車(chē)削加工技術(shù)報(bào)告一、車(chē)削加工技術(shù)概述

車(chē)削加工是一種利用車(chē)床對(duì)工件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切削的加工方法，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、模具加工、工具生產(chǎn)等領(lǐng)域。它通過(guò)刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工件外圓、內(nèi)孔、端面、螺紋等特征的加工。

（一）車(chē)削加工的基本原理

1.工件旋轉(zhuǎn)：工件通過(guò)主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，提供切削所需的運(yùn)動(dòng)。

2.刀具進(jìn)給：刀具沿工件軸線(xiàn)或切向方向移動(dòng)，完成切削過(guò)程。

3.切削三要素：切削速度、進(jìn)給量、切削深度共同決定切削效果。

（二）車(chē)削加工的應(yīng)用領(lǐng)域

1.機(jī)械制造業(yè)：軸類(lèi)、盤(pán)類(lèi)、套類(lèi)零件的加工。

2.模具行業(yè)：模具型腔、導(dǎo)軌等復(fù)雜表面的精加工。

3.工具生產(chǎn)：量具、刀具的制造與修整。

二、車(chē)削加工的主要工藝參數(shù)

（一）切削速度

1.定義：工件表面最大線(xiàn)速度，單位為m/min。

2.影響因素：刀具材料、工件硬度、冷卻條件等。

3.示例數(shù)據(jù)：

-碳鋼工件：80–150m/min

-鋁合金工件：200–400m/min

（二）進(jìn)給量

1.定義：刀具每轉(zhuǎn)一周沿進(jìn)給方向的移動(dòng)量，單位為mm/r。

2.選擇原則：保證表面質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率。

3.示例數(shù)據(jù)：

-粗加工：0.8–1.2mm/r

-精加工：0.1–0.3mm/r

（三）切削深度

1.定義：工件單次切削的深度，單位為mm。

2.計(jì)算公式：切削深度=切削余量-已加工表面粗糙度。

3.示例數(shù)據(jù)：

-粗加工：2–5mm

-精加工：0.1–0.5mm

三、車(chē)削加工的工藝流程

（一）工件準(zhǔn)備

1.材料選擇：根據(jù)加工要求選擇合適的金屬材料（如45鋼、鋁合金等）。

2.加工前處理：去除毛刺、校準(zhǔn)工件尺寸。

（二）裝夾方式

1.中心裝夾：使用中心架或尾座固定工件，適用于長(zhǎng)軸類(lèi)零件。

2.卡盤(pán)裝夾：適用于盤(pán)類(lèi)、短軸類(lèi)零件，確保夾緊力均勻。

（三）車(chē)削加工步驟（StepbyStep）

1.**粗加工**：

-設(shè)定較大切削深度和進(jìn)給量，去除大部分余量。

-控制切削速度防止工件變形。

2.**半精加工**：

-減小切削深度，提高表面質(zhì)量。

-檢查尺寸，調(diào)整刀具補(bǔ)償。

3.**精加工**：

-使用鋒利刀具，降低切削速度和進(jìn)給量。

-進(jìn)行表面光潔度處理，確保尺寸精度。

（四）質(zhì)量檢測(cè)

1.尺寸測(cè)量：使用卡尺、千分尺等工具檢測(cè)外圓、內(nèi)孔等尺寸。

2.表面粗糙度檢測(cè)：通過(guò)輪廓儀評(píng)估表面質(zhì)量。

四、車(chē)削加工的注意事項(xiàng)

（一）刀具選擇

1.材料：硬質(zhì)合金、高速鋼等，根據(jù)工件材料選擇。

2.形狀：外圓車(chē)刀、內(nèi)孔車(chē)刀、螺紋車(chē)刀等，匹配加工需求。

（二）冷卻與潤(rùn)滑

1.作用：降低切削溫度、減少刀具磨損。

2.方法：高壓冷卻液、干式切削（適用于特定材料）。

（三）安全操作

1.防護(hù)措施：佩戴護(hù)目鏡、手套，避免切削飛濺。

2.設(shè)備檢查：確保車(chē)床主軸、導(dǎo)軌等部件狀態(tài)良好。

五、車(chē)削加工的優(yōu)缺點(diǎn)

（一）優(yōu)點(diǎn)

1.適用范圍廣：可加工多種形狀的回轉(zhuǎn)體零件。

2.加工效率高：自動(dòng)化程度高，適合批量生產(chǎn)。

（二）缺點(diǎn)

1.復(fù)雜曲面加工困難：不適用于非回轉(zhuǎn)體零件。

2.精度限制：精密加工需配合高精度機(jī)床。

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**一、車(chē)削加工技術(shù)概述**

車(chē)削加工是一種利用車(chē)床對(duì)工件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切削的加工方法，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、模具加工、工具生產(chǎn)等領(lǐng)域。它通過(guò)刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工件外圓、內(nèi)孔、端面、螺紋、錐面、曲面等特征的加工。車(chē)削是金屬加工中最基本、最常見(jiàn)的加工方式之一，具有高效率、高精度和良好的表面質(zhì)量潛力。

（一）車(chē)削加工的基本原理

1.工件旋轉(zhuǎn)：工件通過(guò)主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，提供切削所需的圓周運(yùn)動(dòng)。主軸的轉(zhuǎn)速（單位：轉(zhuǎn)/分鐘，rpm）和工件表面的線(xiàn)速度（單位：米/分鐘，m/min）是關(guān)鍵參數(shù)。主軸轉(zhuǎn)速由機(jī)床的變頻器或調(diào)速系統(tǒng)控制，根據(jù)工件材料、刀具材料和加工要求選擇合適的切削速度。

2.刀具進(jìn)給：刀具相對(duì)于工件沿特定方向（通常是軸線(xiàn)方向或徑向）移動(dòng)，完成切削過(guò)程。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以由手動(dòng)操作，更常見(jiàn)的是通過(guò)機(jī)床的進(jìn)給箱和液壓/電動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度（單位：毫米/轉(zhuǎn)，mm/r）和方向（軸向或切向）直接影響切削效率和表面質(zhì)量。

3.切削三要素：切削速度、進(jìn)給量、切削深度共同決定切削過(guò)程的熱力學(xué)狀態(tài)、刀具磨損速度和最終工件的表面質(zhì)量。它們之間存在著復(fù)雜的相互影響，需要根據(jù)具體情況進(jìn)行優(yōu)化組合。例如，提高切削速度通常會(huì)犧牲刀具壽命，而增大進(jìn)給量則可能惡化表面質(zhì)量。

（二）車(chē)削加工的應(yīng)用領(lǐng)域

1.機(jī)械制造業(yè)：是制造軸類(lèi)（如傳動(dòng)軸、心軸）、盤(pán)類(lèi)（如飛輪、齒輪坯）、套類(lèi)（如軸承座孔、液壓缸）等零件的核心工藝。這些零件通常需要精確的尺寸公差和良好的圓度、同軸度等幾何精度。

2.模具行業(yè)：除了制造模具的基準(zhǔn)零件外，車(chē)削也用于加工模具型腔的圓柱形部分、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等。高精度的車(chē)削保證了模具零件的配合精度和功能性。

3.工具生產(chǎn)：車(chē)削是制造各種手動(dòng)工具（如扳手、螺絲刀頭）和精密量具（如千分尺測(cè)桿）的基礎(chǔ)工藝，對(duì)尺寸精度和表面光潔度要求極高。

4.航空航天與汽車(chē)零部件：在這些領(lǐng)域，車(chē)削被用于制造對(duì)耐磨性、疲勞強(qiáng)度和重量有嚴(yán)格要求的復(fù)雜回轉(zhuǎn)體零件，如渦輪葉片（精密車(chē)削）、活塞軸、連桿（部分精加工）等。

5.日常用品制造：如水龍頭閥芯、燈泡座、自行車(chē)零件等，車(chē)削提供了成本效益高的加工方案。

**二、車(chē)削加工的主要工藝參數(shù)**

工藝參數(shù)的選擇是車(chē)削加工中決定加工效果、效率、成本和刀具壽命的關(guān)鍵因素。必須綜合考慮工件材料、機(jī)床性能、刀具條件以及最終的技術(shù)要求。

（一）切削速度

1.定義：切削速度是指刀具切削刃相對(duì)工件待加工表面的最大線(xiàn)速度。它是影響切削熱量產(chǎn)生、刀具磨損和表面粗糙度的重要因素。計(jì)算公式為：`Vc=π*D*n/1000`，其中`Vc`是切削速度(m/min)，`D`是工件待加工表面直徑(mm)，`n`是工件轉(zhuǎn)速(rpm)。

2.影響因素：

***工件材料**：硬質(zhì)材料（如鑄鐵、高合金鋼）允許更高的切削速度，而韌性材料（如低碳鋼）則需要較低的切削速度以防止加工硬化。

***刀具材料**：硬質(zhì)合金刀具通常比高速鋼刀具能承受更高的切削速度。新型涂層刀具（如PCD、CBN涂層）進(jìn)一步提高了高速切削的可能性。

***切削狀態(tài)**：切削深度和進(jìn)給量越大，切削力越大，溫升越高，允許的切削速度通常越低。斷續(xù)切削時(shí)，刀尖有冷卻和恢復(fù)時(shí)間，允許瞬時(shí)速度更高。

***冷卻潤(rùn)滑**：有效的冷卻潤(rùn)滑可以降低切削區(qū)溫度，提高刀具壽命，從而允許使用更高的切削速度。

***機(jī)床剛性**：機(jī)床及其夾具必須有足夠的剛性來(lái)承受高速切削時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)力，避免振動(dòng)。

3.示例數(shù)據(jù)（僅供參考，實(shí)際應(yīng)用需查閱刀具廠(chǎng)家的推薦數(shù)據(jù)）：

***普通碳素結(jié)構(gòu)鋼(如Q235)**：粗加工切削速度約60–100m/min；精加工切削速度約100–150m/min。

***45號(hào)鋼(調(diào)質(zhì))**：粗加工切削速度約80–120m/min；精加工切削速度約120–180m/min。

***鋁合金(如6061)**：粗加工切削速度約150–250m/min；精加工切削速度約250–400m/min。

***銅合金(如H62)**：粗加工切削速度約100–150m/min；精加工切削速度約150–250m/min。

***鑄鐵(如HT200)**：粗加工切削速度約50–80m/min；精加工切削速度約80–120m/min。

（二）進(jìn)給量

1.定義：進(jìn)給量是指刀具在工件旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)（或機(jī)床主軸一轉(zhuǎn)）期間，沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向（通常是工件軸線(xiàn)方向）相對(duì)工件的移動(dòng)量，單位通常是毫米/轉(zhuǎn)(mm/r)。

2.影響因素：

***表面質(zhì)量要求**：要求表面粗糙度值低時(shí)，必須選用較小的進(jìn)給量。精加工的進(jìn)給量通常遠(yuǎn)小于粗加工。

***刀具幾何形狀**：鋒利的刀具（前角較大）允許使用稍大的進(jìn)給量。刀具磨損后，應(yīng)減小進(jìn)給量。

***工件材料**：韌性材料加工時(shí)，為防止切屑粘刀或產(chǎn)生積屑瘤，進(jìn)給量不宜過(guò)大。

***切削深度和寬度**：在相同的切削力條件下，較大的切削深度和寬度通常允許使用較小的進(jìn)給量。

***冷卻潤(rùn)滑條件**：良好的冷卻潤(rùn)滑有助于斷屑和減少摩擦，可以在一定范圍內(nèi)適當(dāng)增大進(jìn)給量。

3.示例數(shù)據(jù)（僅供參考）：

***低碳鋼**：粗加工進(jìn)給量約0.8–1.5mm/r；半精加工進(jìn)給量約0.4–0.8mm/r；精加工進(jìn)給量約0.1–0.3mm/r。

***鑄鐵**：粗加工進(jìn)給量約1.0–1.8mm/r；精加工進(jìn)給量約0.2–0.5mm/r。

***鋁合金**：粗加工進(jìn)給量約1.0–1.8mm/r；精加工進(jìn)給量約0.2–0.5mm/r。

（三）切削深度

1.定義：切削深度是指工件上被切削層沿垂直于切削刃運(yùn)動(dòng)方向（通常是半徑方向）的深度，單位為毫米(mm)。對(duì)于車(chē)端面，切削深度是端面寬度的一半。

2.選擇原則：

***粗加工**：主要目的是盡快去除毛坯余量。切削深度應(yīng)根據(jù)毛坯余量、機(jī)床剛性、刀具強(qiáng)度和散熱條件確定。通常選擇一個(gè)能讓刀具安全工作的最大值，但需留有精加工余量。一般取單邊切削深度為2–10mm。

***半精加工**：在粗加工基礎(chǔ)上，去除少量余量，為精加工做準(zhǔn)備。切削深度通常為0.5–2mm。

***精加工**：目的是獲得最終要求的尺寸精度和表面質(zhì)量。切削深度應(yīng)非常小，通常小于0.5mm，甚至只有0.1–0.2mm，以減少切削力、熱變形和表面粗糙度。

3.計(jì)算公式：?jiǎn)芜吳邢魃疃萡ap`=（工件毛坯外徑-工件加工后要求的外徑）/2。如果加工內(nèi)孔，則`ap`=（工件加工后內(nèi)孔直徑-工件毛坯內(nèi)孔直徑）/2。

4.示例數(shù)據(jù)：

***毛坯余量較大（>10mm）**：粗加工單邊切削深度可取4–8mm。

***毛坯余量中等（2–10mm）**：粗加工單邊切削深度可取2–5mm。

***毛坯余量較?。?lt;2mm）**：粗加工單邊切削深度可取1–3mm。

***精加工**：?jiǎn)芜吳邢魃疃韧ǔＨ?.1–0.5mm，具體取決于要求。

**三、車(chē)削加工的工藝流程**

一個(gè)完整的車(chē)削加工任務(wù)通常遵循以下步驟，從毛坯到成品。雖然簡(jiǎn)單零件可能簡(jiǎn)化流程，但理解完整流程有助于優(yōu)化復(fù)雜零件的加工。

（一）工件準(zhǔn)備

1.**材料選擇**：根據(jù)零件的功能要求（如強(qiáng)度、耐磨性、耐腐蝕性）、成本和加工特性選擇合適的金屬材料。常見(jiàn)的有碳素結(jié)構(gòu)鋼（如Q235,45#）、合金結(jié)構(gòu)鋼（如40Cr,38CrMoAl）、鑄鐵（如HT200,QT600-2）、鋁合金（如6061,7075）、銅合金（如H62,C36000）等。材料的切削加工性（易切削性）是關(guān)鍵考量因素，它直接影響切削速度和進(jìn)給量的選擇。

2.**毛坯選擇與處理**：毛坯是加工的起始材料，可以是鑄件、鍛件、型材或線(xiàn)材。毛坯的尺寸精度、形狀誤差和表面質(zhì)量會(huì)影響后續(xù)加工的余量和效率。加工前通常需要進(jìn)行去除毛刺、銹蝕、劃傷等預(yù)處理。對(duì)于需要高精度的零件，毛坯的余量分布需要合理規(guī)劃，避免加工中產(chǎn)生應(yīng)力變形。

3.**圖紙分析與工藝規(guī)劃**：詳細(xì)閱讀零件圖紙，理解所有尺寸公差、形位公差（如圓度、同軸度、平行度）、表面粗糙度要求。根據(jù)圖紙要求，制定加工方案，包括加工順序、各工序的切削參數(shù)、刀具選擇、所需機(jī)床等。

（二）裝夾方式

工件在車(chē)床上的安裝方式對(duì)加工精度、裝夾效率和安全性至關(guān)重要。必須根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸和加工要求選擇合適的裝夾方案。

1.**中心裝夾**：

***三爪自定心卡盤(pán)**：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適用于形狀對(duì)稱(chēng)的中小型圓形工件。夾緊力相對(duì)均勻，但夾緊精度有限。適用于粗加工和一般精度的加工。

***四爪單動(dòng)卡盤(pán)**：每個(gè)卡爪可單獨(dú)調(diào)整，適用于形狀不規(guī)則、不對(duì)稱(chēng)或需要精確控制各側(cè)夾緊力的工件。調(diào)整麻煩，夾緊精度高。

***中心架/中心孔支撐**：對(duì)于長(zhǎng)軸類(lèi)零件（如軸、絲杠），為了提高剛性、減小熱變形和保證同軸度，常在卡盤(pán)和尾座之間或卡盤(pán)與拖板之間設(shè)置中心架。工件需預(yù)先加工出準(zhǔn)確的中心孔。中心孔本身也有精度要求（如莫氏錐度）。

2.**卡盤(pán)裝夾**：

***通用卡盤(pán)**：如上述三爪、四爪卡盤(pán)，應(yīng)用最廣泛。

***專(zhuān)用卡盤(pán)**：針對(duì)特定形狀或批量生產(chǎn)的工件設(shè)計(jì)的專(zhuān)用夾具，可以提供更穩(wěn)定、更可靠的裝夾。例如，用于加工薄壁件的花盤(pán)、用于加工帶孔件的特殊卡盤(pán)等。

3.**頂尖裝夾**：適用于長(zhǎng)軸類(lèi)零件的精加工或需要極高旋轉(zhuǎn)精度（如磨削前準(zhǔn)備）的場(chǎng)合。工件一端使用卡盤(pán)夾緊，另一端使用尾座中的頂尖支撐。頂尖本身有前頂尖和后頂尖之分，安裝時(shí)需注意精度和同軸度。頂尖對(duì)工件的剛性支撐最好，但操作不當(dāng)易引起振動(dòng)或工件變形。

4.**其他裝夾方式**：對(duì)于特殊形狀的工件（如方形、六角形），可能需要使用專(zhuān)用夾具或組合夾具。柔性?shī)A具、真空吸盤(pán)等也適用于特定場(chǎng)合。

（三）車(chē)削加工步驟（StepbyStep）

1.****粗加工**：

***(1)設(shè)定切削參數(shù)**：根據(jù)毛坯材料和機(jī)床能力，選擇較大的切削深度和進(jìn)給量，以最高效率去除大部分余量。切削速度可在該材料允許范圍內(nèi)選擇較高值。例如，加工45#鋼毛坯，選擇切削深度ap=5mm，進(jìn)給量f=1.0mm/r，切削速度Vc=100m/min。

***(2)安裝工件**：選擇合適的卡盤(pán)（如三爪卡盤(pán)），將毛坯正確安裝并夾緊。對(duì)于長(zhǎng)件，需考慮使用中心架。確保工件安裝穩(wěn)固，無(wú)松動(dòng)。

***(3)對(duì)刀與設(shè)定**：將車(chē)刀刀尖對(duì)準(zhǔn)工件回轉(zhuǎn)中心（中心高），設(shè)置好切削深度和進(jìn)給量的初始值。使用對(duì)刀儀或試切法確定刀具的初始位置。

***(4)開(kāi)始切削**：?jiǎn)?dòng)主軸，緩慢移動(dòng)刀架進(jìn)行切削。觀(guān)察切削過(guò)程，注意聲音、溫度和切屑形態(tài)。及時(shí)清除切屑，防止纏繞。根據(jù)實(shí)際情況微調(diào)切削參數(shù)。完成單邊粗加工后，退刀，換邊進(jìn)行粗加工。

***(5)中間檢驗(yàn)**：粗加工完成后，使用卡尺、千分尺等測(cè)量工件尺寸，檢查是否接近要求，并留有足夠的精加工余量（通常0.2–0.5mm）。

2.****半精加工**：

***(1)精調(diào)工件安裝**：如果粗加工中工件有微小位移，需重新調(diào)整夾緊。

***(2)設(shè)定半精加工參數(shù)**：減小切削深度（例如ap=1mm），適當(dāng)調(diào)整進(jìn)給量（例如f=0.5mm/r）。切削速度可略高于粗加工。

***(3)進(jìn)行半精加工**：對(duì)需要較高精度的外圓、內(nèi)孔或其他表面進(jìn)行半精加工，去除粗加工留下的少量余量，并為精加工做準(zhǔn)備。

***(4)形位公差檢查**：對(duì)半精加工后的工件進(jìn)行必要的形位公差（如圓度、同軸度）檢查。

3.****精加工**：

***(1)更換或修整刀具**：使用鋒利、狀態(tài)良好的精加工刀具。必要時(shí)對(duì)刀具進(jìn)行研磨或更換。

***(2)設(shè)定精加工參數(shù)**：選擇非常小的切削深度（例如ap=0.2mm）和更小的進(jìn)給量（例如f=0.1mm/r）。切削速度根據(jù)刀具材料和工件材料選擇最佳值，通常較高，以獲得最佳表面質(zhì)量。

***(3)進(jìn)行精加工**：緩慢、平穩(wěn)地切削，確保切削過(guò)程平穩(wěn)，無(wú)振動(dòng)。密切監(jiān)控切削熱和表面狀態(tài)。

***(4)最終檢驗(yàn)**：使用高精度的測(cè)量工具（如千分尺、測(cè)微儀、輪廓儀、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)CMM）對(duì)工件進(jìn)行最終尺寸精度和表面粗糙度的全面檢測(cè)，確保完全符合圖紙要求。

（四）質(zhì)量檢測(cè)

車(chē)削加工后的質(zhì)量檢測(cè)是確保產(chǎn)品合格的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。檢測(cè)內(nèi)容和方法應(yīng)根據(jù)圖紙要求選擇。

1.**尺寸測(cè)量**：

***外圓直徑**：使用游標(biāo)卡尺、外徑千分尺。對(duì)高精度要求，使用立式光學(xué)比較儀、測(cè)長(zhǎng)儀或CMM。

***內(nèi)孔直徑**：使用游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑千分尺。小孔可用內(nèi)測(cè)鉤千分尺。高精度內(nèi)孔可用內(nèi)徑百分表、測(cè)長(zhǎng)儀或CMM。

***長(zhǎng)度與深度**：使用游標(biāo)卡尺、深度游標(biāo)卡尺、深度千分尺。高精度測(cè)量可用CMM。

***螺紋**：使用螺紋量規(guī)（通規(guī)、止規(guī)）檢查螺紋的尺寸和旋合性。高精度螺紋可用螺紋顯微鏡或CMM。

2.**形位公差檢測(cè)**：

***圓度**：使用圓度儀、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。

***同軸度**：使用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。

***平行度**：使用平板、指示表、平臺(tái)或三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。

***表面粗糙度**：使用輪廓儀。將工件放置在粗糙度儀的工作臺(tái)上，選擇合適的探頭和參數(shù)進(jìn)行掃描測(cè)量。

3.**表面質(zhì)量目視檢查**：檢查表面是否有劃傷、碰傷、燒傷、振動(dòng)紋等缺陷。

**四、車(chē)削加工的注意事項(xiàng)**

為了保證加工質(zhì)量、提高效率、延長(zhǎng)刀具壽命并確保操作安全，車(chē)削加工過(guò)程中需要特別注意以下事項(xiàng)。

（一）刀具選擇與刃磨

1.**刀具材料**：根據(jù)工件材料、加工性質(zhì)（粗加工/精加工、切斷/鏜孔）和成本選擇合適的刀具材料。硬質(zhì)合金是應(yīng)用最廣泛的刀具材料，適用于大多數(shù)金屬的粗、精加工。高速鋼刀具成本較低，適用于韌性材料或小尺寸、低轉(zhuǎn)速的精加工。PCD（聚晶金剛石）刀具適用于鋁合金、非鐵金屬和塑料的精加工。CBN（立方氮化硼）刀具適用于高硬度材料（如鑄鐵、淬硬鋼）的精加工。

2.**刀具幾何參數(shù)**：

***前角(γ)**：增大前角可減少切削力、降低切削溫度、改善表面質(zhì)量，但強(qiáng)度會(huì)降低。粗加工前角可選0°~15°，精加工前角可選10°~30°。

***后角(α)**：增大后角可減少后刀面磨損、降低摩擦，但會(huì)使實(shí)際切削厚度增大。通常精加工后角選8°~12°，粗加工選3°~8°。

***主偏角(κr)**：影響切削力分布和切屑形態(tài)。90°主偏角（車(chē)外圓）可減小背向力，適用于剛性較差的機(jī)床或長(zhǎng)軸。45°主偏角應(yīng)用廣泛。30°~75°主偏角適用于斷續(xù)切削或加工凹形表面。

***刃傾角(λs)**：控制切屑流向，防止切屑劃傷已加工表面。外圓車(chē)刀刃傾角通常為-3°~+5°。內(nèi)孔車(chē)刀刃傾角為0°~10°。

3.**刀具刃磨**：刀具必須保持鋒利。使用專(zhuān)用砂輪進(jìn)行刃磨，確保刃口鋒利、角度準(zhǔn)確、刃口平直光潔。刃磨后需去除刃口處毛刺，必要時(shí)進(jìn)行淬火處理（如高速鋼刀具）。定期檢查刀具磨損情況。

4.**刀具安裝**：刀柄必須安裝牢固，緊固螺釘需均勻擰緊。刀尖應(yīng)與工件回轉(zhuǎn)中心等高或略高（通常高0.05~0.1mm），以保證切削平穩(wěn)。刀桿底面與進(jìn)給方向應(yīng)垂直，確保切削刃正確參與切削。

（二）冷卻與潤(rùn)滑

1.**冷卻液的作用**：

***冷卻作用**：吸收切削區(qū)產(chǎn)生的熱量，降低切削溫度，防止工件熱變形和刀具熱磨損。

***潤(rùn)滑作用**：減少刀具與切屑、工件之間的摩擦，防止積屑瘤，使切屑易斷，提高表面質(zhì)量。

***清洗作用**：沖走切削區(qū)產(chǎn)生的細(xì)小切屑和磨粒，防止劃傷已加工表面和卡住刀具。

***防銹作用**：保護(hù)工件和機(jī)床導(dǎo)軌。

2.**冷卻液種類(lèi)**：

***切削油**：油基冷卻液，潤(rùn)滑性能好，冷卻效果一般。適用于加工鋼、鑄鐵等。常用礦物油、動(dòng)物油、植物油或合成油。可根據(jù)需要添加極壓添加劑。

***切削液**：水基冷卻液，冷卻性能好，成本低，環(huán)保，易于排出。適用于加工鋁合金、銅合金、塑料等。通常需要添加表面活性劑、防銹劑等添加劑。

3.**冷卻方式**：

***高壓冷卻**：通過(guò)高壓泵將冷卻液加壓后噴射到切削區(qū)，冷卻和清洗效果顯著。

***噴霧冷卻**：將冷卻液霧化后噴射，適用于斷續(xù)切削和需要極低表面粗糙度的場(chǎng)合。

***內(nèi)冷**：通過(guò)刀桿中心孔將冷卻液直接輸送到切削刃附近，冷卻效果好，但機(jī)床需配備內(nèi)冷系統(tǒng)。

4.**使用注意事項(xiàng)**：確保冷卻液暢通，定期清理冷卻液槽和過(guò)濾裝置，防止堵塞。根據(jù)工件材料和加工要求選擇合適的冷卻液種類(lèi)和濃度。及時(shí)清理濺到工作臺(tái)和地面的冷卻液，防止滑倒。

（三）安全操作

1.**個(gè)人防護(hù)**：必須佩戴防護(hù)眼鏡，防止切屑、磨粒飛濺傷眼。操作旋轉(zhuǎn)設(shè)備時(shí)，長(zhǎng)發(fā)需束起。必要時(shí)佩戴耳塞、口罩或手套。

2.**工件與刀具安裝**：安裝工件前，檢查毛坯是否有尖棱硬點(diǎn)，必要時(shí)打磨。安裝刀具時(shí)，確保刀柄無(wú)裂紋、毛刺，緊固牢固。裝夾工件后，檢查是否松動(dòng)。

3.**操作過(guò)程**：?jiǎn)?dòng)主軸前，確認(rèn)卡盤(pán)或頂尖處無(wú)人手。操作中不得用手直接清除切屑，必須使用鉤子或壓縮空氣。不得在主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)調(diào)整刀具或測(cè)量工件。使用自動(dòng)進(jìn)給時(shí)，先空運(yùn)行確認(rèn)程序無(wú)誤。

4.**設(shè)備檢查**：定期檢查車(chē)床主軸、導(dǎo)軌、絲杠、光杠等部件的潤(rùn)滑和磨損情況。確保安全防護(hù)裝置（如防護(hù)罩、急停按鈕）完好有效。

5.**車(chē)間環(huán)境**：保持工作區(qū)域整潔，通道暢通。地面濕滑時(shí)及時(shí)處理。下班前關(guān)閉電源，清理工具和切屑。

**五、車(chē)削加工的優(yōu)缺點(diǎn)**

車(chē)削加工作為一種基礎(chǔ)制造工藝，具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和局限性。

（一）優(yōu)點(diǎn)

1.**加工范圍廣**：主要適用于加工各種回轉(zhuǎn)體零件，如圓柱面、端面、圓錐面、圓弧面、螺紋、內(nèi)孔等。通過(guò)使用不同的刀具和附件（如車(chē)床附件、數(shù)控車(chē)床的刀庫(kù)和程序），可以完成多種復(fù)雜的加工任務(wù)。

2.**加工效率高**：特別是數(shù)控車(chē)床，可以通過(guò)程序自動(dòng)完成粗、精加工，加工效率遠(yuǎn)高于手動(dòng)操作。即使是手動(dòng)車(chē)床，對(duì)于輪廓簡(jiǎn)單的零件，加工速度也相對(duì)較快。

3.**精度較高**：現(xiàn)代車(chē)床（尤其是數(shù)控車(chē)床）配合精密刀具和合適的工藝，可以獲得很高的尺寸精度（可達(dá)IT5-IT6級(jí)）和形狀精度（圓度、同軸度可達(dá)微米級(jí)）。表面粗糙度也能達(dá)到Ra0.2μm以下。

4.**經(jīng)濟(jì)性好**：對(duì)于大批量生產(chǎn)，自動(dòng)化程度高的數(shù)控車(chē)床具有較高的綜合經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于單件小批量生產(chǎn)，手動(dòng)車(chē)床投資成本較低。

5.**工藝靈活**：可以在同一臺(tái)車(chē)床上完成從毛坯到成品的多種加工工序，如粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)、切槽、倒角、鉆孔、鏜孔、攻絲、滾花等。

（二）缺點(diǎn)

1.**加工范圍有限**：車(chē)削是圍繞工件回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)進(jìn)行的加工，不適用于非回轉(zhuǎn)體零件的加工，也無(wú)法加工內(nèi)部復(fù)雜型腔。對(duì)于復(fù)雜的空間曲面（如螺旋槳葉片、復(fù)雜模具型腔），需要配合其他加工方法（如銑削、電火花加工、特種加工）。

2.**高精度加工難度大**：雖然車(chē)削能達(dá)到很高精度，但要獲得極高精度（如微米級(jí)）的表面和尺寸，對(duì)機(jī)床、刀具、工件裝夾、工藝參數(shù)以及環(huán)境條件（如溫濕度、振動(dòng)）都有非常嚴(yán)格的要求，控制難度較大。

3.**受刀具剛性限制**：對(duì)于剛性較差的細(xì)長(zhǎng)軸或薄壁件，切削力容易引起工件變形或振動(dòng)，導(dǎo)致加工精度下降、表面質(zhì)量變差，甚至損壞刀具。

4.**自動(dòng)化程度依賴(lài)設(shè)備**：傳統(tǒng)手動(dòng)車(chē)床需要熟練工人操作。即使采用數(shù)控車(chē)床，編程和設(shè)置也需要一定的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于高度自動(dòng)化和智能化的生產(chǎn)需求，車(chē)削環(huán)節(jié)可能需要與其他自動(dòng)化設(shè)備協(xié)同工作。

5.**熱變形影響**：切削過(guò)程中產(chǎn)生的熱量可能導(dǎo)致工件和刀具產(chǎn)生熱變形，影響最終尺寸精度，尤其是在加工大型或長(zhǎng)零件時(shí)。需要采取有效的冷卻措施來(lái)補(bǔ)償。

一、車(chē)削加工技術(shù)概述

車(chē)削加工是一種利用車(chē)床對(duì)工件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切削的加工方法，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、模具加工、工具生產(chǎn)等領(lǐng)域。它通過(guò)刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工件外圓、內(nèi)孔、端面、螺紋等特征的加工。

（一）車(chē)削加工的基本原理

1.工件旋轉(zhuǎn)：工件通過(guò)主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，提供切削所需的運(yùn)動(dòng)。

2.刀具進(jìn)給：刀具沿工件軸線(xiàn)或切向方向移動(dòng)，完成切削過(guò)程。

3.切削三要素：切削速度、進(jìn)給量、切削深度共同決定切削效果。

（二）車(chē)削加工的應(yīng)用領(lǐng)域

1.機(jī)械制造業(yè)：軸類(lèi)、盤(pán)類(lèi)、套類(lèi)零件的加工。

2.模具行業(yè)：模具型腔、導(dǎo)軌等復(fù)雜表面的精加工。

3.工具生產(chǎn)：量具、刀具的制造與修整。

二、車(chē)削加工的主要工藝參數(shù)

（一）切削速度

1.定義：工件表面最大線(xiàn)速度，單位為m/min。

2.影響因素：刀具材料、工件硬度、冷卻條件等。

3.示例數(shù)據(jù)：

-碳鋼工件：80–150m/min

-鋁合金工件：200–400m/min

（二）進(jìn)給量

1.定義：刀具每轉(zhuǎn)一周沿進(jìn)給方向的移動(dòng)量，單位為mm/r。

2.選擇原則：保證表面質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率。

3.示例數(shù)據(jù)：

-粗加工：0.8–1.2mm/r

-精加工：0.1–0.3mm/r

（三）切削深度

1.定義：工件單次切削的深度，單位為mm。

2.計(jì)算公式：切削深度=切削余量-已加工表面粗糙度。

3.示例數(shù)據(jù)：

-粗加工：2–5mm

-精加工：0.1–0.5mm

三、車(chē)削加工的工藝流程

（一）工件準(zhǔn)備

1.材料選擇：根據(jù)加工要求選擇合適的金屬材料（如45鋼、鋁合金等）。

2.加工前處理：去除毛刺、校準(zhǔn)工件尺寸。

（二）裝夾方式

1.中心裝夾：使用中心架或尾座固定工件，適用于長(zhǎng)軸類(lèi)零件。

2.卡盤(pán)裝夾：適用于盤(pán)類(lèi)、短軸類(lèi)零件，確保夾緊力均勻。

（三）車(chē)削加工步驟（StepbyStep）

1.**粗加工**：

-設(shè)定較大切削深度和進(jìn)給量，去除大部分余量。

-控制切削速度防止工件變形。

2.**半精加工**：

-減小切削深度，提高表面質(zhì)量。

-檢查尺寸，調(diào)整刀具補(bǔ)償。

3.**精加工**：

-使用鋒利刀具，降低切削速度和進(jìn)給量。

-進(jìn)行表面光潔度處理，確保尺寸精度。

（四）質(zhì)量檢測(cè)

1.尺寸測(cè)量：使用卡尺、千分尺等工具檢測(cè)外圓、內(nèi)孔等尺寸。

2.表面粗糙度檢測(cè)：通過(guò)輪廓儀評(píng)估表面質(zhì)量。

四、車(chē)削加工的注意事項(xiàng)

（一）刀具選擇

1.材料：硬質(zhì)合金、高速鋼等，根據(jù)工件材料選擇。

2.形狀：外圓車(chē)刀、內(nèi)孔車(chē)刀、螺紋車(chē)刀等，匹配加工需求。

（二）冷卻與潤(rùn)滑

1.作用：降低切削溫度、減少刀具磨損。

2.方法：高壓冷卻液、干式切削（適用于特定材料）。

（三）安全操作

1.防護(hù)措施：佩戴護(hù)目鏡、手套，避免切削飛濺。

2.設(shè)備檢查：確保車(chē)床主軸、導(dǎo)軌等部件狀態(tài)良好。

五、車(chē)削加工的優(yōu)缺點(diǎn)

（一）優(yōu)點(diǎn)

1.適用范圍廣：可加工多種形狀的回轉(zhuǎn)體零件。

2.加工效率高：自動(dòng)化程度高，適合批量生產(chǎn)。

（二）缺點(diǎn)

1.復(fù)雜曲面加工困難：不適用于非回轉(zhuǎn)體零件。

2.精度限制：精密加工需配合高精度機(jī)床。

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**一、車(chē)削加工技術(shù)概述**

車(chē)削加工是一種利用車(chē)床對(duì)工件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)切削的加工方法，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、模具加工、工具生產(chǎn)等領(lǐng)域。它通過(guò)刀具與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工件外圓、內(nèi)孔、端面、螺紋、錐面、曲面等特征的加工。車(chē)削是金屬加工中最基本、最常見(jiàn)的加工方式之一，具有高效率、高精度和良好的表面質(zhì)量潛力。

（一）車(chē)削加工的基本原理

1.工件旋轉(zhuǎn)：工件通過(guò)主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，提供切削所需的圓周運(yùn)動(dòng)。主軸的轉(zhuǎn)速（單位：轉(zhuǎn)/分鐘，rpm）和工件表面的線(xiàn)速度（單位：米/分鐘，m/min）是關(guān)鍵參數(shù)。主軸轉(zhuǎn)速由機(jī)床的變頻器或調(diào)速系統(tǒng)控制，根據(jù)工件材料、刀具材料和加工要求選擇合適的切削速度。

2.刀具進(jìn)給：刀具相對(duì)于工件沿特定方向（通常是軸線(xiàn)方向或徑向）移動(dòng)，完成切削過(guò)程。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以由手動(dòng)操作，更常見(jiàn)的是通過(guò)機(jī)床的進(jìn)給箱和液壓/電動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度（單位：毫米/轉(zhuǎn)，mm/r）和方向（軸向或切向）直接影響切削效率和表面質(zhì)量。

3.切削三要素：切削速度、進(jìn)給量、切削深度共同決定切削過(guò)程的熱力學(xué)狀態(tài)、刀具磨損速度和最終工件的表面質(zhì)量。它們之間存在著復(fù)雜的相互影響，需要根據(jù)具體情況進(jìn)行優(yōu)化組合。例如，提高切削速度通常會(huì)犧牲刀具壽命，而增大進(jìn)給量則可能惡化表面質(zhì)量。

（二）車(chē)削加工的應(yīng)用領(lǐng)域

1.機(jī)械制造業(yè)：是制造軸類(lèi)（如傳動(dòng)軸、心軸）、盤(pán)類(lèi)（如飛輪、齒輪坯）、套類(lèi)（如軸承座孔、液壓缸）等零件的核心工藝。這些零件通常需要精確的尺寸公差和良好的圓度、同軸度等幾何精度。

2.模具行業(yè)：除了制造模具的基準(zhǔn)零件外，車(chē)削也用于加工模具型腔的圓柱形部分、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等。高精度的車(chē)削保證了模具零件的配合精度和功能性。

3.工具生產(chǎn)：車(chē)削是制造各種手動(dòng)工具（如扳手、螺絲刀頭）和精密量具（如千分尺測(cè)桿）的基礎(chǔ)工藝，對(duì)尺寸精度和表面光潔度要求極高。

4.航空航天與汽車(chē)零部件：在這些領(lǐng)域，車(chē)削被用于制造對(duì)耐磨性、疲勞強(qiáng)度和重量有嚴(yán)格要求的復(fù)雜回轉(zhuǎn)體零件，如渦輪葉片（精密車(chē)削）、活塞軸、連桿（部分精加工）等。

5.日常用品制造：如水龍頭閥芯、燈泡座、自行車(chē)零件等，車(chē)削提供了成本效益高的加工方案。

**二、車(chē)削加工的主要工藝參數(shù)**

工藝參數(shù)的選擇是車(chē)削加工中決定加工效果、效率、成本和刀具壽命的關(guān)鍵因素。必須綜合考慮工件材料、機(jī)床性能、刀具條件以及最終的技術(shù)要求。

（一）切削速度

1.定義：切削速度是指刀具切削刃相對(duì)工件待加工表面的最大線(xiàn)速度。它是影響切削熱量產(chǎn)生、刀具磨損和表面粗糙度的重要因素。計(jì)算公式為：`Vc=π*D*n/1000`，其中`Vc`是切削速度(m/min)，`D`是工件待加工表面直徑(mm)，`n`是工件轉(zhuǎn)速(rpm)。

2.影響因素：

***工件材料**：硬質(zhì)材料（如鑄鐵、高合金鋼）允許更高的切削速度，而韌性材料（如低碳鋼）則需要較低的切削速度以防止加工硬化。

***刀具材料**：硬質(zhì)合金刀具通常比高速鋼刀具能承受更高的切削速度。新型涂層刀具（如PCD、CBN涂層）進(jìn)一步提高了高速切削的可能性。

***切削狀態(tài)**：切削深度和進(jìn)給量越大，切削力越大，溫升越高，允許的切削速度通常越低。斷續(xù)切削時(shí)，刀尖有冷卻和恢復(fù)時(shí)間，允許瞬時(shí)速度更高。

***冷卻潤(rùn)滑**：有效的冷卻潤(rùn)滑可以降低切削區(qū)溫度，提高刀具壽命，從而允許使用更高的切削速度。

***機(jī)床剛性**：機(jī)床及其夾具必須有足夠的剛性來(lái)承受高速切削時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)力，避免振動(dòng)。

3.示例數(shù)據(jù)（僅供參考，實(shí)際應(yīng)用需查閱刀具廠(chǎng)家的推薦數(shù)據(jù)）：

***普通碳素結(jié)構(gòu)鋼(如Q235)**：粗加工切削速度約60–100m/min；精加工切削速度約100–150m/min。

***45號(hào)鋼(調(diào)質(zhì))**：粗加工切削速度約80–120m/min；精加工切削速度約120–180m/min。

***鋁合金(如6061)**：粗加工切削速度約150–250m/min；精加工切削速度約250–400m/min。

***銅合金(如H62)**：粗加工切削速度約100–150m/min；精加工切削速度約150–250m/min。

***鑄鐵(如HT200)**：粗加工切削速度約50–80m/min；精加工切削速度約80–120m/min。

（二）進(jìn)給量

1.定義：進(jìn)給量是指刀具在工件旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)（或機(jī)床主軸一轉(zhuǎn)）期間，沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向（通常是工件軸線(xiàn)方向）相對(duì)工件的移動(dòng)量，單位通常是毫米/轉(zhuǎn)(mm/r)。

2.影響因素：

***表面質(zhì)量要求**：要求表面粗糙度值低時(shí)，必須選用較小的進(jìn)給量。精加工的進(jìn)給量通常遠(yuǎn)小于粗加工。

***刀具幾何形狀**：鋒利的刀具（前角較大）允許使用稍大的進(jìn)給量。刀具磨損后，應(yīng)減小進(jìn)給量。

***工件材料**：韌性材料加工時(shí)，為防止切屑粘刀或產(chǎn)生積屑瘤，進(jìn)給量不宜過(guò)大。

***切削深度和寬度**：在相同的切削力條件下，較大的切削深度和寬度通常允許使用較小的進(jìn)給量。

***冷卻潤(rùn)滑條件**：良好的冷卻潤(rùn)滑有助于斷屑和減少摩擦，可以在一定范圍內(nèi)適當(dāng)增大進(jìn)給量。

3.示例數(shù)據(jù)（僅供參考）：

***低碳鋼**：粗加工進(jìn)給量約0.8–1.5mm/r；半精加工進(jìn)給量約0.4–0.8mm/r；精加工進(jìn)給量約0.1–0.3mm/r。

***鑄鐵**：粗加工進(jìn)給量約1.0–1.8mm/r；精加工進(jìn)給量約0.2–0.5mm/r。

***鋁合金**：粗加工進(jìn)給量約1.0–1.8mm/r；精加工進(jìn)給量約0.2–0.5mm/r。

（三）切削深度

1.定義：切削深度是指工件上被切削層沿垂直于切削刃運(yùn)動(dòng)方向（通常是半徑方向）的深度，單位為毫米(mm)。對(duì)于車(chē)端面，切削深度是端面寬度的一半。

2.選擇原則：

***粗加工**：主要目的是盡快去除毛坯余量。切削深度應(yīng)根據(jù)毛坯余量、機(jī)床剛性、刀具強(qiáng)度和散熱條件確定。通常選擇一個(gè)能讓刀具安全工作的最大值，但需留有精加工余量。一般取單邊切削深度為2–10mm。

***半精加工**：在粗加工基礎(chǔ)上，去除少量余量，為精加工做準(zhǔn)備。切削深度通常為0.5–2mm。

***精加工**：目的是獲得最終要求的尺寸精度和表面質(zhì)量。切削深度應(yīng)非常小，通常小于0.5mm，甚至只有0.1–0.2mm，以減少切削力、熱變形和表面粗糙度。

3.計(jì)算公式：?jiǎn)芜吳邢魃疃萡ap`=（工件毛坯外徑-工件加工后要求的外徑）/2。如果加工內(nèi)孔，則`ap`=（工件加工后內(nèi)孔直徑-工件毛坯內(nèi)孔直徑）/2。

4.示例數(shù)據(jù)：

***毛坯余量較大（>10mm）**：粗加工單邊切削深度可取4–8mm。

***毛坯余量中等（2–10mm）**：粗加工單邊切削深度可取2–5mm。

***毛坯余量較?。?lt;2mm）**：粗加工單邊切削深度可取1–3mm。

***精加工**：?jiǎn)芜吳邢魃疃韧ǔＨ?.1–0.5mm，具體取決于要求。

**三、車(chē)削加工的工藝流程**

一個(gè)完整的車(chē)削加工任務(wù)通常遵循以下步驟，從毛坯到成品。雖然簡(jiǎn)單零件可能簡(jiǎn)化流程，但理解完整流程有助于優(yōu)化復(fù)雜零件的加工。

（一）工件準(zhǔn)備

1.**材料選擇**：根據(jù)零件的功能要求（如強(qiáng)度、耐磨性、耐腐蝕性）、成本和加工特性選擇合適的金屬材料。常見(jiàn)的有碳素結(jié)構(gòu)鋼（如Q235,45#）、合金結(jié)構(gòu)鋼（如40Cr,38CrMoAl）、鑄鐵（如HT200,QT600-2）、鋁合金（如6061,7075）、銅合金（如H62,C36000）等。材料的切削加工性（易切削性）是關(guān)鍵考量因素，它直接影響切削速度和進(jìn)給量的選擇。

2.**毛坯選擇與處理**：毛坯是加工的起始材料，可以是鑄件、鍛件、型材或線(xiàn)材。毛坯的尺寸精度、形狀誤差和表面質(zhì)量會(huì)影響后續(xù)加工的余量和效率。加工前通常需要進(jìn)行去除毛刺、銹蝕、劃傷等預(yù)處理。對(duì)于需要高精度的零件，毛坯的余量分布需要合理規(guī)劃，避免加工中產(chǎn)生應(yīng)力變形。

3.**圖紙分析與工藝規(guī)劃**：詳細(xì)閱讀零件圖紙，理解所有尺寸公差、形位公差（如圓度、同軸度、平行度）、表面粗糙度要求。根據(jù)圖紙要求，制定加工方案，包括加工順序、各工序的切削參數(shù)、刀具選擇、所需機(jī)床等。

（二）裝夾方式

工件在車(chē)床上的安裝方式對(duì)加工精度、裝夾效率和安全性至關(guān)重要。必須根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸和加工要求選擇合適的裝夾方案。

1.**中心裝夾**：

***三爪自定心卡盤(pán)**：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適用于形狀對(duì)稱(chēng)的中小型圓形工件。夾緊力相對(duì)均勻，但夾緊精度有限。適用于粗加工和一般精度的加工。

***四爪單動(dòng)卡盤(pán)**：每個(gè)卡爪可單獨(dú)調(diào)整，適用于形狀不規(guī)則、不對(duì)稱(chēng)或需要精確控制各側(cè)夾緊力的工件。調(diào)整麻煩，夾緊精度高。

***中心架/中心孔支撐**：對(duì)于長(zhǎng)軸類(lèi)零件（如軸、絲杠），為了提高剛性、減小熱變形和保證同軸度，常在卡盤(pán)和尾座之間或卡盤(pán)與拖板之間設(shè)置中心架。工件需預(yù)先加工出準(zhǔn)確的中心孔。中心孔本身也有精度要求（如莫氏錐度）。

2.**卡盤(pán)裝夾**：

***通用卡盤(pán)**：如上述三爪、四爪卡盤(pán)，應(yīng)用最廣泛。

***專(zhuān)用卡盤(pán)**：針對(duì)特定形狀或批量生產(chǎn)的工件設(shè)計(jì)的專(zhuān)用夾具，可以提供更穩(wěn)定、更可靠的裝夾。例如，用于加工薄壁件的花盤(pán)、用于加工帶孔件的特殊卡盤(pán)等。

3.**頂尖裝夾**：適用于長(zhǎng)軸類(lèi)零件的精加工或需要極高旋轉(zhuǎn)精度（如磨削前準(zhǔn)備）的場(chǎng)合。工件一端使用卡盤(pán)夾緊，另一端使用尾座中的頂尖支撐。頂尖本身有前頂尖和后頂尖之分，安裝時(shí)需注意精度和同軸度。頂尖對(duì)工件的剛性支撐最好，但操作不當(dāng)易引起振動(dòng)或工件變形。

4.**其他裝夾方式**：對(duì)于特殊形狀的工件（如方形、六角形），可能需要使用專(zhuān)用夾具或組合夾具。柔性?shī)A具、真空吸盤(pán)等也適用于特定場(chǎng)合。

（三）車(chē)削加工步驟（StepbyStep）

1.****粗加工**：

***(1)設(shè)定切削參數(shù)**：根據(jù)毛坯材料和機(jī)床能力，選擇較大的切削深度和進(jìn)給量，以最高效率去除大部分余量。切削速度可在該材料允許范圍內(nèi)選擇較高值。例如，加工45#鋼毛坯，選擇切削深度ap=5mm，進(jìn)給量f=1.0mm/r，切削速度Vc=100m/min。

***(2)安裝工件**：選擇合適的卡盤(pán)（如三爪卡盤(pán)），將毛坯正確安裝并夾緊。對(duì)于長(zhǎng)件，需考慮使用中心架。確保工件安裝穩(wěn)固，無(wú)松動(dòng)。

***(3)對(duì)刀與設(shè)定**：將車(chē)刀刀尖對(duì)準(zhǔn)工件回轉(zhuǎn)中心（中心高），設(shè)置好切削深度和進(jìn)給量的初始值。使用對(duì)刀儀或試切法確定刀具的初始位置。

***(4)開(kāi)始切削**：?jiǎn)?dòng)主軸，緩慢移動(dòng)刀架進(jìn)行切削。觀(guān)察切削過(guò)程，注意聲音、溫度和切屑形態(tài)。及時(shí)清除切屑，防止纏繞。根據(jù)實(shí)際情況微調(diào)切削參數(shù)。完成單邊粗加工后，退刀，換邊進(jìn)行粗加工。

***(5)中間檢驗(yàn)**：粗加工完成后，使用卡尺、千分尺等測(cè)量工件尺寸，檢查是否接近要求，并留有足夠的精加工余量（通常0.2–0.5mm）。

2.****半精加工**：

***(1)精調(diào)工件安裝**：如果粗加工中工件有微小位移，需重新調(diào)整夾緊。

***(2)設(shè)定半精加工參數(shù)**：減小切削深度（例如ap=1mm），適當(dāng)調(diào)整進(jìn)給量（例如f=0.5mm/r）。切削速度可略高于粗加工。

***(3)進(jìn)行半精加工**：對(duì)需要較高精度的外圓、內(nèi)孔或其他表面進(jìn)行半精加工，去除粗加工留下的少量余量，并為精加工做準(zhǔn)備。

***(4)形位公差檢查**：對(duì)半精加工后的工件進(jìn)行必要的形位公差（如圓度、同軸度）檢查。

3.****精加工**：

***(1)更換或修整刀具**：使用鋒利、狀態(tài)良好的精加工刀具。必要時(shí)對(duì)刀具進(jìn)行研磨或更換。

***(2)設(shè)定精加工參數(shù)**：選擇非常小的切削深度（例如ap=0.2mm）和更小的進(jìn)給量（例如f=0.1mm/r）。切削速度根據(jù)刀具材料和工件材料選擇最佳值，通常較高，以獲得最佳表面質(zhì)量。

***(3)進(jìn)行精加工**：緩慢、平穩(wěn)地切削，確保切削過(guò)程平穩(wěn)，無(wú)振動(dòng)。密切監(jiān)控切削熱和表面狀態(tài)。

***(4)最終檢驗(yàn)**：使用高精度的測(cè)量工具（如千分尺、測(cè)微儀、輪廓儀、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)CMM）對(duì)工件進(jìn)行最終尺寸精度和表面粗糙度的全面檢測(cè)，確保完全符合圖紙要求。

（四）質(zhì)量檢測(cè)

車(chē)削加工后的質(zhì)量檢測(cè)是確保產(chǎn)品合格的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。檢測(cè)內(nèi)容和方法應(yīng)根據(jù)圖紙要求選擇。

1.**尺寸測(cè)量**：

***外圓直徑**：使用游標(biāo)卡尺、外徑千分尺。對(duì)高精度要求，使用立式光學(xué)比較儀、測(cè)長(zhǎng)儀或CMM。

***內(nèi)孔直徑**：使用游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑千分尺。小孔可用內(nèi)測(cè)鉤千分尺。高精度內(nèi)孔可用內(nèi)徑百分表、測(cè)長(zhǎng)儀或CMM。

***長(zhǎng)度與深度**：使用游標(biāo)卡尺、深度游標(biāo)卡尺、深度千分尺。高精度測(cè)量可用CMM。

***螺紋**：使用螺紋量規(guī)（通規(guī)、止規(guī)）檢查螺紋的尺寸和旋合性。高精度螺紋可用螺紋顯微鏡或CMM。

2.**形位公差檢測(cè)**：

***圓度**：使用圓度儀、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。

***同軸度**：使用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。

***平行度**：使用平板、指示表、平臺(tái)或三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。

***表面粗糙度**：使用輪廓儀。將工件放置在粗糙度儀的工作臺(tái)上，選擇合適的探頭和參數(shù)進(jìn)行掃描測(cè)量。

3.**表面質(zhì)量目視檢查**：檢查表面是否有劃傷、碰傷、燒傷、振動(dòng)紋等缺陷。

**四、車(chē)削加工的注意事項(xiàng)**

為了保證加工質(zhì)量、提高效率、延長(zhǎng)刀具壽命并確保操作安全，車(chē)削加工過(guò)程中需要特別注意以下事項(xiàng)。

（一）刀具選擇與刃磨

1.**刀具材料**：根據(jù)工件材料、加工性質(zhì)（粗加工/精加工、切斷/鏜孔）和成本選擇合適的刀具材料。硬質(zhì)合金是應(yīng)用最廣泛的刀具材料，適用于大多數(shù)金屬的粗、精加工。高速鋼刀具成本較低，適用于韌性材料或小尺寸、低轉(zhuǎn)速的精加工。PCD（聚晶金剛石）刀具適用于鋁合金、非鐵金屬和塑料的精加工。CBN（立方氮化硼）刀具適用于高硬度材料（如鑄鐵、淬硬鋼）的精加工。

2.**刀具幾何參數(shù)**：

***前角(γ)**：增大前角可減少切削力、降低切削溫度、改善表面質(zhì)量，但強(qiáng)度會(huì)降低。粗加工前角可選0°~15°，精加工前角可選10°~30°。

***后角(α)**：增大后角可減少后刀面磨損、降低摩擦，但會(huì)使實(shí)際切削厚度增大。通常精加工后角選8°~12°，粗加工選3°~8°。

***主偏角(κr)**：影響切削力分布和切屑形態(tài)。90°主偏角（車(chē)外圓）可減小背向力，適用于剛性較差的機(jī)床或長(zhǎng)軸。45°主偏角應(yīng)用廣泛。30°~75°主偏角適用于斷續(xù)切削或加工凹形表面。

***刃傾角(λs)**：控制切屑流向，防止切屑劃傷已加工表面。外圓車(chē)刀刃傾角通常為-3°~+5°。內(nèi)孔車(chē)刀刃傾角為0°~10°。

3.**刀具刃磨**：刀具必須保持鋒利。使用專(zhuān)用砂輪進(jìn)行刃磨，確保刃口鋒利、角度準(zhǔn)確、刃口平直光潔。刃磨后需去除刃口處毛刺，必要時(shí)進(jìn)行淬火處理（如高速鋼刀具）。定期檢查刀具磨損情況。

4.**刀具安裝**：刀柄必須安裝牢固，緊固螺釘需均勻擰緊。刀尖應(yīng)與工