什么是车削？- 定义和操作类型

什么是转弯？

车削是一种加工过程，其中刀具（通常是非旋转刀头）通过在工件旋转时或多或少地线性移动来描述螺旋刀具路径。

通常，术语“车削”是为通过这种切削作用生成外表面而保留的，而当应用于内表面时，这种相同的基本切削作用被称为“镗削”。

因此，“车削和镗削”这一短语将更大的一系列工艺分类为车床加工。无论是用车刀还是镗刀在工件上切削面，都称为“端面”，可以归为任一类别的子集。

车削可以手动完成，使用通常需要连续操作员监督的传统车床，或者使用不需要的自动车床。如今，这种自动化最常见的类型是计算机数控，也就是众所周知的 CNC。

车削时，工件（例如，木材、金属、塑料或石头）旋转，切削工具在 1、2 或 3 个运动轴上移动，以产生精确的直径和深度。可以在圆柱体外侧或内侧进行车削（也称为钻孔），以生产具有各种几何形状的管状部件。

虽然今天相当罕见，但早期的车床甚至可以用来制作复杂的几何图形，甚至是柏拉图立体；尽管自 CNC 出现以来，为此目的使用非计算机化刀具路径控制已变得不常见。

车削过程通常在车床上进行，车床被认为是最古老的机床，可以有多种类型，例如直线车削、锥度车削、仿形车削或外部切槽。

通过这种车削工艺，可以生产不同的材料形状，例如直线、圆锥、弯曲或带槽的工件。车削时，一般采用简单的单点切削。每组工件材料都有一套经过多年开发的最佳刀具角度。

来自车削操作的废金属位被称为切屑（北美）或切屑（英国）。在某些地区，它们可能被称为车削。

车削工艺

车削是一种加工形式，一种材料去除过程，用于通过切除不需要的材料来制造旋转零件。车削加工需要车床或车床、工件、夹具和刀具。

工件是固定在夹具上的一块预成型材料，夹具本身连接到车床，并允许高速旋转。刀具通常是单点切割工具，也固定在机器中，但有些操作会使用多点工具。

刀具进给旋转的工件，以小切屑的形式切掉材料，形成所需的形状。

车削用于生产具有许多特征的旋转（通常是轴对称）零件，例如孔、槽、螺纹、锥度、各种直径的台阶，甚至是轮廓表面。完全通过车削制造的零件通常包括数量有限的部件，可能用于原型，例如定制设计的轴和紧固件。

车削也通常用作辅助工艺，以在使用不同工艺制造的零件上添加或改进特征。由于车削可以提供高公差和表面光洁度，因此非常适合为已经形成基本形状的零件添加精密旋转特征。

车削操作

车削是最常见的车床加工操作。在车削过程中，切削工具从旋转工件的外径去除材料。车削的主要目的是将工件直径减小到所需的尺寸。有两种类型的车削操作，粗加工和精加工。

在加工循环期间，可以对工件进行各种操作，以获得所需的零件形状。这些操作可以分为外部或内部。

外部操作改变零件的外径，而内部操作改变内径。以下操作分别由使用的刀具类型和刀具从工件上去除材料所采用的路径定义。

车削特定操作（外部）

• 转弯。 单点车刀沿工件侧面轴向移动，去除材料以形成不同的特征，包括台阶、锥度、倒角和轮廓。这些特征通常以较小的径向切深进行加工，并进行多次走刀，直到达到端部直径。
• 锥形车削。 锥形车削产生圆柱形，直径从一端到另一端逐渐减小。
• 急转弯。 硬车削是对洛氏 C 硬度大于 45 的材料进行的一种车削。通常在工件经过热处理后进行。该工艺旨在取代或限制传统的磨削操作。硬车削，当用于纯粹的切削目的时，可以与粗磨相竞争。然而，当它应用于形状和尺寸至关重要的精加工时，磨削效果更佳。
• 面对。 单点车刀沿工件末端径向移动，去除薄层材料以提供光滑的平面。端面深度通常非常小，可以一次加工，也可以通过以较小的轴向切削深度加工并进行多次加工来达到。
• 离别。 与切槽类似，单点切断刀具沿径向移动，进入工件侧面，一直持续到到达工件的中心或内径，从而切断或切断工件的一部分。
• 开槽。 单点车削刀具径向移动到工件的侧面，切削出与切削刀具宽度相等的凹槽。可以进行多次切割以形成大于工具宽度的凹槽，并且可以使用特殊形状工具来创建不同几何形状的凹槽。

非特定操作（内部）

• 无聊。 镗刀轴向进入工件并沿内表面切削以形成不同的特征，例如台阶、锥度、倒角和轮廓。镗刀为单点切削刀具，可通过可调镗头设置切削所需直径。钻孔通常在钻孔后进行，以扩大直径或获得更精确的尺寸。
• 钻孔。 它用于从工件内部去除材料。该工艺使用标准钻头固定在车床的尾座或刀塔中。该过程可以通过单独提供的钻孔机完成。
• 滚花。 在零件表面切割锯齿状图案以用作手柄或使用专用滚花工具增强视觉效果。
• 扩孔。 从已钻孔的孔中去除少量金属的定径操作。它用于制作非常精确直径的内孔。例如，用 5.98 毫米的钻头钻出一个 6 毫米的孔，然后铰孔到准确的尺寸。
• 线程。 单点螺纹工具，通常具有 60 度的尖头，沿工件侧面轴向移动，将螺纹切削到外表面。可以将螺纹切割成指定的长度和螺距，并且可能需要多次走刀才能成型。
• 多边形车削。 在不中断原材料旋转的情况下加工非圆形形状。

切割参数

车削时，刀具的速度和运动由几个参数指定。这些参数是根据工件材料、刀具材料、刀具尺寸等为每个操作选择的。

• 切削进给—— 在主轴旋转一圈期间切削刀具或工件前进的距离，以英寸每转 (IPR) 为单位。在某些操作中，工具进给到工件中，而在其他操作中，工件进给到工具中。对于多点刀具，切削进给量也等于每齿进给量（以英寸/齿 (IPT) 为单位）乘以切削刀具上的齿数。
• 切割速度—— 切削过程中工件表面相对于切削刀具边缘的速度，以每分钟表面英尺数 (SFM) 为单位。
• 主轴转速—— 主轴和工件的转速，以每分钟转数 (RPM) 为单位。主轴速度等于切削速度除以进行切削的工件周长。为了保持恒定的切削速度，主轴速度必须根据切削直径而变化。如果主轴转速保持恒定，则切削速度会发生变化。
• 进给率 – 刀具切削时刀具相对于工件的运动速度。进给速率以英寸/分钟 (IPM) 为单位，是切削进给 (IPR) 和主轴转速 (RPM) 的乘积。
• 轴向切深 - 切削时刀具沿工件轴线的深度，如在端面加工中。较大的轴向切深将需要较低的进给率，否则会导致刀具承受高负荷并缩短刀具寿命。因此，当刀具移动到每次走刀的指定轴向切削深度时，通常会在多个走刀中加工一个特征。
• 径向切深 - 切削时沿工件半径的刀具深度，如在车削或镗削操作中。较大的径向切深将需要较低的进给率，否则会导致刀具承受高负荷并缩短刀具寿命。因此，当刀具在径向切深处移动时，通常分几个步骤加工一个特征。

工具

单点切削刀具的各种角度、形状和尺寸与加工操作过程中工件的最终表面直接相关。存在不同类型的角度，例如前角、侧前角、切削刃角、后角、刀尖半径，并且相对于工件可能不同。

单点刀具的形状也有很多，如V形、方形等。在操作过程中，通常使用专用刀架将刀具固定到位。

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