Unit11车削 车床和它的结构 车床主要是用来加工回转表面及端面的一种机床。根据它的用途，结构，同时安装刀具的数量，自动化程度，车床，或更xx的说，车床式加工机床，可以分以下几种： （1） 普通车床 （2） {wn}车床 （3） 转塔车床 （4） 立式旋转车床 （5） 自动车床 （6） 特殊用途的车床。 尽管车床的类型多种多样，但是根据他们的结构和操作原理他们具有共同的特征。我们通过普通的具有代表性的车床来详细的说明它们的特征。下面详细的介绍普通车床的主要的构件，由图11.1所示。 床体。床体是主要框架，有两个垂直的支架支撑的一个横梁。它由灰铁或球墨铸铁铸造而成，可以抑制震动。它有可以允许滑架自由的纵向滑动的导轨。车床的高度要适宜，这样可以让操作人员容易地舒服地工作。 主轴箱。它固定在车床的左侧，它的轴和导轨平行，由主轴箱内的变速箱驱动。变速箱的功能是获得各种不同的轴速。一些现代车床有无限变化轴速的主轴箱，通常由摩擦力和电力，液压力驱动。 此轴通常是空的，如它有一个纵向伸长的通孔。如果采用连续加工，棒形钢材可以通过此孔给进。另外，此孔呈锥形用来安装车床{dj1}。轴的外表面呈螺纹状用来安装卡盘，花盘等类似的夹具。 尾架。尾架通常由三部分组成，底座，中间件，和钻轴。底座是一个能沿着车床的导轨在其上滑动的一个铸件，根据工件的长度，底座上的夹具可以再任何位置锁住尾架。中间架是一个能横向移动的，并使主轴箱的轴和尾架的轴定准的铸件。第三部分，尾架{dj1}套筒是个淬硬的钢管，根据需要可以在中间架上纵向滑进滑出，这可以通过安装在尾架{dj1}套筒上螺母固定的手轮和螺丝实现。尾架{dj1}套筒的开口边的孔呈锥形这样可以固定车床的{dj1}，或固定其它的象麻花钻，镗杆等刀具。钻杆通过夹具可以固定在任何一点。 滑架（板）。滑架的主要功能是固定刀具和产生横向或纵向进给运动。它实际上是个在车床的主轴箱和尾架之间滑动，并由车床的V型导轨导向的H型滑块。它可以通过滑溜板，进给杆或丝杆进行手工或机械移动。 当车螺纹时，动力由丝杠带动的变速箱提供。在其它车削操作中，由光杆带动滑架。丝杆与固定在挡板后面的一对对开螺母相连。当调整控制柄时，对开螺母夹在一起，并和旋转的丝杠结合成为单螺母，和滑架一起沿着车床进给。当控制柄脱开时，对开螺母松开滑架停止。另一方面，当使用光杆时，通过涡轮为挡板提供动力。涡轮和光杆配合，并和挡板一起沿着在光杆上的键沟滑行。现代车床通常有一个固定在主轴箱下面的速变齿轮箱，并由一组齿轮带动轴旋转。速变齿轮箱与光杆和丝杆相连，可以通过简单变换控制柄容易地快速地选择适当的进给量。由于速变齿轮箱和轴相连，轴每旋转一周挡板的行程可以控制，称作进给量。 车床刀具 车刀的形状和几何尺寸由加工的具体要求确定。车削刀具可以分成两大类，即内车刀和外车刀。这两种又可分为以下几种： 车刀 它可以分为精加工车刀或粗加工车刀。粗车刀有较小的刀尖半径，在大被吃刀量时使用。另一方面，精车刀有较大的刀尖半径，常常采用小被吃刀量，获得具有较好光洁度的最终所需的尺寸的零件。粗车刀根据进给的方向分为右手型或左手型。他们可以是直刀，弯刀或偏刀。 端面车刀 主要是用来进行面操作，像加工平边或端面。分为加工右端面的刀具和加工左端面的刀具。这些端面通过横向进给来加工完成，这和通常径向进给的车削相反。 切割车刀 有时也叫分割车刀，主要用来分割工件或加工外圆环形槽。 螺纹车刀 螺纹车刀有三角形，正方形，和梯形刀刃，要和被加工的螺纹的截面形状相同。另外，这些刀具的平面角和螺纹的形状相同。螺纹车刀分为车外螺纹的直柄车刀和车内螺纹的弯柄车刀。 成形车刀 成形车刀具有一定形状的刀刃，和想要加工的零件的形状相对应。一个HSS刀具。后者用铜焊或机械固定在钢柄上。如图11。2所示机械夹固式成形车刀的结构形式：包括硬质合金刀片、断屑槽、垫片、固定螺钉和手柄组成。顾名思义，断屑槽的作用是不时的切断长屑，这样可以避免在加工过程中有长绕屑带形成而引起破坏。硬质合金刀片根据加工的操作方法有不同形状。根据固定刀片的方法是铜焊还是机械加固，刀刃要么是实心的要么是中空的。 车床操作 下面这一部分，我们主要讨论各种可以在普通车床上进行的加工操作。然而必须要牢记，现代数控车床的功能更多，可以作其它的操作，象仿形加工。下面是普通车床的操作。 车外圆 它是所有车床操作中最简单最普通的加工方法。工件的旋转一周时产生圆的中心正好落在车床轴的中心，随着刀具轴向给进工件旋转的次数增加数倍。因此，得到的机械加工痕迹是螺旋形的，给进量相等的较小螺距。因此，已加工面总是圆柱形。 轴向给进由滑架或复合刀架手动或自动控制，而背吃刀量由横向滑动控制。在粗车时，采用大背吃刀量，小进给量。另一方面，精车时需要极小进给量，较小的背吃刀量和高速切削。 车端面 这种加工可以进行工件的整个端面的加工，或象手臂那样的阶梯面。在操作过程中，由横向滑板给进，而背吃刀量由滑刀或复合刀架控制。车端面可以从工件的外圆走刀车端面或从中心走刀车端面。很明显，此两种情况的机械加工痕迹为螺旋形的。通常情况下，由于切削力使刀具离开工件，所以在车端面时常用夹具夹住滑架。大部分的面操作，工件由卡盘或面盘固定。 凹槽加工 这一操作，仅有车刀的纵向给进。车刀采用前面所讲的刀具。 镗孔和内圆车削 主要是用镗杆或合适的内圆车刀进行内表面加工。如果工件材料实心的话，首先应该钻孔。钻子固定在车床尾座上，然后尾座作用在工件上进给。 车圆锥面 通过朝一个和车床轴不平行的一个方向驱动刀具，但是必须和车床成所要求的锥形角度进行加工。下面介绍车锥面的不同的方法： 1）以一定的角度旋转复合刀架，此角度等于圆锥顶角的一半。可以通过手动的方式旋转复合刀架给进。这种方法适用于圆锥顶角相当大的内外表面的圆锥车削。 2）利用特殊的成形刀具车非常短的外圆锥面。工件通常用卡盘或花键夹住，其宽度必须稍小于刀具的宽度。这种情况，在切削过程中仅有横向给进，而滑板通过夹具夹在车床上。 3）使尾架中心偏移一个角度。这种方法适用于需要有小锥角的长工件的外圆锥车削。工件固定在车床两{dj1}之间，然后尾架中心相对于车床轴的垂直方向偏移S. 4)利用车圆锥的附加装置。这种方法适用于车非常长的工件，也就是其长度大于复合刀架的整个行程。这种切削过程是滑板的横向滑动xx停止，通过附加装置进行导向。此过程中，轴向给进像常规加工那样自动给进。这种方法适用于加工长工件小锥角，锥角一般为80～100。 车螺纹 进行此操作时，根据工件的旋转速度，轴向进给速度必须保持一定值。两者之间的关系主要由所需加工的螺距决定。 在前面提到，当用驱动滑板的丝杠来加工螺纹时，轴向进给自动给进。当丝杠单一旋转时，滑板的行程和丝杠的螺距相等。因此所加工的螺纹的螺距总是取决于丝杠的旋转速度与轴的旋转速度之比。 公式： 此等式对于决定车床轴和丝杠之间的运动传动链非常有用，可以在其两者之间选择合适的传动机构。 车螺纹时，工件要么由卡盘固定要么对于较长的工件则固定在车床的{dj1}上。所用车刀的形状必须和所要车的螺纹的形状一致，例：三角形螺纹须由三角形的车刀加工等。 滚花 滚花是没有切屑产生的成形加工。它是用粗锉式表面的滚花刀对旋转的工件表面施加压力，使其产生塑性变形而成。 滚花主要用来生产粗糙的，圆柱形表面的手柄。有时，表面滚花式为了装饰，有各种不同的滚花花形可供选择。 切削速度和进给量 切削速度通常也就是表面线速度，指的是在一分钟之内工件加工表面上给定某一点在圆周方向上移动的长度 表面线速度和转速之间的关系如下列等式：SFM=Πdn D＝工件的直径（英尺） N=转速 平面切削速度主要取决于加工材料、刀具的材料并从手册中，或刀具制造商提供的资料中获得等等。一般来讲，当加工冷轧钢或低碳钢时SFM为10，当加工韧性金属时为50，加工软材料时为200。对于铝来说SFM通常取400或更高。还有其它因素影响表面切削速度的{zj0}值，像刀具的几何形状、润滑剂的类型或冷却剂的类型、进给量和被吃刀量。一旦切削速度确定，轴的旋转速度可由下列公式获得： N＝SFM/πD 合适进给量的选择由许多因素决定，像要求的表面光洁度、被吃刀量和所用刀具的几何形状。进给量越小，表面质量越好，而大进给量在工件和刀具直接接触过程中可以减少机加工时间。因此，一般情况下，粗车使用大进给量而精车采用小进给量。另外，看作是指导方针的推荐进给量的值可以通过刀具制造商们提供的手册和资料单中获得。 |
