车外圆简介
车外圆是车削加工中最基本的操作。
1.安装工件和校正工件
安装工件的方法主要有用三爪自定心卡盘或者四爪卡盘、心轴等。校正工件的方法有划针或者百分表校正。
图1 四爪卡盘装夹工件
四爪卡盘的外形如图1a所示。它的四个爪通过4个螺杆独立移动。它的特点是能装夹形状比较复杂的非回转体如方形、长方形等,而且夹紧力大。由于其装夹后不能自动定心,所以装夹效率较低,装夹时必须用划线盘或百分表找正,使工件回转中心与车床主轴中心对齐,如图1b为用百分表找正外圆的示意图。
2.选择车刀
车外圆可用图2所示的各种车刀。直头车刀(尖刀)的形状简单,主要用于粗车外圆;弯头车刀不但可以车外圆,还可以车端面,加工台阶轴和细长轴则常用偏刀。
图2 车外圆的几种情况
3.调整车床
车床的调整包括主轴转速和车刀的进给量。
主轴的转速是根据切削速度计算选取的。而切削速度的选择则和工件材料、刀具材料以及工件加工精度有关。用高速钢车刀车削时,V=0.3~1m/s,用硬质合金刀时,V=1~3m/s。车硬度高钢比车硬度低钢的转速低一些。
根据选定的切削速度计算出车床主轴的转速,再对照车床主轴转速铭牌,选取车床上最近似计算值而偏小的一档,然后如下表所示的手柄要求,扳动手柄即可。但特别要注意的是,必须在停车状态下扳动手柄。
表 C6132型车床主轴转数铭牌
手柄位置
I
Ⅱ
长 手 柄
长 手 柄
↖
↑
↗
↖
↑
↗
短手柄
↖
45
66
94
360
530
750
↗
120
173
248
958
1380
1980
例如用硬质合金车刀加工直径D=200毫米的铸铁带轮,选取的切削速度V=0.9米/秒,计算主轴的转速为:
(转/分)
从主轴转速铭牌中选取偏小一档的近似值为94转/分,即短手柄扳向左方,长手柄扳向右方,主轴箱手柄放在低速挡位置I。
进给量是根据工件加工要求确定。粗车时,一般取 0.2~0.3毫米/转;精车时,随所需要的表面粗糙度而定。例如表面粗糙度为Ra3.2时,选用0.1~0.2毫米/转;Ra1.6时,选用0.06~0.12毫米/转,等等。进给量的调整可对照车床进给量表扳动手柄位置,具体方法与调整主轴转速相似。
4.粗车和精车
车削前要试刀
粗车的目的是尽快地切去多余的金属层,使工件接近于最后的形状和尺寸。粗车后应留下0.5~1毫米的加工余量。
精车是切去余下少量的金属层以获得零件所求的精度和表面粗糙度,因此背吃刀量较小,约0.1~0.2毫米,切削速度则可用较高或较低速,初学者可用较低速。为了提高工件表面粗糙度,用于精车的车刀的前、后刀面应采用油石加机油磨光,有时刀尖磨成一个小圆弧。
为了保证加工的尺寸精度,应采用试切法车削。试切法的步骤如图3所示。
图3 试切步骤
a)开车对刀,使车刀和工件表面轻微接触 b) 向右退出车刀
c)按要求横向进给ap1 d) 试切1~3毫米
e) 向右退出,停车,测量 f)调整切深至ap2后,自动进给车外圆
5.刻度盘的原理和应用
车削工件时,为了正确迅速地控制背吃刀量,可以利用中拖板上的刻度盘。中拖板刻度盘安装在中拖板丝杠上。当摇动中拖板手柄带动刻度盘转一周时,中拖板丝杠也转了一周。这时,固定在中拖板上与丝杠配合的螺母沿丝杠轴线方向移动了一个螺距。因此,安装在中拖板上的刀架也移动了一个螺距。如果中拖板丝杠螺距为4mm,当手柄转一周时,刀架就横向移动4mm。若刻度盘圆周上等分200格,则当刻度盘转过一格时,刀架就移动了0.02mm。
使用中拖板刻度盘控制背吃刀量时应注意的事项:
(1)由于丝杠和螺母之间有间隙存在,因此会产生空行程(即刻度盘转动,而刀架并未移动)。使用时必须慢慢地把刻度盘转到所需要的位置(图4a)。若不慎多转过几格,不能简单地退回几格(图4b),必须向相反方向退回全部空行程,再转到所需位置(图4C)。
图4 手柄摇过头后的纠正方法
a)要求手柄转至30,但转过头成40 b) 错误:直接退至30
c)正确:反转约一周后,再转至所需位置30
(2)由于工件是旋转的,使用中拖板刻度盘时,车刀横向进给后的切除量刚好是背吃刀量的两倍,因此要注意,当工件外圆余量测得后,中拖板刻度盘控制的背吃刀量是外圆余量的二分之一,而小拖板的刻度值,则直接表示工件长度方向的切除量。
6.纵向进给
纵向进给到所需长度时,关停自动进给手柄,退出车刀,然后停车,检验。
7.车外圆时的质量分析
1)尺寸不正确:原因时车削时粗心大意,看错尺寸;刻度盘计算错误或操作失误;测量时不仔细,不准确而造成的。
2)表面粗糙度不和要求:原因是车刀刃磨角度不对;刀具安装不正确或刀具磨损,以及切削用量选择不当;车床各部分间隙过大而造成的。
3)外径有锥度:原因是吃刀深度过大,刀具磨损;刀具或拖板松动;用小拖板车削时转盘下基准线不对准“0”线;两顶尖车削时床尾“0”线不在轴心线上;精车时加工余量不足造成的。
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