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關于車床知識第二章
閱讀：3583 發(fā)布時間：2021-10-25大川機械
第二章 車床基本知識
由于大多數(shù)機械零件都具有回轉(zhuǎn)表面，同時車床的切削功能不斷增強，使用的刀具又較為簡單，因此車床成為機械制造業(yè)中泛使用的機床之一，車床的好壞直接影響到加工質(zhì)量的優(yōu)劣和生產(chǎn)效率的高低。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，高效率、高精度、自動化車床不斷被研制出來，為車削加工提供了更廣闊的前景。
對車工來說，要正確使用好車床，完成零件的加工，就必須熟悉車床的性能、結(jié)構，學會維護和調(diào)整，以充分發(fā)揮其應有的作用和潛力，保證優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)地完成生產(chǎn)任務。
節(jié) 車床分類
車床的種類很多，根據(jù)車床的用途和構造不同，可分為：普通車床、單軸自動車床、多軸半自動車床、六角車床、立式車床、仿形及多刀車床和專門化車床、數(shù)控車床等。其中普通車床、六角車床和立式車床等為通用車床。
1．普通車床
這類車床根據(jù)中心高和中心距的不同，又可分為多種不同規(guī)格的普通車床，如C6132、C6250等。它們除能完成各種回轉(zhuǎn)體工件的車削外，還能車削各種螺紋，如公制螺紋、英制螺紋、模數(shù)螺紋、徑節(jié)螺紋和端面螺紋等。普通車床已廣泛地應用于機械加工。
2．六角車床
為適應成批生產(chǎn)和提高生產(chǎn)效率，在普通車床的基礎上，發(fā)展了六角車床。在結(jié)構上，六角車床與普通車床最主要的差別是：六角車床用轉(zhuǎn)塔刀架代替了普通車床的尾座，有的并用回轉(zhuǎn)刀架代替了普通車床的方刀架和尾座。普通車床所能加工的一般零件，六角車床都能加工，但在六角車床上，加工螺紋時需用絲錐或板牙。根據(jù)六角車床工藝特點，它適合加工形狀較復雜的多階臺形面的小型零件。在加工這些零件時，可用六角車床的*刀架，安裝各工步所需的各種刀具和成型刀具，對工件依次地進行切削加工，在六角車床上可實現(xiàn)多刀車削，縮短切削時間。但該種機床沒有橫向和縱向的定程擋鐵，加工時需要花費較多的時間控制，因此不適合于單件小批生產(chǎn)。
3．立式車床
立式車床的主要特征是主軸垂直于工作臺，工件裝夾在工作臺上。立式車床適合于加工大直徑、短長度的重工件，這是因為在立式車床上，零件的裝夾、找正較為方便，且工作臺和底座間的回轉(zhuǎn)導軌有較好的承受力，工作時的運動平穩(wěn)性好，因而零件的加工質(zhì)量較高，但將這類零件放在普通車床和端面車床上加工，則質(zhì)量難于保證。
立式車床可分為單柱立式車床和雙柱立式車床兩種。單柱立式車床一般都有一個垂架和一個側(cè)刀架，這兩個刀架都有獨立的進給箱，可以單獨或同時工作，作垂直和水平走刀。規(guī)格較大的立式車床，一般有兩個立柱。為了加工方便，雙柱立式車床的橫梁上一般都有兩個垂架和一個側(cè)刀架。更大的雙柱立車在兩個柱上都各有一個側(cè)刀架。
4．數(shù)控車床
數(shù)控車床是由車床發(fā)展而來，并在主機上增加了程序控制系統(tǒng)，通過程序控制指揮機床按規(guī)定的程序進行動作，完成整個加工過程的循環(huán)。
現(xiàn)在的數(shù)控車床已在向微電腦控制方面普及，數(shù)控車床目前有兩大類，其一屬于簡易微電腦控制機床，其二為電腦控制機床。工作時，數(shù)控車床根據(jù)所輸入程序指令進行運算，并將運算結(jié)果輸入到驅(qū)動裝置。控制驅(qū)動裝置就是依照指令進行運算，將運算結(jié)果輸入到驅(qū)動裝置，控制驅(qū)動裝置中心的驅(qū)動設備(步進電機)帶動機械傳動機構，操縱機床的工作步件(縱橫拖板)工作，實現(xiàn)切削運動。另外，可根據(jù)其加工精度不同，將車床分為普通車床、精密車床和高精度車床。精密和高精度車床，通常是在普通精度車床的基礎之上，通過提高機床的幾何精度、減少振動和熱源的影響，并采用高性能的軸承等措施，使得機床具有較高的加工精度。表2-1是主要類型車床的加工精度表，表2-2是不同精度臥式車床的加工精度表。
第二節(jié) 車床的基本構造
國產(chǎn)車床的種類雖很多，但的還是普通車床，它可作為車床的典型形式加以分析，以便于我們?nèi)媪私廛嚧驳慕Y(jié)構。我們現(xiàn)以C6140型普通車床為例加以說明車床構造。
C6140型普通車床是中等規(guī)格的車床，它可以完成各種切削加工。其主要技術參數(shù)為：回轉(zhuǎn)直徑q,400mm；床身可加工長度為750mm、l000mm和2000mm；主軸轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)(21級)12～1200r／min，反轉(zhuǎn)(12級)18～1520r／min；電機總?cè)萘?span lang="EN-US">7．6kW。
C6140型普通車床的主要結(jié)構，如圖2-5所示。
圖2-5中標示的車床各主要部分的名稱和用途如下：
(1)主軸。主軸可帶動零件旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)車床的主運動，它是車床最重要的部件之一。主軸須工作穩(wěn)定，在承受很大負荷時不能有縱向及橫向移動。
C6140的主軸是空心的，前頂針、芯軸等工具可以插在主軸錐孔中，主軸的內(nèi)孔38mm，小于+38turn的棒料可以通過。主軸前端有一精確的軸臺及螺紋，其尺寸為'b92h6，M90×6，作為安裝卡盤和花盤的基準。
(2)主軸變速箱。主軸變速箱，亦稱床頭箱，是用來帶動車床主軸及卡盤轉(zhuǎn)動的車床部件。變換主軸箱外面的手柄位置，可以使主軸得到各種不同的轉(zhuǎn)速，見表2-3。
(3)掛輪箱。為把主軸的轉(zhuǎn)動傳給走刀箱，通過調(diào)換箱內(nèi)的齒輪，并與走刀箱配合，以車削各種不同螺距的螺紋。車削常規(guī)螺紋掛輪箱內(nèi)的齒輪(簡稱掛輪)配置可見車床上的銘牌，對未作出規(guī)定的特殊螺紋，則可通過重新組合掛輪箱內(nèi)的齒輪來得到所需要的掛輪比。
(4)走刀變速箱。通過變換箱體外面的手柄位置，改變箱內(nèi)齒輪的嚙合，從而把主軸的旋轉(zhuǎn)運動傳給絲杠或光杠，使絲杠或光杠得到各種不同的轉(zhuǎn)速，以便得到不同的進刀量。當光杠轉(zhuǎn)動時，其縱向進給范圍為0．08～1．59mm／min，橫向進給范圍為0．027～0．52mm／min。若帶動絲杠轉(zhuǎn)動，則可加工各種公制螺紋、英制螺紋、模數(shù)螺紋和徑節(jié)制螺紋。以上所有這些走刀量所對應的走刀箱手柄位置以及掛輪配置可參見車床的銘牌。
(5)拖板箱。拖板箱是將絲杠或光杠的轉(zhuǎn)動傳給拖板部分，通過箱體外面的手柄變換，帶動拖板部分上的車刀作縱向或橫向進給的車床部件。
C6140的拖板箱帶有閉鎖機構和自動停車機構。這可使切削過程中光杠和絲杠不會同時轉(zhuǎn)動，使縱向自動走刀和車削螺紋不能同
時進行。在大拖板碰到障礙或超負荷工作時，并使走刀自動停止，避免機件損壞。
(6)床身。床身是用來支持車床的各個部件的，如床頭箱、走刀箱、拖板箱和床尾座等都安裝在它上面。床身上面有兩條精確的導軌，拖板和床尾可沿著導軌移動。另外床身還裝有電動機、電氣控制箱和冷卻泵等。為保證加工質(zhì)量，要求床身應剛性好、不易變形、易排屑、耐振動。
(7)光杠和絲杠。光杠是把走刀箱的運動傳給拖板箱，使上面的拖板和車刀按一定速度移動的車床部件。絲杠則是用來車削螺紋的，使拖板和上面的車刀按要求的速度移動的車床部件。
(8)拖板。車床中的拖板分為大拖板、中拖板和小拖板3種。大拖板用于縱向車削較長的工件；中拖板用于橫向車削工件；小拖板用于縱向車削較短的工件或角度工件。
大拖板直接放在床身的導軌上，拖板箱安裝在大拖板前部的底平面上。大拖板可用手動或自動走刀帶動作縱向移動。中拖板通過燕尾槽和楔形鐵安裝在大拖板，可在大拖板上用手動或自動進行橫向走刀。小拖板也通過燕尾槽和楔形鐵與中拖板連接。依靠手動，小拖板可沿著燕尾導軌作縱向進給移動，可車削較短零件，手動移動行程為lOOmm，通過使小拖板相對主軸回轉(zhuǎn)中心偏轉(zhuǎn)一個角度，可車削錐度零件，轉(zhuǎn)動角度為±45。。
(9)刀架。刀架用來裝夾車刀，安裝在小拖板的中心軸上。在刀架上可安裝4種車刀，車刀的支撐面距中心的距離為25mm。松刀時，可逆時針方向旋轉(zhuǎn)手柄以放松刀架，夾緊車刀時，可順時針旋轉(zhuǎn)手柄。
(10)床尾座。床尾座用來支頂較長的工件，被安裝在車床的后部，它可安裝頂針，各種切削刀具，如鉆頭、鉸刀、板牙、絲錐等。尾頂針套筒的內(nèi)錐孔是莫氏4號錐度，其縱向移動量為260mm，橫向可移動±15ram。加工較長的圓錐體時，可采用自動走刀車削。
(11)動力及潤滑系統(tǒng)。C6140車床的主電機功率為7．5kW，安裝在床身后面。冷卻泵電機的功率為0．125kW，與冷卻泵一起工作。為保證車床正常運轉(zhuǎn)、減少磨損，車床上所有摩擦部位要經(jīng)常加油。
(12)中心架和跟刀架。中心架和跟刀架均屬于車床附件，圖上未標注。一般在加工細長軸時才使用。中心架安裝在床身導軌上，車細長軸時，可用來支持工件。被加工零件通過中心架的三個可調(diào)節(jié)徑向爪得到支持，可提高切削時系統(tǒng)的剛性。
跟刀架裝在大拖板上，與大拖板一起移動，它只有兩個爪，爪的位置一般盡量接近車刀。常用普通車床參數(shù)見表2-4。
第三節(jié) 車床的型號
登國車床型號編制是采用漢語拼音字母和阿拉伯數(shù)字按一定的磐律排列組合而成。它們分別標志著車床的名稱、特點和主要技某孥塑。1957年原機械工業(yè)部頒布了《機床型號編制辦法》，當，采用三位數(shù)字形式進行編制，隨著車床設計不斷發(fā)展，新品種：孽規(guī)警的車床不斷出現(xiàn)，原有的三位數(shù)字的車床型號已不能適應新的要求。為此頒布了金屬切削機床的四位數(shù)字的車床型號編制，其型號編制方法為：
車床類別代號+特性代號+組別代號+型號代號+主參數(shù)代號車床類別代號和特性代號均用字母表示，車床代號用"C"表警寧"車"的聲母。特性代號、組別代號和型號代號、主參數(shù)代號規(guī)定可分別如下特性代號
為表示機床的某些特殊性能，采用漢語拼音的個字母的大寫表示，按次序排列在機床類別代號的后面，分別用"CM"表親尊床；"03"表示高精度車床等，普通車床則沒有代號。
2．組別代號和型號代號
用數(shù)字表示各種車床的組別和型號，組別代號和型號代號見表2-6。
3．主參數(shù)代號
主參數(shù)用以表示車床的主要規(guī)格。普通車床的主要規(guī)格一般用棒料直徑或切削直徑的l／10或1／100來表示。車床型號中采用的基本參數(shù)見表2-7所示。
以上為車床的型號編制方法。通過分析車床型號的編制表示，可以獲知車床的基本性能參數(shù)。
對于多軸車床，在表示基本參數(shù)時，在數(shù)字末端再加上一個數(shù)字來表示軸數(shù)，并用(。)分開，如C2150。4表示的棒料直徑為50mm的臥式四軸自動車床。
對于規(guī)格相同而結(jié)構不同的車床，或經(jīng)改進后結(jié)構變化較大的車床，按其設計次序依次或改進次數(shù)分別用A、B、C...等字母附加于末尾，以示區(qū)別。
第四節(jié) 車床的潤滑和保養(yǎng)
車床的精度與加工質(zhì)量有密切的關系，為保證加工質(zhì)量，使車床能正常運轉(zhuǎn)和減少磨損，應在日常生產(chǎn)中對車床進行正確地潤滑，很好地維護保養(yǎng)好機床。
一、車床的潤滑
要使車床正常運轉(zhuǎn)減少磨損，在車床上所有的摩擦部位都要進行潤滑。圖2-6為C6140型車床的潤滑部位示意圖。
潤滑部位用數(shù)字標出，除了圖中所注的1、4、5處的潤滑部位，需用3號鈣基工業(yè)用潤滑脂(黃油)進行潤滑外，其余部分均用40號機械油進行潤滑。車床的各部件的潤滑方式如下：
(1)車床床頭箱中除了主軸后軸承以油繩潤滑外，其余均用齒輪濺油法和往復式油泵進行潤滑。箱內(nèi)應有足夠的潤滑油，油面應達油面指示標牌處。換油期一般為3個月一次。換油時，應先把箱內(nèi)清洗干凈，然后加油。
(2)掛輪箱內(nèi)的機構主要是靠齒輪濺油法進行潤滑。油面高低可通過油標孔觀察。換油期同樣是每3個月一次。
(3)走刀箱內(nèi)的軸承和齒輪，除用齒輪濺油法進行潤滑外，還靠走刀箱上部的儲油槽，通過油繩進行潤滑。因此，除了需要注意走刀箱油標孔里油面高低外，每班還要給走刀箱上部的儲油槽適量加油一次。
(4)拖板箱內(nèi)有一套蝸輪蝸桿機構，可通過該機構變速，該機構是用箱內(nèi)的油來潤滑的，油從法蘭盤上的孔注入，注到孔的下面邊緣為止。拖板箱內(nèi)的其他機構，用上部儲油槽里的油繩進行潤滑。通常每班加油一次。
(5)拖板及刀架部分靠油孔進行潤滑。尾座內(nèi)的心軸、絲杠和軸承也靠油孔進行潤滑，絲杠、光杠及開關桿的軸承靠油孔2、3、7進行潤滑。每班加油一次。
潤滑掛輪箱內(nèi)軸承的油杯1和潤滑板箱內(nèi)換向齒輪的油杯4、5，每隔5天加3號鈣基工業(yè)潤滑脂一次。
(6)車床床身導軌面、拖板導軌面和絲杠在每班開始工作前和工作結(jié)束后，都應使用40號機械油全面潤滑。
二、車床的維護保養(yǎng)
(1)裝夾和校正工件時注意事項：在裝夾工件前應先把工件上的泥沙等雜質(zhì)清除掉，以免雜質(zhì)嵌進拖板滑動面磨損或"咬壞"導 在裝夾或校正一些外形尺寸大、重量較重、形狀復雜而裝夾面又較小的工件時，應預先在工件下面的車床床面上墊放木板，同時用壓板或活頂針頂住工件，以防工件掉下砸壞床面。在校正時，若發(fā)現(xiàn)工件位置不正確或歪斜，切忌用力敲擊，以免影響車床的主軸精度。
(2)工具和車刀不得亂放在床面上，以免損壞導軌。
(3)當裝夾復雜工件時，如在花盤和角鐵上裝夾工件結(jié)束時，必須檢查裝夾是否緊固、重量是否對稱(必要時加配重塊)，并清理床面，把重物拿開。
(4)校正三爪卡盤時，不能用鐵榔頭直接敲擊，必須墊上較軟的墊塊或用木榔頭進行敲擊。若偏差較大，宜略松法蘭盤上卡盤的緊固螺釘，待校正后再緊固。
(5)在使用裝有順倒車開關的車床時，不要突然開倒、順車，以免損壞機件。
(6)在高速切削時，卡盤一定要裝好保險塊，防止倒車時卡盤脫落。
(7)變換主軸轉(zhuǎn)速時必須停車，以免損壞床頭箱內(nèi)齒輪。
(8)在砂光工件時，要在工件下面的床面上用床蓋板或紙蓋住，并在砂完后仔細擦凈床面。
(9)每班下班時要做好車床清潔工作，防止切屑、砂粒或雜質(zhì)進入導軌工作面。
(10)在使用冷卻潤滑液前，必須清除車床導軌及冷卻潤滑液里的污垢，使用后要把導軌上的冷卻潤滑液擦干，并加機油進行潤滑保養(yǎng)。
(11)按規(guī)定在機床所有需要潤滑的部位加油潤滑。