车床
Curt Newton 拍摄
车床 标识性照片 描述 选择切削刀具 安装切削刀具 刀具定位 进给量、切削速度和切削深度 车外圆 车端面 切断 钻孔 镗孔 单头螺纹车削 特殊工件的夹紧
描述
车床的作用是使工件相对于可控位置的刀具旋转,它对加工具有圆形横截面的零件很方 便。主轴是机床的旋转部件,各种夹具附件如三爪卡盘、夹头和顶针可装在主轴上。主轴是 通过皮带或者齿轮由电机驱动的,其转速由改变传动配置来控制。 尾座通过顶尖顶在工件的末端,或者用来装刀具以钻孔、铰孔、车螺纹或打顶尖孔。它 能沿着导轨调整其位置以适应不同长度的工件。尾座套筒能通过手轮沿轴向进行进给。 拖板用来控制和夹持切削刀具,它由以下部分组成: ? 与导轨配合并沿着导轨方向滑动的大拖板。 ? 用来控制进给机构的溜板箱。 ? 用来控制刀具横向运动(面向或者背离操作员)的横拖板。 ? 允许车刀沿一定角度进给的小拖板。 ? 用来夹持刀杆的的T 型槽。
选择切削刀具
刀具的几何参数随着加工内容而变化: ? 端面车刀用于车平端面以打顶尖孔。 ? 粗加工刀具要求有较小的后角,以保证切厚很深时刀具的强度。 ? 精加工刀具具有更圆的刀尖圆弧以获得较光洁的表面。圆弧刀头的刀具适合高速车。 它们没有主、副后刀面之分,允许左右向车削。 ? 左手切刀是为更好适应从左向右车削而设计的。 ? 特殊的仿形切刀(没有在图示中)能更好的加工铝,加工时把刀刃调整至略高于中 心可减少振动。
安装切削刀具
车刀被安装在刀架上。为了安装刀具,首先要清理刀架,然后拧紧螺栓。 刀杆通过 T 形螺栓安装在小拖板上,利用快速夹紧手柄将刀杆夹紧在刀架上。
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刀具定位
为了移动切削刀具,可用手移动车床的大拖板和横拖板。 也有机床的这些轴的进给采用动力,这随机床不同而不同。 第三轴的运动是由小拖板提供的,小拖板的角度可以调节以满足不同锥度锥面的切削加 工。首先,松开紧固小拖板的螺栓,然后根据安装在小拖板下的圆盘刻度旋转小拖板到所要 求的角度, 再拧紧螺栓。 此时刀具能够按照所要的角度手动进给, 小拖板没有动力进给装置。 如果要求更好的加工效果,用双手轻轻移动来达到一种更平滑的进给速度。 横拖板和小拖板间安装有一个千分刻度盘以保证更为精确定位,但大拖板没有。为了使 大拖板精确定位,可在大拖板装一指示表,该指示表压在一个固定件上(通常采用下面剪辑 中的千分表)。
进给量、切削速度和切削深度
切削速度是工件相对于工具的移动速度(通常是以英尺/分钟为度量),而进给量用工件 旋转一周刀具移动的距离来定义。 切削速度和进给量决定着工件的表面粗糙度、 功率要求和 材料去除率。 选择进给量和速度的主要因素是被加工材料。 当然也要考虑到切削刀具的材料、 加工件的刚度、机床的型号大小、工作条件和切削深度。对大多数铝合金来说,粗加工(切 削深度在
  0.010 到
  0.020 英寸)的速度一般在600 英尺/分钟,精加工(切削深度在
  0.002 到
  0.0
  10) 的速度一般在1000 英尺/分钟。 用切削速度除以工件的周长就可得到合适的主轴转速。 通过不断地调整进给量以达到所要求的加工精度。 对于切削深度, 记住每进给千分之一的切 削深度,工件直径要减少千分之二。
车削
车床用来将工件的直径车到所要求的尺寸。首先,把工件安全地夹紧在卡盘上,工件外 伸的部分不能超过它直径的三倍;然后安装粗加工刀具或者是精加工刀具(选合适的)。如 果你要向主轴箱方向进给大拖板(像在下面剪辑中一样),就用右手车刀。用溜板上的手轮 将刀具移离工件, 然后调节横向进给去设置所要达到的切削深度。 下面剪辑是利用机动进给 来进行精车,记住切削深度每进给千分之一,工件直径就减少千分之二。
端面车削
车床可用于加工圆柱体工件上与轴线垂直度误差很小的光滑表面。首先,把工件安全地 夹紧在卡盘上,然后安装端面车刀。把刀具移到加工位置,但需稍微偏离工件。在加工前用 手动旋转一下主轴,这样能确保主轴的转动不会受到工件干涉。把刀具移离工件,调节大拖 板以达到所要求的切削深度。 然后用横向拖板横向进给车端面。 下面的剪辑是粗车端面的加 工过程,大约千分之五十的切削量在一次加工中被切除。如果要求加工精度高的表面,通常 最后一次加工量只有切削总量的千分之几并且采用机动进给。 由于带状切屑十分锐利, 在去 除的时候要十分小心,但在主轴旋动时不要去清除。工件在车削之后的边缘很锐利,用锉刀 清除即可。
切断
切断刀比外圆车刀的刀刃更深、更狭小,用于车削狭小的凹槽和切断工件。当切断刀安 装好之后,应该确保刀具伸出刀架部分有足够的长度来切断工件(但也不要比这再长)。保 证切断刀与旋转的主轴垂直以及刀刃与工件的中心一样高。 解决这一问题的一个好方法是把 刀具对着加工件的表面安装,调整好刀具的高度,并将刀具贴平在工件端面,然后夹紧。当
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切削较深时, 刀具会与槽的两侧面摩擦, 这时应使用切削液, 这是特别重要的。 在该剪辑中, 工件是从一毛坯件上切下来的。
钻孔
在车床上也能钻孔,并且能够保证孔中心线与圆柱形工件轴线有很高的同轴度。首先把 钻夹头安装在机床尾架上, 需确保钻夹头后部的柄合适地安装在尾架中。 收紧钻夹头上的夹 爪并轻敲使其装到合适的位置。 将大拖板向前移动以便为尾架留有足够的空间。把尾架移到适当的位置并锁紧(否则, 当你在钻孔的时候它会滑动)。在启动机床的时候,务必用手转动一下主轴,由于刚把大拖 板向前移动过了, 因而有可能会影响到车床卡盘的旋转。 在钻孔的时候总是先用中心钻去钻 孔,同时使用切削液。中心钻的排屑槽比较浅(为了增加其刚性),不如普通钻那样容易钻 削。 一定要使中心钻钻过其前端的部分以便能加工出一段锥面用于引导钻头。 该剪辑显示了 用钻头钻引导孔。在切削深度达到刀具直径一两倍之后,一般先退刀,清除切屑并使用切削 液。如果钻头发出吱吱的声音,就应不断的使用切削液。如果要从尾座上卸下钻夹头,先将 夹爪尽可能收紧,然后转动四分之一转多点,挡销便可将钻夹头从尾座套筒中顶出。
镗孔
镗孔是用单刃刀具将原有孔扩大的一种加工,它用镗杆支撑刀具深入孔中加工。由于镗 杆是悬伸的,刀具的刚性低,因而容易产生振动。对于这样的情况,可以通过降低主轴转速 或者是把刀尖磨成更小圆弧来消除。
单头螺纹车削
外螺纹可用板牙加工,而内螺纹可用丝锥加工。但是对于某些直径的螺纹,没有合适的 丝锥和板牙,在这种情况下,可以用车床来车螺纹,最典型的是用刀尖角为60 度的车刀。 要加工每英寸有要求牙数的螺纹, 主轴与纵向丝杆之间有机械传动链相连, 对于不同的机床, 这一工作过程也不同。
特殊工件的夹紧
在车床上,一些工件的夹紧需要特殊方法。比如,要想加工工件的整个外圆,那么该工 件就不能用卡盘夹紧。如果工件自身有个通孔,你可以把它装在心轴(有小锥度的轴)上, 夹紧心轴而不是夹紧工件。不过该孔必须有个合适的长径比,否则工件不能被牢固的夹持。 如果工件本身有个很大的通孔,用心轴夹紧就不再是个很实用的方法了。这时可以用卡 爪的外部从工件内孔夹紧工件。 如果零件是个十分复杂的几何体, 那么可以把工件安装在花盘上, 再将花盘装在主轴上。
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