10 種車削操作類型：詳細指南

數控車削 是製造圓柱形（軸對稱）物體並在其表面打造不同特徵的最佳加工工藝。不同的 CNC車削的類型 操作用於從旋轉的工件上去除材料並實現設計的形狀。 

直線車削、階梯車削、端面車削、開槽、螺紋車削、滾花等操作均在 數控車床 取決於 3D 模型/設計的功能和特性。 

了解車削製造流程和類型對於確定哪種製程最適合您的專案至關重要。因此，讓我們討論一下不同的類型、刀具、應用以及應該選擇哪種車床。

 

什麼是車削以及它是如何運作的？

車削是製造軸對稱件的基本加工製程之一。車削是指使用與工件旋轉軸平行或垂直移動的刀具從旋轉的工件上去除材料。

可使用傳統車床或CNC車床。傳統車床需要手動送料，而CNC車床則透過電腦程式控制送料，從而實現更嚴格的公差。 

車削可以產生具有精確度和光滑表面的內外表面、輪廓、孔和其他幾何特徵。 

CNC車削的工作原理 

CNC車削加工 

• 設計與準備： 建立詳細設計（2D 或 3D），然後將其匯出到 CAM 軟體。優化多種操作的刀具路徑並驗證 G 程式碼至關重要。
• 機器設置： 將工件裝入工具機卡盤，將刀具裝入刀架。如果工作桿較長且需要支撐，可以調整尾座。然後，驗證進給速度、轉速、切削深度和其他參數。
• 切割/材料去除： 如果需要移除大塊材料進行粗加工，請啟動工具機並進行重型CNC車削。然後，持續監控整個加工過程。 
• 離別： 建立所需形狀後，將成品零件分開、去毛邊並清潔。接下來，您可以使用卡尺、千分尺或座標測量機 (CMM) 進行檢查。 

如果您想了解更多信息，請閱讀文章“CNC車床與車削”，其中提供了一個比較概述。 

10 種車削加工類型 

車床配備合適的刀具和配置，可以進行多種類型的車削操作。每種操作都有其特定的用途，並能創造出獨特的形狀和特徵。 

一些常見的加工類型包括直車、階​​梯車、錐車、滾花、鑽孔、端面車、開槽、鏜孔和切割。下一節將對這些類型進行更詳細的討論。 

1. 直車

直行轉彎 

刀具沿工件長度方向縱向移動。持續減小直徑，形成具有所需直徑的完美圓柱形工件。刀具與工件旋轉軸相互平行。同時，為了獲得準確的結果，應考慮進給速率、切削深度、主軸轉速和其他參數。 

桿、軸、銷和其他類似的機械零件。這是為後續車削操作進行表面處理的步驟。可對直車工件進行二次加工，以加工孔、螺紋、錐度等特性。

2. 步進轉動 

階梯式車削

階梯車削是指直徑沿長度方向的明顯變化。兩個部分之間的直徑過渡不是逐漸增加或減少，而是直角過渡。切削刀具根據所需的階梯長度和直徑逐步切削材料。此外，階梯車削的軸包含多個直徑不同的部分。 

階梯式車削軸非常適合用於組裝多個零件並防止軸向滑動，例如車輛中由齒輪馬達驅動的軸。其他用途包括變速箱、軸承、傳動組件、傳送裝置、機械手臂等。 

然而， CNC 階梯車削 是材料浪費。為了形成不同的直徑，必須從軸上去除大量的材料。

3. 錐度車削

錐度車削

錐度車削 是透過沿著長度方向逐漸減少直徑來形成圓錐（或錐形）形狀的製程。同樣，鑽孔或孔也可以透過刀片裝置進行錐形加工。直徑的增量或減量以「單位長度錐度」或「錐角」表示。

單位長度錐度=（大端直徑-小端直徑）/長度

錐角(tan θ) = (D−d)/2L

在複合車床上，複合刀架可以將切削刀具固定在所需的角度，這對於錐度車削至關重要。隨著傾斜刀具進給材料，直徑會以恆定的速率逐漸減少。因此，您可以使用成形刀具、尾座偏置、複合刀架和進給組合方法來對工件進行錐度車削。 

錐形特徵對於間隙、配合、組裝和定制功能至關重要。錐形車削製程在汽車引擎、飛機起落架、工具機主軸、齒輪等製造中至關重要。

4.無聊 

數控鏜孔 

鏜孔是在車床上進行的，目的是擴大軸上現有的孔，使其與配合部件完美配合。此工藝需要使用單點刀片旋轉，並透過少量材料去除來擴大孔徑。這種車削方法非常適合精加工孔徑並實現嚴格的精度。此外，還可以製備光滑的內表面，以便使用數控鏜孔進行螺紋車削。 

鏜孔的一些應用範例包括汽車引擎汽缸、軸承箱、閥體、重型機械零件和液壓系統。

5.滾花

滾花工藝

滾花製程是為了形成防滑表面，從而提高抓握力。滾花工藝會形成均勻的粗糙表面，形狀可以是直線、對角線或菱形。為此，車床使用滾花舌片或滾花輪作為工具。它們安裝在刀架上，壓印在旋轉的工件上，齒在工件表面滾動，形成圖案。

除了增強抓握力之外，紋理圖案還有利於美觀、壓合、防滑以及在CNC車削零件上進行標記。您可以在工具手柄、汽車旋鈕和一些美觀物品上看到紋理圖案的應用。 

6. 面對 

翻臉

端面加工可縮短圓柱形工件的長度，並使端面變得平坦。因此，端面加工可為後續加工（例如鑽孔和開槽）做好準備。為此，切削刀具沿著工件半徑（垂直於旋轉軸）移動。 

這種車削操作用於產生軸承、軸和其他需要精密組裝的機械部件的光滑配合表面。

7. 切槽 

開槽工藝

指在圓柱形工件表面或內部進行窄切口。單點切削刀具去除材料並形成與刀具寬度相同的窄切口。 

凹槽兼具功能性和美觀性。它們用於O形圈通道、環固定結構、卡扣配合、潤滑通道以及應力分佈。另一方面，凹槽可能會損害部件的機械強度。 

8. 螺紋車削

螺紋車削

螺紋車削製程需要使用螺紋鑽頭來進給材料，並在圓柱形工件表面加工出所需螺距和長度的螺旋槽。雖然它更適合加工外螺紋，但螺紋孔也可以使用。 

在螺紋車削中，必須仔細優化刀具路徑，以控制螺紋的螺距、深度和牙側角。因此，加工較深的螺紋可能需要多次刀具走刀。 

這種車削類型適用於客製化螺紋輪廓和大直徑零件：例如，汽車、建築和重型機械的組裝螺絲和緊固件。 

9.鑽孔

車床鑽孔

車床鑽孔主要用於在軸上鑽孔，以便後續進行鏜孔和攻絲等二次加工。此工序需要使用鑽頭或與孔徑相符的尖頭工具。 

刀具安裝在尾座上，工件安裝在卡盤上，刀具端面位於刀具正前方。隨著工件旋轉，刀具沿著工件長度方向移動並形成孔。此操作可在多種工業部件上加工出用於潤滑通道、銷釘、銷釘、螺紋和攻絲的孔。 

10. 離別 

分離操作

一個窄槽將一段工件與一段長工件隔開。當用一根長圓柱形棒材製造大量相同的零件時，這種操作尤其有效。刀具在一個截面上建立所有設計特徵，並將其切割成最終成品。因此，一旦達到所需的形狀和尺寸，就可以說這是整個循環的最後一步。 

此操作有助於縮短加工週期並簡化製造流程。加工週期結束時的分型操作無需多次設定。 

如何選擇正確的車削操作？

選擇最適合您專案的車削工序類型取決於多種因素，包括材料類型、設計特徵、所需精度以及表面光潔度。有時，只需一道工序即可完成最終零件，但通常情況下，設計需要一系列車削工序。

選擇車削操作時請考慮以下因素： 

• 材質類型： 考慮硬度、可加工性和其他特性。軟金屬在某些車削操作（例如開槽）下可能會失去強度。 
• 設計特點： 簡單的軸、肩部和凹槽可以透過標準車削、端面加工和螺紋加工來製作。相較之下，複雜的底切和深孔可能需要專門的操作。 
• 所需準確度： 標準車削操作可以實現±0.1毫米的公差，而只有鑽孔和其他後處理操作才能製作出比這更精確的路徑。 
• 表面處理： 標準車削可以生產出粗糙度高達 Ra 0.8 µm 的零件，而要使零件表面粗糙度小於 0.8µm，則需要進行端面車削、鉸孔和後拋光。 

此外，下表中的車削操作比較可以幫助您獲得比較概覽。

手術	目的	產品特色	常用應用
直線車削	沿長度減小直徑	平行刀具/工作軸，形成​​圓柱體	軸、桿、銷；二次操作的準備
步進車削	分步創建不同直徑	直角過渡，多個部分	變速箱軸、傳動部件、機械手臂
錐度車削	形成圓錐形	直徑以恆定的速率逐漸變化	引擎零件、主軸、起落架、齒輪
鏜	擴大現有孔洞	使用單點刀片，也提高了精度	引擎汽缸、軸承座、閥體
滾花	創造紋理抓握表面	直線、對角線或菱形圖案	工具手柄、旋鈕、裝飾件
面對	將端面弄平	刀具徑向移動；它縮短長度並精加工表面	軸承座、軸端、鑽孔準備
開槽	切割狹窄的通道	創建內部/外部凹槽	O 型圈座、潤滑路徑、卡扣配合
螺紋車削	產生螺旋槽	控制螺距、深度和側面角	螺絲、螺栓、緊固件和大型螺紋零件
鑽孔	打初始孔	鑽頭安裝在尾座上	潤滑孔、定位銷、預螺紋孔
臨別的	將成品從棒材上分離	窄槽切割了部分	大量生產相同零件

 

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結論 

車削是生產複雜精密圓柱形零件的理想加工流程。車床車削操作的多樣性使其能夠打造出各種形狀和特徵。此外，各種材料都可以採用數控車削技術製成所需的零件和產品，甚至包括工具鋼和碳化鎢等硬質合金。 

選擇正確的車削操作類型、材料類型、刀具路徑優化、刀具選擇和加工參數等因素都會影響最終加工的光潔度和精度 部分。因此，您必須仔細遵循這些注意事項。