1、车工工艺学车工工艺学第一章 车床工作的基本知识一、车床的基本知识二、车床的润滑和一级保养三、文明生产和安全技术四、车刀五、切削用量的基本概念六、切削力的基本概念七、车削时的冷却和润滑一、车床的基本知识一、车床的基本知识1 1、复杂的机器是由许多零件组成的。、复杂的机器是由许多零件组成的。2 2、零件的加工方法：、零件的加工方法：铸造铸造焊接焊接轧（压力加工）轧（压力加工）切削（车、铣、刨、磨、钻镗等）其中车削占较大的比例。切削（车、铣、刨、磨、钻镗等）其中车削占较大的比例。柔性制造系统柔性制造系统什么是车削加工：在车床上利用刀具和工件作相对的切削运动来改变毛什么是车削加工：在车床上利用刀具和工
2、件作相对的切削运动来改变毛坯的尺寸和形状，把它加工成所需要的零件的加工方法。坯的尺寸和形状，把它加工成所需要的零件的加工方法。工件特征是带有旋转表面。工件特征是带有旋转表面。回主页回主页下一页下一页退出退出一、车床的基本知识回主页回主页下一页下一页退出退出一、车床的基本知识回主页回主页下一页下一页退出退出一、车床的基本知识（1）车外圆）车外圆（2）车螺纹）车螺纹回主页回主页下一页下一页退出退出1、车削范围一、车床的基本知识（3）车端面）车端面（4）车内孔）车内孔回主页回主页下一页下一页退出退出一、车床的基本知识（5）车成型面）车成型面（6）车锥面）车锥面回主页回主页下一页下一页退出退出一、车床
3、的基本知识（7）切槽或切断）切槽或切断（12）绕弹簧）绕弹簧（11）滚花）滚花（10）铰孔）铰孔（9）钻孔）钻孔（8）钻中心孔）钻中心孔回主页回主页下一页下一页退出退出2、车床的主要部分名称和用途一、车床基本知识切削液管主轴箱进给箱尾座：装夹工件刀架：装车刀操纵杆溜板箱卡盘：装夹工件丝杠床身光杠交换齿轮箱2、车床的主要部分名称和用途一、车床基本知识3、车床的传动一、车床基本知识电动机电动机带轮带轮主轴箱主轴箱卡盘卡盘工件旋转工件旋转进给箱丝杠溜板箱床鞍刀架车螺纹光杠溜板箱床鞍刀架直线运动交交换换齿齿轮轮箱箱二、车床的润滑和一级保养回主页回主页下一页下一页退出退出1、润滑的作用：保证车床正常运转
4、和减少磨损。2、车床润滑的主要形式：（1）浇油润滑：车床外露的滑动表面（2）溅油润滑：齿轮箱内的零件（3）油绳润滑：车床进给箱（4）弹子油杯润滑：尾座和中小滑板轴承（5）黄油杯：交换齿轮架、溜板箱等部位（6）油泵循环润滑：（注意加油的时间）二、车床的润滑和一级保养回主页回主页下一页下一页退出退出3、卧式车床的一级保养（500小时）（1）外保养（外壳、丝杠、光杠、操纵杆，检查螺钉、手柄、清洗附件）（2）主轴箱（清洗滤油器、检查主轴螺母、调整垫片、制动器）（3）溜板箱及刀架（清洗刀架、清洗并调整中小滑板丝杠间隙）（4）交换齿轮箱（清洗齿轮、轴套、加油，调整齿轮啮合间隙、检查轴套是否松动）（5）尾座
5、（保持内外清洁）（6）润滑系统（清洗检查，保证油路畅通）（7）电器部分（清扫、检查固定）回主页回主页下一页下一页退出退出（一）文明生产：1、开车前检查各部分机构，启动后空转12分钟；2、先停车再变速；3、不得用丝杠进给车外圆等；4、不准敲击卡盘，床面上不放置物品；5、装夹较重的物体，注意安全；6、及时磨刀；7、车铸铁、气割下料的工件，擦去导轨上润滑油；8、使用切削液前在导轨上涂润滑油；9、下班前，清楚车床及周围切屑及切削液，按规定在加油部位加上润滑油；10、下班后，床鞍摇到床尾一端，传动手柄在空档，关电源。三、车工文明生产与安全技术回主页回主页下一页下一页退出退出（二）安全技术1、穿戴工作服及
6、劳保护品2、工作时头不要太靠近工件；3、集中精力，不许做与车床工作无关的事4、工件与车刀装夹牢固，卡盘有防松装置5、不准用手刹住转动的卡盘6、车床开动时不许测量工件、也不许触摸7、不许用手直接接触切屑8、卡盘扳手要及时取下9、不许带手套三、车工文明生产与安全技术四、车刀回主页回主页下一页下一页退出退出四、车刀回主页回主页下一页下一页退出退出外圆外圆车刀车刀端面端面车刀车刀切断切断车刀车刀内孔内孔车刀车刀成形成形车刀车刀螺纹螺纹车刀车刀1、车刀的种类和用途、车刀的种类和用途四、车刀（1 1）90900 0车刀（偏刀）车刀（偏刀）作用是用来车外圆、端面、阶台作用是用来车外圆、端面、阶台偏刀分为右偏
7、刀、左偏刀。偏刀分为右偏刀、左偏刀。（判断的方法）（判断的方法）回主页回主页下一页下一页退出退出（2 2）45450 0车刀（弯头车刀）车刀（弯头车刀）作用是用来车外圆、端面、作用是用来车外圆、端面、倒角倒角1、车刀的种类和用途、车刀的种类和用途四、车刀（3 3）切断刀）切断刀 用来切断工件或切槽用来切断工件或切槽回主页回主页下一页下一页退出退出（4 4）车孔刀）车孔刀-用来车内孔用来车内孔（5 5）成形车刀：用来车圆弧面和成型面）成形车刀：用来车圆弧面和成型面（6 6）螺纹车刀：用来车螺纹）螺纹车刀：用来车螺纹四、车刀回主页回主页下一页下一页退出退出（7 7）硬质合金可转位车刀）硬质合金可转
8、位车刀结构形式结构形式刀片的形状刀片的形状四、车刀2、车削的基本概念、车削的基本概念（1）工作运动）工作运动切削加工时刀具和工件之间的相对运动。（2）进给运动：使工件上多余的材料不断被去除的工作运动。-车刀的运动（纵向、横向）1）主运动-消耗机床的主要动力和形成切削速度。将切屑切下所必须的基本运动。-工件的旋转回主页回主页下一页下一页退出退出四、车刀（2）切削加工时形成的三个表面待加工表面：有待切除的表面已加工表面：工件上已经切削后形成的表面过渡表面：切削刃正在切削的表面（加工表面）回主页回主页下一页下一页退出退出3、车刀的几何形状车刀由刀杆和刀头组成。车刀由刀杆和刀头组成。刀杆是固定车刀的部
9、分。刀杆是固定车刀的部分。刀头担任主要的切削工作任务。刀头担任主要的切削工作任务。回主页回主页下一页下一页退出退出四、车刀3、车刀的几何形状刀头（切削部分）又由以下几部分组成（三面两刃一刀尖）刀头（切削部分）又由以下几部分组成（三面两刃一刀尖）三面：前刀面三面：前刀面切屑沿其流出的表面。切屑沿其流出的表面。主后刀面主后刀面与工件上过渡表面相对的面。与工件上过渡表面相对的面。副后刀面副后刀面与工件上已加工表面相对的面。与工件上已加工表面相对的面。两刃：主切削刃两刃：主切削刃前刀面与主后刀面的交线。前刀面与主后刀面的交线。副切削刃副切削刃前刀面与副后刀面的交线。前刀面与副后刀面的交线。一刀尖：两切
10、削刃的交点。一刀尖：两切削刃的交点。前刀面副后刀面主后刀面副切削刃主切削刃刀尖回主页回主页下一页下一页退出退出四、车刀3、车刀的几何形状回主页回主页下一页下一页退出退出四、车刀3、车刀的几何形状回主页回主页下一页下一页退出退出为提高强度，一般将刀尖磨成圆弧或为提高强度，一般将刀尖磨成圆弧或直线过渡刃。直线过渡刃。硬质合金车刀刀尖圆弧半径一般为硬质合金车刀刀尖圆弧半径一般为r r=0.5=0.51mm1mm。修光刃在副切削刃上靠近刀尖处，修光刃在副切削刃上靠近刀尖处，与进给方向平行，长度大于进给与进给方向平行，长度大于进给量。量。四、车刀3、车刀的几何形状回主页回主页下一页下一页退出退出不同的车
11、刀的组成部分数量不同不同的车刀的组成部分数量不同四、车刀确定车刀切削角度的辅助平面（1 1）切削平面：通过切削刃上一选定点，）切削平面：通过切削刃上一选定点，与切削刃相切并垂直于基面的平面。与切削刃相切并垂直于基面的平面。（2 2）基面：通过主切刃上一点，）基面：通过主切刃上一点，垂直于该点切削速度方向的平面。垂直于该点切削速度方向的平面。（3 3）正交平面：通过主切刃上一）正交平面：通过主切刃上一点，同时与切削平面和基面垂直点，同时与切削平面和基面垂直的平面。的平面。三个假想平面三个假想平面回主页回主页下一页下一页退出退出四、车刀确定车刀切削角度的辅助平面三个假想平面三个假想平面回主页回主页
12、下一页下一页退出退出四、车刀四、车刀车刀的主要角度和作用（1 1）在正交平面内测量的角度）在正交平面内测量的角度前角0：前刀面与基面之间的夹角。前角的主要作用是使切刃锋利，影响切削变形和切削力大小，并使切屑容易排出。分正副。分正副。主后角0：切削平面与主后刀面的夹角。（有副后角）减少刀具与工件之间的摩擦状况。另外有副后角。派生角度（楔角0）前后刀面之间夹角。影响刀具锋利和强度0+0+0=900回主页回主页下一页下一页退出退出四、车刀车刀的主要角度和作用车刀的主要角度和作用（2 2）在基面内测量的角度）在基面内测量的角度主偏角r：主切刃在基面内的投影与进给方向之间的夹角。改变主切刃与刀头受力及散
13、热状况。副偏角/r：副切刃在基面内的投影与进给方向反方向的夹角。作用是改变副切刃与工件已加工表面之间的摩擦状况。派生角度刀尖角：主切刃和副切刃在基面内的投影夹角。r+r/+=1800回主页回主页下一页下一页退出退出四、车刀车刀的主要角度和作用（3）在切削平面内测量的角度 刃倾角s：在切削平面内，主切刃与基面间的夹角。影响刀尖的强度和控制排屑方向。s0，切屑流向待加工面，刀尖强度弱；s 0，切屑流向已加工面，刀尖强度好；s=0，切屑垂直于主切刃流向加工面。回主页回主页下一页下一页退出退出四、车刀车刀的主要角度和作用回主页回主页下一页下一页退出退出四、车刀主要角度的选择1）、前角的选择：前角的大小
14、主要与工件材料、加工性质、刀具材料有关。选择的原则：（1）考虑工件材料：工件材料软，选择较大的前角；工件材料硬，选择较小的前角；塑性好的工件选择较大的前角；车削脆性材料选择较小的前角。（2）考虑加工性质：粗加工时选择较小的前角，为使刀具有足够的强度；精加工时选择较大的前角，为减小工件表面粗糙度。（3）考虑刀具材料：车刀材料韧性差，前角取小值；反之取较大值。回主页回主页下一页下一页退出退出2）、车刀后角的选择）、车刀后角的选择 主要考虑加工性质、工件材料等。主要考虑加工性质、工件材料等。选择的原则：选择的原则：（1）考虑加工性质：粗加工取小的后角（硬质合金车刀取）考虑加工性质：粗加工取小的后角（
15、硬质合金车刀取5070；高速钢车刀；高速钢车刀6080）；精加工取较大的后角（合金）；精加工取较大的后角（合金刀取刀取80100，高速钢车刀，高速钢车刀80120）（2）工件材料较硬，后角取小值；工件材料较软，则后角）工件材料较硬，后角取小值；工件材料较软，则后角取较大值。取较大值。一般情况下，副后角取值与主后角相同。但如切断刀副后一般情况下，副后角取值与主后角相同。但如切断刀副后角取小值，为保证到头强度。角取小值，为保证到头强度。回主页回主页下一页下一页退出退出四、车刀主要角度的选择3）主偏角的选择）主偏角的选择 首先考虑工件的形状，其次考虑加工性质。首先考虑工件的形状，其次考虑加工性质。常
16、用的有常用的有450、750、600、900等。等。（1）加工阶台轴工件，主偏角等于或大于）加工阶台轴工件，主偏角等于或大于900；（2）加工中间切入的工件，主偏角）加工中间切入的工件，主偏角450600；（3）强力切削，为增加刀尖强度，取主偏角）强力切削，为增加刀尖强度，取主偏角450或或750回主页回主页下一页下一页退出退出四、车刀主要角度的选择4）、副偏角的选择：）、副偏角的选择：主要考虑工件表面粗糙度、刀尖强度等。主要考虑工件表面粗糙度、刀尖强度等。（1）小的表面粗糙度时用小的副偏角；）小的表面粗糙度时用小的副偏角；（2）为增大刀尖强度取小的副偏角。）为增大刀尖强度取小的副偏角。一般取
17、一般取6088。中金切入时取中金切入时取450600。5）、刃倾角的选择）、刃倾角的选择 主要考虑加工性质。主要考虑加工性质。一般取一般取0度。度。有冲击或切削力较大时取副刃倾角；有冲击或切削力较大时取副刃倾角；精加工时为减小表面粗糙度取正的刃倾角。精加工时为减小表面粗糙度取正的刃倾角。回主页回主页下一页下一页退出退出四、车刀主要角度的选择四、车刀4、常用的车刀材料回主页回主页下一页下一页退出退出1 1、对刀具材料的要求、对刀具材料的要求（1）高的硬度。一般为）高的硬度。一般为HRC60以上。以上。（2）足够的强度和韧性。一般用冲击韧性和抗弯强度来表示。）足够的强度和韧性。一般用冲击韧性和抗弯
18、强度来表示。（3）高的耐磨性。）高的耐磨性。（4）高耐热性（磨损的主要原因是热效应。）高耐热性（磨损的主要原因是热效应。红硬性：红硬性：维持维持刀具材料切削性能的最高温度限度）刀具材料切削性能的最高温度限度）（6）较好的工艺性。）较好的工艺性。（5）较好的导热性。）较好的导热性。回主页回主页下一页下一页退出退出2 2、车刀常用的刀具材料、车刀常用的刀具材料（1 1）高速钢：）高速钢：切温达切温达6000C，热处理后硬度，热处理后硬度达达HRC6266，抗弯强度为，抗弯强度为3430MPa。刀具。刀具刃口锋利，韧性好，承受较大的冲击刃口锋利，韧性好，承受较大的冲击,制造简制造简单。用于制造复杂的
19、成型刀具以及精加工刀具。单。用于制造复杂的成型刀具以及精加工刀具。但不宜高速切削。代表有但不宜高速切削。代表有 W18Cr4V （18-4-1）钨系高速钢）钨系高速钢 W6M 0 5Cr4V2（6-5-4-2）钼系高速钢钼系高速钢四、车刀4、常用的车刀材料回主页回主页下一页下一页退出退出（2 2）硬质合金：）硬质合金：高硬度、高耐热性。温度在高硬度、高耐热性。温度在1000度以上。硬度达到度以上。硬度达到HRA8994。切速达。切速达220米米/分。但韧性差，承受不了大的冲击。应用最为广泛。分。但韧性差，承受不了大的冲击。应用最为广泛。按成分不同，分两类：按成分不同，分两类：钨钴类硬质合金（钨
20、钴类硬质合金（YG）：由）：由WC和和C0组成。抗弯强度和韧性好组成。抗弯强度和韧性好，耐磨性，耐磨性差。适宜加工脆性材料和有冲击的场合。不能高速切削。差。适宜加工脆性材料和有冲击的场合。不能高速切削。YG3、YG6数字表示钴的质量百分数数字表示钴的质量百分数 钨钛钴类硬质合金（钨钛钴类硬质合金（YT）：）：WC和和TiC组成。耐磨性和抗粘和性好。耐组成。耐磨性和抗粘和性好。耐高温，但较脆，不耐冲击，适宜加工塑性金属。高温，但较脆，不耐冲击，适宜加工塑性金属。YT5、YT15 另外有另外有M类合金类合金（钨钛铌钴类）：耐磨性好，承受高温，抗弯强度、（钨钛铌钴类）：耐磨性好，承受高温，抗弯强度、
21、冲击韧性、与钢的黏结温度高于冲击韧性、与钢的黏结温度高于P类合金，故称为通用合金。类合金，故称为通用合金。YW1、YW2。主要加工切削加工性差的材料。主要加工切削加工性差的材料。四、车刀4、常用的车刀材料回主页回主页下一页下一页退出退出车刀的刃磨分机械刃磨和手工刃磨。（1）砂轮的选择：一般氧化铝砂轮韧性好，比较锋利，但硬度低，主要用来磨高速钢车刀和合金刀柄碳化硅砂轮为绿色，硬度高，切削性好，但比较脆，用来磨硬质合金车刀。四、车刀5、车刀的刃磨回主页回主页下一页下一页退出退出（2）刃磨的一般步骤A、磨前准备B、磨刀柄后角C、粗磨刀片上的后角、前刀面D、磨断屑槽四、车刀5、车刀的刃磨回主页回主页下
22、一页下一页退出退出（2）刃磨的一般步骤E、精磨后角F、磨副倒棱(0.50.8)fG、磨过度刃四、车刀5、车刀的刃磨回主页回主页下一页下一页退出退出（3）车刀手工研磨（4）车刀角度的测量四、车刀5、车刀的刃磨回主页回主页下一页下一页退出退出四、车刀5、车刀的刃磨回主页回主页下一页下一页退出退出（5）磨刀时注意事项：新安装砂轮必须严格检查砂轮的磨削表面必须经常修正根据车刀材料来选择砂轮种类硬质合金车刀不许将刀头浸水砂轮必须由刃口向刀体回转，否则崩刃平型砂轮尽量不用砂轮侧面手要平稳，不断左右移动，压力不许太大砂轮机角度导板必须平直，结束勿忘关电源四、车刀5、车刀的刃磨回主页回主页下一页下一页退出退出
23、（5）安全知识避免操作者正对砂轮不能用力过猛，防止打滑砂轮必须有防护罩砂轮与托架间隙12毫米不得用磨车刀的砂轮磨其他物件四、车刀5、车刀的刃磨五、切削用量的基本概念切削用量是表示主运动和进给切削用量是表示主运动和进给运动大小的参数。运动大小的参数。与保证工件加工质量和提高生产率与保证工件加工质量和提高生产率有密切关系。有密切关系。1 1、背吃刀量、背吃刀量（a ap p）通过切削刃基点并垂直与工作平面通过切削刃基点并垂直与工作平面的方向上测量的吃刀量（即已加工表的方向上测量的吃刀量（即已加工表面和待加工表面之间垂直距离）面和待加工表面之间垂直距离）回主页回主页下一页下一页退出退出五、切削用量的
24、基本概念2 2、进给量（、进给量（f f）工件转一周，刀具沿进给方向移动工件转一周，刀具沿进给方向移动的距离。（的距离。（mm/rmm/r）分纵向进给量和横向进给量分纵向进给量和横向进给量纵向进给量：沿导轨方向进给。纵向进给量：沿导轨方向进给。横向进给量：沿垂直于导轨方向进给量。横向进给量：沿垂直于导轨方向进给量。3 3、切削速度（、切削速度（vcvc）刀具切削刃上某点相对于待加工表面在主刀具切削刃上某点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度（运动方向上的瞬时速度（m/minm/min）VcVc=dndn10001000=dndn318318D D为待加工表面直径。为待加工表面直径。mmmm
25、回主页回主页下一页下一页退出退出六、切削力的基本概念六、切削力的基本概念1 1、切削分力的实际意义：、切削分力的实际意义：（1 1）主切削力：）主切削力：消耗功率最多。使车刀向下弯曲。是计算机床功率、刀杆与刀片强度以及夹具设计的主要依据。（2 2）背向力：）背向力：容易引起工件在水平面内的弯曲，引起振动，影响精度。（3 3）进给力：）进给力：作用在进给方向，影响进给机构的强度。验算进给零部件强度的依据。2 2、影响切削力的因素：、影响切削力的因素：（主要有工件材料、刀具角度、切削用量、切削液等）（1 1）刀具方面）刀具方面a、前角：前角大则刀具锋利，切屑变形小，切削力小；b、主偏角：影响在水平
26、面内两个分力的分配。主偏角大，则切深抗力小。进给抗力大。C、刃倾角：由正变为负，切深抗力增大，进给抗力减小。D、刀尖圆弧半径：增大时，使切深抗力增大。（2 2）切削用量方面：）切削用量方面：切削深度影响最大，其次是进给量，切速影响最小。六、切削力的基本概念六、切削力的基本概念七、冷却和润滑（一）切削液作用（一）切削液作用1、冷却作用：、冷却作用：切削液也叫冷却润滑液，能吸收切削液也叫冷却润滑液，能吸收热量热量，改变条件，降低，改变条件，降低刀具和工件温度，延长刀具寿命。防止工件热变形。刀具和工件温度，延长刀具寿命。防止工件热变形。2、润滑作用：、润滑作用：减小摩擦系数，减小刀具、工件、切屑的摩
27、擦，减小刀减小摩擦系数，减小刀具、工件、切屑的摩擦，减小刀具的磨损，提高表面质量。对于精加工更为重要。具的磨损，提高表面质量。对于精加工更为重要。此外有清洗作用：此外有清洗作用：冲掉切屑，减小摩擦，使切削顺利进行。冲掉切屑，减小摩擦，使切削顺利进行。七、冷却和润滑（二）切削液的分类 1、乳化液：主要起冷却作用。含有各种表面活性剂或其他填加剂，比热容大，黏度小，流动性好，能吸收大量的热量。但防锈、润滑性差。主要用来冷却工件和刀具，延长刀具寿命，减少热变形。2、油类：主要成分是矿物油，少数用植物油、动物油。比热小，黏度大，流动性差，主要起润滑作用。减小工件粗糙度七、冷却和润滑1、根据加工性质选用
28、粗加工时选用冷却为主的乳化液；选用切削油或极压乳化液。钻孔时选用黏度小的极压乳化液或极压切削油。2、根据工件材料选用 （1）钢件粗加工用乳化液，精加工用极压切削油；（2）铸铁件一般不用切削液，有时精加工用煤油或710%的乳化液。（3）有色金属用煤油或黏度小的切削油，镁合金不用切削液。以免燃烧。（三）切削液的选用七、冷却和润滑3、根据刀具材料选用（1）高速钢刀具 粗加工用乳化液，精加工用极压乳化液或极压切削油。（2）硬质合金刀具 一般不用。有时冷却为主的乳化液。切削液使用注意事项：（1）乳化油必须稀释才能使用；（2）切削液必须浇注在切削区；（3）合金刀具用切削液，必须从一开始就连续充分浇注，否则
29、裂纹，注意流量。（4）车脆性材料一般不需家切削液（三）切削液的选用例题解算1 1、要将一个直径为、要将一个直径为d dww=90mm=90mm的外圆的外圆一刀车到一刀车到d dmm=82mm=82mm，（，（1 1）求切削深）求切削深度度a ap p。（。（2 2）如果车床主轴转速）如果车床主轴转速n=600r/minn=600r/min，求切削速度，求切削速度v vc c。解：解：（1 1）a ap p=dwdw-dm-dm2 2=90-8290-822 2=4mm=4mm（2 2）V Vc c=dndn10001000=3.143.14909060060010001000=169.56m/min=169.56m/min回主页回主页下一页下一页退出退出作业1919页页4 4、6 6、7 7、9 9、1010、回主页回主页下一页下一页退出退出
