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1.3 知识要点

1.3.1 车工安全操作规程

(1)穿好工作服,长发放在护发帽内,不得带手套进行操作。

(2)在车床主轴上装卸卡盘时,一定要停机后进行,不可利用电机的力量来取下卡盘。

(3)夹持工件的卡盘、拨盘最好使用防护罩,以免绞住衣服或身体的其他部分,如无防护罩,操作时应注意保持一定的距离。

(4)用顶尖装夹工件时,要注意顶尖中心与主轴中心孔应完全一致,不能使用破损或歪斜了的顶尖,使用前应将顶尖、中心孔擦干净,尾坐顶尖要顶牢。

(5)车细长工件时,为保正操作安全和加工质量,应使用中心架或跟刀架。超出车床范围的加工部分,应设置移动式防护罩和安全标志。

(6)车削形状不规则的工件时,应装平衡块,在试转平衡后再切削。

1.3.2 车床结构

1.3.2.1 金属切削车床分类

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 1.6 μm。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。(见图 1-2)

图 1-2 普通车床

(2)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。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。(见图 1-3)

图 1-3 立式车床

(3)转塔车床(见图 1-4)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。

图 1-4 转塔车床

(4)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,能重复加工一批同样的工件,适用于大批、大量的生产。(见图 1-5)

图 1-5 自动车床

(5)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。

(6)组合车床:主要用于车削加工,添加一些特殊部件和附件后还可进行镗、铣、钻、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。(见图 1-6)

图 1-6 组合车床

(7)数控车床:数控机床是一种通过数字信息控制机床,按给定的运动轨迹自动加工出所需工件的机电一体化的加工装备。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。(见图 1-7)

图 1-7 数控车床

1.3.2.2 机床型号

机床型号是机床产品的代号,它简明地表示机床的类别、主要技术参数、结构特性等。按《金属切削机床型号编制办法》(GB/T15375—2008)国家标准,机床型号由汉语拼音字母及阿拉伯数字组成。型号中字母及数字的含义如图 1-8 所示。

图 1-8 机床型号

1.3.2.2.1 机床的类代号

机床的类代号是用大写的汉语拼音表示,如车床用“C”表示,钻床用“ Z”表示。具体的常见类代号如表 1-1 所示。

表 1-1 机床的类代号

1.3.2.2.2 机床的特性代号

机床的特性代号,包括通用特性代号和结构特性代号,用大写的汉语拼音字母表示,位于类代号之后。

(1)通用特性代号

当某类型机床除有普通型外,还有某种特性时,则在类代号之后加通用特性代号予以区分。机床的通用特性代号及读音(见表 1-2)。

表 1-2 机床通用特性代号

(2)结构特性代号

对主参数值相同而结构、性能不同的机床,在型号中加结构特性代号予以区别。当型号中有通用特性代号时,结构特性代号应排在通用特性代号之后。通用特性代号已用的字母和“I, O”两个字母均不能用作结构特性代号。当字母不够用时,可将两个字母组合起来使用,如AD, AE等。例如, CA6140 型普通车床型号中的“A”,可理解为: CA6140 型普通车床在结构上区别于C6140 型普通车床。

1.3.2.2.3 机床的组、系代号

每类机床划分为十个组,每个组又划分为十个系,用阿拉伯数字 0~9 表示,位于类代号或通用特性代号之后。 CA6140 普通车床属于落地及卧式车床组,系代号 1 表示卧式车床系(见表 1-3)。

表 1-3 机床的组代号(截选)

1.3.2.2.4 机床的主参数和第二主参数

机床主参数代表机床规格的大小,在机床型号中,用数字给出主参数的折算系数值(1 /10 或 1 /100),详见表 1-4。

表 1-4 机床的主参数和折算系数

表1-4(续)

第二参数:一般是主轴数、最大跨距、最大工作长度、工作台工作面长度等,它也用折算值表示。

1.3.2.3 卧式车床的主要结构

卧式车床的主要结构见图 1-9。

1——主轴箱;2——卡盘;3——刀架;4——后顶尖;5——尾座;6——床身;

7——光杠;8——丝杠;9——床鞍;10——底座;11——进给箱

图 1-9 卧式车床

(1)主轴部分

主轴箱内有多组齿轮变速机构,变换箱外手柄位置,可以使主轴得到各种不同的转速。卡盘用来夹持工件,带动工件一起旋转。

(2)挂轮箱部分

它的作用是把主轴的旋转运动传送给进给箱。变换箱内齿轮,并和进给箱及长丝杠配合,可以车削各种不同螺距的螺纹。

(3)进给部分

①进给箱:利用它内部的齿轮传动机构,可以把主轴传递的动力传给光杠或丝杠,得到各种不同的转速。

②丝杠:用来车削螺纹。

③光杠:用来传动动力,带动床鞍、中滑板,使车刀做纵向或横向的进给运动。

(4)溜板部分

①溜板箱:变换箱外手柄位置,在光杠或丝杠的传动下,可使车刀按要求方向做进给运动。

②滑板:分床鞍、中滑板、小滑板三种。床鞍做纵向移动、中滑板做横向移动,小滑板通常做纵向移动。

③刀架:用来装夹车刀。

(5)尾座:用来安装顶尖、支顶较长工件,它还可以安装其他切削刀具,如钻头、绞刀等。

(6)床身:用来支持和安装车床的各个部件。床身上面有两条精确的导轨,床鞍和尾座可沿着导轨移动。

(7)三爪自定心卡盘:是车床上应用最为广泛的一种通用夹具,主要由外壳体、三个卡爪、三个小锥齿轮、一个大锥齿轮等零件组成,三只卡爪均匀分布在卡盘的圆周上,能同步沿径向移动,实现对工件的夹紧或松开,并能自动定心。带动工件随主轴一起旋转,实现主运动。安装工件快捷、方便,但是加紧力不如单动四爪卡盘大。一般用于精度要求不是很高,形状规则的中、小工件的安装。卡盘前段是通过连接盘与车床主轴连为一体的。

(8)四爪单动卡盘:四只卡爪沿圆周方向均匀分布,卡爪能逐个单独径向移动,夹紧力大,但校正工件位置时麻烦、费时,适于单件、小批量生产中装夹非圆形工件。

(9)中心架和跟刀架:在车削细长轴时,为增加工件刚性,防止工件震动,采用中心架或跟刀架,作为附加支承。

车床的通用性好,可完成各种回转表面、回转体端面及螺纹面等表面加工,是一种应用最广泛的金属切削机床。

1.3.2.4 车床的传动系统

以CA6140 型卧式车床为例,其传动系统原理框图(图 1-10)概要地表示了由电动机带动主轴和刀架运动所经过的传动机构和重要元件。

图 1-10 传动系统原理图

电动机经主轴变速箱内的主换向机构、主变速机构带动主轴转动;进给传动从主轴开始,经主轴变速箱内的进给换向机构、挂轮箱内交换齿轮和进给箱内的变速机构和转换机构、溜板箱中的传动机构和转换机构传至刀架。溜板箱中的转换机构起改变进给方向的作用,使刀架做纵向或横向、正向或反向进给运动。

1.3.3 维护与保养

为了保持车床正常运转和延长其使用寿命,应注意日常的维护保养。车床的摩擦部分必须进行润滑。

1.车床润滑的几种方式

(1)浇油润滑

浇油润滑通常用于外露的滑动表面,如床身导轨面和滑板导轨面等。

(2)溅油润滑

溅油润滑通常用于密封的箱体,如车床的主轴箱,它利用齿轮转动把润滑油溅到油槽中,然后输送到各处进行润滑。

(3)油绳导油润滑

油绳导油润滑通常用于车床进给箱的溜板箱的油池,它利用毛线吸油和渗油的能力,把机油慢慢地引到所需要的润滑处,见图 1-11(a)。

(4)弹子油杯注油润滑

弹子油杯注油润滑通常用于尾座和滑板摇手柄转动的轴承处。注油时,以油嘴把弹子按下,滴入润滑油,见图 1-11(b)。使用弹子油杯的目的是防尘防屑。

(5)黄油(油脂)杯润滑

黄油(油脂)杯润滑通常用于车床挂轮架的中间轴。使用时,先在黄油杯中装满工业油脂,当拧进油杯盖时,油脂就挤进轴承套内,比加机油方便。使用油脂杯润滑的另一特点是:存油期长,不需要每天加油,见图 1-11(c)。

图 1-11 车床润滑方式

(6)油泵输油润滑

油泵输油润滑通常用于转速高,润滑油需要量大的机构中,如车床的主轴箱一般都采用油泵输油润滑。

2.车床的润滑系统

为了对自用车床的正确润滑,现以C620-1 型车床为例来说明润滑的部位及要求(见图 1-12)。润滑部位用数字标出,图中除了 1、4、5 处的润滑部位用黄油进行润滑外,其余都使用 30 号机油。主轴箱的储油量,通常以油面达到油窗高度为宜。箱内齿轮用溅油法进行润滑,主轴后轴承用油绳导油润滑,车床主轴前轴承等重要润滑部位用往复式油泵供油滑。主轴箱上有一个油窗,如发现油孔内无油输出,说明油泵输油系统有故障,应立即停车检查断油原因,等修复后才可开动车床。主轴箱、进给箱和溜板箱内的润滑油一般三个月更换一次,换油时应在箱体内用煤油洗清后再加油。挂轮箱上的正反机构主要靠齿轮溅油润滑,油面的高度可以从油窗孔看出,换油期也是三个月一次。

图 1-12 润滑系统

进给箱内的轴承和齿轮,除了用齿轮溅油法进行润滑外,还靠进给箱上部的储油池通过油绳导油润滑。因此,除了注意进给箱油窗内油面的高度外,每班还要给进给箱上部的储油池加油一次。溜板箱内脱落蜗杆机构用箱体内的油来润滑,油从盖板 6中注入,其储油量通常加到这个孔的下面边缘为止。溜板箱内其他机构,用它上部储油池里的油绳导油润滑,润滑油由孔 16 和孔 17 注入。床鞍、中滑板、小滑板部分、尾座和光杠丝杠等轴承,靠油孔注油润滑,(见图 1-12 中标注 8~23 处和 2、3、7 处),每班加油一次。挂轮架中间齿轮轴承和溜板箱内换向齿轮的润滑(见图 1-12 中标注 1、4、5 处)每周加黄油一次,每天向轴承中旋进一部分黄油。

3.车床的清洁维护保养要求

(1)每班工作后应擦净车床导轨面(包括中滑板和小滑板),要求无油污、无铁屑,并浇油润滑,使车床外表清洁和场地整齐。

(2)每周对车床三个导轨面及转动部位进行清洁、润滑,保持油眼畅通,油标油窗清晰,清洗护床油毛毡,并保持车床外表清洁和场地整齐等。 tSm8IpzSxM5k5GAyzKNaQCzkSujJDHJkJA64FQQOFbKBvw1/5d0NtvwOGUFg+qp4

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