六金属切削机床.ppt

第6章 金属切削机床概论,第一节 车床 第二节 铣床 第三节 钻床与镗床 第四节 磨床 第五节 齿轮加工机床,第一节 普通车床,车床的种类很多，按其用途和结构不同主要分为:落地及卧式车床，回轮、转塔车床，立式车床，仿形及多刀车床，单轴自动车床，多轴自动、半自动车床等此外，还有各种专门化车床，如曲轴与凸轮轴车床，轮、轴、辊、锭及铲齿车床等，在大批大量生产中还使用各种专用车床 1.1卧式车床的组成及附件 1.卧式车床的组成 如图6-1所示为CA6140卧式车床的外观图，它主要由主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架和尾座等组成图6-1 CA6140车床外观图 l-主轴箱 2-卡盘 3-滑板 4-刀架 5-冷却管 6-尾座 7-丝杠 8、10-光杠 9-床身 11-溜板箱 12-盛液盘 13-进给箱 14-交换齿轮箱,,(1)主轴箱 主轴箱用来支承主轴并将电动机的运动传给主轴主轴箱内装有主轴变速机构，改变主轴箱外手柄的位置可使主轴获得不同转速主轴是空心结构，以便于穿入较长棒料主轴前端有外锥面和锥孔，用以安装卡盘、顶尖和拨盘等附件 (2)交换齿轮箱 交换齿轮箱用来把主轴的运动传给进给箱通过改变箱内齿轮的齿数并配合进给箱，可以得到不同的进给量。

(3)进给箱 进给箱用来把交换齿轮箱传来的运动传给光杠或丝杠，通过改变箱外手柄的位置，可以获得不同的进给量或螺距 (4)溜板箱 溜板箱用来把光杠或丝杠的运动传给刀架接通光杠时，可使刀架作纵向或横向进给车削回转体表面；接通丝杠时，刀架作纵向移动车削螺纹此外，也可利用箱外手轮进行手动进给5)刀架 刀架用来夹持车刀并使其作纵向、横向或斜向进给运动刀架由床鞍、中滑板、滑座、小滑板和方刀架组成，如图6-2所示 床鞍与溜板箱连接，带动车刀沿床身导轨作纵向移动中滑板带动车刀沿床鞍上燕尾导轨作横向移动滑座与中滑板用螺栓紧固在一起松开锁紧螺母，滑座可在水平面内回转任意角度转动小滑板进给手柄，小滑板可沿滑座上面的导轨作短距离手动进给方刀架用来装夹和较换刀具，可同时装夹四把车刀 (6)尾座 尾座的结构如图6-3所示它安装于床身导轨上，尾座套筒内装上顶尖可支承较长的工件，装上钻头、铰刀可用来钻孔或铰孔图6-2 刀架的组成 1-中滑板 2-方刀架 3-滑座 4-小滑板 5-床鞍,,,图6-3 尾座 1-尾座体 2-底座 3-压块 4-螺钉 5-顶尖 6-锁紧手柄 7-套筒 8-丝杠 9-螺母 10-手柄 11-手轮,,,(7)床身 床身是车床的基础零件，用来支承和连接其他各个部件并保证其相对位置。

床身上的导轨用来引导溜板箱和尾座作纵向移动 2.车床附件 车床附件的作用是使各种不同尺寸和形状的工件能方便、准确、可靠地装夹在车床上 卧式车床的常用附件有:三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、花盘、顶尖、拨盘与鸡心夹头、中心架和跟刀架等 (1)三爪自定心卡盘 如图6-4所示，使用时，用扳手转动卡盘三个方孔中的任何一个，就能带动三个卡爪同时靠拢或张开，以夹紧或松开工件图6-4 三爪自定心卡盘 图6-5 四爪单动卡盘,,,,,图6-6在花盘上装夹工件 l-垫铁 2-压板 3-螺栓 4-螺栓槽 5-工件 6-平衡铁,,三爪自定心卡盘可自动定心，装夹方便、迅速，但夹紧力小，只能装夹形状比较规则的工件，且定位精度不高 (约0.05～0.15mm)主要用于装夹中小型轴类、套类或盘类零件 (2)四爪单动卡盘 如图6-5所示，使用时先在工件上划出加工线，再用扳手初步调整每个卡爪并夹上工件；然后用划针按加工线逐个调整卡爪位置，找正工件并夹紧 四爪单动卡盘的四个卡爪单动，夹紧力大，定位精度较高 (约0.02～0.0lmm)，但找正调整较费时主要用于装夹形状不规则或尺寸较大的工件 (3)花盘 花盘上装夹工件如图6-6所示，使用时，先按图样要求，对工件按划线在花盘上装夹、找正。

有些形状复杂零件，可用弯板同花盘配合装夹用花盘、弯板装夹形状不规则工件时，重心常常偏向一边，需加平衡块，调整平衡块位置用手转动花盘，如果花盘能在任意位置上停下来，则已平衡 花盘一般用于装夹四爪单动卡盘不能装夹的形状复杂的工件，但找正较费时 (4)顶尖、拨盘和鸡心夹头 顶尖分固定顶尖和回转顶尖，如图6-7所示 【提示】使用顶尖装夹工件时，先在工件的两端钻中心孔，然后安装并校正顶尖，最后安装工件可采用双顶尖装夹，借助拨盘和鸡心夹头使工件旋较；也可采用前卡盘，后顶尖的方法，简称一夹一顶双顶尖装夹和一夹一顶装夹分别如图6-8和6-9所示a) 固定顶尖,,,(b) 回转顶尖 图6-7 顶尖,,图6-8 双顶尖装夹 l-拨盘；2-鸡心夹头,,,,（a）用限位支撑 (b)用工件台阶限位 图6-9 一夹一顶装夹,,(5)中心架 中心架及其使用如图6-10所示使用时，先在工件中段支撑处车出一段光滑表面(宽度比支撑爪宽些)，卸下工件，然后把中心架装在床身导轨上，打开上盖，装上工件，调整中心架的支撑爪与之接触 (松紧要适当)，支撑处加润滑油 【提示】中心架可增加工件的刚性或保证同轴度要求。

一般用于夹持细长轴(长径比大于10)或不能穿过主轴孔的粗长工件和孔与外圆同轴度要求较高的较长工件 (6)跟刀架 跟刀架及其使用如图6-11所示使用时，先用三爪自定心卡盘和顶尖装夹工件，并车出工件右端靠顶尖处一段外圆，然后在床鞍上安装跟刀架，工作时随床鞍一起移动跟刀架的调整方法同中心架,图6-10 中心架及应用 图6-11 跟刀架及应用 1-中心架 2-支撑爪 3-工件中段光滑表面 1-三爪自定心卡盘 2-工件 3- 跟刀架 4-尾座 5-刀架,,,,1.2卧式车床的传动系统,如图6-12所示为CA6140型卧式车床的传动系统图由图可知，卧式车床的传动系统由主运动传动链、车螺纹传动链、纵向进给传动链和横向进给传动链组成 1.主运动传动链 （1）传动路线 主运动传动链的两端件是主电动机和主轴，其作用是把电动机的运动传给主轴，并使其获得各种不同的转速，以适应不同工件对转速的不同要求主运动传动链中的换向机构用以改变主轴的转向运动由轴Ⅲ传至主轴有两条路线: ①高速传动路线 主轴上的滑动齿轮50移至左端，使之与轴Ⅲ上右端的齿轮63啮合。

运动由轴Ⅲ经齿轮副63/50直接传给主轴，得到450～1400r/min的6种高转速 ②低速传动路线 主轴上的滑动齿轮50移至右端，使主轴上的齿式离合器M2啮合轴Ⅲ的运动经齿轮副20/80或50/50传给轴Ⅳ，又经齿轮副20/81或51/50传给轴V，再经齿轮副26/58和齿式离合器M2 传至主轴，使主轴获得10～500 r/min的低转速上述这些滑移变速齿轮副就是传动框图中的主变速机构图6-12 CA6140型卧式车床的传动系统,2.进给传动链 进给传动链是实现刀具纵向或横向移动的传动链卧式车床在切削螺纹时，进给传动链是内联系传动链，主轴每转刀架的移动量应等于螺纹的导程在切削螺纹时，进给传动链是外联系传动链进给量也以工件每转刀架的移动量计算，因此，在分析进给传动链时，都把主轴和刀架当作传动链的两端 运动从主轴Ⅵ开始，经轴Ⅸ传至轴Ⅹ轴Ⅸ-Ⅹ可经一对齿轮，也可经轴Ⅺ上的惰轮这是进给换向机构然后，经挂轮至进给箱，从进给箱传出的运动，一条路线经丝杠ⅩⅨ带动溜板箱，使刀架作纵向运动，这是车削螺纹传动链，另一条路线经光杠ⅩⅩ和溜板箱，带动刀架作纵向或横向的机动进给，这是进给传动链1)车削螺纹 CA6140车床可车削米制、英制、模数制和径节制四种标准的常用螺纹，此外，还可以车削大导程、非标准和较精密的螺纹。

既可以车削右螺纹，也可以车削左螺纹进给传动链的作用，在于能得到上述四种标准螺纹 1）米制螺纹 2）模数螺纹 3）英制螺纹 4）径节螺纹,(2)车削圆柱面和端面 ①传动路线 ②纵向机动进给量 ③横向机动进给量 (3)刀架的快速移动 为了减轻工人劳动强度和缩短辅助时间，刀架可以实现纵向和横向机动快速移动按下快速移动按钮，快速电动机(250W，2800r/min)经齿轮副18/24使轴ⅩⅫ高速转动，再经蜗杆副4/29，溜板箱内的转换机构使刀架实现纵向或横向的快速移动快移方向仍由溜板箱中双向离合器和控制1.3卧式车床的电气图 车床在机械加工中用得最为广泛，约占机床总数的25%～50%左右，在各种车床中，应用得最多的是普通车床，主要用来车削外圆、内圆、端面、螺纹和定型表面等进行加工下面以CA6140型普通车床为例进行介绍其电力拖动及控制 根据车床运动情况和工艺要求，其电力拖动及控制要求如下： 主拖动电动机一般选用三相笼型异步电动机，并采取机械变速为车削螺纹，主轴要求正、反转，由摩擦离合器来实现，电动机只作单向旋转一般中小型车床的主轴电动机均采用直接起动停车时为实现快速停车，一般采用机械制动或电气制动。

图6-13 CA6140 车床控制电路,图6-14 CA6140 车床电器位置图,,1.主电路分析 主电路共有三台电动机：M1为主轴电动机，带动主轴旋转和刀架作进给运动；M2为冷却泵电动机，用以输送切削液；M3为刀架快速移动电动机 主电路电源经断路器QS1将三相电源引入主轴电动机M1由接触器KM控制，热继电器FR1作过载保护，熔断器FU作短路保护，接触器KM作失压和欠压保护冷却泵电动机M2由中间继电器KA1控制，热继电器FR2作为它的过载保护刀架快速移动电动机M3由中间继电器KA2控制，由于是点动控制，故未设过载保护FU1作为M2、M3、控制变压器TC的短路保护2.控制电路分析 控制电路的电源由控制变压器TC二次侧的其中一组输出110V电压提供 （1）主轴电动机M1的控制 M1起动：按下SB2→KM线圈得电动作，自锁为KA1得电作准备→M1起动运转； M1停止：按下SB1→KM线圈失电→KM触头复位断开→M1失电停转 【提示】主轴的正反转是采用多片磨擦离合器实现的 （2）冷却泵电动机M2的控制 由于在KA1线圈控制电路中采用了顺序控制，故：M1运转后，合上QS2→KA1通电动作→冷却泵电动机M2起动运转。

当M1停止运行时，M2自行停止3）刀架快速移动电动机M3的控制 M3的起动是由安装在进给操作手柄顶端的按扭SB3控制，它与中间继电器KA2组成点动控制电路刀架移动方向（前、后、左、右）的改变，是由进给操作手柄配合机械装置实现的如需要快速移动，将操作手柄扳到所需方向,按下SB3→KA2通电动作→M3起动运转操作手柄复位,则松开SB3→KA2失电→M3停转 （4）照明、信号电路分析 控制变压器TC的二次侧分别输出24V和6V电压，作为车床低压照明灯和信号灯的电源EL作为车床的低压照明灯，由开关SA控制；HL为电源信号灯它们分别由FU4和FU3作为短路保护1.4车床的润滑与保养 1.车床的润滑 (1)主轴箱的润滑 主轴箱采用溅油润滑，其储油量以达到油窗高度为宜，开动车床前要检查储油量是否达到要求一般每3个月更换一次，换油时要先对箱体内进行清洗然后再加油 （2）进给箱与溜板箱的润滑 进给箱与溜板箱常采用储油池通过油绳导油润滑要做到每班给储油池加油一次 (3)交换齿轮箱的润滑 交换齿轮箱常采用油杯注油润滑要做到经常对此处进行润滑 (4)车床导轨面的润滑 车床导轨面常采用浇油润滑和弹子油杯注油润滑。

要做到每班对车床导轨面进行清理和润滑5)其他部分的润滑 车床的床鞍、中滑板、小滑板、尾座、光杠、丝杠、操纵杆等部位通过油孔注油润滑，要做到每班加油一次 2.车床的维护与保养 作为车工不仅要会操纵车床，还要爱护和保养车床为保证其精度和便车床进行合理的维护与保养 (1)日保养 每班车床工作结束后应擦净车床的导轨面，要求无油污、无铁屑，并加注润滑油润滑，使车床外表清洁并保。