车削外圆和端面
车端面切削速度计算
车端面切削速度计算
车削是一种常见的机械加工方法，包括车削外圆、车削内圆、车削平面等。
车削速度是指车削刀具在切削过程中相对于工件表面的速度。
切削速度是车削过程中的重要参数，它会影响到加工效率和工件表面质量。
计算车削速度的公式为：
车削速度 V（m/min）= πDN / 1000
其中，D为刀具直径（mm），N为主轴转速（r/min）。
例如，如果刀具直径为100mm，主轴转速为1000r/min，那么车削速度为：
V = π * 100 * 1000 / 1000 = 314.16 m/min
根据具体加工要求和材料性质，可以选择适当的车削速度。
一般情况下，车削硬材料时选择较低的车削速度，车削软材料时选择较高的车削速度。
此外，还需要考虑刀具的材料和结构等因素。
在实际应用中，还需要根据经验和实验来确定最佳的车削速度。
5常用车刀种类介绍
第5章常用车刀种类介绍车刀是应用最广的一种刀具，车刀按加工表面特征分：外圆车刀、车槽车刀、螺纹车刀、内孔车刀等，表5-1是常用车刀的形式及代号。
表5-2 常用车刀的形式及代号我们在第三章刀具的几何参数中，对刀具角度的测量及功能等进行了简单的分析，其实不同刀具的参数等的分析大致相同，所以在本章中我们不对所有刀具作一一分析，只对90 °外圆车刀、45°端面车刀、割断刀进行分析，并用ug立体图的形式展现出来，合其更直观，但于大家接受。
一. 90 °外圆车刀1.车刀的图示标注如图5-1所示，设车刀以纵向进给车外圆。
90 °外圆车刀主偏角kr=90 °，车刀切削平面的投影就是车刀俯视图，图中主切削刃与副切削刃处在同一平面上。
90 °外圆车刀也有三个刀面：前面、主后面及副后面（定义同第三章刀具的几何参数）。
在图上需要标注6个独立的角度：前角、主后角、副后角、主偏角、副偏角和刃倾角（定义同第三章刀具的几何参数）。
2.立体图动画展示90 °外圆车刀的结构特点（见Ug立体图1）3. 90 °外圆车刀的特点和功用90 °外圆车刀，又称偏刀。
常用的有焊接式和机夹式二种，常用的刀头材料为硬质合金现在焊接式车刀基本上还是以硬质合金为主（图5-2），机夹式己广泛采用涂层刀具，因为图层刀具耐磨性好，使用寿命长，切削加工性良好，所以是发展趋势。
图5-1 90 °外圆车刀几何角度图5-2 焊接式90 °外圆车刀90 °外圆车刀按进给方向不同分为左偏刀和右偏刀，我们最常用的是右偏刀。
右偏刀,由右向左进给。
用来车削工件的外圆、端面和台阶，它的主偏角较大，车削外圆时作用于工件的径向力小，不易出现将工件顶弯的现象，一般用于半精加工；左偏刀，由左向右进给，用于车削工件外圆和台阶，也用于车削外径较大而长度短的零件（盘类件）的端面。
5常用车刀种类介绍
5常⽤车⼑种类介绍第5章常⽤车⼑种类介绍车⼑是应⽤最⼴的⼀种⼑具，车⼑按加⼯表⾯特征分：外圆车⼑、车槽车⼑、螺纹车⼑、内孔车⼑等，表5-1是常⽤车⼑的形式及代号。
表5-2 常⽤车⼑的形式及代号我们在第三章⼑具的⼏何参数中，对⼑具⾓度的测量及功能等进⾏了简单的分析，其实不同⼑具的参数等的分析⼤致相同，所以在本章中我们不对所有⼑具作⼀⼀分析，只对90 °外圆车⼑、45°端⾯车⼑、割断⼑进⾏分析，并⽤ug⽴体图的形式展现出来，合其更直观，但于⼤家接受。
⼀. 90 °外圆车⼑1.车⼑的图⽰标注如图5-1所⽰，设车⼑以纵向进给车外圆。
90 °外圆车⼑主偏⾓kr=90 °，车⼑切削平⾯的投影就是车⼑俯视图，图中主切削刃与副切削刃处在同⼀平⾯上。
90 °外圆车⼑也有三个⼑⾯：前⾯、主后⾯及副后⾯（定义同第三章⼑具的⼏何参数）。
在图上需要标注6个独⽴的⾓度：前⾓、主后⾓、副后⾓、主偏⾓、副偏⾓和刃倾⾓（定义同第三章⼑具的⼏何参数）。
2.⽴体图动画展⽰90 °外圆车⼑的结构特点（见Ug⽴体图1）3. 90 °外圆车⼑的特点和功⽤90 °外圆车⼑，⼜称偏⼑。
常⽤的有焊接式和机夹式⼆种，常⽤的⼑头材料为硬质合⾦现在焊接式车⼑基本上还是以硬质合⾦为主（图5-2），机夹式⼰⼴泛采⽤涂层⼑具，因为图层⼑具耐磨性好，使⽤寿命长，切削加⼯性良好，所以是发展趋势。
图5-1 90 °外圆车⼑⼏何⾓度图5-2 焊接式90 °外圆车⼑90 °外圆车⼑按进给⽅向不同分为左偏⼑和右偏⼑，我们最常⽤的是右偏⼑。
右偏⼑,由右向左进给。
⽤来车削⼯件的外圆、端⾯和台阶，它的主偏⾓较⼤，车削外圆时作⽤于⼯件的径向⼒⼩，不易出现将⼯件顶弯的现象，⼀般⽤于半精加⼯；左偏⼑，由左向右进给，⽤于车削⼯件外圆和台阶，也⽤于车削外径较⼤⽽长度短的零件（盘类件）的端⾯。
车工切削三要素
主运动 进给运动
3. 切削用量
切削用量(又叫切削三要素）是衡量车削运动大小的参数。 它包括背吃刀量、进给量、切削速度。
(1) 背吃刀量ap
对于外圆车削，背吃刀量为工件上已加工表面 和待加工表面间的垂直距离，单位为mm。即： ap=(dw－dm)/2 其中： dw—工件待加工表面的直径，(mm)；
解：根据公式V=πdn/1000 得：n=1000V/ πd
=1000 ×60/3.14 ×300 =63.69r/min
注意：在实际生产中，理论上计算出的主轴转 数应从车床转速表中最接近的一档选取。
作业：
一、现有直径为45mm的棒料，要求加工成直径为 40mm的光轴。 问：如果一次完成外圆加工，则背吃刀量的大小 是多少？
与车身导轨方 向垂直
3、切削速度V
主运动的线速度叫切削速度，单位为m/min。 车削外圆时的切削速度计算公式为：
V=πdwn/1000
其中: dw—工件待加工表面的直径，(mm)；
n—工件的转速，(r/min)； V —切削速度，（ m/带轮外圆， 若切削速度为60m/ min，试求车床主轴转速。
(2)试车后背吃刀量ap=(dw － dm)/2 =(28.4 －24) ／2 =2.2mm
手柄应转的格数为：2.2/0.05=44格
（2）.进给量f
工件每转一转时，车刀在进给运动方向上移动的距离 叫进给量，用（f）表示，单位是mm/r(也叫每转进给量) 。
纵向进给量 进给量
横向进给量
沿床身导轨方向
车工切削三要素
（2）进给运动 使工件多余材料不断被车去的运动叫进给运动。车外圆
是纵向进给运动，车端面、切断、车槽是横向进给运动。
2、车削时工件上形成的表面
8.2 轴类零件外圆表面的加工(掌握)
滚压加工适用于承受高压应力、交变载
荷零件的加工,是一种无切屑的光整加工方 法,它可以加工外圆表面、内孔和平面等不 同表面,常在精车或粗磨后进行,是一种生产 率比较高的加工方法。
滚压后工件的外圆表面公差等级为 IT8、 IT7,表面粗糙度值Ra为1. 6- 0.1µm;内孔表面 公差等级为 IT9 -IT7,表面粗糙度值Ra为1.6 ~0·l µm。
5.精细车
工件公差等级为 IT7、IT6,表面粗糙度值 Ra为 0. 8-0. 2 µm。精细车能获得精确的外 圆表面,往往可作为最终加工工序。
采用高速细车削是加工小型有色金属工
件的主要方法,它比加工钢料和铸铁件能获 得更高的表面质量,其表面粗糙度值 Ra为 0.4-0. 1 µm。在加工大型精确的外圆表面时, 细车能代替磨削 。
尾座顶尖改用有弹性自动伸缩的活顶尖,可
使工件因受切削热产生线膨胀时能向后移 动,避免热膨胀引起的弯曲变形 。 选用三个 支承块的跟刀架,可增加工件的刚性,平衡切 削时产生的径向力,減小切削振动和工件变 形误差 。
(3) 改变进给方向 由于细长轴左端固定在卡 盘内,右端可伸缩,因此采用反向进给时,工件 受拉力,不易产生弹性弯曲变形 。 从受力分 析来看,反向进给的平稳性比正向进给好 。
四、 外圆的精密加工
外圆表面的光整加工是用来提高尺寸精 度和表面质量的加工方法 。 它包括研磨、 超精加工、滚压和抛光加工。
1.研磨
研磨常在精车和粗磨后进行。研磨后的 工件的直径尺寸误差为 0. 001- 0. 003 mm,表 面粗糙度值Ra为 0. 1 -0. 006μm,因而,往往又 将研磨作为最终加工方法。 但研磨不能提 高工件表面间的同轴度等相互位置精度。
(4)通当减小背吃刀量和进给量 由于细长轴的 刚性差,因此, 减小背吃刀量和进给量,也能 使背向力变小。
各种机械加工方法能达到的表面粗糙度
94
齿轮及花键加工/滚轧/热轧
0.8〜0.4
95
齿轮及花键加工/滚轧/冷轧
0.2〜0.1
96
刮（粗）
3.2〜0.8
97
刮（精）
0.4〜0.05
98
滚压加工
0.4〜0.05
99
钳工锉削
12.5〜0.8
100
砂轮清洗
50〜6.3
车削端面（精车金属）
6.3〜1.6
16
车削端面（精车非金属
6.3〜1.6
17
车削端面（精密车金属）
0.8〜0.4
18
车削端面（精密车非金属）
0.8〜0.2
21
高速车削
0.8〜0.2
22
钻（＜^15mm）
6.3〜3.2
23
钻（＞S5mm）
25〜6.3
12.5〜6.3
26
锪倒角（孔的）
3.2〜1.6
27
71
研磨（精密）
< 0.050
72
超精加工（精）
0.8〜0.1
73
超精加工（精密）
0.1〜0.05
74
超精加工（镜面加工、两次 加工）
< 0.025
75
0.8〜0.1
76
抛光（精密）
0.1〜0.025
77
抛光（砂带抛光）
0.2〜0.1
78
抛光（砂布抛光）
1.6〜0.1
79
抛光（电抛光）
1.6〜0.012
80
螺纹加工/切削/板牙、丝锥、 自开式板牙头
3.2〜0.8
81
螺纹加工/切削/车刀或梳刀 车、铣
外轮廓加工 数控车床编程
三、程序编制
（下一页续表）
续表
外圆和端面加工误差分析
（下一页续表）
续表
在FANUC 0i系统中加工该零件。
零件图
第二节 车削圆弧面
1.掌握G02、G03指令的应用。 2.掌握G40、G41、G42指令的应用。 3.能正确合理地安排圆弧加工工艺路线。
一、G02/G03——顺圆加工/逆圆加工 1. 指令格式
第三章 外轮廓加工
在数控车床上经常加工类似中间轴的轴类零件，其外表面多为 外圆、端面、锥面及圆弧轮廓加工，是零件加工的基本步骤和 前期工步。
中间轴
第一节 车削外圆/端面及外锥面 第二节 车削圆弧面 第三节 外圆粗车复合循环G71/G70的应用 第四节 端面粗车复合循环G72/G70的应用 第五节 仿形切削粗车复合循环G73/G70
就会造成“欠切”或“过切”现象，产生加工表面的形状误差。
刀尖圆弧对加工产生的影响——车削锥面
消除车削加工产生误差的方法：采用刀具半径补偿功能。 编程时只需按工件轮廓编程，执行刀具半径补偿后，刀具自动 补偿误差值，从而消除了刀尖圆弧半径对工件形状和尺寸的影 响。
（2）刀尖方位号 对应每个刀具补偿号，都有一组偏置量X、Z，刀尖圆弧半径 补偿量R和刀尖方位号TIP。
（2）在调用新刀具前或更改刀具补偿方向时，中间必须取消 前一个刀具补偿，避免产生加工误差。
（3）在G41或G42程序段后面加G40程序段，便可以取消刀尖 圆弧半径补偿。
程序的最后必须以取消偏置状态结束，否则刀具不能在终点定 位，而是停在与终点位置偏移一个矢量的位置上。
（4）G41、G42、G40是模态代码。 （5）在G41方式中，不要再指定G42方式，否则补偿会出错； 同样，在G42方式中，不要再指定G41方式。 （6）在使用G41和G42之后的程序段中，不能出现连续两个或 两个以上的不移动指令，否则G41和G42指令会失效。
常用车刀类型及材料
一、车刀的种类图3–1 车刀的种类1．按用途可分为①外圆车刀如图示3–1a 、b 主偏角一般取75°和90°，用于车削外圆表面和台阶；②端面车刀如图示3–1c主偏角一般取45°，用于车削端面和倒角，也可用来车外圆；③切断、切槽刀如图示3–1d 用于切断工件或车沟槽。
④镗孔刀如图示3–1e用于车削工件的内圆表面，如圆柱孔、圆锥孔等；⑤成形刀如图示3–1f 有凹、凸之分。
用于车削圆角和圆槽或者各种特形面；⑥内、外螺纹车刀用于车削外圆表面的螺纹和内圆表面的螺纹。
图3–1g为外螺纹车刀。
2．按结构可分为：①整体式车刀刀头部分和刀杆部分均为同一种材料。
整体式车刀的刀具材料一般是整体高速钢,如图3–1f所示。
②焊接式车刀刀头部分和刀杆部分分属两种材料。
即刀杆上镶焊硬质合金刀片，而后经刃磨所形成的车刀。
图3–1所示a、b、c、d、e、g均为焊接式车刀。
③机械夹固式车刀刀头部分和刀杆部分分属两种材料。
它是将硬质合金刀片用机械夹固的方法固定在刀杆上的,如图3–1h所示。
它又分为机夹重磨式和机夹不重磨式两种车刀。
图3–2所示即是机夹重磨式车刀。
图3–3即是机夹不重磨车刀。
两者区别在于：后者刀片形状为多边形，即多条切削刃，多个刀尖，用钝后只需将刀片转位即可使新的刀尖和刀刃进行切削而不须重新刃磨；前者刀片则只有一个刀尖和一个刀刃，用钝后就必须的刃磨。
图3–4 车刀用途示意图三、车刀的组成车刀刀头在切削时直接接触工件，它具有一定的几何形状。
如图3–5a、b、c中所示是三种刀头为不同几何形状的车刀。
图3–5 车刀组成示意图图3－5中车刀刀具各部分结构，它组要由以下各部分组成：1．前刀面它是刀具上切屑流过的表面。
2．主后刀面同工件上加工表面相互作用或相对应的表面。
3．副后刀面同工件上已加工表面相互作用或相对应的表面。
4.主切削刃它是前刀面与主后刀面相交的交线部位。
5．副切削刃它是前刀面与副后刀面相交的交线部位。