车削加工工艺基础2.ppt

一.车床概述及结构 （1)金属切削机床是制造机器的机器，车床是机床的一种，用来进行车削加工。它的功能强，用途广泛。因此，在一般机械制造工厂中，车床在各种金属切削机床中所占的比例最大。车床的种类很多，大致可分为卧式车床、立式车床、转塔车床、仿形车床、多刀车床、自动车床等。其中，CA6140型卧式车床是最常用的车床，如图1所示。 (2)CA6140车床传动系统简介 车削加工过程中，车床通过工件的主运动和车刀进给运动的相互配合来完成对工件的加工。其运动传动过程如图2所示。 (3) CA6140型车床的型号 机床的型号反映出机床的类别、结构特性和主要技术参数等内容。 按GB/T 15375—1994规定，CA6140型号的含义如下： C A 6 1 40 二. 车削加工刀具 （1） 车刀的种类 车刀按用途可分为外圆车刀、端面车刀、切断刀、成形车刀、螺纹车刀和车孔刀等，如图 3 所示。由于车刀是由刀头和刀体组成的，故按其结构车刀又可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成形车刀等，如图 4 所示。 （2） 车刀的用途 各种车刀的基本用途如下： ⑴ 90o外圆车刀（偏刀） 用来车削工件的外圆、台阶和端面，分为左偏刀和右偏刀两种。 ⑵ 45o弯头刀 用来车削工件的外圆、端面和倒角。 ⑶ 切断刀 用来切断工件或在工件表面切出沟槽。 ⑷ 车孔刀 用来车削工件的内孔，有通孔车刀和盲孔车刀。 ⑸ 成形车刀 用来车削台阶处的圆角、圆槽或车削特殊形面工件。 ⑹ 螺纹车刀 用来车削螺纹。 （3） 车刀的几何形状和角度 ⑴车刀的组成 车刀由刀头和刀杆组成，刀头承担切削工作，刀杆是车刀的夹持部分，其主要作用是保证刀具切削部分有一个正确的工作位置。 刀头是一个几何体，是由刀面、刀刃组成，包括有：前刀面、主后面、副后面、主切削刃、副切削刃、修光刃、刀尖等，如图 5 所示。 ① 前刀面 切屑流出时所经过的刀面。 ② 主后面 车刀上与工件过渡表面相对的刀面。 ③ 副后面 车刀上与工件已加工表面相对的刀面。 ④ 主刀刃 前刀面与主后面相交构成的切削刃，担负主要的切削工作。 ⑤ 副刀刃 前刀面与副后面相交构成的切削刃，它配合主刀刃完成次要的切削工作，对已加工表面起修光作用。 ⑥ 刀尖 主刀刃和副刀刃的联结部位。它常被磨成圆弧型或直线型状态，以提高其强度，延长车刀寿命。 ⑦ 修光刃 副刀刃近刀尖处一窄小的平直刀刃。装刀时修光刃必须平行于走刀的方向，且修光刃长度要大于进给量，才起到修光作用。 所有车刀都由上述各部分组成，但结构可能不同，例如典型的外圆车刀是由三面、二刃、一刀尖组成。而切断刀就有四个面，三个刀刃，二个刀尖组成。此外，切削刃可以是直线，也可以是曲线。如车特形面的成形刀的刀刃就是曲线型。 ⑤副偏角（krˊ） 是副切削刃在基面上的投影与假定进给运动反方向之间的夹角。副偏角的大小决定切削刃与已加工表面之间的摩擦程度。较小的副偏角对已加工表面有修光作用。其参考值如表 3 所示。 ⑥ 刃倾角（λS） 是主切削刃与基面间的夹角。刃倾角主要影响排屑方向和刀尖强度。刃倾角有正值、负值、和零度三种，如图 4 所示。 （4） 车刀的材料 ⑴ 对车刀材料的性能要求 ① 高硬度 刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度，常温硬度一般在60HRC以上。 ② 高强度（主要指抗弯强度） 刀具材料应能承受切削力和内应力，不致崩刃或断裂。 ③ 足够的韧性 刀具材料应能承受冲击和振动，不致因脆性而断裂或崩刃 ④ 高耐磨性 是指刀具材料抵抗磨损的能力，它是刀具材料硬度、强度等因素的综合反映，一般刀具材料的硬度愈高，耐磨性亦愈好。 ⑤ 高耐热性 是指刀具材料在高温下保持较高的硬度、强度、韧性和耐磨性的性能。它是衡量刀具材料切削性能的重要指标。 ⑥ 良好工艺性及经济性 为了能方便的制造刀具，刀具材料应具备可加工性、可刃磨性、可焊接性及可热处理性等，同时刀具选材应尽可能满足资源丰富、价格低廉的要求。 ⑵ 常用的车刀材料 目前常用的刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金、人造聚晶金刚石及立方氮化硼等，高速钢和硬质合金是两类应用广泛的车刀材料。常用的刀具材料和性能如表 5 所示。 （5) 车刀的安装 在车削加工前，必须正确安装好车刀，否则，即便是车刀的各