車削件就是利用車床在車床上進行產品的加工成的一種零件，利用工件的旋轉運動和刀具的直線運動或曲線運動來改變毛坯的形狀和尺寸，把它加工成符合圖紙的要求。車削加工是在車床上利用工件相對於刀具旋轉對工件進行切削加工的方法。車削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。車削是最基本、最常見的切削加工方法，在生產中占有十分重要的地位。車削適於加工迴轉表面，大部分具有迴轉表面的工件都可以用車削方法加工，如內外圓柱面、內外圓錐面、端面、溝槽、螺紋和迴轉成形面等，所用刀具主要是車刀。車削加工的精度一般為IT11-IT7，有的可以達到IT6，表面的粗糙度Ra可以達到12.5-08um。利用車削加工而成的零件我們就叫車削件，車削件種類也很多，以硬車削保持零件的熱穩定性而著名。
基本介紹
硬車削,車削設備,車削件加工步驟,操作前,操作中,操作後,故障及解決方法,啃刀,亂扣,螺距不正確,中徑不正確,螺紋表面粗糙,
硬車削
首先合理的硬車削系統可以減少甚至省去磨削以及與之相關的高昂的刀具成本和太長的加工時間。採用合理的硬車削工藝可獲得0.0028mm表面光潔度、0.0002mm圓度和±0.005mm直徑公差，硬車削的目標是隨切屑帶走至少80%熱量。這樣的精度在對淬硬前工件進行“軟車削”相同工具機上同樣可以達到從而最大限度地提高了設備利用率。但有些工廠由於錯誤地選用了刀片或不清楚所用工具機是否具有足夠的剛性以承受二倍於普通車削的壓力，從而使得硬車削工藝沒有充分發揮出其高效應。
1．冷卻液
其最大問題是用還是不用冷卻液。對於齒輪之類的斷續切削零件來說，最好採用“乾車削”，否則進刀和退刀時的熱衝擊很可能引起刀片破裂。至於連續切削，刀頭在乾車削過程中產生的高溫足以韌化（軟化）預切削區域，從而降低材料硬度使之易於剪下。這個現象說明了乾切削時增大速度是有益的。同時，無冷卻液切削方式具有明顯的成本優勢。
在連續切削中，冷卻液可能有助於延長刀具壽命和提高表面光潔度。問題的關鍵是要使冷卻液能夠到達刀頭，高壓冷卻液是解決這個問題的最好辦法，因為它不容易在高溫下蒸發。此外，高壓可以減少切屑堆積，從而減少因為切屑阻塞對冷卻液流至刀頭的影響。另一個辦法是將冷卻液同時釋放到刀片的頂部和底部，以確保冷卻液連續到達刀頭。 如果使用冷卻液，必須是水基的。在完全匹配的硬車削過程中形成的切屑可以帶走80%～90%的熱量（切削區域最高溫度可達1700°F）。如此熾熱的切屑一旦接觸低燃點冷卻油，整個工序將有可能遭到徹底破壞。如果在敞開式工具機上進行硬車削，必須增加適當的保護裝置，避免操作人員被切屑燙傷。
2．白化層
“白化層（熱影響區）”可能令人討厭地出現在硬車削和磨削操作中，即在材料表面形成一層肉眼看不見的非常薄（通常1μm）的硬殼。在硬車削過程中形成白化層，一般是因為刀片鈍化導致過多的熱量傳遞到零件內。白化層經常在軸承鋼上形成，而且對於軸承圈之類需要承受高接觸壓力的零件是非常有害的，隨著時間的推移，白化層可能剝離並導致軸承失效。
對於剛開始從事硬車削的工廠，建議在生產的頭幾周內進行隨機抽查，以確定每個刀片能夠車削多少零件而不形成白化層。另外，一個刀片即使可加工400個零件，也有可能在加工300件後就變鈍並且開始使零件產生白化層。
3．工具機
工具機剛度決定了硬車削的加工精度。近15～20年內製造的工具機幾乎都有很好的剛性，足以承受硬車削。在許多情況下，工具機的總體狀況很大程度上比使用年限更重要，精心維護的普通車床也可以用於硬車削。
為了給硬車削工具機增加剛性和阻尼特性，哈挺將許多先進工具機的特性用於了車削中心，其中包括聚合物複合材料增強機座、帶彈簧夾頭（使主軸支撐靠近工件）的直接配合式主軸和靜壓導軌。
系統剛性最大化意味著儘量減少懸空、刀具延伸和零件伸出，並取消調隙片和墊圈，其目標是保持所有零部件儘可能地接近轉塔刀架。
4．車螺紋
採用合適的刀片幾何形狀是在淬硬材料上車螺紋的關鍵，最好的螺紋刀片是類似於鏜桿上安裝的三角形刀片。在淬硬材料上車螺紋時，為了控制切削壓力和延長刀片壽命，有必要增加走刀次數並減小切深。另一種選擇是採用交替式側面切入方式，可改變切削力承受位置並延長刀具壽命。
5．工件
儘管45HRC硬度是硬車削的起始點，但硬車削經常在60HRC以上硬度的工件上進行。硬車削材料通常包括工具鋼、軸承鋼、滲碳鋼以及鉻鎳鐵合金、耐蝕耐熱鎳基合金、鎢鉻鈷合金等特殊材料。根據冶金學，在切深範圍內硬度偏差小（小於2個HRC）的材料可顯示出最好的過程可預測性。最適合於硬車削的零件具有較小的長徑比（L/D），一般說來，無支撐工件的L/D之比不大於4:1，有支撐工件的L/D之比不大於8:1。儘管細長零件有尾架支撐，但是由於切削壓力過大仍有可能引起刀振。 為了最大限度地增加硬車削的系統剛性，應儘量減小懸伸。刀具伸出長度不得大於刀桿高度的1.5倍。
6．鏜孔
鏜削淬硬材料需要很大的切削壓力，因此往往需成倍增加鏜桿承受的扭力和切向力。採用正前角（35°或55°）、小刀尖半徑刀片可以減小切削壓力。在增加切削速度的同時減小切深和進刀速度，也是減小切削壓力的辦法。
鏜孔時，刀具必須與零件同心或略高於零件中心，因為切削引起的撓曲變形使實際中心線的位置降低了。最好的夾緊形式是全長度對開套筒，在鏜削淬硬材料時，全長度對開套筒夾頭可提供最高的刀夾剛度。其次是彈簧夾頭和單點螺絲夾頭。
7．工藝
因為硬車削產生的熱量大部分由切屑帶走，加工前後對切屑進行檢查可以發現整個過程是否協調。連續切削時，切屑應該呈熾燃的橙黃色，並象一根緞帶似地飄逸而出。如果切屑冷卻後用手一壓基本斷裂，表明切屑帶走的熱量是正常的。
8．刀片
儘管立方氮化硼（CBN）刀片的價格昂貴，但CBN刀片最適合於硬車削。CBN刀片能夠在斷續切削過程中保持定位不變，在連續切削過程中提供安全的刀具磨損率。當採用合理的硬車削工藝時，CBN刀片除了在控制直徑公差方面比不上磨削以外，其它性能都是首屈一指的。
陶瓷不如CBN耐磨，因此一般不用於公差小於±0.025mm的加工。陶瓷不適合於斷續切削，而且不能加冷卻液，因為熱衝擊可能造成刀片破裂。刀片的鈍緣幾何形狀是陶瓷材料的固有特點，這一特點使切削力增大而工件表面光潔度下降。另外，陶瓷刀片刃口斷裂可能是災難性的，它可能導致所有切削刃均不能使用。金屬陶瓷（立方碳化鈦）對連續切削滲碳硬化材料很有效，儘管它不具備CBN那樣的耐磨性，但刀片在大多數情況下會成比例地磨損而不斷裂。正前角刀片由於其切削力較小，通常用在剛性不高的工具機上進行硬車削。關於刀片的最合理套用，建議與刀具供應商密切合作，特別是在最初階段，以迅速達到最佳切削速度。
車削設備
一般有車床即普車，自動車床，數控車床等
車削件加工步驟
操作前
1 工作前按規定嚴格使用防護用品，紮好袖口，不準圍圍巾、戴手套，女工發辯應挽在帽子內。操作人員必須站在腳踏板上。
2 應對各部位螺栓、行程限位，信號，安全防護（保險）裝置及機械傳動部分、電器部分，各潤滑點進行嚴格檢查，確定可靠後，方可啟動。
3 各類工具機照明套用安全電壓、電壓不得大於36伏。
操作中
1 工、夾、刀具及工件必須裝夾牢固。各類工具機，開車後應先進行低速空轉，一切正常後，方可正式作業。
2 工具機道軌面上、工作檯上禁止放工具和其他東西。不準用手清除鐵屑，應使用專門工具清掃。
3 工具機開動前要觀察周圍動態，工具機開動後，要站在安全位置上，以避開工具機運動部位和鐵屑飛濺。
4 各類工具機運轉中，不準調節變速機構或行程，不得用手觸摸傳動部分、運動中的工件、刀具等在加工中的工作表面，不準在運轉中測量任何尺寸，禁止隔著工具機傳動部分傳遞或拿取工具等物品。
5 發現有異常響動時，應立即停車檢修，不得強行或帶病運轉，工具機不準超負荷使用。
6 各機件在加工過程中，嚴格執行工藝紀律，看清圖紙，看清各部分控制點、粗糙度和有關部位的技術要求，並確定好製作件加工工序。
7 調整工具機速度、行程、裝夾工件和刀具，以及擦拭工具機時都要停車進行。不準在工具機運轉時離開工作崗位，因故要離開時必須停車，並切斷電源。
操作後
1 將待加工的原料及加工完的成品、半成品及廢料，必須堆放在指定地點，各種工具及刀具必須保持完整、良好。
2 作業後，必須切斷電源，卸下刀具，將各部手柄放在空檔位置，鎖好電閘箱。
3 清掃設備衛生，打掃好鐵屑，導軌注好潤滑油，以防鏽蝕。
車削件加工規程是規定零件機加工工藝過程和操作方法等的工藝檔案之一，它是在具體的生產條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規定的形式書寫成工藝檔案，經審批後用來指導生產。車削件加工工藝規程一般包括以下內容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內容及所用的設備和工藝裝備、工件的檢驗項目及檢驗方法、切削用量、時間定額等。
故障及解決方法
車削螺紋時常見故障及解決方法 螺紋是在圓柱工件表面上，沿著螺旋線所形成的，具有相同剖面的連續凸起和溝槽。在機械製造業中，帶螺紋的零件套用得十分廣泛。用車削的方法加工螺紋，是常用的加工方法。在臥式車床(如CA6140)上能車削米制、英寸制、模數和徑節制四種標準螺紋，無論車削哪一種螺紋，車床主軸與刀具之間必須保持嚴格的運動關係：即主軸每轉一轉(即工件轉一轉)，車削件刀具應均勻地移動一個(工件的)導程的距離。它們的運動關係是這樣保證的：主軸帶著工件一起轉動，主軸的運動經掛輪傳到進給箱；由進給箱經變速後(主要是為了獲得各種螺距)再傳給絲槓；由絲槓和溜板箱上的開合螺母配合帶動刀架作直線移動，這樣工件的轉動和刀具的移動都是通過主軸的帶動來實現的，從而保證了工件和刀具之間嚴格的運動關係。在實際車削螺紋時，由於各種原因，造成由主軸到刀具之間的運動，在某一環節出現問題，引起車削螺紋時產生故障，影響正常生產，這時應及時加以解決。
啃刀
故障分析及解決方法：原因是車刀安裝得過高或過低，工件裝夾不牢或車刀磨損過大。
1. 車刀安裝得過高或過低 過高，則吃刀到一定深度時，車刀的後刀面頂住工件，增大摩擦力，甚至把工件頂彎，造成啃刀現象；過低，則切屑不易排出，車刀徑向力的方向是工件中心，加上橫進絲槓與螺母間隙過大，致使吃刀深度不斷自動趨向加深，從而把工件抬起，出現啃刀。此時，應及時調整車刀高度，使其刀尖與工件的軸線等高(可利用尾座頂尖對刀)。車削件在粗車和半精車時，刀尖位置比工件的中心高出1%D左右(D表示被加工工件直徑)。
2. 工件裝夾不牢 工件本身的剛性不能承受車削時的切削力，因而產生過大的撓度，改變了車刀與工件的中心高度(工件被抬高了)，形成切削深度突增，出現啃刀，此時應把工件裝夾牢固，可使用尾座頂尖等，以增加工件剛性。
3.車刀磨損過大 引起切削力增大，頂彎工件，出現啃刀。此時應對車刀加以修磨。
亂扣
故障分析及解決方法：原因是當絲槓轉一轉時，工件未轉過整數轉而造成的。
1. 當車床絲槓螺距與工件螺距比值不成整倍數時 如果在退刀時，採用打開開合螺母，將床鞍搖至起始位置，那么，再次閉合開合螺母時，就會發生車刀刀尖不在前一刀所車出的螺旋槽內，以致出現亂扣。 解決方法是採用正反車法來退刀，即在第一次行程結束時，不提起開合螺母，把刀沿徑向退出後，將主軸反轉，使車刀沿縱向退回，再進行第二次行程，這樣往復過程中，因主軸、絲槓和刀架之間的傳動沒有分離過，車刀始終在原來的螺旋槽中，就不會出現亂扣。
2. 對於車削件車床絲槓螺距與工件婦距比值成整倍數的螺紋 工件和絲槓都在旋轉，提起開合螺母后，至少要等絲槓轉過一轉，才能重新合上開合螺母，這樣當絲槓轉過一轉時，工件轉了整數倍，車刀就能進入前一刀車出的螺旋槽內，就不會出現亂扣，這樣就可以採用打開開合螺母，手動退刀。這樣退刀快，有利於提高生產率和保持絲槓精度，同時絲槓也較安全。
螺距不正確
故障分析及解決方法： 1. 螺紋全長上不正確 原因是掛輪搭配不當或進給箱手柄位置不對，可重新檢查進給箱手柄位置或驗算掛輪。
2. 局部不正確 原因是由於車床絲槓本身的螺距局部誤差(一般由磨損引起)，可更換絲槓或局部修復。
3. 螺紋全長上螺距不均勻 原因是： o 絲槓的軸向竄動。 o 主軸的軸向竄動。 o 溜板箱的開合螺母與絲槓不同軸而造成嚙合不良。 o 溜板箱燕尾導軌磨損而造成開合螺母閉合時不穩定。 o 掛輪間隙過大等。 通過檢測： o 如果是絲槓軸向竄動造成的，可對車床絲槓與進給箱連線處的調整圓螺母進行調整，以消除 連線處推力球軸承軸向間隙。 o 如果是主軸軸向竄動引起的，可調整主軸後調整螺母，以消除後推力球軸承的軸向間隙。 o 如果是溜板箱的開合螺母與絲槓不同軸而造成嚙合不良引起的，可修整開合螺母並調整開合螺母間隙。 o 如果是燕尾導軌磨損，可配製燕尾導軌及鑲條，以達到正確的配合要求。 o 如果是掛輪間隙過大，可採用重新調整掛輪間隙。
4. 車削件出現竹節紋 原因是從主軸到絲槓之間的齒輪傳動有周期性誤差引起的，如掛輪箱內的齒輪，進給箱內齒輪由於本身，製造誤差、或局部磨損、或齒輪在軸上安裝偏心等造成旋轉中心低，從而引起絲槓旋轉周期性不均勻，帶動刀具移動的周期性不均勻，導致竹節紋的出現，可以修換有誤差或磨損的齒輪。
中徑不正確
故障分析及解決方法：原因是吃刀太大，刻度盤不準，而又未及時測量所造成。解決方法是精車時要詳細檢查刻度盤是否鬆動，精車餘量要適當，車刀刃口要鋒利，要及時測量。
螺紋表面粗糙
故障分析及解決方法：原因是車刀刃口磨得不光潔，切削液不適當，切削速度和工件材料不適合以及切削過程產生振動等造成功。 解決方法是：正確修整砂輪或用油石精研刀具；選擇適當切削速度和切削液；調整車床床鞍壓板及中、小滑板燕尾導軌的鑲條等，保證各導軌間隙的準確性，防止切削時產生振動。
總之，車削螺紋時產生的故障形式多種多樣，既有設備的原因，也有刀具、操作者等的原因，在排除故障時要具體情況具體分析，通過各種檢測和診斷手段，找出具體的影響因素，採取有效的解決方法。
