2024年1月12日发(作者：)

附录翻译部分LatheandTurningTheLatheandItsConstructionAlatheisamantheirpurpose,construction,numberoftoolsthatcansimultaneouslybemounted,anddegreeofautomation,lathesor,moreaccurately,lathe-typemachinetoolscanbeclassifiedasfollows:(1)Enginelathes(2)Toolroomlathes(3)Turretlathes(4)Verticalturningandboringmills(5)Automaticlathes(6)Special-purposelathesInspiteofthatdiversityoflathe-typemachinetools,theyallhaveallhaveaturescanbestbeillustratedbyconsideringthecommonlyusedrepresentativetype,ingisadescriptionofeachofthemainelementsofanenginelathe,hebedisthemainframe,ualghtofthelathebedshouldbeapprdstockisfixedatthelefthandsideofthelathebedandincludesthespindlewhoseaxisisparalleltotheguideways(thesildesurfaceofthebed).Thespindleisdriventhroughthegearbox,ctionofthegearboxistoprovideanumberofdifferentspindlespeeds(usually6upto18speeds).Somemodernlatheshaveheadstockswithinfinitelyvariablespindlespeeds,whichemployfrictional,electrical,ndleisalwayshollow,I.e,,thatholehasatapered1

ersurfaceofthespindleisthreadedtoallowmountingofachuck,afaceplate,lstockassemblyconsistsbasicallyofthreeparts,itslowerbase,anintermediatepart,erbaseisacastingthatcanslideonthelathebedalongtheguidewayes,andithasaclampingdevicetoenablelockingtheentiretailstockatanydesiredlocation,ermediateparteisacastingthatcanbemovedtransverselytordpart,thequill,isahardenedsteeltube,whichachievedthroughtheuseofahandwheelandascrew,aroundwhichanutfixedtothequillisnfunctionofthecarriageismountingofthecuttingtoolsandgeneratinglongitudinaland/tuallyanH-shapedblockthatslidesonthelathebedbetweentheheadriagecanbemovedeithermanuallyottingscrewthreads,therturningoperations,dscrewgoesthroughapairohalfnuts,tuatingacertainlever,thehalfnutsareclampedtogetherandengagewiththerotatingleadscrewasasinglenut,whichisfed,togetherwithcarriage,eleverisdisengaged,therhand,whenthefeedrodisused,teriskeyedtofeedrodandtravelswiththeapronalongthefeedrod,nlatheusuallyhasaquick-changegearboxlocannectedtoboththefeedrodandtheleadscrewandenablesselectingavarietyoffeedseasilyandrapidlybysimplyshiftingtheappropriatelevers,thequick-changegearboxisemployedinplainturning,hatgearboxislinkedtospindle,thedistancethattheapron(andthecuttingtool)travelsforeauttingToolsTheshapeandgeogtoolscanbeclassifiedintotowmaingroups,namely,externalcuttingtoolsand2

internalcuttingtools,Eachofthesegroupsincludethefollowingtypesoftools:urningtoolshavesmallnoseradiiandareusedforobtainingthefinalrurningtoolscanberight–handorleft-handtypes,nhavestraight,bent,toolsretoolsformaidesurfacesaregeneratedthroughtheuseofthecrossfeed,contrarytoturningoperations,tools,whicharesometimescalledpartingtools,servetoseparatetheworkpieceintopartsand/-cuttingtoolshaveeithertriangular,square,ortranpezoidalcuttingedges,,theplan-cuttingtoolshavestraightshanksforexternaltolshaveedgesespeciallymanufacturedtotakeacertainform,oolsisusuallymadeintheformofasinglepiece,contrarytocementedcarbidesorceramic,.1indicatesanarrangementofthislattertype,whichincludesthecarbidetip,thechipbreaker,thepad,theclampingscrew(withawasherandanut),andtheshank..Asthenamesuggests,thefunctionofthechipbreakeristobreaklongchipseverynowandthen,thuspreventingtheformationofverylonbidetips(orceramictips)canhavedifferentshapes,scaneitherbesolidorwithacentralthroughhole,dependingonwhetherbrazingormechanicalclampingisemployedformountingthetipontheshank.3

Fig.1LatheOperationsInthefollowingsection,wediscussthevariousbeborneinmind,however,thatmoderncomputerizednumericallycontrolledlatheshavemorecapabiblitiesanddootheroperations,suchascontouring,refullturnoftheworkpiecegenerateacirclewhosecenterfallsonthelatheaxis;thismotionisthultingmachiningmarksare,therefore,ahelixhavingaverysmallpitch,uently,alfeedisprovidedbythecarriageorthecompoundrest,eithermanuallyorautomatically,hingcuts,itisrecommendedthatlargedepthsofcuts(6mm,dependingupontheworkpiecematerial)therhand,veryfinefeeds,smallerdepthofcut(lessthan0.05in.,or0.4mm),ultofafacingoperationisaflatsurfacethatiseitherthewholeendsafacingoperation,feedisprovidedbythecrossslide,canbecarriedoutey,itispreferredtoclampthecarriageduringafacingoperation,sincethecuttingforcetendstopushthetool(and,ofcourse,thewholecarriage)facingoperations,-offandgroove-cuttingoperations,onlycrossfeedofthetoolis4

-offandgroovingtools,whichwerepreviouslydiscussed,andinternalareperformedontheinternalsurfacesbyaboringbarorsuitableinternalworkpieceissolid,llingtoolisheldinthetailstock,urningisachievedbydrivingthetoolinadirectionthatisnotparalledtothelatheaxisbingarethedifferentmethodsusedintaper-turningpractice:（1）Rotatinthodisrecommendedfortaperturningofexternalandinternalsurfaceswhenthetaperangleisrelativelylarge.（2）Employingspecialformtoolsforexternal,veryshort,thoftheworkpiecemustbeslightlysmallerthanthatofthetool,case,onlythecrossfeedisusedduringthemachiningprocessandthecarriageisclampedtothemachinebed.（3）thodisemployedforesternaltamperturningoflongworkpiecethatarerequiredtohavesmalltamperangles(lessthan8).Theworkpieceismountedbetweenthetwocenters;thenthetailstockcenterisshiftedadistanceSinthedirectionnormaltothelatheaxis.（4）thodisusedforturningverylongworkpoece,cedurefollowedinsuchcasesinvolvescompletedisengagementofthecrossslidefromthecarriage,thisprocess,,rformingthreadcutting,theaxialfeedmustbekeptataconstantrate,whichisdependentupontherotationalspeed(rpm)ationshipbetwiouslymentioned,theaxialfeedisautomaticallygeneratedwhencuttingathreadbymeansoftheleadscrew,eleadscrewrotatesasinglerevolution,thecarriagetravelsadistanceequaltothepitchoftheleadscrewrotates,thatoftheworkpiece),5

choftheresultingthreadbeingcutthereforealwaysdependsupontheratiooftherotationalspeedsoftheleadscewandthespindle:Pitch of the lead screwDesired pitch of workpiece=rpm of the workpiece=rpm of lead screwspindle-to-carriagegearingratioThisequationisusefullyindeterminingthekinematiclinkagebetweenthelathespindleanadcuttingoperations,theworkpiececaneitherbeheldinthech,triangulartoolsmustbeusedfortriangularthreads,lvespressingtwohardenedrollswithroughfilelikesurfacesagainsttngiscarriedouttoproducerough,cylindrical(orconcile)surfaces,mes,surfacesareknurledjustforthesakeofdecoration;gSpeedsandFeedsThecuttingspeed,whichisusuallygiveninsurfacefeetperminute(SFM),isthenumberoffeettraveledincircumferentialdirectionbyagivenpointonthesurface(beingcut)ationshipbetweenthesurfacespeedandrpmcanbegivenbythefollowingequation:SMF=πDNWhereD=thediameteroftheworkpieceinfeetN=therpmThesurfacecuttingspeedisdependentprimarilyuponthemachinedaswellasthematerialofthecuttingandcanbeobtainedfromhandbooks,informationprovidedbycuttingtoolmanufacturera,lly,theSFMistakenas100whenmachiningcold-rolledormildsteel,as50whenmachiningtoughermetals,minum,realsoncludethetoolgeometry,thetype6

oflubricantorcoolant,thefeed,asthecuttingspedisdecidedupon,therotationalspeed(rpm)ofthespindlecanbeobtainedasfollows:N=SFWπDTheselectionofasuitablefeeddependsuponmanyfactors,suchastherequiredsurfacefinish,thedepthofcut,eedsproducebettersurfacefinish,whereashigherfeedsreducethemore,itisgenerallyrecommendedtousehi,recommendvaluesforfeeds,whichcanbetakenasguidelines,arefoundinhaanttointroducethedrilling:Drillinginvolvesproducingthroughorblindholesinaworkpiecebyforcingatool,whichrotatesarounditsaxis,uently,therangeofctice,ngopeheless,thetgToolforDrillingOperationsIndrillingoperations,acylindricalrotary-endcutting,calledadrill,llcanhaveeitheroneormorecuttingedgesandcorrespondingflutes,ctionoftheflutesistoprovideoutletpassagesforthechipsgeneratedduringthedrillingoperationandtoallowlubricwocuttingedgesandtwohelicalflutesthatcontinueoverthelengthofthedrillbody,Thedattercase,theshankisfittedbythewedgeactionintothetaperedsocketofthespindleandhasatang,whichgoesintoaslotinthespindlesocket,therhand,straight–shankdrillsareheldinadrillchuckthatis,inturn,fittedintothespindlesocketinthesamewayastaperedshankdrills.7

Thetwocuttingedgesarereferredtoasthelips,andareconnectedtogetherbyawedge,stdrillalsohastwomargins,whilpointangle(TPA)isforalTAPforcommercialdrillsis118,derandtoughermetals,suchashardenedsteel,brasssandbronze,largerTPAs(130OR140)ixaillingcopperorsoftplastics,highervaluesforthehelixanglearerecommended(between35and45).Twistdrillsareusuallymadeofhighspeedsteel,eoftwistdrillsusedinindustrialrangefrom0.01upto3.25in.(i.e.0.25upto80mm).rillconsistsofthechamfer,body,neck,peofdrillmaybehaveeitherthreeorfourflutesandanequalnumberofmargins,whichensuresuperiorguidance,mfercanhavethreeorfourcuttingedgesorlips,illsareepeofdrillischaracterizedbygreaterproductivity,highmachiningaccuracy,drillsarestraightfluted,nthebodyactsasacondretwokindsofgundrills,namely,theterhasacylindricalgrooveatitscenter,thusgeneratingasolidcore,rillsareusedfordrillinglargeholesof3.5in.(90mm)esignresultsinamarkedsavingincostofthetoolaswellasatangiblereductioninitsweight,er,thistypeofdrilliseasytobeground.[13]8

车床和车削车床及它的结构车床是一个主要用来生产旋转表面和端面的机床。基于他们的目的，结构，能同时装夹刀具的数量，自动化的程度，车床，或更正确的说，车床类型的机床依下列各项被分类为:(1)普通车床(2)刀剖车床(3)六角转塔车床(4)立式的车削和镗铣机床(5)自动化车床(6)专用车床尽管车床类型机床的多种多样，他们结构和工作的原则都有很大程度上的相似性。通过具有代表性的普通车床这些特征能最好地被说明。床身车床的床身是主要的框架，包括在二个垂直支撑架上的水平横梁。它通常由铸铁或者球墨铸铁通过铸造加工而成的用于减少振动。车床上的导轨让床鞍容易地沿纵长滑动。车床床身的高度应该适中，这样使操作人员能够容易地而且舒适地做他或她的工作。主轴箱主轴箱安装在车床床身的左手边位置而且主轴与导轨(床的滑动表面)平行。主轴由齿轮箱驱动，齿轮箱安装在主轴箱中。齿轮箱的功能将提供一些不同的主轴转速(通常由6到18速度)。一些现代的车床具有无级调速的功能，由摩擦力、电或液压来驱动。主轴箱通常为中空的，举个例子而言，它在整个长度方向上是空的。如果采取连续生产杆状坯料可以通过这个洞进给。当然，这个洞有一个锥形表面用于安装车床顶尖。这个外部表面由螺纹连接吸盘，尖盘以及类似的东西。尾座尾座基本上三个部份组成，下部分的基础，一个中间的部份和套筒。下部份的基础是沿着机床床身导轨上滑动的铸件，而且它有一个夹紧装置使其锁定在整个尾座的任何需要的位置，根据工件的长度。中间部分是一个能沿着横向移动用的铸件。第三个部份套筒，是一个淬火处理的钢管，它可以根据需要滑进滑出中间部分。它可以通过手轮实现，在它的周围螺母固定在套筒上，在套筒开放一端的洞中能够固定车床中心线或者其他的像麻花钻镗杆一类的东西，通过夹紧装置套筒能够加紧在任何位置。刀架刀架的主要功能是用在刀具的安装和纵向和横向的进给。当被机床V形导轨引导的时候，它实际上是在主轴箱和尾座之间滑动的一个H形块。刀架可以用手动或机械方式通过托板箱和丝杠或光杠移动。9

当用于加工螺纹的时候，动力是由托板箱的齿轮箱提供的。在所有的其他车削操作方面，它是由光杠提供动力驱动刀架的。丝杠通过一对半合螺母固定。这个螺母安装在托板箱的后面，当操作特定的杠杆时两个半螺钉一起被夹紧而且与旋转的丝杠构成一个完整的螺钉，当进给时沿床身和刀架一起。当杠杆脱离的时候，这两个半螺钉离开并且刀架停止运动。另一方面，当使用光杠的时候，它经过蜗轮提供力量给托板箱。后者对于光杠和沿着光杠移动的丝杠是关键的，它在整个长度是关键的一部分。一个现代的车床通常在主轴箱之下位于一个快速变速的齿轮箱和经过一列齿轮传动的主轴。刀架被连接到丝杠和光杠而且能够通过操作杠杆迅速简单地选择一系列的进给，变速齿轮箱应用于普通的车削、平面和螺纹的切削操作。因为那齿轮箱被连接到主轴上的，对于托板箱移动的距离可以被控制。。车刀车刀的形状和几何尺寸根据车床应用的目的而决定。车削刀具可以分为两种主要的类型即外部的切削刀具和内部的切削刀具，每一个这些小组包括刀具的有下列类型:车刀车刀能用于精加工或者粗加工的工具。粗加工的车刀具有小的刀尖圆弧半径用于大的切削用量。另一方面精加工的车刀具有大的刀尖圆弧半径用于获得最终需要的尺寸这个尺寸通过小的切削深度获得高的表面质量。粗车刀具有用右手或左手的两种类型，根据进给的方向而定。它们能有直的，弯的，或偏置的刀柄。端面刀端面车刀用于待加工的表面或者端面的平面加工。这些刀具有用左手边操作加工表面的和用右手边操作加工表面的。这些表面通过刀具的横向进给实现，和车削刀具相反的是，纵向进给通常被应用。切断刀螺纹车刀切断刀具，有时叫做分离刀具，可用于切断工件以及/或以机器制造外的凹槽。螺纹车具有三角形的，正方形，或梯形的刃口，取决于需要的螺纹的横截面的样式。同时，这些刀具的面角度总是和那些螺纹现状相同的。螺纹切削刀具的直刀柄用于外部的螺纹切削而偏置刀具用于外部螺纹的切削。成形车刀成形车刀是特别用于加工特殊形式截面的加工刀具，与被加工的工件的形状相反。高速钢刀具通常是做成单独的一块整体，和硬质合金刀具或陶瓷刀具相反的是，它们是做成刀尖的形式。后者是由焊接的或者机械方式夹紧与刀柄构成一个整体。图一指出了一系列后者的类型，这些包括碳化物顶尖、断屑器、刀片，紧固螺丝钉(一个垫圈和一个螺钉)和刀柄。当做名字所说的那样，断屑器的功能是时不时的切断切屑，如此避免长的带状切屑形成这些带状切屑在操作时可能会带来问题。碳化物顶尖(或陶瓷的顶尖)可以有不同的形状，根据他们应用的机床操作。顶尖可以是一个整体或者是中央有一个洞，根据这个顶尖是焊接还是用机械夹紧方式使其安装在刀柄上。10

车床操作在下列的部分中，我们将讨论能在传统的车床上被运行的各种不同的机床操作。这个必须铭记于心，然而，现代的数控车床具有更多的功能并且能做其他的操作，举例来说，比如曲面仿型。下列各项是普通的车床操作。外圆车削外圆车削是最简单的和最通常的车床操作。工件每旋转一周就在工件上产生一个圆心在车身轴线上的轨道;这个动作的多次产生才能实现切削加工。加工的结果是一个具有很小螺距的螺旋线。结果，已加工表面是圆形的。轴向进给是由刀架或者是小刀架提供，可用手动或自动化方式实现，然而削减的深度由横向进给实现。在粗车加工时，一般推荐大的切削深度(从0.25到6毫米左右，取决于工件的材料)并且会采取较小的进给量。另一方面，非常小的进给量，非常小切削深度(小于0.05或0.4毫米)，和高的切削速度应用于精加工。平面车削平面加工的结果是一平表面这个表面既可以是整个端面或或者是轴间处的一个环形表面。在平面车削过程中，进给量是由横向进给提供的，然而削减的深度是有刀架或者小刀架提供的。平面车削可以从工件的外圆向中心也可以从工件的中心向外圆。很明显这两种加工都产生螺旋形的加工轨迹。通常，在平面加工过程中最好要夹紧刀架，因为切削力容易推动刀具(当然，整个的刀架)远离工件。在大多数平面加工过程中，工件被夹紧在吸盘上或者工作台上。凹槽切削在切断和切槽的加工中，只应用刀具的横向进给。那切断和切槽工具，在先前已经讨论过了，用过了。钻孔和内表面车削钻孔和内表面车削是在工件内表面上有钻杆或者是适当的内表面切削刀具，如果最初的工件是实心的，必须先进行钻孔加工。钻孔刀具安装在刀架上，而后刀架相对于工件进行进给。圆锥面车削圆锥面车削是通过驱动刀具沿着与车床轴线方向不平行而是与轴线倾斜方向即想得到的圆锥角。下列各项是用圆锥面车削的不同的方法:（1）旋转小刀架上的刀盘使其达到半顶角的度数。进给是通过手动方式旋转小刀架上的手柄方式完成的。这一个方法大多数应用于较大的内圆锥角和角大的外圆锥角切削。（2）采用专用成形刀具对非常短的锥形表面加工。工件的宽度一定要比刀具的稍微小一点，而且工件通常被安装在吸盘上或者在工作台上。在这种情形下，只有横向进给应用于这种加工过程中而且刀架被夹紧到机器床身上。（3）偏置尾座中心这一个方法应用于较长的和锥角较小（小于8度）的外圆锥面车削。工件被装在两个顶尖之间;然后尾座在垂直于车床主轴线移动距离S。11

（4）采用锥面切削装置还要大时这一个方法应用于车削较长的工件。当长度比小刀架长度在如此的情况横向进给机构和刀架完全脱离，然后横向进给由附加装置提供。在这一个过程中，自动的轴向进给能像往常一样使用。这一个方法是为非常长的工件以及比较小的圆锥体角度，比如8度到10度。车削螺纹当进行螺纹切削的时候，轴向进给必须保持恒定的速度，速度大小取决于工件工件转速(转/每分)。两者之間的关系主要有切削螺纹的螺距决定。正如先前提到的那样，通过丝杠切削螺纹自动产生的，轴向进给驱动刀架。当丝杠旋转一周时刀架运动距离等于丝杠的螺距，因此，如果丝杠旋转速度等于主轴旋转速度（工件主轴）切削结果工件螺距等于丝杠螺距丝杠螺距工件螺距=工件转速丝杠转速=主轴和刀架的传动比这个等式对于车床主轴和丝杠的传动链的决定很有用具体的说也就是对传动链中齿轮的选择很有帮助。在螺纹切削加工过程中形螺纹，以此类推。滚花加工滚花加工主要是一种成形加工方式，这种加工没有切屑的产生。这种加工相对较长的工件安装在吸盘上或者在车床两顶尖之间。使用的刀具的形状必须与要切削螺纹轮廓非常精确，比如三角形的车刀必须用于切削三角方法是用两个有粗銼式的表面的硬化滚轴压在滚动工件上在工件表面上产生塑性变形。滚花加工应用于比较粗糙的外圆柱面(或者圆锥面)，通常用来做手柄。有时候，表面仅仅用来做装饰用;而且有不同式样滚花可供选择。切削速度和进给量切削速度通常由每分钟表面的进给量(SFM)表示，是在一分钟内在工件的表面(正在削减)沿切削方向移动的数量。表面的切削速度和转/每分之间的关系根据下列等式有:SMF=πDN在这里：D=N=工件的直径转/每分表面的切削速度主要取决于加工工件的材料，刀具的材料，和通过手册获得的关于切削刀具的信息。通常，SFM指的是100当切削冷压钢或低碳钢时，当较强硬的金属时取50，当较软材料取200。对于铝而言，通常要达到400或更多。也有其他的变量影响表面切削速度的最佳值。这些包括刀具几何现状、润滑物的类型或制冷剂，进给量和削减深度。12

只要切削速度被选定，主轴的转速度(转/每分)能依下列等式获得:SFWπD适当进给量的选择取决于许多因素，像是最后加工的表面，削减深度和使用刀具的几N=何形式。小的进给量能产生好的加工表面质量，然而较高的进给量能减少切削加工时间。因此，它通常进给加工通常使用大的进给量精加工使用小的进给两。再进给的最佳值可以从手册和刀具生产商提供的信息中查取。在这里我介绍一下钻削加工:钻削是使用刀具生产通孔，或者盲孔，相对于工件刀具沿着主轴旋转。结果，沿着主轴切削的范围和需要的孔的半径相等。在实际加工过程中，两个对称的切削刃绕着同一个轴线切削。钻削可以通过手钻或者钻床来执行。钻床在尺寸和构造上和手钻不一样。然而，当工件被完全夹紧的时候，刀具总是在它的轴向旋转。这个与车床上是相反的。用于钻削加工的切削刀具在进行钻削加工时，一圆筒形的端面旋转切削刀具被应用，这个刀具叫做钻头。钻头有一个或者较多的刃口和对应的容屑槽，可以是直或螺旋状的。容屑槽的功能是在钻削过程中将提供出口通道给切屑而且让润滑剂和制冷剂到达切削刃口和被加工表面。下列各项是普通钻头的一个调查。麻花钻麻花钻是那最常用类型的钻头。它有二个切削刃口和二个沿着整个钻头长度的螺旋状的容屑槽，钻头由颈部和直线形或锥形的柄部组成。在后者情况而言，被作为鍥块安装在鍥形孔中和一个柄角，进入主轴的狭槽中，在传输旋转的时候作为一个完整的部件。另一方面，直柄被直接安装在钻床吸盘上，依次，作为锥柄钻以同样的方式安装在主轴的槽中。正如上面说的，这二个刃口被称为唇，而且一起被称为楔子，是像凿子一样的切削刃。麻花钻有二个刃带，在操作时能够真确的引导和定位钻头。刀具头角度(TPA)由两个唇形成而且选择要基于切割的材料。通常的顶角是118度，这种适合钻削的低碳钢和铸铁。对于硬的和更强硬的金属，像是热处理的钢，黄铜和青铜选取比较大的刀具头角度(130度或140度)提供较好的加工性能。普通的麻花钻的容屑槽螺旋角度在24度和30度之间。当钻削铜或软的塑料的时候，较高螺旋角度值被推荐(在35度和45和之间)。麻花钻通常是用高速钢做成的，虽然碳素钢钻头也经常被使用。被用于工业的范围的麻花钻的大小从0.01到3.25英寸。(也就是0.25到80毫米)。扩孔钻。扩孔钻由斜面、主体、颈部和柄组成。这类型的钻头有三个或者四个容屑槽13

和相等数量的刃带，确定好的指导，如此有高的准确性。那样扩孔钻有一个平的端面。这个斜面上有三或者四个刃口和唇，而且唇角度可能在90和120之间改变。扩孔钻应用于扩大先钻的洞而且不是开始钻孔。这类型的钻孔机有较大的生产力，高的加工准确性和高质量的加工表面等特点。枪钻枪钻用来钻削较深的孔。所有的枪钻都是直的容屑槽，而且每个都有一个刃口。在主体上的洞担任一个导管的作用在可以支持的压力下传递冷却液。这里有两种类型的枪钻，有时被称为中心切削枪钻用于钻削盲洞和套筒钻。套筒钻的中心有一个圆柱孔，钻孔时可在工件上形成一个芯子，当钻头连续进给进行钻孔时，芯子对钻头起导向作用。扁钻扁钻用来钻削大的孔如3.5英寸(90毫米)或更多。这种设计造成它的成本显著降低并且使其质量降低，有利于刀具的管理。而且，这种类型的钻头很容易刃磨。14