【正文】 工件的旋轉(zhuǎn)運動和刀具的直線運動來加工工件的，它能完成的切削加工最多，就其基本的工作內(nèi)容來說，可以車外圓、車端面、切斷、切槽、鉆中心空、鉆孔、車 孔 、鉸孔、車各種螺紋、車圓錐、車成形面、滾花以及盤繞彈簧、在機械制造中，車床 是 應(yīng)用很廣泛的金屬切削機床之一。 CA6140 型臥式車床是我國自行設(shè)計自造的新型車床，具有性能良好、結(jié)構(gòu)先進、操作方便、外形美觀等優(yōu)點。 CA6140 型普通車床的通用性能較好。它適用于加工各種軸類，套類和盤類零件上的回轉(zhuǎn)表面，如車削內(nèi)外圓柱面，圓錐面，環(huán)槽及成型回轉(zhuǎn)表面；車削端面及各種常用的公制，英制，牟數(shù)制和徑節(jié)制羅螺紋；在普通車床上還能作鉆孔，擴孔，鉸孔，滾花等工作。 CA6140 型普通車床是普通精度級機床，根據(jù)普通車床的精度檢驗標準，新機床應(yīng)達到的加工精度為： 精車外圓的圓度 精車外圓的圓柱度 /100mm 精車端面的平面度 /300mm 精車螺紋的螺距精度 /100mm , /300mm 精車的表面粗糙度可達 Ra=～ CA6140 型普通車床實質(zhì)上是一種通用車床，它的加工范圍較廣，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜且自動化程度低，所以適用于單件小批 量 生產(chǎn)及修配車間。 因此，本次設(shè)計的軸類零件將在此機床上 進行加工。 車刀 對刀具材料的基本要求 在切削加工時，刀具切削部分與切屑、工件相互接觸的表面上成上承受了很大的壓力和強烈的摩擦，刀具在高溫下進行切削的同時，還承受著切削力、沖擊和振動，因此要求刀具切削部分的材料具備以下性能： 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計 5 1） 硬度要求 刀具材料必須具有高于工件材料的硬度，常溫硬度在 HRC60 以下。 2） 耐磨性要 求 耐磨性表示刀具抵抗磨損的能力，通常刀具材料的硬度越高耐磨性越好；材料中硬質(zhì)點的硬度越高，數(shù)量越多，顆粒越小，分布越均勻，則耐磨性越好。 3） 足夠的強度和韌性 為了承受切削力、沖擊和振動，刀具材料應(yīng)具有足夠的強度和韌性，一般用抗彎強度和沖擊韌性值表示 。 4） 良好的耐熱性 刀具材料應(yīng)在高溫下保持較高的硬度、耐磨性、強度和韌性，并有良好的抗擴散、抗氧化的能力，這就是刀具材料的耐磨性，它是衡量刀具材料綜合切削性能的重要指標。 5） 良好的工藝性與經(jīng)濟性 為了便于刀具制造，要求刀具材料有良好的可加工性，包括鍛、軋、 焊接、切削加工、可磨削性和熱處理特性等。 此外，在選用刀具材料時，還要考慮經(jīng)濟性，經(jīng)濟性差的刀具材料難以推廣使用。 刀具材料種類很多，常用的有碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金鋼、陶瓷、金剛石和立方氮化硼等。碳素工具鋼和合金工具鋼，因其耐熱性較差，僅用于低速手工工具。陶瓷、金剛石和立方氮化硼則由于性質(zhì)脆、工藝性差及價格昂貴等原因，目前只在較小的范圍內(nèi)使用。當今，用得最多的刀具材料為高速鋼和硬質(zhì)合金 剛 。 刀具切削部分的材料 目前工廠中的刀具切削部分材料主要有高速鋼和硬質(zhì)合金鋼兩種。高速鋼是一種含鎢、 鋁、鉻、釩等合金元素較多的高合金工具鋼。高速鋼主要優(yōu)點是具有高的硬度、強度和耐磨性，且耐磨性和淬透性良好，其允許的切削速度是碳素工具鋼和合金鋼的兩倍以上。高速鋼刃磨后切削刃鋒利，故又稱之為“鋒鋼”和“白鋼”。高速鋼是一種綜合性能好、應(yīng)用范圍廣的刀具材料。 硬質(zhì)合金鋼是由碳化鎢（ wc）、碳化鈦（ Tic）等 碳化物和鈷（ co）用粉末冶金方法制成的。這種刀具 材 料有高的硬度（ HRA88～ 93）和耐熱性（耐熱溫度為 850～1000℃）。但它的抗彎強度低、性脆、特別是怕震動和沖擊。 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計 6 因此，本次設(shè)計的軸類零件車 外圓端面車 刀選用材料為高速鋼的 90176。車刀，車倒角用 45176。車刀，切槽選用高速鋼切槽刀，刀寬為 4mm，車螺紋則選用刀尖為 60176。的螺紋刀。 車刀的安裝 車 刀 使用時必須正確安裝，其基本要求有以下幾點： 車 刀 不能伸出刀架太長，否則，切削時刀桿剛性減弱，容易產(chǎn)生振動，使車出來的工件表面不光潔，甚至?xí)管嚨稉p壞。車刀伸出的長度，一般以不超過刀桿厚度的 1～ 倍為宜。車 刀 下面的墊片要平整潔凈，墊片應(yīng)與刀架對齊，而且墊片的量應(yīng)盡量少些，以防止振動。 車刀的刀尖應(yīng)對準工件中心。刀尖高于工件中心，會使車刀的實際后角減 小，車刀后面與工件之間的摩擦增大 ； 刀尖低于工件中心，會使車刀的實際前角減小，切削不順利。要使車刀迅速對準工件中心可用下列方法： 1） 根據(jù)尾座頂尖的高度把車刀對準 ； 2） 根據(jù)車床的主軸中心高，用鋼尺測量裝到 ； 3） 把車刀靠近工件端面，目測車刀刀尖的高低，然后緊固車刀，試車端面，再根據(jù)端面的中心裝準車刀 ； 4） 安裝車刀時，刀桿軸線應(yīng)與工件軸線垂直，否則，會使主偏角和副偏角的數(shù)值發(fā)生變化 ； 5） 車刀裝上后要緊固刀架螺釘，一般要緊固兩個螺釘，緊固時應(yīng)輪換逐個擰緊，擰緊是不得用力過大，否則會損壞螺釘。 圓柱形表面是構(gòu)成各種機器零件形狀的基本表面之一。例如：軸套筒等都是由大小不同的圓柱面組成的。 將工件夾在車床卡盤上左作旋轉(zhuǎn)運動，車刀夾在刀架上作縱向進刀，就可以車出外圓柱面來。它是車刀基本操作之一。 車外圓 由于粗車外圓與精車外圓的要求不大一樣，所以使用的車刀也不同。 1 、 外圓粗車刀 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計 7 常用的外圓粗車刀有 45176。彎頭刀、 75176。彎頭刀和 90176。偏刀等幾種。選擇粗車刀幾何角度的一般規(guī)則是： 1） 可取小些，在保證刀頭強度的情況下，應(yīng)盡量將刀具磨鋒利些，以減小切削力 ； 2） 增加刀頭強度，后角可取小一些，一般取 5176?！? 7176。 ； 3） 角不宜過小，太小容易引起振動。在機床、工件、刀具剛性較好的條件下選用 45176?！? 60176。；在機床、工件、刀具剛性較差的條件下 用 75176?！? 90176。 ； 4） 角可以選大一些，一般在 15176。～ 30176。之間 ； 5） 角一般選 0176?！? 3176。，以增加刀頭強度 ； 6） 削刃上應(yīng)磨有負倒棱，其寬度為（ ～ ） f,倒棱前角為 10176?！?15176。，以增加切削刃，提高刀具耐用度。負倒棱多用于加工鋼料的硬質(zhì)合金車刀 ； 7） 塑性材料時，為了保證切削順利和切削能自行折斷，在車刀前面上要磨有斷屑槽或裝有斷屑裝置。 外圓精車 刀 要此車刀鋒利刀刃平直光潔一般選擇精車刀的幾何角度可以根據(jù)下面的原則： 1） 一般應(yīng)選大一些，使車刀鋒利減小切削變形 ； 2） 可取的較大一些，以減小車刀和工件之間的摩擦。副偏交應(yīng)選小一些，一般在 5176?！? 15176。之間 ； 3） 尖處磨出直線或圓弧過度刃，以降低工件的表面粗糙度 ； 4） 負值刃傾角，可取 3176?！? 8176。，以控制切屑流量向待加工表面 ； 5） 塑性材料時，車刀前面應(yīng)磨有較狹的斷屑槽。 工件的安裝 在四爪單動卡盤上裝加工件 由于四爪單動卡盤的四個卡爪各自獨立移動，因此工件裝夾后必須將工件加工部分的旋 轉(zhuǎn)軸線找正到與車床軸旋轉(zhuǎn)軸線重合后才能車削，找正比較麻煩。但四爪卡盤的夾緊力大，因此適用于裝夾大型或形狀不規(guī)則的工件，四爪單動卡盤可裝成正爪和反爪兩種，反爪用來裝夾直徑較大的工件。 在三爪自定心卡盤上裝夾工件 三爪自定心卡盤能自動定心，不需要很多的時間去找正，裝夾效率比四爪單動卡河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計 8 盤高，但夾緊力沒有四爪單動卡盤大。這種卡盤不能裝夾形狀不規(guī)則的工件，只適用于大批量的中小型規(guī)則零件的裝夾，如圓柱形、正三邊形、正六邊形等工件。 因此，本次設(shè)計的軸類零件將在三爪自定心卡盤上裝夾工件。 切屑用量選擇 車削 時，應(yīng)根據(jù)工件要求和切屑條件合理的選擇切屑深度、進給量和切屑速度。這三個要素的選擇是否恰當，對工件的加工質(zhì)量，刀具的耐用度和生產(chǎn)效率都有很重要的關(guān)系。 切屑深度 ap的選擇 一般情況下，應(yīng)盡量先考慮較大的切屑深度 ap，其次是選擇較大的進給量 f,最后才是考慮較高的切屑速度 v,因為三者之中對刀具耐用度的影響以切屑深度 ap最小，而以切屑速度 v 最大。 粗車時，加工余量較多，這時對工件精度和粗糙度要求不高。所以，在機床動力、工件和機床剛性允許的情況下，盡可能選用較大的切屑深度（一般 2～ 6cm） ，以求盡快的車去多余的 金屬層。 但切削深度過大會引起振動，甚至損壞機床和車刀。如果余量較大，不能一次