第一章 車床基礎(chǔ)知識

1、車床基礎(chǔ)知識車床基礎(chǔ)知識車工班：趙洪友（共8學(xué)時）一、車床簡介一、車床簡介 l車床是主要用于內(nèi)圓、外圓和螺紋等成型面加工的金屬切削機(jī)器。 l車床是主要用車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車削加工的機(jī)床。在車床上還可用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進(jìn)行相應(yīng)的加工。車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件，是機(jī)械制造和修配工廠中使用最廣的一類機(jī)床。 1、車床的發(fā)展歷程、車床的發(fā)展歷程l1797年，英國機(jī)械發(fā)明家莫茲利創(chuàng)制了用絲杠傳動刀架的現(xiàn)代車床，并于1800年采用交換齒輪，可改變進(jìn)給速度和被加工螺紋的螺距。l1817年，另一位英國 人羅伯茨采用了四級帶輪和背輪機(jī)構(gòu)來改變主軸轉(zhuǎn)速。l為了提

2、高機(jī)械化自動化程度，1845年，美國的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)塔車床。l1848年，美國又出現(xiàn)回輪車床l1873年，美國的斯潘塞制成一臺單軸自動車床，不久他又制成三軸自動車床 l20世紀(jì)初出現(xiàn)了由單獨(dú)電機(jī)驅(qū)動的帶有齒輪變速箱的車床。1、車床的發(fā)展歷程、車床的發(fā)展歷程l第一次世界大戰(zhàn)后，由于軍火、汽車和其他機(jī)械工業(yè)的需要，各種高效自動車床和專門化車床迅速發(fā)展。為了提高小批量工件的生產(chǎn)率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車床得到推廣，與此同時，多刀車床也得到發(fā)展。50年代中，發(fā)展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數(shù)控技術(shù)于60年代開始用于車床，70年代后得到迅速發(fā)展。 2、普通車床的組成、普通車床的組成l

3、普通車床主要組成部件有：主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、絲杠和床身 。l主軸箱：又稱床頭箱，它的主要任務(wù)是將主電機(jī)傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動經(jīng)過一系列的變速機(jī)構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速，同時主軸箱分出部分動力將運(yùn)動傳給進(jìn)給箱。主軸箱中等主軸是車床的關(guān)鍵零件。主軸在軸承上運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響工件的加工質(zhì)量，一旦主軸的旋轉(zhuǎn)精度降低，則機(jī)床的使用價值就會降低。l進(jìn)給箱：又稱走刀箱，進(jìn)給箱中裝有進(jìn)給運(yùn)動的變速機(jī)構(gòu)，調(diào)整其變速機(jī)構(gòu)，可得到所需的進(jìn)給量或螺距，通過光杠或絲杠將運(yùn)動傳至刀架以進(jìn)行切削。l絲杠與光杠：用以聯(lián)接進(jìn)給箱與溜板箱，并把進(jìn)給箱的運(yùn)動和動力傳給溜板箱，使溜板箱獲得縱向直線運(yùn)動

4、。絲杠是專門用來車削各種螺紋而設(shè)置的，在進(jìn)行工件的其他表面車削時，只用光杠，不用絲杠。同學(xué)們要結(jié)合溜板箱的內(nèi)容區(qū)分光杠與絲杠的區(qū)別。l溜板箱：是車床進(jìn)給運(yùn)動的操縱箱，內(nèi)裝有將光杠和絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變成刀架直線運(yùn)動的機(jī)構(gòu)，通過光杠傳動實現(xiàn)刀架的縱向進(jìn)給運(yùn)動、橫向進(jìn)給運(yùn)動和快速移動，通過絲杠帶動刀架作縱向直線運(yùn)動，以便車削螺紋。l刀架、尾架和床身3、數(shù)控車床的產(chǎn)生、數(shù)控車床的產(chǎn)生l機(jī)床是人類進(jìn)行生產(chǎn)勞動的重要工具，也是社會生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要標(biāo)志。 普通機(jī)床經(jīng)經(jīng)歷了近兩百年的歷史。隨著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)及自動化，精密機(jī)械與測量等技術(shù)的發(fā)展與綜合應(yīng)用，生產(chǎn)了機(jī)電一體化的新型機(jī)床一一數(shù)控機(jī)床。 3、數(shù)

5、控車床的產(chǎn)生、數(shù)控車床的產(chǎn)生l數(shù)控機(jī)床一經(jīng)使用就顯示出了它獨(dú)特的優(yōu)越性和強(qiáng)大生命力，使原來不能解決的許多問題，找到了科學(xué)解決的途徑。 數(shù)控機(jī)床是一種通過數(shù)字信息，控制機(jī)床按給定的運(yùn)動軌跡，進(jìn)行自動加工的機(jī)電一體化的加工裝備，經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已是現(xiàn)代制造業(yè)的重要標(biāo)志之一，在我國制造業(yè)中，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用也越來越廣泛，是一個企業(yè)綜合實力的體現(xiàn)。l數(shù)控車床是數(shù)字程序控制車床的簡稱，它集通用性好的萬能型車床、加工精度高的精密型車床和加工效率高的專用型車床的特點于一身，是國內(nèi)使用量最大，覆蓋面最廣的一種數(shù)控機(jī)床。要學(xué)好數(shù)控車床理論和操作，就必須勤學(xué)苦練，從平面幾何，三角函數(shù)，機(jī)械制圖，普通車床

6、的工藝和操作等方面打好基礎(chǔ)。 因此，必須首先具有普通車工工藝學(xué)知識然后才能從掌握人工控制轉(zhuǎn)移到數(shù)字控制方面來，另一方面，若沒有學(xué)好有關(guān)數(shù)學(xué)、電工學(xué)、公差與化合及機(jī)械制造等深內(nèi)容，要學(xué)好數(shù)控原理和程序編制等，也會感到十分困難。熟悉零件工藝要求，正確處理工藝問題。由于數(shù)控機(jī)床加工的特殊性，要求數(shù)控機(jī)床加工工人既是操作者，又是程序員，同時具備初級技術(shù)人員的某些素質(zhì)，因此，二操作者必須熟悉被加工零件的各項工藝（技術(shù)）要求，如加工路線，刀具及其幾何參數(shù)，切削用量，尺寸及形狀位置公差?！贝媸煜ち烁黜椆に囈?，并對出現(xiàn)的問題正確進(jìn)行處理后，才能減少工作盲目性，保證整個加工工作圓滿完成。 4、數(shù)控車床與普通車

7、床的比較、數(shù)控車床與普通車床的比較l數(shù)控車床的外形與普通車床相似，即由床身、主軸箱、刀架、進(jìn)給系統(tǒng)壓系統(tǒng)、冷卻和潤滑系統(tǒng)等部分組成。數(shù)控車床的進(jìn)給系統(tǒng)與普通車床有質(zhì)的區(qū)別，傳統(tǒng)普通車床有進(jìn)給箱和交換齒輪架，而數(shù)控車床是直接用伺服電機(jī)通過滾珠絲杠驅(qū)動溜板和刀架實現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動，因而進(jìn)給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大為簡化。 5、數(shù)控車床的分類、數(shù)控車床的分類l數(shù)控車床可分為臥式和立式兩大類。臥式車床又有水平導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌兩種。檔次較高的數(shù)控臥車一般都采用傾斜導(dǎo)軌。l按刀架數(shù)量分類，又可分為單刀架數(shù)控車床和雙刀架數(shù)控車，前者是兩坐標(biāo)控制，后者是4坐標(biāo)控制。雙刀架臥車多數(shù)采用傾斜導(dǎo)軌。 5、數(shù)控車床的分類、數(shù)控車床的分類

8、l按車床主軸位置分類 l(1)立式數(shù)控車床 立式數(shù)控車床簡稱為數(shù)控立車，其車床主軸垂直于水平面，一個直徑很大的圓形工作臺，用來裝夾工件。這類機(jī)床主要用于加工徑向尺寸大、軸向尺寸相對較小的大型復(fù)雜零件。 l(2)臥式數(shù)控車床 臥式數(shù)控車床又分為數(shù)控水平導(dǎo)軌臥式車床和數(shù)控傾斜導(dǎo)軌臥式車床。其傾斜導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)可以使車床具有更大的剛性，并易于排除切屑。 5、數(shù)控車床的分類、數(shù)控車床的分類l按加工零件的基本類型分類 l(1)卡盤式數(shù)控車床 這類車床沒有尾座，適合車削盤類(含短軸類)零件。夾緊方式多為電動或液動控制，卡盤結(jié)構(gòu)多具有可調(diào)卡爪或不淬火卡爪(即軟卡爪)。 l(2)頂尖式數(shù)控車床 這類車床配有普通尾座

9、或數(shù)控尾座，適合車削較長的零件及直徑不太大的盤類零件。 5、數(shù)控車床的分類、數(shù)控車床的分類l按刀架數(shù)量分類 l(1)單刀架數(shù)控車床 數(shù)控車床一般都配置有各種形式的單刀架，如四工位臥動轉(zhuǎn)位刀架或多工位轉(zhuǎn)塔式自動轉(zhuǎn)位刀架。 l(2)雙刀架數(shù)控車床 這類車床的雙刀架配置平行分布，也可以是相互垂直分布。 5、數(shù)控車床的分類、數(shù)控車床的分類l按功能分類 l（1）經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床 采用步進(jìn)電動機(jī)和單片機(jī)對普通車床的進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行改造后形成的簡易型數(shù)控車床，成本較低，但自動化程度和功能都比較差，車削加工精度也不高，適用于要求不高的回轉(zhuǎn)類零件的車削加工。 l（2）普通數(shù)控車床 根據(jù)車削加工要求在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行專門設(shè)計

10、并配備通用數(shù)控系統(tǒng)而形成的數(shù)控車床，數(shù)控系統(tǒng)功能強(qiáng)，自動化程度和加工精度也比較高，適用于一般回轉(zhuǎn)類零件的車削加工。這種數(shù)控車床可同時控制兩個坐標(biāo)軸，即X軸和Z軸。 l（3）車削加工中心 在普通數(shù)控車床的基礎(chǔ)上，增加了C軸和動力頭，更高級的數(shù)控車床帶有刀庫，可控制X、Z和C三個坐標(biāo)軸，聯(lián)動控制軸可以是(X、Z)、(X、C)或(Z、C)。由于增加了C軸和銑削動力頭，這種數(shù)控車床的加工功能大大增強(qiáng)，除可以進(jìn)行一般車削外可以進(jìn)行徑向和軸向銑削、曲面銑削、中心線不在零件回轉(zhuǎn)中心的孔和徑向孔的鉆削等加工， 5、數(shù)控車床的分類、數(shù)控車床的分類l其它分類方法 l按數(shù)控系統(tǒng)的不同控制方式等指標(biāo)，數(shù)控車床可以分很

11、多種類，如直線控制數(shù)控車床，兩主軸控制數(shù)控車床等;按特殊或?qū)ｉT工藝性能可分為螺紋數(shù)控車床、活塞數(shù)控車床、曲軸數(shù)控車床等多種 二、車床平日保養(yǎng)及注意事項二、車床平日保養(yǎng)及注意事項 l裝夾校正工件時的注意事項 ：l 在裝夾工件前，必須先把碳在工件中的砂泥等雜質(zhì)清除掉免雜質(zhì)嵌進(jìn)拖板滑動面，加劇導(dǎo)軟磨損或“咬壞”導(dǎo)軌。l 在裝夾及校正一些尺寸校大、形狀復(fù)雜而裝夾而積又較小的工件時，應(yīng)預(yù)先在工件下面的車床床面上安放一塊木制的床蓋板，同時用壓板或活絡(luò)頂針頂住工件，防止它掉下來砸壞車床，如發(fā)現(xiàn)工件的位置不正確或歪斜，切忌用力敲擊，以免影響車床主軸的精度，必須先將夾爪、壓板或頂針略微松開，再進(jìn)行有步驟的校正。

12、1、工具和車刀的安放、工具和車刀的安放l工具和車刀不要放在床面上，以免敲壞導(dǎo)軌。如需要放的話般先在床面上蓋上床蓋板，把工具和車刀放在床蓋板上。 2、使用車床的注意事項、使用車床的注意事項l1在砂光工件時，要在工件下面的床面上用床蓋板或紙蓋??；砂光后，仔細(xì)擦凈床面。l2在車鑄鐵工件時，在扼板上裝護(hù)軌罩蓋，同時要擦去切屑能夠飛濺到的一段床面上的潤滑油。l3. 不使用時，必須做好車床的清潔保養(yǎng)工作，防止切屑、砂?；螂s質(zhì)進(jìn)入車床導(dǎo)軌滑動面，把導(dǎo)軌“咬壞”或加劇它的磨損。l4在使用冷卻潤滑液前，必須清除車床導(dǎo)軌及冷卻潤滑液盛盤里的垃圾；使用后，要把導(dǎo)軌上的冷卻潤滑液擦干，并加機(jī)械潤滑保養(yǎng)。 3、車床潤滑

13、、車床潤滑l為了使車床達(dá)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)和減少磨損，車床上所有的摩擦部分都需進(jìn)行潤滑，須用3號工業(yè)潤滑脂(即黃油)進(jìn)行潤滑外，其余都使用4Q號機(jī)械油。l主軸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(fù)式油泵進(jìn)行潤滑。操作工應(yīng)在每班開車后從油標(biāo)孔中觀察油泵的工作情況，如發(fā)現(xiàn)油泵有故障時，應(yīng)及時修理，防止事故。同時要注意箱內(nèi)油面的高低，油面應(yīng)達(dá)泊面指標(biāo)牌處。換泊期一般為每三個月一次。l掛輪箱的機(jī)構(gòu)主要是靠齒輪濺油法進(jìn)行潤滑。油面的高低可通過油標(biāo)孔觀察。換油期同樣為每三個月一次。 三、車床技術(shù)安全操作規(guī)程三、車床技術(shù)安全操作規(guī)程 l（1） 工作前按規(guī)定潤滑機(jī)床，檢查各手柄是否到位，并開慢車試運(yùn)

14、轉(zhuǎn)五分鐘，確認(rèn)一切正常方能操作。 l（2）卡盤夾頭要上牢，開機(jī)時扳手不能留在卡盤或夾頭上。 l（3）工件和刀具裝夾要牢固，刀桿不應(yīng)伸出過長（鏜孔除外）；轉(zhuǎn)動小刀架要停車，防止刀具碰撞卡盤、工件或劃破手。 l（4）工件運(yùn)轉(zhuǎn)時，操作者不能正對工件站立，身不靠車床，腳不踏油盤。 l（5）高速切削時，應(yīng)使用斷屑器和擋護(hù)屏。 l（6）禁止高速反剎車，退車和停車要平穩(wěn)。 l（7）清除鐵屑，應(yīng)用刷子或?qū)Ｓ勉^。 l（8）用銼刀打光工件，必須右手在前，左手在后；用砂布打光工件，要用“手夾”等工具，以防絞傷。 l（9）一切在用工、量、刃具應(yīng)放于附近的安全位置，做到整齊有序。 l（10）車床未停穩(wěn)，禁止在車頭上取工件或測量工件。 l（11） 車床工作時，禁止打開或卸下防護(hù)裝置。 l（12） 臨近下班，應(yīng)清掃和擦試車床，并將尾座和溜板箱退到床身最右端。 四、銑床技術(shù)安全操作規(guī)程四、銑床技術(shù)安全操作規(guī)程 l（1）操作前檢查銑床各部位手柄是否正常，按規(guī)定加注潤滑油，并低速試運(yùn)轉(zhuǎn)12分鐘，方能操作。 l（2）工作前應(yīng)穿好工作服，女工要戴工作帽，操作時嚴(yán)禁戴手套。 l（3）裝夾工件要穩(wěn)固。裝卸、對刀、測量、變速、緊固心軸及清潔機(jī)床，都必須在機(jī)床停穩(wěn)后進(jìn)行。 l（4）工作臺上禁止放置工量具、工件及其它雜物。 l（5）開車時，應(yīng)檢查工件和銑刀相