机械加工中常见的加工方法简单介绍之--车削加工(仅供参考)

一张图开篇,其余全靠编系列---车削加工。主要介绍了机械加工中常见的加工方法简单介绍之--车削加工,认识车床机械,使用方法,注意事项及刀具刃磨等。注意:所有资料来自网络,未经证实,仅供参考!

关键词:机械加工;操作规范

车床加工:
车削加工
车削加工

车床加工是机械加工的一部分,主要有两种加工形式:一种是把车刀固定,加工旋转中未成形的工件;另一种是将工件固定,通过工件的高速旋转,车刀(刀架)的横向和纵向移动进行精度加工。

车削一般分粗车和精车(包括半精车)两类。粗车力求在不降低切速的条件下,采用大的切削深度和大进给量以提高车削效率,但加工精度只能达IT11,表面粗糙度为Rα20~10微米;半精车和精车尽量采用高速而较小的进给量和切削深度,加工精度可达IT10~7,表面粗糙度为Rα10~0.16微米。在高精度车床上用精细修研的金刚石车刀高速精车有色金属件,可使加工精度达到IT7~5,表面粗糙度为Rα0.04~0.01微米,这种车削称为"镜面车削"。如果在金刚石车刀的切削刃上修研出 0.1~0.2微米的凹、凸形,则车削的表面会产生凹凸极微而排列整齐的条纹,在光的衍射作用下呈现锦缎般的光泽,可作为装饰性表面,这种车削称为"虹面车削"。

设备简述:

车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。

按工艺特点、布局形式和结构特性等的不同,车床可以分为卧式车床、落地车床、立式车床、转塔车床以及仿形车床等,其中大部分为卧式车床。

一、分类介绍展开

目前我国机床型号是按GB/T 15375-1994 《金属切削机床型号编制方法》编制的。

卧式车床用C6140来表示,其中C——机床分类号,表示车床类机床;6—表示组代号,表示落地及卧式;1-表示系代号(普通落地及卧式车床);40-表示车床的主参数,回转直径为400毫米。

卧式车床
卧式车床
卧式车床

卧式车床主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。车床的床身、床脚、油盘等采用整体铸造结构,刚性高,抗震性好,符合高速切削机床的特点。床头箱采用三支承结构,三支承均为圆锥滚子轴承,主轴调节方便,回转精度高,精度保持性好。进给箱设有公英制螺纹转换机构,螺纹种类的选择转换方便、可靠。溜板箱内设有锥形离合器安全装置,可防止自动走刀过载后的机件损坏。车机床纵向设有四工位自动进给机械碰停装置,可通过调节碰停杆上的凸轮纵向位置,设定工件加工所需长度,实现零件的纵向定尺寸加工。尾座设有变速装置,可满足钻孔、铰孔的需要。车床润滑系统设计合理可靠,车头箱、进给箱、溜板箱均采用体内飞溅润滑,并增设线泵、柱塞泵对特殊部位进行自动强制润滑。

落地车床

落地车床底座导轨采用矩形结构,跨距大、刚性好、适宜于低速重载切削。操纵站安装在前床腿位置,操作方便,外观协调。落地车床结构采用床头箱主轴垂直于托板运动的床身导轨,床头箱和横向床身连接在同一底座上,底座上为山型导轨结构,可手动调节托板的横向移动。

花盘车床
端面车床

落地车床又叫大头车床,落地车床主要用于车削直径较大的重型机械零件,如轮胎模具、大直径法兰管板、汽轮机配件、封头等,广泛应用于石油化工、重型机械、汽车制造、矿山铁路设备及航空部件的加工制造。

结构特点:无床身、尾架,没有丝杠。

立式车床
立式车床
立式车床

立式车床与普通车床的区别在于其主轴是垂直的,相当于把普通车床竖直立了起来。由于其工作台处于水平位置,适用于加工直径大而长度短的重型零件。可进行内外圆柱体、圆锥面、端平面、沟槽、倒角等加工,工件的装夹、校正等操作都比较方便。

立式车床上的垂直刀架可沿横梁导轨和刀架座导轨移动,作横向或纵向进给。刀架座可偏转一定角度作斜向进给。侧刀架可沿立柱导轨上下移动,也可沿刀架滑座左右运动,实现纵向或横向进给。

转塔车床
转塔车床
转塔车床

转塔车床指具有回转轴线与主轴轴线垂直的转塔刀架,并可顺序转位切削工件的车床。转塔刀架可以转位,过去大多呈六角形,故转塔车床旧称六角车床。

转塔刀架的轴线大多垂直于机床主轴,可沿床身导轨作纵向进给。一般大、中型转塔车床是滑鞍式的,转塔溜板直接在床身上移动。小型转塔车床常是滑板式的,在转塔溜板与床身之间还有一层滑板,转塔溜板只在滑板上作纵向移动,工作时滑板固定在床身上,只有当工件长度改变时才移动滑板的位置。机床另有前后刀架,可作纵、横向进给。

仿形车床
仿形车床
仿形车床

仿形车床是指能仿照样板或样件的形状尺寸,自动完成工件的加工循环的数控车床,适用于形状较复杂的工件的小批和成批生产,生产率比普通车床高10~15倍。有多刀架、多轴、卡盘式、立式等类型。

仿形车床适合做:花瓶、楼梯栏杆、圆球、桌椅脚、圆木柄、老虎脚、弯曲圆形、椭圆等异形木件加工制造。

二、基本操作规范展开

认真执行《金属切削机床通用操作规程》有关规定。

车削加工通用工艺守则(JB/T9168.2-1998)。

车刀的装夹:
  1. 车刀刀杆伸出刀架不宜太长,一般长度不应超出刀杆高度的1.5倍(车孔、槽等除外)。
  2. 车刀刀杆中心线应与走刀方向垂直或平行。
  3. 刀尖高度的调整:
    1. 车端面、车圆锥面、车螺纹、车成形面及切断实心工件时,刀尖一般应与工件轴线等高。
    2. 粗车外圆、精车孔、刀尖一般应比工件轴线稍高。
    3. 车细长轴、粗车孔、切断空心工件时,刀尖一般应比工件轴线稍低。
  4. 螺纹车刀刀尖角的平分线应与工件轴线垂直。
  5. 装夹车刀时,刀杆下面的垫片要少而平,压紧车刀的螺钉要旋紧。
工件的装夹:
  1. 用三爪自定心卡盘装夹工件进行粗车或精车时,若工件直径小于30㎜,其悬伸长度应不大于直径的5倍,若工件直径大于30㎜,其悬伸长度应不大于直径的3倍。
  2. 用四爪单动卡盘、花盘,角铁(弯板)等装夹不规则偏重工件时,必须加配重。
  3. 在顶尖间加工轴类工件时,车削前要调整尾座顶尖轴线与车床主轴轴线重合。
  4. 在两顶尖间加工细长轴时,应使用跟刀架或中心架。在加工过程中要注意调整顶尖的顶紧力,死顶尖和中心架应注意润滑。
  5. 使用尾座时,套筒尽量伸出短些,以减少振动。
  6. 在立车上装夹支承面小、高度高的工件时,应使用加高的卡爪,并在适当的部位加拉杆或压板压紧工件。
  7. 车削轮类、套类铸锻件时,应按不加工的表面找正,以保证加工后工件壁厚均匀。
车削加工:
  1. 车削台阶轴时,为了保证车削时的刚性,一般应先车直径较大的部分,后车直径较小的部分。
  2. 在轴得工件上切槽时,应在精车之前进行,以防止工件变形。
  3. 精车带螺纹的轴时,一般应在螺纹加工之后再精车无螺纹部分。
  4. 钻孔前,应将工件端面车平。必要时应先打中心孔。
  5. 钻深孔时,一般先钻导向孔。
  6. 车削(Φ10—Φ20)㎜的孔时,刀杆的直径应为被加工孔径0.6—0.7倍;加工直径大于Φ20㎜的孔时,一般应采用装夹刀头的刀杆。
  7. 车削多头螺纹或多头蜗杆时,调整好交换齿轮后要进行试切。
  8. 使用自动车床时,要按机床调整卡片进行刀具与工件相对位置的调整,调好后要进行试车削,首件合格后方可加工;加工过程中随时注意刀具的磨损及工件尺寸与表面粗糙度。
  9. 在立式车床上车削时,当刀架调整好后,不得随意移动横梁。
  10. 当工件的有关表面有位置公差要求时,尽量在一次装夹中完成车削。
  11. 车削圆柱齿轮齿坯时,孔与基准端面必须在一次装夹中加工。必要时应在该端面的齿轮分度圆附近车出标记线。

三、车削加工注意事项展开

基本技术要求:

车削加工在机器制造行业中是使用得最为广泛的一种,车床的数量大、人员多、加工范围广,使用的工具、卡具又很繁多、所以车削加工的安全技术问题,就显得特别重要,其重点工作如下:

  1. 切屑的伤害及防护措施。车床上加工的各种钢料零件韧性较好,车削时所产生的切屑富于塑性卷曲,边缘比较锋利。在高速切削钢件时会形成红热地、很长的切屑,极易伤人,同时经常缠绕在工件、车刀及刀架上,所以工作中应经常用铁钩及时清理或拉断,必要时应停车清除,但绝对不许用手去清除或拉断。为防止切屑伤害常采取断屑、控制切屑流向措施和加设各种防护挡板。断屑的措施是在车刀上磨出断屑槽或台阶;采用适当断屑器,采用机械卡固刀具。
  2. 工件的装卡。在车削加工的过程中,因工件装卡不当而发生损坏机床、折断或撞坏刀具以及工件掉下或飞出伤人的事故为数较多。所以,为确保车削加工的安全生产,装卡工件时必须格外注意。对大小、形状各异的零件要选用合适的卡具,不论三爪、四爪卡盘或专用卡具和主轴的联接必须稳固可靠。对工件要卡正、卡紧,大工件卡紧可用套管,保证工件高速旋转并切削受力时,不移位、不脱落和不甩出。必要时可用顶尖、中心架等增强卡固。卡紧后立即取下搬手。
  3. 安全操作。工作前要全面检查:衣袖及衣摆收紧;佩戴防护眼镜;确认机床良好后方可使用。工件及刀具的装卡保证位置正确、牢固可靠。加工过程中,更换刀具、装卸工件及测量工件时,必须停车。工件在旋转时不得用手触摸或用棉丝擦拭。要适当选择切削速度、进给量和吃力深度,不许超负荷加工。床头、刀架及床面上不得放置工件、工卡具及其他杂物。使用锉刀时要将车刀移到安全位置,右手在前,左手在后,防止衣袖卷入。机床要有专人负责使用和保养,其他人员不得动用。
车削加工注意事项:

为防止在车削加工过程中出现意外,因而应注意以下几个方面:

  1. 合理选择切削用量:对于高效率的金属切削加工来说,被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。
  2. 合理选择刀具:(1)粗车时,要选强度高、耐用度好的刀具,以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。(2)精车时,要选精度高、耐用度好的刀具,以保证加工精度的要求。(3)为减少换刀时间和方便对刀,应尽量采用机夹刀和机夹刀片。
  3. 合理选择夹具:(1)尽量选用通用夹具装夹工件,避免采用专用夹具;(2)零件定位基准重合,以减少定位误差。
  4. 确定加工路线:应尽量缩短加工路线,减少刀具空行程时间。

四、车刀刀具介绍展开

车刀的选用及切削参数:
刀具类别 工件材料 加工类别 加工直径:mm 普通车床 数控车床 备注
切削速度:m/min(v) 进给量:mm/r(f) 切削深度:mm(ap) 切削速度:m/min(v) 进给量:mm/r(f) 切削深度:mm(ap)
高速钢 45#钢 粗加工 20 30 0.4 1 30 0.4 1 Ra6.3
20 0.2 2 20 0.2 2
100 30 0.4 2 20 0.4 2
20 0.2 3 20 0.2 3
车刀刃磨
车刀刃磨

车刀的切削部分由主切削刃、副切削刃、前刀面、主后刀面和副后刀面,刀尖角组成。车刀的切削部分和柄部(即装夹部分)的结合方式主要有整体式、焊接式、机械夹固式和焊接-机械夹固式。

机械夹固式车刀可以避免硬质合金刀片在高温焊接时产生应力和裂纹,并且刀柄可多次使用。机械夹固式车刀一般是用螺钉和压板将刀片夹紧,装可转位刀片的机械夹固式车刀。刀刃用钝后可以转位继续使用,而且停车换刀时间短,因此取得了迅速发展。

手工操作车刀刃磨的步骤:

磨主后刀面,同时磨出主偏角及主后角;磨副后刀面,同时磨出副偏角及副后角;磨前面,同时磨出前角;修磨各刀面及刀尖。

车刀刃磨的基本操作方法如下:

  1. 人站立在砂轮机的侧面,以防砂轮碎裂时,碎片飞出伤人;
  2. 两手握刀的距离放开,两肘夹紧腰部,以减小磨刀时的抖动;
  3. 磨刀时,车刀要放在砂轮的水平中心,刀尖略向上翘约3°~8°,车刀接触砂轮后应作左右方向水平移动。当车刀离开砂轮时,车刀需向上抬起,以防磨好的刀刃被砂轮碰伤;
  4. 磨后刀面时,刀杆尾部向左偏过一个主偏角的角度;磨副后刀面时,刀杆尾部向右偏过一个副偏角的角度;
  5. 修磨刀尖圆弧时,通常以左手握车刀前端为支点,用右手转动车刀的尾部。

待续......

结束语展开

待续...

参考引用:
  1. 互动百科 http://www.baike.com/
  2. 百度百科 https://baike.baidu.com/
  3. 360百科 https://baike.so.com/

责任编辑:Steven