10 种车削操作类型：详细指南

数控车削 是制造圆柱形（轴对称）物体并在其表面打造不同特征的最佳加工工艺。不同的 CNC车削的类型 操作用于从旋转的工件上去除材料并实现设计的形状。 

直线车削、阶梯车削、端面车削、开槽、螺纹车削、滚花等操作均在 数控车床 取决于 3D 模型/设计的功能和特性。 

了解车削制造工艺和类型对于确定哪种工艺最适合您的项目至关重要。因此，让我们讨论一下不同的类型、刀具、应用以及应该选择哪种车床。

 

什么是车削以及它是如何工作的？

车削是制造轴对称件的基本加工工艺之一。车削是指使用与工件旋转轴平行或垂直移动的刀具从旋转的工件上去除材料。

可以使用传统车床或数控车床。传统车床需要手动送料，而数控车床则通过计算机程序控制送料，从而实现更严格的公差。 

车削可以产生具有精确度和光滑表面的内外表面、轮廓、孔和其他几何特征。 

CNC车削的工作原理 

数控车削加工 

• 设计与准备： 创建详细设计（2D 或 3D），然后将其导出到 CAM 软件。优化多种操作的刀具路径并验证 G 代码至关重要。
• 机器设置： 将工件装入机床卡盘，将刀具装入刀架。如果工作杆较长且需要支撑，可以调整尾座。然后，验证进给速度、转速、切削深度和其他参数。
• 切割/材料去除： 如果需要去除大块材料进行粗加工，请启动机床并进行重型数控车削。然后，持续监控整个加工过程。 
• 离别： 创建所需形状后，将成品部件分离、去毛刺并清洁。接下来，您可以使用卡尺、千分尺或坐标测量机 (CMM) 进行检查。 

如果您想了解更多信息，请阅读文章“数控车床与车削”，其中提供了一个比较概述。 

10 种车削加工类型 

车床配备合适的刀具和配置，可以进行多种类型的车削操作。每种操作都有其特定的用途，并能创造出独特的形状和特征。 

一些常见的加工类型包括直车、阶梯车、锥车、滚花、钻孔、端面车、开槽、镗孔和切断。下一节将对这些类型进行更详细的讨论。 

1. 直线车削

直线转弯 

刀具沿工件长度方向纵向移动。持续减小直径，形成具有所需直径的完美圆柱形工件。刀具与工件旋转轴相互平行。同时，为了获得准确的结果，应考虑进给速率、切削深度、主轴转速和其他参数。 

杆、轴、销和其他类似的机械零件。这是为后续车削操作进行表面处理的步骤。可对直车工件进行二次加工，以加工孔、螺纹、锥度等特征。

2. 步进转动 

阶梯式转弯

阶梯车削是指直径沿长度方向的明显变化。两个部分之间的直径过渡不是逐渐增加或减少，而是直角过渡。切削刀具根据所需的阶梯长度和直径逐步切削材料。此外，阶梯车削的轴包含多个直径不同的部分。 

阶梯式车削轴非常适合用于装配多个部件并防止轴向滑动，例如车辆中由齿轮马达驱动的轴。其他用途包括变速箱、轴承、传动组件、传送装置、机械臂等。 

然而， CNC 阶梯车削 是材料浪费。为了形成不同的直径，必须从轴上去除大量的材料。

3. 锥度车削

锥度车削

锥度车削 是通过沿长度方向逐渐减小直径来形成圆锥（或锥形）形状的工艺。同样，钻孔或孔也可以通过刀片装置进行锥形加工。直径的增量或减量用“单位长度锥度”或“锥角”表示。

单位长度锥度=（大端直径-小端直径）/长度

锥角(tan θ) = (D−d​)/2L

在复合车床上，复合刀架可以将切削刀具固定在所需的角度，这对于锥度车削至关重要。随着倾斜刀具进给材料，直径会以恒定的速率逐渐减小。因此，您可以使用成形刀具、尾座偏置、复合刀架和进给组合方法来对工件进行锥度车削。 

锥形特征对于间隙、配合、装配和定制功能至关重要。锥形车削工艺在汽车发动机、飞机起落架、机床主轴、齿轮等制造中至关重要。

4.无聊 

数控镗孔 

镗孔是在车床上进行的，目的是扩大轴上现有的孔，使其与配合部件完美配合。该工艺需要使用单点刀片旋转，通过少量材料去除来扩大孔径。这种车削方法非常适合精加工孔径并实现严格的精度。此外，还可以制备光滑的内表面，以便使用数控镗孔进行螺纹车削。 

镗孔的一些应用示例包括汽车发动机气缸、轴承箱、阀体、重型机械零件和液压系统。

5. 滚花

滚花工艺

滚花工艺是为了形成防滑表面，从而提高抓握力。滚花工艺会形成均匀的粗糙表面，形状可以是直线、对角线或菱形。为此，车床使用滚花舌片或滚花轮作为工具。它们安装在刀架上，压印在旋转的工件上，齿在工件表面滚动，形成图案。

除了增强抓握力之外，纹理图案还有利于美观、压合、防滑以及在数控车削零件上进行标记。您可以在工具手柄、汽车旋钮和一些美观物品上看到纹理图案的应用。 

6. 面对 

翻脸

端面加工可缩短圆柱形工件的长度，并使端面变得平坦。因此，端面加工可为后续加工（例如钻孔和开槽）做好准备。为此，切削刀具沿工件半径（垂直于旋转轴）移动。 

这种车削操作用于产生轴承、轴和其他需要精密组装的机械部件的光滑配合表面。

7. 切槽 

开槽工艺

指在圆柱形工件表面或内部进行窄切口。单点切削刀具去除材料并形成与刀具宽度相同的窄切口。 

凹槽兼具功能性和美观性。它们用于O形圈通道、环固定结构、卡扣配合、润滑通道以及应力分布。另一方面，凹槽可能会损害部件的机械强度。 

8. 螺纹车削

螺纹车削

螺纹车削工艺需要使用螺纹钻头来进给材料，并在圆柱形工件表面加工出所需螺距和长度的螺旋槽。虽然它更适合加工外螺纹，但螺纹孔也可以使用。 

在螺纹车削中，必须仔细优化刀具路径，以控制螺纹的螺距、深度和牙侧角。因此，加工较深的螺纹可能需要多次刀具走刀。 

这种车削类型适用于定制螺纹轮廓和大直径零件：例如，汽车、建筑和重型机械的装配螺钉和紧固件。 

9. 钻孔

车床钻孔

车床钻孔主要用于在轴上钻孔，以便后续进行镗孔和攻丝等二次加工。该工序需要使用钻头或与孔径匹配的尖头工具。 

刀具安装在尾座上，工件安装在卡盘上，刀具端面位于刀具正前方。随着工件旋转，刀具沿工件长度方向移动并形成孔。此操作可在多种工业部件上加工出用于润滑通道、销钉、销钉、螺纹和攻丝的孔。 

10. 离别 

分离操作

一个窄槽将一段工件与一段长工件隔开。当用一根长圆柱形棒材制造大量相同的零件时，这种操作尤其有效。刀具在一个截面上创建所有设计特征，并将其切割成最终成品。因此，一旦达到所需的形状和尺寸，就可以说这是整个循环的最后一步。 

此操作有助于缩短加工周期并简化制造流程。加工周期结束时的分型操作无需多次设置。 

如何选择正确的车削操作？

选择最适合您项目的车削工序类型取决于多种因素，包括材料类型、设计特征、所需精度以及表面光洁度。有时，只需一道工序即可完成最终零件，但通常情况下，设计需要一系列车削工序。

选择车削操作时请考虑以下因素： 

• 材质类型： 考虑硬度、可加工性和其他特性。软金属在某些车削操作（例如开槽）下可能会失去强度。 
• 设计特点： 简单的轴、肩部和凹槽可以通过标准的车削、端面加工和螺纹加工来制作。相比之下，复杂的底切和深孔可能需要专门的操作。 
• 所需准确度： 标准车削操作可以实现±0.1毫米的公差，而只有钻孔和其他后处理操作才能制作出比这更精确的路径。 
• 表面处理： 标准车削可以生产出粗糙度高达 Ra 0.8 µm 的零件，而要使零件表面粗糙度小于 0.8µm，则需要进行端面车削、铰孔和后抛光。 

此外，下表中的车削操作比较可以帮助您获得比较概览。

操作	目的	主要功能	常见的应用
直线车削	沿长度减小直径	平行刀具/工作轴，形成圆柱体	轴、杆、销；二次操作的准备
步车削	分步创建不同直径	直角过渡，多个部分	变速箱轴、传动部件、机械臂
锥度车削	形成圆锥形	直径以恒定的速率逐渐变化	发动机零件、主轴、起落架、齿轮
Boring	扩大现有孔洞	使用单点刀片，也提高了精度	发动机气缸、轴承座、阀体
滚花	创建纹理抓握表面	直线、对角线或菱形图案	工具手柄、旋钮、装饰件
面对	将端面弄平	刀具径向移动；它缩短长度并精加工表面	轴承座、轴端、钻孔准备
开槽	切割狭窄的通道	创建内部/外部凹槽	O 形圈座、润滑路径、卡扣配合
螺纹车削	产生螺旋槽	控制螺距、深度和侧面角	螺钉、螺栓、紧固件和大型螺纹零件
钻探	打初始孔	钻头安装在尾座上	润滑孔、定位销、预攻螺纹孔
临别的	将成品从棒材上分离	窄槽切断了部分	批量生产相同零件

 

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结语 

车削是生产复杂精密圆柱形零件的理想加工工艺。车床车削操作的多样性使其能够打造出各种形状和特征。此外，各种材料都可以采用数控车削技术制成所需的零件和产品，甚至包括工具钢和碳化钨等硬质合金。 

选择正确的车削操作类型、材料类型、刀具路径优化、刀具选择和加工参数等因素都会影响最终加工的光洁度和精度 部分。因此，您必须仔细遵循这些注意事项。