车削加工

出处：按学科分类—工业技术 江苏科学技术出版社《模具工实用技术手册第2版》第605页（3200字）

车削主要用于加工回转体的凸模、凹模、型腔、型芯、螺纹型腔等。

(一)型面的加工

在普通车床上加工型面有两种原理，一为改变刀具切削刃的形状，使之与型面的母线形状吻合。二为改变刀具的运动轨迹，使刀具的运动轨迹与型面的母线一致。其具体方法有双手控制法、样板刀、靠模法。

1．双手控制法

双手控制法是用手工操纵刀架的纵向和横向移动进行成型加工。精度要求不高或型面比较简单的零件，用卡尺和标准圆弧样板测量。精度要求较高、型面较复杂的零件可将整个复杂的型面分成几个简单的型面，依次进行车削，零件的外形靠分型样板和整形样板来测量。双手控制法用于中小型零件的单件小批生产。

2．样板刀

将刀具的刃口磨得和零件被加工部分的型面曲线相同，但凸凹方向相反，使车削出来的型面符合图纸要求。型面的精度主要靠刀具来保证。样板刀适用于加工零件上的大圆角、圆弧槽以及变化范围较小但又比较复杂的型面。样板刀的选择见表5．3－8。

表5．3－8 样板刀的选择

注：1．车削内成型面的样板刀，应适当增大后角。

2．样板刀前角不等于0°时，前刀面的外形与零件轴间截面外形不同，必须参照零件外形的要求，对样板刀前面外形进行修整。

3．靠模法

特殊型面的型芯、型腔可用靠模装置进行车削。图5．3－1为车型面的靠模装置，底座固定在车床床身的背部，底座上装有靠模板，靠模板上曲线沟槽的形状尺寸与工件型面曲线形状尺寸相同。使用靠模时抽掉中拖板丝杠，用连接板将中拖板和滚柱固定在一起，滚柱可自由地沿着靠模板的曲线槽滑动，当大拖板做纵向移动时，中拖板及车刀沿着靠模做横向移动车出成型面。为便于调整切削深度，小拖板必须转过90°作调整切深用。

图5．3－1 车型面靠模装置

(二)螺纹加工

模具的螺纹型芯、型腔都要求有较高的精度和表面质量，为便于脱模，需要加工带有锥度的型芯。在螺纹型芯和型腔加工时，为使制件符合设计要求还必须考虑收缩率。目前常用对螺纹的中径放收缩量的方法，但有时还必须对螺距放收缩量，因此需要采取一些特殊措施，以加工这些非标准的螺纹。常用的有挂轮法和靠模法。

1．挂轮法

根据计算后的螺距选择车床挂轮齿数。

(1)车床有直连丝杠机构

挂轮齿数为

式中 t′——考虑收缩率后型芯或型腔的螺距；

s——车床丝杠螺距。

(2)车床无直连丝杠机构

挂轮齿数为

式中t₁——在车床走刀箱上选取的螺距值；

i原——选取的t₁位置上原挂轮的传动比。

注意：①挂轮齿数必须在车床所带的齿轮中选取。②齿数必须满足搭配条件

2．靠模法

靠模法加工特殊螺距螺纹如图5．3－2所示，将尾座偏移L₁距离，拆去小拖板的移动丝杠，装上带斜度的靠模板，加工时大拖板按车床丝杠移动螺距t，刀架因靠模板作用在工件上移动t′。

图5．3－2 靠模法加工特殊螺距螺纹

尾座偏移量L₁=(1+K)sinα×L(mm)

式中 K——收缩率；α——靠模板角度；

L——零件总长；t——工件螺距；

t′——考虑收缩率后的工件螺距。

3．车锥度螺纹工具

图5．3－3所示为车锥度螺纹工具。刀架尾部设有锥度控制杆，刀杆尾部有调节螺钉靠在锥度控制杆的斜面上，纵向走刀时锥度控制杆由于挡块的限制而相对地向右移动，车刀则相应后退而车出锥度螺纹。螺纹车好后，由于锥度控制杆的阶梯，刀杆立即退刀，退刀时销钉压下杠杆。再次车削前，扳动杠杆，抬起刀杆，锥度控制杆在弹簧的作用下向左移动。

图5．3－3 车锥度螺纹工具

(三)定距加工

图5．3－4所示为对拼式塑压模型腔。为了保证组合后型腔外形吻合，加工时先加工好模块外形，并用定位销将模块组合后再车削型腔。为了控制每一个尺寸L的距离，无论在粗车或精车时都要控制车刀的纵向位置，为此必须采用多位行程挡块。

图5．3－4 对拼式塑压模型腔

图5．3－5所示为转盘式多位行程挡块。挡块固定在车床床身上，4个可调节螺钉固定在圆盘上，转动套，即可控制4个纵向长度尺寸。

图5．3－5 转盘式多位行程挡块

(四)淬硬零件的加工

大型成型零件热处理后变形较大，磨削加工有困难时可在车床上使用硬质合金车刀加工(图5．3－6)。刀具几何角度见表5．3－9，切削用量见表5．3－10。

图5．3－6 硬质合金车刀

表5．3－9 刀具角度

表5．3－10 切削用量

加工淬硬零件时注意事项如下：

(1)表5．3－9为连续切削时的刀具角度，断续切削时，前角和刃倾角的绝对值应适当加大。

(2)YT30硬质合金质地非常脆，刃磨时易崩刃，因此必须选用细颗粒的碳化硅砂轮刃磨，先磨负前角及刃倾角，后磨其他角度，刃磨时刃口向上，用力不可过大，这样可减少崩刃，避免产生裂纹。

(3)要选择刚性好的机床。刀具安装时伸出要短，不得中途停车，尽量减少刀具的冲击。