一、車削

車削中工件旋轉(zhuǎn)，形成主切削運動。刀具沿平行旋轉(zhuǎn)軸線運動時，就形成內(nèi)、外園柱面。刀具沿與軸線相交的斜線運動，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給，則形成一特定的旋轉(zhuǎn)曲面。采用成型車刀，橫向進給時，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IT6—IT5，粗糙度可達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.運動：車床的主運動是由工件的旋轉(zhuǎn)運動實現(xiàn)的；
車床的進給運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；還可以進行鉆孔，擴孔，鉸孔，和滾花等工藝.（圖3-6）
2.機床布局及主要級數(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
主電機功率：-------------------------------------------------------------7.5kW

3．臥式車床的傳動系統(tǒng)
主運動傳動鏈：兩個末端分別是主電動機和主軸，它的功用是把動力源（電動機）的運動及動力傳給主軸，使主軸帶動工件旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)主運動，并滿足臥式車床主軸變速和換向的要求。
進給運動傳動鏈：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主運動傳動鏈
主運動傳動鏈的兩末端件是主電動機與主軸，它的功用是把動力源(電動機)的運動及動力傳給主軸，使主軸帶動工件旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)主運動，并滿足臥式車床主軸變速和換向的要求。

1） 主運動傳動路線

主運動的動力源是電動機，執(zhí)行件是主軸。運動由電動機經(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，則運動經(jīng)軸Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ傳給主軸Ⅵ，使主軸獲得中、低轉(zhuǎn)速。主運動傳動路線表達如下：

由傳動系統(tǒng)圖和傳動路線表達式可以看出，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。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）進給運動傳動鏈

進給運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。它包括車螺紋進給運動傳動鏈和機動進給運動傳動鏈。

1）車螺紋進給運動傳動鏈

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，運動由主軸Ⅵ經(jīng)齒輪副58/58至軸Ⅸ，再經(jīng)三星輪換向機構(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傳到進給箱中軸XⅢ，進給箱中的離合器M3和M4脫開，M5接合，再經(jīng)移換機構(gòu)的齒輪副25/36傳到軸ⅪV，由軸ⅪV和XV間的基本變速組 、移換機構(gòu)的齒輪副25/36×36/25將運動傳到軸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動，完成米制螺紋的加工。其傳動路線表達如下：

②車削米制螺紋的運動平衡式

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

進給箱中的基本變速組 為雙軸滑移齒輪變速機構(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。

進給箱中的增倍變速組 由軸ⅩⅥ——軸ⅩⅧ間的三軸滑移齒輪機構(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)采用擴大導(dǎo)程傳動路線。這時，主軸Ⅵ的運動（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，其傳動路線表達式為：

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

所以，通過擴大導(dǎo)程傳動路線可將正常螺紋導(dǎo)程擴大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 ，其運動平衡式為：

上式中 ，將運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）機動進給運動傳動鏈

機動進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，機動進給是由光杠經(jīng)溜扳箱傳動的。

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

將上式化簡可得：

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

2）橫向機動進給傳動鏈

由傳動系統(tǒng)圖分析可知，當(dāng)橫向機動進給與縱向進給的傳動路線一致時，所得到的橫向進給量是縱向進給量的一半，橫向與縱向進給量的種數(shù)相同，都為64種。
3）刀架快速機動移動
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)快速機動移動。刀架的縱向和橫向快速移動由快速移動電動機(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)換機構(gòu)，使刀架實現(xiàn)縱向或
橫向的快速移動。快移方向由溜板箱中雙向離合器M6和M7控制。其傳動路線表達式為：

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；把進給運動及主軸傳向進給系統(tǒng)。
Ⅱ.溜板箱：將進給運動或快速移動由進給箱或快速移動電動機傳給溜板和刀架，使刀架實現(xiàn)縱，橫向或正，反向機動走刀或快速移動.
（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)點是結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，刀具剛度好，抗振性能強，制造方便，適用靈活。其缺點是切削性能較低，刀桿不能重復(fù)利用，輔助時間常。
（3）機夾車刀
（4）可轉(zhuǎn)位車刀：使用可轉(zhuǎn)位刀片的機夾車刀。其優(yōu)點是刀具使用壽命常，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。