劳动出版社《模具制造机械加工技术》-B01-2598模块一车削加工电子课件

模块一 车削加工,课题一 车床基础知识与基本操作 课题二 常用车刀及工件的装夹 课题三 车削外圆、端面和台阶 课题四 车槽与切断 课题五 车孔 课题六车削模具导套,课题一 车床基础知识与基本操作,一、车削的基本内容,工件旋转作主运动，车刀作进给运动的切削加工方法称为车削。车削的加工范围很广，其基本内容包括：车外圆、车端面、切断和车槽、钻中心孔、钻孔、车孔、铰孔、车螺纹、车圆锥、车成形面、滚花和盘绕弹簧等。,a)车外圆 b)车端面 c)切断和车槽 d)钻中心孔 e)钻孔 f)车孔,j) 车螺纹 k)滚花 l)盘绕弹簧,g)铰孔 h) 车圆锥 i)车成形面,CA6140型车床 1主轴箱 2卡盘 3刀架部分 4冷却嘴 5尾座 6床身 7、13床脚 8丝杠 9光杠 10操纵杆 11快移机构 12溜板箱 14进给箱 15交换齿轮箱,二、车床的主要结构,CA6140型车床是最常用的国产卧式车床，其外形结构如图所示。,三、车床的润滑和维护、保养,1车床的常见润滑方式及应用,对车床的所有摩擦部位进行润滑和保养是为了保证车床的正常运转，减少磨损和功率损失，延长使用寿命CA6140型车床的不同部位采用了不同的润滑方式，如图所示。,a）浇油润滑 b）溅油润滑 c）油绳导油润滑 d)油脂杯润滑 e)弹子油杯润滑 f）油泵循环润滑,2.车床的润滑系统及操作规程,CA6140型车床的润滑系统标牌,（1）车床润滑系统 识读CA6140 型车床的润滑系统标牌，可以了解该车床润滑系统的润滑部位、润滑周期、润滑要求和润滑剂牌号。CA6140 型车床润滑系统的润滑要求见表1-1-1。,（2）润滑操作规程,1）浇油润滑操作,2）油绳润滑操作,3）溅油润滑操作,4）油脂杯润滑操作,5）换油操作,3.车床的常规保养 为了保证车床的加工精度，延长其使用寿命，保证加工质量，提高生产效率，车工除了能熟练地操作机床外，还必须学会对车床进行合理的维护、保养。 （1）每天工作后，切断电源，对车床各表面、各罩壳、导轨面、丝杠、光杠、各操纵手柄和操纵杠进行擦拭，做到无油污、无切屑且车床外表清洁。 （2）每周按要求保养床身导轨面和中、小滑板导轨面及进行转动部位的清洁、润滑。要求油眼畅通、油标清晰，清洗油绳和护床油毛毡，保持车床外表清洁和工作场地整洁。,四、安全文明生产,坚持安全文明生产是保障生产工人和机床设备的安全，防止工伤和设备事故的根本保证，也是搞好企业经营管理的重要内容之一。它直接影响到人身安全、产品质量和经济效益，影响机床设备和工具、夹具、量具的使用寿命及生产工人技术水平的正常发挥。学生在学习和掌握操作技能的同时，必须养成良好的安全文明生产习惯。对于在长期生产活动中得到的实践经验和总结，必须严格执行。 车削安全操作规程要点如下： 1.车床使用前应检查其各部分机构是否完好。 （1）主轴箱、进给箱、溜板箱各手柄原始位置是否正确。 （2）手摇各进给手柄，检查进给运动是否正常。 （3）进行车床主轴和进给系统的变速检查，使主轴由低速到高速回转，纵向、横向进给由慢到快，检查运动是否正常。,（4）主轴回转时，通过透油镜检查齿轮箱的溅油润滑是否正常。 2.工件和车刀必须装夹牢固，以防飞出伤人。卡盘必须装有保险装置。工件装夹好后，卡盘扳手必须随即从卡盘上取下。 3.装卸工件、更换刀具、变换速度、测量加工表面时，必须先停止车床运转。 4.不准戴手套操作车床或测量工件。 5.操作车床时，必须集中精力，注意手、身体和衣服不要靠近回转中的机件（如工件、带轮、传动带、齿轮、丝杠等）。头不能离工件太近。 6.操作车床时，严禁离开岗位，不准做与操作内容无关的其他事情。 7.棒料毛坯从主轴孔尾端伸出不能太长，并应使用料架或挡板，防止甩弯后伤人。 8.车床运转时不准用手摸工件表面，严禁用棉纱擦抹回转中的工件。 9.高速切削、车削崩屑材料及刃磨刀具时应戴防护眼镜。 10.应使用专用铁钩清除切屑，不准用手直接清除。 11.操作中若出现异常现象应及时停车检查；出现故障、事故时应立即切断电源，及时申报，由专业人员检修，未修复前不得使用。,课题二 常用车刀及工件的装夹,一、车刀的种类及用途,二、车刀切削部分的材料 1. 车刀切削部分应具备的基本性能 较高的硬度、较高的耐磨性、足够的强度和韧性、较高的耐热性、较好的导热性、良好的工艺性和经济性。 2. 车刀切削部分的常用材料 高速钢 高速钢刀具制造简单，刃磨方便，容易通过刃磨得到锋利的刃口，而且韧性较好，常用于承受较大冲击力的场合。高速钢的耐热性较差，因此不能用于高速切削。,(2)硬质合金,质合金是用钨和钛的碳化物粉末加钴作为黏结剂，高压压制成形后再经高温烧结而成的粉末冶金制品。它的硬度、耐磨性和耐热性均高于高速钢。硬质合金的缺点是韧性较差，承受不了大的冲击力。,三、车刀的几何形状,1. 车刀的组成部分 车刀由刀头（或刀片）和刀柄两部分组成。刀头担负切削工作，故又称切削部分；刀柄用来把车刀装夹在刀架上。 2. 车刀切削部分的几何要素,刀头由若干刀面和切削刃组成。,a）75°车刀 b）45°车刀 c）过渡刃 d）修光刃,1主切削刃 2主后面 3刀尖 4副后面 5副切削刃 6前面 7刀柄 8直线形过渡刃 9圆弧形过渡刃 10修光刃,3.测量车刀角度的三个基准坐标平面 为了测量车刀的角度，还需要假想三个基准坐标平面。,(1) 基面pr 通过切削刃上某选定点，垂直于该点主运动方向的平面称 为基面，对于车削，一般可认为基面是水平面。 (2)切削平面ps 通过切削刃上某选定点，与切削刃相切并垂直于基面 的平面。,a）基面和主切削平面 b）主、副切削平面的位置 c）基面和主、副切削平面,(3)正交平面Po 正交平面是指通过切削刃上某选定点，并同时垂直于 基面和切削平面的平面。,测量车刀角度的三个基准坐标平面,a）主、副正交平面的位置,b）基面和主、副正交平面 主正交平面和副正交平面,4. 车刀切削部分的几何角度 车刀切削部分共有六个独立的基本角度，即主偏角r、副偏角r 、前角o 、主后角o 、副后角o和刃倾角s ；还有两个派生角度，即刀尖角r和楔角o 。 车刀切削部分的几何角度及其主要作用和初步选择见下表：,车刀切削部分共有六个独立的基本角度：主偏角r、副偏角,5. 车刀部分角度正负值的规定,(1)车刀前角和后角的正负值规定 车刀前角和后角分别有正值、零度和负值3种,(2)车刀刃倾角s的正负值规定 车刀刃倾角有正值、零度和负值3种规定，其排出切屑情况、刀尖强度和冲击点先接触车刀的位置,四、车刀的装夹要求 1.车刀装夹在刀架上的伸出部分应尽量短，以提高其刚度，伸出长度为刀柄厚度的11.5倍。车刀下面垫片的数量要尽量少，并与刀架边缘对齐，且至少用2个螺钉平整压紧。,车刀的正确装夹,刀杆伸出太长,垫刀片太短,2.刀柄中心线应与进给方向垂直或平行，这样就不会改变刃磨好的刀具主、副偏角的正确性。,刀柄中心线与进给方向的关系,3车刀刀尖应与工件回转中心等高。 车刀刀尖不对准工件回转中心，在车至端面中心时，会留有凸头，使用硬质合金车刀时，车到中心处会使刀尖崩碎。,刀尖不对中心对加工的影响,五、工件的装夹方法 1.三爪自定心卡盘装夹 这三个卡爪是同步运动的，能自动定心，工件装夹后一般不需找正。三爪自定心卡盘装夹工件方便、迅速，但夹紧力较小，适用于装夹外形规则的中、小型工件。,三爪自定心卡盘结构及装夹示意图,2.四爪单动卡盘装夹,四爪单动卡盘的四个卡爪各自独立运动，装夹时不能自动定心，因此，必须使工件加工部分的旋转轴线与车床主轴旋转轴线重合后才可车削。 四爪单动卡盘找正比较费时，但夹紧力大，适用于装夹大型或形状不规则的工件。,四爪单动卡盘装夹,3.一夹一顶装夹,将工件的一端用三爪自定心卡盘或四爪单动卡盘夹紧，另一端用后顶尖支顶，这种装夹方法称为一夹一顶装夹。 这种装夹方法安全、可靠，能承受较大的轴向切削力，但对相互位置精度要求较高的工件，掉头车削时找正较困难。,一夹一顶装夹,4.两顶尖装夹,对于较长的工件或必须经过多次装夹才能加工好的工件，以工序较多，在车削后还要铣削或磨削的工件，为了保证每次装夹时的装夹精度，可用车床的前后顶尖(即双顶尖)装夹。采用双顶尖装夹工件的优点是装夹方便，不需找正，装夹精度高；但比一夹一顶装夹的刚度低，影响了切削用量的提高。,双顶尖装夹,前、后顶尖的分类、特点及应用,技能训练,一、车刀的装夹,1.合理选用垫片,2.车刀对中心,（1)将刀架安装面、车刀及垫片用棉纱擦净。 （2)挑选数块垫片重叠垫于车刀下，使车刀的刀尖达到工件中心高(垫片数量应尽量少)。,要保证车削加工质量，在加工前首先要正确对刀，保证车刀刀尖与车床主轴中心高度一致。,常用的对刀方法及操作,3.夹紧 刀架螺栓应交替拧紧，不要依次拧紧。拧紧时用力要均匀。,4.注意事项 （1）车刀的伸出长度不宜过长。通常车削外圆时，在不影响切削和观察的情况下，尽量缩短车刀伸出刀架部分的长度，一般为刀柄厚度的15倍左右为宜。 （2）在保证车刀高度的情况下，车刀下面的垫片数量不宜过多，而且垫片要平整，并应与刀架前端对齐，以防止车刀产生振动。 （3）为确保车刀装夹可靠，车刀至少要用两个螺钉压紧在刀架上，并轮流逐个拧紧。 （4）刀柄不能歪斜，安装车刀时应使刀柄中心线与主轴轴线垂直。,二、在三爪自定心卡盘上装夹工件,a)正爪装夹小直径工件 b）利用工件内孔以正爪装夹 c）反爪装夹较大直径工件,三爪自定心卡盘的装夹方法,2.找正工件,1）如图用三爪自定心卡盘轻轻夹住工件，将划线盘放置在适当位置，使划针尖端接近工件悬伸端处圆柱表面。,a)用划针找正工件外圆 b）用铜锤轻击工件,2）将主轴箱变速手柄置于空挡，用手轻拨卡盘使其缓慢转动，观察划针尖与工件表面间隙情况，并用铜锤轻击工件，直至工件回转一周划针与工件表面的间隙均匀一致。 3）夹紧工件。,（2）用百分表校正,1）用卡盘轻轻夹住工件，将磁性表座吸在车床中滑板上，调整表架,使百分表触头垂直指向工件悬伸端外圆柱表面。对于直径较大盘形工件，可将百分表触头垂直指向工件端面的外缘处。,a)用百分表找正工件外圆 b）用百分表找正盘类工件端面,2）将手柄置于空挡，使卡盘缓慢转动，观察百分表读数变化情况，并用铜锤轻击进行找正，直至工件回转一周中百分表读数变化符合要求，则找正结束。,3）装夹经粗加工端面后的盘类工件时，常采用用小铜棒进 行端面找正。,c) 用小铜棒进行端面找正,3.注意事项,（1）在三爪自定心卡盘上装夹工件后，必须校正工件的端面和外圆，两者必须同时兼顾。尤其是在加工余量较少的情况下，应着重注意校正余量少的部分；否则，会使毛坯车削后达不到规定的尺寸而产生废品。 （2）为了防止车削时因工件变形和振动而影响加工质量，工件在三爪自定心卡盘中装夹时，如果工件直径d30 mm，其悬伸长度应不大于其直径的3倍；如果工件直径d30 mm，其悬伸长度应不大于其直径的4倍。而且工件应夹紧，以避免工件被车刀顶弯、顶落而造成打刀事故。,三、四爪单动卡盘装夹工件,1. 装夹工件,四爪单动卡盘有四个各不相关的卡