车削加工中心工作原理、使用及保养

国际金属加工网 2017年02月07日

工件旋转,车刀在平面内作直线或曲线移动的切削加工。车削一般在车床上进行,用以加工工件的内外圆柱面、端面、圆锥面、成形面和螺纹等。

车削内外圆柱面时,车刀沿平行于工件旋转轴线的方向运动。车削端面或切断工件时,车刀沿垂直于工件旋转轴线的方向水平运动。如果车刀的运动轨迹与工件旋转轴线成一斜角,就能加工出圆锥面。车削成形的回转体表面,可采用成形刀具法或刀尖轨迹法。 车削时,工件由机床主轴带动旋转作主运动;夹持在刀架上的车刀作进给运动。切削速度v 是旋转的工件加工表面与车刀接触点处的线速度(米/分);切削深度是每一切削行程时工件待加工表面与已加工表面间的垂直距离(毫米),但在切断和成形车削时则为垂直于进给方向的车刀与工件的接触长度(毫米)。进给量表示工件每转一转时车刀沿进给方向的位移量(毫米/转),也可用车刀每分钟的进给量(毫米/分)表示。用高速钢车刀车削普通钢材时,切削速度一般为25~60米/分,硬质合金车刀可达80~200米/分;用涂层硬质合金车刀时最高切削速度可达300米/分以上。

车削一般分粗车和精车(包括半精车)两类。粗车力求在不降低切速的条件下,采用大的切削深度和大进给量以提高车削效率,但加工精度只能达IT11,表面粗糙度为Rα20~10微米;半精车和精车尽量采用高速而较小的进给量和切削深度,加工精度可达IT10~7,表面粗糙度为Rα10~0.16微米。在高精度车床上用精细修研的金刚石车刀高速精车有色金属件,可使加工精度达到IT7~5,表面粗糙度为Rα0.04~0.01微米,这种车削称为"镜面车削"。如果在金刚石车刀的切削刃上修研出 0.1~0.2微米的凹、凸形,则车削的表面会产生凹凸极微而排列整齐的条纹,在光的衍射作用下呈现锦缎般的光泽,可作为装饰性表面,这种车削称为"虹面车削"。

车削加工时,如果在工件旋转的同时,车刀也以相应的转速比(刀具转速一般为工件转速的几倍)与工件同向旋转,就可以改变车刀和工件的相对运动轨迹,加工出截面为多边形(三角形、方形、棱形和六边形等)的工件。如果在车刀纵向进给的同时,相对于工件每一转,给刀架附加一个周期性的径向往复运动,就可以加工凸轮或其他非圆形断面的表面。在铲齿车床上,按类似的工作原理可加工某些多齿刀具(如成形铣刀、齿轮滚刀)刀齿的后刀面,称为"铲背"。

古代的车床是靠手拉或脚踏,通过绳索使工件旋转,并手持刀具而进行切削的。

1797年,英国机械发明家莫兹利创制了用丝杠传动刀架的现代车床,并于1800年采用交换齿轮,可改变进给速度和被加工螺纹的螺距。1817年,另一位英国 人罗伯茨采用了四级带轮和背轮机构来改变主轴转速。

为了提高机械化自动化程度,1845年,美国的菲奇发明转塔车床。

1848年,美国又出现回轮车床。

1873年,美国的斯潘塞制成一台单轴自动车床,不久他又制成三轴自动车床。

20世纪初出现了由单独电机驱动的带有齿轮变速箱的车床。

第一次世界大战后,由于军火、汽车和其他机械工业的需要,各种高效自动车床和专门化车床迅速发展。为了提高小批量工件的生产率,40年代末,带液压仿形装置的车床得到推广,与此同时,多刀车床也得到发展。50年代中,发展了带穿孔卡、插销板和拨码盘等的程序控制车床。数控技术于60年代开始用于车床,70年代后得到迅速发展。


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