1、 普 通 车 床 操 作 实 训 指 导 书 实训一 车床基本操作 一 . 实训目的： 1.了解 普通车床 的安全操作规程 2.掌握 普通 车床的基本操作及步骤 3.对操作者的有关要求 4.掌握车削加工中的基本操作技能 5.培养良好的职业道德 二 . 实训内容： 1.安全技术 2.熟悉 普通车床的结构组成及功用 3.熟悉 普通 车床的基本操作 车床的启动和停止 车床转速、进给量、进给方向 、光丝杠转换 车床手动进给控制 三 . 实训设备： CA6136 车床 18 台 四 . 实训步骤： （ 一 ） 熟悉车工基本概念及其加工范围 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
2、，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 8m 。车床 种类很多，其中 卧式车 床应用最为广泛。 图 1-2 普通车床所能加工的典型表面 a）车外园 b）车端面 C）车锥面 d）切槽、切断 e）切内槽 f）钻中心孔 g）钻孔 h）镗孔 i）铰孔 j）车成形面 k）车外螺纹 l）滚花 实训二 车 削加工 基本操作 一 . 实训目的： 1.掌握刀具的种类、组成和基本角度 2.掌握 端面、外圆等切
3、削方法 3.掌握车削加工中的基本操作技能 二 . 实训内容： 1.安全 操作 2.刀具的结构、种类、基本角度和功用 3.普通 车床的基本 切削 操作 零件的装夹 刀具的安装 端面、外圆的 车削 方法 滚花的车削方法 切槽、切断的车削方法 圆锥的车削方法 三 . 实训设备： CA6136 车床 18 台 四 . 实训步骤： （一 ） 车刀 、 刀具材料 1、刀具材料应具备的性能 (1)高硬度和好的耐磨性 。 刀具材料的硬度必须高于被加工材料的硬度才能切下金属。一般刀具材料的硬度应在 60HRC 以上。刀具材料越硬，其耐磨性就越好。 (2)足够的强度与冲击韧度 。 强度是指在切削力的作用下，不致于
4、发生刀刃崩碎与刀杆折断所具备的性能。冲击 韧度是指刀具材料在有冲击或间断切削的工作条件下，保证不崩刃的能力。 (3)高的耐热性 。 耐热性又称红硬性，是衡量刀具材料性能的主要指标，它综合反映了刀具材料在高温下仍能保持高硬度、耐磨性、强度、抗氧化、抗粘结和抗扩散的能力。 (4)良好的工艺性和经济性 2、常用刀具材料 目前，车刀广泛应用硬质合金刀具材料，在某些情况下也应用高速钢刀具材料。 (1)高速钢 高速钢是一种高合金钢，俗称白钢、锋钢、风钢等。其强度、冲击韧度、工艺性很好，是制造复杂形状刀具的主要材料。如：成形车刀、麻花钻头、铣刀、齿轮刀具等。高速钢 的耐热性不高，约在 640左右其硬度下降，
5、不能进行高速切削。 (2)硬质合金 以耐热高和耐磨性好的碳化物，钴为粘结剂，采用粉末冶金的方法压制成各种形状的刀片，然后用铜钎焊的方法焊在刀头上作为切削刀具的材料。硬质合金的耐磨性和硬度比高速钢高得多，但塑性和冲击韧度不及高速钢。 、 车刀组成及车刀角度 车刀是形状最简单的单刃刀具，其它各种复杂刀具都可以看作是车刀的组合和演变，有关车刀角度的定义，均适用于其它刀具 。 1、 车刀的组成 车刀是由刀头 (切削部分 )和刀体 (夹持部分 )所组成。车刀的切削部分是由三面、二刃、一尖所 组成，即一点二线三面。 (图 2-1) (a) (b) (c) 2、 车刀角度 车刀的主要角度有前角 、后角 、主
6、偏角 、副偏角 ，和刃倾角 1)前角 前刀面与基面之间的夹角，表示前刀面的倾斜程度。前角可分为正、负、零，前刀面在基面之下则前角为正值，反之为负值，相重合为零。 前角的作用：增大前角，可使刀刃 锋利、切削力降低、切削温度低、刀具磨损小、表面加工质量高。 但过大的前角会使刃口强度降低，容易造成刃口损坏。 选择原则：用硬质合金车刀加工钢件 (塑性材料等 )，一般选取 =1020；加工灰口铸铁 (脆性材料等 )，一般选取 =5o 15。精加工时，可取较大的前角，粗加工应取较小的前角。工件材料的强度和硬度大时，前角取较小值，有时甚至取负值。 2)后角 主后刀面与切削平面之间的夹角，表示主后刀面的倾斜程
7、度。 后角的作用：减少主后刀面与工件之间的磨擦，并影响刃口的强度和锋利 程度。选择原则：一般后角可取 =6 8。 3)主偏角 主切削刃与进给方向在基面上投影间的夹角。 图 2-1 车刀的组成 1-副切削刃 2-前刀面 3-刀头 4-刀体 5-主切削刃 6-主后刀面 7-副后刀面 8-刀尖 图 2-2 刀尖的形成 a)切削刃的实际交点 b)圆弧过渡刃 c)直线过渡刃 主偏角的作用：影响切削刃的工作长度、切深抗力、刀尖强度和散热条件。主偏角越小，则切削刃工作长度越长，散热条件越好，但切深抗力越大。 选择原则：车刀常用的主偏角有 45、 60、 75、 90几种。工件粗大、刚性好时，可取较小值。车细
8、长轴时，为了减少径向力而引起工件弯曲变形，宜选取较大值。 4)副偏角 副切削刃与进给方向在基面上投影间的夹角。 作用：影响已加工表面的表面粗糙度，减小副偏角可使已加工表面光洁。 选择原则：一般 取 =5o 15，精车 可取 5o 10，粗车时取 10o 15。 5)刃倾角 主切削刃与基面间的夹角 ,刀尖为切削刃最高点时为正值，反之为负值。 刃倾角的作用：主要影响主切削刃的强度和控制切屑流出的方向。以刀杆底面为基准，当刀尖为主切削刃最高点时， 为正值，切屑流向待加工表面；当主切削刃与刀杆底面平行时， =0o，切屑沿着垂直于主切削刃的方向流出；当刀尖为主切削刃最低点时， 为负值，切屑流向已加工表面
9、。 选择原则：一般 在 0o 5之间选择。粗加工时，常取负值，虽切屑流向已加工表面无妨，但保证了主切削刃的强度好。精加工常取正值，使切屑流向待加工表面，从而不会划伤己加工表面的质量。 、 车刀的安装 车刀必须正确牢固地安装在刀架上，如图 2 3所示。 安装车刀应注意下列几点： 1）刀头不宜伸出太长，否则切削时容易产生振动，影响工件加工精度和表面粗糙度。一般刀头伸出长度 不超过刀杆厚度的两倍 ,能看见刀尖车削即可。 2）刀尖应与车床主轴中心线等高。车刀装得太高，后角减小， 则车刀的主后面会与工件产生强烈的磨擦；如果装得太低 ,前角减少，切削不顺利，会使刀尖崩碎。刀尖的高低，可根据尾架顶尖高低来调
10、整。车刀的安装 （ 如图 2-3a）所示。 图 2 3 车刀的安装 （ a)正确 （ b)错误 3） 车刀底面的垫片要平整，并尽可能用厚垫片，以减少垫片数量。调整好刀尖高低后，至少要用两个螺钉交替将车刀拧紧。 （二 ） 车外圆、端面和台阶 、 三爪自定心卡盘安装工件 1用三爪自定心卡盘安装工件 图 2-4 三爪自定心卡盘结构和工件安装 三爪自定心卡盘的结构如图 2-4a所示，当用卡盘扳手转动小锥齿轮时，大锥齿轮也随之转动，在大锥齿轮背 面平面螺纹的作用下，使三个爪同时向心移动或 退出，以夹紧或松开工件。它的特点是对中性好，自动定心精度可达到 0.050.15。可以装夹直径较小的工件，如图 2-
11、4b 所示。当装夹直径较大的 外圆工件时可用三个反爪进行，如图 2-4c 所示。但三爪自定心卡盘由于夹紧力不大，所以一般只适宜于重量较轻的工件，当重量较重的工件进行装夹时，宜用 四爪单动卡盘或其它专用夹具。 2用一夹一顶安装工件 对于一般较短的回转体类工件，较适用于用三爪自定心卡盘装夹，但对于较长的回转体类工件，用此方法则刚性较差。所以，对一般较长的工件 ，尤其是较重要的工件，不能直接用三爪自定心卡盘装夹，而要用一端夹住，另一端用后顶尖顶住的装夹方法。 、 车外圆 1调整车床 车床的调整包括主轴转速和车刀的进给量。 主轴的转速是根据切削速度计算选取的。而切削速度的选择则和工件材料、刀具材料以及
12、工件加工精度有关。用高速钢车刀车削时， V=0.3 1m/s，用硬质合金刀时， V=1 3m/s。车硬度高钢比车硬度低钢的转速低一些。 例如用硬质合金车刀加工直径 D 200 毫米的铸铁带轮，选取的切削速度 V 0 9米秒，计算主轴的转速为： （转分） 进给量是根据工件加工要求确定。粗车时，一般取 0.2 0.3 毫米转；精车时，随所需要的表面粗糙度而定。例如表面粗糙度为 Ra3.2 时，选用 0.1 0.2毫米转； Ra1.6 时，选用 0.06 0.12 毫米转，等等。进给量的调整可对照车床进给量表扳动手柄位置，具体方法与调整主轴转速相似。 2粗车和精车 粗车的目的是尽快地切去多余的金属层
13、，使工件接近于最后的 形状和尺寸。粗车后应留下 0 5 1 毫米的加工余量。 精车是切去余下少量的金属层以获得零件所求的精度和表面粗糙度，因此背吃刀量较小，约 0.1 0.2 毫米，切削速度则可用较高或较低速，初学者可用较低速。为了提高工件表面粗糙度，用于精车的车刀的前、后刀面应采用油石加机油磨光，有时刀尖磨成一个小圆弧。 为了保证加工的尺寸精度，应采用试切法车削。试切法的步骤如图 2 5 所示。图 2 5试切步骤 3.车外圆时的质量分析 1）尺寸不正确：原因时车削时粗心大意，看错尺寸；刻度盘计算错误或操作失误；测量时不仔细，不准确而造成 的。 2）表面粗糙度不和要求：原因是车刀刃磨角度不对；
14、刀具安装不正确或刀具磨损，以及切削用量选择不当；车床各部分间隙过大而造成的。 3）外径有锥度：原因是吃刀深度过大，刀具磨损；刀具或拖板松动；用小拖板车削时转盘下基准线不对准 “0” 线；两顶尖车削时床尾 “0” 线不在轴心线上；精车时加工余量不足造成的。 、 车端面 端面的车削方法：车端面时，刀具的主刀刃要与端面有一定的夹角。工件伸出卡盘外部分应尽可能短些，车削时用中拖板横向走刀，走刀次数根据加工余量而定，可采用自外向中心走刀，也可以采用自圆中心向外走刀的方 法。 常用端面车削时的几种情况如图 2-6所示。 图 2-6 车端面的常用车刀 车端面时应注意以下几点： 1）车刀的刀尖应对准工件中心，
15、以免车出的端面中心留有凸台。 2）偏刀车端面，当背吃刀量较大时，容易扎刀。背吃刀量 ap 的选择：粗车时ap=0.2mm 1mm，精车时 ap 0 05 mm 0.2mm。 3）端面的直径从外到中心是变化的，切削速度 也在改变，在计算切削速度时必须按端面的最大直径计算。 4）车直径较大的端面，若出现凹心或凸肚时，应检查车刀和方刀架，以及大拖板是否锁紧。 车端面的质量分析： 1）端面不平，产生凸凹现象或端面中心留 “ 小头 ” ；原因时车刀刃磨或安装不正确，刀尖没有对准工件中心，迟到深度过大，车床有间隙拖板移动造成。 2）表面粗糙度差。原因是车刀不锋利，手动走刀摇动不均匀或太快，自动走刀切削用量
16、选择不当 、 车台阶 车削台阶的方法与车削外圆基本相同，但在车削时应兼顾外圆直径和台阶长度两个方向的尺寸要求，还必须保证台阶平面与 工件轴线的垂直度要求。 台阶长度尺寸的控制方法： 1)台阶长度尺寸要求较低时可直接用大拖板刻度盘控制。 2）台阶长度可用钢直尺或样板确定位置，如图 2-7a、 2-7b所示。车削时先用刀尖车出比台阶长度略短的刻痕作为加工界限，台阶的准确长度可用游标卡尺或深度游标卡尺测量。 图 2-7 台阶长度尺寸的控制方法 3）台阶长度尺寸要求较高且长度较短 时，可用小滑板刻度盘控制其长度。 （ 三 ） 滚花 花纹有直纹和网纹两种，滚花刀也分直纹滚花刀（图 2 8a）和网纹滚花刀
17、（图 2 8b、 c）。滚花是用滚花刀来挤压工件，使其表面产生塑性变形而形成花纹。滚花的径向挤压力很大，因此加工时，工件的转速要低些。需要充分供给冷却 润滑液，以免研坏滚花刀和防止细屑滞塞在滚花刀内而产生乱纹。 图 2 8 滚花刀 （ 四 ） 切槽、切断 、 切槽 在工件表面上车沟槽的方法叫切槽，形状有外槽、内槽和端面槽。如图 2-9。 图 2-9 常用切槽的方法 图 2-10 高速钢切槽刀 1切槽刀的选择 常选用高速钢切槽刀切槽，切槽刀的几何形状和角度如图 2-10所示。 2切槽的方法 车削精度不高的和宽度较窄的矩形沟槽，可以用刀宽等于槽宽的切槽刀，采用直进法一次车出。精度要求较高的，一般分二次车成。 车削较宽的沟槽，可用多次直进法 切削（见图 2 11），并在槽的两侧留一定的精车余量，然后根据槽深、槽宽精车至尺寸。 图 2-11切宽槽 、 切断 切断要用切断刀。切断刀的形状与切槽刀相似，但因刀头窄而长，很容易折断。常用的切断方法有直进法和左右借刀法两种，如图 2 11 所示。直进法常用于切断铸铁等脆性材料；左右借刀法常用于切断钢等塑性材料。 切断时应注意以下几点：
