第三章 机床教学目标： 通过本章的学习，使同学们了解车床的组成及各组成的功用；车削加工的范围及工艺特点；车床的附件知识 工艺系统： 在机械加工过程中，由机床－夹具－刀具－工件组成的系统，称为工艺系统 此系统中每一个环节都对保证零件的加工质量具有至关重要的作用 第一节 车 床 车床是用来进行车削加工的机床，它在金属切削机床中所占的比重最大，约占金属切削机床总台数的30％～50％左右 一、车床的种类及用途车床的种类很多，大致可分为： 卧式车床 立式车床 转塔车床 仿形车床 多刀车床 自动车床等 1.车床的型号 每一台机床的型号必须反映出机床的类别、结构特性和主要技术参数等如：CA6140型卧式车床中的代号和数字的含义为C A 6 1 4 0类别代号（车床类）结构特性代号（加重型）组代号（落地及卧式车床组）系代号（卧式车床系）主参数代号（车床最大工件回转直径为400mm） 2.车床主要部件及功用（1）主轴箱（床头箱） 它固定在床身的左上部。
功用： 它将电动机的旋转运动传递给主轴，并通过夹具带动工件一起旋转 主轴箱外表面上有手柄可通过手柄来使主轴得到正、反转不同的多种转速 （2）进给箱（走刀箱） 它固定在床身的左前下侧功用： 通过挂轮把主轴的旋转运动传递给丝杠或光杠 改变箱外手柄的位置，可以改变丝杠或光杠的转速，从而达到变换螺距或进给量的目的 （3）溜板箱（拖板箱） 它固定在床鞍的前侧，随床鞍一起在床身导轨上作纵向往复运动功用： 通过它把丝杠或光杠的旋转运动变为床鞍、中滑板的进给运动 变换箱外手柄位置，可以控制车刀的纵向或横向运动（运动方向、起动或停止） （4）挂轮架 它装在床身的左侧功用： 它上面装有交换齿轮（挂轮），它把主轴的旋转运动传递给进给箱，调整挂轮架上的齿轮，并与进给箱配合，可以车削不同螺距的螺纹 （5）刀架刀架固定在小拖板上，用来安装各种刀具 （6）拖板它包括：它包括： 床鞍、中滑板、转盘和小滑板四个部分床鞍、中滑板、转盘和小滑板四个部分。
以上各部的功用：以上各部的功用： 床鞍装在床身外组导轨上，并可沿床身导轨床鞍装在床身外组导轨上，并可沿床身导轨作纵向移动作纵向移动 中滑板可沿床鞍上部的燕尾形导轨作横向移中滑板可沿床鞍上部的燕尾形导轨作横向移动 小滑板可沿转盘上部的燕尾形导轨作纵向移动，小滑板可沿转盘上部的燕尾形导轨作纵向移动，转盘转动一个角度后，小滑板可带动车刀作斜向转盘转动一个角度后，小滑板可带动车刀作斜向移动，用以车削较短的内外圆锥体移动，用以车削较短的内外圆锥体 （7）尾座 它安装在床身内组导轨上，并可沿床身导轨作纵向移动功用： 它的上面的套筒锥孔内可安装顶尖、钻头、铰刀、丝锥等刀、辅具，用来支承工件、钻孔、铰孔、攻螺纹等 （8）床身 它是车床的基本支承件，固定在左、右床腿上 功用： 用来支承车床上的各主要部件，并使它们在工作时保持准确的相对位置 床身上的两组导轨为床鞍和尾座的纵向移动提供准确的导向 （9）丝杠 主要用于车削螺纹。
它是车床上主要的精密件之一，为长期保持丝杠的精度，一般不用丝杠作自动进给使用 （10）光杠 它将进给箱的运动传递给溜板箱，使床鞍、中滑板作纵向、横向自动进给 （11）操纵杆 它是车床的控制机构的主要零件之一功用： 在操纵杆的左端和溜板箱的右侧各装有一个操纵手柄，操作者可以方便自如的操纵手柄以控制车床上主轴的正转、反转或停车 二、车削加工的工艺范围和工艺特点 车削加工就是在车床上使工件的旋转运动和刀具的直线运动相配合，切去工件上多余的金属层，以达到图样要求的一种切削加工 1.车削加工的工艺范围 车削加工的加工范围很广，它可以完成多种加工，所以在机械加工中占有重要的地位 车削加工的范围 钻中心孔、钻孔、车内孔、 铰孔、车内锥孔、车端面、 切断、车外沟槽、滚花、 车外圆锥、车长外圆锥、 车外圆、车特形面、 攻内螺纹、车阶台等 车削加工的范围 另：如果在车床上安装其他附件和夹具，还可以进行磨削、珩磨、抛光、车多边形等。
注意： 车床上加工的各种零件具有一个共同的特点－－带有回转表面，而带有回转表面的零件在机器中所占比例是很大的 钻中心孔 钻孔 车内孔 铰孔 车内锥孔 车阶台 切断或车外沟槽 车外螺纹 滚花 车外圆锥 车长外圆锥 车端面 攻内螺纹 车特形面 2.车削加工的工艺特点（（1 1）车削属于等截面的连续切削，因此切削过程平）车削属于等截面的连续切削，因此切削过程平稳，具备了高速切削和强力切削的重要条件，生稳，具备了高速切削和强力切削的重要条件，生产效率较高产效率较高2 2）车削加工应用范围广泛，能很好地适应工件材）车削加工应用范围广泛，能很好地适应工件材料、结构、精度、表面粗糙度及生产批量的变化料、结构、精度、表面粗糙度及生产批量的变化 既可车削各种钢材、铸件等金属，又可车削既可车削各种钢材、铸件等金属，又可车削玻璃钢、尼龙、胶木等非金属玻璃钢、尼龙、胶木等非金属 对不易进行磨削的有色金属零件的精加工，对不易进行磨削的有色金属零件的精加工，可采用金刚石车刀进行精细车削来完成可采用金刚石车刀进行精细车削来完成 2.车削加工的工艺特点（3）车刀一般为单刃刀具，其结构简单、制造容易、刃磨方便、装夹迅速。
便于根据加工要求选择刀具材料和刃磨合理的刀具角度 有利于保证加工质量、提高生产效率和降低生产成本 2.车削加工的工艺特点（4）在对不易断屑的塑性材料进行切削时，除合理地选择刀具几何角度和切削用量外，还应考虑断屑问题5）车削加工多用于粗加工或半精加工，其精度范围一般在IT12～IT7之间，表面粗糙度的Ra可达12.5～1.6um 总之，车削加工具有适应性强、生产效率高和加工成本低的特点 三、车床附件 附件的作用及常用的附件 为了在车床上安装形状各异、大小不同的工件，车床上常备有卡盘、花盘、顶尖、中心架、跟刀架等附件 1.卡盘 卡盘装在主轴前端，有三爪自定心卡盘和四爪单动卡盘两种 三爪卡盘特点 1.装夹工件方便，其上三个卡爪能同步径向移动，故在装夹工件时能自动定心，一般不需要找正 2.夹紧力较小，适合装夹中小型圆柱形、正三边形或正六边形工件 3.三爪自定心卡盘的三个卡爪可以由外向内夹紧，即正夹；也可以由内向外夹紧，即撑夹（反夹） 三爪卡盘特点 4.三爪自定心卡盘的卡爪可以装成正爪或反爪。
正爪夹持工件时，直径不能太大，卡爪伸出卡盘外圆的长度不应超过卡爪长度 的三分之一，以免发生事故 反爪可以夹持直径较大的工件 四爪单动卡盘的特点 它的四个卡爪只能各自独立地径向移动 1.安装工件时，需要通过调节各卡爪的相对位置来进行找正，仔细校准可以达到较高的精度要求 2.其夹紧力较大，但校准工件较麻烦 3.适合单件小批生产或装夹形状较复杂且较重的工件 4.它也能装成正爪或反爪 2.花盘 2.花盘 （1）它装在主轴前端，盘面上有几条长短不同的通槽和T形槽，便于用螺栓、压板等将工件压紧在它的工作面上，通常，它用于安装形状比较特别的工件 （2） 安装工件时，应根据预先在工件上划好的基准线来进行找正，最后再将工件压紧对于不规则的工件，应加平衡块予以平衡，以免因重心偏移而使加工过程产生振动，甚至出现意外事故 2.花盘（3）当工件被加工表面的回转轴线与其基准面垂直时，可以将工件直接安装在花盘的工作平面上； 当工件被加工表面的回转轴线与其基准面平行时，可以借助角铁来固定工件。
通常在花盘上安装的工件应该有一个较大的平面（基准面）能与花盘或角铁的工作平面贴合或间接贴合 3.顶尖、拨盘和鸡心夹头A、顶尖 顶尖有前顶尖和后顶尖之分 顶尖的锥角一般都为60° 作用： 定中心，并承受工件的重力和切削力 3.顶尖、拨盘和鸡心夹头 （1）前顶尖通常装在一个专用标准锥套内，再将锥套插入车床主轴锥孔内，也可以将一段钢料直接夹在三爪自定心卡盘上车出锥角来代替前顶尖这种顶尖拆下后重新使用时，需重车一刀找正 （2）后顶尖是插在车床尾座套筒内使用的 后顶尖分为死顶尖和活顶尖两种 3.顶尖、拨盘和鸡心夹头死顶尖死顶尖 常用的有普通顶尖、镶硬质合金顶尖、反顶常用的有普通顶尖、镶硬质合金顶尖、反顶尖其特点为：定心精度高、刚性好一般用于工件精其特点为：定心精度高、刚性好一般用于工件精度要求较高，低速加工的场合度要求较高，低速加工的场合 但由于顶尖与工件中心孔之间相对运动产生的但由于顶尖与工件中心孔之间相对运动产生的剧烈摩擦，易导致顶尖严重磨损，甚至剧烈摩擦，易导致顶尖严重磨损，甚至“ “烧烧” ”坏，坏，所以，常用镶硬质合金的顶尖或对工件中心孔进所以，常用镶硬质合金的顶尖或对工件中心孔进行研磨，以减小摩擦。
行研磨，以减小摩擦 3.顶尖、拨盘和鸡心夹头普通顶尖 3.顶尖、拨盘和鸡心夹头镶硬质合金的顶尖 3.顶尖、拨盘和鸡心夹头反顶尖 3.顶尖、拨盘和鸡心夹头活顶尖 3.顶尖、拨盘和鸡心夹头活顶尖活顶尖 内部装有滚动轴承，转动灵活顶尖与工件内部装有滚动轴承，转动灵活顶尖与工件一起转动，没有摩擦，避免了顶尖和工件中心孔一起转动，没有摩擦，避免了顶尖和工件中心孔的磨损，能承受较高转速下的加工，的磨损，能承受较高转速下的加工， 支承刚性较差，且存在累积误差，使用一段支承刚性较差，且存在累积误差，使用一段时间后，这种误差将随着活顶尖内部各零件的磨时间后，这种误差将随着活顶尖内部各零件的磨损逐渐加重而日益增大损逐渐加重而日益增大 活顶尖适宜于工件加工精度要求不太高的场活顶尖适宜于工件加工精度要求不太高的场合 3.顶尖、拨盘和鸡心夹头顶尖的应用： 一般前、后顶尖是不能直接带动工件的，它必须借助拨盘和鸡心夹头来带动工件旋转 3.顶尖、拨盘和鸡心夹头刀架与刀具尾座与顶尖工件拨盘弯尾鸡心夹头 3.顶尖、拨盘和鸡心夹头直尾鸡心夹头 3.顶尖、拨盘和鸡心夹头拨盘 它装在车床主轴上，其形式有两种： （1）带有U形槽的拨盘，用来与弯尾鸡心夹头相配带动工件旋转; （2）是装有拨杆的拨盘，用来与直尾鸡心夹头相配带动工件旋转鸡头夹头 鸡头夹头的一端与拨盘相配，另一端装有方头螺钉，用来固定工件。
4.中心架与跟刀架 中心架与跟刀架是加工细长轴时作为辅助支承的车床附件作用： 可以使细长轴的支承刚度得到改善，便于加工，提高加工的精度 4.中心架与跟刀架 4.中心架与跟刀架跟刀架 4.中心架与跟刀架中心架的使用： 在工件的支承部位预先车削出定位用的光滑圆柱面，并在工件与支承爪的接触处加油润滑 中心架上有三个等分布置的并能单独调节伸缩的支承爪使用时，用压板、螺钉将中心架固定在床身导轨上，调节支承爪，使工件轴线与主轴轴线重合，且支承爪与工件表面的接触应松紧适当 4.中心架与跟刀架跟刀架的使用：跟刀架的使用： 其上有两个能单独调节伸缩的支承爪，它们其上有两个能单独调节伸缩的支承爪，它们分别安在工件的上面和车刀的对面分别安在工件的上面和车刀的对面 使用时，跟刀架的底座用螺钉固定在床鞍的使用时，跟刀架的底座用螺钉固定在床鞍的侧面，并与车刀一起随床鞍作纵向移动每次走侧面，并与车刀一起随床鞍作纵向移动每次走刀前应先调整支承爪的高度，使之与已车小的圆刀前应先调整支承爪的高度，使之与已车小的圆柱面重新保持松紧适当的接触。
柱面重新保持松紧适当的接触 此种跟刀架只有两个支承爪，所以，安装刚此种跟刀架只有两个支承爪，所以，安装刚性差，加工精度低，不适宜高速切削性差，加工精度低，不适宜高速切削 另外，还有三个支承爪的跟刀架，它的安装另外，还有三个支承爪的跟刀架，它的安装刚性好，加工精度较高，并能适宜高速切削刚性好，加工精度较高，并能适宜高速切削 4.中心架与跟刀架注意的问题： 使用中心架或跟刀架时，必须先调整尾座套筒轴线与主轴轴线的同轴度 定位精度，中心架要高于跟刀架；就一次车削长度而言，跟刀架要高于中心架 5.心轴与弹性卡头 工件的内外圆表面的位置精度要求高时，采用夹紧心轴心轴的分类： 实心心轴 胀套心轴实心心轴分类： 圆柱形 圆锥形 5.心轴与弹性卡头1:1000小锥度实心心轴工件 5.心轴与弹性卡头圆柱形心轴工件 5.心轴与弹性卡头胀套心轴工件 5.心轴与弹性卡头弹簧卡头工件 5.心轴与弹性卡头心轴与弹性卡头的使用：心轴与弹性卡头的使用： 1. 1.使用心轴夹件时，应将工件全部粗车完后，使用心轴夹件时，应将工件全部粗车完后，再将内孔精车好，然后以内孔为定位精基准，用再将内孔精车好，然后以内孔为定位精基准，用心轴装夹来精加工外部各表面。
心轴装夹来精加工外部各表面 2. 2.使用弹性卡头时是以外圆表面为定位基准使用弹性卡头时是以外圆表面为定位基准的工件的夹紧此时，常常是工件外圆表面结构的工件的夹紧此时，常常是工件外圆表面结构简单，而内孔表面结构较复杂的情况弹簧套筒简单，而内孔表面结构较复杂的情况弹簧套筒在压紧螺母的压力下向中心均匀收缩，使工件获在压紧螺母的压力下向中心均匀收缩，使工件获得准确的定位和牢固的夹紧，从而获得较高的位得准确的定位和牢固的夹紧，从而获得较高的位置精度。