下载文档原格式
车削在机械制造业中的作用车削在机械制造业中的作用一、引言机械制造业是现代工业的基础，为各个领域提供关键设备和部件。
在这个领域中，车削作为一种重要的加工方法，发挥着至关重要的作用。
车削是利用切削工具对旋转的工件进行切削，以得到所需形状和尺寸的一种加工方法。
它在机械制造业中的应用广泛，具有高精度、高效率和高表面质量等优点。
本文将从不同角度探讨车削在机械制造业中的作用。
二、车削的特点与优势1.加工范围广泛：车削适用于加工各种旋转体零件，如轴类、盘类、套类等。
这些零件在机械、汽车、航空、能源等各个领域都有广泛应用。
2.高精度：车削可以实现很高的加工精度，特别适用于精密机械零件的加工。
通过选择合适的切削工具和切削参数，可以得到很高的尺寸精度和表面粗糙度。
3.高效率：车削加工过程中，工件旋转，切削工具做直线运动，这种加工方式使得切削力小，切削热少，有利于提高加工效率。
此外，车削还可以采用多刀切削和自动化生产线，进一步提高生产效率。
4.高表面质量：车削过程中切削力小，切削热少，不易产生积屑瘤和表面硬化现象，可以得到较高的表面质量。
这对于耐磨、耐腐蚀等高性能零件具有重要意义。
5.材料适应性强：车削适用于各种金属材料的加工，如钢、铸铁、有色金属等。
此外，对于某些非金属材料，如塑料、橡胶等，也可以采用车削方法进行加工。
三、车削在机械制造业中的应用1.轴类零件加工：轴类零件是机械传动系统的关键部件，其加工质量直接影响机械的性能和使用寿命。
车削是轴类零件加工的主要方法，可以实现高精度、高效率的加工。
在轴类零件的车削过程中，可以采用中心孔定位、两顶尖定位等不同装夹方式，以满足不同加工要求。
2.盘类零件加工：盘类零件是机械中常见的部件，如法兰、端盖等。
车削可以实现盘类零件的内外圆面、端面、环槽等部位的加工。
在盘类零件的车削过程中，可以采用三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘等不同装夹方式，以适应不同形状和尺寸的盘类零件。
3.套类零件加工：套类零件是机械中常见的部件，如轴承套、齿轮套等。
普通车床的切削运动原理与工艺范围分析绍兴文理学院 机自092 谷群伟【摘要】 金属切削加工时刀具和工件之间的相对运动，称为切削加工。
根据在切削加工过程中所起的作用不同，切削运动可分为主运动和进给运动。
车削加工的工艺范围非常广，在机械制造工业中应用得非常普遍。
在车床上可以加工出大部分具有回转体表面的轴、盘、套类零件。
【关键词】 普通车床 切削运动 工艺范围 分析中图分类号：TH16【正文】 普通车床是应用最为广泛的切削机床。
车床是利用工件的旋转运动和道具的直线移动来完成工件的加工，主要是用来加工各种带有旋转表面的零件，其最主要的车削加工内容有车外圆、车端面、车内孔、车外螺纹、车内螺纹、切断、车外圆锥面、车内圆锥面、车成形面、滚花等，此外，在车床上还可以进行钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、套螺纹等操作。
普通车床的切削运动即金属切削加工时刀具和工件之间的相对运动。
图1表示了金属切削过程中常见的加工方法——车削加工。
切削运动由工件的旋转运动和车刀的连续纵向直线运动组成。
根据在切削加工过程中所起的作用不同，切削运动可分为主运动和进给运动。
（1）主运动 直接切除工件上的切削层，使之转变为切屑，从而形成工件新表面的运动，称为主运动。
主运动的速度较高，消耗的功率较大；主运动只有一个，其形式可以是旋转运动或直线运动。
如图1，车削外圆时，工件的旋转运动是主运动。
（2）进给运动 不断地把切削层投入切削，以逐渐切出整个工件表面的运动，称为进给运动。
进给运动的速度较低，消耗的功率较少；进给运动可以是连续的或断续的，其形式可以是直线运动、旋转运动或两者的组合。
如图1，车削外圆时，车刀的纵向连续直线运动就是进给运动。
图进主运动待加工表面车削运动和工件上的表面1切削加工的基本条件：(1) 刀具和工件间要有形成零件结构要素所需的相对运动。
这类相对运动由各种切削机床的传动系统提供。
2) 刀具材料的性能能够满足切削加工的需要。
刀具在切除工件上多余材料时，工作部分将受到切削力、切削热、切削摩擦等的共同作用，且切削负荷很重，工作条件恶劣。
车工工艺及技能训练教学标准模块一轴类零件车削一、课程性质与任务本课程是中等职业学校机械制造技术专业的一门专业技能方向课程，其任务是：通过本课程的学习，能帮助学生掌握轴类零件车削的基本技能和相关理论知识，帮助学生掌握轴类零件车削的基本技术，提高车削加工的职业能力，为其未来专业发展奠定基础；同时培养良好的职业道德，养成文明生产习惯，达到职业资格鉴定标准的要求。
二、课程教学目标1.知识目标(1)知道机械制图的基本知识。
(2)知道轴类零件加工工艺知识。
(3)知道车床操作规程及文明生产知识。
(4)知道产品质量管理基本知识。
(5)知道车床的日常维护和保养知识。
2.能力目标(1)会识读和绘制轴类零件图。
(2)能读懂轴类零件车削工艺文件。
(3)会编制轴类零件数控车削程序。
(4)会加工轴类零件。
(5)会检测轴类零件。
(6)会判断简单的设备故障，会维护保养车床。
3.素质目标(1)培养学生爱岗敬业、诚实守信的职业道德。
(2)培养学生严谨务实、精益求精的工作作风。
三、课程内容和要求1.教学方法(1)在教学中应先让学生有初步的感性认识，再导入理论教学，最后通过实训来消化和理解所学的理论知识，从而巩固和提高教学效果。
(2)加强直观教学。
充分利用实物、教具、多媒体、录像等教学手段，尽可能使理论联系实际，使教学形式生动活泼。
(3)提倡项目教学，教师给出任务及要求，学生根据具体任务独立制定方案并分组进行方案的讨论，然后再进行最佳方案的选择和实施，以提高学生分析问题和独立解决问题的能力，充分调动学生的主观能动性，最后教师评价指导，学生自评或互评，不断修正方案并最终完成任务。
体现教师做中教，学生做中学。
2.评价方法(1)本课程日常考核以过程考核为主，注重实际能力的测试，最终考核可参照国家职业技能等级考试规定分笔试及实操两部分。
(2)改变传统的评价方式，根据任务引领型课程的教学要求，将过程评价与目标评价相结合、定性评价与定量评价相结合，充分关注学生的个性差异，发挥评价的激励作用，保护学生的自尊心，激发学生的自信心(3)充分肯定学生的多元思维和创造性的实践活动，并进行正确评价和引导。
数控技术应用专业教学标准
1、【专业名称】
数控技术应用
2、【入学要求】
初中毕业或相当于初中毕业文化程度
3、【学习年限】
学制三年
4、【培养目标】
本专业培养主要面向航天航空、汽车、机械、电子、模具制造等企业，在生产第一线能从事数控车削加工、数控铣削加工以及相关机械冷加工等工作，具有职业生涯发展基础的中等应用型技能人才。
5、【职业范围】
6、【人才培养规格】
本专业所培养的人才应具有以下知识、技能与态度●具备良好的道德品质、职业素养、竞争和创新意识；
●具有良好的人际交往、团队协作能力及健康的心理；
●具有通过不同途径获取信息、学习新知识的能力；
●具有运用计算机进行技术交流和信息处理的能力；
●了解企业数控加工的生产过程与生产管理；
●具有安全文明生产、环境保护、质量控制等方面的相关知识和技能；
●具有识读与绘制机械零件图、使用CAD软件的能力;
●具备机械加工基础知识，具有严格按照工艺文件进行生产的科学态度;
●具有钳工基本操作技能;
●具有普通车床与铣床操作技能;
●具有数控加工程序编制、编辑能力；
●具有数控机床操作技能；
●具有解决数控加工中的一般技术问题能力；
●具有产品检测评估能力;
●初步具备使用CAD/CAM软件进行数控编程的能力；
●具备数控机床的日常维护知识及技能;
●取得数控机床操作工(四级)职业资格证书;
7、【任务与职业能力分析】。
盘套类零件的车削1. 盘类零件的加工盘类零件的轴向L(纵向)尺寸一般远小于径向D尺寸，且最大外圆直径D与最小内圆直径d 相差较大，并以端面面积大为主要特征，如图6-1所示。
这类零件有：圆盘、台阶盘以及带有其他形状的齿形盘、花盘、轮盘和圆盘形零件等。
在这类零件中，较多部分是作为动力部件，配合轴杆类零件传递运动和转矩。
盘类零件的主要表面为内圆面、外圆面及端面等，其加工方法与其毛坯材料、加工余量有关．分别简介如下。
一、工艺分析1．选材与选毛坯盘类零件一般需承受交变载荷，工作时处于复杂应力状态。
其材料应具有良好的综合力学性能，因此常用45钢或40Cr钢先做锻件，并进行调质处理，较少直接用圆钢做毛坯，但对于承受载荷较小圆盘类零件或主要用来传递运动的齿轮，也可以直接用铸件或采用圆钢、有色金属件和非金属件毛坯。
2．确定工序间的加工余量盘类零件的毛坯加工余量在选毛坯时就已确定，但每一个工序的加工，须为下一工序留下加工余量。
3．定位基准与装夹方法盘类零件内孔、端面的尺寸精度、形位精度、表面粗糙度，是盘类零件加工的主要技术要求和要解决的主要问题。
盘类零件加工时通常以内孔、端面定位或外圆、端面定位、使用专用心轴(一种带孔工件的夹具)或卡盘装夹工件。
二、工艺过程特点一般来说，车削加工通常以内孔、端面定位、插人心轴装夹工件，这符合基准重合、基准统一原则。
车内孔时，车削步骤的选择原则除了与车外圆有共同点之外，还有下列几点：1)为保证内外圆同轴，最好采用"一刀落"的方法，即粗车端面、粗车外圆、钻孔、粗镗孔、精镗孔、精车端面、精车外圆、倒角、切断、调头车另一端面和倒角。
如果零件尺寸较大，棒料不能插入主轴锥孔中，可以将棒料比要求尺寸放长lomm左右切断。
在镗孔时不要镗穿，以增加刚性，车到需要尺寸以后再切断。
2)对于精度要求较高的内孔，可按下列步骤进行车削，即钻孔、粗铰孔、精铰孔、精车端面、磨孔。
但必须注意，在粗铰孔时应留铰孑L或磨孔余量。
3)内沟槽的车削，应在半精车以后、精车之前切削，但必须注意余量。
4)车平底孔时，应先用钻头钻孔，再用平底钻把孔底钻平，最后用平底孔车刀精车一遍。
5)如果工件以内孔定心车外圆，那么在精车内孔以后，对端面也精车一刀，以达到端面与内孔垂直。
三、加工实例齿坯零件是典型的盘类零件，一般采用通用设备和通用工装加工完成，该类零件的加工代表了一般饼块盘类零件的加工的基本工艺过程，以该零件的加工为例介绍盘类零件的加工过程。
其他盘类零件的加工过程与此类似，但生产批量不同、零件的技术要求不同，加工方法也略有所不同，加工时可进行相应调整。
现以图6-2所示的齿轮坯车削加工过程为例说明盘形零件的加工。
图6-2是带有花键孔的齿轮工作图。
毛坯件采用锻件，材料锻造后，要经过正火，正火后的硬度为I--IBl79～229。
一般齿轮精加工时以内孔定心，当内孔是花键时，应以花键孔定心。
由于齿轮的精度较高，所以除了滚齿外，还要经过剃齿。
这里介绍该齿轮的齿坯加工工艺过程。
1)下料、锻造毛坯成l08mm×40mm、正火(图6-3)。
2)热处理。
正火硬度为船l79～229。
3)粗车。
用三爪卡盘装夹，粗车外圆及端面，各留余量lmm，钻、扩孔声l9mm(如图6-4、图6-5所示)。
调头，粗车端面、外圆及内孔。
4)精车。
车外圆j5103．5-05lnln，达粗糙度要求。
精车端面(如图6-6所示)。
精镗内孔至声25mm，内外圆倒角l．5×45。
、3×15。
5)调头用软卡爪夹住，端面贴平车外圆(接刀)，车端面至26 6)倒角30。
7)以倒角1．5×45。
端面为基准拉花键孔。
8)孔部去毛倒棱。
9)清洗。
10)按要求检查。
11)用两顶针安装，上花键心轴精车外圆至尺寸要求。
12)精车两端面至尺寸要求(两端余量均匀车削)。
13)外圆倒角。
14)按要求检验。
2. 套类零件的车削套类零件一般指带有内孔的零件，其轴向(纵向)尺寸L一般略小于或等于径向尺寸D，这两个方向的尺寸相差不大，零件的外圆直径D与内孔直径d相差较小，并以内孔结构为主要特征。
如图6-7所示。
套类零件主要是作为旋转零件的支承，在工作中承受轴向和径向力。
例如车床主轴的轴承孔、床尾套类孔等。
套类零件是机械加工中经常碰到的一种零件，它的应用范围很广。
例如，支承旋转轴的各种形式的轴承、夹具上的导向套、内燃机上的气缸套和液压系统中的油缸等。
一、套类零件功用和结构特点机器中的套类零件，通常起支承或导向作用。
由于功用不同，套类零件的结构和尺寸有着很大的差别，但结构上有共同的特点：零件的主要表面为同轴度要求较高的内、外旋转表面；零件壁的厚度较薄易变形。
套类零件的主要表面是内孔和外圆，其主要技术要求如下，图6-8为铜套零件示意图：1．内孔它是零件起支承或导向作用的最主要表面，通常与运动着的轴、活塞等配合，内孔的尺寸精度一般为IT6～IT9；形状精度一般控制在孔径公差以内，表面粗糙度为Ral．6～0．16肛rn。
2．外圆它一般是套类零件的支承表面，常以过盈配合同其他零件的孔相连接。
外径的尺寸精度通常为IT6～IW；形状精度控制在外径公差以内，表面粗糙度为Ra3．2～0．63肚m。
另外对于零件还有内外圆之间的同轴度、孔轴线与端面的垂直度等形位精度要求。
由于车削该类零件时，孔内尺寸小，切屑不易排出而损伤加工表面；冷却润滑液不易注入而使工件过热变形，因此车削套类零件的不利条件多于车削轴类零件。
二、套类零件的加工1．套类零件的毛坯和加工余量套类零件在各种机械中有不同的工作条件和使用要求，因此不同套类零件所用的材料及加工方法有所不同。
一般套类零件是用钢、铸铁、青铜或黄铜等材料制成，有些滑动轴承采用双金属结构，以节省贵重的有色金属，提高轴承的使用寿命。
套类零件的毛坯选择与其结构和尺寸等因素有关。
孔径较小(如d<20ram)的套类一般选择热轧或冷拉棒料，也可采用实心铸铁。
孔径较大时，常采用无缝钢管或带孔的铸件、锻件。
大量生产时，可采用冷挤压和粉末冶金等先进的毛坯制造工艺，既提高生产率又节约金属材料。
2．工序间的加工余量套类零件的毛坯加工余量在铸或锻时已确定。
如果要在实心材料上加工出内孔来，就需要经过钻、镗、铰或磨等。
在一个工序完成时，必须为下一工序留下加工余量。
3．套类零件的安装由于套类零件有各种不同形状和尺寸，精度要求也不相同，所以它也有各种不同的安装方法(钻孔时工件的安装方法与车外圆时相同，这里不再重复了)，如表6-1所示。
4．车削步骤的选择车内孔时，车削步骤的选择原则除了与车外圆有共同点之外，还有下列几点：1)车削短小的套类零件时，为了保证内外圆同心，最好采用在一次安装中完成内外表面及端面的全部加工。
这种方法工序比较集中，可消除工件的安装误差，获得较好的相对位置精度。
2)长径比较大的套类零件，为了保证内外圆同轴度，加工外圆时，一般要用中心架，粗加工后用镗削，半精加工多采用铰孔方式加工精度较高的套筒内孔时，也可按车削盘类零件孔的步霎进孕：钻孔、粗镗孔、半精镗和精车端面、铰孔或钻巍：看鑫銎二。
专登镗和精车端面、磨孔。
但必须注意，在半精镗孔时应留铰孔或磨孑余量。
4)内沟槽应在半精车以后精车之前切割，但必须注意余量。
5)车平底孔时，先用钻头钻孔，再用平底钻把孔底钻平，最雾要!底孔车刀精车一遍。
如果工件以内孔定心车外圆，那么茬莴孔精车以后把端面也精车一刀，以达到端面与内孔垂直。
5．车削实例皇三套类零件的随尺寸大小、材料、精度、结构、用途和生产苎的不同，因而在工艺上也有所差异。
但是，各种套类零件的外圆、内孔、端面加工是比较常见的，其加工工艺相似。
现举两个葫于来说明如何车削套类零件。
例1·小批量车削图6-9所示的一钢套零件，其车削加工过程2)装夹。
用三爪卡盘装夹(或四爪卡盘)夹紧毛料，粗车外圆，分两次装夹(调头装夹)车削。
粗车后的半成品外形，留余量3)夹住棒料，伸出50ram，用23ram钻头钻孔。
4)车端面。
5)车内孔至簪,32mm。
6)孔13倒角0．5×45。
外圆倒角l×45。
7)修掉毛刺。
衬套不仅是普通的套类零件，而且也是薄壁零件，在单件生产车削加工时，车削工序采用集中工序加工，可减少装夹和定位次数，提高加工精度和生产效率。
该集中工序可分为粗、精车两道工序。
为了避免淬火变形，其内腔槽不加工，在精车时一次装夹定位完成，以提高精度为主。
车削薄壁衬套的内孔时，必须特别注意装夹问题。
往往由于装夹得不好，而引起工件变形。
车削时除了在精车以前把卡爪略为放松一下，使它恢复原状，然后再轻轻夹紧，同时还可以采用开缝套筒或增大卡爪和工件接触面，就是把开缝套筒套在工件外圆上，并一起夹在三爪卡盘中，或者把软卡爪与工件接触面增大。
三、防止套类变形的工艺措施套类零件的结构特点是孔壁一般较薄，加工中常因夹紧力、切削力、内应力和切削热等因素的影响而产生变形。
防止变形应注意以下几点：1)为减少切削力和切削热的影响，粗、精加工应分开进行。
使粗加工产生的变形在精加工中可以得到纠正。
2)减少夹紧力的影响，工艺上可采取以下措施：改变夹紧力的方向，即径向夹紧改为轴向夹紧。
如果需径向夹紧时，应尽可能使径向夹紧力均匀，可使用过渡套夹紧工件，或者做出工艺突变或工艺螺纹以减少夹紧变形。
3)为减少热处理的影响，热处理工序应至置于粗精加工之间，以便使热处理引起的变形在精加工中予以纠正。
套类零件热处理后一般产生较大的变形，所以精加工的余量要适当放大。
4)车削时应在精车以前把卡爪略为放松一下，使它恢复原状，然后再轻轻夹紧，同时尽量采用开缝套筒或大接触面卡爪。
3. 盘套类零件的精度检验一、套类零件的精度要求套类零件的精度有下列几个项目：1．圆柱孔的本身精度孔径和长度尺寸精度检查如图6～14、图6-15所示；2．孔的位置精度1)同轴度(孔之间或孔与某些表面间的尺寸精度)、平行度、垂直度或角度精度等。
2)L的形状精度(如椭圆度、锥度、鼓形度等)。
3．表面粗糙度要达到哪一级粗糙度，一般按加工图纸上的规定。
套筒类零件各精度槿测万猛及植验上具如表6-2所不，套类零件的表面粗糙度检验与轴类零件相同。
二、车削套类零件时的精度分析在套类零件车削过程中，经常会产生这样或那样的问题，必须先找出产生的原因，以便解决。
车削盘套类零件产生的误差原因主要如表6-3所示。
