车床1
          第一章 车床
1.1预备知识
1.1.1 车床定义
车床（lathe;turning machine）主要用车刀在工件上加工旋转表面的机床。
车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，以圆柱体为主,是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。
1.1.2 车床组成
普通车床的型号很多，常用的车床为卧式车床，型号有C6132、C6136、C6140等多种型号。下面主要介绍C6132的含义如下：
    （一）C6132车床的主要组成部分
图1-1为C6132型普通车床。编号C6132中字母和数字的含义如下：C表示车床类型；6稚子弄冰翻译表示普通落地及卧式车床组；1表示普通卧式车床型；32表示床身上最大工件回转直径的1/10，即公共号申请320mm。
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图1-1  C6132型普通车床
C6132型普通车床由床身、主轴箱（也头箱）、进给箱、变速箱、刀架、尾架、光杠、丝杠、溜板箱及床腿等部分组成。
(1)床身  用于支撑和连接车床各部件并保证各自相对位置。床身上的导轨可有供刀架和尾架相对于床头箱进行移动用；C6132车床床身内还装有变速箱和电机等。床身由床腿支撑并固定在地基上。
(2)主轴箱  又称床头箱，内装主轴和主轴变速机构。它用于支撑主轴并使之得到不同的转速。车床主轴为空心结构，可通过小于主轴孔径的毛坯棒料。主轴的前端安装卡盘或其他装夹工件的夹具；前端内锥为莫氏锥度，用于安装顶尖来装夹轴类工件或其他带锥柄的夹具或量棒。主轴箱还把运动传给进给箱，以便使刀具实现进给运动。
(3)进给箱  又称走刀箱，内装进给系统的变速机构，用以传动进给运动和改变进给速度。通过进给箱的变换并由光杠或丝杠输出，可以获得不同的进给速度。
(4)变速箱  安装在车床前床脚的内腔中，并由电动机通过联轴器直接驱动变速箱中齿轮传动轴。变速箱外设有两个长的手柄，是分别移动传动轴上的双联滑移齿轮和三联滑移齿轮，可共获6种转速，通过皮带传动至床头箱。
(5)溜板箱  又称拖板箱，是车床进给运动的操作箱，内装有进给运动的分向机构，用来将
光杠输入的转动变成刀架的纵向或横向直线进给运动，将丝杠的转动变成刀架的纵向运动。
(6)光杠和丝杠  将进给箱运动传给溜板箱。光杠转动使刀具作机动进给运动，用于车削各内外表面。丝杠转动则用于车削螺纹。
(7)拖板与刀架  在溜板箱上面有大、中、小三层拖板，在小拖板与中拖板间有转盘，小拖板上方是刀架。大拖板直接放在床身导轨上，在溜板箱的带动下各拖板和刀架沿导轨作纵向移动。在大拖板上面有一垂直于床身导轨的燕尾导轨，为中拖板，它可以完成横向进给运动。在中拖板与小拖板间的转盘上有刻度，转盘用螺栓紧固在中拖板上，松开螺母转盘可以在水平面一定范围内扳转一定角度以改变小拖板的进给方向，一般用于车削短锥面。小拖板可以沿转盘上的导轨作短距离移动。刀架用于装夹和转换刀具。
(8)尾架  又称尾座，它的位置可以沿床身导轨调节。尾架莫氏锥度套筒内可以安装顶尖、中心钻、麻花钻、扩孔钻和铰刀，分别用于支承长工件、钻中心孔、钻圆柱孔、扩孔和铰孔。
(9)床腿  支承床身，并与地基连接。
1.1.3 技术操作
（一）车刀
    车刀是车床加工必不可少的部分。车刀是由刀头和刀杆两部分组成。刀杆一般是碳素结构钢制成。
1、车刀的种类
    车刀的种类很多，按用途的不同可分为：外圆车刀、端面车刀、切断刀、镗孔刀、螺纹车刀和成形车刀等。车刀可按其形状分为直头、弯头、尖头、圆弧车刀，左偏刀和右偏刀等，图1-2为常用车刀的种类。
1 切断刀；2 左偏刀；3 右偏刀；4 弯头车刀；5直头车刀；6 成形车刀；7 宽刃精车刀；8 外螺纹车刀；9 端面车刀；10 内螺纹车刀；11 內槽车刀；12 通孔车刀；13 盲孔车刀
图1-2车刀的种类
按其结构的不同，车刀又可分为整体式、焊接式、机夹式、可转位式等。
按刀头材料的不同，车刀还可分为高速钢车刀和硬质合金车刀。
由于要加工的零件需要加工端面、外圆、内圆、钻孔、外螺纹、内螺纹以及最终的切断，所以选择的切削与钻孔工具有：端面车刀、右偏刀、钻头、盲孔车刀、外螺纹车刀、内螺纹车刀和切断刀。
2、车刀的安装
在方刀架上安装车刀必须注意以下几点：
(1)车刀刀尖应与车床的主轴轴线等高，否则前后角均发生变化；
(2)车刀刀杆应与车床主轴轴线垂直，否则主、副偏角均发生变化；
(3)车刀伸出长度不能太长，在不影响观察的前提下应尽量短，一般不超过刀杆厚度的两倍或车刀长度的1我爱罗／4～1／3，否则易产生振动；
(4)刀杆下的垫片应平整稳定，并尽量用厚垫片，以减少垫片叠加数目，从而减少安装误差；
(5)车刀至少要用两个螺钉压紧在刀架上．并交替逐个拧紧。
（二）工件安装
在车床上安装工件，要求定位准确，即被加工表面的回转中心与车床主轴的轴线重合，夹紧可靠，能承受合理的切削力，保证工作时安全，使加工顺利，达到预期的加工质量。在车床上常用于装夹工件的附件有：三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、顶尖、心轴、中心架、跟刀架、花盘和弯板等。但由以三爪自定心卡盘为多见，本实例就以该种卡盘为例说明工件安装的过程。
使用三爪卡盘装夹工件的步骤如下：
(1)将毛坯轻轻夹持在三个爪之间；
(2)使主轴低速回转，检查工件有无偏摆，若出现偏摆则在停车后用小锤轻敲校正，然后夹紧工件；
    (3)检查刀架是否与卡盘或工件在切削行程内有碰撞，并注意每次使用卡盘扳手后及时取下扳手，以免开车时飞出伤人。
（三）车床操作基础
1、刻度盘的使用
    普通车床的纵向进给、横向进给以及小刀架的移动量均靠刻度盘指示。在车削工件时，要准确、迅速地掌握背吃刀量，必须熟练准确地使用刻度盘。控制横向进给量的中滑板刻度盘紧固在横向丝杠轴头上，中滑板与丝杠上的螺母紧固在一起。当中滑板手柄带动刻度盘转一周时，丝杠也转一周，这时螺母带动中滑板移动一个螺距。因此，中滑板移动的距离可根据刻度盘上的格数来计算：
刻度盘每转1格中滑板移动的距离（刻度盘格值）=丝杠螺距／刻度盘格数
由于丝杠与螺母之间存在间隙，进刻度时，如果刻度盘手柄摇过了头，或者试切后发现尺寸不对而需将车刀退回时，刻度盘不能直接退回到所要求的刻度。因为当刻度盘正转或反转至同一位置时，刀具的实际位置存在由间隙引起的误差。因此，正确的操作是将刻度盘向相反方向退回半圈左右，消除间隙的影响之后再摇到所需位置，如图1-3所示。
（a）错误：要求手柄转至30，但摇过头成40；（b）错误；直接退至30；
（c）正确：反转约一圈后再转至所需位置30
图1-3手柄摇过头后的纠正方法
小滑板刻度盘的原理及其使用与中滑板的相同，其刻度盘主要用于控制工件长度方向上的尺寸。
2女排五连冠、粗车与精车
为了保证加工质量和提高生产效率，根据精度和表面粗糙度的不同，常把车削加工分为粗车和精车。
粗车的目的是要尽快从工件上切去大部分加工余量，使工件接近最后的形状和尺寸，并作为精加工的预加工，粗车以提高生产效率为主。粗车要给精车留有合适的加工余量，而精度和表面质量要求都很低。在生产中，加大切削深度对提高生产率最为有利，而对车刀寿命的影响又最小。因此粗车时切削用量的选择原则是首先选用较大的切削深度；其次根据可能选择较大的进给量；最后选取中等或偏低的切削速度。粗车的切削力很大，切削用量的选择要注意与所使用车床的刚度、强度和功率相适应。粗车表面有硬皮的铸件或锻件时，如果切削深度太小，刀尖反而容易被硬皮碰坏或磨损。因此，第一刀的切削深度应大于硬皮的厚度。
精车的目的是要保证零件的尺寸精度和表面粗糙度要求。粗车留给精车或半精车的加工余量一般为0.5～2 mm。精车要以选取较小的切削深度和进给量、很高或很低的切削速度为原则。因较小的进给量可使残留面积减少，有利于降低Ra值；同时较大的切削速度或较小的切削速度都可获得较小的Ra值。实习时，为了安全起见应该选择较小的切削量：切削深度αp=0.8～1.5mm；进给量f=0.2～0.3mm/r；用高速钢车刀时，切削速度v=0.1～1.2m/s。
3、试切方法和步骤
在半精车和精车时，为了准确确定背吃刀量，保证工件的尺寸精度，只靠刻度盘调整进刀量是不行的。因为刻度盘与丝杠都有误差，往往不能满足半精车和精车的要求，而要采用试切法。试切的方法与步骤如图1-3所示。要使用精车刀，试切长度为1～3 mm．与工件表面轻微接触。
(a)开车对刀，使车刀与工件表面轻微接触；(b)向右退出车刀；(c)横向进刀αp1：
(d)切削l--3 mm；(e)退刀，停车测量；(f)如果尺寸不到，再进刀αp2：
图1-4  试切方法和步骤
4、车床的维护保养与安全操作规程
(1)穿好合适的工作服，扎紧袖口。女同学必须戴帽子并把长发塞入帽中。不允许戴手套操作车床。
(2)开车前按指定加油孔注油进行机床润滑，检查各手柄的位置是否正确．检查工具、量具、刀具是否合适，安放是否合理。
(3)停车状态或传动主轴齿轮处于脱空位置，进行装夹工件。装夹好工件，要及时取下卡盘扳手，以免伤人。
(4)工件和刀具必须装夹牢固，否则会飞出伤人。
(5)工作时必须精力集中，不许擅自离开机床，需要离开时必须关闭电源。工作时操作者的头、手和身体部位不能离旋转机件太近。
(6)开车时，变换主轴转速必须停车进行；变换进给箱手柄位置要在低速时进行；不准用手摸工件和用量具测量工件；不准用手拉切屑，要用专用的钩子清除切屑。
(7)若工作中出现异常情况应立即关闭电源，然后向指导教师反映情况。
(8)停车时因惯性工件会继续旋转，不许用手去刹住转动的工件或卡盘。
(9)工作完毕后，要关闭电源，清理切屑，擦净机床，并将大拖板摇至车尾一端。
(10)不允许在卡盘、机床导轨上敲击和校正工件。床面上不准放工件、刀具和量具。
1.2实验
1.2.1 车削加工零件
车削加工时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，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。
（一）车削加工范围
1、车端面
车端面是车削加工中最基本、最常见的工序。车端面一般采用弯头刀或右偏刀。弯头刀应用广泛，刀尖强度高，适于车削较大的端面。如图1-5所示，本工程实例选用弯头端面车刀进行切削。
图1-5 弯头端面车刀车端面
车端面时应注意以下几点。．
（春工图1）车刀的刀尖应对准工件的中心，以免车出的端面中心留有凸台。
（2）偏刀车端面，当由外缘向中心进刀时，若车削深度较大则会使车刀扎入工件之中，从而出现凹面。而且到工件中心时是将凸台一下子车掉的，因此容易损坏刀尖。弯头刀车端面，凸台是逐渐车掉的，所以车端面用弯头刀较为有利。

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