滑 鉸孔時加冷卻潤滑液的目的是：沖掉切屑、散熱和潤滑。鉸孔的冷卻潤滑液有乳化液、切削油等。鉸孔時加注乳化液，鉸出的孔徑略小于鉸刀尺寸，且表面粗糙度值較?。汇q孔時加注切削油，鉸出的孔徑略大于鉸刀尺寸，且表面粗糙度值較大；鉸孔時不加冷卻潤滑液，鉸出的孔徑最大，且表面粗糙度值最大。 四、鉸孔時的注意事項 1．鉸刀的選擇和保管 2．調整尾座軸線和使用浮動套筒 3．選擇合理的鉸削用量 4．合理選擇切削液（干切削和非水溶性孔大；水溶性孔?。? 5．鉸孔前對孔的要求 第五節(jié) 套類零件的測量 一、孔徑的測量 1．內卡鉗 2．塞規(guī) 3．內徑百分尺 4．內測百分尺 5. 內徑百分表 二、形狀和位置精度的測量 1．百分表（杠桿百分表） （1）圓度誤差測量 （2）圓柱度誤差測量 （3）徑向圓跳動測量 （4）端面圓跳動測量 （5）端面對軸線垂直度的測量 百分表測圓跳動 2．內徑百分表（或千分表） （1）圓度誤差測量 （2）圓柱度誤差測量