抛光砂布轮(车工之车外圆)

Posted 2023-05-27

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抛光砂布轮(车工之车外圆)

车外圆

工件的装夹

在车削加工以前，必须先把工件装夹在车床夹具中，经过校正后才能进行车削加工。

常用的装夹方法

在车床上进行车外圆时，由于工件的形状是多种多样的，大小和加工数量又各不相同，因此在加工前，必须对工件进行具体分析并确定正确的装夹方法。常用的装夹方法有四爪卡盘装夹、三爪卡盘装夹、两顶尖间装夹、利用心轴装夹、跟刀架或中心架装夹等。‘

装夹方式的选择

车削外圆时工件的装夹有几种各不相同的方式，每种装夹方式都具有各自的特点，也各有利弊。选择外圆车削时工件的装夹方式，应当根据工件的形状、尺寸、加工要求、生产批量等情况，综合考虑决定。

1.工件形状不规则、尺寸较大的毛坯工件，应采用四爪卡盘装夹。

2.刚性较好、加工要求不太高的中小型工件应采用三爪卡盘装夹。

3.对于在车外圆后，尚需铣、磨等加工较细长的轴或丝杆应采用两顶尖装夹，并配合拨盘和鸡心夹头安装。

4.对于比较重的长轴类零件，车削外圆时应采用一端用卡盘夹紧，另一端用顶尖的装夹方式。

5.对于已加工的内孔，要求外圆车削时与内孔同轴度要好，工件长度较小的工件，可采用心轴定位夹紧的方式。

6.对于车削长度与直径之比大于20的细长轴，切削余量较大，或需调头加工时，应采用中心架安装工件。

7.对于切削余量较小的精车加工，以及不允许调头加工的细长轴，应采用跟刀架。

车刀的选择与安装

车刀的正确选择与安装是影响车削加工质量的主要因素之一。

外圆车刀

外圆加工分为粗车和精车。由于对粗车和精车的要求不同，使用的车刀也就不同。

粗车时，精度和光洁度要求较低，加工余量大，切削温度高，切削力大，金属切除量多等情况，要求车刀主要应当具备强度大、散热条件好，能保持在吃刀深度大、走刀快的条件下，具有足够的刀具寿命。

精车时，精度和光洁度要求高，加工余量小，因此，对车刀的要求是刀刃锋利、光洁。

常用的外圆车刀有45°弯刀、75°弯刀和90°偏刀等几种。弯刀即可以车外圆，又可以车端面和倒角；90°偏刀可以车外圆和台阶等。这几种车刀都可以粗车外圆。

精车分为两种方式：高速精车和低速精车。高速精车指切削速度v>120米/分和小走刀量f<0.2毫米/转进行精车。高速精车应采用硬质合金刀头。低速精车指切削速度v<5米/分和大走刀量f可达每转4毫米的条件进行精车。低速精车时应采用高速钢宽刃刀头。

无论是粗车，还是精车，必须使车刀的切削部分具备合理的几何形状和角度，才能达到粗车和精车的目的。

车刀的安装

一把刃磨正确的车刀，如果安装误差，将导致车刀几何角度的变化，影响加工效果。在外圆车削中，装刀时，应当注意以下几点：一般来说，车刀的伸出长度不

.1.车刀伸出刀架的长度要适当

超过刀杆厚度的2倍。

2.控制车刀刀尖的高度粗车外圆时，常将车刀刀尖装得比工件中心线稍高一些；精车外圆时，常将车刀刀尖装得比工件中心线稍低一些。至于稍高或稍低的数值要根据被加工工件的直径大小来决定。但是，无论是装高或装低，一般均不能过超工件直径的1%。如果经验不足，应尽量将车刀刀尖装得与工件中心对正。使车刀迅速对准工件中心可用下面的方法：

①安装车刀时使车刀刀尖对准尾座顶尖的尖部。

②先用目测粗略找正后，将工件端面车一刀，再根据工件端面中心装正车刀

3.控制装刀垫片数量装刀用的垫片要求平整，而且数量要尽量少，一般只用2~3片。垫片不平整或片数过多，会导致车刀产生振动，影响切削加工的质量。

车刀安装使用的刀垫一般用钢板制成，表面不须进行加工，但应注意去掉毛刺和锐边，防止划伤手指。

4.正确紧固刀架螺栓

车刀装好后，必须紧固刀架螺栓。一般要紧固两个螺栓，紧固时用力要均匀，只能使用专用扳手，不允许另外再加套筒，防止损坏螺栓。

拧紧螺栓时应充分注意，保持夹紧力均衡，即两个紧固螺栓应依次逐渐拧紧，不可将一个螺栓完全拧紧后再去拧另一个螺栓，以确保夹紧可靠，防止螺栓在切削力作用下松动。

车削用量的选择

切削用量选择得是否恰当，对工件加工表面质量、刀具耐用度和生产效率都有很大的影响。一般情况下应尽量先考虑增大切削深度ap、其次是进给量f、最后是切削速度v。

切削深度ap是指工件待加工表面和已加工表面之间的垂直距离，也就是车刀切入工件的深度，因此也称为吃刀深度。它的计算式为：D-d

毫米。

式中ap——切削深度（毫米）;

D——待加工表面直径（毫米）;

——已加工表面直径（毫米）。

切削深度的数值直接影响加工精度和生产率。切削深度选择过大，切削力的增加会引起振动；如果超过机床和刀具的工作能力，就会影响车床和车刀的使用寿命，甚至达到损坏的程度。如果切削深度选择过小，本来可以一次走刀加工完的工件切削余量，结果分几次走刀完成，降低了生产率。

粗车时，应尽可能增大切削深度（即减少走刀次数）,以求尽快地车去多余的金属层。这样，一方面可以减小对刀具的冲击；另方面由于刀尖切进工件里层，避免了刀尖与冷硬表面层的接触，从而减小了刀尖的磨损，提高了刀具耐用度。

精车时切削深度应小些（一般选0.2~0.5毫米）,这样可以使切屑容易变形，减小了切削力，有利于提高工件的表面光洁度和尺寸精度。

走刀量f的选择（图13)

切削深度确定以后，走刀量f应适当地选取大一些。走刀量的大小受到机床和刀具刚度、工件精度和表面光洁度的限制。当走刀量f过大时，可能引起机床最薄弱的环节损坏、刀片碎裂、工件弯曲、加工表面光洁度降低等。

粗车时，工件加工表面光洁度要求不高，选取走刀量时着重考虑机床、刀具和工件的刚性。

精车时，切削余量很小，不必考虑刚度。主要考虑加工表面的光洁度要求。

切削速度的选择

切削速度v的大小是根据车刀材料及几何形状、几何角度，工件材料，走刀量和切削深度，冷却液使用情况，车床动力和刚性，车削过程的实际情况综合决定的。一般地说，对于高速钢车刀，如果切下来的切屑是蓝色的，表明切削速度是合适的；如果车削时出现火花，说明切削速度太高了；如果切屑是白色的，说明切削速度还可以提高。

加工余量的确定及车削步骤

加工余量的概念

在机械加工中，为了保证加工质量要求所必需的金属层叫做加工余量。

加工余量的数值等于工件在加工前和加工后的尺寸的差值。加工余量是垂直于加工表面方向上度量的。一般是指单面的尺寸差值，但在车削加工中是以两面计算的。例如，加工余量为4毫米时，单面加工余量为2毫米。

1.加工余量的种类

一个零件从毛坯到加工成符合图纸的零件之间，可能采用几种加工方法，而同一种加工方法也可能分几次加工完成。每一次加工都需要切除一层金属，即需要一定的加工余量。根据所留金属层的不同，加工余量分为两种。

(1)毛坯加工余量。零件尺寸和毛坯尺寸间的差值叫毛坯加工余量，或称之为总加工余量。

(2)工序加工余量。在完成某一工序或工步时，所车去的余量叫工序加工余量，或称为中间余量。

2.余量公差

无论是总加工余量或中间余量，它们都不可能定得很准确，也就是必须规定一定的变动范围，而变动范围即为余量公差。

加工余量的确定

车削加工重要的是根据图纸对零件的要求，确定毛坯钢材的直径。、“1.车外圆时毛坯直径的确定原则上是在能够保证加工需要的条件下，选尽可能小的毛坯加工余量。这样一是节省钢材：二是可以减少不必要的加工时间，提高生产率。

在车削加工中大多数毛坯属于热轧型钢。热轧型钢轴类外圆的加工余量，可从表8中查出。

2.车外圆时工序余量的确定

①在保证达到质量要求的前提下，选用尽可能小的工序加工余

②确定加工余量时，要充分考虑到有的工作热处理时的变形情况，及其对加工质量的影响。

③确定加工余量时，应根据零件尺寸的大小不同，给出不同的加工余量。

充分考虑所用设备及加工方法的精确程度，给出合适的加工余量。

工序加工余量大小应根据各行业自己的经验数据来确定。

外圆车削的步骤

1 车削开始前应分别确定粗车、半精车和精车的加工余量。

2 粗车后经调质或正火的零件，应考虑热处理变形对工件的影响，留出1.5~2.5毫米的余量。

3 需磨削加工的零件，可不必精车。

4 车外圆开始前，应先将端面车一刀，以便加工时决定长度方向上的尺寸。

5 车削台阶轴时，先加工较大直径的外圆，后加工较小直径的外圆，以保证工件在车削过程中的刚度。

6 车削细长轴时，应确定中心架或跟刀架。

7对不需要磨削，只需精车加工的零件，可采用抛光方法，提高表面光洁度。抛光方式可以用锉刀修磨或砂布（砂皮）抛光。

8 为了使用某些机器零件方便，在表面上滚制出花纹，这也属于车外圆时的加工范围。滚花时用滚花刀（又叫滚花轮）与外圆对滚。滚花分为直纹滚花和网纹滚花两种，并有粗细不同的区别。

车外圆常见的问题

工件上存在残留表面、工件加工后存在残余毛坯表面或者精车后残留有粗车加工后的表面。产生原因：

1.加工余量选择过小，工件不够加工需要。

2.工件校直效果差，仍残留弯曲。

3.顶尖装夹时，中心孔位置不正。

4.卡盘装夹时，工件轴线与卡盘轴线存在同轴度误差。

尺寸不合格原因是：看错图纸，试车时粗心大意出现错误，看错尺寸或刻度，测量不正确。

形状误差超差。在零件加工过程中出现锥度、棱圆、椭圆、腰鼓形、鞍形等各种形状误差。产生原因比较复杂，可能是机床精度不足，主轴轴线与尾顶尖轴线不重合，车床导轨与主轴轴线不平行，主轴轴承间隙过大，或者顶尖孔和顶尖几何形状不规则。

表面光洁度达不到要求零件的表面光洁度产生超差的原因可能是：刀具几何形状不正确、切削用量选择的不合适、切削刃变钝后没有及时刃磨，或者由于主轴轴承磨损及振动。

预防方法

1.毛坯在加工前，一定要预先测量加工余量是否足够，如果发现不足，应停止加工，更换合格毛坯或半成品后，再进行车削。

2.工件加工前必须校直，并检查中心孔是否正确；工件装夹后应切实校正，防止产生加工误差超出公差范围。

3.开车前，认真看懂图纸。试车2~3毫米长度，细心测量后再进行车削。加工完毕时，应该等工件冷却至室温后再测量，测量时要正确选择适当的量具，熟练掌握测量方法，尽量消除测量误差。

4.经常检查机床主轴精度、主轴与尾座顶尖的同轴度误差及主

轴与导轨的平行度误差，及时消除产生误差的隐患。

5.保持切削刃锋利，刀具安装正确。

6.选择合理的刀具几何角度和最佳切削用量。

只要严格执行工艺规程和正确选择刀具几何角度及切削用量，完全可以避免上述各种问题的发生，保证产品质量。