車削

工件旋轉，車刀在平面內作直線或曲線移動的切削加工。車削一般在車床上進行，用以加工工件的內外圓柱面、端面、圓錐面、成形面和螺紋等。

車削內外圓柱面時，車刀沿平行於工件旋轉軸線的方向運動。車削端面或切斷工件時，車刀沿垂直於工件旋轉軸線的方向水平運動。如果車刀的運動軌跡與工件旋轉軸線成一斜角，就能加工出圓錐面。車削成形的迴轉體表面，可採用成形刀具法或刀尖軌跡法。車削時，工件由機床主軸帶動旋轉作主運動；夾持在刀架上的車刀作進給運動。切削速度v 是旋轉的工件加工表面與車刀接觸點處的線速度（米/分）；切削深度是每一切削行程時工件待加工表面與已加工表面間的垂直距離（毫米），但在切斷和成形車削時則為垂直於進給方向的車刀與工件的接觸長度（毫米）。進給量表示工件每轉一轉時車刀沿進給方向的位移量(毫米/轉)，也可用車刀每分鐘的進給量（毫米/分）表示。用高速鋼車刀車削普通鋼材時，切削速度一般為25～60米/分，硬質合金車刀可達80～200米/分；用塗層硬質合金車刀時最高切削速度可達300米/分以上。

車削一般分粗車和精車（包括半精車）兩類。粗車力求在不降低切速的條件下，採用大的切削深度和大進給量以提高車削效率，但加工精度只能達IT11,表面粗糙度為Rα20～10微米；半精車和精車盡量採用高速而較小的進給量和切削深度，加工精度可達IT10～7,表面粗糙度為Rα10～0.16微米。在高精度車床上用精細修研的金剛石車刀高速精車有色金屬件，可使加工精度達到IT7～5,表面粗糙度為Rα0.04～0.01微米，這種車削稱為"鏡面車削"。如果在金剛石車刀的切削刃上修研出 0.1～0.2微米的凹、凸形，則車削的表面會產生凹凸極微而排列整齊的條紋，在光的衍射作用下呈現錦緞般的光澤，可作為裝飾性表面，這種車削稱為"虹面車削"。

車削加工時，如果在工件旋轉的同時，車刀也以相應的轉速比（刀具轉速一般為工件轉速的幾倍）與工件同向旋轉，就可以改變車刀和工件的相對運動軌跡，加工出截面為多邊形（三角形、方形、棱形和六邊形等）的工件。如果在車刀縱向進給的同時，相對於工件每一轉，給刀架附加一個周期性的徑嚮往復運動，就可以加工凸輪或其他非圓形斷面的表面。在鏟齒車床上，按類似的工作原理可加工某些多齒刀具(如成形銑刀、齒輪滾刀)刀齒的后刀面，稱為"鏟背"。

1、易於保證工件各加工面的位置精度

a 例如易於保證同軸度要求

利用卡盤安裝工件，迴轉軸線是車床主軸迴轉軸線

利用前後頂尖安裝工件，迴轉軸線是兩頂尖的中心連線

b 易於保證端面與軸線垂直度要求由橫溜板導軌，與工件迴轉軸線的垂直度

2、切削過程較平穩避免了慣性力與衝擊力，允許採用較大的切削用量，高速切削，利於生產率提高。

3、適於有色金屬零件的精加工

有色金屬零件表面粗糙度大Ra值要求較小時，不宜採用磨削加工，需要用車削或銑削等。用金剛石車刀進行精細車時，可達較高質量。

4、刀具簡單

車刀製造、刃磨和安裝均較方便。

在車床使用不同的車刀或其他刀具，可以加工各種迴轉表面，如內外圓柱面、內外圓錐面、螺紋、溝槽、端面和成形面等，加工精度可達IT8一IT7 ,表面粗糙度Ra 值為1.6～0.8,車削常用來加工單一軸線的零件，如直軸和一般盤、套類零件等。若改變工件的安裝位置或將車床適當改裝，還可以加工多軸線的零件(如曲軸、偏心輪等)或盤形凸輪。單件小批生產中，各種軸、盤、套等類零件多選用適應性廣的卧式車床或數控車床進行加工；直徑大而長度短（長徑比0.3～0.8)的大型零件，多用立式車床加工。成批生產外形較複雜，具有內孔及螺紋的中小型軸、套類零件時，應選用轉塔車床進行加工。大批、大量生產形狀不太複雜的小型零件，如螺釘、螺母、管接頭、軸套類等時，多選用半自動和自動車床進行加工。它的生產率很高但精度較低。

【車削】修改功能可以通過旋轉一個二維圖形，產生三維物體，施加該命令后，通常都需要調節對齊軸向與對齊位置，才能得到正確結果。

古代的車床是靠手拉或腳踏，通過繩索使工件旋轉，並手持刀具而進行切削的。

1797年，英國機械發明家莫茲利創製了用絲杠傳動刀架的現代車床，並於1800年採用交換齒輪，可改變進給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國 人羅伯茨採用了四級帶輪和背輪機構來改變主軸轉速。

為了提高機械化自動化程度，1845年，美國的菲奇發明轉塔車床。

1848年，美國又出現回輪車床。

1873年，美國的斯潘塞製成一台單軸自動車床，不久他又製成三軸自動車床。

20世紀初出現了由單獨電機驅動的帶有齒輪變速箱的車床。

第一次世界大戰後，由於軍火、汽車和其他機械工業的需要，各種高效自動車床和專門化車床迅速發展。為了提高小批量工件的生產率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車床得到推廣，與此同時，多刀車床也得到發展。50年代中，發展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數控技術於60年代開始用於車床，70年代后得到迅速發展。

1．粗車車削加工是外圓粗加工最經濟有效的方法。由於粗車的目的主要是迅速地從毛坯上切除多餘的金屬，因此，提高生產率是其主要任務。

粗車通常採用儘可能大的背吃刀量和進給量來提高生產率。而為了保證必要的刀具壽命，切削速度則通常較低。粗車時，車刀應選取較大的主偏角，以減小背向力，防止工件的彎曲變形和振動；選取較小的前角、后角和負值的刃傾角，以增強車刀切削部分的強度。粗車所能達到的加工精度為IT12～ITll，表面粗糙度Ra為50～12．5μm。

2．精車精車的主要任務是保證零件所要求的加工精度和表面質量。精車外圓表面一般採用較小的背吃刀量與進給量和較高的切削速度進行加工。在加工大型軸類零件外圓時，則常採用寬刃車刀低速精車。精車時車刀應選用較大的前角、后角和正值的刀傾角，以提高加工表面質量。精車可作為較高精度外圓的最終加工或作為精細加工的預加工。精車的加工精度可達IT8～IT6級，表面粗糙度Ra可達1．6～0．8μm。

3．精細車精細車的特點是：背吃刀量和進給量取值極小，切削速度高達150～2000m/min。精細車一般採用立方氨化硼（CBN）、金剛石等超硬材料刀具進行加工，所用機床也必須是主軸能作高速迴轉、並具有很高剛度的高精度或精密機床。精細車的加工精度及表面粗糙度與普通外圓磨削大體相當，加工精度可達IT6以上，表面粗糙度Ra可達0．4～0.005μm。多用於磨削加工性不好的有色金屬工件的精密加工，對於容易堵塞砂輪氣孔的鋁及鋁合金等工件，精細車更為有效。在加工大型精密外圓表面時，精細車可以代替磨削加工。

1.裝夾校正工件時的注意事項

在裝夾工件前，必須先把碳在工件中的砂泥等雜質清除掉免雜質嵌進拖板滑動面，加劇導軟磨損或“咬壞”導軌。

在裝夾及校正一些尺寸校大、形狀複雜而裝夾而積又較小的工件時，應預先在工件下面的車床床面上安放一塊木製的床蓋板，同時用壓板或活絡頂針頂住工件，防止它掉下來砸壞車床，如發現工件的位置不正確或歪斜，切忌用力敲擊，以免影響車床主軸的精度，必須先將夾爪、壓板或頂針略微鬆開，再進行有步驟的校正。

2.工具和車刀的安放

工具和車刀不要放在床面上，以免敲壞導軌。如需要放的話般先在床面上蓋上床蓋板，把工具和車刀放在床蓋板上。

（1）在砂光工件時，要在工件下面的床面上用床蓋板或紙蓋住；砂光后，仔細擦凈床面。

（2）在車鑄鐵工件時，在扼板上裝護軌罩蓋，同時要擦去切屑能夠飛濺到的一段床面上的潤滑油。

（3）不使用時，必須做好車床的清潔保養工作，防止切屑、砂粒或雜質進入車床導軌滑動面，把導軌“咬壞”或加劇它的磨損。

（4）在使用冷卻潤滑液前，必須清除車床導軌及冷卻潤滑液盛盤裡的垃圾；使用后，要把導軌上的冷卻潤滑液擦乾，並加機械潤。

按用途和結構的不同，車床主要分為卧式車床和落地車床、立式車床、轉塔車床、單軸自動車床、多軸自動和半自動車床、仿形車床及多刀車床和各種專門化車床，如凸輪軸車床、曲軸車床、車輪車床、鏟齒車床。在所有車床中，以卧式車床應用最為廣泛。卧式車床加工尺寸公差等級可達IT8～IT7，表面粗糙度Ra值可達1.6μm。計算機技術被廣泛運用到機床製造業，隨之出現了數控車床、車削加工中心等機電一體化的產品。

車床操作

（1）工作前按規定潤滑機床，檢查各手柄是否到位，並開慢車試運轉五分鐘，確認一切正常方能操作。（2）卡盤夾頭要上牢，開機時扳手不能留在卡盤或夾頭上。

（3）工件和刀具裝夾要牢固，刀桿不應伸出過長（鏜孔除外）；轉動小刀架要停車，防止刀具碰撞卡盤、工件或劃破手。

（4）工件運轉時，操作者不能正對工件站立，身不靠車床，腳不踏油盤。

（5）高速切削時，應使用斷屑器和擋護屏。

（6）禁止高速反剎車，退車和停車要平穩。

（7）清除鐵屑，應用刷子或專用鉤。

（8）用銼刀打光工件，必須右手在前，左手在後；用砂布打光工件，要用“手夾”等工具，以防絞傷。

（9）一切在用工、量、刃具應放於附近的安全位置，做到整齊有序。

（10）車床未停穩，禁止在車頭上取工件或測量工件。

（11）車床工作時，禁止打開或卸下防護裝置。

（12）臨近下班，應清掃和擦試車床，並將尾座和溜板箱退到床身最右端。

1.定義

車刀是應用最廣的一種單刃刀具。也是學習、分析各類刀具的基礎。車刀用於各種車床上，加工外圓、內孔、端面、螺紋、車槽等。

2.分類

車刀按結構可分為整體車刀、焊接車刀、機夾車刀、可轉位車刀和成型車刀。其中可轉位車刀的應用日益廣泛，在車刀中所佔比例逐漸增加。

（1）硬質合金焊接車刀 所謂焊接式車刀，就是在碳鋼刀桿上按刀具幾何角度的要求開出刀槽，用焊料將硬質合金刀片焊接在刀槽內，並按所選擇的幾何參數刃磨后使用的車刀。

（2）機夾車刀 機夾車刀是採用普通刀片，用機械夾固的方法將刀片夾持在刀桿上使用的車刀。

（3）可轉位車刀 可轉位車刀是使用可轉位刀片的機夾車刀。一條切削刃用鈍后可迅速轉位換成相鄰的新切削刃，即可繼續工作，直到刀片上所有切削刃均已用鈍，刀片才報廢回收。更換新刀片后，車刀又可繼續工作。

與焊接車刀相比，可轉位車刀具有下述優點:

A.刀具壽命高 由於刀片避免了由焊接和刃磨高溫引起的缺陷，刀具幾何參數完全由刀片和刀桿槽保證，切削性能穩定，從而提高了刀具壽命。

B.生產效率高 由於機床操作工人不再磨刀，可大大減少停機換刀等輔助時間。

C. 有利於推廣新技術、新工藝 可轉位刀有利於推廣使用塗層、陶瓷等新型刀具材料。

D. 有利於降低刀具成本 由於刀桿使用壽命長，大大減少了刀桿的消耗和庫存量，簡化了刀具的管理工作，降低了刀具成本。

可轉位車刀刀片的夾緊特點與要求：

A. 定位精度高 刀片轉位或更換新刀片后，刀尖位置的變化應在工件精度允許的範圍內。

B. 刀片夾緊可靠 應保證刀片、刀墊、刀桿接觸面緊密貼合，經得起衝擊和振動，但夾緊力也不宜過大，應力分佈應均勻，以免壓碎刀片。

C. 排屑流暢 刀片前面上最好無障礙，保證切屑排出流暢，並容易觀察。

D. 使用方便 轉換刀刃和更換新刀片方便、迅速。對小尺寸刀具結構要緊湊。在滿足以上要求時，儘可能使結構簡單，製造和使用方便。

(4) 成形車刀 成形車刀是加工迴轉體成形表面的專用刀具，其刃形是根據工件廓形設計的，可用在各類車床上加工內外迴轉體的成形表面。用成形車刀加工零件時可一次形成零件表面，操作簡便、生產率高，加工后能達到公差等級IT8～IT10、粗糙度為10～5μm，並能保證較高的互換性。但成形車刀製造較複雜、成本較高，刀刃工作長度較寬，故易引起振動。成形車刀主要用在加工批量較大的中、小尺寸帶成形表面的零件。

按用途分類

（1）車刀按用途可分

（a）90°車刀（偏刀）；

（b）45°車刀(彎頭車刀)；

（c）切斷刀;

（d）鏜孔刀;

（e）成形車刀;

（f）螺紋車刀；

（g）硬質合金不重磨車刀

（2）各種車刀的基本用途

（a）90°車刀：用來車削工件的外圓，階台和端面。

（b）45°車刀：用來車削工件的外圓。端面和倒角。

（c）切斷刀：用來切斷工件或工件上切出的溝槽。

（d）鏜孔刀：用來車削工件的內孔。

（e）成形車刀：用來車削階台處的圓角，圓槽或車削特殊形狀工件。

（f）紋車刀：用來車削螺紋。