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主軸箱:又稱床頭箱,它的主要任務(wù)是將主電機傳來的運動經(jīng)過一系列的變速機構(gòu)使主軸所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速,同時主軸箱分出部分動力將運動傳給進給箱。主軸箱中的主軸是車床的關(guān)鍵零件。主軸在軸承上運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響工件的加工,一旦主軸的精度,則機床的使用價值就會。
進給箱:又稱走刀箱,進給箱中裝有進給運動的變速機構(gòu),其變速機構(gòu),可所需的進給量或螺距,通過光杠或絲杠將運動傳至刀架以進行切削。
絲杠與光杠:用以聯(lián)接進給箱與溜板箱,并把進給箱的運動和動力傳給溜板箱,使溜板箱縱向直線運動。絲杠是專門用來車削各種螺紋而設(shè)置的,在進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。
溜板箱:是車床進給運動的操縱箱,內(nèi)裝有將光杠和絲杠的運動變成刀架直線運動的機構(gòu),通過光杠傳動實現(xiàn)刀架的縱向進給運動、橫向進給運動和快速,通過絲杠帶動刀架作縱向直線運動,以便車削螺紋。
刀架:有兩層滑板(中、小滑板)、床鞍與刀架體共同組成。用于安裝車刀并帶動車刀作縱向、橫向或斜向運動。
尾架:安裝在床身導(dǎo)軌上,并沿此導(dǎo)軌縱向,以其工作位置。尾架主要用來安裝后,以支撐較長工件,也可安裝鉆頭、鉸刀等進行孔加工。
床身:是車床帶有精度要求很高的導(dǎo)軌(山形導(dǎo)軌和平導(dǎo)軌)的一個大型基礎(chǔ)部件。用于支撐和連接車床的各個部件,并保證各部件在工作時有準(zhǔn)確的相對位置。
冷卻裝置:冷卻裝置主要通過冷卻水泵將水箱中的切削液加壓切削區(qū)域,切削溫度,沖走切屑,加工表面,以使用壽命和工件的表面加工。
折疊編輯本段車床發(fā)展
古代的車床是靠手拉或腳踏,
腳踏車床
腳踏車床
通過繩索使工件,并手持而進行切削的。1797年,英國機械發(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,可改變進給速度和被加工螺紋的螺距。1817年,另一位英國人羅伯茨采用了四級帶輪和背輪機構(gòu)來改變主軸轉(zhuǎn)速。為了機械化自動化程度,1845年,美國的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)塔車床。1848年,美國又出現(xiàn)回輪車床1873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。
普通車床
普通車床
20世紀(jì)初出現(xiàn)了由單獨電機驅(qū)動的帶有齒輪變速箱的車床。次大戰(zhàn)后,由于、汽車和其他機械工業(yè)的需要,各種自動車床和專門化車床迅速發(fā)展。為了小批量工件的生產(chǎn)率,40年代末,帶液壓仿形裝置的車床推廣,與此同時,多刀車床也發(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年始用于車床,70年代后迅速發(fā)展。
折疊編輯本段車床類型
普通車床
加工對象廣,主軸轉(zhuǎn)速和進給量的范圍大,能加工工件的內(nèi)外表面、端面和內(nèi)外螺紋。這種車床主要由工人手工操作,生產(chǎn)效率低,適用于單件、小批生產(chǎn)和修配車間。
轉(zhuǎn)塔和回轉(zhuǎn)車床
具有能裝多把的轉(zhuǎn)塔刀架或回輪刀架,能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同完成多種工序,適用于成批生產(chǎn)。
自動車床
按一定程序自動完成中小型工件的多工序加工,能自動上下料,重復(fù)加工一批同樣的工件,適用于大批、大量生產(chǎn)。
多刀半自動車床
有單軸、多軸、和立式之分。單軸的布局形式與普通車床相似,但兩組刀架分別裝在主軸的前后或上下,用于加工盤、環(huán)和軸類工件,其生產(chǎn)率比普通車床3~5倍。
仿形車床
能仿照樣板或樣件的形狀尺寸,自動完成工件的加工循環(huán)(見仿形機床),適用于形狀較復(fù)雜的工件的小批和成批生產(chǎn),生產(chǎn)率比普通車床高10~15倍。有多刀架、多軸、卡盤式、立式等類型。
立式車床
主軸垂直于水平面,工件裝夾在水平的回轉(zhuǎn)工作臺上,刀架在橫梁或立柱上。適用于加工較大、較重、難于在普通車床上安裝的工件,分單柱和雙柱兩大類。
鏟齒車床
在車削的同時,刀架周期地作徑向往復(fù)運動,用于鏟車銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件,由單獨電動機驅(qū)動的小砂輪鏟磨齒面。
專門化車床
加工某類工件的特定表面的車床,如曲軸車床、凸輪軸車床、車輪車床、車軸車床、軋輥車床和鋼錠車床等。
聯(lián)合車床
主要用于車削加工,但附加一些特殊部件和附件后還可進行鏜、銑、鉆、插、磨等加工,具有"一機多能"的特點,適用于工程車、船舶或修理站上的修配工作。
馬鞍車床
馬鞍車床在車頭箱處的左端床身為下沉狀,能夠容納直徑大的零件。車床的外形為兩頭高,中間低,形似馬鞍,所以稱為馬鞍車床。馬鞍車床適合加工徑向尺寸大,軸向尺寸小的零件,適于車削工件外圓、內(nèi)孔、端面、切槽和公制、英制、模數(shù)、經(jīng)節(jié)螺紋,還可進行鉆孔、鏜孔、鉸孔等工藝,特別適于單件、成批生產(chǎn)企業(yè)使用。馬鞍車床在馬鞍槽內(nèi)可加工較大直徑工件。機床導(dǎo)軌經(jīng)淬硬并精磨,操作方便可靠。車床具有功率大、轉(zhuǎn)速高,剛性強、精度高、噪音低等特點。
折疊編輯本段發(fā)展方向
數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給制造業(yè)帶來了性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大,它對國計民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、輕工、等)的發(fā)展起著越來越重要的作用,因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)展的大趨勢。當(dāng)前數(shù)控車床呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢。
1 高速、高精密化
高速、精密是機床發(fā)展永恒的目標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進的發(fā)展,機電產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快,對零件加工的精度和表面的要求也愈來愈高。為這個復(fù)雜多變市場的需求,當(dāng)前機床正向高速切削、干切削和準(zhǔn)干切削方向發(fā)展,加工精度也在不斷地。另一方面,電主軸和直線電機的成功應(yīng)用,陶瓷滾珠軸承、高精度大導(dǎo)程空心內(nèi)冷和滾珠螺母強冷的低溫高速滾珠絲杠副及帶滾珠保持器的直線導(dǎo)軌副等機床功能部件的面市,也為機床向高速、精密發(fā)展創(chuàng)造了條件。數(shù)控車床采用電主軸,取消了皮帶、帶輪和齒輪等環(huán)節(jié),大大了主傳動的轉(zhuǎn)動慣量,了主軸動態(tài)響應(yīng)速度和工作精度,徹底解決了主軸高速運轉(zhuǎn)時皮帶和帶輪等傳動的振動和噪聲問題。采用電主軸結(jié)構(gòu)可使主軸轉(zhuǎn)速達到10000r/min以上。直線電機驅(qū)動速度高,加減速特性好,有優(yōu)越的響應(yīng)特性和跟隨精度。用直線電機作伺服驅(qū)動,省去了滾珠絲杠這一中間傳動環(huán)節(jié),了傳動間隙(包括反向間隙),運動慣量小,剛性好,在高速下能精密定位,從而極大地了伺服精度。直線導(dǎo)軌副,由于其具有各向間隙為零和非常小的,磨損小,可忽略不計,有非常好的熱性,了全程的定位精度和重復(fù)定位精度。通過直線電機和直線導(dǎo)軌副的應(yīng)用,可使機床的快速速度由原來的10~20m/min到60~80m/min,甚至高達120m/min。
2 高可靠性
數(shù)控機床的可靠性是數(shù)控機床產(chǎn)品的一項關(guān)鍵性指標(biāo)。數(shù)控機床能否發(fā)揮其高性能、高精度和率,并良好的效益,關(guān)鍵取決于其可靠性的高低。
3 數(shù)控車床設(shè)計CAD化、結(jié)構(gòu)設(shè)計模塊化
隨著計算機應(yīng)用的普及及技術(shù)的發(fā)展,CAD技術(shù)了廣泛發(fā)展。CAD不僅可以替代人工完成繁瑣的繪圖工作,更重要的是可以進行設(shè)計方案選擇和大件整機的靜、動態(tài)特性分析、計算、及設(shè)計,可以對整機各工作部件進行動態(tài)模擬。在模塊化的基礎(chǔ)上在設(shè)計階段就可以看出產(chǎn)品的三維幾何模型和逼真的色彩。采用CAD,還可以大大工作效率,設(shè)計的一次成功率,從而縮短試制周期,設(shè)計成本,市場競爭能力。通過對機床部件進行模塊化設(shè)計,不僅能重復(fù)性勞動,而且可以快速響應(yīng)市場,縮短產(chǎn)品設(shè)計周期。
4 功能復(fù)合化
功能復(fù)合化的目的是進一步機床的生產(chǎn)效率,使用于非加工輔助時間減至少。通過功能的復(fù)合化,可以擴大機床的使用范圍率,實現(xiàn)一機多用、一機多能,即一臺數(shù)控車床既可以實現(xiàn)車削功能,也可以實現(xiàn)銑削加工;或在以銑為主的機床上也可以實現(xiàn)磨削加工。寶雞機床廠已經(jīng)研制成功的CX25Y數(shù)控車銑復(fù)合中心,該機床同時具有X、Z軸以及C軸和Y軸。通過C軸和Y軸,可以實現(xiàn)平面銑削和偏孔、槽的加工。該機床還配置有強動力刀架和副主軸。副主軸采用內(nèi)藏式電主軸結(jié)構(gòu),通過數(shù)控可直接實現(xiàn)主、副主軸轉(zhuǎn)速同步。該機床工件一次裝夾即可完成全部加工,極大地了效率。
5 智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化和集成化
21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的。智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控中的各個方面:為追求加工效率和加工方面的智能化,如加工的自適應(yīng)控制,工藝參數(shù)自動生成;為驅(qū)動性能及使用連接方面的智能化,如前饋控制、電機參數(shù)的自適應(yīng)運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等;簡化編程、簡化操作方面的智能化,如智能化的自動編程、智能化的人機界面等;還有智能診斷、智能監(jiān)控等方面的內(nèi)容,以方便的診斷及維修等。網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近年來機床發(fā)展的一個熱點。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地生產(chǎn)線、制造、制造企業(yè)對信息集成的需求,也是實現(xiàn)新的制造,如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。數(shù)控機床向柔性自動化發(fā)展的趨勢是:從點(數(shù)控單機、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機床)、線(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段車間制造島、FA)、體(CIMS、分布式網(wǎng)絡(luò)集成制造)的方向發(fā)展,另一方面向注重應(yīng)用性和經(jīng)濟性方向發(fā)展。柔性自動化技術(shù)是制造業(yè)適應(yīng)動態(tài)市場需求及產(chǎn)品迅速更新的主要手段,是各國制造業(yè)發(fā)展的主流趨勢,是先進制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)。其重點是以的可靠性、實用化為前提,以易于聯(lián)網(wǎng)和集成為目標(biāo),注重加強單元技術(shù)的開拓和完善。CNC單機向高精度、高速度和高柔性方向發(fā)展。數(shù)控機床及其構(gòu)成柔性制造能方便地與CAD、CAM、CAPP及MTS等聯(lián)結(jié),向信息集成方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)向開放、集成和智能化方向發(fā)展。
折疊編輯本段拖動特點
從車床加工工藝出發(fā),對中小車床的拖動及控制有如下要求:1.為保證經(jīng)濟、可靠,主拖動電動機一般選用籠型異步電動機。為調(diào)速范圍的要求,一般采用機械變速。2.主軸電動機的啟動、停止應(yīng)能實現(xiàn)自動控制。一般中小型車床均采用直接啟動,當(dāng)電動機容量較大時,常用YY-三角形降壓啟動,為實現(xiàn)快速停車,一般采用機械或電氣制動。3.為車削螺紋,要求主軸能正、反轉(zhuǎn)。小型車床主軸正、反轉(zhuǎn)悠主拖動電動機正、反轉(zhuǎn)來實現(xiàn),當(dāng)主拖動電動機容量較大時,主軸正、反轉(zhuǎn)常用電磁離合器來實現(xiàn)。4.為冷卻車削加工時的與工件,應(yīng)設(shè)有一臺冷卻泵。冷卻泵只需單向,且與主軸電動機有著連鎖關(guān)系。5.控制電路應(yīng)設(shè)有必要的安全保護及安全可靠的局部照明。
折疊編輯本段工作
機床的及油脂的選擇是根據(jù)機床的結(jié)構(gòu)、自動化程度、機床使用的工況及對精密度的要求進行綜合衡量而作出決定的,機床在減磨降耗的同時要力求避免溫升和振動。機床作為復(fù)雜而精密的機器,會采用多種多樣的傳動裝置,根據(jù)設(shè)備的種類、工作及所要求的精密度要求對油品的粘度、油性抗氧化性、抗極壓性能等相關(guān)性能都有不同的要求。
折疊要求
1、機床的點多而復(fù)雜,而且有許多機床同時,因而多采用自動,也稱強制循環(huán),以節(jié)省人力,并保證可靠的。2、機床多靠液壓傳動,為簡化,因而許多機床是液壓與共用的,因而要考慮在保證液壓工作正常的同時要各個點對的要求。在考慮運行成本的前提下盡可能選用粘度指數(shù)高,抗磨性能和抗氧化性能好的油(脂)。3、單機大型機床的導(dǎo)軌和主軸承的,通常采用重力加油(滴油、油芯)。用這種要考慮油的流動性,以保證油可以自動流進副。4、大型機床有很多齒輪傳動裝置、和軸承。特別是磨床都有很復(fù)雜的傳動裝置,因損失的功率達到30-40%,因此在選用油時必須考慮到適當(dāng)?shù)恼扯燃傲己玫目鼓バ?,力限度的損失以節(jié)省動力消耗。5、粗加工機床大多是間歇式工作,因此會產(chǎn)生沖擊負荷并伴有邊界,所以要考慮適當(dāng)?shù)哪甓?、良好的性能和抗極壓性能。6、精密機床的對油的溫升有很嚴格的要求,一般不能超過室溫2-5℃,因此對油品的粘度及及油箱的容量要做周密的計算和設(shè)計。7、機床、液壓及各個副密封不良,會使加工中的金屬磨屑、研磨粉粒進如到中,不但可能堵塞油路造成磨損還會加速油品的變質(zhì)。因此對密封的關(guān)注是必要的!8、在金屬切削、研磨機床上為冷卻、和加工工件,大多使用乳化液以及在磨床上用的三鈉水溶液都有可能進入到油,促進油的貶變質(zhì)和乳化。因此在選擇油時必須考慮到油品的抗乳化性、耐水、防銹及防腐蝕性。9、機床導(dǎo)軌是機床的重點和難點,導(dǎo)軌的運動是反復(fù)式的,而且速度及載荷變化很大,容易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象,造成加工精度甚至機床報廢。所以早選擇油時要考慮適當(dāng)?shù)恼扯群涂古佬院玫挠汀?
折疊油的要求
機床的包括軸承、齒輪、導(dǎo)軌和的;機床油脂包括:液壓油、液壓導(dǎo)軌油和油(脂),不同的機床種類及工況的不同對油品的性能有不同的要求:
軸承的:
1)、軸承的:軸承是常用的傳動,油不僅要
6140
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起到的作用還要起到冷卻的作用,因此需要用性能良好的低粘度的油,同時需要具備良好的抗氧化、抗磨性、防銹性及抗泡沫性。對于精密磨床的磨石主軸所用的精密軸承,因軸承間隙特小(1微米),轉(zhuǎn)速特別高(30000r/min以上)應(yīng)使用粘度很小,抗磨油性的粘度為2.0mm2(40℃)的油.
2)、軸承的:軸承在機床上,由于具有系數(shù)小,并運轉(zhuǎn)安靜等優(yōu)點,因而機床上已大量采用軸承,內(nèi)徑25mm,轉(zhuǎn)速30000r/min以下時,可用封入高速脂。超過30000r/min時,則應(yīng)用強制或噴霧。需要注意的是軸承除大型、粗糙的特殊情況,一般不能使用含固體劑的脂。
二 齒輪的:
機床的齒輪的沖擊和振動不大,負荷較小,應(yīng)而一般不需要使用含極壓添加劑的油。需要注意的是如何防止主軸箱的熱變形,沖擊負荷較大的沖壓或剪切機床的齒輪,應(yīng)使用含抗磨劑的齒輪油,用于循環(huán)或油浴的齒輪油,除了要考慮抗氧化性,還要顧及抗腐蝕、抗磨、防銹蝕及抗泡性。根據(jù)齒輪的種類選擇的齒輪油和的粘度。
三 導(dǎo)軌的:
導(dǎo)軌的負荷及速度變化很大,一般導(dǎo)軌面的負荷為3-8N/cm2,但由于導(dǎo)軌的進行反復(fù)運動,因此容易產(chǎn)生邊界,甚至半干而爬行現(xiàn)象,除了機床設(shè)計和材料不良是爬行的主要原因。為克服爬行現(xiàn)象,除用氟系樹脂導(dǎo)軌貼面等,在方面,主要用含防爬劑的油,導(dǎo)軌一般選用粘度32、68、100、150的導(dǎo)軌油,西班牙老鷹導(dǎo)軌油BESLUXLUDER系列(32,46、68,100、150、220)符合ISO6743/4,L-HG級別。
四 機床是一種特殊的軸承。固定負荷不大,高速機床多采用回轉(zhuǎn),復(fù)負荷較大,因此都采用封入脂來。
折疊編輯本段安全問題
車床技術(shù)安全操作規(guī)程:(1) 工作前按規(guī)定機床,檢查各手柄是否到位,并開慢車試運轉(zhuǎn)五分鐘,確認一切正常方能操作。(2)卡盤夾頭要上牢,開機時扳手不能留在卡盤或夾頭上。(3)工件和裝夾要牢固,刀桿不應(yīng)伸出過長(鏜孔除外);轉(zhuǎn)動小刀架要停車,防止碰撞卡盤、工件或劃破手。(4)工件運轉(zhuǎn)時,操作者不能正對工件,身不靠車床,腳不踏油盤。(5)高速切削時,應(yīng)使用斷屑器和擋護屏。(6)禁止高速反剎車,退車和停車要平穩(wěn)。(7)鐵屑,應(yīng)用刷子或?qū)S勉^。(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。(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。(10)車床未停穩(wěn),禁止在車頭上取工件或測量工件。(11) 車床工作時,禁止打開或卸下防護裝置。(12) 臨近下班,應(yīng)清掃和車床,并將尾座和溜板箱退到床身右端。
折疊編輯本段修整步驟
1)修整刀體的底平面,使刀體平直。2)粗磨前面,使前面與刀體底平面平行。3)粗磨主后面,主切削刃與砂輪外圓平行,刀體與砂輪傾斜60 -8。,以形成正確的主后角。4)以刀體左側(cè)平面為基準(zhǔn),車床磨刀體左側(cè)的副后面,同時保證副偏角和副后角。5)刃磨右側(cè)的副后面,兼顧以下要求:①以刀頭中心為對稱軸,保證主切削刃寬度。②保證刀頭長度。③磨出副偏角,并保證副后角。6)精磨前面,刃磨卷屑槽。車床采用帶斜角和較寬的開放式卷屑槽,以形成半徑較大的卷屑,向同一側(cè)有序。車床同時還應(yīng)保證需要的前角。7)精磨主后面和過渡刃、切削刃倒角。
折疊編輯本段操作規(guī)程
1、車床開機前,首先檢查油路和轉(zhuǎn)動部件是否靈活正常,開機時要穿緊身工作服,袖口扣緊,長發(fā)要帶防護帽,禁止戴手套,切削工件和磨刀時必須戴眼鏡。2、開機時要觀察設(shè)備是否正常,車刀要夾牢固,吃刀深度不能超過設(shè)備本身的負荷,刀頭伸出部份不要超出刀體高度的1.5倍,轉(zhuǎn)動刀架時要把大刀退回到安全的位置,防止車刀碰撞卡盤,上落大工件,床面上要墊木板。用吊車配合裝卸工件時,夾盤未工件不允許卸下吊具,并且要把吊車的全部控制電源斷開。工件后車床轉(zhuǎn)動前,須將吊具卸下。3、使用砂布磨工件時,砂布要用硬木墊,車刀要移到安全位置、刀架面上不準(zhǔn)放置工具和零件,劃針盤要放牢。4、車床變換轉(zhuǎn)速應(yīng)停止車床轉(zhuǎn)動后方可以轉(zhuǎn)換,以免碰傷齒輪,開車時,車刀要慢慢接近工件,以免屑沫崩傷人或損壞工件。5、車床工作時間不能隨意離開工作崗位,禁止玩笑打鬧,有事離開必須停機斷電, 工作時思想要集中,機器運轉(zhuǎn)中不能測量工件,不能在運轉(zhuǎn)中的車床附近更換衣報,未能取得上崗證的人員不能單獨操作車床。
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