车削加工的特征以及代表性加工方法

 

车削加工是切削加工的一种。切削加工还包括铣削和钻孔加工等，其中车削加工是让切削刀具接触旋转材料，在切削不需要部分的同时将其加工成所需形状。车削加工和同样包含在切削加工中的铣削类似，不同之处在于“让谁回转”。“车削加工”中回转的是待加工材料，而“铣削加工”中回转的是刀具。

车削加工包括5种基本加工方法：外径加工、内径加工、螺纹切削加工、切断加工和钻孔加工。

下面介绍一下各种加工方法。

参照COCOMITE vol.2

• 外径加工

外径加工是指用切削刀具在回转材料的外侧进行加工的一种方法。它是车削加工中最常用的工艺方法，用于清洁表面的精加工或在加工初期阶段切削出概略的目标形状。在外径加工中，产生的切屑会缠绕在切削工具上。 必须调整切削工具的角度以防止切屑缠绕，否则会降低加工精度，尤其是在要求高精度的精加工操作中。

• 内径加工

内径加工是指在回转材料的内部进行切削加工的一种方法，通过车削的方式扩大材料的内径。用于调整孔的大小或清洁内部表面。对于内径加工，需要根据待加工孔的深度来确定刀具长度。但需要注意，刀具过长容易发生弯曲变形导致精度降低。此外，切屑还会积存在孔内，必须经常清除。

• 螺纹切削加工

螺纹切削加工是一种按照固定螺距切削螺纹的加工方法。车削加工中，使用专用螺纹切削工具可以加工外螺纹或内螺纹。而铣削加工或者加工中心，通常情况下只能加工内螺纹。因此还可以加工外螺纹也是车削加工的一大优势。加工螺纹时将螺纹切削专用刀具与材料相接触，以恒定的速度移动刀具进行加工。为了确保螺距均匀，通常使用“自动进给”功能来保持速度恒定。

• 切断加工

切断加工是通过将刀具压在材料上来切掉不需要部分的加工方法。类似于把圆柱体切断成圆片。这需要一定的技术性，因为它要求使用较薄的刀片工具，并需要在作业时关注振动和声音。 为了提高加工精度，需要采取一定的措施，如使使用柔性刀具或在切削时使用润滑油。

• 钻孔加工

“钻孔加工”是一种将钻头压在旋转材料一端来加工孔的方法。在加工内径时，必须预先钻出一个底孔，以便让专用工具进入，此时就会使用钻孔加工。由于钻孔加工的精度不是很高，所以一般在钻出所需尺寸的孔后，再通过内径加工来进行精加工。

 

根据材料的尺寸和加工方法的不同，车削加工所使用的机床有多种类型。下面介绍一下具有代表性的加工机床的种类及其特点。

・通用车床

这是一种由作业者手工移动和更换刀具的车床。这种车床适用于难以通过编程加工的形状复杂产品、单一零件或者需要微调的试制品等。

・NC（数控）车床

对于数控车床，可以将加工条件编制成程序，通过读取程序来实现自动加工。由于是按照程序运行，即使是初学者也能达到一定的加工精度。它适用于需要重复完成相同工作的量产品。

・台式车床

正如“台式”一词所暗示的，这是一种可以放在工作台上的小型车床。其使用方法与通用车床相同，用于制造小型零件。

・正面车床

正面车床是一种用于加工大型材料的卧式车床。其特点是切屑不会堆积，而是直接掉落，从而避免了因切屑堆积导致的精度下降。不需要另外清理切屑，因此可以连续高效地进行加工。

・立式车床

立式车床是指刀具在垂直方向上进行移动的车床，用于加工大型材料。它们可以减小重心和离心力引起的振动，以实现高加工精度。

车削加工中使用的刀具叫做车刀。车刀前端安装有被称为“刀片”的切削刃。根据加工类型和加工材料的不同，车刀可分为多种类型。最常见的类型是从回转材料外侧压入刀刃进行切削，这种刀具统称为外圆车刀。需要根据切削的进给方向和刀尖形状，来选择适合的车刀。同样，从外侧压入刀刃，进行切槽加工的车刀叫做切槽刀。用于进一步切削沟槽或切断材料。另外还有一种从外侧切削外螺纹的加工方法。此时使用的是螺纹车刀。车削加工还可以用于加工圆柱体内侧。从材料的非固定端插入刀具，进行钻孔加工或者扩孔加工。使用的刀具包括对于钻削底孔进行扩孔加工的扩孔刀，以及用于加工内螺纹的内螺纹车刀。车削加工一般只用一把刀具完成加工，因此与其他加工相比，要求刀具具有一定的强度。

下面让我们来看一下车削加工的优缺点。

・优点

车削加工可以用来制作圆形产品。另一个主要优点是，因材料是在回转过程中进行切削加工的，因此可以实现很高的尺寸精度。可根据需要改变主轴转速和回转方式，刀具类型也可根据用途进行定制。因此可通过组合加工方法来生产形状复杂的产品。

・缺点

车削加工通过组合不同的工具和加工方法可以实现复杂形状的加工，但工具更换越频繁，生产一件产品所需的时间就越长。此外，如果需要熟练地应用多种加工方法，则需要安排熟练的操作工人，并不是每个人都能制造出高精度的产品。因此，需要根据产品的复杂程度和操作人员的技能来选择加工方法。

 

车削加工的流程因所制作产品而存在细微差异，下面介绍一下代表性流程。

1.安装工具和材料

首先，要安装用于车削加工的切削工具和材料。它们必须牢固固定，以免在加工过程中移动。安装时如果出现位置偏移则会降低加工精度，因此高精度定位非常重要。

2.粗加工

接下来是粗加工，切削出待加工产品的大致形状。这一工序对精度要求不高，但必须注意切削量不要太大。此外，还要注意材料回转和产生切屑的情况。

3.精加工

在粗加工得到大致的产品形状后进行精加工。由于此工序精度要求很高，因此在操作时要注意转速和进给速度。如果出现毛刺，必须用锉刀小心去除，注意不要损坏加工表面。

在利用车削加工生产零部件时，必须以尽可能低的成本达到所需的精度要求。在设计过程中，需要重点考虑减少材料的切削量以缩短加工时间。此外，使用常用工具（避免使用特殊工具）有助于缩短交货时间和降低成本。车削加工时，重要的是选择加工顺序和工具，使加工过程尽可能简单。这不是一朝一夕就能学会的，因此最好能分享熟练技工的技术经验。

 

车削加工也是切削工艺的一种，通过使切削工具轻压在回转材料上进行加工。车床可以用于外径加工、内径加工、螺纹切削加工、钻孔加工和切断加工。它包括通用车床、数控车床、台式车床、正面车床和立式车床等类型，因此需要根据用途区分使用。虽然车削加工可以进行高尺寸精度加工，但加工时间长、精度要求高的情况，可能需要熟练的技术工人，因此经验分享非常关键。