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1、第六章第六章 车床扩大使用车床扩大使用 了解车床扩大使用范围的意义及其方法；掌握在卧式车床上磨削、铣削、镗削、车削特殊型面、研磨及其螺旋弹簧的盘绕等加工工艺方法。第第第第六章六章六章六章 车床扩大使用车床扩大使用车床扩大使用车床扩大使用目目 录录第一节第一节 车床扩大使用范围的意义车床扩大使用范围的意义第二节第二节 在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件一、在车床上磨削工件的工艺要求二、磨削工具三、在车床上磨削工件的方法第三节第三节 在车床上研磨工件在车床上研磨工件一、研磨原理二、研具材料与研磨剂的选择三、研磨方法四、研磨时应注意的事项第四节第四节 在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工
2、件一、在车床上镗削工件的方法二、在车床上铣削工件的方法第五节第五节 在车床上加工其他特殊型面在车床上加工其他特殊型面一、椭圆轴、孔的加工二、在车床上加工8字油槽第六节在车床上盘绕螺旋弹簧第六节在车床上盘绕螺旋弹簧一、螺旋弹簧的种类和各部分名称二、盘绕弹簧的工艺方法复习思考题复习思考题第一章第一章第一章第一章 设备维修前的准备工作设备维修前的准备工作设备维修前的准备工作设备维修前的准备工作所谓扩大车床使用范围，包括两层含义：第第第第一一一一节节节节 车床扩大使用范围的意义车床扩大使用范围的意义车床扩大使用范围的意义车床扩大使用范围的意义 一种是扩大机床技术规格所规定的加工和使用范围；另一种是改变
3、机床的加工工艺性能。 其目的在于保证加工质量，提高劳动生产率，改善劳动条件，降低制造成本，提高经济效益。扩大卧式车床的应用，应遵循一定原则：1)根据工件的结构特点、技术要求、生产批量等具体情况， 寻求扩大车床应用途径。2)扩大车床的应用，必须保证加工工件的精度和表面粗糙度 要求。3)应考虑车床恢复原状的方便性与可能性，且无损于车床的 完整和原有的精度。4)扩大车床使用应追求其产生的经济效益。5)注意技术安全，确保安全生产。第第第第二二二二节节节节 在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件 在车床上磨削工件，一般不需改装机床，如图6-1、图6-2所示是在车
4、床上磨削外圆及内孔的辅助工具。图6-1 在车床上磨削外圆的辅助工具图6-2 在车床上磨削内孔的辅助工具第第第第二二二二节节节节 在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件第第第第二二二二节节节节 在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件一、在车床上磨削工件的工艺要求一、在车床上磨削工件的工艺要求1.在一般磨床上磨削困难或难以加工的工件或组合件在车床上磨削工件有以下几方面工艺要求： 精加工时，不能采用车削方法，只能使用磨削加工。 工件若在普通磨床上磨削，要经过内磨、平磨和外磨三道工序。 在车床上使用磨具磨削，其装夹方法
5、简便可靠，加工合理、简单。并且工件表面是用砂轮的外圆进行磨削的，因此，能保证工件的精度和表面粗糙度。第第第第二二二二节节节节 在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件2.热处理硬度高，又不合适在磨床上磨削的工件 工件热处理硬度高于50HRC，表面粗糙度值在Ra1.6m或更小，尺寸精度在IT6IT7公差等级，几何形状公差在0.0050.02mm范围内的工件。在车床上车削加工达不到要求，又不合适在磨床上磨削，此时可装夹在车床上磨削。3.既不能车削，又没有专用磨床磨削的特殊型面工件 特殊型面的加工，即不能车削，而又没有专用磨床（如仿形磨床、坐标磨床或曲面磨床等
6、），在单件小批生产条件下，可在车床上进行磨削加工。第第第第二二二二节节节节 在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件4.组合件的加工表面5.解决磨床生产负荷不均衡的矛盾 组合件加工表面，有车削与磨削部分，为了保证加工质量，在一次装夹定位中同时完成车削与磨削。 超过一般磨床的加工范围，解决磨床设备不足或磨床生产负荷不均衡的矛盾，可以在车床上进行磨削。6.磨削深孔工件7.留磨余量应均匀 可在车床上磨削尺寸精度、形状精度以及表面粗糙度值较小的深孔工件。 工件或组合件的留磨余量应均匀，热处理变形量要求尽可能小，对低碳钢渗碳淬火件更为重要，避免工件磨削后，部分表面
7、失去渗碳层而没有硬度。第第第第二二二二节节节节 在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件二、磨削工具二、磨削工具1.磨具要求 要求磨具体积小而轻巧，装卸方便，操作、修理和制造简易，并注意磨具工作时的技术安全结构和防尘结构，以及转速高振动小而机构牢固可靠等。 磨具精度是达到被磨工件的精度和表面粗糙度要求的必备条件。2.磨具结构 如图6-10所示磨具。第第第第二二二二节节节节 在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件图6-10 磨具结构图1内圆砂轮 2接长杆 3、7角接触轴承4夹紧块 5磨具主轴 6弹簧8柔性联轴器 9
8、电动机 10外圆砂轮 11防护罩第第第第二二二二节节节节 在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件3.砂轮的选择方法 砂轮选择的基本原则是保持砂轮的锐利性，提高耐用度和提高工件的精度，减小表面粗糙度值，并提高磨削效率。（1）磨料的选择磨粒的材料称磨料。在车床上磨削所采用的砂轮 磨料有刚玉类和碳化硅类。（2）粒度的选择 粒度是磨粒大小的度量。（3）硬度的选择 砂轮硬度是指结合剂粘结磨粒的牢固程度，是衡 量砂轮“自锐性”的重要依据。（4）砂轮结合剂的选择 结合剂是将磨粒粘固成砂轮的材料，结合 剂的种类和性质，影响砂轮的硬度和强度。（5）砂轮组织的选择 紧密组
9、织的砂轮，用于表面精度较高和砂轮 对工件压力较大的情况。（6）砂轮形状的选择 砂轮形状是根据工件结构形状不同而选择 的。第第第第二二二二节节节节 在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件4.砂轮的修整 修整砂轮是为了提高磨削精度和减小工件表面粗糙度值，并提高磨削效率。 对磨具上砂轮的修整方法，需要使用修整砂轮架，如图6-12所示为专用修整砂轮架。 根据工件结构形状的不同，决定砂轮不同部位的修整方法。图6-12 专用修整砂轮架第第第第二二二二节节节节 在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件三、在车床上磨削工件的方法
10、三、在车床上磨削工件的方法1.磨外圆及端面方法 由于磨具功率小、转速低、体积小而结构强度较弱等特点。所以选用切削用量小，磨削效率比一般磨床磨削要低。（）磨台阶面方法（）磨外圆方法 磨削时应注意以下两点事项：1)纵向行程时，磨具应由尾座往主轴箱方向进给时，这时应 该进给切削，但由主轴箱向尾座方向回程时，一般不应进 给切削，特别是精磨时更应注意。粗磨时为了提高磨削效 率，回程时可以进给切削。2)为防止产生几何形状误差，必须找正尾座套筒轴线对主轴 轴线同轴。第第第第二二二二节节节节 在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件2.磨圆锥面方法磨削圆锥面时，砂轮的修
11、整方法如图6-15b所示。图6-15 在车床上磨削圆锥面方法)磨削方法 )修整砂轮方法第第第第二二二二节节节节 在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件在卧式车床上磨削工件3.在车床上磨削内孔方法工件外形虽不复杂，但属深孔工件。 采取先铣削六等分槽，然后在车床上磨削内孔的方法来保证精度要求。工件在车床上的磨削工艺方法见课本。第第第第三节三节三节三节 在车床上研磨工件在车床上研磨工件在车床上研磨工件在车床上研磨工件一、研磨原理一、研磨原理 用研磨工具和研磨剂，从工件上研去一层极薄表面层的精加工方法，称为研磨。研磨工艺是精加工工艺方法之一，在机械制造业精加工中占有一定的地位。成
12、批加工高光洁和高精度的工件，可在各种专用研磨机床上进行。对于单件小批量的工件，可以在车床上进行研磨。研磨是以物理和化学作用除去零件表面层金属的一种加工方法。（）物理作用（）化学作用二、研具材料与研磨剂的选择二、研具材料与研磨剂的选择1.研具材料（）灰铸铁（）球墨铸铁（）软钢（）铜2.研磨剂（）磨料 常用磨料有三类。（）精细研磨的研磨剂的配方为了达到工件精细研磨的高精度 （如0.0010.005）及很小的表面粗糙度值（Ra=0.1 0.025m）要求，除了正确选用研磨料及粒度以外，还应分 成粗研、半精研、精研及精细研等工序。（）研磨液 在研磨加工中起调和磨料、冷却和润滑的作用。1)刚玉系列磨料主
13、要用于碳素钢、 合金工具钢、高速钢和铸铁工 件的研磨。2)碳化物系列磨料的硬度高于刚 玉类磨料。3)金刚石系列磨料分为人造和天 然的两种。第第第第三节三节三节三节 在车床上研磨工件在车床上研磨工件在车床上研磨工件在车床上研磨工件三、研磨方法三、研磨方法1.圆柱面的研磨 一般在车床上研磨都是以手工与机床的配合运动进行研磨。研磨部位一般为外圆柱面（外圆锥面）和圆柱孔（圆锥孔）。 圆柱面的研磨分有外圆柱面和内圆柱面的研磨。在通常情况下研磨外圆柱面时，表面粗糙度值和精度比较容易达到要求，而研磨内孔相对研磨外圆就困难得多。（）外圆柱面的研磨在车床上研磨广泛使用研套对工件进行研磨。 在研磨过程中，如果由于
14、上道工序的加工误差，造成工件直径大小不一时，研磨时感觉到直径大的部位移动研套比较紧，而小的部位则较松。此时，可在直径大的部位多研磨几次，使直径尺寸基本一致为止。另外，研磨一段时间后，应把工件调头再研，这样能使工件容易得到准确的几何形状，并能使研套磨耗均匀。第第第第三节三节三节三节 在车床上研磨工件在车床上研磨工件在车床上研磨工件在车床上研磨工件（）内圆柱面的研磨 与磨研外圆柱面恰恰相反，是把工件套在研磨心轴上进行的。研磨心轴的外径应比工件的内径小0.010.025mm。研磨心轴的结构形式有固定式和可调式两种：1)固定式研磨心轴如图6-21所示。图6-21 固定式研磨心轴第第第第三节三节三节三节
15、 在车床上研磨工件在车床上研磨工件在车床上研磨工件在车床上研磨工件2)可调式研磨心轴如图6-22所示。图6-22 可调式研磨心轴)单锥配合 )双锥配合第第第第三节三节三节三节 在车床上研磨工件在车床上研磨工件在车床上研磨工件在车床上研磨工件2.圆锥面的研磨图6-24圆锥面研磨心轴）左向螺旋槽 ）右向螺旋槽固定式锥度研磨心轴如图6-24所示。第第第第三节三节三节三节 在车床上研磨工件在车床上研磨工件在车床上研磨工件在车床上研磨工件3.研磨中心孔 在车床上研磨中心孔的研磨工具材料有磨石、铸铁或压砂橡皮顶尖等。其中使用磨石研磨中心孔的方法简便、实用。4.研磨铰刀 研磨铰刀工具如图6-27所示。图6-
16、27 在车床上研磨铰刀1卡套2研磨套3调节螺钉第第第第三节三节三节三节 在车床上研磨工件在车床上研磨工件在车床上研磨工件在车床上研磨工件四、研磨时应注意的事项四、研磨时应注意的事项1.研磨的压力和速度第第第第三节三节三节三节 在车床上研磨工件在车床上研磨工件在车床上研磨工件在车床上研磨工件 研磨后工件表面质量的好坏，研磨效率高低，除与选用研磨剂及研磨的方法有关外，还应注意以下两个问题。 在研磨过程中，压力大、速度快则研磨效率高。若压力太大，速度太快，则工件表面粗糙，工件容易发热而变形，甚至会发生因磨料压碎而使表面划伤，因而必须合理加以控制。对较小的有硬度工件或粗研磨时，可用较大的压力，较低的速
17、度进行研磨；而对较大较软的工件或精研磨时，就应用较小的压力，较快速度进行研磨。另外，在研磨过程中应防止工件发热，若引起发热则应暂停研磨，待冷却后再进行研磨。2.研磨时应做好清洁工作 在研磨过程中必须重视清洁工作，才能研磨出高质量的工件表面。若忽视了清洁工作，轻则工件表面拉毛，严重的会拉出深痕而造成其废品。所以在研磨过程中，研磨工具应经常用煤油洗净，并及时换用新的研磨剂，以免工件产生疵病。研磨后应及时将工件清洗干净，并采取防锈措施。一、在车床上镗削工件的方法一、在车床上镗削工件的方法1.在车床上镗削箱体孔第第第第四节四节四节四节 在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件
18、在车床上镗削、铣削工件 如图6-28所示箱体件3，一般可装夹在花盘角铁上加工，或在镗床上加工。但因工件较大，回转直径已超过现有车床的最大回转直径。而且厂内暂时无镗床设备。这时，可在车床上增加一些附件，进行镗削加工。图6-28 在车床上镗削箱体孔的装夹方法1底座 2压板 3工件 4垫铁（1）装夹方法（图6-28）第第第第四节四节四节四节 在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件（2）扩孔（图6-29）图6-29 扩孔第第第第四节四节四节四节 在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件（3）镗孔（图6-3
19、0）图6-30 镗孔1四爪单动卡盘 2、3内六角螺钉 4镗杆5镗刀 6工件 7回转顶尖第第第第四节四节四节四节 在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件（4）铣端面（图6-31）图6-31 铣端面2.在车床上镗削支承体孔第第第第四节四节四节四节 在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件（1）装夹工件前应完 成下列准备工作（2）工件的装夹方法（3）装夹刀杆（4）镗孔方法镗孔方法与车孔方法基本上是相同的，所不同的是背 吃刀量的控制方法，在车床上车孔，背吃刀量是中滑板丝杠控 制的，而改在车床上镗孔，背吃刀
20、量调节刀头在刀杆内伸出量 来控制的。1）卸下方刀架、小滑板及中滑板上转盘等，并装上支承座9，找正后固定支承座于中滑板上。并对铜衬套7车孔，与刀杆11支承外圆间隙配合。3）在平板4上划、钻、攻两只内螺纹，并装上两只可调支承螺钉10，供调节工件尺寸200mm侧平面对平板平行。并保证中心高尺寸250mm。2）对工件划线，划出 mm孔轴线尺寸500mm250mm。3.在车床上镗削连杆孔（1） mm孔镗削方法（2） mm孔镗削方法4.在车床上镗削斜座工件孔第第第第四节四节四节四节 在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件 如图6-38所示斜座工件，材料为Q
21、T400-15球墨铸铁，底平面及侧平面均已精加工，本工序需要加工153斜面及斜面上 mm孔，使其达到端面上孔中心点到底平面距离尺寸2000.1mm。（2）镗铣153斜面及 孔镗削方法（1）工件的装夹与定位方法图6-38 斜座工件材料QT400-15二、在车床上铣削工件的方法二、在车床上铣削工件的方法1.在车床上铣削多边形工件第第第第四节四节四节四节 在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件 在车床上利用如图6-43所示的多边形铣削工具，以代替铣床或刨床加工多边形工件。使用这种工具进行加工，生产效率较高，而且工具结构简单，使用方便，一般工厂都可以自
22、行制造，尤其适用多品种小批量生产。图6-43 车多边形铣削工具1车床主轴 2刀盘心轴 3刀盘 4刀具 5万向节 6花键轴7衬套 8箱体 9主动齿轮（z=30） 10、13圆螺母11从动齿轮（z=60） 12中间齿轮（） 14轴承盖 15铜衬套16销轴 17轴承 18传动轴 19三爪自定心卡盘 20工件 21拉紧螺杆2.在车床上铣削圆球第第第第四节四节四节四节 在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件 在车床上车削圆球的方法很多，如用双手控制方法车削；用样板刀车削；用专用工具车削等。如图6-45所示是一种在车床上铣削圆球的装置。图6-45 在车床上
23、铣削圆球的装置a)外形图 b)结构原理图3.在车床上铣削外圆上键槽或油槽第第第第四节四节四节四节 在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件在车床上镗削、铣削工件如图6-47所示是在车床上铣削外圆上的键槽或油槽工具。6-47 在车床上铣削外圆上的键槽或油槽工具一、椭圆轴、孔的加工一、椭圆轴、孔的加工1.椭圆轴的加工第第第第五节五节五节五节 在车床上加工其他特殊型面在车床上加工其他特殊型面在车床上加工其他特殊型面在车床上加工其他特殊型面（2）加工椭圆轴方法 如图6-49所示为旋风切削方法加工椭圆轴的 示意图。（1）加工椭圆轴原理。图6-49 椭圆轴的加工2.椭圆孔的加工第
24、第第第五节五节五节五节 在车床上加工其他特殊型面在车床上加工其他特殊型面在车床上加工其他特殊型面在车床上加工其他特殊型面 如图6-51所示为椭圆孔的加工装置。3.旋风切削椭圆轴、孔时的注意事项图6-51 椭圆孔的加工1、11轴瓦 2、8支架 3、9底板 4万向节5工件 6刀具 7刀杆 10圆螺母二、在车床上加工二、在车床上加工8 8字油槽字油槽第第第第五节五节五节五节 在车床上加工其他特殊型面在车床上加工其他特殊型面在车床上加工其他特殊型面在车床上加工其他特殊型面在车床上加工孔内8字油槽装置的结构如图6-52所示。图6-52 在车床上加工8字油槽的工具1卡盘卡爪 2夹紧装置 3偏心套 4连杆
25、5被动锥齿轮6导向键 7工具体 8主动锥齿轮 9刀杆 10工件一、螺旋弹簧的种类和各部分名称一、螺旋弹簧的种类和各部分名称第第第第六节六节六节六节 在车床上盘绕螺旋弹簧在车床上盘绕螺旋弹簧在车床上盘绕螺旋弹簧在车床上盘绕螺旋弹簧 在车床上盘绕螺旋弹簧的基本原理与车螺纹相似，了解螺旋线的形成基本原理以后，就可以根据这个原理来研究螺旋弹簧的盘绕方法，并找出它的特点。 螺旋弹簧（图6-54）根据用途不同，一般有圆柱形螺旋弹簧（图6-54）、截锥形螺旋弹簧（图6-54）和鼓形螺旋弹簧（图6-54）三种。此外，根据特殊需要还有其他形式弹簧。（1）弹簧线径d （2）弹簧外径D2（3）弹簧内径D2 （4）弹
26、簧中径D（5）节距f （6）有效圈数n，支承圈N2和总圈数n1（7）自由高度（或长度）H0 （8）展开长度L弹簧的各部分名称如下：图6-54 螺旋弹簧各种形状）圆柱形 ）截锥形 ）鼓形第第第第六节六节六节六节 在车床上盘绕螺旋弹簧在车床上盘绕螺旋弹簧在车床上盘绕螺旋弹簧在车床上盘绕螺旋弹簧二、盘绕弹簧的工艺方法二、盘绕弹簧的工艺方法1.盘绕弹簧用的心轴第第第第六节六节六节六节 在车床上盘绕螺旋弹簧在车床上盘绕螺旋弹簧在车床上盘绕螺旋弹簧在车床上盘绕螺旋弹簧（1）心轴直径确定冷绕弹簧的心轴直径应比弹簧内径小，它的大小 非常重要，如果不准确，那么盘绕出来的弹簧直径就会不符合 图样要求。（2）车制定
27、位心。2.盘绕弹簧方法盘绕弹簧时可按下列步骤进行：（1）调整交换齿轮（2）装夹心轴（3）装夹钢丝钢丝装夹钢丝的方法一般有以下几种：1）用木块装夹。2）用钝铜板或垫块装夹。3）用专用工具装夹。（4）钢丝的摆放钢丝不能随便 放在地上，以免盘绕弹簧 时搅乱钢丝而影响生产， 一般将其放在专用的钢丝 架上，如图6-63所示。（5）盘绕弹簧6-63 在外圆上加工8字油槽1.扩大车床使用范围包括哪两层涵义?2.扩大卧式车床的应用，应遵循哪些 原则?3.在车床上磨削工件有哪几方面工艺 要求?4.对磨具的设计与制造有哪些技术要 求?5.在车床上磨削所采用砂轮磨料有哪 两类?各适用什么场合?6.磨削外圆柱面时应注意哪两点事项?7.什么叫研磨?叙述研磨原理?8.研磨加工有何作用?如何确定内孔研 磨余量?9.常用研具材料有哪几种?各适用于什么 场合?10.研磨液的作用是什么?常用的有哪几 种?11.试述研磨内圆柱面的方法?12.在车床上镗、铣方法与车削方法有什 么不同?13.在车床上切削椭圆轴时有什么工艺要 求?14.弹簧有哪些用途?其结构特点是什么?15.什么是弹簧有效圈数和支承圈?各有 什么作用?16.试述盘绕弹簧方法?
