第二章 零件表面的常规加工方法

硬质合金车刀
1－45°弯头车刀；2－90°外圆车刀；3－外螺纹车刀；4－75°外圆车刀； 5－成形车刀；6－90°外圆车刀；7－切断刀；8－内圆切槽刀；9－内螺纹 车刀；10－盲孔镗刀；11－通孔镗刀
车床附件及工件安装
在车床上常用装夹工件的附件有三 爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、顶 尖、心轴、中心架、跟刀架、花盘 和弯板等。
1. 机床的分类
机床的品种规格繁多，为便于区别、使用和管理，必须 对机床的分类方法有以下几种：
车 钻 镗 磨
床 床 床 床
(C) (Z) (T) (M)
齿轮加工机床(Y) 按加工性质、所用 刀具和机床用途分 螺纹加工机床(S) 铣 床 (X) (B)
刨 插 床
拉
床
(L)
(D)
特种加工机床 锯 床
(G) (Q)
外圆车刀

a) 尖刀车外圆 圆
b) 弯头刀车外圆
c) 右偏刀车外
为了提高生产率及保证加工质量，外 圆面的车削分为粗车、半精车、精车 和精细车。
粗车
目的：从毛坯上切去大部分余量，为精车作准 备。 特点：采用较大的背吃 刀量ap、较大的进 给量以及中等或较低的切削速度vc，以达到高 的生产率。 粗车后的尺寸公差等级一般为IT13～IT11，表 面粗糙度Ra值为50～12.5μm。 粗车也可作为低精度表面的最终工序。
⑦尾座


安装在车床导轨 上。 在尾座的套筒内 安装顶尖可用来 支承工件，也可 安装钻头、铰刀， 在工件上钻孔和 铰孔。
⑧床腿

支承床身，并与地基连接。
立式车床（分单柱式和双柱式）:
一般用于加工直径大，长度短且质量较 大的工件。 立式的工作台的台面是水平面，主 轴的轴心线垂直于台面，工件的矫正，装 夹比较方便，工件和工作台的重量均匀地 作用在工作台下面的圆导轨上。

花盘一弯板

对于某些形状不规则 的零件，当要求孔的 轴线与安装面平行， 或端面与安装基面垂 直时，可用花盘一弯 板安装工件 用花盘或花盘一弯板 安装工件时，由于重 心往往偏向一边，需 要在另一边加平衡铁， 以减少旋转时的振动。
心轴


锥度心轴 圆柱体心轴 对于盘套类零件,可以利用已精加工过的孔把零件安 装在心轴上，再把心轴安装在前后顶尖之间，当成 阶梯轴来加工外圆和端面.
其它机床
通用机床
按机床的通 用性程度分
专门化机床 专用机床
普通机床
按机床工 作精度分
精密机床
高精度机床
2. 机床的技术参数与尺寸系列
机床的技术参数是表示机床的尺寸大小和加工 能力的各种数据，一般包括：主参数，第二主 参数，主要工作部件的结构尺寸，主要工作部 件的移动行程范围，各种运动的速度范围和级 数，各电机的功率，机床轮廓尺寸等。
3. 机床的型号编制


机床的型号编制 机床的型号是机床 产品的代号，用以表明机床的类型，通 用和结构特性，主要技术参数等。 GB/T15375-94《金属切削机床型号编制 方法》规定，我国的机床型号由汉语拼 音字母和阿拉伯数字按一定规律组合而 成。
1.通用机床的型号编制




注：①有“( )”的代号或数字，当无内 容时，不表示，若有内容，则不带扩号； ②有“○”符号者，为大写的汉语拼音 字母； ③有“△” 符号者，为阿拉伯数字； ④有“ △ ” “○”符号者，为大写的 汉语拼音字母或阿车削
车削（turning）时工件旋转为主运动， 刀具直线移动为进给运动。
1）.车床
1.应用：加工各种回转表面（内外圆柱面、圆 锥面及成形回转表面）和回转体的端面，有些 车床可以加工螺纹面。 2.分类：车床种类繁多，按其用途和结构的不 同，主要分为：卧式车床及落地车床，立式车 床，转塔车床，仪表车床，单轴自动和半自动 车床，多轴自动和半自动车床，彷形车床及多 刀车床，专门化车床。
（1）机床的类别代号
类车钻镗 别床床床 代 号 C Z 磨 床 齿轮加螺纹加铣刨插拉锯其他 工机床工机床床床 床床机床
T MM2M3
Y
S
X
B
L G
Q
读 音车钻镗磨二磨三磨 牙
丝
铣 刨
拉 割 其
（2）机床的通用特性代号
高精度G 精密 M 自动 Z 半自动 B 数控 K 加工中心 (自动换刀) H 彷型 F 轻型 Q 加重型 C 简式或经济型 J 柔性加工单元 R 数显 X 高速 S
（8）企业代号
生产单位为机床厂时,由机床厂所在城市 名称的大写汉语拼音字母及该厂在该城 市建立的先后顺序号,或机床厂名称的大 写汉语拼音字母表示。

举例：
类别代号（车床类） 结构特性代号
C
A
6
1
组别代号（落地及卧式车床组）
系别代号（卧式车床系） 主参数代号（最大工件回转直径400mm）
第二节
回转面的加工

三爪自定心卡盘


三个卡爪同时移动并能自行对中(其对中精度约 为0.05～0.15 mm) 适宜快速夹持截面为圆形、正三边形、正六边 形的工件。
四爪单动卡盘



四个卡爪通过四个调整 螺杆独立移动，不但可 以安装截面是圆形的工 件，还可以安装截面为 方形、长方形、椭圆或 其他某些形状不规则的 工件。 在圆盘上车偏心孔也常 用四爪单动卡盘安装。 四爪单动卡盘的夹紧力 比三爪自定心卡盘大， 所以也用来安装较重的 圆形截面工件。
中心架和跟刀架

加工长径比大于20的细长轴时，为防止轴受 切削力的作用而产生弯曲变形，往往需要加 用中心架或跟刀架。
花盘


对于某些形状不规则的 零件，当要求外圆、孔 的轴线与安装基面垂直， 或端面与安装面平行时， 可以把工件直接压在花 盘上加工。 花盘是安装在车床主轴 上的一个大铸铁圆盘， 盘面上有许多用于穿放 螺栓的槽。
车床的选择
单件小批生产中，各种轴、盘、套等类的 中小型零件，多在卧式车床上加工； 生产率要求高、变更频繁的中小型零件， 可选用数控车床加工； 大型圆盘类零件（如火车轮、大型齿轮的 轮坯等）多用立式车床加工； 成批或大批生产中小型轴、套类零件，则 广泛使用转塔车床、多刀半自动车床及自 动车床进行加工。
车削外圆面
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车削成型表面
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在车床上镗孔
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车——车端面
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车——车外圆
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车——车短锥
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车——车球
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靠模加工
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车刀
车刀按结构可分为： ⑴整体车刀 ⑵焊接车刀 ⑶机夹车刀 ⑷可转位车刀 成形车刀：用在各类车床上加工内，外回 转体成形表面，其刀形根据工件轮廓设计。该 种车刀有平体，棱体，圆体三种型式。
⑥刀架






用来夹持车刀使其作纵向、横 向或斜向进给运动。 大拖板(又称大刀架):与溜板 箱连接，带动车刀沿床身导轨 作纵向移动。 中滑板(又称中刀架、横刀架): 沿大拖板上面的导轨作横向移 动。 转盘:用螺栓与中滑板紧固在 一起，松开螺母，可使其在水 平面内扳转任意角度。 小滑板(又称小刀架):沿转盘 上的导轨可作短距离的移动。 将转盘扳转某一角度后，小滑 板便可带动车刀作相应的斜向 移动。 方刀架:夹持车刀，可同时安 装四把车刀。
双顶尖安装工件



在车床上加工长度较长或工序较多的轴类工件 时. 把轴架在前后两个顶尖上，前顶尖装在主轴锥 孔内，并和主轴一起旋转，后顶尖装在尾座套 筒内，前后顶尖就确定了轴的位置。 将卡箍紧固在轴的一端，卡箍的尾部插入拨盘 的槽内，拨盘安装在主轴上(安装方式与三爪自 定心卡盘相同)并随主轴一起转动，通过拨盘带 动卡箍即可使轴转动。
③进给箱

内装进给运动的变速机构，可按所需要 的进给量或螺距调整其变速机构，改变 进给速度。
④光杠、丝杠


将进给箱的运动传给溜板箱。 光杠用于自动走刀车削除螺纹以外的表 面，如外圆面、端面等， 丝杠只用于车削螺纹。 丝杠的传动精度比光杠高，光杠和丝杠 不得同时使用。
⑤溜板箱


与大拖板连在一起，是车床进给运动的 操纵箱。 它可将光杠传来的旋转运动通过齿轮、 齿条机构（或丝杠、螺母机构）变为车 刀需要的纵向或横向的直线运动，也可 操纵对开螺母由丝杠带动刀架车削螺纹。



3）结构特性代号


为了区别主参数相同而结构不同的机 床，在型号中用汉语拼音字母区分。 例如，CA6140型普通车床型号中的“A”， 可理解为：CA6140型普通车床在结构上 区别于C6140型普通车床。
（4）机床的组别,系别代号



用两位阿拉伯数字表示，前者表示组，后者表 示系。 每类机床划分为10个组，每个组又划分为10个 系。 在同一类机床中，凡主要布局或使用范围基本 相同的机床，即为同一组。凡在同一组机床中， 若其主参数相同、主要结构及布局型式相同的 机床，即为同一系。
具有回转面的零件：轴类、套筒类、 盘类零件 回转面：内、外柱形表面和锥面。
一、外圆面的加工
外圆面的技术要求： ①尺寸精度：外圆面直径和长度的尺寸精度； ②形状精度：直线度、平面度、圆度、圆柱度 等， ③ 位置精度：平行度、垂直度、同轴度、径向 圆跳动等； ④表面质量：主要是指表面粗糙度，也包括有 些零件要求的表面层硬度、残余应力大小、方 向和金相组织等。
高速精密车床
CDS6140 B、C普通车床
VS-2500高速精密车床
VS-1800 高速精密变频
ST-2500精密台式车床
全功能数控车床
CL-15全功能数控车床
CL-20全功能数控车床
CL-20A全功能数控车床
普及型数控车床
CKA6136数控车床
CKA6150数控车床
CKA6763、CKA6780数控车床
（6）机床的重大改进顺序号

当机床性能和结构布局有重大改进 时,在原机床型号尾部,加重大改进顺序 号A,B,C....等.
（7）其他特性代号

用汉语拼音字母或阿拉伯数字或二者的 组合来表示。主要用以反映各类机床的 特性，如对数控机床，可反映不同的数 控系统；对于一般机床可反映同一型号 机床的变型等
立式车床
1－底座；2－工作台；3－侧刀架；4－立柱；5－垂直刀架；6－横梁；7－顶梁
转塔车床
结构与卧式车床相似，但没有 丝杠，除了有四方刀架外，并 且由可转动的六角转塔刀架代 替尾座。


转塔刀架由六个装刀位 置，可以同时装夹六把 (组)刀具，如钻头、铰 刀、板牙以及装在特殊 刀夹中的各种车刀，既 能加工孔，又能加工外 圆和螺纹。这些刀具按 零件加工顺序装夹。 转塔刀架可以沿床身导 轨做纵向进给，每一个 刀位加工完毕后，转塔 刀架快速返回，转动60 度,更换到下一个刀位进 行加工。
第二章
零件表面的 常规加工方法


任何复杂的零件都是由简单的几何表面 （如外圆面、孔、平面、成形表面等） 组成，而某一种表面又可以采用多种方 法加工，但可以根据零件具体表面的加 工要求、零件的结构特点及材料的性质 等因素来选用相应的加工方法。 选择的基本原则是在保证加工质量的前 提下，使生产成本较低。
①床身



用来支承和连接各主要部件并保证各部 件之间有严格、正确的相对位置。 床身上的导轨，用以引导刀架和尾座相 对于主轴箱进行正确的移动。 床身的左右两端分别支承在左右床腿上， 床腿固定在地基上。左右床脚分别装有 变速箱和电气箱。
②主轴箱



内装主轴和主轴变速机构。 电动机的运动经V带传动传给主轴箱，通 过变速机构使主轴得到不同的转速。 主轴又通过传动齿轮带动配换齿轮旋转， 将运动传给进给箱。 主轴为空心结构。前部外锥面用于安装 夹持工件的附件(如卡盘等)，前部内锥 面用来安装顶尖，细长的通孔可穿入长 棒料。
表面加工方法选择
1.首先选定它的最终加工方法，然后再逐一选定各前道工 序的加工方法。 2. 加工方法的经济精度、表面粗糙度与加工表面的技术 要求相适应。 3. 加工方法与被加工材料的性质相适应。
4. 加工方法与生产类型相适应。
5. 加工方法与本厂条件相适应。
第一节
金属切削机床的基本知识
一、机床的分类及型号
（5）机床的主参数,设计顺序号和第二参数



机床主参数:代表机床规格的大小,在机 床型号中,用数字给出主参数的折算数值 (1/10或1/150) 设计顺序号:当无法用一个主参数表示时, 则在型号中用设计顺序号表示. 第二参数:一般是主轴数,最大跨距,最大 工作长度,工作台工作面长度等,它也用 折算值表示.
CA6140型卧式车床
适用于加工各种轴类，套筒类和盘类 零件上的回转表面，如：内、外圆柱面， 圆锥面，环槽及成形回转表面；端面及各 种常用螺纹；还可以进行钻孔，扩孔，铰 孔，和滚花等工艺.
卧式车床的典型加工工序
车床结构
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1主轴箱 2刀架 3尾座 4床身 5床腿 6 溜板箱 7变速箱 8进给箱