项目1 卧式车床的基本操作

任务一 理论部分

车削基础知识

知识目标

1.理解车削的基本概念。

2.理解并掌握切削用量相关的知识和理论。

3.理解并掌握我国车床的型号规格的编制方法和机床的大致结构组成。

建议的学习课时：2学时。

一、车削基本概念

1.车工的概念

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，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）。

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12.5～0.8μm。车床种类很多，其中卧式车床应用最为广泛。

2.车削运动

车床的车削运动可分为主运动和进给运动。主运动是零件的旋转运动，是车削形成车削速度或消耗主要动力的运动。进给运动为车刀的直线运动，是使零件的多余材料不断被去除的运动，车削运动又分为纵向进给运动和横向进给运动，如图1-1所示。

3.工件上形成的表面

① 已加工表面——工件上刀具切削后产生的表面。

② 过渡表面——工件上由切削刃形成的那部分表面。

③ 待加工表面——工件上待去除的表面。

4.普通车床的加工范围

在车床上所使用的刀具主要是车刀，还有钻头、铰刀、丝锥和滚花刀等。车床主要用来加工各种回转表面，例如，内、外圆柱面；内、外圆锥面；端面；内、外沟槽；内、外螺纹；内、外成形表面；丝杆、钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、套丝、滚花等，如图1-3所示。

二、切削用量

切削用量包括切削速度、进给量和背吃刀量（切削深度），俗称切削三要素。它们是表示主运动和进给运动最基本的物理量，是切削加工前调整机床运动的依据，并对加工质量、生产率及加工成本都有很大影响。

1.切削速度vc

切削速度是指在单位时间内，工件与刀具沿主运动方向的最大线速度。

车削时的切削速度为

式中 vc——切削速度（m/s或m/min）；

d——工件待加工表面的最大直径（mm）；

n——工件每分钟的转数（r/min）。

由式（1-1）可知切削速度与工件直径和转数的乘积成正比，因此不能仅凭转数高就误认为是切削速度高。一般应根据vc与d，先求出n，然后调整转速手柄的位置。

切削速度选用原则：粗车时，为提高生产率，在保证取大的切削深度和进给量的情况下，一般选用中等或中等偏低的切削速度，如取50～70m/min（切钢）或40～60m/min（切铸铁）；精车时，为避免刀刃上出现积屑瘤而破坏已加工表面质量，切削速度取较高（100 m/min以上）或较低（6 m/min以下），但采用低速切削生产率低，只有在精车小直径的工件时采用，一般用硬质合金车刀高速精车时，切削速度为100～200 m/min（切钢）或60～100m/min（切铸铁）。由于同学们对车床的操作不熟练，不宜采用高速切削。

2.进给量ƒ

进给量是指在主运动一个循环（或单位时间）内，车刀与工件之间沿进给运动方向上的相对位移量，又称走刀量，其单位为mm/r。即工件转一转，车刀所移动的距离。

进给量选用原则：粗加工时可选择适当大的进给量，一般取0.15～0.4 mm/r；精加工时，采用较小的进给量可使已加工表面的残留面积减少，有利于提高表面质量，一般取 0.05～0.2 mm/r。

3.切削深度ap

车削时，切削深度是指待加工表面与已加工表面之间的垂直距离，又称背吃刀量，单位为mm，其计算式为

式中 dw——工件待加工表面的直径（mm）；

Dm——工件已加工表面的直径（mm）。

切削深度选用原则：粗加工应优先选用较大的切削深度，一般可取2～4mm；精加工时，选择较小的切削深度对提高表面质量有利，但过小又会使工件上原来凸凹不平的表面可能没有完全切除掉而达不到满意的效果，一般取 0.3～0.5mm（高速精车）或 0.05～0.10mm（低速精车）。

三、学习卧式车床型号及结构组成

1.卧式车床的型号

卧式车床用C61×××来表示，其中C为机床分类号，表示车床类机床；61为组系代号，表示卧式。其他表示车床的有关参数和改进号。机床的型号的编码意义如下：

2.卧式车床各部分的名称和用途

C6132普通车床的外形如图1-4所示。

1.主轴箱

主轴箱又称床头箱，内装主轴和变速机构。变速是通过改变设在床头箱外面的手柄位置，可使主轴获得12种不同的转速（45～1980 r/min）。主轴是空心结构，能通过长棒料，棒料能通过主轴孔的最大直径是 29mm。主轴的右端有外螺纹，用来连接卡盘、拨盘等附件。主轴右端的内表面是莫氏5号的锥孔，可插入锥套和顶尖，当采用顶尖并与尾架中的顶尖同时使用安装轴类工件时，其两顶尖之间的最大距离为750mm。床头箱的另一重要作用是将运动传给进给箱，并可改变进给方向。

2.进给箱

进给箱又称走刀箱，它是进给运动的变速机构。它固定在床头箱下部的床身前侧面。变换进给箱外面的手柄位置，可将床头箱内主轴传递下来的运动，转为进给箱输出的光杆或丝杆获得不同的转速，以改变进给量的大小或车削不同螺距的螺纹。其纵向进给量为 0.06～0.83mm/r；横向进给量为0.04～0.78mm/r；可车削17种公制螺纹（螺距为0.5～9mm）和32种英制螺纹（2～38牙/in）。

3.变速箱

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，分别用于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。

4.溜板箱

溜板箱又称拖板箱，溜板箱是进给运动的操纵机构。它使光杠或丝杠的旋转运动，通过齿轮和齿条或丝杠和开合螺母，推动车刀做进给运动。溜板箱上有三层滑板，当接通光杠时，可使床鞍带动中滑板、小滑板及刀架沿床身导轨做纵向移动；中滑板可带动小滑板及刀架沿床鞍上的导轨做横向移动。故刀架可做纵向或横向直线进给运动。当接通丝杠并闭合开合螺母时可车削螺纹。溜板箱内设有互锁机构，使光杠、丝杠两者不能同时使用。

5.刀架

刀架用来装夹车刀，并可做纵向、横向及斜向运动。刀架是多层结构，它的组成如图1-5所示。

① 床鞍。它与溜板箱牢固相连，可沿床身导轨做纵向移动。

② 中滑板。它装置在床鞍顶面的横向导轨上，可做横向移动。

③ 转盘。它固定在中滑板上，松开紧固螺母后，可转动转盘，使它和床身导轨成一个所需要的角度，然后拧紧螺母，以加工圆锥面等。

④ 小滑板。它装在转盘上面的燕尾槽内，可做短距离的进给移动。

⑤ 方刀架。它固定在小滑板上，可同时装夹四把车刀。松开锁紧手柄，即可转动方刀架，把所需要的车刀更换到工作位置上。

6.尾座

尾座用于安装后顶尖，以支持较长工件进行加工，或安装钻头、铰刀等刀具进行孔加工。偏移尾架可以车出长工件的锥体。尾座的结构如图1-6所示。

① 套筒。其左端有锥孔，用以安装顶尖或锥柄刀具。套筒在尾座体内的轴向位置可用手轮调节，并可用锁紧手柄固定。将套筒退至极右位置时，即可卸出顶尖或刀具。

② 尾座体。它与底座相连，当松开固定螺钉时，拧动螺杆可使尾架体在底板上做微量横向移动，以便使前后顶尖对准中心或偏移一定距离车削长锥面。

③ 底座。它直接安装于床身导轨上，用以支撑尾座体。

7.光杠与丝杠

光杠与丝杠用于将进给箱的运动传至溜板箱。光杠用于一般车削，丝杠用于车螺纹。

8.床身

床身是车床的基础件，用来连接各主要部件并保证各部件在运动时有正确的相对位置。在床身上有供溜板箱和尾座移动用的导轨。

9.操纵杆

操纵杆是车床的控制机构，在操纵杆左端和溜板箱右侧各装有一个手柄，操作工人可以很方便地操纵手柄以控制车床主轴正转、反转或停车。