项目1车削基础知识.docx

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项目1车削基础知识

中山市中等专业学校

车工技能训练（初级）

班级：

姓名：

学号：

指导教师：

任务一理论部分（学时2课时）

车削基础知识

一、车削基本概念

1、什么叫车工

车工是在车床上利用工件的旋转运动和刀具的移动来改变毛坯形状和尺寸，将其加工成所需零件的一种切削加工方法。

其中工件的旋转为主运动，刀具的移动为进给运动（图1－1）。

图1-1车削运动车床主要用于加工回转体表面（图1－2），加工的尺寸公差等级为IT11～IT6，表面粗糙度Ra值为12．5～0．8μm。

车床种类很多，其中卧式车床应用最为广泛。

2、车削运动

车床的车削运动可分为主运动和进给运动。

主运动是零件的旋转运动，是车削形成车削速度或消耗主要动力的运动。

进给运动为车刀的直线运动，是使零件的多余材料不断被车学的运动，车削运动又分为纵向进给运动和横向进给运动，如图1-1所示。

3、工件上形成的表面

（1）已加工表面—工件上刀具切削后产生的表面。

（2）过渡表面—工件上由切削刃形成的那部分表面。

（3）待加工表面—工件上有待去除的表面。

4、普通车床的加工范围

在车床上所使用的刀具主要是车刀，还有钻头、铰刀、丝锥和滚花刀等。

车床主要用来加工各种回转表面，如：

内、外圆柱面；内、外圆锥面；端面；内、外沟槽；内、外螺纹；内、外成形表面；丝杆、钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、套丝、滚花等，如图1-3所示。

二、切削用量

切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量（切削深度），俗称切削三要素。

它们是表示主运动和进给运动最基本的物理量，是切削加工前调整机床运动的依据，并对加工质量、生产率及加工成本都有很大影响。

1.切削速度

它是指在单位时间内，工件与刀具沿主运动方向的最大线速度。

车削时的切削速度由下式计算：

式中：

—切削速度（m/s或m/min）；

—工件待加工表面的最大直径（mm）；

—工件每分钟的转数（r/min）。

由计算式可知切削速度，与工件直径和转数的乘积成正比，故不能仅凭转数高就误认为是切削速度高。

一般应根据与，并求出，然后再调整转速手柄的位置。

切削速度选用原则：

粗车时，为提高生产率，在保证取大的切削深度和进给量的情况下，一般选用中等或中等偏低的切削速度，如取50～70m/min（切钢），或40～60m/min（切铸铁）；精车时，为避免刀刃上出现积屑瘤而破坏已加工表面质量，切削速度取较高（100m/min以上）或较低（6m/min以下），但采用低速切削生产率低，只有在精车小直径的工件时采用，一般用硬质合金车刀高速精车时，切削速度100～200m/min（切钢）或60～100m/min（切铸铁）。

由于同学对车床的操作不熟练，不宜采用高速切削。

2.进给量ƒ

它是指在主运动一个循环（或单位时间）内，车刀与工件之间沿进给运动方向上的相对位移量，又称走刀量，其单位为mm/r。

即工件转一转，车刀所移动的距离。

进给量选用原则：

粗加工时可选取适当大的进给量，一般取0.15～0.4mm/r；精加工时，采用较小的进给量可使已加工表面的残留面积减少，有利于提高表面质量，一般取0.05～0.2mm/r。

3.背吃刀量（切削深度）

车削时，切削深度是指待加工表面与已加工表面之间的垂直距离，又称吃刀量，单位为mm，其计算式为：

式中：

——工件待加工表面的直径（mm）；

——工件已加工表面的直径（mm）。

切削深度选用原则：

粗加工应优先选用较大的切削深度，一般可取2～4mm；精加工时，选择较小的切削深度对提高表面质量有利，但过小又使工件上原来凸凹不平的表面可能没有完全切除掉而达不到满意的效果，一般取0.3～0.5mm（高速精车）或0.05～0.10mm（低速精车）。

三、学习卧式车床型号及结构组成

1．卧式车床的型号

卧式车床用C61×××来表示，其中C为机床分类号，表示车床类机床；61为组系代号，表示卧式。

其它表示车床的有关参数和改进号。

机床的型号的编码意义如下：

C6132

主参数代号（最大车削直径的1/10，即320mm）

机床型别代号（普通车床型）

机床组别代号（普通车床组）

机床类别代号（车床类）

2．卧式车床各部分的名称和用途

C6132普通车床的外形如图1-4所示。

图1-4C6132普通车床

1-床头箱；2-进给箱；3-变速箱；4-前床脚；5-溜板箱；6-刀架；7-尾架；8-丝杠；

9-光杠；10-床身；11-后床脚；12-中刀架；13-方刀架；14-转盘；15-小刀架；16-大刀架

1.主轴箱又称床头箱，内装主轴和变速机构。

变速是通过改变设在床头箱外面的手柄位置，可使主轴获得12种不同的转速（45～1980r/min）。

主轴是空心结构，能通过长棒料，棒料能通过主轴孔的最大直径是29mm。

主轴的右端有外螺纹，用以连接卡盘、拨盘等附件。

主轴右端的内表面是莫氏5号的锥孔，可插入锥套和顶尖，当采用顶尖并与尾架中的顶尖同时使用安装轴类工件时，其两顶尖之间的最大距离为750mm。

床头箱的另一重要作用是将运动传给进给箱，并可改变进给方向。

2.进给箱又称走刀箱，它是进给运动的变速机构。

它固定在床头箱下部的床身前侧面。

变换进给箱外面的手柄位置，可将床头箱内主轴传递下来的运动，转为进给箱输出的光杆或丝杆获得不同的转速，以改变进给量的大小或车削不同螺距的螺纹。

其纵向进给量为0.06～0.83mm/r；横向进给量为0.04～0.78mm/r；可车削17种公制螺纹（螺距为0.5～9mm）和32种英制螺纹（每英寸2～38牙）。

3.变速箱安装在车床前床脚的内腔中，并由电动机通过联轴器直接驱动变速箱中齿轮传动轴。

变速箱外设有两个长的手柄，是分别移动传动轴上的双联滑移齿轮和三联滑移齿轮，可共获6种转速，通过皮带传动至床头箱。

4.溜板箱又称拖板箱，溜板箱是进给运动的操纵机构。

它使光杠或丝杠的旋转运动，通过齿轮和齿条或丝杠和开合螺母，推动车刀作进给运动。

溜板箱上有三层滑板，当接通光杠时，可使床鞍带动中滑板、小滑板及刀架沿床身导轨作纵向移动；中滑板可带动小滑板及刀架沿床鞍上的导轨作横向移动。

故刀架可作纵向或横向直线进给运动。

当接通丝杠并闭合开合螺母时可车削螺纹。

溜板箱内设有互锁机构，使光杠、丝杠两者不能同时使用。

5.刀架它是用来装夹车刀，并可作纵向、横向及斜向运动。

刀架是多层结构，它由下列组成。

（见图1-5）

图1-5刀架

⑴床鞍它与溜板箱牢固相连，可沿床身导轨作纵向移动。

⑵中滑板它装置在床鞍顶面的横向导轨上，可作横向移动。

⑶转盘它固定在中滑板上，松开紧固螺母后，可转动转盘，使它和床身导轨成一个所需要的角度，而后再拧紧螺母，以加工圆锥面等。

⑷小滑板它装在转盘上面的燕尾槽内，可作短距离的进给移动。

⑸方刀架它固定在小滑板上，可同时装夹四把车刀。

松开锁紧手柄，即可转动方刀架，把所需要的车刀更换到工作位置上。

6.尾座它用于安装后顶尖，以支持较长工件进行加工，或安装钻头、铰刀等刀具进行孔加工。

偏移尾架可以车出长工件的锥体。

尾架的结构由下列部分组成。

（见图1-5）

⑴套筒其左端有锥孔，用以安装顶尖或锥柄刀具。

套筒在尾架体内的轴向位置可用手轮调节，并可用锁紧手柄固定。

将套筒退至极右位置时，即可卸出顶尖或刀具。

⑵尾座体它与底座相连，当松开固定螺钉，拧动螺杆可使尾架体在底板上作微量横向移动，以便使前后顶尖对准中心或偏移一定距离车削长锥面。

⑶底座它直接安装于床身导轨上，用以支承尾座体。

7.光杠与丝杠将进给箱的运动传至溜板箱。

光杠用于一般车削，丝杠用于车螺纹。

8.床身它是车床的基础件，用来连接各主要部件并保证各部件在运动时有正确的相对位置。

在床身上有供溜板箱和尾座移动用的导轨。

9操纵杆操纵杆是车床的控制机构，在操纵杆左端和拖板箱右侧各装有一个手柄，操作工人可以很方便地操纵手柄以控制车床主轴正转、反转或停车。

10操纵杆操纵杆是车床的控制机构，在操纵杆左端和拖板箱右侧各装有一个手柄，操作工人可以很方便地操纵手柄以控制车床主轴正转、反转或停车。

图1-6尾座

1顶尖2套筒锁紧手柄3顶尖套筒4丝杆5螺母6尾座锁紧手柄7手轮8尾座体9底座

任务二实操部分（学时3课时）

卧式车床的各种手柄和基本操作

1．卧式车床的调整及手柄的使用

C6132车床的调整主要是通过变换各自相应的手柄位置进行的，详见图1-7。

图1-7C6132车床的调整手柄

1、2、6—主运动变速手柄3、4—进给运动变速手柄5—刀架左右移动的换向手柄7—刀架横向手动手柄8—方刀架锁紧手柄9—小刀架移动手柄10—尾座套筒锁紧手柄11—尾座锁紧手柄12—尾座套筒移动手轮13—主轴正反转及停止手柄14—“开合螺母”开合手柄15—刀架横向自动手柄16—刀架纵向自动手柄17—刀架纵向手动手轮18—光杠、丝杠更换使用的离合器

2．卧式车床的基本操作

（1）开、停车练习（主轴正反转及停止手柄13在停止位置）

1）正确变换主轴转速。

变动变速箱和主轴箱外面的变速手柄1、2或6，可得到各种相对应的主轴转速。

当手柄拨动不顺利时，可用手稍转动卡盘即可。

2）正确变换进给量。

按所选的进给量查看进给箱上的标牌，再按标牌上进给变换手柄位置来变换手柄3和4的位置，即得到所选定的进给量。

3）熟悉掌握纵向和横向手动进给手柄的转动方向。

左手握纵向进给手动手轮17，右手握横向进给手动手柄7。

分别顺时针和逆时针旋转手轮，操纵刀架和溜板箱的移动方向。

4）熟悉掌握纵向或横向机动进给的操作。

光杠或丝杠接通手柄18位于光杠接通位置上，将纵向机动进给手柄16提起即可纵向进给，如将横向机动进给手柄15向上提起即可横向机动进给。

分别向下扳动则可停止纵、横机动进给。

5）尾座的操作。

尾座靠手动移动，其固定靠紧固螺栓螺母。

转动尾座移动套筒手轮12，可使套筒在尾架内移动，转动尾座锁紧手柄11，可将套筒固定在尾座内。

（2）低速开车练习练习前应先检查各手柄位置是否处于正确的位置，无误后进行开车练习。

1）主轴启动—电动机启动—操纵主轴转动—停止主轴转动—关闭电动机。

2）机动进给—电动机启动—操纵主轴转动—手动纵横进给—机动纵横进给—手动退回—机动横向进给—手动退回—停止主轴转动—关闭电动机

特别提示：

1）纵向和横向手柄进退方向不能摇错，尤其是快速进退刀时要千万注意，否则会发生工件报废和安全事故。

2）横向进给手动手柄每转一格时，刀具横向吃刀为0.02mm，其圆柱体直径方向切削量为0.04mm。

3、安全及注意事项

1、手动练习时，应切断电源，以免发生事故。

2、机床未完全停止严禁变换主轴转速，否则发生严重的主轴箱内齿轮打齿现象甚至发生机床事故。

开车前要检查各手柄是否处于正确位置。

3、主轴变速时一定要停车，正反车变换时不能太快。

4、机动进给练习时行程不要太大，进给箱手柄位置变换时应在低速中进行。

任务三项目考核及成绩评价（学时1课时）

考核分实操（应会）部分和理论（应知）考试部分考核，实操以现场考核和工件测量进行，理论以学生完成的作业批改为主。

考核及成绩评价表（车削基础知识）

实操成绩考核评定

序号

考评内容

权重

平分标准

得分

备注

1

主轴变速箱手柄位置的操作练习。

20

操作正确满分

2

操作杆正、反动作练习。

20

操作正确满分

3

床鞍、中、小滑板手动进退练习

20

操作正确满分

4

刀架松、紧转向练习；

10

操作正确满分

5

机动操作练习

30

操作正确满分

6

安全文明生产及劳动纪律

违章扣分

记事：

实操成绩总评

理论部分考核

1、车床由哪些主要部分组成的？

2、什么是车削时的切削速度？

如被加工的零件的直径是40mm，转速为600r/min，试求此时的切削速度为多少？

3、普通车床操作规程的第一条是怎样规定的？

4、车床能进行哪些项目的加工？

5、为了节省时间，主轴变速时可直接搬动主轴箱手柄进行变速，对不对？

为什么？

6、进给箱手柄位置变换必须在停车状态下进行，对不对？

为什么？

实操得分

理论得分

总平分

学生签名

参考材料：

材料一普通车床操作规程

　　1、学生进入车间必须穿好工作服，并扎紧袖口，女生须戴安全帽，加工硬脆工件或高速切削时，须戴眼镜。

　　2、实习学生必须熟悉车床性能，掌握操作手柄的功用，否则不得动用车床。

　　3、车床启动前要检查手柄位置是否正常，手动操作各移动部件有无碰撞或不正常现象，润滑部位要加油润滑。

　　4、工件、刀具和夹具都必须装夹牢固才能切削。

　　5、主轴变速、装夹工件、紧固螺钉、测量工作、清除切屑或离开机床等都必须停车。

　　6、装卸卡盘或装夹重工件，要有人协助，床面上必须垫木板。

　　7、工件转动中不准手摸工件，不准用棉纱擦拭工件，不得用手去清除切屑，不得用手强行刹车。

　　8、车床运转不正常、有异声或异常现象，轴承温度过高，要立即停车，报告指导师傅。

　　9、工作场地保持整洁，刀具、工具、量具要放在规定地方。

床面上禁止放任何物品。

　　10、工作结束后应擦净车床，并在导轨面上加油，关闭车床电门，拉下墙壁上的电闸。

材料二、机床附件

1.三爪卡盘

（1）

三爪卡盘是车床最常用的附件（图1-8），三爪卡盘上的三爪是同时动作的。

可以达到自动定心兼夹紧的目的。

其装夹工作方便，但定心精度不高（爪遭磨损所致），工件上同轴度要求较高的表面，应尽可能在一次装夹中车出。

传递的扭矩也不大，故三爪卡盘适于夹持圆柱形、六角形等中小工件。

当安装直径较大的工件时，可使用“反爪”。

图1-8三爪卡盘

2.工件在四爪卡盘上的安装

四爪卡盘也是车床常用的的附件（图1-9），四爪卡盘上的四个爪分别通过转动螺杆而实现单动。

根据加工的要求，利用划针盘校正校正后，安装精度比三爪卡盘高，四爪卡盘的夹紧力大，适用于夹持较大的圆柱形工件或形状不规则的工件。

图1-9四爪卡盘装夹工件的方法

3.顶尖

常用的顶尖有死顶尖和活顶尖两种，如图1-10所示。

a）死顶尖b）活顶尖

图1-10顶尖

4.中心架（或跟刀架）

当车削长度为直径20倍以上的细长轴或端面带有深孔的细长工件时，由于工件本身的刚性很差，当受切削力的作用，往往容易产生弯曲变形和振动，容易把工件车成两头细中间粗的腰鼓形。

为防止上述现象发生，需要附加辅助支承，即中心架或跟刀架。

中心架主要用于加工有台阶或需要调头车削的细长轴，以及端面和内孔（钻中孔）。

中心架固定在床身导轨上的，车削前调整其三个爪与工件轻轻接触，并加上润滑油。

图1-11用中心架车削外圆、内孔及端面