车床基础教程

 杨伟国 张 勇 机床加工—车削（基础教程和提高教程） 目录 1. 加工分类………………………………………………………………………………………3 2. 切削分类………………………………………………………………………………………4 3. 车削概述………………………………………………………………………………………5 4. 车床上的运动…………………………………………………………………………………5 5. 刀头的几何形状………………………………………………………………………………6 6. 切屑类型………………………………………………………………………………………7 7. 刀头材料………………………………………………………………………………………8 8. 刀具耐用度……………………………………………………………………………………13 9. 切削速度、转速、切削断面、形位公差、表面粗糙度……………………………………14 10. 冷却液…………………………………………………………………………………………19 11. 按DIN85的车削方法分类…………………………………………………………………21 12. 车削种类………………………………………………………………………………………22 13. 车床类型………………………………………………………………………………………23 14. 车刀形状………………………………………………………………………………………30 15. 车刀的牌号……………………………………………………………………………………32 16. 工件的夹紧……………………………………………………………………………………33 17. 刀具的夹紧和校正……………………………………………………………………………37 18. 钻中心孔、加工螺纹、退刀槽、锥度、滚花、去毛刺……………………………………40 19. 安全生产概述…………………………………………………………………………………50 20. 环境保护和合理使用能源……………………………………………………………………51 21. 练习（附答案）………………………………………………………………………………52 加工的分类 加工方法 按DIN8580，加工方法主要被分为六个部分 加工方法 分离方法 分离方法按DIN8580分成五种： 成型 变形 分离 连接 涂层 改变材料性能 分离方法 分割 切削 腐蚀 拆卸 清洗 切削加工方法 机床切削加工方法在DIN85中是按如下分类的 切削加工方法 用几何形状不规则的刀刃切削 用几何形状规则的刀刃切削 磨削 钻削 铰削 车削 铣削 车削方法 按照DIN 85的车削方法分类 按加工位置分类 按形成的加工面分类 按走刀方向分类 车外圆 车内孔 纵向车削 径向车削 车圆 车平面 车螺纹 非圆车削 成型车削 仿形车削 概述 车削是通过圆周切削运动来实现切削加工的在此主要加工的是对称迴转体工件（轴，套，螺栓等） 车削所使用的刀具——车刀，它具有一定几何形状的刀头。 在车床上的运动 切削运动 工件的旋转运动称切削运动，工件每分钟旋转的数称为转速，用n表示。 它的单位为(转/分钟（min1） 走刀运动 车刀通过走刀运动车削工件 ，走刀运动和切削运动的共同作用产生持续不断的切削加工。走刀量（f）的单位为mm/转 进给运动（切削深度） 通过进给运动可以使车刀进入到所要求的切削深度。切削深度（a p）的单位为mm 刀头几何形状 刀楔 所有切削刀具的刀头都是楔形的. 刀楔是由刀具的前面和后面形成的. 铁屑流出的面把它称为前面. 对着切屑平面的面称为后面. 主切削刃是前面和后面形成的边. 刀头上的角度按照DIN6581标出. 楔角  它是刀具的前角和后角的夹角,当被切削材料的强度较高时,选择较大的楔角.当切削材料较软时,楔角相应也小些.。 后角  它是工件的切削平面与刀具的后面形成的角，在金属切削加工中，比较合适的后角为6°~8° 前角  它对切屑的形成有很大影响，它是切削平面的水平面与前面的夹角 在车刀上，前角，楔角和后角之和为90° 切屑类型 在材料分离方法的所有切削加工中，都是通过刀楔切入材料，从而使铁屑从工件上分离。这种铁屑的形状可能有很大的区别。铁屑的种类可分为下列几类： 脆裂切屑 因为这种铁屑是从材料上断裂分离的，所以形状不规则以及较短的铁屑。这种铁屑出现在粗加工中。例如用较大的切削深度、较小的切削速度和较大的走刀量加工时 带状切屑 这种铁屑较长并经常绕在一起。它的形成由于被加工的材料较软，另一种原因是切削速度较高并且车刀前角也较大。带状切屑会妨碍加工过程，因为它不容易被清除。它提高事故可能性，也可能拉伤工件已加工的表面 挤裂切屑 这种铁屑不规则并经常绕在一起，它的形成是由于被加工材料有韧性。中等切削速度以及较小至中等的前角，工件的表面质量达不到带状铁屑车削表面 注意 原则上形成较短的铁屑，它有下列优点： ►较少发生事故 ►较高的加工表面质量 ►排屑较好 带状铁屑变为短铁屑可通过： ►车刀上的排屑槽 ►含硫材料（易切削钢） 刀头材料 刀头材料必须硬而且有韧性,如今的加工越来越多地集中到数控机床加工上.主要使用的刀头材料为硬质合金和陶瓷材料,在单件加工中主要用高速纲作为刀头材料去加工 刀头材料要达到下列要求: ►较高的红硬性 ►较高的抗压强度和抗弯强度 ►刀头材料粒子具有较小的氧化,结合和扩散的倾向 ►较好的导热性 ►较高的耐温度交变性能 刀头材料选择的参考植 刀头材料 高速钢 硬质合金 性能 韧硬,刀头温度可至600° 硬,对撞击敏感, 刀头温度可至900° 极硬,很耐磨损,对撞击很敏感,刀头材料可至1200° 切削速度 (m/mim) 20─200 60─500 陶瓷 100─1600 注意: 由于没有一种刀头材料表明它的多种性能都是好的,所以必须根据应用场合选择最佳的刀头材料 高速钢 高速钢是一种高合金钢,它具有较高的韧性.对交变的负载反映不灵敏,它的工作温度可至600°C 为了达到较高的切削速度和较高的耐用度.常用钛给高速钢镀层,镀层后的刀具极硬,它的金黄色镀层为2um～4um 硬质合金 在切削加工时, 硬质合金可以把它分为切削类和应用类. 在硬质合金的切削类中按照材料类把硬质合金确定为P.M和K.并用颜色作为区分(P=蓝色 M=黄色) 硬质合金 切削类 缩写标记 P01 耐磨性增加 韧性增加 刀头 参考值 应用类 材料 钢，铸钢 工作方法及切削条件 用较高的切削速度和较小的横向进给量进行精车和精钻孔 切削参数 P10 P20 P30 PP40 钢，带缩孔铸钢 钢，铸钢 用很小的切削速度和较大的进给量进行车削 在不利的切削条件下加工，尽可能用大的前角 走刀量增加 走刀量 走刀量 钢，铸钢，可锻铸铁 车削，仿形车，铣削，用中等切削速度和中 等进给量，用较小走刀量切削 切削速度增加 钢，铸钢，可锻铸铁 车削，铣削，加工螺纹。在较小至中等的进 给量时用较高的切削速度 M10 韧性 耐磨性 钢，铸钢，铸铁， 用中等至较高的切削速度和较小的至中等的锰钢 进给量车削 车削和铣削，用中等切削速度和中等进给量 用中等切削速度和中等至较大进给量来车/铣/刨 切削速度 M20 M30 M40 钢，铸钢，铸铁 奥氏体钢 钢，铸铁， 耐高温合金钢 易切削钢，有色金属 车削，切槽，特别用于切削 轻金属 硬铸铁，Al-Si-合金 车削，铣削，刨削 热固塑料 GG HB≥220，淬火钢 车削，车内孔，铣削，钻，拉削， 石头，陶瓷 刮削 切削速度 K01 K10 耐磨性 K20 K30 K40 韧性 GG HB≤220， 有色金属 钢，铸铁， 较低硬度 有色金属，木材 车，铣，刨，车内孔， 但需要刀头材料有较好的韧性 车，铣，刨，插，铣槽， 可用较大前角 较大的前角加工 应用分类又可分解为被加工材料，工作方法 和切削条件 P(兰色)适用于长切屑的材料,例如钢,可锻铸铁… M(黄色)适用于长切屑和短切屑的材料，例 如 ：钢、铸铁 K(红色)适用于短切屑的材料，例如：灰口 铸铁硬冷铸铁、有色金属… 当切削类标记数较大时,耐磨性减小而韧性 增大,以及切削速度减小而走刀量增大 示例:铸铁的车削件用中等切削速度和中等的进刀量车削 为了正确选择车刀，查找应用类下的材料，工作方法和切削条件，在此你找到和预先要求相符的,也即你查的相应的车刀,按照条件你的车刀的缩写符号为M20 陶瓷刀头 陶瓷刀头比硬质合金刀头有更高的硬度和耐磨性。它本身的工作温度可达到1200º ，所 以它可以用较高的切削速度工作，和这个优点相反，陶瓷材料较脆，对经常变换的切削负载反映敏感。陶瓷刀头材料一般可以把他们分为氧化陶瓷，混合陶瓷和氮化陶瓷 氧化陶瓷有纯的氧化铝组成，它特别适用于铁材料 ►混和陶瓷由氧化铝和硬金属，如氮化钛共同组成，混合陶瓷特别适合淬硬的钢铁材料以及对灰口铸铁的精加工 ►氮化陶瓷由氮化硅组成，这种材料的优点是在较大的走刀量时有很好的抗折韧性和温度特变的耐抗性。氮化陶瓷在加工钢是相对耐磨性较低所以优先适用于加工灰口铸铁 不重磨刀片按照下列标准来区分： 1) 不重磨刀片的基本形状 2) 不重磨刀片上的后角为一般后角 3) 公差等级 4) 刀片前面的构造和夹紧特征 5) 刀片尺寸 6) 刀片厚度 7) 刀尖构造 8) 刀头 9) 切削方向 10) 切削材料 从经济的角度考虑，不重磨刀片同刀体的连接可通过螺钉或夹爪。 刀片DIN4987- C P M R 12 07 08 F N- P10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 2 3 公差等级 4 刀片前面的结构和夹紧特性 A F G M N 5 刀片尺寸 刀片长度γ的单位为毫米,无小数点;当只有个位数时则在前加0;当刀片不等边时则标出长边的尺寸;圆形刀片则标出直径d 6 刀片厚度 刀片厚度S的单位为毫米，无小数点，当只有个位数时则在前面加0 7 刀尖结构 刀尖圆弧的确定可以通过把E 标记数乘以因数0.1来得到。个位数的前面加0，锋利刀尖用F 00作标记。在标记以字母表示时标出： 1. 主切削刃的主偏角κ S 2. 刀尖倒角上的后角αn 8 刀头 9 切削方向 10 切削材料 切削分类和应用分类见第9页表 不重磨刀不重磨刀片在非装片的形状 夹状态的后角αn A A 3º C D L K R S B C D E F G 5º 7º 15º 20º 25º 30º 公差等级分为A,C,E,G,H,J,K,M,U刀片厚度S，检测尺寸d和m的偏差已标出；其最高质量等级为A 允许偏差 R 右向 切削 d m ±0.05 s A C E G H J 0.013 ±0.025 ±0.025 ±±0.025 ±0.05 ±0.13 L 左向 切削 ±0.013 ±0.013 ±0.025 ±0.05 T N 0º K ±0.05 ±0.015 ±0.013 R T X 其余见图纸 N 右和左切削 V W P O 11º 特殊标出 M U ±0.05 ±0.08 ±0.20 ±0.13 ±0.08 ±0.13 ±0.013 ±0.25 ±0.38

耐用度 耐用度(T)的概念是刀具的工作使用时间。例如：车刀→新的车刀或者新刃磨好的车刀使用到下一次刃磨的时间 通过切削过程刀头受到机械和热的负载，因此改变了原先的性能，使其变钝 刀具的耐用度降低则提高了加工成本 影响耐用度的有： ►切削条件（切削速度、刀头形状、切削断面） ►刀具（刀头材料、切削部分） ►工件（材料、工件形状） ►冷却液 达到改善耐用度可以通过： ►较小切削速度 ►较小的切削断面 ►较大得楔角 ►合适的冷却液 从第一图表上可以看出，硬质合金材料的刀头和高速钢材料的刀头相比较，在耐用度和切削速度上都有优势 在第二图表上，当耐用度相同时，陶瓷材料

刀头的切削速度约为高速钢材料刀头的切削速度的三倍

Vc = 125.6 m min 切削速度、转速、切削断面、形位公差、表面粗糙度 切削速度、转速 切削速度取决于： ►刀具的材料 ►车削件的材料 ►车削件的直径 ►切削断面 车削件表面粗糙度 同工作任务相应的切削速度必须从手册上查得 读图示列: 已知: d = 10mm Vc = 125m/min 求： n 读图： n = 250min-1 切削速度得计算示列： 已知： n = 250min-1 d = 160mm 求：Vc Vc = d·π·n = 160mm·3.14·250min = 0.6m·3.14·250min1 min-1从切削速度计算公式中可以算出所要求的工作主轴的转速 Vc = d×π×n m min n = min-1 Vc = 切削速度，单位为每分钟/米（m/min） d = 工件直径，单位为米（m） n = 转速单位为 转/分钟（min-1） 备注： 在其他技术标准中，例如：车削工件直径（mm），转速（转/秒）必须都要作相应的换算

切削断面的尺寸来自于进给运动（切削厚度ap）和车刀的走刀量（f） As = ap·f mm2 As = 切削断面 单位为mm2 Ap = 切削厚度 单位为mm f = 走刀量 单位为mm/转 相同的切削断面可以用不同的切削厚度和走

刀量来控制，相应的选择区别有： ►同切削速度（Vc）相应的走刀量（f）从手册上查得 ►在精加工时切削厚度小于粗加工的切削厚度，这样可以改善工件的表面粗糙度 备注： 最大切削断面是由车床驱动力所的

形位公差 当工件需要特殊的： ►加工 ►功能 ►互换性 形位公差在工程图纸上标出 车削件的质量标出是通过： ►形状精度 ►位置精度 ►尺寸精度 ►表面粗糙度 形状精度 保持形状公差，例如直线度（见图）销钉的轴线长度内具有直线度公差为Ø0.01mm 位置精度 保持值参考元素的位置，列如圆跳动对于AB轴的圆跳动不允许超过0.1mm

尺寸精度 保持尺寸公差 ，例如长度测量 该长度尺寸的公差不允许超过±0.1mm 表面质量 保持预先规定的表面质量，在切削加工时形成的表面显示其最大平均粗糙度 Ra = 6.3um 其最小的平均值 Ra = 1.6um 车削的表面显示平均的技术平均值为： Rz = 6.3um 车削件的表面粗糙度取决于： ►切削速度 ►车刀的走刀量 ►刀尖角的大小 ►刀尖圆弧

►冷却液的成分和性能 注意： 表面质量需要发生费用！ 所以为了适合经济性的原则，不是表面质量越高越好，而是只要满足需要即可 要确定表面质量必须要决定加工表面的粗糙度，它是通过下列方法确定 ► 简易检查方法 （触摸、比较样板） ► 测量方法 （表面粗糙度测量仪） 测得的值： ►Rt = 粗糙度 粗糙度（Rt）是被测量表面最高峰顶和最低谷之间的距离 因为Rt只反应出表面峰谷的最大偏差，所以不能反应出表面真正的质量,粗糙高度用微米标出 ►RZ = 平均粗糙度 把被测长度等分成5段测量段，在每个等分

测量段中测得最高峰顶和最低谷地之间距离，这个距离用带序号的Z表示，这5个相连的等分段的粗糙度的平均值即为平均粗糙度值。用于计算平均粗糙高度为： ► RZ = 平均粗糙高度用微米标出 ► Ra＝平均粗糙度 平均粗糙度（Ra）是所有表面粗糙度轮廓相对于中心线的偏差的平均值，它用微米标出 在工程制图上，表面粗糙度通常规定用Ra或者Rz表示 1 （Z1+Z2+Z3+Z4+Z5） 5 冷却液 在切削加工时在切削位置由于切屑变形和摩擦产生热，刀具的负载越大，摩擦产生的热量也越大 通过使用冷却也可以获得： ►提高刀具的寿命 ►改善工件的表面质量 ►降低工件表面温度

在选择冷却剂时除了要考虑它的冷却性和润滑性能外，还要注意下列准则： ►排放物符合环保要求 ►尽量小的过敏反应 ►化学成分为中性状态（中性的化学成分） ►不影响身体健康

注意： 使用冷却液时一定要注意生产厂家的介绍及推荐 冷却液必须要防止污染，尽量避免皮肤和冷却液接触。 在对冷却液监控时特别要检查： ►用乳化剂检恻仪见混合比例 ►用测试片检测PH值 ►用测试片检测亚盐的含量

按DIN 51385 的冷却液 冷却液的概述及适用范围 冷却液的类型 字母标记 L1 冷却溶液 L2 作用方式 解释 无机物的溶液，例如苏打或亚钠溶入水中。主要适用于磨削 主要用有机材料，大部分用合成材料溶入水中的溶液或乳化液，它的使用范围和冷却乳化液一样，较少刺鼻气味 用2％至20％乳化剂溶入水中成为乳化液，作为钻孔用乳化液 一般使用于冷却要求高而润滑要求低，例如用于切削速度较高的切削加工 切削油（带添加剂），例如植物或动物油脂或者合成油脂，用于改善在金属表面的附着力，具有较好的润滑和防锈作用，但是不适用于较高的切削温度 带柔和反应的EP添加剂的切削油，它较SI能承受较高温度和较高的压力 带极性和柔合反应的添加剂的切削油 带活性EP添加剂的切削油，能耐高温和高压，但是有可能侵蚀金属表面 带极性和活性EP添加剂的切削油 冷却乳化液 (油溶入水中) E 2 % E 20 % S1 不溶水的冷 却润滑材料 S2 S3 S4 S5 冷却润滑材料的使用标准 加工 方法 粗车 精车 一般易 切削钢 E2-5% L2 E2-5% S3 E2-5% S2,S3 E20% S3 不易 切削钢 E10% S4,S5 E10% S4,S5 E10% S4,S5 S3 S4,S5 S5 铸铁 可锻铸铁 干加工 干加工 E2-5% 干加工S1,S2,S3 干加工 S1 S3 E5-10% 铜 铜合金 干加工 L2,S1 干加工 L2,S2,S3 干加工 E5-10% 干加工 S1,S2,S3 S3 铝 铝合金 E2-5% L1,S1,S3 干加工 S1,S2,S3 E2-5% S1,S2,S3 S1,S2,S3 S3 镁合金 干加工 S1,S2 干加工 S1,S2,S3 干加工 S1,S2,S3 S1,S2,S3 S3 干加工 车削 钻削 铰削 攻螺纹 润滑作用提高 冷却作用提高 车削 按照NIN 85 的车削方法 按照NIN 85 的车削方法分类 按加工位置分类 按形成的加工面分类 按走刀方向分类 车外圆 车内孔 纵向车削 径向车削 车圆 车平面 车螺纹 非圆车削 成型车削 仿形车削 车削种类 每种车削方法基本上都存在外圆和内孔车削 车床类型 多种多样的车削件要求由不同类型的车床，它们分别有： ►万能车床 ►端面车床 ►立式车床 ►仿形车床 ►六角车床 ►数控车床 最常见的类型是丝杠－光杠车床.它也是一种万能车床或者叫两顶尖车床,用它可以进行下述的车削工作： ►车削端面 ►纵向车外圆 ►径向车外圆 ►两顶尖之间的车削 ►加工孔 ►加工螺纹 ►工件的割断 ►成型车削 端面车床 端面车床适用于加工直径大且长度短的工件 立式车床 立式车床用于加工很重的工件，这种工件由于很重，所以在其它车床上不能被夹紧。在立式车床上的主轴是垂直安置的，它可以加工直径达比较大的工件 仿形车床 在仿形车床的仿形架上安置一个工件样件或者一个模板，样件或者模板的形状通过一个专门的装置传递到工件上，由于工件的形状是从样件上仿出的，所以称之为仿形车床 六角车床 六角车床一般应用于成批生产，在六角刀架上按使用顺序安装车刀，车刀的转动可用手动或者自动转位 数控车床 数字控制的车床特别适用于又快又准确地加工工件。在这种控制中，所有加工步骤都输入到孔带上，加工参数也通过数字的形式储存在孔带上，所以称之为数字控制。 在计算机数控机床上，其功能通过微处理机的语句被显著地提高了,它的编程，或称控制程序的输入通过使用新技术被简化了，并且速度更快了，数控机床对于大批量生产或者小批量生产，都是一种理想的工具机床。它特别适用于加工复杂的和精确的车削件

车床结构 以万能车床为例，其基本结构为： ►床身 ►机架 ►主轴箱 ►进给箱 ►刀架 ►丝杠 ►光杠 ►操纵杆 ►溜板箱 ►尾架 从示图上可以清楚的看出，较为详细的说明见后面。 机架 机架的形状由机床的结构类型决定，一般情况下为铸件或者由钢件焊接而成 床身 床身是固定在机架上的，它必须有刚性并且无振动，这样才不会使加工精度受到影响。床身用于安置刀具溜板，车头和尾架。两条导轨形成了床身的上部终端，它们保证了溜板导轨的精确度，导轨必须加以很好保护 车头 工作能通过车头传递到工件，车头的主要部件是主轴 走刀传动装置 在车削外圆和端面时，走刀传动装置可以自动走刀，它可以有级调速 驱动力是通过主轴导出并传递到丝杠或者光杠上 刀具溜板 刀具溜板由下列组成： ►纵向溜板 纵向溜板（大拖板） 是在床身导轨上移动的，它可以通过丝杠、光杠或者手轮来驱动。 在车削端面时，纵向溜板应该固定 ►横向溜板（中拖板） 横向溜板是通过螺杆驱动的，横向溜板的运动可以通过手动或者通过光杠来进行。它的行程可以在手轮的刻度盘上读出 ►上溜板 上溜板（小拖板）是可调的，它用于安置刀架，它的纵向运动和斜线运动用手轮来 实现，运动的距离在手轮刻度盘上可以读出，斜角位置可以通过安装的转盘来达到 丝杠和光杠 光杆是带有纵向槽的轴，或者为六方柱。在车端面和外圆时传递运动能，把走刀箱的迴转运动传递给溜板箱 操纵杆 操纵杆的作用是接通或者断开主轴，以及操纵主轴的正转和反转 溜板箱 把走刀结构的迴转运动变为刀具溜板的纵向直线运动和横向直线运动，走刀运动通过开合蜗杆接通或者断开，只有当车削螺纹时，大拖板的运动才通过丝杆传动。丝杠为精度很高的梯形螺纹，从而保证精确的行程控制，梯形螺纹还比较容易啮合开合螺母，使刀具溜板按照主轴旋转方向前进或者后退 尾架 尾架可在床身上移动及固定，用它对工件的支撑及装夹刀具，通过带手轮的螺杆可使尾架套筒运动 尾架还可以平行于主轴移动，用于车削锥体 车刀 车削件要求的不同形状在加工中必须要使用不同的刀具 车刀的基本形状 车刀的基本形状是通过刀头至刀杆的空间位置来确定。原则上有： ►正偏刀 ►弯头偏刀 ►凸头偏刀 右向和左向车刀 车刀的另一种区别标志是看主切削刃的布置 ►左向车刀 要求车刀的走刀运动是从左向右，则必须使用左向车刀 从工件出发看，主切削刃位于车刀的左面 ►右向车刀 用右向车刀要求走刀运动从右向左。面向车刀头时，主切削刃位于车刀的右面 车刀的形状 车刀的形状由车削方法决定 车刀的形状在德国工业标准中已标准化 车外圆 车端面 车外圆和端面 切槽 内孔倾角车刀 内孔车削 螺纹车削 成型车削 车刀的牌号 车刀的牌号用下例来说明： 车刀 DIN 4972－R 2020－P10 1 2 3 4 5 1 德国工业标准号机名称 2 右向车刀 3 刀杆高20mm 4 刀杆宽20mm 5 硬质合金型号为P10（在刀杆尾部的颜色标记为兰色） 工件的夹紧 用于夹紧工件在大部份情况下使用三爪或者四爪卡盘 这种卡盘在夹紧时自动定心，因为卡爪同时作均匀的运动 在许多卡盘上附加安置有标记销，它显示出夹紧后卡爪的正确位置，以及还有防止事故的作用 三爪卡盘用于夹紧： ►圆柱体 ►3边形体 ►6方柱 ►12方柱等工件 四爪卡盘用于夹紧： ►圆柱形 ►4方形 ►8方形 ►12方形 花盘用于夹紧直径大的工件或形状不对称的工件。花盘有4个可单独调整的卡爪，卡爪可转180º，所以它既可作内卡爪，也可作外卡爪使用 为了防止不对称工件安装后不平衡，在花盘上还可安置配重块 带滚动或者滑动卡爪的支持架用于支撑长，细的车削件 它可分为固定式和随动式支持架 固定式的称为中心架，它固定在床身导轨上，它主要用于在平面上加工。例如：车端面、钻孔、扩孔等 随动式的称为跟刀架，它固定在刀具溜板上，用于在切削过程中对工件的支撑 弹簧夹头经常适用于大量生产时，它的形状和它的直径与工件的尺寸相匹配，它的加工很精确。所以它只允许夹紧光滑的工件，（列如：冷拉圆钢或者预车过的工件） 为了安装弹簧夹头附件必须把卡盘卸下，再安装上弹簧夹头快速夹紧装置 在卡盘和活动顶尖之间的夹紧 活动顶尖施加给工件的力是轴向的，所以最好在夹紧一端车出一个比直径小2mm的台阶，这个台阶可以防止工件被顶进卡盘 在两顶尖之间夹紧 在加工长轴工件时，为了达到较好的圆跳动，需在两顶尖之间夹紧。中心孔可以保证工件多次夹紧的圆跳动 拨盘安装在主轴上卡盘的位置，旋转运动和切削力由拨盘和鸡心夹头从主轴传递到工件上 考虑到安全生产，不允许使用陈旧的和敞开式的拨盘 端面拨盘 端面拨盘可以在没有夹紧装置的情况下对工件进行加工 此时它的扭矩是通过拨盘同步销传递的 拨盘同步销可能会损坏工件的端面 刀具的夹紧和校正 在常规车床（万能车床）上为了夹紧刀具都装有下述刀架： ►简单刀架 简单刀架只能夹紧一把刀，要更换刀时很费时间，因为必须每次校正车刀 ►可转位刀架 此种刀架可以同时安装四把车刀，用于校正刀具的时间可以减少，因为常用的车刀不用经常换，各把车刀可以在需要时转换到工作位置 ►快换刀架 快换刀架基本上有两个部件组成，一个是可卸下的刀架，另一个是固定的快速夹紧装置，校正好的车刀安装在刀架中，当需要时即可使用，对于常用的车刀必须要有相应数量的刀架 车刀的校正 在车床上卡盘和尾架的高度一般情况下是不能够调整的，在初次车削前，车刀的刀头必须调整到顶尖的中心高度，这个过程称为车刀的校正 只有当车刀刀尖准确校正至工件中 心，才能形成最佳切削状态，因为此时车刀的后角和前角相对与工件保持正确的状态 ►如果车刀低于工件中心，后角增大而前角减小，车出的表面不平整 ►而当车刀高于工件中心，后角减小而前角增大，车刀压在工件上 注意： 如果车刀刀尖没有校正至工件中心，那么会给切削过程产生负面影响 在尾架上夹紧锥柄及直柄的刀具 尾架除了作为长车削件的支撑外还可用来安装刀具，在工作过程中这些刀具主要用于： ►钻中心孔 ►钻孔 ►扩孔 ►铰孔 它们的走刀是通过尾架的手轮来实现 带锥柄的刀具 尾架套筒基本上都带有锥形孔，用于夹紧刀具。在使用带锥柄的刀具时，按照锥柄的尺寸使用变径锥套与尾架套筒锥度相配 带直柄的刀具 在夹紧直柄刀具时要使用钻夹头，钻夹头的锥柄可以安装在尾架套筒中 钻中心孔、加工螺纹、退刀槽、车锥度、滚花、去毛刺。 在车床上可以进行许多加工，例如： ►钻中心孔 ►车削螺纹 ►车削锥度 ►滚花 钻中心孔 在加工位置要求较高的工件时必须要对工件附加定位，在大部分情况下，这种定位是通过安装在尾架套筒中的活络顶尖来实现 用于容纳顶尖和作为钻头的导向，需在工件的端面上钻中心孔 用于钻中心孔的中心钻夹紧在钻夹头中，而钻夹头安装在尾架套筒中，在钻中心孔时，通过车床主轴传递给工件的旋转运动为切削运动，而走刀运动通过尾架套筒的手轮来实现 生产出的中心钻有四种类型，即A、B、C和R 中心钻的类型已在DIN332中被标准化了 通常使用的是A型，中心钻的锥角为60º 它的尺寸由标出的直径d1和d2决定 在技术图纸上的中心孔是按照DIN3320第10节的规定标出的，它所标出的符号使人知道该中心孔： ►必须保持在工件上（图1） ►允许保留在工件上（图2） ►不允许保留在工件上（图3） 备注： 工件的直径越大，中心孔的直径和深度也越大，中心孔的深度可以在手册上查得 螺纹加工 加工方法的选择取决于： ►螺纹种类 ►质量要求 ►数量 螺纹可在车床上用机动方法或者手动方法加工。 手动加工 刀具（校板、丝攻）用于操作，方向上的稳定性可用顶尖或者尾架套筒作支撑。 机动加工 用成形车刀车削螺纹，在此要注意，车刀必须垂直车床主轴夹紧。螺纹车刀的走刀为：工件每旋转一转车刀即运动相应的螺距。 通过开合螺母接通丝杠，则主轴的旋转运动和丝杠则固定啮合，从而保证在车螺纹时不乱丝。 举例： 用于外螺纹M10的螺纹退刀槽，标记为DIN76-A dg = 按手册上的退刀槽直径 dg = d – 2.3 dg = 10mm-2.3mm = 7.7mm g2 = 查手册，最大退刀槽宽度尺寸 g2 = 3.5× g2 = 3.5×1.5mm = 5.2mm r = 查手册，退刀槽圆弧 r = 0.8 mm 当在图纸上没有其他标准时，一般为按DIN标准的A型。但其g2为3.5 × 在ISO4765-1983中的3。 当由于技术原因需要较短的退刀槽时，即标有B型退刀槽。这种退刀槽用于在特殊刀具加工螺纹时，它没有包括在ISO4755-1983中。 退刀槽 退刀槽有两个基本作用： ► 确定配合面的位置 ► 用于刀具的退刀 在加工螺纹时，退刀槽要比通常的要宽，加工外螺纹时，退刀槽的直径要比螺纹底径小。 退刀槽的结构可在DIN76第1节查得，g1为最小退刀槽宽度尺寸，g2为最大退刀槽宽度尺寸。 外螺纹 外螺纹退刀槽的类型可分为A型（普通）和B型（短型） 内螺纹 内螺纹退刀槽的类型可分为C型（普通）和D型（短型）。 当在图纸上没有标注时，都为DIN标准中的C型，D型只适用于，由于技术原因需要较短的退刀槽时。  以代替 螺距（P）0.20.250.30.350.40.450.50.60.70.750.811.251.51.7522.533.544.555.56公称直径（P）-1；1.21.41.6；1.7；1.82；2.32.2；2.5；2.633.544.556；78101214；1618；20；2224；2730；3336；3942；4548；5256；60；68g1dgh13d - 0.3d - 0.4d - 0.5d - 0.6d - 0.7d - 0.7d - 0.8d - 1d - 1.1d - 1.2d - 1.3d - 1.6d - 2d - 2.3d - 2.6d - 3d - 3.6d - 4.4d - 5d - 5.7d - 6.4d - 7d - 7.7d - 8.3-g2B0.250.250.30.40.50.50.50.60.80.90.91.11.51.82.12.53.23.74.755.56.57.58-螺纹退刀槽B0.50.60.750.911.11.251.51.751.922.53.23.84.356.37.59101112.514152.5Pg1A0.811.21.41.61.822.42.833.24567810121416182022244Pg2BA1.21.41.61.92.22.42.73.33.844.25.26.77..110.31315.217.72023262830-r=B0.911.251.4161.722.42.752.933.74.95.66.47.39.310.712.7141618.52021-0.10.120.160.20.20.20.20.40.40.40.40.60.60.8111.21.61.6222.53.23.20.5PA0.450.550.60.70.811.11.21.51.61.72.12.73.23.94.55.66.77.7910.511.512.514-A0.70.91.051.21.41.61.752.12.452.62.83.54.45.26.178.710.512141617.519213.5Pdgh13d + 0.1d + 0.1d + 0.1d + 0.2d + 0.2d + 0.2d + 0.3d + 0.3d + 0.3d + 0.3d + 0.3d + 0.5d + 0.5d + 0.5d + 0.5d + 0.5d + 0.5d + 0.5d + 0.5d + 0.5d + 0.5d + 0.5d + 0.5d + 0.5-RegelkurzRegelkurzRegelkurzRegelkurz0.50.60.750.911.11.251.51.751.922.53.23.84.356.37.59101112.514152.5P A 型为普通 B型为短型 也即在该锥度上每7.5mm长直径缩小1mm 车削锥度 直径均匀缩小的旋转体称为锥体 在锥体上的标注有： ► D ＝ 锥体大头直径 ► d = 锥体小头直径 ► L ＝ 锥体长度 调整角举例： D＝160mm d = 120mm L = 300mm tanDd = 2L2160mm120mm= 2300mm► = 锥角  ＝ 斜角（调整角） 2► C = 锥体缩小 ►► 1 : X ＝ 锥体缩小比例 ► VRmax ＝ 最大尾架调整值 ► 1W ＝ 工件长度 经常在锥体上只标出两个直径D和d以及锥度长度，调整角 tan得出：  则必须通过计算2= 0.0666=3.81º tan的值转换成可借助计算器或者查手22册来实现。 锥度缩小举例： D＝160mm d = 120mm L = 300mm 求：C（锥度缩小） Dd L160mm120mm = 300mmtanDd ＝ 2L2tanC ＝ 22C ＝ Dd  1 :  LC = = 0.1333 对此，锥度缩小比1 ：X为1 ：7.5  在车床上加工锥度可用在下列工艺： 通过调整小拖板车削锥度 把小拖板转动2角可以加工较短的锥体，锥度的长短被上拖板轴向移动距离它的走刀用手进行 借助导向板车削锥度 借助导向板可以车削较长的锥度，调整角可达20º，走刀可通过光杠来实现 通过调整尾架车削锥度 通过调整尾架使工件移动一个距离（S），锥度的大小取决于尾架的调整距离。用这种方法可以车削细、长的锥度，为了工件稳固的定位，需要用一个特殊的中心孔（R型），走刀通过光杠来实现 内锥和外锥的检验 圆锥度可应用于各种场合，它还能用作于形状连接。所以他的锥面有重要意义，包括他的表面质量、尺寸精度和形状精度 尺寸精度和形状精度用特殊的检具来检验，这种检具的尺寸有相应的标准。（莫氏1#—莫氏4#和DIN标准） ►锥度塞规 锥度塞规用于检验内锥 ►锥度套规 锥度套规用于检验外锥 在锥度塞规和锥度套规上有两条环形线表示圆锥尺寸的公差范围 也即工件内锥的大头直径位于刻线之间，工件外锥的小头直径位于刻线之间 用锥度塞规或者锥度套规检验工件前，先要在塞规或工件锥面的轴线方向，均匀涂上一层很薄的显示剂，然后在检验时将量规插入后旋转 滚花 通过滚花应该在圆柱形零件上获得便于手握的表面，滚花属于无切屑加工 用于滚花的滚花刀安装在刀架上，压向旋转的工件，在工件表面压出所要求的纹路，此时工件的直径将比原始的直径要碾大 滚花刀已在DIN82中已被标准化，它们的区别： ► 轴向平行纹路的滚花刀（RAA） 滚花前的直径d2 d2 = d1 – 0.5×t ► 直网纹滚花刀 齿尖高的直网纹滚花刀（RKE） 滚花前的直径d2 d2 = d1 – 0.67×t 齿尖低的直网纹滚花刀（RKV） 滚花前的直径d2 d2 = d1 – 0.33×t ► 斜网纹滚花刀 齿尖高的斜网纹滚花刀（RGE） 滚花前的直径d2 d2 = d1 – 0.67×t 齿尖低的斜网纹滚花刀（RGV） 滚花前的直径d2 d2 = d1 – 0.33×t 滚花刀在图纸上的标注 例如： DIN 82－R AA 0.5 滚花刀 基本形状 方向及形状 花纹距离 说明： 在滚花时工件的圆周速度应为25mm／min，它的走刀在一般情况下通过丝杆来实现。它的进刀用手进，它的进刀深度取决于待加工的材料。滚花用一次走刀完成，所以它的进刀为一次性，以网纹清晰压出为标准。在金属材料上滚花时必须要充分的冷却液 去毛刺 出于安全生产的原因，在测量和检验前必须要对车削件进行去毛刺 在夹紧的车削件上去毛刺，用H型的单纹车床锉刀。因为用这种错刀去毛刺时受力后锉刀会有一个离开卡盘的力，所以比较安全 在车床上去毛刺时必须用左手握住锉刀柄，这样可使手臂远离卡盘 总体的安全生产提示 为了自身及他人的安全，在每个岗位上都有安全规则。“劳动保护规范”是一个权威性的规章，遵守该规章对避免事故有很大作用 劳动保护规范中的重要内容及车削时的安全标准是： ◆ 在第一次开动机床前，教师必须讲解安全规程 ◆ 不允许戴首饰 ◆ 穿紧身工作服，戴防护眼睛，不允许戴手套，在需要时戴工作帽 ◆ 选择合适的夹具，刀具和工件夹紧牢固，钥匙扳手及时取出并安放好 ◆ 在加工前，让设备先转动一定时间 ◆ 在低速运转条件下检测圆度和不平衡度，并对其及时校正 ◆ 走刀距离通过终端开关加以，正确调整走刀速度和转速 ◆ 注意排屑是否合适 ◆ 不允许在运转的工件上检查和测量 ◆ 卡盘不能用手去制动 ◆ 保养设备，清理切屑时必须关闭机床 ◆ 清理切屑时用铁钩 ◆ 不能用压缩空气清理设备 ◆ 溅出的冷却液及时清除 ◆ 在车床上发生事故应立即按紧急按钮，停止运转 ◆ 每次事故都必须立即通告大家 环境保护及合理使用能源 环境保护同工位上设备保护是响联系的,单独一方不能达倒法律规定. 最重要的基本原理是每个人的行为都要对此负起完全责任. 为了使环境减轻污染和节约开支,必须要合理地使用材料和能源. 合理使用能源和材料的意思是:在组织生产时,要用最少的材料消耗和最小的能源消耗来获得所要求的产品. 在车床上工作时,这些要求的含义是: ►确定最合理的工件毛坯尺寸 ►选择最佳的切削速度,正确调整转速和走刀速度,以及正确选择走刀行程和退刀行程. ►在每个工作阶段都要注意正确的次序. ►只能使用合适的刀具和材料 ►车间不用时,关闭所有电器 ►用合适的冷却材料并按照要求的量供给 在清理废物时必须注意: ►铁屑放入容器用于废钢回收 ►黄铜、铝及塑料切屑放入带标记容器 ►废润滑油放入废油容器 ►含油抹布放入规定容器 ►废冷却液放入废液容器 ★ 附答案的练习： 削速度为VC ＝ 61m/min，那么工件的转速n应为多少？ 已知： d ＝ 36mm VC ＝ 61m/min 求： n 解： VC ＝ d×π×n Vc d61m/minn ＝ 0.036m3.14n ＝ n ＝ 539.6min-1 n ≈ 540min-1 1 车削直径60mm的外圆，车床主轴的转速为每分钟120转，求切削速度VC？ 单位为m/min 已知：d ＝ 60mm 3 在车床上车削轴的外圆，其切削速度VC ＝ 39.6m/min，工件的转速为

n = min-1，问改轴的直径为多少？ 已知：VC ＝ 39.6m/min n = 120min-1 求： VC 解： VC ＝ d×π×n VC ＝ 60mm×3.14×120 min VC ＝ 0.06m×3.14×120 min -1 -1n = 280min-1 求： d 解： VC ＝ d×π×n Vc n39.6m/mind ＝ 1280min3.14d ＝ VC ＝ 22.6m/min d ＝ 0.045m d ＝ 45mm 2 车削直径为36mm工件的外圆，如果切 4 需在工件上车削锥度，锥面长45mm， 其直径，D＝52mm，d=30mm，求该锥面的调整角（斜角） 已知：D ＝ 52mm  2d ＝ 30mm L ＝45mm 求斜角：解：tan 2Dd = 2L2tan = 0.244 2tan = 13.72º 2