一、車削

車削中工件旋轉(zhuǎn),，形成主切削運(yùn)動,。刀具沿平行旋轉(zhuǎn)軸線運(yùn)動時，就形成內(nèi),、外園柱面,。刀具沿與軸線相交的斜線運(yùn)動，就形成錐面,。仿形車床或數(shù)控車床上,，可以控制刀具沿著一條曲線進(jìn)給，則形成一特定的旋轉(zhuǎn)曲面,。采用成型車刀,，橫向進(jìn)給時，也可加工出旋轉(zhuǎn)曲面來,。車削還可以加工螺紋面,、端平面及偏心軸等。車削加工精度一般為IT8—IT7,，表面粗糙度為6.3—1.6μm,。精車時，可達(dá)IT6—IT5,，粗糙度可達(dá)0.4—0.1μm,。車削的生產(chǎn)率較高，切削過程比較平穩(wěn),，刀具較簡單,。

二． 車床
1.應(yīng)用：主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面（內(nèi)外圓柱面，圓錐面及成形回轉(zhuǎn)表面）和回轉(zhuǎn)體的端面,，有些車床可以加工螺紋面,。
2.運(yùn)動：車床的主運(yùn)動是由工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動實現(xiàn)的,；
車床的進(jìn)給運(yùn)動則由刀具的直線移動完成的。
3.分類：車床種類繁多,，按其用途和結(jié)構(gòu)的不同,，主要分為：臥式車床及落地車床，立式車床,，轉(zhuǎn)塔車床,，儀表車床，單軸自動和半自動車床,，多軸自動和半自動車床,，彷形車床及多刀車床，專門化車床,。
（一） CA6140型臥式車床
1.工藝范圍：很廣,，它適用于加工各種軸類，套筒類和盤類零件上的回轉(zhuǎn)表面,，如：內(nèi)圓柱面,，圓錐面，環(huán)槽及成形回轉(zhuǎn)表面,；端面及各種常用螺紋,；還可以進(jìn)行鉆孔，擴(kuò)孔,，鉸孔,，和滾花等工藝.（圖3-6）
2.機(jī)床布局及主要級數(shù)性能
由于臥式車床主要加工軸類和直徑不太大的盤套類零件，所以采用臥式布局其主要性能：

機(jī)床的主要技術(shù)性能：
　
床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑---------------------------------------------------400mm
最大工件長度-------------------------------------------750,；1000,；1500；2000mm
刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑---------------------------------------------------210mm
主軸轉(zhuǎn)速：正轉(zhuǎn) 24級------------------------------------------10～1400r/min
反轉(zhuǎn) 12級------------------------------------------14～1580r/min
進(jìn)給量： 縱向 64級----------------------------------------0.028～6.33mm/r
橫向 64級----------------------------------------0.014～3.16mm/r
車削螺紋范圍：米制螺紋 44種--------------------------------------P=1～192mm
英制螺紋 20種-----------------------------------α=2～24牙/in
模數(shù)螺紋 39種------------------------------------m=0.25～48mm
徑節(jié)螺紋 37種-----------------------------------DP=1～96牙/in
主電機(jī)功率：-------------------------------------------------------------7.5kW

3．臥式車床的傳動系統(tǒng)
主運(yùn)動傳動鏈：兩個末端分別是主電動機(jī)和主軸,，它的功用是把動力源（電動機(jī)）的運(yùn)動及動力傳給主軸,，使主軸帶動工件旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)主運(yùn)動，并滿足臥式車床主軸變速和換向的要求,。
進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈：兩個末端分別是主軸和刀架，其功用是使刀架實現(xiàn)縱向或橫向移動及變速與換向,。
⑴主運(yùn)動傳動鏈
主運(yùn)動傳動鏈的兩末端件是主電動機(jī)與主軸,，它的功用是把動力源(電動機(jī))的運(yùn)動及動力傳給主軸，使主軸帶動工件旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)主運(yùn)動,，并滿足臥式車床主軸變速和換向的要求,。

1） 主運(yùn)動傳動路線

主運(yùn)動的動力源是電動機(jī)，執(zhí)行件是主軸,。運(yùn)動由電動機(jī)經(jīng)V帶輪傳動副φ130/φ230傳至主軸箱中的軸Ⅰ,。軸I上裝有雙向多片摩擦離合器M1，離合器左半部接合時，主軸正轉(zhuǎn),；右半部接合時,，主軸反轉(zhuǎn)；左右都不接合時,，軸Ⅰ空轉(zhuǎn),，主軸停止轉(zhuǎn)動。軸I運(yùn)動經(jīng)M1→軸Ⅱ→軸Ⅲ,，然后分成兩條路線傳給主軸：當(dāng)主軸Ⅵ上的滑移齒輪（Z=50）移至左邊位置時,，運(yùn)動從軸Ⅲ經(jīng)齒輪副63/50直接傳給主軸Ⅵ，使主軸得到高轉(zhuǎn)速,；當(dāng)主軸Ⅵ上的滑移齒輪（Z=50）向右移,，使齒輪式離合器M2接合時，則運(yùn)動經(jīng)軸Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ傳給主軸Ⅵ,，使主軸獲得中,、低轉(zhuǎn)速。主運(yùn)動傳動路線表達(dá)如下：

由傳動系統(tǒng)圖和傳動路線表達(dá)式可以看出,，主軸正轉(zhuǎn)時,，軸Ⅱ上的雙聯(lián)滑移齒輪可有兩種嚙合位置，分別經(jīng)56/38或51/43使軸Ⅱ獲得兩種速度,。其中的每種轉(zhuǎn)速經(jīng)軸Ⅲ的三聯(lián)滑移齒輪39/41或30/50或22/58的齒輪嚙合,，使軸Ⅲ獲得三種轉(zhuǎn)速，因此軸Ⅱ的兩種轉(zhuǎn)速可使軸Ⅲ獲得2x 3＝6種轉(zhuǎn)速,。經(jīng)高速分支傳動路線時,，由齒輪副63/50使主軸Ⅵ獲得6種高轉(zhuǎn)運(yùn)。經(jīng)低速分支傳動路線時,，軸Ⅲ的6種轉(zhuǎn)速經(jīng)軸Ⅳ上的兩對雙聯(lián)滑移齒輪,，使主軸得到6×2×2＝24種低轉(zhuǎn)速。因為軸Ⅲ到軸V間的兩個雙聯(lián)滑移齒輪變速組得到的四種傳動比中,，有兩種重復(fù),，即

其中 、 基本相等,，因此經(jīng)低速傳動路線時,，主軸Ⅵ獲得的實際只有6×（4－1）=18級轉(zhuǎn)速，其中有6種重復(fù)轉(zhuǎn)速,。

同理,，主軸反轉(zhuǎn)時，只能獲得3十3×(2×2—1)＝12級轉(zhuǎn)速,。

主軸的轉(zhuǎn)速可按下列運(yùn)動平衡式計算：

式中 ε——V帶輪的滑動系數(shù),，可取ε=0.02,；
——為軸I和軸Ⅱ間的可變傳動比，其余類推,。
例如,，圖4-4所示的齒輪嚙合情況（離臺器M2撥向左側(cè)），主軸的轉(zhuǎn)速為：

主軸反轉(zhuǎn)主要用于車螺紋,，在不斷開主軸和刀架間傳動聯(lián)系的情況下,，使刀架退回到起始位置。

（2）進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈

進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈的兩個末端件分別是主軸和刀架,，其作用是實現(xiàn)刀具縱向或橫向移動及變速與換向,。它包括車螺紋進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈和機(jī)動進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈。

1）車螺紋進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈

CA6140型普通車床可以車削米制,、英制,、模數(shù)和徑節(jié)四種螺紋。車削螺紋時,，主軸與刀架之間必須保持嚴(yán)格的傳動比關(guān)系,，即主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架應(yīng)均勻地移動一個導(dǎo)程P,。由此可列出車削螺紋傳動鏈的運(yùn)動平衡方程式為：

式中 ——從主軸到絲杠之間全部傳動副的總傳動比
——機(jī)床絲杠的導(dǎo)程,，CA6140型車床 ＝12mm；
P——被加工工件的導(dǎo)程（mm）,。

a）車削米制螺紋

①車削米制螺紋的傳動路線

車削米制螺紋時,，運(yùn)動由主軸Ⅵ經(jīng)齒輪副58/58至軸Ⅸ，再經(jīng)三星輪換向機(jī)構(gòu)33/33（車左螺紋時經(jīng)33/25×25/33）傳動軸Ⅹ,，再經(jīng)掛輪63/100×100/75傳到進(jìn)給箱中軸XⅢ,，進(jìn)給箱中的離合器M3和M4脫開，M5接合,，再經(jīng)移換機(jī)構(gòu)的齒輪副25/36傳到軸ⅪV,，由軸ⅪV和XV間的基本變速組 、移換機(jī)構(gòu)的齒輪副25/36×36/25將運(yùn)動傳到軸ⅩⅥ,，再經(jīng)增倍變速組 傳至軸ⅩⅧ,，最后經(jīng)齒式離合器M5，傳動絲杠ⅩⅨ,，經(jīng)溜板箱帶動刀架縱向運(yùn)動,，完成米制螺紋的加工。其傳動路線表達(dá)如下：

②車削米制螺紋的運(yùn)動平衡式

由傳動系統(tǒng)圖和傳動路線表達(dá)式,，可以列出車削米制螺紋的運(yùn)動平衡式：

進(jìn)給箱中的基本變速組 為雙軸滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)，由軸ⅪV上的8個固定齒輪和和軸XV上的四個滑移齒輪組成,，每個滑移齒輪可分別與鄰近的兩個固定齒輪相嚙合,，共有8種不同的傳動比：

不難看出,，除了 和 外，其余的6個傳動比組成一個等差數(shù)列,。改變 的值,，就可以車削出按等差數(shù)列排列的導(dǎo)程組。

進(jìn)給箱中的增倍變速組 由軸ⅩⅥ——軸ⅩⅧ間的三軸滑移齒輪機(jī)構(gòu)組成,，可變換4種不同的傳動比：

它們之間依次相差2倍,，改變 的值，可將基本組的傳動比成倍地增加或縮小,。

把 ,、 的值代入上式，得到8×4=32種導(dǎo)程值,，其中符合標(biāo)準(zhǔn)的有20種,，見表4-5?？梢钥闯?，表中的每一行都是按等差數(shù)列排列的，而行與行之間成倍數(shù)關(guān)系,。

表4-5 CA6140型普通車床米制螺紋導(dǎo)程 （單位：mm）

③擴(kuò)大導(dǎo)程傳動路線

從表4-5可以看出,，此傳動路線能加工的最大螺紋導(dǎo)程是12mm。如果需車削導(dǎo)程大于12mm的米制螺紋,，應(yīng)采用擴(kuò)大導(dǎo)程傳動路線,。這時，主軸Ⅵ的運(yùn)動（此時M2接合,，主軸處于低速狀態(tài)）經(jīng)斜齒輪傳動副58/26到軸V,，背輪機(jī)構(gòu)80/20與80/20或50/50至軸Ⅲ，再經(jīng)44/44,、26/58（軸Ⅸ滑移齒輪Z58處于右位與軸ⅧZ 26嚙合）傳到軸Ⅸ,，其傳動路線表達(dá)式為：

從傳動路線表達(dá)式可知，擴(kuò)大螺紋導(dǎo)程時,，主軸Ⅵ到軸Ⅸ的傳動比為：
 ,，

所以，通過擴(kuò)大導(dǎo)程傳動路線可將正常螺紋導(dǎo)程擴(kuò)大4倍或16倍,。CA6140型車床車削大導(dǎo)程米制螺紋時,，最大螺紋導(dǎo)程為 。

b）車削英制螺紋

英制螺紋是英,、美等少數(shù)英寸制國家所采用的螺紋標(biāo)準(zhǔn),。我國部分管螺紋也采用英制螺紋。英制螺紋以每英寸長度上的螺紋扣數(shù)α(扣/in)表示,，其標(biāo)準(zhǔn)值也按分段等差數(shù)列的規(guī)律排列,。英制螺紋的導(dǎo)程 ,。由于CA6140型車床的絲杠是米制螺紋，被加工的英制螺紋也應(yīng)換算成以毫米為單位的相應(yīng)導(dǎo)程值,，即

車削英制螺紋時,，對傳動路線作如下變動，首先,，改變傳動鏈中部分傳動副的傳動比,，使其包含特殊因子25.4；其次,，將基本組兩軸的主,、被動關(guān)系對調(diào)，以便使分母為等差級數(shù),。其余部分的傳動路線與車削米制螺紋時相同,。其運(yùn)動平衡式為：

c）車削模數(shù)螺紋

模數(shù)螺紋主要用在米制蝸桿中，模數(shù)螺紋螺距P=πm,，P也是分段等差數(shù)列,。所以模數(shù)螺紋的導(dǎo)程為：

式中 Pm—一模數(shù)螺紋的導(dǎo)程（mm）；
k—一螺紋的頭數(shù),；
m——螺紋模數(shù),。
模數(shù)螺紋的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m也是分段等差數(shù)列。車削時的傳動路線與車削米制螺紋的傳動路線基本相同,。由于模數(shù)螺紋的螺距中含有π因子,，因此車削模數(shù)螺紋時所用的掛輪與車削米制螺紋時不同，需用 來引入常數(shù)π,，其運(yùn)動平衡式為

上式中 ,，其絕對誤差為0.00004，相對誤差為0.00009,，這種誤差很小,，一般可以忽略。將運(yùn)動平衡方程式整理后得：

變換 ,、 的值,，就可得到各種不同模數(shù)的螺紋。

d）車削徑節(jié)螺紋

徑節(jié)螺紋主要用于同英制蝸輪相配合,，即為英制蝸桿,，其標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)為徑節(jié)，用DP表示,，其定義為：對于英制蝸輪,，將其總齒數(shù)折算到每一英寸分度圓直徑上所得的齒數(shù)值，稱為徑節(jié)。根據(jù)徑節(jié)的定義可得蝸輪齒距為：

式中 z一—蝸輪的齒數(shù),；
D——蝸輪的分度圓直徑（in）,。
只有英制蝸桿的軸向齒距 與蝸輪齒距π/DP相等才能正確嚙合，而徑節(jié)制螺紋的導(dǎo)程為英制蝸桿的軸向齒距為：

標(biāo)準(zhǔn)徑節(jié)的數(shù)列也是分段等差數(shù)列,。徑節(jié)螺紋的導(dǎo)程排列的規(guī)律與英制螺紋相同，只是含有特殊因子25.4π,。車削徑節(jié)螺紋時,，可采用英制螺紋的傳動路線，但掛輪需換為 ,，其運(yùn)動平衡式為：

上式中 ,，將運(yùn)動平衡方程式整理后得：

變換 、 的值,，可得常用的24種螺紋徑節(jié),。
e）車削非標(biāo)準(zhǔn)螺紋和精密螺紋

所謂非標(biāo)準(zhǔn)螺紋是指利用上述傳動路線無法得到的螺紋。這時需將進(jìn)給箱中的齒式離合器M1,、M4和M5全部嚙合,，被加工螺紋的導(dǎo)程 依靠調(diào)整掛輪的傳動比 來實現(xiàn)。其運(yùn)動平衡式為：

所以,，拄輪的換置公式為

適當(dāng)?shù)剡x擇掛輪a,、b、c及d的齒數(shù),，就可車出所需要的非標(biāo)準(zhǔn)螺紋,。同時，由于螺紋傳動鏈不再經(jīng)過進(jìn)給箱中任何齒輪傳動,，減少了傳動件制造和裝配誤差對被加工螺紋導(dǎo)程的影響,，若選擇高精度的齒輪作掛輪，則可加工精密螺紋,。

（3）機(jī)動進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈

機(jī)動進(jìn)給傳動鏈主要是用來加工圓柱面和端面,，為了減少螺紋傳動鏈絲杠及開合螺母磨損，保證螺紋傳動鏈的精度,，機(jī)動進(jìn)給是由光杠經(jīng)溜扳箱傳動的,。

1）縱向機(jī)動進(jìn)給傳動鏈
CA6140型車床縱向機(jī)動進(jìn)給量有64種。當(dāng)運(yùn)動由主軸經(jīng)正常導(dǎo)程的米制螺紋傳動路線時,，可獲得正常進(jìn)給量,。這時的運(yùn)動平衡式為：

將上式化簡可得：

通過改變變換 、 的值,，可得到32種正常進(jìn)給量（范圍為0.08~1.22mm/r）,，其余
32種進(jìn)給量可分別通過英制螺紋傳動路線和擴(kuò)大導(dǎo)程傳動路線得到。

2）橫向機(jī)動進(jìn)給傳動鏈

由傳動系統(tǒng)圖分析可知,，當(dāng)橫向機(jī)動進(jìn)給與縱向進(jìn)給的傳動路線一致時,，所得到的橫向進(jìn)給量是縱向進(jìn)給量的一半,，橫向與縱向進(jìn)給量的種數(shù)相同，都為64種,。
3）刀架快速機(jī)動移動
為了縮短輔助時間,，提高生產(chǎn)效率，CA6140型臥式車床的刀架可實現(xiàn)快速機(jī)動移動,。刀架的縱向和橫向快速移動由快速移動電動機(jī)(P=0.25kw,，n=2800r／min)傳動，經(jīng)齒輪副18/24使軸ⅩⅫ高速轉(zhuǎn)動,，再經(jīng)蝸輪蝸桿副4/29,、溜板箱內(nèi)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，使刀架實現(xiàn)縱向或
橫向的快速移動,?？煲品较蛴闪锇逑渲须p向離合器M6和M7控制。其傳動路線表達(dá)式為：

4.CA6140臥式車床的主要結(jié)構(gòu)
Ⅰ.主軸箱：車床的主要部件,，其主要功能是支撐主軸,，并實現(xiàn)其開，停換向,，制動和變速,；把進(jìn)給運(yùn)動及主軸傳向進(jìn)給系統(tǒng)。
Ⅱ.溜板箱：將進(jìn)給運(yùn)動或快速移動由進(jìn)給箱或快速移動電動機(jī)傳給溜板和刀架,，使刀架實現(xiàn)縱,，橫向或正，反向機(jī)動走刀或快速移動.
（二） 其他車床
（1）立式車床（分單柱式和雙柱式）:一般用于加工直徑大,，長度短且質(zhì)量較大的工件,。
立式的工作臺的臺面是水平面，主軸的軸心線垂直于臺面,，工作的矯正,，裝夾比較方便，工件和工作臺的重量均勻地作用在工作臺下面的圓導(dǎo)軌上,。
（2）轉(zhuǎn)塔車床 除了由前刀架外,，還有以個轉(zhuǎn)塔刀架。轉(zhuǎn)塔刀架由六個裝刀位置,，可以沿床身導(dǎo)軌做縱向進(jìn)給,，每一個刀位加工完畢后，轉(zhuǎn)塔刀架快速返回,，轉(zhuǎn)動60度,。更換到下一個刀位進(jìn)行加工。
三、 車刀
車刀是金屬加工切削中應(yīng)用最廣的刀具,。車刀按結(jié)構(gòu)可分為：
（1）整體車刀
（2）焊接車刀：其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單,，緊湊，刀具剛度好,，抗振性能強(qiáng),，制造方便，適用靈活,。其缺點(diǎn)是切削性能較低,，刀桿不能重復(fù)利用，輔助時間常,。
（3）機(jī)夾車刀
（4）可轉(zhuǎn)位車刀：使用可轉(zhuǎn)位刀片的機(jī)夾車刀。其優(yōu)點(diǎn)是刀具使用壽命常,，生產(chǎn)效率高,，有利于推廣新技術(shù)，新工藝,，有利于降低刀具成本,。（5）成形車刀：用在各類車床上加工內(nèi)，外回轉(zhuǎn)體成形表面,，其刀形根據(jù)工件輪廓設(shè)計,。該種車刀有平體，棱體,，圓體三種型式,。