考点10 车床及其应用《金属加工与实训》四川省（对口招生）智能制造类 知识点讲解

四川省智能制造类对口高考复习讲义 《金加工与实训》 考点10 车床及其应用 ■考纲要求 1.了解卧式车床的分类、组成、应用范围及加工特点。 2.了解车床上常用刀具的种类，了解车床常用夹具、工具的特点及应用场合。 3.掌握车床上常见的工件安装方法。 4.掌握常见车削表面的加工方法及特点。 ■知识网络 一、知识树 图3-10-1 车床及其应用知识树 图3-10-2 车刀种类知识树 二、重点知识梳理 （一）车床及应用相关术语 车床及应用相关概念及术语见表3-10-1所示。 表3-10-1 车床及应用相关概念及术语 序号 名称 概念 1 车床 是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。车床是金属切削机床中最主要的一种切削机床，在一般的机器制造工厂中以车床为主，也称之为工作母机。还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。 2 床身 是车床的基础部件，用来支承和连接其他部件 3 主轴箱 固定在床身的左端，箱内装有主轴部件和主运动变速机构，又称床头箱或主变速箱 4 进给箱 安装在床身的左前侧，是改变车刀进给量、传递进给运动的机构 5 滑板箱 是纵向进给运动和横向进给运动的分配机构，通过溜板箱将光杠和丝杠的转动变为滑板的移动 6 光杠 用于一般车削加工，可以将进给箱的运动传给溜板箱 7 丝杠 用于车螺纹，可以将进给箱的运动传给溜板箱 8 操纵杆 用于主轴的启动、正反转和停止操作 9 刀架 用来夹持车刀，并使其做纵向、横向或斜向移动 10 尾座 安装在床身导轨的右端，用来支承工件或装夹钻头、铰刀等进行外圆及孔加工 11 车刀 是用于车削加工的、具有一个切削部分的刀具。是切削加工中应用最广的刀具之一，由切削部分和夹持部分组成，重点研究切削部分 12 车外圆 将工件外表面车削成圆柱形的方法 13 车端面 对工件端面进行车削的方法 14 车槽 在工件表面上车削沟槽的方法 15 切断 将工件或坯料分成两段或若干段的车削方法 16 车台阶 车削台阶处外圆和端面的方法 17 车圆锥面 将工件表面车削成圆锥面的方法 18 车成形面 车削母线为曲线的回转表面 19 车孔 对工件上的孔进行车削的加工方法 20 车螺纹 在工件表面车削螺纹的方法 21 三爪自定心卡盘 指利用均布在卡盘体上的三个活动卡爪的径向移动，把工件夹紧和定位的机床附件 22 四爪单动卡盘 全称是机床用手动四爪单动卡盘，是由一个盘体，四个丝杆，一副卡爪组成的机床附件。工作时是用四根丝杠分别带动四爪，因此常见的四爪单动卡盘没有自动定心的作用 23 花盘 表面开有通槽和T形槽，需用螺栓和压板配合装夹不规则工件的机床附件 24 顶尖 机械加工中的机床部件，有固定顶尖和活动顶尖两种 25 拨盘与鸡心夹头 拨盘与鸡心夹头的作用是当工件用两顶尖装夹时带动工件旋转 26 中心架 在车削刚性较差的细长轴或者不能穿过主轴孔的粗长工件及孔与外圆同轴度要求较高的较长工件时，使用中心架来增强刚性，保证同轴度，属于车床的附件 27 跟刀架 是径向支承旋转工件的辅助装置。加工时，与刀具一起沿工件轴向移动，属于车床的附件 （一）车床功能及组成 由于大多数机器零件都有回转体表面，所以车床是应用最广泛的机床，见图3-10-3所示。 车床主要分为卧式车床、立式车床、转塔车床、自动车床和半自动车床等，其中以卧式车床应用最广泛见图3-10-3所示。 1.车床的功能和运动 车床的功能是加工各种回转体表面，如各类轴、圆盘、套筒等工件。车床的主运动为工件旋转或主轴的旋转，进给运动为车刀纵向移动、横向移动和斜向移动。 2.车床的组成 卧式车床主要由左右床腿、床身、主轴箱、进给箱、挂轮架、小滑板、中滑板、床鞍、溜板箱、光杠、丝杠、刀架和尾座等部分构成见图3-10-3所示。 图3-10-3 C6140型卧式车床示意图 3.车床的传动路线 车床的传动路线是指从电动机到机床主轴或刀架之间的运动路线。 C6140型卧式车床有两条传动路线：一路是主运动，另一路是进给运动，如图5-19所示。 （1）主运动传动 主运动由电动机（1450r/min）开始经过皮带传递到主轴箱内，通过改变操作手柄的位置，使主轴箱不同的齿轮进行啮合，可使主轴获得24种正转速度和12种反转速度。 （2）进给运动 进给运动是由主轴至刀架间的传动路线实现的。从主轴开始通过换向、挂轮、进给箱和滑板箱的传动机构使刀架分别实现纵向进给、横向进给及车螺纹运动。 图3-10-4 C6140型卧式车床传动路线图 （二）车床常用附件及工件安装 车床常用的附件有卡盘、花盘、顶尖（死顶尖和活顶尖）、拨盘、鸡心夹头、中心架、跟刀架和心轴等。 1.卡盘 卡盘分三爪自定心卡盘和四爪单动卡盘。 三爪自定心卡盘的夹紧力较小，装夹工件方便、迅速，不需找正，具有较高的自动定心精度，特别适合于装夹轴类、盘类、套类等对称性工件，但不适合装夹形状不规则的工件。 四爪单动卡盘夹紧力大，其卡爪可以单独调整，特别适合于装夹形状不规则的工件。但装夹工件较慢，需要找正，而且找正的精度主要取决于操作人员的技术水平。 2.花盘 花盘表面开设有通槽和T型槽，安装和装夹工件时，需用螺栓和压板来装夹工件。对于一些形状不规则的工件。 3.顶尖、拨盘和鸡心夹头 顶尖按结构可分为死顶尖和活顶尖（加工时顶尖随工件一起转动）； 按安装位置可分为前顶尖（安装在主轴锥孔内）和后顶尖（安装在尾座锥孔内）。前顶尖总是死顶尖，后顶尖可以是死顶尖，也可以是活顶尖。 图3-10-5 三爪自定心卡盘 图3-10-6 用花盘装夹工件 拨盘与鸡心夹头的作用是当工件用两顶尖装夹时带动工件旋转。拨盘靠其上的螺纹旋装在车床主轴上，带动鸡心夹头旋转，鸡心夹头则依靠其上的紧固螺钉拧紧在工件上，并带动工件一起旋转。 图3-10-7 一夹一顶装夹工件 图3-10-8 两顶尖装夹工件 4.中心架与跟刀架 中心架固定在车床导轨上，由上下两部分组成。上半部可以翻转，以便装入工件。中心架内有三个可以调节的径向支爪，支爪一般是铜质的。 跟刀架固定在床鞍（大拖板）上，随床鞍一起移动。跟刀架有两个支爪，车刀装在这两个支爪的对面稍微靠前的位置，并依靠背向力及工件的自重作用使工件紧靠在两个支爪上。 图3-10-9 用中心架装夹工件 图3-10-10 用跟刀架装夹工作 5.心轴 常用的心轴有圆锥体心轴、圆柱体心轴和可胀心轴等。 图5-28 用圆锥体心轴装夹工件 图5-29 用圆柱体心轴装夹工件 （三）各种表面的车削加工 利用卧式车床可以进行车外圆、车端面、车槽、切断、车台阶、车圆锥、车成形回转面、车螺纹等。 1.车外圆 将工件车削成圆柱形外表面的方法称为车外圆。车外圆时，长轴类工件一般用两顶尖装夹，短轴及盘套类工件常用卡盘装夹。 2.车端面 对工件端面进行车削的方法称为车端面。 车端面时常用偏刀或弯头车刀。车削时可由工件外向其中心切削，也可由工件中心向外切削。 3.车槽 在工件表面上车削沟槽的方法称为车槽。 车窄槽时，车槽刀刀刃的宽度应与槽宽一致；车宽槽时，可用与车窄槽一样的车槽刀，依次横向进刀，切至接近槽深为止，留下少量的余量在纵向走刀时一次切除，使槽的宽度和深度达到要求。车槽时所用的切削速度和进给量都不宜大。 4.切断 将坯料或工件分成两段或若干段的车削方法称为切断。 车断操作要用车断刀，刀尖应与工件轴线平行。常用的切断方法是：直进法和左右借刀法两种。直进法用于切断铸铁等脆性材料，左右借刀法用于切断钢等塑性材料。切断时所用的切削速度和进给量都不宜大。 5.车台阶 车削台阶处外圆和端面的方法称为车台阶。 车台阶一般使用主偏角κr≥90°的偏刀，在车削台阶外圆的同时车出台阶端面。 6.车圆锥 将工件车削成圆锥表面的方法称为车圆锥。工件上的圆锥面是通过车刀相对于工件轴线斜向进给实现的。 （1）小滑板转位法。使小滑板绕转盘轴线转动一圆锥斜角α/2后固定，然后用手转动小滑板手柄实现斜向进给。这种方法多用于车削长度小于100mm的大锥度圆锥面。 （2）偏移尾架法。工件装夹在双顶尖之间，车削圆锥面时，尾架在机床导轨上横向调整，偏移一段距离A，使工件旋转轴线与车刀纵向进给方向的夹角等于圆锥斜角（α/2），然后利用车刀纵向进给，即可车出所需要的圆锥面。偏移尾架法能自动进给加工较长的圆锥面，但不能加工圆锥斜角α/2>8°的工件。 （3）靠模法。加工时靠模装在床身上，可以方便地调整圆锥斜角（α/2）。安装靠模时要卸下中滑板的丝杠与螺母，使中滑板能横向自由滑动，中滑板的接长杆用滑块铰链与靠模连接。当床鞍纵向进给时，中滑板带动刀架一面作纵向移动，一面作横向移动，使车刀运动的方向平行于靠模，从而车削出所要求的圆锥面。 （4）宽刀法。使用与工件轴线成α/2角度的宽刃车刀加工较短的圆锥面（L=20mm～25mm），切削时车刀作横向或纵向进给即可车出所需的圆锥面。 7.车成形回转面 （1）双手控制法。用双手分别操作小滑板和中滑板手柄，通过车刀的纵向和横向进给合成运动得到所需成形表面的加工切削方法。 （2）成形刀法。利用切削刀刃形状与工件成形面的母线形状相同的车刀进行切削加工的方法。常用于成批生产，切削形状比较简单、轴向尺寸较小的成形表面。 （3）靠模法。与用靠模车圆锥面的方法相同。不同的是把锥度靠模换上带有曲面槽的靠模，并且槽中曲面形状与被加工的成形表面形状相同，同时把滑块换成滚柱即可。 8.车孔 车孔是利用车床对工件上的孔进行车削的加工方法，也称为车内圆。车孔时，车孔刀安装在小刀架上作纵向进给运动。车孔与车外圆的方法基本相同，所不同的是逆时针转动手柄为横向吃刀，顺时针转动手柄为横向退刀，正好与车外圆时相反。 9.车螺纹 将工件表面车削成螺纹的方法称为车螺纹。车螺纹时，为了获得准确的螺距，必须用丝杠带动车刀进给，使工件每转一周，车刀移动的距离等于工件的螺纹导程。更换交换齿轮或改变进给手柄位置，可车削出不同螺距的螺纹。 ■真题练习 一、单选题（下列选项中只有一个答案是正确的，每题2分，共20分） 1.轴向尺寸较长，曲率不大的成形面成批和大量生产，常采用( )。 A.双手控制法 B.成形刀法 C.偏移尾座法 D.靠模法 2.车削双线螺纹，工件旋转一周，车刀必须移动( )。 A.一个螺距 B.两个螺距 C.三个螺距 D.四个螺距 3.精车属于较高精度表面的加工，其加工精度为IT7～IT8级，表面粗糙度Ra能够到达( )um。 A.50～12.5 B.6.3～3.2 C.1.6～0.8 D.0.4～0.2 4.在车床上以两顶尖定位车削光轴，车后发现工件中部直径偏大，两头直径偏小，其可能的原因有( )。 A.工件刚度不足 B.前后顶尖刚度不足 C.车床纵向导轨直线度误差 D.导轨扭曲 5.车削成形面时，易产生轮廓不正确的选项是( )。 A.进给量较大 B.用双手控制车削时，纵、横进给不协调 C.材料切削性能差，易产生积屑瘤 D.靠模形状准确、安装正确 6.在轴类工件装夹时能自动纠正少量的位置偏差的中心孔是( )。 A.A型 B.B型 C.R型 D.C型 7.在标准圆锥中，米制圆锥共有七个号码，其大端直径即为号码的数字，且锥度是固定不变的，米制圆锥的锥度为( )。 A.1:20 B.1:30 C.1:16 D.1:19.002 8.下列选项中，能够调整光杠和丝杠的转速的是( )。 A.进给箱 B.溜板箱 C.操纵杆 D.主轴箱 9.加工塑性材料时，当切削速度较高、刀具前角较大时，一般常形成的切屑类型是( )。 A.带状切屑 B.单元切屑 C.节状切屑 D.崩碎切屑 10.将电动机的旋转运动传到主轴的传动称为( )。 A.主运动传动 B.进给运动 C.快速行程传动 D.慢速行程传动 二、多选题（下列选项中有两个以上答案是正确的，每题2分，共20分） 1.下列选项中，对车刀安装要求正确的是( )。 A.刀尖与工件轴线等高 B.车刀必须两个及以上螺钉压紧 C.刀杆轴线尽可能垂直于工件轴线 D.刀杆尽可能伸出长一点 2.用两顶尖装夹工件时应注意( )。 A.前顶尖必须是死顶尖 B.后顶尖必须是活顶尖 C.前后顶尖必须同轴线 D.两顶尖松紧要适当 3.卡盘是车床上应用最多的夹具，从使用动力上可以分为( )。 A.手动卡盘 B.气动卡盘 C.液压卡盘 D.电动卡盘和机械卡盘 4.车刀刀杆中心线与进给方向不垂直，则会使( )发生变化。 A.主偏角 B.副偏角 C.楔角 D.刀尖角 5.车削薄壁工件时防止变形的方法( )。 A.夹紧力适当 B.轴向夹紧 C.增大接触面积 D.使用辅助支承或工艺筋 6.下列测量方法中，可以用于测量圆锥面的是( )。 A.用万能角度尺测量 B.用圆锥量规测量 C.用千分尺测量 D.用正弦规测量 7.车削形状不规则的工件可使用( )进行装夹。 A.三爪卡盘 B.四爪卡盘 C.花盘 D.两顶尖 8.目前，在生产中车刀种类有( )车刀 A.整体式 B.焊接式 C.机夹重磨式 D.机夹可转位式 9.车削精度一般分为( )。 A.粗车 B.半精车 C.精车 D.精细车 10.车削中切削运动包括( )。 A.工件的旋转运动 B.刀架的移动 C.刀架旋转运动 D.尾座的移动 三、判断题（正确的填“A”，错误的填“B”，每题2分，共30分） 1.( )中心架应安装在车床床身导轨上，跟刀架应安装在车床床鞍上。 2.( )车床主轴箱的作用是实现车削时的主运动及变换转速。 3.( )用心轴定位加工零件既可以保证内外圆的同轴度，还可以保证加工端面与轴心线的垂直度。 4.( )用花盘或花盘角铁装夹工件时，花盘和花盘角铁属于专用夹具。 5.( )为工作方便,车床的机动纵向进给、横向进给及车螺纹三种传动路线，任何时间都能任意接通。 6.( )在车削锥度时，当半锥角α/2＜6°时，可用近似公式α/2≈28.7°×C(C为锥度)。 7.( )在花盘、角铁上装夹工件时，需要装上平衡块以获得平衡。 8.( )使用圆锥塞规检验内圆锥时，塞规大端的显示剂擦去，小端没有擦去，说明圆锥角大了。 9.( )倒顺车法可以防止螺纹乱牙，适合车削精度较高的螺纹，其最大缺点是效率较低。 10.( )使用螺纹量规检测螺纹是否合格时，通规能顺利旋入，止规也能顺利旋入，说明螺纹不合格。 11.( )在两顶尖间测量较小偏心距时，百分表读数最大值和最小值的差就是偏心距的实际尺寸。 12.( )离合器的作用是使任意两根轴，随时接通或断开，以实现机床的启动、停止、变速和换向等。 13.( )车床的车身导轨磨损，不会影响工件的形状和位置精度。 14.( )退刀槽的作用能使轴在受到交变载荷作用时不致因应力集中而断裂。 15.( )盲孔车刀也可用于车削通孔，但通孔车刀不能用于车削盲孔。 四、填空题（将最恰当答案填写在横线上，每题2分，共30分） 1.车床上的部件中， 通常用于车螺纹加工。 2.将坯料或工件分成两段或若干段的车削方法称为 。 3.挂轮箱的作用是将主轴的回转运动传递给 ，完成车刀的自动进给。 4.将工件外圆表面车削成圆柱形的方法称为 。 5.将工件表面车削成圆锥面的方法称为 。 6.偏心工件中，偏心部分的轴线和基准部分的轴线之间的距离，称为 。 7.拨盘是靠其螺纹旋装在车床主轴上与鸡心夹头的作用力，当工件采用 时带动工件旋转，完成车削任务。 8.摩擦离合器是靠内、外摩擦片压紧时端面之间的 传递扭矩。 9.多线螺纹的分线方法有 和圆周分线法两种。 10.下图为千分尺测量某零件的结果，其尺寸为 cm。 11.通过圆锥轴线的截面内，两条素线之间的夹角称为 。 12.常用的标准圆锥分为 和米制圆锥两种。 13.加工某外圆锥零件，其工件总长为80㎜，圆锥长度为60㎜，锥度C=1:5，圆锥小端直径为35㎜，其圆锥大端直径为 ㎜。 14.M14的普通外螺纹，其中径d2为 mm（约为两位小数）。 15.尺身每小格为1mm，游标上的50格等于尺身上的49格，该游标卡尺测量精度为 mm。 考点10 车床及其应用 真题练习答案 一、单选题 1-5：DBCAB 6-10：CAAAA 二、多选题 1.ABC 2.ACD 3.ABCD 4.AB 5.ABCD 6.ABD 7.BC 8.ABCD 9.ABCD 10.AB 三、判断题 1-5：对对对错错 6-10：对对错对对 11-15：错错错错对 四、填空题 1.丝杠 2.切断 3.进给箱 4.车外圆 5.车圆锥 6.偏心距 7.两顶尖装夹 8.摩擦力 9.轴向分线法 10.5.595 11.圆锥角 12.莫氏圆锥 13.47 14.12.70 15.0.02 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $