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1技術(shù)簡介

就是在車床上，利用工件的旋轉(zhuǎn)運動和刀具的直線運動或曲線運動來改變毛坯的形狀和尺寸，把它加工成符合圖紙的要求。

車削加工是在車床上利用工件相對于刀具旋轉(zhuǎn)對工件進行切削加工的方法。車削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。車削是基本、常見的切削加工方法，在生產(chǎn)中占有十分重要的地位。車削適于加工回轉(zhuǎn)表面，大部分具有回轉(zhuǎn)表面的工件都可以用車削方法加工，如內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、端面、溝槽、螺紋和回轉(zhuǎn)成形面等，所用刀具主要是車刀。

在各類金屬切削機床中，車床是應(yīng)用廣泛的一類，約占機床總數(shù)的50%。車床既可用車刀對工件進行車削加工，又可用鉆頭、鉸刀、絲錐和滾花刀進行鉆孔、鉸孔、攻螺紋和滾花等操作。按工藝特點、布局形式和結(jié)構(gòu)特性等的不同，車床可以分為臥式車床、落地車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床以及仿形車床等，其中大部分為臥式車床。

2技術(shù)問題

車削加工在機器制造行業(yè)中是使用得為廣泛的一種，車床的數(shù)量大、人員多、加工范圍廣，使用的工具、卡具又很繁多、所以車削加工的安全技術(shù)問題，就顯得特別重要，其重點工作如下：

1、切屑的傷害及防護措施。車床上加工的各種鋼料零件韌性較好，車削時所產(chǎn)生的切屑富于塑性卷曲，邊緣比較鋒利。在高速切削鋼件時會形成紅熱地、很長的切屑，極易傷人，同時經(jīng)常纏繞在工件、車刀及刀架上，所以工作中應(yīng)經(jīng)常用鐵鉤及時清理或拉斷，必要時應(yīng)停車清除，但不許用手去清除或拉斷。為防止切屑傷害常采取斷屑、控制切屑流向措施和加設(shè)各種防護擋板。斷屑的措施是在車刀上磨出斷屑槽或臺階；采用適當斷屑器，采用機械卡固刀具。

2、工件的裝卡。在車削加工的過程中，因工件裝卡不當而發(fā)生損壞機床、折斷或撞壞刀具以及工件掉下或飛出傷人的事故為數(shù)較多。所以，為確保車削加工的安全生產(chǎn)，裝卡工件時必須格外注意。對大小、形狀各異的零件要選用合適的卡具，不論三爪、四爪卡盤或?qū)Ｓ每ň吆椭鬏S的聯(lián)接必須穩(wěn)固可靠。對工件要卡正、卡緊，大工件卡緊可用套管，保證工件高速旋轉(zhuǎn)并切削受力時，不移位、不脫落和不甩出。必要時可用、中心架等增強卡固。卡緊后立即取下搬手。

3、安全操作。工作前要全面檢查機床，確認良好方可使用。工件及刀具的裝卡保證位置正確、牢固可靠。加工過程中，更換刀具、裝卸工件及測量工件時，必須停車。工件在旋轉(zhuǎn)時不得用手觸摸或用棉絲擦拭。要適當選擇切削速度、進給量和吃力深度，不許超負荷加工。床頭、刀架及床面上不得放置工件、工卡具及其他雜物。使用銼刀時要將車刀移到安全位置，右手在前，左手在后，防止衣袖卷入。機床要有專人負責(zé)使用和保養(yǎng)，其他人員不得動用。

3注意事項

數(shù)控車床加工的工藝與普通車床的加工工藝類似，但由于數(shù)控車床是一次裝夾，連續(xù)自動加工完成所有車削工序，因而應(yīng)注意以下幾個方面。

1．合理選擇切削用量：對于率的金屬切削加工來說，被加工材料、切削工具、切削條件是三大要素。這些決定著加工時間、刀具壽命和加工質(zhì)量。經(jīng)濟有效的加工方式必然是合理的選擇了切削條件。切削條件的三要素：切削速度、進給量和切深直接引起刀具的損傷。伴隨著切削速度的提高，刀尖溫度會上升，會產(chǎn)生機械的、化學(xué)的、熱的磨損。切削速度提高20%，刀具壽命會減少1/2。進給條件與刀具后面磨損關(guān)系在極小的范圍內(nèi)產(chǎn)生。但進給量大，切削溫度上升，后面磨損大。它比切削速度對刀具的影響小。切深對刀具的影響雖然沒有切削速度和進給量大，但在微小切深切削時，被切削材料產(chǎn)生硬化層，同樣會影響刀具的壽命。用戶要根據(jù)被加工的材料、硬度、切削狀態(tài)、材料種類、進給量、切深等選擇使用的切削速度。適合的加工條件的選定是在這些因素的基礎(chǔ)上選定的。有規(guī)則的、穩(wěn)定的磨損達到壽命才是理想的條件。然而，在實際作業(yè)中，刀具壽命的選擇與刀具磨損、被加工尺寸變化、表面質(zhì)量、切削噪聲、加工熱量等有關(guān)。在確定加工條件時，需要根據(jù)實際情況進行研究。對于不銹鋼和耐熱合金等難加工材料來說，可以采用冷卻劑或選用剛性好的刀刃。

2．合理選擇刀具：（1）粗車時，要選強度高、耐用度好的刀具，以便滿足粗車時大背吃刀量、大進給量的要求。（2）精車時，要選精度高、耐用度好的刀具，以保證加工精度的要求。（3）為減少換刀時間和方便對刀，應(yīng)盡量采用機夾刀和機夾刀片。

3．合理選擇夾具：（1）盡量選用通用夾具裝夾工件，避免采用專用夾具；（2）零件定位基準重合，以減少定位誤差。

4．確定加工路線：加工路線是指數(shù)控機床加工過程中，刀具相對零件的運動軌跡和方向。（1）應(yīng)能保證加工精度和表面粗糙要求；（2）應(yīng)盡量縮短加工路線，減少刀具空行程時間。

5．加工路線與加工余量的聯(lián)系：在數(shù)控車床還未達到普及使用的條件下，一般應(yīng)把毛坯上過多的余量，特別是含有鍛、鑄硬皮層的余量安排在普通車床上加工。如必須用數(shù)控車床加工時，則需注意程序的靈活安排。

6．夾具安裝要點：液壓卡盤和液壓夾緊油缸的連接是*拉桿實現(xiàn)的，液壓卡盤夾緊要點如下：首先用搬手卸下液壓油缸上的螺帽，卸下拉管，并從主軸后端抽出，再用搬手卸下卡盤固定螺釘，即可卸下卡盤。

4通用守則

車削加工通用工藝守則（JB/T9168.2-1998）

車刀的裝夾

1） 車刀刀桿伸出刀架不宜太長，一般長度不應(yīng)超出刀桿高度的1.5倍（車孔、槽等除外）

2） 車刀刀桿中心線應(yīng)與走刀方向垂直或平行。

3） 刀尖高度的調(diào)整：

（1） 車端面、車圓錐面、車螺紋、車成形面及切斷實心工件時，刀尖一般應(yīng)與工件軸線等高。

（2） 粗車外圓、精車孔、刀尖一般應(yīng)比工件軸線稍高。

（3） 車細長軸、粗車孔、切斷空心工件時，刀尖一般應(yīng)比工件軸線稍低。

4） 螺紋車刀刀尖角的平分線應(yīng)與工件軸線垂直。

5） 裝夾車刀時，刀桿下面的墊片要少而平，壓緊車刀的螺釘要旋緊。

工件的裝夾

1） 用三爪自定心卡盤裝夾工件進行粗車或精車時，若工件直徑小于30㎜，其懸伸長度應(yīng)不大于直徑的5倍，若工件直徑大于30㎜，其懸伸長度應(yīng)不大于直徑的3倍。

2） 用四爪單動卡盤、花盤，角鐵（彎板）等裝夾不規(guī)則偏重工件時，必須加配重。

3） 在間加工軸類工件時，車削前要調(diào)整尾座軸線與車床主軸軸線重合。

4） 在兩間加工細長軸時，應(yīng)使用跟刀架或中心架。在加工過程中要注意調(diào)整的頂緊力，死和中心架應(yīng)注意潤滑。

5） 使用尾座時，套筒盡量伸出短些，以減少振動。

6） 在立車上裝夾支承面小、高度高的工件時，應(yīng)使用加高的卡爪，并在適當?shù)牟课患永瓧U或壓板壓緊工件。

7） 車削輪類、套類鑄鍛件時，應(yīng)按不加工的表面找正，以保證加工后工件壁厚均勻。

車削加工

1） 車削臺階軸時，為了保證車削時的剛性，一般應(yīng)先車直徑較大的部分，后車直徑較小的部分。

2） 在軸得工件上切槽時，應(yīng)在精車之前進行，以防止工件變形。

3） 精車帶螺紋的軸時，一般應(yīng)在螺紋加工之后再精車無螺紋部分。

4） 鉆孔前，應(yīng)將工件端面車平。必要時應(yīng)先打中心孔。

5） 鉆深孔時，一般先鉆導(dǎo)向孔。

6） 車削（Φ10—Φ20）㎜的孔時，刀桿的直徑應(yīng)為被加工孔徑0.6—0.7倍；加工直徑大于Φ20㎜的孔時，一般應(yīng)采用裝夾刀頭的刀桿。

7） 車削多頭螺紋或多頭蝸桿時，調(diào)整好交換齒輪后要進行試切。

8） 使用自動車床時，要按機床調(diào)整卡片進行刀具與工件相對位置的調(diào)整，調(diào)好后要進行試車削，*合格后方可加工；加工過程中隨時注意刀具的磨損及工件尺寸與表面粗糙度。

9） 在立式車床上車削時，當?shù)都苷{(diào)整好后，不得隨意移動橫梁。

10） 當工件的有關(guān)表面有位置公差要求時，盡量在一次裝夾中完成車削。

11） 車削圓柱齒輪齒坯時，孔與基準端面必須在一次裝夾中加工。必要時應(yīng)在該端面的齒輪分度圓附近車出標記線。

5誤差補償

現(xiàn)代機械制造技術(shù)正朝著率、高質(zhì)量、高精度、高集成和高智能方向發(fā)展。精密和超精密加工技術(shù)已成為現(xiàn)代機械制造中重要的組成部分和發(fā)展方向，并成為提高國際競爭能力的關(guān)鍵技術(shù)。車削加工誤差隨著精密加工的廣泛應(yīng)用也成為了研究的熱門課題。由于在機床的各種誤差中，熱誤差以及幾何誤差占據(jù)著絕大部分，故以減少這兩項誤差特別是其中的熱誤差成為了主要目標。誤差補償技術(shù)（Error Compensation Technjque，簡稱ECT）隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展而出現(xiàn)并發(fā)展起來。由機床熱變形造成的損失是相當大的。故極有必要開發(fā)能滿足工廠實際生產(chǎn)要求的高精度、低成本熱誤差補償系統(tǒng)來修正主軸（或工件）與切削刀具之間的熱誤差，以提高機床加工精度，降低廢品、增加生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。

基本定義

誤差補償?shù)幕径x是人為地造出一種新的誤差去抵消或大大減弱當前成為問題的原始誤差，通過分析、統(tǒng)計、歸納及掌握原始誤差的特點和規(guī)律，建立誤差數(shù)學(xué)模型，盡量使人為造成的誤差和原始誤差兩者的數(shù)值相等、方向相反，從而減少加工誤差，提高零件尺寸精度。

早的誤差補償是通過硬件實現(xiàn)的。硬件補償屬機械式固定補償，在機床誤差發(fā)生變化時要改變補償量必須重新制作零部件、校正尺或重新調(diào)整補償機構(gòu)。硬件補償又有不能解決隨機性誤差、缺乏柔性的缺點。發(fā)展的軟件補償其特點是在對機床本身不作任何改動的情況下，綜合運用當代各學(xué)科的*技術(shù)和計算機控制技術(shù)來提高機床加工精度。軟件補償克服了硬件補償?shù)脑S多困難和缺點，把補償技術(shù)推向了一個新的階段。

特性

誤差補償（技術(shù)）具有兩個主要特性:科學(xué)性和工程性。

科學(xué)性誤差補償技術(shù)的迅速發(fā)展極大地豐富了精密機械設(shè)計理論、精密測量學(xué)和整個精密工程學(xué)，成為這一學(xué)科的重要分支。與誤差補償相關(guān)的技術(shù)有檢測技術(shù)、傳感技術(shù)、信號處理技術(shù)、光電技術(shù)、材料技術(shù)、計算機技術(shù)以及控制技術(shù)等。作為一門新技術(shù)分支，誤差補償技術(shù)具有自己的獨立內(nèi)容和特色。進一步研究誤差補償技術(shù)，使其理論化、系統(tǒng)化，將具有非常重要的科學(xué)意義。

工程性誤差補償技術(shù)的工程意義是非常顯著的，它包含3層含義:一是采用誤差補償技術(shù)可以較容易地達到“硬技術(shù)”要花費很大代價才能達到的精度水平;二是采用誤差補償技術(shù)，可以解決“硬技術(shù)”通常無法達到的精度水平;三是在滿足一定的精度要求情況下若采用誤差補償技術(shù)，則可大大降低儀器和設(shè)備制造的成本，具有非常顯著的經(jīng)濟效益。

車削加工熱誤差產(chǎn)生及分類

隨著對機床精度要求的進一步提高，熱誤差在總誤差中的比重將不斷增大，機床熱變形已成為提高加工精度的主要障礙。機床熱誤差主要由馬達、軸承、傳動件、液壓系統(tǒng)、環(huán)境溫度、冷卻液等機床內(nèi)外熱源引起的機床部件熱變形而造成的。機床幾何誤差來自機床的制造缺陷、機床部件之間的配合誤差、機床部件的動、靜變位等等。

誤差補償基本方法

綜上所述及相關(guān)參考文獻，可知車削加工誤差一般是由下列因素引起的：

機床熱變形誤差;

機床零部件和結(jié)構(gòu)的幾何誤差;

切削力引起的誤差;

刀具磨損誤差;

其他誤差源，如機床軸系的伺服誤差，數(shù)控插補算法誤差等等。

提高機床精度有兩種基本方法:誤差防止法和誤差補償法。誤差防止法是試圖通過設(shè)計和制造途徑消除或減少可能的誤差源。誤差防止法在一定程度上對于降低熱源溫升、均衡溫度場和減少機床熱變形是有效的。但它不可能*消除熱變形，且花費代價是很昂貴的;而應(yīng)用熱誤差補償法則開辟了一條提高機床精度的有效和經(jīng)濟的途徑。

相關(guān)結(jié)論

車削加工誤差的研究是現(xiàn)代機械制造中重要的組成部分和發(fā)展方向，并成為提高國際競爭能力的關(guān)鍵技術(shù)，誤差的產(chǎn)生是多方面的，對熱誤差的分析與研究有利于提高車削精度和技術(shù)要求。

誤差補償技術(shù)能滿足工廠實際生產(chǎn)要求的高精度、低成本，熱誤差補償技術(shù)可以修正主軸（或工件）與切削刀具之間的熱漂誤差，提高機床加工精度，降低廢品、增加生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。

6常見問題

普通車床在強力車削大螺距螺紋時，有時會出現(xiàn)床鞍振動，輕者使加工表面產(chǎn)生波紋，重者斷刀。而切斷時，學(xué)生經(jīng)常有扎刀或斷刀現(xiàn)象。以上問題產(chǎn)生的原因很多，現(xiàn)主要通過對刀具的受力情況分析這一側(cè)面來討論這一現(xiàn)象及解決方法。

　　1 問題的產(chǎn)生及原因

我們知道：車削螺距較小的螺紋時，一般采用直進刀切削法（在垂直于工件軸線方向做直線進刀）；車削螺距較大的螺紋時，為減小切削力，往往采用左右借刀切削法（通過移動小滑板讓螺紋車刀分別用左右切削刃切削）。

車削螺紋時，床鞍的移動是由長絲杠的轉(zhuǎn)動帶動開合螺母的移動來實現(xiàn)的。長絲杠的軸承處有軸向間隙，長絲杠與開合螺母之間也同樣有軸向間隙。當采用左右借刀切削法強力車削右旋蝸桿用右主刀刃切削時，刀具承受了工件給它的力P,（忽略切屑與前刀面的摩擦力，如圖1），把力P分解成軸向分力Px和徑向分力巧，其中軸向分力Px與刀具的進給方向相同，刀具把這個軸向分力Px傳給了床鞍，從而推動了床鞍向有間隙一側(cè)做快速猛烈的來回竄動，其結(jié)果是使刀具來回竄動，并使加工表面產(chǎn)生波紋，甚至斷刀。但用左主刀刃切削時就沒有這種現(xiàn)象，當用左主刀刃切削時，刀具所承受的軸向分力Px與進給方向相反，往消除間隙的方向運動，這時床鞍做勻速運動。

切斷時，中滑板的移動是由中滑板絲杠的旋轉(zhuǎn)帶動螺母的移動來實現(xiàn)的，絲杠軸承處有軸向間隙，絲杠與螺母之間也有軸向間隙。在車床上切斷時，刀具前刀面（帶有前角的）承受了工件給它的力P，（忽略切屑與前刀面的摩擦力，如圖2），把力P分解成力Pz和徑向分力巧，其中徑向分力巧與切斷車刀的進給方向相同，指向工件，將刀具朝工件里推，從而會拉動中滑板向有間隙方向竄動，使切斷刀突然扎人工件，造成扎（斷）刀或工件彎曲。

2 解決方法

當車削螺距較大采用左右借刀切削法的螺紋時，除了調(diào)整好車床有關(guān)參數(shù)外，還應(yīng)調(diào)整床鞍同床身導(dǎo)軌之間的配合間隙，使其稍緊一些，以增大移動時的摩擦力，減少床鞍竄動的可能性，但這個間隙也不能調(diào)的太緊，以能平穩(wěn)搖動床鞍為宜。

調(diào)整好中滑板的間隙，盡量使間隙小；調(diào)整好小滑板的松緊，使其稍緊一些，以防車削時車刀移位。應(yīng)盡量縮短工件和刀桿伸出的長度，盡量采用左主刀刃切削；用右主刀刃切削時，要減小背吃刀量；增大右主刀刃的前角，刀刃口要直，要鋒利，以減小刀具所承受的軸向分力Px。從理論上講，右主刀刃的前角越大越好。