《机械制造技术 教学课件 PPT 作者 朱亚声 第6章 车床和车削加工》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造技术 教学课件 PPT 作者 朱亚声 第6章 车床和车削加工（92页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第6章 车床和车削加工,6.1 车床概述,6.1.1 普通卧式车床 1主要结构,1主轴箱；2刀架；3尾座；4床身；5、10床脚；6丝杠； 7光杆；8操纵杆；9溜板箱；11进给箱；12交换齿轮箱 图6.1 CA6140型车床外形结构,2卧式车床传动路线,图6.2 CA6140型车床,3车削的基本概念,（1）车削的定义 车削加工就是在车床上利用工件的旋转和刀具的直线运动来改变毛坯的形状和尺寸，把它加工成符合图样要求的零件。 （2）车削运动 车削时，为了切除多余的金属材料，必须使工件和刀具产生相对的车削运动。,图6.3 车削运动,6.1.2 其他车床简介,1回轮、转塔车床 回轮、转塔车床是在卧式车床
2、的基础上发展起来的一种车床，它与卧式车床的主要区别是：没有尾座和丝杠，而是在尾座的位置上有一个可以纵向移动的多工位刀架，其上可装夹多把刀具。,1进给箱；2主轴箱；3前刀架；4转塔刀架；5纵向溜板； 6定程装置；7床身；8转塔刀架溜板箱；9前刀架溜板箱 图6.5 转塔车床,1进给箱；2主轴箱；3刚性纵向定程机构；4回转刀架；5纵向刀架溜板； 6纵向定程机构；7底座；8溜板箱；9床身；10横向定程机构 图6.6 回轮车床,2自动车床和多刀车床,（1）单轴转塔自动车床 单轴转塔自动车床结构如图6.7所示，其自动循环由凸轮控制。 用于完成车外圆、钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹和套螺纹等工作。,1底座；2床身
3、；3分配轴；4主轴箱；5前刀架； 6上刀架；7后刀架；8转塔刀架 图6.7 单轴转塔自动车床,（2）多刀车床,多刀车床车削原理如图6.8所示，前刀架用于完成纵向车削，后刀架只能横向进给。 可用于批量生产台阶轴及盘、轮类工件。,1后刀架；2前刀架,图6.8 多刀车床车削原理,3立式车床,立式车床有单柱式和双柱式两种。 单柱立式车床加工直径一般小于1 600mm，双柱立式车床加工直径超过2 500mm。,6.2 车削刀具,6.2.1 车刀的种类及用途 6.2.2 车削刀具的基本要求 1粗车刀 （1）主偏角r不宜太小，否则车削时容易引起振动。 （2）为了增加刀头强度，前角0和后角0应选小些。,（3）
4、粗车刀一般选取刃倾角s = 30，以增加刀头强度。 （4）为了增加切削刃的强度，主切削刃上应磨有倒棱，倒棱宽度br1 = (0.50.8) f，倒棱前角01 = 105。,（5）为了增加刀尖强度，改善散热条件，使车刀耐用，刀尖处应磨有过渡刃。 （6）粗车塑性金属（如中碳钢）时，为使切屑能自行折断，应在车刀前面上磨有断屑槽。,2精车刀,（1）为减小工件表面粗糙度值，应取较小的副偏角r 。 （2）前角0一般应大些，以使车刀锋利，车削轻快。 （3）后角0也应大些，以减少车刀和工件之间的摩擦。精车时对车刀强度的要求相对不高，允许取较大的后角。,（4）为了使切屑排向工件的待加工表面，应选用正值的刃倾角，
5、即s = 38。 （5）精车塑性金属时，为保证排屑顺利，前面应磨出相应宽度的断屑槽。,6.3 车床夹具及附件,6.3.1 车床夹具 1三爪自定心卡盘 （1）三爪自定心卡盘的结构 三爪自定心卡盘是车床上应用最广泛的一种通用夹具，其结构如图6.14所示。,1方孔；2小锥齿轮；3大锥齿轮；4平面螺纹；5卡爪 图6.14 三爪自定心卡盘,三爪自定心卡盘的三个卡爪同步运动，能自动定心，夹紧工件后一般不需要找正，但夹紧力较小，一般用于精度要求不高、形状规则的中小型工件。,（2）三爪自定心卡盘的用途,2四爪单动卡盘,（1）四爪单动卡盘的结构 四爪单动卡盘也是车床的一种通用夹具，其结构如图6.15所示。,图6
6、.15 四爪单动卡盘,（2）四爪单动卡盘的用途,四爪单动卡盘在装夹工件时需要划线找正，使旋转中心与主轴中心重合后才可车削。 所以四爪单动卡盘找正比较费时，但比三爪自定心卡盘夹紧力较大，所以适用于装夹大型或形状不规则的工件。,6.3.2 中心架和跟刀架,1中心架 （1）中心架的结构 中心架的结构如图6.16所示。,1架体；2调整螺钉；3支撑爪；4上盖； 5、6螺钉；7螺母；8压板 图6.16 中心架,（2）中心架的使用,使用中心架车削细长轴，关键是使中心架与工件表面接触的三个支撑爪所决定圆的圆心与车床的回转中心重合。 车削时，一般是用两顶尖装夹或一夹一顶方式安装工件，中心架安装在工件的中间部位并
7、固定在车床上。,2跟刀架,（1）跟刀架的结构 跟刀架的结构如图6.17所示。,1、2、3支撑爪；4手柄；5、6锥齿轮；7丝杆 图6.17 跟刀架,（2）跟刀架的使用,从跟刀架用以承受工件的切削力F的角度来看，只需两支支撑爪就可以了，如图6.17（a）所示。 选用三爪支撑车削细长轴是一项很重要的工艺措施。,6.4 车削加工,6.4.1 车削轴类工件 1车刀的安装 （1）车刀装夹在刀架上的伸出部分应尽量短,以增强其刚性。,图6.18 车刀装夹,（2）车刀刀尖应与工件中心等高，如图6.19（b）所示。,为使车刀刀尖对准工件中心，通常采用下列几种方法。 根据车床的主轴中心高，用钢直尺测量装刀，如图6.
8、20（a）所示。, 根据机床尾座顶尖的高低装刀，如图6.20（b）所示。 将车刀靠近工件端面，用目测估计车刀的高低，然后夹紧车刀，试车端面，再根据端面的中心来调整车刀。,图6.19 车刀刀尖不对工件中心的后果,2工件的装夹,（1）在三爪卡盘上安装工件 其基本要求是使工件的中心与车床主轴的回转中心重合。 （2）在四爪卡盘上安装工件 适用于装夹大型或形状不规则的工件。 （3）两顶尖装夹轴类工件,图6.21 用两顶尖装夹工件,（4）一夹一顶装夹轴类工件,图6.22 一夹一顶装夹工件,6.4.2 车套类工件,（1）通孔车刀 通孔车刀如图6.23所示。 （2）盲孔车刀 盲孔车刀如图6.24所示。,图6.
9、23 通孔车刀,图6.24 盲孔车刀,6.4.3 车圆锥体,1圆锥的各部分名称及有关尺寸的计算 （1）圆锥的基本参数 圆锥半角/2。 最大圆锥直径D。 最小圆锥直径d。, 圆锥长度L。 锥度C。,（6.1）,图6.25 圆锥的基本参数,（2）圆锥的各部分尺寸计算,（6.2）,图6.26 圆锥的各部分尺寸计算,2标准工具圆锥,常用标准工具的圆锥有下面两种。 （1）莫氏圆锥 （2）米制圆锥,3圆锥的车削方法,（1）转动小滑板法 （2）偏移尾座法,图6.27 转动小滑板车圆锥,图6.28 偏移尾座车圆锥,尾座偏移量S可以根据下列近似公式计算：,（6.3）,（3）仿形法,仿形法车外圆锥是刀具按照仿形装
10、置（靠模）进给对工件进行加工的方法，如图6.29所示。,1靠模板；2滑块；3刀架 图6.29 仿形法车圆锥,（4）宽刃刀车削法,它是在车刀安装后，使主切削刃与主轴轴线的夹角等于工件的圆锥半角/2，采用横向进给的方法加工出外圆锥面。,图6.30 宽刃刀车圆锥,（5）铰内圆锥法,在加工直径较小的内圆锥面时，因为刀柄的刚性差，加工出的内圆锥面精度差，表面粗糙度值大，这时可以用圆锥形铰刀加工。如图6.31所示。,图6.31 圆锥形铰刀,4圆锥的检测,（1）用万能角度尺检测 （2）用角度样板检测 （3）正弦规检测 （4）用涂色法检测,图6.32 用万能角度尺检测圆锥,图6.33 用角度样板检测圆锥,1、
11、2挡板；3圆柱；4长方体；5工件；6量块 图6.34 正弦规检测圆锥,6.5 车螺纹和蜗杆,6.5.1 车螺纹,图6.37 螺纹分类,1车三角螺纹,（1）普通螺纹的参数及计算。 三角形螺纹基本要素的如图6.38所示。,图6.38 三角形螺纹基本要素, 牙型角（）。牙型角指在螺纹牙型上，两相邻牙侧间的夹角。 螺距（P）。螺距指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。 导程（L）。导程指在同一条螺旋线上相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。, 螺纹大径（d、D）。螺纹大径是指与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径。, 中径（d2、D2）。中径是一个假想圆柱或圆锥的直径，该圆柱或圆锥的
12、素线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方，该假想圆柱或圆锥称为中径圆柱或中径圆锥。 外螺纹中径用d2表示，内螺纹中径用D2表示。, 螺纹小径（d1、D1）。螺纹小径指与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径。 顶径。顶径指与外螺纹或内螺纹牙顶相切的假想圆柱或圆锥的直径，即外螺纹的大径或内螺纹的小径。, 底径。底径指与外螺纹或内螺纹牙底相切的假想圆柱或圆锥的直径，即外螺纹的小径或内螺纹的大径。 原始三角形高度（H）。原始三角形高度指由原始三角形顶点沿垂直于螺纹轴线方向到其底边的距离。, 螺旋升角（）。螺纹升角指在中径圆柱或中径圆锥上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面的夹角，如图6.39所
13、示。,螺纹升角可按下式计算：,（6.4）,图6.39 螺纹升角,（2）普通螺纹车刀。 （3）普通螺纹的车削方法。,图6.40 普通螺纹车刀,2车梯形螺纹,（1）梯形螺纹的基本参数及计算。,图6.41 梯形螺纹的基本要素,表6.4 梯形螺纹的尺寸计算公式,（2）梯形螺纹车刀。 螺纹升角对车刀侧刃后角的影响。 螺旋升角对车刀两侧前角的影响。 径向前角P对车削螺纹牙型角的影响。,（3）梯形螺纹的车削方法。,表6.5 梯形螺纹的车削方法,6.5.2 车蜗杆,图6.42 蜗杆的基本要素,1蜗杆主要参数的计算,tan =,表6.6 蜗杆的尺寸计算,2蜗杆车刀及其安装方法,（1）水平装刀法 精车轴向直廓蜗杆
14、时，为了保证齿形正确，必须使蜗杆车刀两侧切削刃组成的平面与蜗杆轴线在同一个水平面内，这种装刀法称为水平装刀法，如图6.43所示。,图6.43 蜗杆车刀水平装刀法,（2）垂直装刀法,车削法向直廓蜗杆时，必须使车刀两侧切削刃组成的平面与蜗杆齿面垂直，这种装刀方法称为垂直装刀法，如图6.44所示。,1齿面；2前刀面；3、6左切削刃；4、5右切削刃 图6.44 垂直装刀法,3螺纹及蜗杆的测量,（1）螺纹顶径和蜗杆齿项圆直径的测量。 （2）螺距的测量。 （3）螺纹牙型的检测。 （4）螺纹中径和蜗杆分度圆直径的检测。,图6.45 螺距的测量,图6.46 用牙型样板来检测,图6.47 螺纹中径和蜗杆分度圆直径的检测,表6.7 三针或单针测量法,（5）蜗杆的法向齿厚测量。,1齿高卡尺；2齿厚卡尺 图6.48 用齿厚游标尺测量法向齿厚,（6）螺纹的综合检验法。,图6.49 用螺纹量规检验,
