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                                                                                                                 车床的发展史和使用说明

车床 lathe 主要用于内圆、外圆和螺纹等成型面加工的金属切削 机器。 车床简介 车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、 扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和 其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。 车床发展 古代的车床是靠手拉或脚踏， 通过绳索使工件旋转， 并手持刀具而进行切削的。 1797 年，英国机械发明家莫兹利创制了用丝杠传动刀架的现代车床，并于 1800 年采用 交换齿轮，可改变进给速度和被加工螺纹的螺距。1817 年，另一位英国 人罗伯茨采用了四 级带轮和背轮机构来改变主轴转速。 为了提高机械化自动化程度，1845 年，美国的菲奇发明转塔车床。 1848 年，美国又出现回轮车床 1873 年，美国的斯潘塞制成一台单轴自动车床，不久他又制成三轴自动车床 20 世纪初出现了由单独电机驱动的带有齿轮变速箱的车床。 第一次世界大战后，由于军火、汽车和其他机械工业的需要，各种高效自动车床和专门 化车床迅速发展。为了提高小批量工件的生产率，40 年代末，带液压仿形装置的车床得到推 广，与此同时，多刀车床也得到发展。50 年代中，发展了带穿孔卡、插销板和拨码盘等的程 序控制车床。数控技术于 60 年代开始用于车床，70 年代后得到迅速发展。 普通车床 主要组成部件有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、丝杠和床身 。 主轴箱：又称床头箱，它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构 使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速，同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。 主轴箱中等主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量， 一旦主轴的旋转精度降低，则机床的使用价值就会降低。 进给箱：又称走刀箱，进给箱中装有进给运动的变速机构，调整其变速机构，可得到所 需的进给量或螺距，通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。 丝杠与光杠：用以联接进给箱与溜板箱，并把进给箱的运动和动力传给溜板箱，使溜板 箱获得纵向直线运动。丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的，在进行工件的其他表面车削 时，只用光杠，不用丝杠。同学们要结合溜板箱的内容区分光杠与丝杠的区别。 溜板箱：是车床进给运动的操纵箱，内装有将光杠和丝杠的旋转运动变成刀架直线运动 的机构，通过光杠传动实现刀架的纵向进给运动、横向进给运动和快速移动，通过丝杠带动 刀架作纵向直线运动，以便车削螺纹。 刀架、尾架和床身 数控车床的概念 机床是人类进行生产劳动的重要工具，也是社会生产力发展水平的重要 标志。 普通机床经经历了近两百年的历史。随着电子技术、计算机技术及自动化，精密机械 与测量等技术的发展与综合应用，生产了机电一体化的新型机床一一数控机床。数控机床一 经使用就显示出了它独特的优越性和强大生命力，使原来不能解决的许多问题，找到了科学 解决的途径。 数控机床是一种通过数字信息，控制机床按给定的运动轨迹，进行自动加工的 机电一体化的加工装备，经过半个世纪的发展，数控机床已是现代制造业的重要标志之一， 在我国制造业中，数控机床的应用也越来越广泛，是一个企业综合实力的体现。 数控车床是 数字程序控制车床的简称，它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效 率高的专用型车床的特点于一身，是国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床。要学好 数控车床理论和操作，就必须勤学苦练，从平面几何，三角函数，机械制图，普通车床的工 艺和操作等方面打好基础。 因此， 必须首先具有普通车工工艺学知识然后才能从掌握人工控 制转移到数字控制方面来，另一方面，若没有学好有关数学、电工学、公差与化合及机械制
造等深内容，要学好数控原理和程序编制等，也会感到十分困难。熟悉零件工艺要求，正确 处理工艺问题。由于数控机床加工的特殊性，要求数控机床加工工人既是操作者，又是程序 员， 同时具备初级技术人员的某些素质， 因此， 二操作者必须熟悉被加工零件的各项工艺 （技 术）要求，如加工路线，刀具及其几何参数，切削用量，尺寸及形状位置公差。 ”存熟悉了各 项工艺要求，并对出现的问题正确进行处理后，才能减少工作盲目性，保证整个加工工作圆 满完成。 数控车床的分类 数控车床可分为卧式和立式两大类。卧式车床又有水平导轨和倾斜导轨 两种。档次较高的数控卧车一般都采用倾斜导轨。按刀架数量分类，又可分为单刀架数控车 床和双刀架数控车，前者是两坐标控制，后者是 4 坐标控制。双刀架卧车多数采用倾斜导轨。 数控车床与普通车床一样， 也是用来加工零件旋转表面的。 一般能够自动完成外圆柱面、 圆锥面、球面以及螺纹的加工，还能加工一些复杂的回转面，如双曲面等。车床和普通车床 的工件安装方式基本相同，为了提高加工效率，数控车床多采用液压、气动和电动卡盘。 数控车床的外形与普通车床相似，即由床身、主轴箱、刀架、进给系统压系统、冷却和 润滑系统等部分组成。数控车床的进给系统与普通车床有质的区别，传统普通车床有进给箱 和交换齿轮架，而数控车床是直接用伺服电机通过滚珠丝杠驱动溜板和刀架实现进给运动， 因而进给系统的结构大为简化。 数控车床品种繁多，规格不一，可按如下方法进行分类。 按车床主轴位置分类 (1)立式数控车床 立式数控车床简称为数控立车，其车床主轴垂直于水平面，一个直径 很大的圆形工作台，用来装夹工件。这类机床主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相对较小 的大型复杂零件。 (2)卧式数控车床 卧式数控车床又分为数控水平导轨卧式车床和数控倾斜导轨卧式车 床。其倾斜导轨结构可以使车床具有更大的刚性，并易于排除切屑。 按加工零件的基本类型分类 (1)卡盘式数控车床 这类车床没有尾座，适合车削盘类(含短轴类)零件。夹紧方式多为 电动或液动控制，卡盘结构多具有可调卡爪或不淬火卡爪(即软卡爪)。 (2)顶尖式数控车床 这类车床配有普通尾座或数控尾座，适合车削较长的零件及直径不 太大的盘类零件。 按刀架数量分类 (1)单刀架数控车床 数控车床一般都配置有各种形式的单刀架，如四工位卧动转位刀架 或多工位转塔式自动转位刀架。 (2)双刀架数控车床 这类车床的双刀架配置平行分布，也可以是相互垂直分布。 按功能分类 （1）经济型数控车床 采用步进电动机和单片机对普通车床的进给系统进行改造后形成 的简易型数控车床，成本较低，但自动化程度和功能都比较差，车削加工精度也不高，适用 于要求不高的回转类零件的车削加工。 （2）普通数控车床 根据车削加工要求在结构上进行专门设计并配备通用数控系统而形 成的数控车床，数控系统功能强，自动化程度和加工精度也比较高，适用于一般回转类零件 的车削加工。这种数控车床可同时控制两个坐标轴，即 X 轴和 Z 轴。 （3）车削加工中心 在普通数控车床的基础上，增加了 C 轴和动力头，更高级的数控车 床带有刀库，可控制 X、Z 和 C 三个坐标轴，联动控制轴可以是(X、Z)、(X、C)或(Z、C)。由 于增加了 C 轴和铣削动力头，这种数控车床的加工功能大大增强，除可以进行一般车削外可 以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工， 其它分类方法
按数控系统的不同控制方式等指标，数控车床可以分很多种类，如直线控制数控车床， 两主轴控制数控车床等;按特殊或专门工艺性能可分为螺纹数控车床、 活塞数控车床、 曲轴数 控车床等多种。 车床类型 按用途和结构的不同，车床主要分为卧式车床和落地车床、立式车床、 转塔车 床、单轴自动车床、多轴自动和半自动车床、仿形车床及多刀车床和各种专门化车床，如凸 轮轴车床、曲轴车床、车轮车床、铲齿车床。在所有车床中，以卧式车床应用最为广泛。卧 式车床加工尺寸公差等级可达 IT8～IT7，表面粗糙度 Ra 值可达 1.6μm。近年来，计算机技 术被广泛运用到机床制造业，随之出现了数控车床、车削加工中心等机电一体化的产品。 1.普通车床：加工对象广，主轴转速和进给量的调整范围大，能加工工件的内外表面、 端面和内外螺纹。这种车床主要由工人手工操作，生产效率低，适用于单件、小批生产和修 配车间。 2.转塔车床和回转车床：具有能装多把刀具的转塔刀架或回轮刀架，能在工件的一次装 夹中由工人依次使用不同刀具完成多种工序，适用于成批生产。 3.自动车床：按一定程序自动完成中小型工件的多工序加工，能自动上下料，重复加工 一批同样的工件，适用于大批、大量生产。 4.多刀半自动车床：有单轴、多轴、卧式和立式之分。单轴卧式的布局形式与普通车床 相似，但两组刀架分别装在主轴的前后或上下，用于加工盘、环和轴类工件，其生产率比普 通车床提高 3～5 倍。 5.仿形车床：能仿照样板或样件的形状尺寸，自动完成工件的加工循环(见仿形机床)， 适用于形状较复杂的工件的小批和成批生产，生产率比普通车床高 10～15 倍。有多刀架、多 轴、卡盘式、立式等类型。 6.立式车床：主轴垂直于水平面，工件装夹在水平的回转工作台上，刀架在横梁或立柱 上移动。适用于加工较大、较重、难于在普通车床上安装的工件，分单柱和双柱两大类。 7.铲齿车床：在车削的同时，刀架周期地作径向往复运动，用于铲车铣刀、滚刀等的成 形齿面。通常带有铲磨附件，由单独电动机驱动的小砂轮铲磨齿面。 8.专门化车床：加工某类工件的特定表面的车床，如曲轴车床、凸轮轴车床、车轮车床、 车轴车床、轧辊车床和钢锭车床等。 9.联合车床： 主要用于车削加工,但附加一些特殊部件和附件后还可进行镗、 钻、 铣、 插、 磨等加工，具有"一机多能"的特点，适用于工程车、船舶或移动修理站上的修配工作。 10.数控车床：数控机床是一种通过数字信息，控制机床按给定的运动轨迹，进行自动加 工的机电一体化的加工装备，经过半个世纪的发展，数控机床已是现代制造业的重要标志之 一，在中国制造业中，数控机床的应用也越来越广泛，是一个企业综合实力的体现。数控车 床是数字程序控制车床的简称，它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加 工效率高的专用型车床的特点于一身，是国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床。 车床保养 装夹校正工件时的注意事项 在装夹工件前，必须先把碳在工件中的砂泥等杂质清除掉免杂质嵌进拖板滑动面，加剧 导软磨损或“咬坏”导轨。 在装夹及校正一些尺寸校大、 形状复杂而装夹而积又较小的工件时， 应预先在工件下面 的车床床面上安放一块木制的床盖板，同时用压板或活络顶针顶住工件，防止它掉下来砸坏 车床，如发现工件的位置不正确或歪斜，切忌用力敲击，以免影响车床主轴的精度，必须先 将夹爪、压板或顶针略微松开，再进行有步骤的校正。 工具和车刀的安放 工具和车刀不要放在床面上，以免敲坏导轨。如需要放的话般先在床面上盖上床盖板， 把工具和车刀放在床盖板上。
1．在砂光工件时，要在工件下面的床面上用床盖板或纸盖住；砂光后，仔细擦净床面。 2．在车铸铁工件时，在扼板上装护轨罩盖，同时要擦去切屑能够飞溅到的一段床面上的 润滑油。 3. 不使用时，必须做好车床的清洁保养工作，防止切屑、砂粒或杂质进入车床导轨滑动 面，把导轨“咬坏”或加剧它的磨损。 4．在使用冷却润滑液前，必须清除车床导轨及冷却润滑液盛盘里的垃圾；使用后，要把 导轨上的冷却润滑液擦干，并加机械润滑保养。 车床润滑 为了使车床达到正常运转和减少磨损，车床上所有的摩擦部分都需进行润滑， 须用 3 号工业润滑脂(即黄油)进行润滑外，其余都使用 4Q 号机械油。 主轴箱中除了主轴后轴承以油绳润滑外，其余均用齿轮溅油法和往复式油泵进行润滑。 操作工应在每班开车后从油标孔中观察油泵的工作情况， 如发现油泵有故障时， 应及时修理， 防止事故。同时要注意箱内油面的高低，油面应达泊面指标牌处。换泊期一般为每三个月一 次。 挂轮箱的机构主要是靠齿轮溅油法进行润滑。油面的高低可通过油标孔观察。换油期同 样为每三个月一次。 安全问题 1、车床技术安全操作规程 （1） 工作前按规定润滑机床，检查各手柄是否到位，并开慢车试运转五分钟，确认一 切正常方能操作。 （2）卡盘夹头要上牢，开机时扳手不能留在卡盘或夹头上。 （3）工件和刀具装夹要牢固，刀杆不应伸出过长（镗孔除外） ；转动小刀架要停车，防 止刀具碰撞卡盘、工件或划破手。 （4）工件运转时，操作者不能正对工件站立，身不靠车床，脚不踏油盘。 （5）高速切削时，应使用断屑器和挡护屏。 （6）禁止高速反刹车，退车和停车要平稳。 （7）清除铁屑，应用刷子或专用钩。 （8）用锉刀打光工件，必须右手在前，左手在后；用砂布打光工件，要用“手夹”等工 具，以防绞伤。 （9）一切在用工、量、刃具应放于附近的安全位置，做到整齐有序。 （10）车床未停稳，禁止在车头上取工件或测量工件。 （11） 车床工作时，禁止打开或卸下防护装置。 （12） 临近下班，应清扫和擦试车床，并将尾座和溜板箱退到床身最右端。 2、铣床技术安全操作规程 （1） 操作前检查铣床各部位手柄是否正常， 按规定加注润滑油， 并低速试运转 1~2 分钟， 方能操作。 （2）工作前应穿好工作服，女工要戴工作帽，操作时严禁戴手套。 （3）装夹工件要稳固。装卸、对刀、测量、变速、紧固心轴及清洁机床，都必须在机床 停稳后进行。 （4）工作台上禁止放置工量具、工件及其它杂物。 （5）开车时，应检查工件和铣刀相互位置是否恰当。 （6）铣床自动走刀时，手把与丝扣要脱开；工作台不能走到两个极限位置，限位块应安 置牢固。 （7）铣床运转时，禁止徒手或用棉纱清扫机床，人不能站在铣刀的切线方向，更不得用 嘴吹切屑。 （8）工作台与升降台移动前，必须将固定螺丝松开；不移动时，将螺母拧紧。
（9）刀杆、拉杆、夹头和刀具要在开机前装好并拧紧，不得利用主轴动转来帮助装卸。 （10）实训完毕应关闭电源，清扫机床，并将手柄置于空位，工作台移至正中。 2、 钳工技术安全操作规程 3、在虎钳上装夹工件时，要用力夹牢，手柄要靠拢端头。 4、手锤必须装配牢固，并在使用中经常检查是否有松动现象。 5、使用手锤，周围有人时，要随时避开，避免伤人。 6、进行錾削时，要控制切屑飞出方向，以免伤人。 （5）严禁使用无柄锉刀、铲刀、刮刀等，以免伤手。 （6）钳台上应设置防护网，工作中应用刷子扫除切屑，不得徒手揩摸或用嘴吹切屑。 （7）钻孔时，手不得接触钻床主轴和钻头，严禁戴手套操作，并防止衣袖、头发被卷住。 （8）钳工工具、量具，应放在工作台的适当位置，以免滑落掉地而损坏。 7、工作场地应保持整洁，过道通畅，毛坯和零件堆放整齐。
车削加工技术（一） 1、高速车削细长轴时应注意的问题
“车工怕车杆” 。这句话反映出车削细长杆的难度。由于细长轴的特点和技术要求，在高 速车削时，易产生振动、多棱、竹节、圆柱度差和弯曲等缺陷。要想顺利地把它车好，必须 全面注意工艺中的问题。
(1)机床调整。 车床主轴与尾座两中心线的连线与车床大导轨上下左右必须平行， 允差应 小于 0.02mm。
(2)工件安装。在安装时，尽量不要产生过定位，用卡盘装夹一端时，不要超过 10mm。
(3)刀具。采用Κr=75°～90°偏刀，注意副后角α′0≤4°～6°，千万不宜大。刀具 安装时，应略高于中心。
(4)跟刀架、在安装好后必须进行修整，修整的方法，可采用研、铰、镗等方法，使跟刀 架爪与工件接触的弧面 R≥工件半径，千万不可小于工件半径，以防止多棱产生。在跟刀架 爪调整时，使爪与工件接触即可，不要用力，以防竹节产生。
(5)辅助支承。工件的长径比大于 40 时，应在车削的过程中，增设辅助支承，以防止工 件振动或因离心力的作用，将工件甩弯。切削过程中注意顶尖的调整，以刚顶上工件为宜， 不宜紧，并随时进行调整，防止工件热胀变形弯曲。
2、反走刀车削细长杆时应注意的问题
车削细长杆的方法很多，一般是利用跟刀架进行正走刀或反走刀车削。但反走刀车削与 正走刀车削相比，有许多优点，大多被采用。
在车削中容易出现两种问题，一种是多棱形，这主要是刀具后角大，跟刀架爪部的 R 与 工件所车出的直径不符所致；另一种就是竹节问题，它是由在架子口跟好跟刀架后，在对刀、 走刀到切削表面时，由切削深度由极小到突然增大，使切削力变化，工件产生向外让刀，直 径突然变大，当跟刀架走上大直径时，车出的直径又变小了，如此循环，使加工出的工件为 竹节形。
为了防止竹节形的产生，当车好 B 段架子口(图 3-1)时，仔细跟好跟刀架，对刀后反走 刀，当刀尖快到 A 点时，利用中拖板手柄，再吃深(0.04～0.08)mm，但要根据切削深度大小 灵活掌握。
3、滚压调直法
在机械加工中，常采用滚压加工来提高工件表面硬度、抗疲劳强度和耐磨性，降低工件 表面粗糙度，延长工件的使用寿命。同时，也可利用在滚压的过程中，金属在外力作用下塑 性变形，使内应力改变来调直刚性较好的轴类和杆类工件。
在对工件进行滚压的过程中， 被滚压工件在外力的作用下因表面层硬度不均而产生弯曲。 弯曲的旋转中心高处，承受的滚压力大，而产生的塑性变形也大，这样使工件的弯曲程度更 加增大。特别是在采用刚性滚压工具时，此现象更为突出。 （未完）
车削加工技术（二） 滚压调直的方法是在对工件第一次滚压后，检查工件的径向跳动，凹处做上记号，用四爪卡 盘把工件的凹处，调整到机床回转中心的高处来，与工件弯曲的大小成正比，再进行第二次 滚压，然后用百分表和调整四爪卡盘的卡爪，把工件校正。再用百分表检查弯曲的情况，如 还弯曲，再用上述的方法，调整工件，进行第三次滚压，直至达到工件要求的直度为止。第 二次以后所走刀的长度，应根据具体情况，不必走完全程，而且要采用反走刀。
采用滚压调直，一般在对工件进行滚压的过程中完成，不仅不会损伤工件的表面，而且 使工件外表面受到比较均匀的滚压，不会产生死弯，也易于操作。
4、丝杠挤压调直法
对于直径较大长度也较长，又存在几个弯的丝杠，采用挤压调直，效果很好。
(1)工作原理。采用调直工具，在外力的作用下，挤压丝杠牙底表面，使其表面产生塑性 变形，向轴向延伸，改变丝杠内部应力状况，而使其变直。
(2)调直方法。先在车床上或平台上，测出丝杠弯曲的位置和方向，然后把弯曲的凹处向 上，凸面向下与金属垫板接触，如图 3-2(a)所示。在凹处(200～300)mm 范围内，用图 3-2(b) 所示的专用扁铲和用手锤打击丝杠牙底，使丝杠小径的金属变形，而达到调直的目的。在整
个调直的过程中，检测弯曲情况，打击扁铲挤压交错进行，直到把丝杠调直。此种方法，简 而易行，不仅适用于大小丝杠，而且也适用于轴类毛坯的调直，调直后也不易复原。
(3)应注意的问题。调直用的专用扁铲尺寸 R，应大于丝杠牙底直径的一半，b 小于牙底 宽，α小于牙形角；与工件接触的 R 截面，应磨出圆弧；调直完后，应用锉刀将被挤压的牙 底处修平。
5、橡胶螺纹的加工
由于橡胶的硬度很低，弹性模量只有 2.35N，相当于碳钢的 1/85000，在外力的作用下， 极易变形，切削时很困难。特别是切削加工一些异形螺纹，更为困难。
为了解决橡胶螺纹的加工，在车床上安装一个可以任意调整螺旋角的磨头，或在螺纹精 度要求不高的情况下，也可用风动磨头代替。砂轮采用直径Φ60mm～Φ80mm，粒度为 60#～ 100#的白刚玉砂轮。砂轮安装后，采用金刚石笔将砂轮形状修整好，砂轮的形状是螺纹的法 向截面形状。
螺纹导程小，车床铭牌有，可以直接扳动车床手柄获得。当车床铭牌上没有，必须计算 出所需的挂轮。一般可查手册，也可用计算的方法，求出并制造所需的挂轮。
一般螺纹导程大于 300mm 时，必须降低主轴转速，以免因主轴转速高而影响螺纹磨削质 量，同时也使操作紧张或损坏进刀箱的零件。减速的方法有：改变主、被动皮带轮直径；在 车床外增加减速箱。
分头的方法，和车多头螺纹的方法一样。
在车床上采用磨削橡胶螺纹，是一种高效率、高质量的加工工艺，先后采用磨削的方法， 加工导程为(1.5～1280)mm 的单头和多头橡胶螺纹，其质量均符合要求。
6、台阶深孔车削的方法
在车床上车削长径比大于 4 的孔，由于刀杆的刚性差，切削时振动，影响切削效率和加 工表面的质量，给车削带来了困难。特别是孔径较大而孔很深，并带有台阶的情况下，由于 刀杆、机床刚性的影响，加工更为困难。为了提高工件加工质量与效率，设计制造了如图 3-4 所示的工装，车削台阶深孔，效果很好。 （未完） 滚压调直的方法是在对工件第一次滚压后，检查工件的径向跳动，凹处做上记号，用四爪卡 盘把工件的凹处，调整到机床回转中心的高处来，与工件弯曲的大小成正比，再进行第二次 滚压，然后用百分表和调整四爪卡盘的卡爪，把工件校正。再用百分表检查弯曲的情况，如 还弯曲，再用上述的方法，调整工件，进行第三次滚压，直至达到工件要求的直度为止。第 二次以后所走刀的长度，应根据具体情况，不必走完全程，而且要采用反走刀。
采用滚压调直，一般在对工件进行滚压的过程中完成，不仅不会损伤工件的表面，而且 使工件外表面受到比较均匀的滚压，不会产生死弯，也易于操作。
4、丝杠挤压调直法
对于直径较大长度也较长，又存在几个弯的丝杠，采用挤压调直，效果很好。
(1)工作原理。采用调直工具，在外力的作用下，挤压丝杠牙底表面，使其表面产生塑性 变形，向轴向延伸，改变丝杠内部应力状况，而使其变直。
(2)调直方法。先在车床上或平台上，测出丝杠弯曲的位置和方向，然后把弯曲的凹处向 上，凸面向下与金属垫板接触，如图 3-2(a)所示。在凹处(200～300)mm 范围内，用图 3-2(b) 所示的专用扁铲和用手锤打击丝杠牙底，使丝杠小径的金属变形，而达到调直的目的。在整 个调直的过程中，检测弯曲情况，打击扁铲挤压交错进行，直到把丝杠调直。此种方法，简 而易行，不仅适用于大小丝杠，而且也适用于轴类毛坯的调直，调直后也不易复原。
(3)应注意的问题。调直用的专用扁铲尺寸 R，应大于丝杠牙底直径的一半，b 小于牙底 宽，α小于牙形角；与工件接触的 R 截面，应磨出圆弧；调直完后，应用锉刀将被挤压的牙 底处修平。
5、橡胶螺纹的加工
由于橡胶的硬度很低，弹性模量只有 2.35N，相当于碳钢的 1/85000，在外力的作用下， 极易变形，切削时很困难。特别是切削加工一些异形螺纹，更为困难。
为了解决橡胶螺纹的加工，在车床上安装一个可以任意调整螺旋角的磨头，或在螺纹精 度要求不高的情况下，也可用风动磨头代替。砂轮采用直径Φ60mm～Φ80mm，粒度为 60#～ 100#的白刚玉砂轮。砂轮安装后，采用金刚石笔将砂轮形状修整好，砂轮的形状是螺纹的法 向截面形状。
螺纹导程小，车床铭牌有，可以直接扳动车床手柄获得。当车床铭牌上没有，必须计算 出所需的挂轮。一般可查手册，也可用计算的方法，求出并制造所需的挂轮。
一般螺纹导程大于 300mm 时，必须降低主轴转速，以免因主轴转速高而影响螺纹磨削质 量，同时也使操作紧张或损坏进刀箱的零件。减速的方法有：改变主、被动皮带轮直径；在 车床外增加减速箱。
分头的方法，和车多头螺纹的方法一样。
在车床上采用磨削橡胶螺纹，是一种高效率、高质量的加工工艺，先后采用磨削的方法， 加工导程为(1.5～1280)mm 的单头和多头橡胶螺纹，其质量均符合要求。
6、台阶深孔车削的方法
在车床上车削长径比大于 4 的孔，由于刀杆的刚性差，切削时振动，影响切削效率和加 工表面的质量，给车削带来了困难。特别是孔径较大而孔很深，并带有台阶的情况下，由于 刀杆、机床刚性的影响，加工更为困难。为了提高工件加工质量与效率，设计制造了如图 3-4 所示的工装，车削台阶深孔，效果很好。 （未完） 滚压调直的方法是在对工件第一次滚压后，检查工件的径向跳动，凹处做上记号，用四爪卡 盘把工件的凹处，调整到机床回转中心的高处来，与工件弯曲的大小成正比，再进行第二次 滚压，然后用百分表和调整四爪卡盘的卡爪，把工件校正。再用百分表检查弯曲的情况，如 还弯曲，再用上述的方法，调整工件，进行第三次滚压，直至达到工件要求的直度为止。第 二次以后所走刀的长度，应根据具体情况，不必走完全程，而且要采用反走刀。
采用滚压调直，一般在对工件进行滚压的过程中完成，不仅不会损伤工件的表面，而且 使工件外表面受到比较均匀的滚压，不会产生死弯，也易于操作。
4、丝杠挤压调直法
对于直径较大长度也较长，又存在几个弯的丝杠，采用挤压调直，效果很好。
(1)工作原理。采用调直工具，在外力的作用下，挤压丝杠牙底表面，使其表面产生塑性 变形，向轴向延伸，改变丝杠内部应力状况，而使其变直。
(2)调直方法。先在车床上或平台上，测出丝杠弯曲的位置和方向，然后把弯曲的凹处向 上，凸面向下与金属垫板接触，如图 3-2(a)所示。在凹处(200～300)mm 范围内，用图 3-2(b) 所示的专用扁铲和用手锤打击丝杠牙底，使丝杠小径的金属变形，而达到调直的目的。在整 个调直的过程中，检测弯曲情况，打击扁铲挤压交错进行，直到把丝杠调直。此种方法，简 而易行，不仅适用于大小丝杠，而且也适用于轴类毛坯的调直，调直后也不易复原。
(3)应注意的问题。调直用的专用扁铲尺寸 R，应大于丝杠牙底直径的一半，b 小于牙底 宽，α小于牙形角；与工件接触的 R 截面，应磨出圆弧；调直完后，应用锉刀将被挤压的牙 底处修平。
5、橡胶螺纹的加工
由于橡胶的硬度很低，弹性模量只有 2.35N，相当于碳钢的 1/85000，在外力的作用下，
极易变形，切削时很困难。特别是切削加工一些异形螺纹，更为困难。
为了解决橡胶螺纹的加工，在车床上安装一个可以任意调整螺旋角的磨头，或在螺纹精 度要求不高的情况下，也可用风动磨头代替。砂轮采用直径Φ60mm～Φ80mm，粒度为 60#～ 100#的白刚玉砂轮。砂轮安装后，采用金刚石笔将砂轮形状修整好，砂轮的形状是螺纹的法 向截面形状。
螺纹导程小，车床铭牌有，可以直接扳动车床手柄获得。当车床铭牌上没有，必须计算 出所需的挂轮。一般可查手册，也可用计算的方法，求出并制造所需的挂轮。
一般螺纹导程大于 300mm 时，必须降低主轴转速，以免因主轴转速高而影响螺纹磨削质 量，同时也使操作紧张或损坏进刀箱的零件。减速的方法有：改变主、被动皮带轮直径；在 车床外增加减速箱。
分头的方法，和车多头螺纹的方法一样。
在车床上采用磨削橡胶螺纹，是一种高效率、高质量的加工工艺，先后采用磨削的方法， 加工导程为(1.5～1280)mm 的单头和多头橡胶螺纹，其质量均符合要求。
6、台阶深孔车削的方法
在车床上车削长径比大于 4 的孔，由于刀杆的刚性差，切削时振动，影响切削效率和加 工表面的质量，给车削带来了困难。特别是孔径较大而孔很深，并带有台阶的情况下，由于 刀杆、机床刚性的影响，加工更为困难。为了提高工件加工质量与效率，设计制造了如图 3-4 所示的工装，车削台阶深孔，效果很好。 （未完） 车削加工技术（三） 先在车床上用卡盘和中心架安装好工件，用内孔刀加工工件两端的短孔，并各配一个套和 专用刀杆。在车削中间长孔时，先将左端的支承套装人工件孔内，再将工件安装在车床上， 把刀头伸出长度在刀杆上调整好，连同左端的支承套一起装入工件内孔，用刀垫调整好刀杆 高低，将刀杆固定在车床方刀台上，使刀杆在套中能自如的滑动，便可使工件旋转，开始走
刀切削，直到工件纵向深度为止。当工件车完后，再反向移动大拖板，连同右端的支承套和 刀杆一起从工件中退出，即可卸下工件。加工第二件时，先安装好左端的支承套，装夹好工 件，再将刀杆伸入到工件左端支承套内，装好右端支承套，即可开始第二个工件的车削。
刀头伸出刀杆的长度 h，按下式计算：
工装的特点：两端用支承套支承刀杆，大大增加了刀杆的刚性，使切削无振动，保证了 已加工表面的粗糙度；两端用支承套支承刀杆车削，保证了孔间的位置精度；操作简便，效 率比传统的扩孔法提高 5 倍以上。
7、车削大型空心工件时调整中心架的方法
在车削长度、直径比较大的空心工件的内孔、端面时，需使用中心架。如果中心架调整 得不好，工件的轴心线和机床的主轴心线不重合时，加工中就会产生端面洼心和鼓肚及孔的 锥度误差。严重时，工件从卡盘中脱出，造成事故。
安装这类工件时，工件一端采用三爪卡盘或四爪卡盘，另一端放在中心架上。然后在工 件的孔中塞紧一块木板或在工件端面用黄油贴上一张纸，将尾座顶尖的尖部靠在木板或纸面 上，选用较低的主轴转速，使工件转一两周，这时木板或纸面上被顶尖划出一个圆圈，再调 整中心架三个托，使圆圈的中心对正顶尖的尖部，这样基本上就使工件的中心线与机床主轴 的轴心线基本重合。在半精加工后，如测量出端面平面度和孔圆柱度超差，再对中心架的三 个托进行微量调整，予以消除。
8、巧取折断在中心孔内的中心钻尖
在钻中心孔时，由于车床尾座的中心与工件旋转中心不一致，或用力过大、工件材料塑 性高和切屑堵塞等原因，常造成中心钻折断在中心孔内，不易取出。
如采用扩大中心孔的方法来取，那么中心孔就会改变原来的尺寸，达不到质量要求。这 时，只要用一段磨尖的钢丝，把尖部插入中心孔内钻尖的容屑槽内，拨动几下，钻尖一活动， 就用磁铁或磁力表座一吸，折断在中心孔内的中心钻尖就取出来了。
9、车削细长轴时的缺陷消除方法
(1)鼓肚形。即车削以后，工件两头直径小，中间直径大。这种缺陷产生的原因，是由于 细长轴刚性差，跟刀架的支承爪与工件表面接触不实，磨损产生了间隙，当车削到中间部分 时，由于径向力的作用，车刀将工件的旋转中心压向主轴旋转中心的右侧，使切削深度减小， 而工件两端的刚性较好，切削深度基本上无变化。由于中部产生“让刀”而使细长轴成鼓肚 形。 （未完）
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车削加工技术（四） 消除的方法。在跟跟刀架爪时，一定要仔细，使爪面与工件表面接触实，不得有间隙。车刀 的主偏角应选为 75°～90°，以减小径向力。跟刀架爪，应选耐磨性较好的铸铁。
(2)竹节形。形状如竹节状，其节距大约等于跟刀架支承爪与车刀刀尖间的距离，并且是 循环出现。这种缺陷产生的原因，由于车床大拖板和中拖板的间隙过大，毛坯料弯曲旋转时 引起离心力和在跟刀架支承基准接刀处，产生接刀时的“让刀” ，使车出的一段直径略大于基 准一段，继续走刀车削，跟刀架支承爪接触到工件直径大的一段，使工件的旋转中心压向车 刀一边，车削出的工件直径减小。这样，跟刀架先后循环支承在工件不同直径，使工件离开 和靠近车刀，而形成有规律的竹节形。还有在走刀中跟跟刀架爪，用力过大，使工件的旋转 中心压向车刀这边，造成车出的直径变小，继续走刀，如此循环，也形成竹节。
消除的方法。调整机床各部间隙，增强机床刚性。在跟刀架爪时，做到爪面既要与工件 接触实，又不要用力大。在接刀处多切深(0.05～0.1)mm，以消除走刀时的“让刀”现象，切 深的大小，要掌握机床的规律，灵活掌握。
10、反转滚花
传统的正转滚花，在滚压的过程中切屑易进人工件和滚花之间，造成工件受力过大产生 花纹乱扣及重影等。如果将主轴反转，就可以有效地防止上述弊病，滚压出纹路清楚的花纹 来。
11、钻小中心孔时防止中心钻折断的方法
在车床上钻直径小于 1.5mm 的中心孔时，中心钻极易折断。除钻时小心和勤排屑外，就 是钻孔时，不要锁紧尾座，让尾座的自重与机床导轨的摩擦力来进行钻孔。当钻削的阻力过 大时，尾座会自行后退，而保护了中心钻。
12、车小偏心工件的套
用图 3-17 所示的套来装夹工件车偏心，其装夹效率比用四爪卡盘高 6～8 倍。
已知偏心距 e 与工件外圆直径Φ2，即可求出夹具套的内径Φ1，Φ1＝2e+Φ2。加工夹具 套内径Φ1 时，一定要注意内孔精度，以免影响工件的偏心距尺寸精度。
13、旋轴的方法
螺旋输送机构，在输送粒状材料的工厂应用较多。该机构中的螺旋轴在制造时，它的螺 旋片是用钢板焊接成的。这种螺旋板的齿形高、底径小、外径与轴颈必须同轴，如图 3-22 所示。要达到这一要求，必须用车床车削螺旋轴的外径。
这种轴一般都长，在加工外径时，由于螺距大、齿深、齿薄、刚性差，又是断续切削， 齿部受切削冲击而产生振动，使其不能正常切削，而且还损坏刀具。为了解决这一问题，不 得不降低切削速度、减小切削深度和进给量，这样使工效大幅度地降低。
为了提高工效和质量，就采取简单易行的车削螺纹的方法，按螺旋轴的螺距挂好挂轮， 利用大丝杠带动大拖板走刀来车削。当车完第一刀后，记住中拖板刻度，大拖板返回后，用 小刀架往前移(0.5～0.7)mm，再开始走第二刀，这样一直到把外圆车好。
用此方法车削出的螺旋轴齿顶平整，基本上消除了断续切削，加工效率比原来提高近 10 倍。
14、车床铭牌以外螺纹的加工
在众多的机械传动中，多头蜗杆、多头螺杆、多头螺旋花键、变导程蜗杆、双导程变齿 厚蜗杆、斜齿轮啮合蜗杆等的螺距、导程在车床上铭牌查不到，给加工带来困难。现介绍一 种在车床铭牌上查不到所需螺距(或导程)的一种解决方法，可以省去作挂轮的麻烦。 （未完）
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例如，进口铣床上与斜齿轮啮合的蜗杆，其法向模数为 3.175，圆周模数为 3.184，在车床上 找不到 3.184 模数，要加工就得计算与制作挂轮。经过计算与分析，把模数螺距换算成米制 螺距，即 3.184×3.1416=10.003mm，这样就可以按螺距 1Omm 加工。
在设备大修和维修中，大都以米制来测量螺纹的螺距，这样就会出现非标准螺距。实际 上螺纹分普通、英寸制、模数、径节和非标准螺纹，它们的螺距可以互相转换。如 9.4248mm、 12.5664mm、 12.7mm、 25.4mm 和 7.9756mm 等， 均可按其他种类螺纹处理， 其结果是 P=9.4248mm、 P=12.5664mm，分别为模数 3 和模数 4。
又如 12.7mm、 25.4mm， 分别为 2 牙/英寸和 1 牙/英寸的英制螺纹。 P=7.9756mm 则为 DP=10 的径节螺纹。
15、镗削大长内锥孔的工装
在车床上加工直径较大、长度较长的内锥孔时，如采用一般的车削方法，由于刀杆刚性 差，车削时振动，切削用量很小，甚至无法切削。为此，就采用了如图 3-34 所示的工装，多 次成功地加工出合乎要求的大型内孔或内锥孔。
加工时，工件一端用卡盘夹住，另一端用中心架支承。在车床主轴孔内放一反顶尖，将 刀杆一端用钢球定位，另一端用连接套和紧固螺钉把刀杆固定在车床尾座套筒上，使其在工 件旋转时，刀杆不转动。刀盘在刀杆上由于键的作用，只能作轴向滑动。铁丝的一端固定在 刀盘上，另一端固定在车床大拖板上，当大拖板进行纵向走刀时，拉动刀盘作轴向移动，完 成进给运动，进行切削。
在刀杆安装前， 必须把车床尾座放在大拖板前面， 以利于大拖板拉动铁丝带动刀盘移动， 进给量的大小，可调整进刀箱手柄获得。加工锥孔时，可偏移尾座，使刀杆轴线与工件轴线 线在水平方向偏移一个斜角。刀盘返回时，用手推刀盘即可。
此工装在车床上加工大型内孔，操作十分方便，而且结构也简单，刀杆的刚性好。
16、改变挂轮箱主动轮齿数，增加车蜗杆螺纹的范围
将 C620-1 车床挂轮箱主动轮的齿数 32，增加到 48 齿，则铭牌上没有的模数螺纹也能加 工了。如果把主动轮 32 齿改为 64 齿，这时车蜗杆可以不受主轴速比的限制，采用低速精车， 有利于改善螺纹表面粗糙度。
17、降低细长轴(杆)表面粗糙度的方法
在车床上降低细长轴(杆)表面粗糙度的工艺方法，一种是采用单轮珩磨法；另一种是采 用滚压法。这是在车床上利用简单的工具和工艺解决粗糙度要求低的行之有效的措施和没有 磨床进行磨削问题。
在车床上精加工细长轴(杆)后，如粗糙度还未达到图纸要求，可采用单轮珩磨法，对工 件表面进行再加工，能使工件表面粗粗度由 Ra6.3μm 降低到砌(1.6～0.2)μm。珩磨轮轴线 与车床主轴轴线夹角一般为 28°～30°为好。夹角大效率高，粗糙度大，夹角小效率低，粗 糙低。珩磨轮速度一般为(30～60)m/min，进给量为(0.5～2)mm/r，粗珩时选大值。珩磨轮对 工件的压力为(150～200)N。 对于刚性差的工件， 应使用跟刀架。 珩磨轮的粒度一般为 100#～ 180#，如粗糙度要达到 Ra0.2，珩磨轮的粒度应为 W40～W280 珩磨时用的润滑液，应用加入 5％～10％油酸的煤油或柴油。 在没有条件时， 也可用普通乳化液来进行珩磨过程的清洗与润 滑。 （未完） 潜水电泵 抛丸设备 潜污泵 喷砂机 抛丸机
车削加工技术（六） 细长轴(杆)的滚压加工，可以高效率的降低表面粗糙度的同时，提高表面硬度和耐磨性。 由于工件刚性差，滚压时必须使用跟刀架，使用的方法与粗车细长轴相同，即把跟刀架放在 滚压工具的前面， 这样避免跟刀架爪拉伤工件表面。 刚性或弹性滚压工具均可以对细长轴(杆) 滚压。滚压次数一般不超过两次。滚压速度为(20～30)m/min，进给量为(0.1～0.2)mm/r。采 用机油润滑，也可用乳化液润滑。
18、用铜棒校正工件的方法
工件的校正，也称为找正，是车削工件前检查工件的安装是否处于正确位置的方法。校 正的目的，粗车时是为了保证工件余量基本一致；半精车和精车时，是为了保证待加工表面 与已加工表面相对位置符合要求。迅速而正确地校正是保证产品质量、缩短辅助时间的重要 措施。
用铜棒校正工件的方法，是在将工件外圆和端面粗车后再安装工件时进行的一种快速校 正的方法，如图 3-41 所示。在车床方刀台上装夹一铜棒或铝棒，将工件轻微夹持在三爪卡盘 上，开动车床用 100r/min 左右的转速旋转，使铜棒接触工件端面或外圆，并用手摇动拖板施 加一定压力，使工件表面与铜棒完全接触为止，再慢慢将铜棒脱离工件，再停车夹紧工件， 工件就校正了。
此种校正方法，迅速准确，并能达到一定的精度。如果工件夹持合理(小于 10mm)，工 件表面光滑，一般轴类径向跳动和盘类工件端面跳动不大于 0.02mm。
19、在车床上校直细长杆的方法
细长杆在车削前必须先校直， 否则会造成加工余量不均匀而车不圆， 或因弯曲离心大而 增加杆的弯曲度，无法车削。在车床上进行细长杆校直，可采用以下方法。
(1)采用锤击方法。先将细长杆的一端用三爪卡盘夹住约 10mm，一端顶尖支承。用较低 的速度使工作旋转，用粉笔在工件画出高点后，停车。左手拿一块凹形的铁块，使凹面靠在 工件高点的反面，右手拿手锤打击工件的高点。打击力的大小与工件弯曲的情况成正比。这 样反复几次，工件就校直了。这种方法适用杆细而长时。
(2)用杠杆撬压法。细长杆在车床安装好后，开车使工件旋转，用一根长 300mm 的木棍搭 在中拖板和方刀台上，摇动中拖板，使木棍压向工件弯曲部分。继续移动中拖板，跟紧尾座 顶尖，以防工件脱出，待工件继续旋转几秒钟，再将中拖板慢慢退出，并适当松退尾座顶尖， 视工件是否校直。如还弯曲，再继续按上述方法进行，直到校直为止。此方法适工件较短的 情况下。
(3)用反击法。在细长杆较长、直径相对大一些的情况下，先把两端的中心孔钻好，用主 轴顶尖和车床尾座顶尖将它顶起来。然后，用手使工件转动，找出工件上的高点，并用粉笔 画上记号。这时，用一块约 25mm 厚 40mm 宽，比车床大导轨宽长的铁块或比较大的木块，横 放在大导轨上，在上面放一个头部不是 60°尖形而是 V 型或凹弧型的螺纹千斤顶，支承在工 件变曲的高点，稍微用力支起一些，左手用手握住工件，右手用手锤的圆头打击工件的弯曲 的低点。打击的次数、力度和在工件的长度，与弯曲的大小成正比。这样校直的工件，还不
易恢复弯曲。
除上述在车床上校直细长杆的方法外，还可以采用在机床外目测，在平台上目测用上述 方法校直。
20、车深孔中内球面的车刀
车削工件如图 3-61 中工件 1 所示的塑料， 尼龙和有机玻璃等材料时， 要求内孔圆柱面与 深孔中的内球面连接点 A，必须十分光滑无台阶，这就给加工带来难度。为此，在车削内孔 和内球面时，必须在一次精车走刀中完成。
为了加工好此工件内孔， 先制作如图 3-61 所示的内孔车刀。 刀片 2 的材质为工具钢或合 金工具钢，淬火为 HRC(60～62)。制作的方法：先在车床车削一个刀坯，热处理淬火，磨两 端面，用刀片内孔与心轴安装，在外圆磨或工具磨磨外圆和后角至要求，再按图刀片形状把 多余的部分磨去，以防车孔时反面碍事，无法进行车削。然后把刀片用螺钉固定在刀杆上， 使刀片的前刀面接近于刀杆中心，以免刀杆下部碍事，这样也可使刀杆横截面大一些，有利 于提高刀杆刚性。 （未完）
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车削内孔时，先用钻头钻孔，用内孔刀粗车内孔。精车时，把图 3-61 所示的刀具安装在 车床方刀台上，并使刀刃和工件旋转中心等高。先用此刀半精车内孔，孔深基本达到要求。 精车内孔圆柱部分后，在同一次走刀把孔深处内球面也车成。这时，内孔全部车完。此种刀
具与操作方法，使内孔与内球面无接刀痕，十分圆滑。
21、车削平面螺纹
所谓平面螺纹，就是在圆柱或圆盘端面上加工的螺纹。车刀相对于工件运动的轨迹，则 是一条阿基米德螺线，它与常加工的圆柱螺纹不同。
在普通车床上车削平面螺纹，一般采用光杠传动，使中拖板丝杠转动，驱动车床中拖板 横向移动走刀来车削。这就要求工件每转一转，中拖板横向移动工件上一个螺距。
在工件螺距要求不严格时，可用工件平面螺纹的螺距，除以车床增大螺距的倍数(如 C620-1 车床可增大 2、8、32 倍)，用所得的商，选择车床铭牌相近似的横向进给量，并按要 求扳好进刀箱手柄，再把主轴箱上增大螺距手柄扳到增大螺距位置上，并把主轴箱上变速手 柄扳到要求的位置上，安装好刀具，就可进行平面螺纹的车削。
在工件螺距要求严格时，就必须配换挂轮箱挂轮。在计算挂轮前，按上述的方法，选一 个近似的横走刀量，并扳好进刀箱、增大螺距和变速手柄，进行横向走刀。然后用主轴的整 数(5 转以上)去除横拖板所移动的距离，所得的商是车床的实际螺距。一般的情况下，不会 与工件要求螺距相等，这就必须计算更换挂轮箱挂轮。其公式为：
式中 i——传动比或传动速比；
P 工——工件螺距(mm)；
P 实——实测的螺距(mm)；
Z1、Z3——为主动轮齿数；
Z2、Z4——为被动轮齿数。
例：工件的平面螺纹螺距 P 工=8mm，实测的螺距 P 实=8.24mm，求车床挂轮的齿数。
解 1 用计算方法：
答：主动轮齿数为 100，被动轮齿数为 103。此挂轮为单式挂轮，中间可选任一齿数的齿 轮为介轮。
解 2 用查表法：
查上海科学技术出版社出版的《金属切削手册》或机械工业出版社出版的《机械工人切 削手册》 ，即可得到相应的挂轮齿数。
答：Z1=100，Z2=80，Z3=70，Z4=90。
车削时，最好采用弹性刀杆，刀头的几何参数与车圆柱螺纹相同，只不过刀头车内圆一 侧的副后角必须磨出双重后角，以防止车削中此部分碍事。采用车床主轴正反车走刀和使刀 具返回。吃刀的方法有两种：一是用车床小刀架吃刀与退刀，小千分箍记数；二是大拖板前 面的大导轨上安装磁力表架和百分表，用以控制大拖板的位置和吃刀量，并用大拖板吃刀与 退刀。
在车削平面螺纹的过程中，除方牙螺纹外，车削其它牙型的螺纹，也需要像车削圆柱螺 纹那样进行“赶刀” ，来精车牙型的两侧面。其“赶刀”的方法也有以下两种：一是采用大拖 板吃刀与退刀，将小刀架逆时针旋转 90°并固定， “赶刀”时摇动小刀架手柄即可：二是采 用大拖板或小刀架吃刀与退刀，要“赶刀”时，把刀头置于工件之外，在走刀中将主轴停下， 但必须无反转，这时将脱落蜗杆手柄落下，把中拖板的手柄旋转需要“赶刀”的数值，再提 脱落蜗杆手柄即可。 用此方法 “赶刀” 必须消除传动链的间隙， ， 就是需要往哪个方向 “赶刀” ， 中拖板必须往同一方向走刀。 “赶刀”以后，再使刀头逐步切入工件。