6．刀架
它是用来装夹车刀并使其作纵向、横向或斜向移动。刀架是多层结构，它包括以下几个部分：
（1）纵溜板 它与溜板箱连接，可沿床身导轨作纵向移动。其上有横向导轨。 （2）横溜板 它在纵溜板上面的导轨上作横向移动。
（3）转盘 它与横溜板用螺钉紧固，松开螺钉，便可在水平面内偏转任意角度。 （4）小溜板 它可在转盘的导轨上作短距离移动。将转盘偏转若干角度后，小溜板则作斜向进给，以切削圆锥面
（5）方刀架 它固定在小溜板上，可装四把车刀，松开手柄，转动方刀架，可把所需要的车刀转到工作位置上，加工时，必须把手柄扳紧。
7．尾架
是用来支承工件或装夹钻头等刀具的。它的位置可沿床身导轨调节，尾架由以下几部分组成：
（1）套筒 其左端有锥孔，用来安装顶尖或锥柄刀具。套筒在尾架内伸出的长度可用手轮调节，并用锁紧手柄固定。将套筒退到末端即可卸下顶尖或刀具。
（2）尾架体 它与底座相连，当松开固定螺钉后，就可用调节螺钉调整尾架体和顶尖的横向位置。
（3）底座 它直接安装在床身导轨上。 8．丝杠
在车螺纹时将走刀箱的运动传给溜板箱。 9．光杠
在进给时将走刀箱的运动传给溜板箱。 10．操纵杆 正、反、停。 11．床腿
支承床身，并与地基连接。 （二）车床附件 1．卡盘
它是应用最广泛的普通车床夹具，它靠后面法兰盘上的螺纹直接安装在车床主轴上，夹持轴类、盘类、套类等工件，方便可靠。常用的有：
（1）三爪卡盘 它固定在主轴前端部，有正爪和反爪各一副，适宜夹持圆形棒料或圆形工件。卡爪的运动由卡盘扳手控制，由于采用平面螺纹结构，卡爪能自动定心和离心，所以装夹工件迅速、正确，一般不需要校正。
（2）四爪卡盘 其固定位置与三爪卡盘相同，每一个爪都可以单独调整，也是由卡盘扳手控制卡爪运动距离，因此，适宜夹持外形不规则及偏心的工件，支持力较大，但是装夹工件一般需要用划针盘配合找正。
2．花盘
对于形状不规则的工件，无法使用三爪或四爪卡盘装夹时可用花盘装夹。花盘直接旋转在主轴上，花盘与角铁配合使用可以装夹形状更不规则的工件。
3．顶尖
有特殊顶尖和普通顶尖两种，普通顶尖可分为死顶尖和活顶尖，其作用是用来支承工件和承受工件重量。按安装位置可分为前顶尖（安装在主轴锥孔内）与 后顶尖（安装在尾座锥孔内），前顶尖总是死顶尖，后顶尖可为死顶尖或活顶尖。
4．拔盘与鸡心夹头
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拔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，拔盘靠螺纹旋装于车床主轴上以带动鸡心夹头旋转，鸡心夹头则利用其上的紧固螺钉拧紧在工件上。
拔盘有带槽拔盘和带杆拔盘两种，前者与弯尾鸡心夹头配合使用。 5．跟刀架和中心架
跟刀架安装在刀架附近的大拖板上，能随大拖板作纵向移动。其作用是平衡切削力，以减少工件弯曲变形，增强工件刚性以便切削。
中心架在使用时固定在床身上，作为被加工工件和支承，其作用与跟刀架相同。若工件的细长比很大，可将中心架与跟刀架同时使用。
(a)三爪自定心卡盘 (b)四爪单动卡盘 (c)花盘上装夹工件
(d)两顶尖装夹及中心架的应用 (e)跟刀架及应用
图6 车床附件及应用
（三）车床的传动
电机输出的动力，经皮带传给主轴箱，变换变速手柄可得到不同转速，主轴通过卡盘带动工件作旋转运动，
此外，主轴的旋转通过挂轮箱、进给箱、丝杠或光杠、溜板箱的传动，使之带动刀架上的刀具作直线进给运动。
四、工件装夹
工件装夹方法主要有以下几种 1．三爪夹紧
有三个相距120°的卡爪，其始终同时动作。自动找正，方便迅速。 2．四爪夹紧
每个卡爪可沿径向移动。加紧力极大，特别适宜加工较大工件。 3．两顶尖定位夹紧
两顶尖顶两头，装夹工件方便，定位精度高。在车削轴类零件时被普遍采用。 4．一夹一顶夹紧
可防止工件由于切削力的作用而产生轴向位移。此方法安全方便，能承受较大的进给力，所以在粗车和半精车时被广泛应用。 装夹工件注意事项：
（1）夹毛坯件，要保证有足够的加工余量。
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（2）有毛刺要先处理掉。 （3）夹紧力要适当。
（4）应使加工、测量方便。
（5）找正时要防止工件掉下砸坏床身。 （6）找正时主轴应放在空挡上。
五、刀具装夹
刀具伸出要短，要夹紧，刀尖与工件轴线等高，刀体与工件垂直。
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第二节 车削基本技能
一、车外圆
将工件车削成圆柱形表面的操作称为车外圆。它是机加最基本的技能之一。车外圆可分为粗车、半精车和精车。 1.工件的安装
要求：位置准确，装夹牢固，以保障加工质量和提高生产率。
方法：三爪卡盘装夹、四爪卡盘装夹、两顶尖卡盘装夹和一夹一顶装夹等。 2．车刀的选用
应根据粗车和精车的不同要求来选择车刀。 常用的车刀有：
（1）45°车刀：车外圆、端面和倒角。 （2）75°车刀：粗车外圆。
（3）90°车刀：车台阶外圆和细长轴等。
3．车刀的安装
图7 车刀安装要领
1— 刀尖对准顶尖；2—刀尖伸出长度不超过刀体厚度的2倍；
3—刀体与车床主轴线垂直。
安装要领：
（1）刀尖对准顶尖。 即刀尖与工件轴线等高。
（2）刀尖伸出长度不超过刀体厚度的2倍。过长，易产生振动而影响加工质量；过短，影响排屑和观察。
图8 车刀安装常见错误
1—刀尖与工件轴线不等高；2—刀体伸出过长；3—垫铁放置不平整
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（3）刀体与车床主轴线垂直。
（4）垫片尽量少，且放平整，并与刀架对齐。 （5）紧固时至少要紧固两个螺钉，并逐个拧紧。
4。切削用量的选择与车床的调整
车削时应根据加工要求和切削条件，合理选择背吃刀量、进给量和切削速度。 粗车：背吃刀量为1.5～3；进给量为0.3～1.2；切速为30～80。 精车：背吃刀量为0.1～0.5；进给量为0.05～0.2；切速＞75或＜5。 调整车床步骤：
（1）调整主轴转速——n=1000Uc/πD。 （2）根据选取的进给量f调节进给箱手柄。 （3）根据选取的背吃刀量调节横向进给手柄。
5．车削操作
车外圆一般采用粗车和精车，粗车后留有0.5～1mm的精车余量。为了准确控制尺寸，一般采用试切法。
对刀→退刀→进刀→试切→测量→车削。 6。车外圆时注意事项
（1）车削前必须检查车床各部分间隙，进行适当调整；大、中、小拖板的塞铁也必须检查、调整，防止松动；适当调整皮带松紧，以免发生闷车。
（2）工件必须装夹牢固，顶针要顶紧，并随时调整。
（3）如发现切屑显著变色，说明车刀已磨损，需及时刃磨。 （4）随时清扫切屑，不使堆积过多。
二、车端面
车端面与车外圆类似，只是车刀运行方向不同。其操作要点如下。 1．工件安装
长径比＞5，若直径＜主轴孔径，用三爪卡盘装夹；可用卡盘和中心架装夹。 2．车刀安装
刀尖必须与工件轴线等高，否则易产生凸台，并且极易崩刃打刀。
图9 车端面刀尖安装位置的影响
3．车削方法
（1）由外向内 因切速逐渐减少，影响表面粗糙度，所以转速要选高些；为防止凸台，需要把床鞍（大溜板）紧固在床身上。
（2）由内向外 操作时使偏刀与端面夹角为10°～15°。
4。车端面时注意事项
（1）车刀的刀尖必须对准工件中心，以免端面留有小凸台。
（2）车端面时，由于切速由外向内逐渐减小，将影响表面粗糙度，因此工件转速要选高
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第一节 车削加工
车床是所有金属切削机床中使用最广泛的一种。尤其是卧式车床，应用最广。它万能性强，在工业生产中占使用机床台数的60%左右。
一、文明生产与安全技术
（一）车工安全操作技术
1．操作前要穿工作服，袖口应扎紧，戴好工作帽，女同学头发应塞入帽内。夏季禁止穿裙子、短裤和凉鞋上机操作，不准戴手套。
2．工作时，必须集中精力，不许擅离车床。
3．工作时，头不能离工件太近，以防切屑飞进眼睛，车削碎状切屑的工作时，必须戴上护目镜。
4．装夹工件、更换刀具、测量加工表面及变换速度时，须先停车。
5．车床开动时不准用手去摸工件表面，特别是加工螺纹时，严禁用手抚摸螺纹面。 6．工件和车刀必须装夹牢固，以防卡盘在旋转中，发生飞出事故。 7．停车时，不准用手去刹住转动的卡盘。
8．车削时，清除铁屑要用铁钩子，绝不允许用手直接去拿或用量具去钩。 9．工件装夹完毕，应及时取下卡盘扳手，以防开车后飞出伤人。 10．不准任意拆装电器设备。 （二）文明生产
1．工具、夹具、量具及工件，应集中放在操作者周围，不能放在车床的导轨上。 2．量具和刀具不能混放，应分开放置。 3．工具箱应保持清洁、整齐。 4．加工图样要保持整洁与完整。 5．毛坯件与已加工工件要分开堆放。
6．量具用完后要擦净、涂油，放入盒内并及时归还工具室。 7．车床周围应经常保持通畅、清洁。
二、车削加工概述
（一）车削加工
工件旋转作主运动，车刀作进给运动的切削加工方法叫车削加工。 工件的转动是主运动，刀具的纵向或横向移动是进给运动，平行于车床主轴的进给是纵向进给，垂直于车床主轴的进给是横向进给，不平行也不垂直于车床主轴的进给是斜向进给。
1．主运动
直接切削工件上的切削层，使之转变为切屑，以形成工件新表面的运动。其特征是速度最高，消耗功率最多。
2．进给运动
使工件上预留的多余材料不断进行切除而获得零件需要表面的运动。它配合主运动，不断切除金属，得出具有所需几何特性的已加工表面。
3．切削用量
（1）切削速度ｕc。相对于工件主运动的瞬时线速度，单位为m/s或mm/min。
（2）进给量f。进给运动物体在进给运动方向上的相对位移量。可以用刀具或工件每转或每行程的位移量来表示，单位为mm/r或mm/行程。
（3）背吃刀量ap。又称切削深度，是指已加工表面与待加工表面间的垂直距离。
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（二）金属切削过程
金属切削过程实质上是工件表面曾受到车刀的作用后发生变形直到剪切断裂破坏的过程。
1．切屑的形成及种类 （1）切屑的形成。工件切削层金属材料在加工过程中受到刀具切削刃及前面的强烈挤压，连续发生弹性变形——塑性变形——剪切断裂，不断被切下而变成从刀具前面流出。同时，切削层金属被切除后在工件表面形成已加工表面。
（2）切屑的种类。由于工件材料、刀具几何结构、切削用量等条件不同，形成的切屑形状也各不相同，常见的基本形态有以下四种，如图1所示。
图1 切屑的基本种类
①带状切屑。是加工塑性材料时常见的一种切屑，底部表面连续光滑，外表面为毛茸状，其切削力波动小，切削过程平稳，但需要采取断屑措施。
②挤裂切屑。外表为锯齿状，内表面有横向裂纹但仍保持连续，其切削力波动较大，切削层底部加工硬化较严重。
③单元切屑。当工件材料的塑性很高时，由于切削层底部表面材料与刀具前面剧烈黏结摩擦，使得切屑横向断裂或折断，形成形状相似的彼此毫无关系的独立单元，即梯形状的单元切屑。其切削力波动较大，切削过程有明显的振动，对加工表面质量影响较大。
④崩碎切屑。切削脆性材料时，因塑性较差，抗拉强度低，切削层未经塑性变形就产生脆性崩裂，形成不规则的碎块状的崩碎切屑。其切削力波动较，切削过程不平稳，已加工表面凹凸不平，表面粗糙度增大。
2．积屑瘤
图2 积屑瘤
积屑瘤俗称刀瘤，在切削速度不高或形成连续性切屑时，加工一般钢料或其它塑性材料时，常常在刀具前刀面切削处粘着一块呈三角状的硬块其硬度是工件材料的2～3倍。当它处于稳定状态时，能切削并保护刀具，但是一旦脱落，会使工件表面粗糙度增大。
3．切削热
在车削中，变形与摩擦所消耗的功绝大部分转变为热能，使刀尖温度升高。切削刃很快会磨钝和损坏，工件质量也差。为了降低温度和减少摩擦等，则必须使用切削液。切削液主
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要有苏打水、乳化液、矿物油、植物油等。 （1）切削液的作用
①冷却 用苏打水、乳化液、肥皂水降低温度。 ②润滑 用矿物油（柴油和机油等）、植物油（菜油和豆油）减少摩擦。 ③清洗 用水去除切屑。
④防锈 用防锈添加剂减少生锈。 （2）切削液的分类
①乳化液：用乳化油（由矿物油、表面活性剂等）加15～20倍水组成，以冷却为主。 ②切削油：主要成分是矿物油，少数采用植物油和动植物油。以润滑为主。 （1）切削液的选用 ①从刀具材料考虑
高速钢刀具：选用以冷却为主的低含量乳化液。 硬质合金刀具：一般不用，，因其耐热性好，性脆，冷却不均易碎裂。 ②从工件材料考虑
中碳钢：
粗车——乳化液；
精车——切削油。 铸铁：
粗车——一般不用；
精车——选用煤油或5～10%的乳化液。 （三）车刀 1．种类
按结构分：焊接车刀、整体式车刀、 机夹式车刀；
按用途分：外圆车刀、端面车刀、切断刀、内孔车刀、成形车刀、螺纹车刀等。 2．用途
图3 车刀按用途分类
（1）90°车刀（偏刀）——车削工件外圆、端面和台阶。 （2）45°车刀（弯头车刀）——车削工件外圆端面和倒角。
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（3）内孔车刀——车削工件内孔。 （4）切断刀——切断工件或车削沟槽。
（5）圆头车刀——车削工件圆角、圆槽或成形面。 （6）成形车刀——车削成形面。 （7）螺纹车刀——车削各种螺纹。
（a）整体式 （b）焊接式 （c）机夹式
图4 车刀按结构形式分类
1—刀头；2—刀体；3—刀片；4—圆柱销；5—楔体；6—压紧螺钉。
3．车刀材料
（1）高速钢（锋钢、白钢）
高速钢是含有钨(W)、铬(Cr)、钒(V)、钼(Mo)等合金元素的高合金工具钢，它分为通用性高速钢、高性能高速钢和粉末冶金高速钢三大类。
与碳素工具钢、合金工具钢相比较，其优点是耐热性好，耐高温高达500～650℃；与硬质合金比较，其最大优点是可加工性，可锻打成各种坯件，制造复杂刀具。它的抗弯强度、冲击韧度是硬质合金的6～10倍。 而且制造简单，刃磨方便，刃口锋利，韧性较好，能承受较大的冲击力。常用作精加工车刀以及成形车刀的材料。但耐热性较差。
高速钢以W18Cr4V应用最为广泛，但钨价昂贵，近年来有两种新牌号W6Mo5Cr4V2、W9Mo3Cr4V为大家所应用。
2．硬质合金（俗称钨钢）
硬质合金是钨和钛的碳化物粉末，加钴（Co）作为粘接剂，高压成型后再高温烧结而成的刀具材料。
硬质合金的特点是硬度高，耐高温，有很好的热硬性，在1000°左右的高温下仍能保持良好的切削性能。其切削速度比高速钢高几倍至几十倍，并能切削高速钢刀具难以切削的材料。但缺点是韧性差，性较脆，怕冲击。但可通过刃磨合理的切削角度来弥补。所以硬质合金是目前应用最广泛的一种车刀材料。
硬质合金按其成分不同，常用的有钨钴合金和钨钛合金两类（1）钨钴类硬质合金 它由WC和Co组成。代号为YG坚韧性（强度和韧性，承受冲击和振动）较好，常用于加工脆性材料或冲击性较大的工件如铸铁。一般用YG8粗加工，YG3精加工。
（2）钨钴钛类硬质合金 它由WC、TiC和Co组成。代号为YT。耐磨性和抗粘附性较好，能承受较高的切削温度，适用于车削钢料或其它韧性材料。一般用YT5粗加工，YT15半精加工，YT30精加工。
为了加工高强度、高硬度的难加工材料，以及提高加工精度，近年来研制出一些新型的刀具材料，如陶瓷材料、人造金刚石、立方氮化硼等。
三、普通车床
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车床的种类很多，有普通车床、六角车床、立式车床、自动和半自动车床等。其中以普通车床应用最广。
为了便于生产、选用和管理，国家制定了机床的编制方法，它是采用文字和数字相结合的方式，分别表示机床的类别、组别、型别和规格，现举例说明如下：
C——机床类别代号（车床类）。用“车”汉语拼音第一个字母的大写来表示； A——重大改进顺序号；
6——机床组别代号（落地及普通车床组）； 1——机床系代号（卧式车床系）；
40——主要参数代号（床身上最大回转直径400mm的1/10）。 （一）车床各部件名称及功用 1．床身
它是用来支撑和连接各个部件的。其上有供溜板箱和尾架移动用的导轨。床身由床脚支承并固定在地基上。
2．主轴箱（床头箱）
主轴箱用来支承主轴，调整转速。主轴右端有外螺纹，用来安装卡盘等附件，内部有锥孔，用来安装顶尖。主轴是空心的，以便棒料通过和用顶杆卸下顶尖。
CA6140型车床的变速箱安装在床身下部，它用电动机驱动。
经过滑移齿轮变速后，运动由带传动传至主轴箱内使主轴获得各种不同的转速。 大多数车床的变速箱和主轴箱是合在一起的，称为主轴变速箱，又称床头箱。 3．挂轮箱
把主轴的转动传给走刀箱。调换箱内齿轮，并与走刀箱配合，可车削不同螺距的螺纹。 4．进给箱
它又称走刀箱，主轴的转动经挂轮箱传给走刀箱。走刀箱的作用是带动光、丝杠旋转，并改变它们的转速使车刀获得不同的移动速度。
图5 CA6140型卧式车床
1—主轴箱；2—卡盘；3—四方刀架；4—照明灯；5—切削液；6—尾座；7—床身；8—丝杠；9—光杠；10
—操纵杆；11—床腿；12—床鞍；13—溜板箱；14—进给箱；15—挂轮箱。
5．溜板箱 （拖板箱）
它是用来把光杠或丝杠的转动变为拖板的移动。使车刀按要求方向作进给运动。
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些。 （3））车端面时，切削力会迫使刀具离开工件，从而使端面不平，常常需要把床鞍（大溜板）紧固在床身上。
三、钻孔与镗孔
1．钻中心孔
（1）中心孔作用 它是轴类零件的定位基准。装夹工件方便， 定位精度高，因此在车削轴类零件时被普遍采用。
（2）中心钻的类型 主要有A型和B型。A型用于不需要重复使用中心孔且精度一般的小型工件；B型用于精度要求高，需多次使用中心孔的工件。
操作要点如下。
（1）将中心钻在钻夹头上夹紧，然后安装在尾座套筒内。
（2）校正尾座中心，开车转动工件，移动尾座，使中心钻接近工件端面，观察中心钻是否与工件回转中心一致，并校正。
（3）选择主轴转速并钻削。中心钻直径小时应选择较高转速。开车后，手动进给尾座，并加冷却液，完毕后应稍作停留再退出。
2．用麻花钻钻孔
在车床上钻孔大都用麻花钻头安装在尾座套筒锥孔上进行。其操作步骤如下。
图10 车端面
图11 中心孔
（1）车平端面。 便于定中心，防止钻偏，先把端面车平，且在端面中心定出一小坑。
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1—三爪卡盘；2—工件；3—钻头；4—尾座
图12 在车床上钻孔
（2）装夹钻头。 锥柄钻头直接装在尾座套筒锥孔上；直柄钻头用钻夹头夹持。 （3）调整尾座位置。使之达到所需长度，但要适当，并固定尾座。
（4）开车钻孔。 钻削速度要小，以免钻头剧烈磨损。开始时进给易慢，以便钻头准确钻入工件，然后加大进给量。将钻通时，须降低进给速度，以防钻头折断。钻通后，先退出钻头，然后停车。在钻削过程中，需经常退出钻头排屑；钻碳钢时需加切削液。
3。钻孔时注意事项
（1）防止钻头切削部分烧伤
由于切屑使切屑液无法进入螺旋槽内进行冷却，切削刃受热过久而烧伤退火，形成切削刃头部发黑，影响使用寿命。 （2）根据材料不同合理选用切削用量，其中最重要的是切速和进给量，一般选用要小些。 （3）防止钻头卡死在孔内。要不断退出钻头清除切屑并加切屑液进行冷却。当孔要钻通时，减少进给量，以免钻头突然钻出孔外，使钻头损坏，或卡在孔中无法取出。
4．镗孔
钻出的孔或铸孔、锻孔若需要进一步加工时，可进行镗孔。镗孔作为孔的粗加工、半精加工和精加工方法，加工精度可达IT7～IT6，表面粗糙度达Ra3.2～1.6μm，精细镗削可达Ra≤0.8μm，且能较好的纠正孔轴歪斜。
（1）镗刀的选择 镗通孔选用通孔用镗刀；镗满孔选用盲孔用镗刀；内孔切槽选用切槽用镗刀。
（2）镗刀的安装 刀尖需与工件等高或稍高一些，这可防止由于切削力而使刀尖扎入工件；镗刀伸出长度尽可能短。镗刀安装后开车前，应先在毛坯孔内走一遍，以防止镗孔时由于镗刀刀杆装得歪斜而使镗杆碰到已加工的内孔表面。
图13 镗刀
（3）镗孔操作 由于镗刀杆刚性差，切削条件不好，因此切削用量应比车外圆小；粗镗时，应先试切，调整切削深度，然后自动或手动走刀；精镗时，被吃刀量和进给量应更小，当孔径接近最后尺寸时，应以很小的切深重复镗削几次，以提高镗孔精度；进刀时要特别注意镗刀横向进退方向与车外圆相反。
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四、车孔
钻孔或扩孔，只能达到一般的精度要求，而套类零件的精度和表面粗糙度要求较高，需要用内孔车刀车削，称为车孔。它是最常用的孔加工方法之一。
1。常用车孔刀具
（1）内孔粗车刀一般采用60°～85°主偏角（车台阶孔时采用90°主偏角）， （2）内孔精车刀 用来精车内孔。 （3）通孔车刀
主要用来车削一般通孔。 （4）盲孔车刀
主要用来车削盲孔。 （5）装夹式车刀
刀片焊接在小刀排上，用螺钉紧固在刀杆的方孔里，使用时可自动调换，节约材料。 2。车孔方法
基本与车外圆一样，必须先用试切法控制尺寸。车削台阶孔或不通孔时，控制台阶深和孔深的方法有：用车床的纵向刻度盘，在刀柄上做标记等。
车孔时，由于工作条件不利，加上刀柄刚性差，易引起振动，因此，切削用量要比车外圆低一些。
车孔一般分为以下三个步骤： （1）钻孔
根据工件内孔的要求，一般先用麻花钻钻孔（钻孔直径一般比内孔小2～3mm） （2）扩孔
在钻孔后一般还有车削余量，需要进行扩孔，将内孔扩至一定的尺寸，留精车余量。 （3）车孔或铰孔
一般的内孔都有精度和表面粗糙度要求，而钻孔和扩孔则很难达到其要求，所以要进行车孔，精度要求高的要进行铰孔。
3。车孔时注意事项 （1）一次装夹
车孔时，如果孔与某些表面有位置公差要求（与外圆表面的同轴度，与端面的垂直度等），则必须在一次装夹中完成全部切削加工，否则难以保证其位置公差要求。 （2）车刀选择与安装要正确
车刀选择与安装好后，一定要在开车前手动走一遍，确实不妨碍车刀工作后再开车切削。 （3）进刀方向
试切时，横向进给手柄转向不能搞错，逆时针转动为进刀，顺时针转动为退刀，否则，会导致工件报废。
五、车台阶
它实质是车外圆与车端面的组合加工。 1．车刀的选择与安装
车轴上的台阶面应使用偏刀。车刀主切削刃要垂直于工件的轴线或与工件的轴线约成95°角。
2．车台阶的操作
（1）车低轴肩 当轴肩小于5mm时，装刀时可用90°角尺对刀；并可一次车出台阶。 （2）车高肩轴 当轴肩小于5mm时，车刀主切削刃与工件的轴线约成95°角，分层纵向进给切削；最后一次车削时，车刀刀尖应紧贴台阶端面横向退出，便于车出90°角轴肩。
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图14 车低轴肩
图15 车高轴肩
六、切槽与切断
在车床上可加工外槽、内槽和端面槽。 1．切槽刀与切断刀
切槽刀前端为主切削刃，两侧为副切削刃；切断刀的刀头形状与切槽刀相似，但其主切削刃较窄，到头较长。
2．刀具安装
主切削刃平行于工件轴线，两副偏角相等，刀尖与工件轴线等高。刀尖必须严格对准工件中心，过高或过低，切断处均将剩有凸起部分，且刀头容易折断或由于凸起部分顶住刀面使切削不能顺利进行。刀具伸出长度应尽量短，以增加其刚性。
图16 在车床上切槽方法
图17 切槽刀与切断刀
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图18 切槽刀的安装
图19 切断刀的安装位置
3．切削用量的选择
（1）被吃刀量 它等于切断刀的主切削刃宽度。
（2）进给量 太大，易折断，反之，会引起振动。如果用白钢刀切钢料，取f=0.25～0.1m/ｒ；切铸铁时，取f=0.15～0.25 m/ｒ。 （3）切速 白钢刀切钢料时，取uc=0.35～0.7 m/min，切铸铁，取uc=0.25～0.4m/min ；硬质合金刀切钢料，取uc=1.35～2 m/min，切铸铁时，取uc=1～1.7 m/min。 为降低切削区域温度，应用切削液进行冷却。
4．切槽方法
车削宽度＜8mm窄槽时，可用主切削刃长度等于槽宽的车槽刀一次车出；
车削宽度＞8mm宽槽时，可用窄的车槽刀分次横向车出。最后一次横向切削后，再进行纵向精车槽底。
5．切槽与切断的注意事项 （1）沟槽尺寸不正确
主切削刃不宜太宽或太窄，要根据沟槽宽度磨主切削刃，并且要及时
图20 车宽槽的方法
正确测量。如果磨削，还要考虑磨削余量。 （2）工件表面凸凹不平
主切削刃刃磨要平直；正确装夹切断刀；为了避免产生“让刀”现象，必须保证副偏角
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对称。
七、车圆锥面
1．莫氏圆锥
它在机械制造业是应用最广泛的一种，如车床主轴锥孔、回转定件等都用莫氏圆锥。。 莫氏圆锥共有七个号码：0、1、2、3、4、5、6号，0号最小，6号最大。号码不同，锥度也不同。号数愈大圆锥尺寸也相应增大。
2．米制圆锥
米制圆锥共有八个号码，即4号、6号、80号、100号、120号、140号、160号、200号。不同的是，它的号码是指圆锥的大端直径尺寸，锥度不变，不论是哪个号码其锥度均为C=1：20。
3。圆锥各部分名称及计算公式 （1）圆锥各部分名称
D——最大圆锥直径（mm）； d——最小圆锥直径（mm）； a——圆锥角（°）；
a/2——圆锥半角（车床车削时实际转过的度数）； L——圆锥长度（mm）； C——锥度； M——斜度。
锥度：圆锥体的大、小直径之差与圆锥长度之比称为锥度。公式为 C=（D-d）/L
斜度：圆锥体的大、小直径之差的一半与圆锥长度之比称为斜度。公式为 C=（D-d）/2L 即C=2M。
（2）圆锥的计算
圆锥四个基本参数之间的关系式 Tana/2= C=（D-d）/2L
a/2≈28.7°×（D-d）/L≈28.7°×C（a/2＜6°＝ 4．车削圆锥方法 （1）宽刃法
（2）转动小滑板法
注意的问题：一是小滑板转过的角度要换算成圆锥半角；二是转动方向正确。 （3）偏移尾座法
适用于长度较长、锥度较小、精度要求不高，可用此法。车削时将工件装在两顶尖之间，把尾座横向偏移一段距离S，使工件的旋转轴线与车刀纵向进给方向相交成一个圆锥半角a/2。其近似公式为
S≈L0 tana/2= C= L0（D-d）/2L 或 S≈C/2×L0
式中 S——尾座偏移量，mm； L0——工件全长，mm.。
注意：用偏移尾座法车削圆锥时，尾座偏移量不仅和圆锥长度有关，而且还和两顶尖之间的距离有关，这段距离近似看成工件全长L0。
5。车圆锥面的注意事项 （1）锥度不正确
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（2）双曲线误差 （3）表面粗糙度大
八、车螺纹（三角形螺纹）
由于螺纹即可用于联接、紧固及调节，又可用来传递动力或改变运动形式，因此，应用十分广泛。专业生产常用滚压螺纹、轧螺纹及搓螺纹等先进工艺，而机加常采用车削方法来加工。
1。螺纹的形成
假设有一直角三角形ABC,其中AB=πd，∠CAB=Φ，然后逆时针围绕直径为d的圆柱体旋转一周，斜边AC在圆柱体端面形成一条曲线，称为螺旋线。螺旋线与圆柱体端面的夹角Φ称为螺纹升角，BC=P,把P称为螺旋线的螺距。
根据形成螺旋线的方法，把圆柱体改成工件装夹在车床上作旋转运动，车刀沿工件轴线方向作等速移动（即进给运动），则在工件外圆上形成一条螺旋线，经多次切削，则螺旋线就形成了螺旋槽。螺纹车削原理就是如此产生的。
2。螺纹的分类
（1）按用途分 有紧固螺纹、传动螺纹、密封螺纹等。
（2）按牙型分 有三角形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹、矩形螺纹等。 （3）按螺旋线方向分 有右旋和左旋螺纹。
3。螺纹各部分名称
牙型角（a）——两相邻牙侧间的夹角。普通三角形螺纹a为60°。见图21。 螺距（P）——相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
导程（Ph）——在同一螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离，即螺纹旋转一圈后沿轴向所移动的距离。单线时，Ph=P；n线时，Ph=nP。
大径（d、D）——假想圆柱面的直径。
中径（d2、D2）——与外螺纹牙顶或内螺纹牙底相重合的假想圆柱面的直径。外螺纹中径用d2表示，内螺纹中径用D2表示。
小径（d1、D1）——与外螺纹牙底或内螺纹牙顶相重合的假想圆柱面的直径。外螺纹中径用d1表示，内螺纹中径用D2表示。
牙型高度（h1）——牙顶到牙底在垂直于螺纹轴线方向到其底边的距离。 4。螺纹基本尺寸计算 （1）普通螺纹的尺寸计算
它分为粗牙普通螺纹和细牙普通螺纹，牙型角均为60°。其 区别是：当公称直径相同时，细牙普通螺纹的螺距较小。粗牙普通螺纹的代号是用字母“M”及公称直径表示，如M15。细牙普通螺纹的代号是用字母“M”及公称直径×螺距表示，如M24×2。
操作者必须熟记M6～M24的螺距，见下表 公称直径 6 8 10 12 14
螺距P 1 1.25 1.5 1.75 2 公称直径 16 18 20 22 24 螺距P 2 2 2.5 2.5 3 17
图21 三角形外螺纹各部分名称
普通螺纹的尺寸计算公式如下： 螺纹大径 d，D=公称直径 中径 d2=D2= d―0.6495P 牙型高度 h1=H5/8=05413P 小径 d1= D1=d－1.0825P （2）英制螺纹
英制螺纹在我国应用很少，只有在某些进口设备中和维修
设备中使用。它的牙型角为55°，公称直径是指内螺纹的大径，用英寸（in）表示，螺距用1in（25.4mm）中的牙数n表示，若换算成米制螺距即为25.4/n mm。 （3）管螺纹
管螺纹的牙型也属于三角形螺纹之一，它主要用于流通气体或液体的管接头、旋塞、阀门及其它附件。根据螺纹副的密封状态和牙型角，管螺纹又分为非螺纹密封的管螺纹（圆柱管螺纹）、用螺纹密封的管螺纹（55°圆锥管螺纹）和60°圆锥管螺纹三种。
5。车螺纹的操作要点
以车削三角螺纹为例来说明。 （1）调整车床
在车床上车削单头螺纹的实质就是使车刀的进给量等于工件的螺距，即工件转一转，车刀准确的移动一个工件的螺距（多头螺纹为一个导程）这种关系是靠调整车床的传动关系来实现的。调整时，首先通过手柄将丝杠接通，再根据工件的螺距或导程，按铭牌所示的手柄位置变换挂轮箱中的挂轮(a、b、c、d)的齿数及进给箱中的各手柄的位置。整三星齿轮（z1、z2、z3）的啮合位置，可车削右旋或左旋螺纹。 （2）选择与安装车刀
车螺纹时，车刀的刀尖角等于螺纹牙尖角。
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安装要求是刀尖对准工件的中心，并用样板对刀，以保证刀尖角的角平分线与工件回转
中心线垂直，且刀杆伸出长度不宜过大。
图22 车螺纹时机床的传动调整示意图
（3）车削螺纹方法
三角形螺纹的车削方法有两种：即低速车削和高速车削。高速钢车刀低速车削三角形螺纹，可获得较高的螺纹精度和较低的表面粗糙度，但效率低。用硬质合金车刀高速车削螺纹，效率较高，表面粗糙度也较小，应用广泛。
①低速车削三角形螺纹
一般用高速钢车刀，分粗车与精车刀，粗车切速可选择为10～15mm/min，精车切速可选择为5～1mm/min。进给方法有三种。
A直进法 刀尖及右左两侧刃都参加切削工作，每次进给由中滑板作横向进给，随螺纹深度的加大，背吃刀量相应减少，直至车好为止。此法适用于螺距小于2mm或脆性材料。
B左右切削法 车螺纹时，除了用中滑板作横向进给外，同时使用小滑板的刻度使车刀左右微量进给。
C斜进法 它与左右切削法相比，小滑板只向一个方向进给。
采用高速钢车刀低速车削三角形螺纹时要加切削液，为防止“扎刀”，
图23 螺纹车刀对刀与检验
宜采用弹性刀柄。当切削力超过一定数值，车刀能自动让开，使切屑保持适当的厚度。
②高速车削三角形螺纹
高速车削三角形螺纹时使用硬质合金车刀，切速一般为50～70m/min，但只能用直进法进给，使切屑垂直于轴线方向排出。
开始切削时，背吃刀量可大些，以后逐次减小，最后不能太小（一般在0.15～0.25mm）否则，表面粗糙度较大，成鱼鳞片状，严重时还会产生振动。其螺距一般在1.5～3mm之间，3～5次即可车削完毕。一般不分粗精车，用一把车刀一次车出。
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车削外螺纹的常用方法和步骤：
a开车，使车刀与工件轻微接触，记下刻度盘读数，向右退出车刀。
b和上对开螺纹，在工件表面车出一条浅螺旋线，横向退出车刀，停车。 c开反车使车刀退到工件右端，停车，用钢尺检查螺距是否正确。 d利用刻度盘调整切深，开车切削，车钢料时加机油润滑。
e车刀将至行程终点时，应做好退刀停车准备，先快速退刀，然后停车，开反车退回刀架。
f再次横向进给，继续切削，进刀→开车切削→快速退刀→开反车退回→进刀。 6。车螺纹注意事项 （1）避免乱扣
车削三角形螺纹时，车刀偏离前一次进给车出的螺旋槽，称为“乱扣”或“乱牙”。这主要是指车床丝杠的螺距不是工件螺距整数倍的情况下所造成的。
预防方法是采用倒顺车法：退刀时不打开开合螺母，而是开倒车机动退刀，车刀与工件的位置始终对应，不发生乱扣。
（2）加工过程中不要卸下工件或刀具
如需换刀就必须使刀尖与螺纹槽吻合，仔细对刀，以免产生乱扣。 （3）保证螺纹中径准确
根据牙型高度，严格控制总背吃刀量，最后用螺纹量具检验和测量。
图24 螺纹量规
图25 螺纹千分尺
九、车削成型面
1．成型面
零件的轴向剖面呈曲线形，如锉刀手柄、单球手柄等。具有这些特征的表面称为成型面（也称特形面）。
2．成型面的车削方法 （1）双手控制法
用双手分别控制中、小滑板，通过双手的协调动作，使车刀的轨迹作曲线运动，从而车出成型面。车削时，由工件中心向两边车削，先粗车后精车。
注意的问题是，纵向、横向动作要协调，否则工件轮廓不正确。 （2）成型刀车削法
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用成型刀加工成型面的方法叫成型法。车削较大的内、外圆弧槽，或数量较多、轴向尺寸较短的成型面工件时，常采用成型法车削。
切削刃的形状与工件表面轮廓形状相同的车刀叫成型刀。常见的成型刀主要有： 1）整体式普通成型刀 2）圆形成型刀
3．车削成型面时注意事项
仔细刃磨，车刀高度装夹准确，适当减小进给量，否则易产生工件轮廓不正确。
十、滚花
为了增加摩擦力和零件表面美观，用滚花刀在车床上对工件进行滚压加工。如车床刻度盘、千分尺的微分套管等。
1。花纹种类
花纹有直纹、斜纹和网纹三种，每种又有粗纹、中纹和细纹之分。 2．滚花刀
滚花刀一般有单轮、双轮和六轮三种。单轮滚花刀滚直纹和斜纹。双轮滚花刀和六轮滚花刀滚网纹。
图24 滚花刀
3。滚花方法
将滚花刀安装在车床刀架上，使滚轮圆周表面与工件平行接触。滚花时，工件低速旋转，如果工件表面没有发生乱纹现象（停机观看），即可纵向机动进给进行滚花。
4。滚花时易产生的质量问题和注意事项 （1）滚花时产生乱纹的原因
1）接触面大，使单位面积压力变小，花纹浅，出现乱纹。
2）滚花刀转动不灵活，或滚花刀槽中有细屑阻塞，有碍滚花刀压入工件。 3）转速过快，滚花刀与工件易产生滑动。
4）滚花刀间隙过大，产生径向摆动与轴向串动等。
（2）滚直纹时，滚花刀的齿纹必须与工件轴线平行，否则挤压的花纹不直。 （3）滚花时，不能用手和棉纱接触花纹表面，以防危险。 （4）压力过大，进给量过慢，会滚出台阶形凹坑。
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第三节 铣削加工
铣床是一种用铣刀来进行加工的机床。它的生产率比刨床高。当配上各种附件，铣床又是一种用途较为广泛的机床。因此在单件、小批生产和成批大量生产中，铣床都得到了广泛的应用。所以铣削加工在机械制造业中占有重要的地位。
一、铣工安全操作技术和文明生产
（一）铣工安全操作技术
1．上班前穿好工作服、工作鞋，女同学戴好工作帽。不准穿背心、拖鞋、凉鞋和裙子进入机加实训室。
2．严禁戴手套操作。
3．启动铣床前要检查各手柄是否放在规定的位置。启动后检查主轴和进给系统工作是否正常，油路是否畅通。
4．检查夹具、工件是否装夹牢固。 5．高速铣削时应戴护目镜。
6．不得在铣床运转时变换主轴转速和进给量，在进给时不准抚摸工件的加工表面。 7．主轴未停稳时，不准测量工件，铣削时，铣削深度不能过大。 8．清除切屑不准用嘴吹或用手抓，要用专用工具。
9．工作时要专心操作，如发生事故，应立即停机并切断电源，保持现场。不擅自离开铣床，离开时要关闭电源。
10．工作结束后，应擦净铣床并加润滑油。 （二）文明生产
1．必须严格遵守操作规程，不准做与实训内容无关的其它练习。 2．多人共用一台铣床时，每次只能一人操作，并注意他人安全。 3．必须按步骤进行操作。
4．操作场地和铣床应保持清洁。 5．操作时工具和量具要摆放整齐。
二、铣削加工概述
（一）定义
在铣床上利用铣刀的旋转运动和工件的进给运动相配合，切去多余材料的一种切削方法。
加工时，工件用虎钳或专用夹具固定在铣床工作台上，而铣刀安装在铣床主轴的前端。铣刀的旋转运动为主运动，工件相对于刀具的运动（如纵向、横向或垂直方向上的移动）为进给运动。 （二）特点
1．切削质量与刨削质量相当
铣削易产生振动，切削不平稳，切削质量的提高受到一定的限制。所以铣削与刨削质量相当。
2．铣削生产率高
铣刀是多刃刀具，几个刀刃同时参加切削，可高速切削，故生产率高。 （三）加工范围
1．加工平面
铣床可加工水平面、垂直面、斜面等。
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2．加工沟槽
有直槽、键槽、燕尾槽、V形槽、圆弧槽等。 3．成形表面
用成形铣刀铣凸圆弧或螺旋面等。 4．钻孔 5．镗孔
（四）铣床种类
1．卧式铣床（以万能铣为例）
万能升降台铣床简称万能铣，是单件小批生产中最常用的铣床。主要特征是主轴水平放置，工作台可回转一个正负45°以内的角度。主要组成部分如下
（1）床身 用来固定、支撑其他部件。其顶面有水平导轨供横梁移动；前臂有垂直导轨供升降台升降；内部装有主轴、变速机构、润滑油泵、电器设备；后部装有电动机。 （2）横梁 用于安装刀杆并带动铣刀旋转。 （3）主轴 用于安装刀杆并带动铣刀旋转。
（4）纵向工作台 用于安装夹具和工件并带动它们做纵向进给。侧面有挡块，可使纵向工作台实现自动停车；下面回转工作台可使纵向工作台在水平面内偏转45°。
（5）升降台 用于带动纵向、横向工作台上下移动，以调纵向工作台与铣刀的距离和实现垂直进给，其内部装有机动进给变速机构和进给电动机。
2．立式铣床
其主要特征是铣床主轴轴线与工作台台面垂直。可铣削平面、角度面、沟槽、曲线外形和凸轮等。
（五）铣床附件
铣床的附件主要有平口钳、回转工作台、万能铣头和分度头等。 1. 平口钳
1—床身；2—电动机；3—主轴变速机构；4—主轴；5—横梁； 6—刀杆；7—吊架；8—纵向工作台；9—床鞍；10—升降台
图26 X6132型万能升降台铣床
平口钳结构简单，夹紧可靠，是常见的通用夹具。使用时安装在工作台的T型槽内，工作时先校正平口钳在工作台上的位置，然后再夹紧工件。
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1—底座；2—转台；3—蜗轮轴；4—手轮；5—固定螺钉
图27 回转工作台
2. 回转工作台
它的内部有一副蜗轮蜗杆，手轮与蜗杆同轴连接，转台与蜗轮连接。转动手轮，通过蜗轮蜗杆传动，使转台转动。转台周围有0°～360°刻度，可用来观察和确定转台位置。转台中央的孔可以装夹心轴，用以找正和方便地确定工件的回转中心。回转工作台一般用于零件的分度工作和非整圆弧面的加工。
3. 万能铣头
为了扩大卧式铣床的加工范围，可在其上安装一个万能立铣头。铣头的主轴可以在相互垂直的两个平面内旋转，不仅能完成立铣和卧铣的工作，还可以在工件的一次装夹中，进行任意角度的铣削。
1—底座；2，3—壳体；4—立铣头；5—螺栓
图28 万能铣头
4.分度头
在铣削加工中，铣削六方、齿轮、花键键槽等工件时，要求工件每铣过一个面或一个槽后，转过一个角度，再铣下一个面或槽，这种转角工作称为分度。分度头就是一种用来进行分度的装置，其中最常见的是万能分度头。
1—分度盘；2—手柄；3—回转体；4—分度头主轴；5—蜗轮；
6—单头蜗杆；7—三爪自定心卡盘；8—基座；9—扇鼓
图29 分度头
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万能分度头的机座上装有回转体，分度头的主轴可随回转体在垂直平面内向上90°和向下10°范围内转动。主轴的前端装有三爪自定心卡盘或顶尖。分度时拔出定位销，转动手柄，通过蜗轮蜗杆带动分度头主轴旋转进行分度。 （六）铣刀 1．定义
铣刀是一种用于铣床，并可随铣床主轴连续回转的多刃刀具。是一种多刃回转刀具，刀齿分布在圆周或端面上，一般由专业厂家生产。 2．分类
（1）按功用分
1）圆柱铣刀 因仅用分布在刀体圆柱表面上的刀齿切削而得名。一般用于卧式或万能铣床上加工较大平面。优点是结构简单，制造方便，缺点是刚性差，不宜采用较大的切削用量，铣削粗糙度较大。 2）端铣刀 因用分布在刀体端面上的刀齿而得名。一般用于立式铣床上加工较大平面。优点是刚性好，可采用较大切削用量，铣削粗糙度小。缺点是结构较为复杂。
此外还有键槽铣刀（加工键槽）、三面刃铣刀（加工矩形直槽或台阶）、成形铣刀（加工成形表面，如加工齿轮的模数铣刀）等。 （2）按结构分
1）整体式铣刀 铣刀切削部分与刀体用同一材料制成一体。一般用高速钢制成。圆柱铣刀、端铣刀、立铣刀、三面刃铣刀、锯片铣刀、键槽铣刀、成形铣刀。
2）整体焊接式铣刀 将切削部分——硬质合金刀片镶焊在优质碳素钢制成的刀体上。优点是铣削性能优良，成本低。缺点是多次刃磨后连同刀体一同报废。 3）焊接—夹固式 先将硬质合金刀片镶焊在小刀头上，再将小刀头用机械方法夹固在刀体上。与整体焊接式铣刀相比，焊接—夹固式铣刀的刀体可以长期使用。
4）机夹不重磨式 这是一种先进的铣刀，将具有多个（一般为四个）完全相同的主、副切铣刃的正多边形（一般为正四边形）硬质合金刀片用机械方法夹固在优质碳素钢或合金钢制成的刀体上。一刃磨损后，松开夹紧装置，将刀片转位后即可使用新刃进行切削。机夹不重磨式除具有焊接—夹固式的优点外，因刀片不需要焊接、不需要刃磨，故防止了因焊接和刃磨而引起的刀片切削性能下降，还省去刃磨时间，加上转位迅速方便，故生产率高。缺点是结构复杂，对刀片和刀体的制造精度较高。
通常，圆柱铣刀一般制成整体式，个别情况下也可制成整体焊接式，端铣刀则可制成以上四种结构型式中的任何一种。
三、铣削用量
它包括铣削速度、进给量、铣削深度和铣削宽度四个要素。 1．铣削速度uc
铣刀最大直径处切削刃的圆周速度，单位m/s。 2．进给量
工件相对于铣刀的移动速度，有三种表示方法。即铣刀每转一转，工件相对铣刀移动的距离（fmm/r），称每转进给量；铣刀每转过一个刀齿，工件相对于铣刀移动的距离fz（mm/z），称每齿进给量；单位时间内，工件相对于铣刀移动的距离uf(mm/min)，称进给速度。 3．铣削深度
端铣刀：指平行于铣刀轴线测量的被切削层尺寸； 圆柱（盘）形铣刀：指被加工表面的宽度。 4．铣削宽度
端铣刀：指垂直于轴线的被切削层尺寸；
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结束语
根据教育部对高等职业教育的要求，我院教学本着以就业为导向，调整教学理念，加大实践教学环节的力度，使我院培养的人才能够“出得去，留得住，用得上”。我院学生通过本次机械加工实训教学，把学生学过的理论知识和实践技能得到系统的检验、整合、提高和升华。使学生成为既懂得理论知识，又具有一定操作技能的实用型、高素质的有用人才。
“提高职业教育质量的关键在于切实加强技能性和实践性环节的教学”（周济语），为了保证机械加工实训能够安全、有序、高效的进行，使学生能够做到独立而熟练地操作机床，并掌握中等复杂程度典型零件的机械加工，从而保证实训教学质量这一指导思想，在机械加工实训过程中，以“安全操作，文明实训，遵章守纪，苦练技能”为实训理念，虚心向来自生产第一线的师傅请教、学习、练习。由于每位实训指导教师各有不同的机加加工工艺，同学们在实训中要加以细心分析比较，优中选优，这样可以不断提高同学们的机械加工水平，为日后顺利走向工作岗位奠定良好的基础。从而适应未来市场对机械制造业、石油化工等行业人才的大量需求。
主要参考书目
1．金工实训 张云新主编 化学工业出版社 2004、10
2．车工 劳动和社会保障部、中国就业培训技术指导中心组织编写 中国劳动社会保障出版社 2003、4
3．初级车工技术 机械工业职业技能鉴定中心编 机械工业出版社 2005、1
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