车床培训教材

常用螺纹的种类和标注表
4 各种车刀及钻花的刃磨：
4.1 所有车刀及钻花的刃磨，要按师傅教的方法及手法多加练习。
5 常用量具：
主要有：游标（带表）卡尺，（数显）外径千分尺，深度尺，内径杆干千分尺，磁性 座校表，万能角度尺，螺纹千分尺等。
6 常用附件及辅具：
主要有：三爪自定心卡盘，四爪卡盘，中心架，弹性顶尖，固定顶尖，花盘，以及 加工特殊零件时自制的夹具如：开口外圆套，芯轴棒等。
五
1.7 1.106
六
2 1.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ55
七
2.304 1.052
八
2.61 1.082
九
2.92 1.03
十
3.23 1.052
十一
3.55 1.02
十二
3.86 1.035
8 套类零件产生废品的原因及预防措施：（见下表所示）
问题描述 孔尺寸大
原因分析 1、车孔时没有仔细测量 2、铰孔时，铰刀尺寸大于要求尺寸 3、车床尾座偏位
2.7 刀具的工作角度： 2.7.1 刀具的安装位置和进给运动都会影响刀具的工作角度；也就影响了工件的 表面加工质量。 1）当切削点高于工件中心时，刀具工作前角将增大，后角减小；当切削点 低于工件中心时，则角度变化相反。
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2）一般情况切削点应与中心点齐平，如果过高外圆精车时，无法按进刀量
2.7.2 刀具几何参数变化的影响
1） 前角：刀具前角的大小对切削力影响最大，因为刀具前角越大，它切削时
的变形和摩擦就越小，所需要的切削力也越小。
2） 刃倾角：当刃倾角由正值向负值变化时，它的背向力也随之增大（但对切
削力的影响不大）；因此工件弯曲变形增大，甚至加大机床的振动，从而
影响工件的圆度和圆柱度。
在主、副切削刃之间磨出倒角刀尖）。
5） 倒角刀尖：一般有：圆弧刃、修光刃、一般倒角刃；圆弧刃（针对硬质合
金或陶瓷刀具）一般用于粗加工时需进刀量大，修光刃一般用于精加工，
以获得较高的表面质量。
3 各类零件的基本知识和加工方法
3.1 轴类零件：当长度≥6 倍直径时为轴类；当长度≥25 倍直径时为细长轴类。 3.1.1 轴类零件的加工都是车外圆柱面；按用途分：有光轴、台阶轴、偏心轴（曲 轴）、空心轴。 3.1.2 轴类零件的技术要求： 1） 尺寸精度：主要指结构要素的尺寸如：直径和长度尺寸精度等。 2） 形状精度：主要指轴颈的圆度、圆柱度、直线度等。 3） 位置精度：主要指各尺寸间的相互关系如：同轴度、圆跳动、全跳动，以 及端面与轴心的垂直度等。
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1 车床的基本知识及加工零件类型
1.1 车床的工作方式：车床是用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。它是以工 件旋转做主运动，车刀做进给运动的切削方式工作。
1.2 车床加工零件的类型 1.2.1 各种回转面，内、外圆柱面，内、外圆锥面，成型回转表面、端面，内、 外沟槽，内、外螺纹等。 1.2.2 还可以用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙、以及滚花工具进行相应加工。
解决/预防措施 1、仔细测量和进行试车 2、检查铰刀直径 3、找正尾座，采用浮动套筒
1、内孔车刀有磨损 内孔有锥度 2、车床主轴有间隙
1、修正内孔车刀 2、调整车床主轴间隙
内孔表面粗 糙
1、车刀磨损，刀柄有振动 2、切削速度选择不当，产生积屑瘤
1、修磨内孔车刀，采用刚性好的 刀柄
2、铰孔时采用 5mm/min 一下的 速度，并加切削液
b) 如端面有空加工的，需校正外圆或使用中心架加工端面孔到尺寸，再
倒角或锐边倒钝。
c) 如加工细长轴时，为减小工件因径向切削力的影响而产生变形，需采
用跟刀架；对于有台阶的细长轴用中心架辅助支撑进行加工。
3.2 套类零件及深孔零件：
3.2.1 加工该类零件的基本要求：能正确刃磨麻花钻，并根据不同材料进行钻孔；
2.3.6 螺纹车刀：用于车削各种类型的内、外螺纹
2.4 车刀的刃磨：
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2.4.1 根据工件的工艺需求，刃磨出适合加工该工件的几何工作角度；以达到
工件的理想精度和满足刀具的最大耐用度。
2.4.2 工件的表面粗超度质量 70%是由车刀决定的；所以，车刀的刃磨质量很大
加工步骤如下：
图 9.1
9.1 粗车 9.1.1 夹毛坯外圆，外圆光出，留量 2mm 9.1.2 夹已车的大外圆，车端面并钻顶尖孔
9.1.3 夹光出外圆，并伸长 120mm 以上，用弹性顶尖，顶中心孔；粗车外圆φ55、 φ45、φ36、M32，留量 1.0~1.5mm。
9.1.4 调头夹φ45 外圆，目测基准校正，粗车φ40 外圆；钻孔φ23 左右，长度
使用 75°或 45°外圆车刀。
3.1.5 轴类零件加工方法
1） 夹正毛坯外圆，车平两端面并钻中心孔
2） 夹一头外圆用弹性顶尖顶另一头中心孔车外圆；调头用同样的方法车另一
端（一般经过粗车、半精车、精车以达到图纸技术要求）。
3） 最后车总长到图纸要求尺寸
a) 如要求不允许留中心孔的，需要预留长度，再切出图纸要求尺寸
同轴度、垂 直度超差
1、多次装夹 2、用芯轴装夹时，芯轴本身同轴度超
差 3、用软卡爪装夹时，软卡爪同轴度超
差
1、尽量减少装夹次数 2、使用专用夹具时，首先要保证
夹具本身的精度
9 加工实例讲解
传动轴（如图 9.1）； 材料牌号：45 原材料外径：∮60mm
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4） 表面粗糙度：指加工出的表面应达到设计的粗糙度要求。
3.1.3 车床的加工精度一般可达到 IT8~IT9 级，表面粗糙度 Ra 值可达到 1.6um。
3.1.4 加工轴类零件使用的车刀，主要是 90°正外圆车刀；光杆轴粗加工时也可
以内，以避免切削力过大，而折断。
4） 与钨铜相比，用紫铜加工铜公时，因其特性软；所以在加工完成后，需以
最后切削刀重复几次切削，俗称光刀。这要能减少因在切削过程中挤压变形
而增大外形尺寸。
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3.5 螺纹的种类及车削加工
3.5.1 螺纹有公制和英、美制螺纹；按用途分：连接螺纹，传动螺纹（见下表）
3.2.3.2 对于批量加工：应分粗、精车两次加工，以保证所有零件尺寸的统
一性，刀具安装的正确性。具体加工步骤如下：
1) 夹毛坯外圆，粗车外圆留 0.5~1.0mm 余量，钻孔留 0.5~1.0mm 余量，切
断留 1.0mm 左右余量。(统一完成此次步骤批量加工)
2) 安装工件，夹已经粗车的外圆，车长度到工艺要求。(统一完成此次步骤
3.3.2 所以加工时，刀刃应锋利，刀具的前角与后角要大，切削速度高，装夹不
宜过紧，冷却要好。
3.3.3 加工此类材料的套类零件时，为提高尺寸精度和位置精度；一般可以一次
性加工完成，但考虑其易变形，在车好外圆尺寸后可使用辅助夹具（如：
用开口衬套包夹外圆车内孔，用芯轴锁夹紧车外圆）装夹进行车削，以获
得较高尺寸精度和形状精度。
2.1.6 良好的导热性、刃磨性和经济性。
2.2 常用刀具材料的种类
2.2.1 高速钢（俗称白钢或锋钢）
2.2.2 硬质合金
1） 钨钴类（代号 YG）：钴含量越高其韧性越好，抗弯强度越高，耐冲击性
越强；但其硬度和耐热性越低（适用于加工铸铁、青铜等脆性材料）。
2）钨钴钛类（代号 YT）：适用于加工碳钢、合金钢等塑性材料。
留 0.30mm。 9.2 精车 方法同粗车，各尺寸到数，保证同轴度，表面粗糙度，并车螺纹
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的变形，可获得较好的位置精度，能有效保护零件外形，以及提高零件
的互换性，提高工作效率，减少工作强度。
3.3 非金属材料的加工
3.3.1 非金属材料主要有：POM、ESD、ABS 等，因其强度低、弹性大、导热性差，
尺寸较难控制，并难以准确测量。
7.4 圆弧直径的算法： D = L2 + H 4H
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7.5 各种正多变形的外接圆算法： D = K1 * S 或 D = K 2 * d
公式中的常数 K1,K2 值见下表：
边数 常数
K1
K2
三四
1.155 1.414 1.334 1.414
3） 总之，刀具的前角应与负倾角相匹配以保证切削刃的强度和抗冲击力；在
满足刀具韧度的前提下尽量选择较大前角。
4） 刀尖形状：刀尖在切削工作中，温度高、易磨损；因此增强刀尖可以提高
刀具的耐用度；另外，刀尖对已加工表面粗糙度影响最大，减小主、副偏
角可以增强刀尖强度（但会增大背向力，易引起工件变形和振动；所以需
切削，达不到所需尺寸，甚至有可能由副后刀面挤压工件使工件变形；
但加工套类（特别是薄套类）零件时，可允许刀尖略高于工件中心，但
绝对不允许低于工件中心，否则将会降低工件外形直线度，圆度等。
3） 加工时根据工件的特点调整刀体中心的角度；但如果是成型刀具，安装
时刀体不垂直，将直接影响成型面的尺寸而达不到所需精度。
3） 钨钽钴类（代号 YA）
4） 钨钛钽钴类（代号 YW）：此类刀具目前最常用
2.3 车刀的种类及用途
2.3.1 90°车刀：用于车削外圆、端面及台阶
2.3.2 45°车刀：用于车削外圆、端面及倒角
2.3.3 内孔车刀：用于车削零件内孔
2.3.4 切断或切槽刀:用于切断工件、车削沟槽
2.3.5 成型车刀：用于加工工件的成型面
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7 加工时常用的公式算法：
7.1 车圆球时球形长度计算公式： L = 1 (D + D2 - d 2 ) 2
7.2 车端面圆头时突出宽度计算： t = R − R 2 − D2 4
7.3 车凹圆弧时的宽度计算： L = 2 R 2 − h2 ；t=R-h
批量加工)
3) 安装工件，夹已经精车的外圆，精车内孔。(统一完成此步骤批量加工)
4) 车芯轴：要求与内孔配合间隙不大于 0.02mm,并在芯轴中心钻一个螺纹
底孔且攻牙；或者钻中心孔。
5) 把零件套上芯轴，并用螺丝锁紧；或者用顶尖顶中心孔；再车外圆到工
艺要求。
6) 此加工方法能有效减少刀具的装夹，尺寸的重复测量；同时减少了工件
程度的体现了车床操作员的技能水平。
2.5 刀具切削部分的组成：（如图所示）
2.5.1 前刀面：切削流过的刀面
2.5.2 后主刀面：与过度表面相对的面
2.5.3 副后刀面：与己加工表面相对的面
2.5.4 主切削刃：前刀面与主后刀面相交形成的刀刃
2.5.5 副切削刃：前刀面与副后刀面相交形成的刀刃
2.5.6 刀尖：主、副切削刃连接处的一部分切削刃，即他们的交点
能根据工艺需要正确刃磨内孔车刀（包括内螺纹车刀）掌握车削内孔的方
法，合理选择切削用量，车削速度并准确测量内孔大小。
3.2.2 技术要求（参考轴类零件技术要求）
3.2.3 套类零件加工方法：
3.2.3.1 对于单件或只切削少量材料的套类零件：应尽量在一次安装中完成
孔、外圆及端面的加工，再调头加工另一端到图纸要求尺寸。
2.6 刀具的几何角度 2.6.1 前角：前刀面与基面之间的夹角 2.6.2 后角：后到面与切削平面之间的夹角 2.6.3 主偏角：主切削刃与进给运动方向之间的夹角 2.6.4 刃倾角：主切削刃与基面之间的夹角 2.6.5 副偏角：副切削刃与进给反向的反方向之间的夹角 2.6.6 副后角：副后刀面与副切削平面之间的夹角 2.6.7 刀尖角：主、副切削刃之间的夹角 2.6.8 楔角：前、后刀面之间的夹角
3.4 电火花用螺纹（螺纹铜公）
1） 材料有钨铜、紫铜两类，钨铜硬、脆；紫铜较软，易变形。
2）铜公的外径，一般在螺纹底径尺寸的基础上再小 0.4mm 左右；因此加工铜
公的牙顶很小甚至成尖角。
3） 铜公因为直径小，且有一定长度，车削时需用固定顶尖支撑一端（但不宜
太紧，否则铜公容易折断）切削进给量不宜过大，每次进给量最好在 0.03mm
2 车刀的基本知识
2.1 车刀材料的基本要求：车削加工时，刀具要受到很大的压力、摩擦力、冲击力
和很高的切削温度；因此，刀具切削部分的材料应满足下列要求：
2.1.1 高的硬度（≥60HRC）
2.1.2 高的耐磨性
2.1.3 足够的强度和韧性
2.1.4 高的热硬性
2.1.5 良好的工艺性（便于刀具制造）