机械加工基础 第1节车削

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1、第一节车削与车刀一、车削成形原理及应用工件旋转作主运动，刀具作进给运动的切削加工方法称为车削。其成形原理也可以看作是以刀具进给运动的轨迹作为母线，绕车床的回转轴线旋转而形成的曲面。车削可以加工回转体外表面、内表面、端面、螺纹及回转成形面。车削加工可以使用多种类型的刀具和切削用量，其精车普通钢材的加工精度通常为IT8-7（数控车床加工外圆面可以达到IT6），Ra值为1.6-0.8μm，精车有色金属可达0.8-0.4μm。二、车刀车刀按结构分为整体式高速钢车刀、焊接式车刀、机夹重磨车刀和机夹不重磨车刀。焊接式车刀：是将一定形状的硬质合金刀片，用黄铜、紫铜或其他焊料经钎焊固定在刀

2、杆上机夹不重磨车刀：与其他几种刀具相比其优点如下：·避免了因焊接、刃磨产生的缺陷，刀具寿命长。·便于快速更换，特别适合自动生产线和数控机床的使用·便于合理使用硬质合金和新型复合材料。·刀杆可多次使用，利于专业化生产。高速钢车刀杆返回焊接式车刀返回机夹式车刀返回车刀按用途划分可以包括外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、切断刀及成形车刀。国外的车刀国外的车刀成形车刀1.成形车刀的特点成形车刀又称样板刀，是加工回转体成形表面的专用刀具。适用于大批量生产及在半自动和自动车床上加工内外回转体。成形车刀是根据工件的形状设计的，刀具的精度保证了工件的加工质量，因此加工质量较稳定，生产效率也很高

3、。成形车刀的刀具耐用度高，单个刀具的成本较高。2.成形车刀的分类按结构和形状：平体成形车刀、棱体成形车刀及圆体成形车刀。按进给方向：径向进给成形车刀、切向进给成形车刀棱体成形车刀加工示意圆体成形车刀加工示意三、车床车床的种类很多，按用途和结构不同，可以分为普通车床及落地车床、立式车床、六角车床、多刀半自动车床、仿形车床、单轴自动车床、多轴自动车床及各种专门化车床。其中以普通车床应用最广。CA6140型普通车床CA6140普通车床的传动系统普通车床的主运动传动系统CA6140的主运动传动系统包含7根传动轴，如图3-10所示，分别编号为I轴到VII轴；两个离合器（M1和M2），

4、可以实现主轴正向转速30种，其中有6对转速数值非常接近，在实际使用中只用其中的6种，故总共使用的正向转速为24种；反向转速15种，其中3对转速数值上非常接近，故实际使用的转速有12种。主要离合器的作用M1——主轴的正转与反转的切换M2——主轴采用高速传动路线（M2闭合）与低速传动路线（M2断开）的切换M3——加工公制螺纹（M3断开）与英制螺纹（M3闭合）的切换M4——加工高精、非标准螺纹（M4闭合）与加工普通螺纹的切换M5——光杠传动（M5断开）与丝杠传动的切换M6——超越离合器，允许XX轴的右半部分比左半部分同向以更高的速度旋转M7——安全离合器，切削过载保护M8——光杠

5、驱动的纵向机动走刀方向的切换M9——光杠驱动的横向机动走刀方向的切换其他类型的车床六角车床：适于加工形状比较复杂的工件。与普通车床比较，结构上最主要的区别是没有尾架和丝杠，而在尾架的位置上装有一个能纵向移动的多工位刀架，其上可安装一系列刀具。六角车床按刀架的结构不同，可分为转塔式和回轮式两类。六角车床立式车床立式车床结构上的主要特点是主轴垂直布置，并有一个直径很大的圆形工件台，供安装工件使用。目前常用的立式车床有单柱立式车床和双柱立式车床两类。立式车床适于加工直径大、长度短的重型工件，几个刀架可同时工作，生产率高。立式车床数控重型单柱移动立式车床四、车削技术的发展车削技术在

6、多个领域都有长足的发展，如高速车削、加热车削、低温车削、超精密车削等。高速车削车削时的切削温度并非总是随着切削速度的提高而升高。在切削速度提高到某个特定水平Vcr时，切削温度会有一个峰值Tcr。当切削速度V>Vcr时，切削温度反而会随着切削速度的提高而下降。Vcr叫做临界切削速度，VVcr的部分叫做高速切削区。在临界近Vcr的两侧有一个非工作区。在非工作区中，刀具无法承受这里过高的切削温度和切削力。但当切削速度足够高时，切削温度又会降到常速区的温度水平，切削力当然也会相应降低，于是切削工作又能够正常地进行下去。两个分别位于常速区和高速区的切

7、削速度（如V1和V2）会产生相同的切削温度（Ta）。切削温度-速度图关于高速切削的一些结论以73000m/min的超高速加工高强度材料是可行的；超高速加工可减小工件的表面粗糙度，提高尺寸精度；高速加工的材料切除率可达常规切削的240倍，但生产率的提高一般不超过10倍；加工淬火材料时，切削速度为36500m/min时刀具的磨损量最少，并比低速切削（12m/min）时的磨损量少；加工退火材料时，切削速度对刀具的磨损几乎没有影响；高速切削力大于常规切削力，但在实际应用中是可以控制的；高速车削最适合于以下场合铝及铝合金材料