车床及其切削加工

车床主要是为了进行车外圆、 车端面和镗孔等项工作而设计的机床。 半自 动和 自动车床已经很好｝ ｌ ｌ 期制出来， 并已经在生产中得到广泛应用。 车肖 啪 他种类的机床 Ｅ 进行 ，而且任何—种其他机床都不能像车 普通车床作为最早的金属切削机床中的—种，目前仍然有许多有用 床那样方便地进行车削加工。由于车床还可以用来钻孔和铰孔， 车床的多 的和为人们所需要￣Ｎ＇ ｔ ｉ。现在， 这些机床主要用在规模较小的工厂中， 功能性可以使工件在一次安装 中完成 ， １ 口 工。因此 ， 在生产中使用的各 进行小批量的生产， 而不是进行大批量的生产。 种车床比任何其他种类的机床都多。 在现代的生产车间中， 普通车床已经被种类繁多的自动车床所取代 ， 车床的基本部件有 ： 床身、 主轴箱组件 、 尾架组件 、 溜板组件、 丝杠和 诸如 自动仿形车床， 六角车床和自动螺丝车床。现在 ， 设计人员已经熟知 光杠 。 先利用单刃刀具去除大量的金属余量，然后利用成型刀具获得表面光洁 床身是车床的基础件。它通常是由经过充分正火或时效处理的灰铸 与现 在工 厂中 铁豉者刊 暹 成。 它握＿个 坚固的刚性 恒 架， 所有其他基本部件都安 使用的最 决的加工设备的速度相等。 装在床身 Ｅ 。 通常在床身上有内外两组平行的导轨。 有些制造厂对全部四 普通车床的加工偏差主要依赖于操作者的技术熟练程度。设计 工程 条导轨都采用导轨尖顶朝上的三角形导轨（ 即山形导轨） ， 而有的制造厂则 师直＿ ｉ ｋ 真地确定由熟练工 ＾ 、 在普通车床 ｔ 加工的试验零件的公差。在 在—组中或者两组中都采用—个三角形导轨和—个矩形导轨。导轨要经 把试验零件重新设计为生产零件时， 应该选用经济的公差。 过精密加工， 以保证其直线度精度。为了抵抗磨损和擦伤， 大多数现代机 对生产加工设备来说，目 前比过去更着重评价＝ 自 精确的和 轨。导轨上的任 差， ， 但是在操作时还应该小 ，以避免损伤导 快速的重复加］ 色 力。 应用这个标准来评价 具体的加工方法， 六角车床 可以获得较高的质量评定。 固定位置 Ｅ ， —般在床身的左端。 它提供动 在为小批量的零件ｆ １ ０ ０ — ２ ０ ０ 件 Ⅱ 工方法时， 采用六角车床是最 力， 并可使工件在各种速度下回转。它基本 Ｅ 由—个安装在精密轴承中的 经济的。为了在六角车床 ｔ 获得尽可自 、 的 ， 十人员应该压 埋将 奎【 主轴和一系列变速齿轮——类似于卡车变速箱一所组成。通过变速 加工工序的数目减至最少。 齿轮， 主轴可以在许多种转速下旋转。 大多数车床有 ８ － １ ８ 种转速， —般按 自动螺丝车床通常被分为以下 几 种类型： 单轴自动、 多轴 自动和自动 等比级数排列。 而且 在现代机床上只需扳动 ２ — ４ 个手柄 ， 就 导 到全部转 夹紧车床。自动螺丝车床最初是被用来对螺钉和类似的带有螺纹的零件 速。—种正 在不断增 长 的趋 势是 通过 电 ｉ 亍自 动化和 壅 力 旺 的。 但是 ， 这种车床的甩 早 蹴 超过了这 溶 的 速。 范围。现在， 它在许多种类的精密零件的大批量生产中起着重要的作用。 由于机床的精度在很大程度 Ｅ 取决于主轴 ， 因此 ， 主轴的结构尺寸较 工件的数量对采用 自动螺丝车床所加工的零件的经济性有较大的影响。 大， 通常安装在预紧后的重型圆锥滚子轴承或球轴承中。主轴中有—个贯 如果工件的数量少于 １ ０ ０ ０ 件 ，在六角车床 Ｅ 进行加工比在 自动螺丝车 穿全长的通孔 ， 长棒料可以通过该孔送料。主轴孔的大小是车床的—个重 床上加工 要经济得多。 如果计 算出最小经 济批量， 并且 针对工件批量正 确 就会降低零件的加工成本。 要尺寸 ， 因为当工 件 页 ｊ 豆 过主轴孔供料时 ， 它确定了能够 加工的 棒料毛 地选择饥床， 坯的最大尺寸。 因为零件的表面粗糙度在很大程度 匕 取决 于工件材料、 刀具 、 进给量 尾架组件主要由三部分组成。 底板与床身的内侧导轨配合， 并可以在 和切削 速度， 采用 自 动仿形车床 加工所 得 到的最／ Ｊ 、 公差不一定是最经济 导轨 Ｅ 做纵向移动。底板 匕 有—个可 以使整个尾架组件夹紧在任意位置 的公差 。 上的装置。 尾架体安装在底板上， 可以沿某种类型的键憎在底板 横向移 在某些情况下， 在连续生产过程中， 只进行一次切削加工时的公差可 Ｏ ． ０ ５ ｍ ｍ 。对于某些零件， 槽宽的公差可以达到 ＋ Ｏ ． １ ２ ５ ｍｍ 。镗孔 动， 使尾 架能与主轴箱中的主轴对正。 尾架的第三 个组成部分 是尾架套 以达到± 公差可达到 ￣ Ｏ ． Ｏ １ ２ ５ ｍ ｍ ｏ 在希望获得最大 筒。它是—个直径通常大约在 ５ １ — ７ ６ ｍ ｍ （ ２ — ３ 英寸） 之间的钢制空心圆柱 和采用单刃刀具进行精加工时， 体。通过手伦和螺杆， 尾架套筒可以在尾架体中纵向移人和移出， １ 英 寸。 产量的大批量生产中，进行直径和长度的车削时的最小公差值 为土 １ ２ ５ ｍｍ是经济的。 车床的规格用两个尺寸表示。 第—个称为车床床面上最大加工直径。 ｆ 这是在车床上能够旋转的ｍ４ ￣ － 的最大直径。它大约是两顶尖连线与导轨 金属切削加工在制造业中得到了广泛的应用。其特点是工件在加工 大的尺寸， 可以将工件撮终的 几 侗形状尺寸包容在里面。 不需 匕 最近点之间距离的两倍。 第二个规格尺寸是两顶尖之间的最大距离。 车 前具有足够Ｉ 床床面上最大加工直径表示在车床上能够车削的最大工件直径，而两顶 要的材料以切屑、 颗粒等形式被去除掉。去除切屑是获得所要求的工件几 尺寸公差和 表面质量 的必要手 段。切屑量 多少不一 ， 可 能 占加工 尖之间的最大距离则表示在两个顶尖之间能够安装的工件的最大长度。 何形 状 ， 普通车床是生产中最经常使用的车床种类。它们是具有前面Ｅ 叙述 前工件体积的百分之 几到 ７ ０ ％一 ８ ０ ％不等。 由于在金属切肖 ｊ Ｉ 力 Ⅱ 工中， 材料的利用率相当低， 加之预测到材料和能 的所有那些部件的重载机床， 并 目除了小刀架之外 ， 全部刀具的运动都有 最近十年来 ， 金属成形加工的应用越来越多。 机动进给。它们的规格通常是 ： 车床床面上最大加工直径为 ３ ０ ５ — ６ １ ０ ｍｍ 源的短缺以及成本的增加， （ １ ２ — ２ ４ 英 寸） ； 两顶尖之间距离为 ６ １ ０ — １ ２ １ ９ ｍ ｍ （ ２ ４ — ４ ８ 英寸） 。但是 ， 床面 然而， 由于金属成形加工的模具成本和设备成本仍然很高 ， 因此尽管金属 在许多情况下， 它们仍然是最经济的。由此可 Ｅ 最大加工直径达到 １ ２ ７ ０ ｍ ｍ （ ５ ０ 英寸 ｍ泱 之间距离达到 ３ ６ ５ ８ ｍ ｍ （ １ ２ 英尺１ 的车床也并不少见。 这些车床大部分都有切屑盘和—个安装在内 以预料， 在最近几年内， 金属切削加工在制造业 中仍将占有重要的位置 。 部的冷却液循环系统。小型的普通车床——车床床面最大加工直径—般 而且， 金属切削加工的 自 动生产系统的发展要比金属成形加工的自动生 不超过 ３ ３ ０ ｍ ｍ （ １ ３ 英寸广—被设计成台式车床 ， 其床身安装在工作 台或 产系统的发展要 导 多。 柜子 在金属切削 加ｌ 工中， ｆ 息 的传递是通过刚性传递 介质 （ 刀 具） 实现的。 刀 虽然普通车床有很多用途 ， 是很有用的机床， 但是更换和调整刀具以 具相 于 ］ 二 件 运动 ， 机械能通 过刀具作用于工件。因 此， 刀具的几何 形状和 及测量工件花费很多时间， 所以它们不适合在大量生产中应用。通常 ， 它 刀具与工件的运动方式决定了工件的最终形状。这个基本过程是Ｉ 棚械过 们的实际加工时间少于其总加工时间的 ３ ０ ％。 此外， 需要技术熟练的工人 程： 实际 Ｅ 是—个剪切与断裂相结合的过程。 来操作普通车床 ， 这种工人的工资高而且很难雇到。然而 ， 操作工人的大 音 ５ 分时间却花费在简单的重复调整和观察切屑产生过程 Ｅ 。因此， 为了减 少或者完全不雇用这类熟练工 人， 六角车床、 螺纹加工车床和其他类型的
科 技 论 坛
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车床及其切 削加工
王 彦
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（ 齐齐哈 尔市齐二机床（ 集团） 有限责任公 司， 黑龙 江 齐齐哈 尔 １ ６ １ ０ ０ ０ ）
摘 要： 针 对 车 床 及 其切 削 加 工技 术 进 行 了论 述 。 关键 词 ： 车床 ； 车 削加 工 ； 技 术