車床
車床是主要用車刀對旋轉的工件進行車削加工的機床。在車床上還可用鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應的加工,鍛件網推薦。
中文名車床
外文名 lathe
性 質 對旋轉的工件進行車削加工的機床
地 位 被認為是所有設備的工作“母機”
別 名 旋床
車床發展
古代的車床是靠手拉或腳踏,通過繩索使工件旋轉,并手持刀具而進行切削的。
1797年,英國機械發明家莫茲利創制了用絲杠傳動刀架的現代車床,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來改變主軸轉速。
為了提高機械化自動化程度,1845年,美國的菲奇發明轉塔車床。
1848年,美國又出現回輪車床
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
20世紀初出現了由單獨電機驅動的帶有齒輪變速箱的車床。
次大戰后,由于軍火、汽車和其他機械工業的需要,各種高效自動車床和專門化車床迅速發展。為了提高小批量工件的生產率,40年代末,帶液壓仿形裝置的車床得到推廣,與此同時,多刀車床也得到發展。50年代中,發展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數控技術于60年代開始用于車床,70年代后得到迅速發展。
組成部分
主要組成部件有:主軸箱、交換齒輪箱、進給箱、溜板箱、刀架、尾架、光杠、絲杠、床身、床腳和冷卻裝置。
主軸箱:又稱床頭箱,它的主要任務是將主電機傳來的旋轉運動經過一系列的變速機構使主軸得到所需的正反兩種轉向的不同轉速,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鍵零件。主軸在軸承上運轉的平穩性直接影響工件的加工質量,一旦主軸的旋轉精度降低,則機床的使用價值就會降低。
進給箱:又稱走刀箱,進給箱中裝有進給運動的變速機構,調整其變速機構,可得到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,使溜板箱獲得縱向直線運動。絲杠是專門用來車削各種螺紋而設置的,在進行工件的其他表面車削時,只用光杠,不用絲杠。同學們要結合溜板箱的內容區分光杠與絲杠的區別。
溜板箱:是車床進給運動的操縱箱,內裝有將光杠和絲杠的旋轉運動變成刀架直線運動的機構,通過光杠傳動實現刀架的縱向進給運動、橫向進給運動和快速移動,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:安裝在床身導軌上,并沿此導軌縱向移動,以調整其工作位置。尾架主要用來安裝后頂尖,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軌(山形導軌和平導軌)的一個大型基礎部件。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后噴射到切削區域,降低切削溫度,沖走切屑,潤滑加工表面,以提高刀具使用壽命和工件的表面加工質量。
數控車床
機床是人類進行生產勞動的重要工具,也是社會生產力發展水平的重要標志。 普通機床經歷了近兩百年的歷史。隨著電子技術、計算機技術及自動化,精密機械與測量等技術的發展與綜合應用,生產了機電一體化的新型機床一一數控機床。數控機床一經使用就顯示出了它獨特的優越性和強大生命力,使原來不能解決的許多問題,找到了科學解決的途徑。 在我國制造業中,數控機床的應用也越來越廣泛,是一個企業綜合實力的體現。
數控車床是數字程序控制車床的簡稱,集型車床、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,是國內使用量,覆蓋面最廣的一種數控機床。
要學好數控車床理論和操作,就必須勤學苦練,從平面幾何,三角函數,機械制圖,普通車床的工藝和操作等方面打好基礎。 因此,必須首先具有普通車工工藝學知識然后才能從掌握人工控制轉移到數字控制方面來,另一方面,若沒有學好有關數學、電工學、公差與配合及機械制造等深內容,要學好數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。
由于數控機床加工的特殊性,要求數控機床加工工人既是操作者,又是程序員,同時具備初級技術人員的某些素質,因此,操作者必須熟悉被加工零件的各項工藝(技術)要求,如加工路線,刀具及其幾何參數,切削用量,尺寸及形狀位置公差。只有熟悉了各項工藝要求,并對出現的問題正確進行處理后,才能減少工作盲目性,保證整個加工工作圓滿完成。
數控分類
數控車床可分為臥式和立式兩大類。臥式車床又有水平導軌和傾斜導軌兩種。檔次較高的數控臥車一般都采用傾斜導軌。按刀架數量分類,又可分為單刀架數控車床和雙刀架數控車,前者是兩坐標控制,后者是4坐標控制。雙刀架臥車多數采用傾斜導軌。
數控車床與普通車床一樣,也是用來加工零件旋轉表面的。一般能夠自動完成外圓柱面、圓錐面、球面以及螺紋的加工,還能加工一些復雜的回轉面,如雙曲面等。數控車床和普通車床的工件安裝方式基本相同,為了提高加工效率,數控車床多采用液壓、氣動和電動卡盤。
數控車床的外形與普通車床相似,即由床身、主軸箱、刀架、進給系統壓系統、冷卻和潤滑系統等部分組成。數控車床的進給系統與普通車床有質的區別,傳統普通車床有進給箱和交換齒輪架,而數控車床是直接用伺服電機通過滾珠絲杠驅動溜板和刀架實現進給運動,因而進給系統的結構大為簡化。
數控車床品種繁多,規格不一,可按如下方法進行分類。
按車床主軸位置
(1)立式數控車床 立式數控車床簡稱為數控立車,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。這類機床主要用于加工徑向尺寸大、軸向尺寸相對較小的大型復雜零件。
(2)臥式數控車床 臥式數控車床又分為數控水平導軌臥式車床和數控傾斜導軌臥式車床。其傾斜導軌結構可以使車床具有更大的剛性,并易于排除切屑。
按加工零件
(1)卡盤式數控車床 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,卡盤結構多具有可調卡爪或不淬火卡爪(即軟卡爪)。
(2)頂尖式數控車床 這類車床配有普通尾座或數控尾座,適合車削較長的零件及直徑不太大的盤類零件。
按刀架數量
(1)單刀架數控車床 數控車床一般都配置有各種形式的單刀架,如四工位臥動轉位刀架或多工位轉塔式自動轉位刀架。
(2)雙刀架數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。
按功能
(1)經濟型數控車床采用步進電動機和單片機對普通車床的進給系統進行改造后形成的簡易型數控車床,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類零件的車削加工。
(2)普通數控車床根據車削加工要求在結構上進行專門設計并配備通用數控系統而形成的數控車床,數控系統功能強,自動化程度和加工精度也比較高,適用于一般回轉類零件的車削加工。這種數控車床可同時控制兩個坐標軸,即X軸和Z軸。
(3)車削加工中心在普通數控車床的基礎上,增加了C軸和動力頭,更高級的數控車床帶有刀庫,可控制X、Z和C三個坐標軸,聯動控制軸可以是(X、Z)、(X、C)或(Z、C)。由于增加了C軸和銑削動力頭,這種數控車床的加工功能大大增強,除可以進行一般車削外可以進行徑向和軸向銑削、曲面銑削、中心線不在零件回轉中心的孔和徑向孔的鉆削等加工。
其它分類方法
按數控系統的不同控制方式等指標,數控車床可以分很多種類,如直線控制數控車床,兩主軸控制數控車床等;按特殊或專門工藝性能可分為螺紋數控車床、活塞數控車床、曲軸數控車床等多種。
發展方向
數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化,使制造業成為工業化的象征,而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大,它對國計民生的一些重要行業(IT、汽車、輕工、醫療等)的發展起著越來越重要的作用,因為這些行業所需裝備的數字化已是現代發展的大趨勢。當前數控車床呈現以下發展趨勢。
1 高速、高精密化
高速、精密是機床發展永恒的目標。隨著科學技術突飛猛進的發展,機電產品更新換代速度加快,對零件加工的精度和表面質量的要求也愈來愈高。為滿足這個復雜多變市場的需求,當前機床正向高速切削、干切削和準干切削方向發展,加工精度也在不斷地提高。另一方面,電主軸和直線電機的成功應用,陶瓷滾珠軸承、高精度大導程空心內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軌副等機床功能部件的面市,也為機床向高速、精密發展創造了條件。
數控車床采用電主軸,取消了皮帶、帶輪和齒輪等環節,大大減少了主傳動的轉動慣量,提高了主軸動態響應速度和工作精度,徹底解決了主軸高速運轉時皮帶和帶輪等傳動的振動和噪聲問題。采用電主軸結構可使主軸轉速達到10000r/min以上。
直線電機驅動速度高,加減速特性好,有優越的響應特性和跟隨精度。用直線電機作伺服驅動,省去了滾珠絲杠這一中間傳動環節,消除了傳動間隙(包括反向間隙),運動慣量小,系統剛性好,在高速下能精密定位,從而極大地提高了伺服精度。
直線滾動導軌副,由于其具有各向間隙為零和非常小的滾動摩擦,磨損小,發熱可忽略不計,有非常好的熱穩定性,提高了全程的定位精度和重復定位精度。
通過直線電機和直線滾動導軌副的應用,可使機床的快速移動速度由原來的10~20m/min提高到60~80m/min,甚至高達120m/min。
2 高可靠性
數控機床的可靠性是數控機床產品質量的一項關鍵性指標。數控機床能否發揮其高性能、高精度和高效率,并獲得良好的效益,關鍵取決于其可靠性的高低。
3 數控車床設計CAD化、結構設計模塊化
隨著計算機應用的普及及軟件技術的發展,CAD技術得到了廣泛發展。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計方案選擇和大件整機的靜、動態特性分析、計算、預測及優化設計,可以對整機各工作部件進行動態模擬仿真。在模塊化的基礎上在設計階段就可以看出產品的三維幾何模型和逼真的色彩。采用CAD,還可以大大提高工作效率,提高設計的一次成功率,從而縮短試制周期,降低設計成本,提高市場競爭能力。
通過對機床部件進行模塊化設計,不僅能減少重復性勞動,而且可以快速響應市場,縮短產品開發設計周期。
4 功能復合化
功能復合化的目的是進一步提高機床的生產效率,使用于非加工輔助時間減至最少。通過功能的復合化,可以擴大機床的使用范圍、提高效率,實現一機多用、一機多能,即一臺數控車床既可以實現車削功能,也可以實現銑削加工;或在以銑為主的機床上也可以實現磨削加工。寶雞機床廠已經研制成功的CX25Y數控車銑復合中心,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。副主軸采用內藏式電主軸結構,通過數控系統可直接實現主、副主軸轉速同步。該機床工件一次裝夾即可完成全部加工,極大地提高了效率。
5 智能化、網絡化、柔性化和集成化
21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統。智能化的內容包括在數控系統中的各個方面:為追求加工效率和加工質量方面的智能化,如加工過程的自適應控制,工藝參數自動生成;為提高驅動性能及使用連接方面的智能化,如前饋控制、電機參數的自適應運算、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、智能監控等方面的內容,以方便系統的診斷及維修等。
網絡化數控裝備是近年來機床發展的一個熱點。數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統、制造企業對信息集成的需求,也是實現新的制造模式,如敏捷制造、虛擬企業、全球制造的基礎單元。
數控機床向柔性自動化系統發展的趨勢是:從點(數控單機、加工中心和數控復合加工機床)、線(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段車間獨立制造島、FA)、體(CIMS、分布式網絡集成制造系統)的方向發展,另一方面向注重應用性和經濟性方向發展。柔性自動化技術是制造業適應動態市場需求及產品迅速更新的主要手段,是各國制造業發展的主流趨勢,是先進制造領域的基礎技術。其重點是以提高系統的可靠性、實用化為前提,以易于聯網和集成為目標,注重加強單元技術的開拓和完善。CNC單機向高精度、高速度和高柔性方向發展。數控機床及其構成柔性制造系統能方便地與CAD、CAM、CAPP及MTS等聯結,向信息集成方向發展。網絡系統向開放、集成和智能化方向發展。
車床類型
按用途和結構的不同,車床主要分為臥式車床和落地車床、立式車床、轉塔車床、單軸自動車床、多軸自動和半自動車床、仿形車床及多刀車床和各種專門化車床,如凸輪軸車床、曲軸車床、車輪車床、鏟齒車床。在所有車床中,以臥式車床應用最為廣泛。臥式車床加工尺寸公差等級可達IT8~IT7,表面粗糙度Ra值可達1.6μm。近年來,計算機技術被廣泛運用到機床制造業,隨之出現了數控車床、車削加工中心等機電一體化的產品。
普通車床
加工對象廣,主軸轉速和進給量的調整范圍大,能加工工件的內外表面、端面和內外螺紋。這種車床主要由工人手工操作,生產效率低,適用于單件、小批生產和修配車間。
轉塔和回轉車床
具有能裝多把刀具的轉塔刀架或回輪刀架,能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序,適用于成批生產。
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,重復加工一批同樣的工件,適用于大批、大量生產。
多刀半自動車床
有單軸、多軸、臥式和立式之分。單軸臥式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、環和軸類工件,其生產率比普通車床提高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(見仿形機床),適用于形狀較復雜的工件的小批和成批生產,生產率比普通車床高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工作臺上,刀架在橫梁或立柱上移動。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、船舶或移動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、內孔、端面、切槽和公制、英制、模數、經節螺紋,還可進行鉆孔、鏜孔、鉸孔等工藝,特別適于單件、成批生產企業使用。馬鞍車床在馬鞍槽內可加工較大直徑工件。機床導軌經淬硬并精磨,操作方便可靠。車床具有功率大、轉速高,剛性強、精度高、噪音低等特點。
儀表車床儀表車床屬于簡單的臥式車床,一般來說工件加工直徑在250mm以下的機床,多屬于儀表車床。儀表車床分為普通型、六角型和精整型。這種車床主要由工人手工操作,適用于單件、簡單零部件的大批生產。
車刀
車刀是車床加工必不可少的部分。車刀是由刀頭和刀桿兩部分組成。刀桿一般是碳素結構鋼制成。刀頭是擔任切削工作的,所使用的材料必需具備下列三種基本機能:
1.冷硬性-在常溫時的硬度,又名耐磨性。
2.紅硬性-在高溫下還能保持切削所需的硬度。
3.韌性-能承受振動和沖擊負荷的機能。
車刀按刀頭材料不同分為兩種:高速鋼和硬質合金車刀
高速鋼車刀
高速鋼(又名風鋼、鋒鋼或白鋼)
高速鋼是一種含鎢和鉻較多的合金鋼。我國試制成功了B202無鉻高速鋼、B201無鈷特種高速鋼,B212、B214無鈷超硬高速鋼及B211、B213低鈷高機能高速鋼。節約了價值昂貴的稀有金屬。高速鋼的機能:硬度較高,HRC62-65。約為45號鋼硬度的2.7倍。具有一定的紅熱硬度,耐溫程度可達560-600攝氏度。韌性和加工機能較好。高速鋼刀具制造簡樸,刃磨利便,為精車刀之用,但因紅硬性不如硬質合金,故不易用于高速切削。高速鋼材料有帶黑皮的和表面磨光的兩種;前者是未經熱處理的高速鋼,后者是經熱處理的高速鋼,又叫作白鋼。
硬質合金車刀
硬質合金由難熔材料的碳化鎢、碳化鈦和鈷的粉末,在高壓下成形,經1350-1560攝氏度高溫燒結而成的。具有極高的硬度,常溫下可達HRA92,僅次于金剛石;紅硬性很好,在1000攝氏度左右仍能保持良好的切削機能;具有較高使用強度,抗彎強度高達100-170公斤每立方毫米;但性脆、韌性差、怕振;這些缺點,可通過刃磨公道的角度予以克服。因此,硬質合金被廣泛應用。
常用車刀種類
1、尖形車刀
2、圓弧形車刀
3、成形車刀
4、機夾可轉位不重磨車刀
5、切槽刀(切斷刀)
常用車刀用途
①可轉位刀片代碼。從刀具的材料應用方面,數控機床用刀具材料主要是各類硬質合金。從刀具的結構方面,數控機床主要采用鑲嵌式機夾可轉位刀片的刀具。因此,對硬質合金可轉位刀片的運用是數控機床操縱者必需了解的內容之一。
選用機夾式可轉位刀片,首先要了解可轉位刀片型號表示規則。按國際尺度ISO 1832—1985,可轉位刀片的代碼表示方法是由10位字符串組成的,其排列如下在一般情況下,第8和9位的代碼在有要求時才填寫。此外,各公司可以另外掭加一些符號,用連接號將其與ISO代碼相連接(如一PF代表斷屑槽型)。可轉位刀片用于車、銑、鉆、鏜等不同的加工方式,其代碼的詳細內容也略有不同。
②可轉位刀片的斷屑槽槽形。為滿足切削能斷屑、排屑流暢、加工表面質量好、切削刃耐磨等綜合性要求,可轉位刀片制成各種斷屑槽槽形。
拖動特點
從車床加工工藝出發,對中小車床的拖動及控制有如下要求:
1.為保證經濟、可靠,主拖動電動機一般選用籠型異步電動機。為滿足調速范圍的要求,一般采用機械變速。
2.主軸電動機的啟動、停止應能實現自動控制。一般中小型車床均采用直接啟動,當電動機容量較大時,常用YY-三角形降壓啟動,為實現快速停車,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。小型車床主軸正、反轉悠主拖動電動機正、反轉來實現,當主拖動電動機容量較大時,主軸正、反轉常用電磁摩擦離合器來實現。
4.為冷卻車削加工時的刀具與工件,應設有一臺冷卻泵。冷卻泵只需單向旋轉,且與主軸電動機有著連鎖關系。
5.控制電路應設有必要的安全保護及安全可靠的局部照明。
保養安全事項
裝夾工件時的注意事項
在裝夾工件前,必須先把碳在工件中的砂泥等雜質清除掉免雜質嵌進拖板滑動面,加劇導軟磨損或“咬壞”導軌。
在裝夾及校正一些尺寸校大、形狀復雜而裝夾面積又較小的工件時,應預先在工件下面的車床床面上安放一塊木制的床蓋板,同時用壓板或活絡頂針頂住工件,防止它掉下來砸壞車床,如發現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,再進行有步驟的校正。
進行操作時
進行操作時工具和車刀的安放
工具和車刀不要放在床面上,以免敲壞導軌。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。
1.在砂光工件時,要在工件下面的床面上用床蓋板或紙蓋住;砂光后,仔細擦凈床面。
2.在車鑄鐵工件時,在扼板上裝護軌罩蓋,同時要擦去切屑能夠飛濺到的一段床面上的潤滑油。
3. 不使用時,必須做好車床的清潔保養工作,防止切屑、砂粒或雜質進入車床導軌滑動面,把導軌“咬壞”或加劇它的磨損。
4.在使用冷卻潤滑液前,必須清除車床導軌及冷卻潤滑液盛盤里的垃圾;使用后,要把導軌上的冷卻潤滑液擦干,并加機械潤滑保養;
潤滑保養工作編輯
機床的潤滑方式及潤滑油脂的選擇是根據機床的結構、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,機床潤滑在滿足減磨降耗的同時要力求避免溫升和振動。機床作為復雜而精密的機器,會采用多種多樣的傳動裝置,根據設備的種類、工作環境及所要求的精密度要求對潤滑油品的粘度、油性抗氧化性、抗極壓性能等相關性能都有不同的要求。
潤滑方法要求
1、機床的潤滑點多而復雜,而且有許多機床同時潤滑,因而多采用自動潤滑,也稱強制循環潤滑,以節省人力,并保證可靠的潤滑。
2、機床多靠液壓傳動,為簡化潤滑系統,因而許多機床是液壓與潤滑系統共用的,因而要考慮在保證液壓系統工作正常的同時要滿足各個潤滑點對潤滑的要求。在考慮運行成本的前提下盡可能選用粘度指數高,抗磨性能和抗氧化性能好的潤滑油(脂)。
3、單機大型機床的導軌和主軸承的潤滑,通常采用重力加油(滴油、油芯)潤滑方式。用這種潤滑方式要考慮潤滑油的流動性,以保證潤滑油可以自動流進摩擦副。
4、大型機床有很多齒輪傳動裝置、滑動和滾動軸承。特別是磨床都有很復雜的傳動裝置,因摩擦損失的功率達到30-40%,因此在選用潤滑油時必須考慮到適當的粘度及良好的抗磨潤滑性,力求限度的降低摩擦損失以節省動力消耗。
5、粗加工機床大多是間歇式工作,因此會產生沖擊負荷并伴有邊界潤滑,所以要考慮適當的年度、良好的潤滑性能和抗極壓性能。
6、精密機床的對潤滑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潤滑方式及油箱的容量要做周密的計算和設計。
7、機床潤滑系統、液壓系統及各個摩擦副密封不良,會使加工過程中的金屬磨屑、研磨粉粒進如到潤滑系統中,不但可能堵塞油路造成磨損還會加速油品的變質。因此對系統密封的關注是必要的!
8、在金屬切削、研磨機床上為冷卻、潤滑刀具和加工工件,大多使用乳化液以及在磨床上用的三磷酸鈉水溶液都有可能進入到潤滑油,促進油的貶變質和乳化。因此在選擇潤滑油時必須考慮到油品的抗乳化性、耐水、防銹及防腐蝕性。
9、機床導軌是機床潤滑的重點和難點,導軌的運動是反復式的,而且速度及載荷變化很大,容易出現爬行現象,造成加工精度降低甚至導致機床報廢。所以早選擇潤滑油時要考慮適當的粘度和抗爬性好的潤滑油。
潤滑油的要求
機床的潤滑包括軸承、齒輪、導軌和頂尖的潤滑;機床潤滑油脂包括:液壓油、液壓導軌油和潤滑油(脂),不同的機床種類及工況的不同對潤滑油品的性能有不同的要求:
一、軸承的潤滑:
1、滑動軸承的潤滑:滑動軸承是常用的傳動方式,潤滑油不僅要
起到潤滑的作用還要起到冷卻的作用,因此需要用潤滑性能良好的低粘度的潤滑油,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滑動軸承,因軸承間隙特小(1微米),轉速特別高(30000r/min以上)應使用粘度很小,抗磨油性極好的粘度為2.0mm2(40℃)的潤滑油.
2)、滾動軸承的潤滑:滾動軸承在機床上,由于具有摩擦系數小,并運轉安靜等優點,因而機床上已大量采用滾動軸承,內徑25mm,轉速30000r/min以下時,可用封入高速脂。超過30000r/min時,則應用強制潤滑或噴霧潤滑。需要注意的是滾動軸承除大型、粗糙的特殊情況,一般不能使用含固體潤滑劑的脂。
二 齒輪的潤滑:
機床的齒輪的沖擊和振動不大,負荷較小,應而一般不需要使用含極壓添加劑的潤滑油。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,應使用含抗磨劑的齒輪油,用于循環潤滑或油浴潤滑的齒輪油,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。根據齒輪的種類選擇合適的齒輪油和合適的粘度。
三 導軌的潤滑:
導軌的負荷及速度變化很大,一般導軌面的負荷為3-8N/cm2,但由于導軌頻繁的進行反復運動,因此容易產生邊界潤滑,甚至半干潤滑而導致爬行現象,除了機床設計和材料潤滑不良是導致爬行的主要原因。為克服爬行現象,除用氟系樹脂導軌貼面等,在改善潤滑方面,主要用含防爬劑的潤滑油,導軌潤滑一般選用粘度32、68、100、150的導軌油,西班牙老鷹導軌油BESLUXLUDER系列(32,46、68,100、150、220)符合ISO6743/4標準,L-HG級別。
四 機床頂尖是一種特殊的軸承。固定頂尖負荷不大,現在高速機床多采用回轉頂尖,復負荷較大,因此都采用封入潤滑脂來潤滑。
安全問題
車床技術安全操作規程
(1) 工作前按規定潤滑機床,檢查各手柄是否到位,并開慢車試運轉五分鐘,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)工件和刀具裝夾要牢固,刀桿不應伸出過長(鏜孔除外);轉動小刀架要停車,防止刀具碰撞卡盤、工件或劃破手。
(4)工件運轉時,操作者不能正對工件站立,身不靠車床,腳不踏油盤。
(5)高速切削時,應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。
(7)清除鐵屑,應用刷子或專用鉤。
(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、刃具應放于附近的安全位置,做到整齊有序。
(10)車床未停穩,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,應清掃和擦拭車床,并將尾座和溜板箱退到床身最右端。
標準參考
G4020《GB/T4020-1997 臥式車床 精度檢驗》12.00
G4683《GB/T4683-1993 轉塔車床 精度》12.00
G16462.1《GB/T 16462.1-2007 數控車床和車削中心檢驗條件:臥式機床幾何精度檢驗》33.60
G16462.4《GB/T 16462.4-2007 數控車床和車削中心檢驗條件:線性和回轉軸線的定位及重復精度檢驗》16.80
G16462.7《GB/T 16462.7-2009 數控車床和車削中心檢驗條件:在坐標平面內輪廓特性的評定》16.80
G16462.8《GB/T 16462.8-2009 數控車床和車削中心檢驗條件:熱變形的評定》19.20
G22997《GB 22997-2008 機床安全 小規格數控車床與車削中心》31.20
G22998《GB 22998-2008 機床安全 大規格數控車床與車削中心》28.80
G23569《GB/T 23569-2009 重型臥式車床檢驗條件 精度檢驗》39.60
G23582.1《GB/T 23582.1-2009 立式車床檢驗條件 精度檢驗 第1部分:單柱和雙柱立式車床》32.40
J1464.1《JB/T1464.1-1999 單軸縱切自動車床 參數》6.00
J1464.2《JB/T1464.2-1999 單軸縱切自動車床 技術條件》12.00
J1464.3《JB/T 1464.3-2006 單軸縱切自動車床 精度檢驗》14.40
J2322.1《JB/T 2322.1-2002 臥式車床 性能試驗方法》26.40
J2322.2《JB/T 2322.2-2006 臥式車床 技術條件》14.40
J2523.1《JB/T 2523.1-2006 落地車床 技術條件》12.00
J2523.2《JB/T2523.2-1999 落地車床 參數》6.00
J2523.3《JB/T2523.3-1999 落地車床 系列型譜》6.00
J2523.4《JB/T2523.4-1999 落地車床 精度檢驗》12.00
J3317.1《JB/T3317.1-1999 卡盤多刀車床 精度檢驗》12.00
J3317.2《JB/T3317.2-1999 卡盤多刀車床 技術條件》6.00
J3644《JB/T3644.1~2-1999 臥式多軸自動車床》18.00
J3663.1《JB/T 3663.1-2006 重型臥式車床 技術條件》12.00
J3663.2《JB/T3663.2-1996 重型臥式車床 參數》6.00
J3663.3《JB/T3663.3-1996 重型臥式車床 精度檢驗》18.00
J3665.1《JB/T3665.1-1996 單柱雙柱立式車床 參數》6.00
J3665.3《JB/T 3665.3-2006 單柱、雙柱立式車床 技術條件》12.00
J3849.3《JB/T3849.3-1999 仿形車床 參數》6.00
J3849.4《JB/T3849.4-1999 仿形車床 系列型譜》6.00
J4116《JB/T4116-1996 單柱、雙柱立式車床 精度檢驗》12.00
J4136《JB/T4136-1999 儀表車床 技術條件》6.00
J4136.1《JB/T4136.1-1999 儀表車床 參數》6.00
J4136.2《JB/T4136.2-1999 儀表臥式車床 精度檢驗》12.00
J4137《JB/T4137-1999 螺紋式主軸端部尺寸》12.00
J4138《JB/T4138-1999 精整車床 精度檢驗》12.00
J4368.1《JB/T4368.1-1996 數控臥式車床 系列型譜》12.00
J4368.2《JB/T4368.2-1996 數控臥式車床 參數》6.00
J4368.3《JB/T4368.3-1996 數控臥式車床 技術條件》12.00
J4368.4《JB/T4368.4-1996 數控臥式車床 性能試驗規范》24.00
J5762.1《JB/T5762.1-1999 臺式轉塔車床 技術條件》12.00
J6598《JB/T 6598-1993 簡式儀表棒料車床 技術條件》9.60
J6599《JB/T 6599-1993 簡式儀表棒料車床 精度》9.60
J8324.1《JB/T8324.1-1996 簡式數控臥式車床 精度》18.00
J8324.2《JB/T8324.2-1996 簡式數控臥式車床 技術條件》12.00
J8325.1《JB/T8325.1-1996 數控重型臥式車床 精度》18.00
J8325.2《JB/T 8325.2-2006 數控重型臥式車床 技術條件》12.00
J8326.1《JB/T8326.1-1996 數控儀表臥式車床 精度》18.00
J8326.2《JB/T8326.2-1996 數控儀表臥式車床 技術條件》12.00
J8327《JB/T8327-1996 儀表轉塔車床 精度》12.00
J8328.1《JB/T8328.1-1996 工作臺轉動單柱立式車床 精度》12.00
J8328.2《JB/T8328.2-1996 工作臺移動單柱立式車床 技術條件》6.00
J8481《JB/T8481-1996 立式多軸半自動車床 技術條件》6.00
J8481.1《JB/T8481.1-1999 立式多軸半自動車床 精度檢驗》12.00
J8482《JB/T8482-1996 絲杠車床技術條件》6.00
J8482.1《JB/T8482.1-1999 絲杠車床 精度檢驗》12.00
J8483.1《JB/T8483.1-1996 多用車床 精度檢驗》12.00
J8483.2《JB/T8483.2-1996 多用車床 技術條件》6.00
J8487《JB/T8487-1996 活塞車床 精度檢驗》12.00
J8487.1《JB/T8487.1-2002 活塞車床 技術條件》14.40
J8601.1《JB/T 8601.1-2006 軋輥車床 技術條件》12.00
J8601.2《JB/T8601.2-1998 軋輥車床 精度檢驗》12.00
J8768《JB/T8768-1998 高精度臥式車床 精度檢驗》12.00
J8769.1《JB/T8769.1-1998 凸輪軸車床 精度檢驗》12.00
J8769.2《JB/T8769.2-1998 凸輪軸車床 技術條件》6.00
J9011《JB/T9011-1999 單軸自動車床 技術條件》12.00
J9895《JB/T9895-1999 數控立式卡盤車床》12.00
J9934《JB/T9934-1999 數控立式車床》18.00
J9934.2《JB/T 9934.2-2006 數控立式車床 技術條件》12.00
J10141.1《JB/T10141.1-1999 車輪車床 精度檢驗》12.00
J10141.2《JB/T 10141.2-2006 車輪車床 技術條件》12.00
J10165.1《JB/T10165.1-1999 數控縱切自動車床 精度檢驗》12.00
J10165.2《JB/T10165.2-1999 數控縱切自動車床 技術條件》12.00
J10702.1《JB/T10702.1-2007 數控小型排刀車床第1部分:精度檢驗》14.40
J10702.2《JB/T10702.2-2007 數控小型排刀車床第2部分:技術條件》14.40
J10801.3《JB/T 10801.3-2007 電主軸 第3部分: 數控車床用電主軸 技術條件》 14.40
YS551《YS/T 551-2009 數控車床用銅合金棒》21.60
TB3195《TB/T3195-2008 鐵路數控車輪車床》12.00
注意事項
1. 數控車床的刀具
(1)對刀具的要求
數控車床能兼作粗、精加工。為使粗加工能以較大切削深度、較大進給速度地加工,要求粗車刀具強度高、耐用度好。精車首先是保證加工精度,所以要求刀具的精度高、耐用度好。為減少換刀時間和方便對刀,應可能多地采用機夾刀。 數控車床還要求刀片耐用度的一致性好,以便于使用刀具壽命管理功能。在使用刀具壽命管理時,刀片耐用度的設定原則是以該批刀片中耐用度的刀片作為依據的。在這種情況下,刀片耐用度的一致性甚至比其平均壽命更重要。
(2)數控車床車刀分類
數控車削用的車刀一般分為三類,即尖形車刀、圓弧形車刀和成型車刀。以直線形切削刃為特征的車刀一般稱為尖形車刀。這類車刀的刀尖(同時也為其刀位點)由直線形的主、副切削刃構成,如90?內、外圓車刀,左、右端面車刀,切槽(斷)車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內孔車刀。用這類車刀加工零件時,其零件的輪廓形狀主要由一個獨立的刀尖或一條直線型主切削刃位移后得到,它與另兩類車刀加工時所得到零件輪廓形狀的原理是截然不同的。
圓弧形車刀是較為特殊的數控加工用車刀。其特征是,構成主切削刃的刀刃形狀為一圓度誤差或線輪廓度誤差很小的圓弧;該圓弧刃每一點都是圓弧形車刀的刀尖,因此,刀位點不在圓弧上,而在該圓弧的圓心上;車刀圓弧半徑理論上與被加工零件的形狀無關,并可按需要靈活確定或測定后確認。當某些尖形車刀或成型車刀(如螺紋車刀)的刀尖具有一定的圓弧形狀時,也可作為這類車刀使用。圓弧形車刀可以用于車削內、外表面,特別適宜于車削各種光滑連接(凹形)的成型面。
成型車刀俗稱樣板車刀,其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形狀和尺寸決定。數控車削加工中,常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋車刀等。在數控加工中,應盡量少用或不用成型車刀,當確有必要選用時則應在工藝準備文件或加工程序單上進行詳細說明。 為了適應數控機床自動化加工的需要(如刀具的對刀或預調、自動換刀或轉刀、自動檢測及管理工作等),并不斷提高產品的加工質量和生產效率,節省刀具費用,應多使用模塊化和標準化刀具。
2. 數控車床的卡盤
液壓卡盤是數控車削加工時夾緊工件的重要附件,對一般回轉類零件可采用普通液壓卡盤;對零件被夾持部位不是圓柱形的零件,則需要采用專用卡盤;用棒料直接加工零件時需要采用彈簧卡盤。
3. 數控車床的尾座
對軸向尺寸和徑向尺寸的比值較大的零件,需要采用安裝在液壓尾架上的活頂尖對零件尾端進行支撐,才能保證對零件進行正確的加工。尾架有普通液壓尾架和可編程液壓尾座。
4. 數控車床的刀架
刀架是數控車床非常重要的部件。數控車床根據其功能,刀架上可安裝的刀具數量—般為8把、10把、12把或16把,有些數控車床可以安裝更多的刀具。 刀架的結構形式一般為回轉式,刀具沿圓周方向安裝在刀架上,可以安裝徑向車刀、軸向車刀、鉆頭、鏜刀。車削加工中心還可安裝軸向銑刀、徑向銑刀。少數數控車床的刀架為直排式,刀具沿一條直線安裝。
托輥數控車床可以配備兩種刀架:
(1)專用刀架 由車床生產廠商自己開發,所使用的刀柄也是專用的。這種刀架的優點是制造成本低,但缺乏通用性。
(2)通用刀架 根據一定的通用標準而生產的刀架,數控車床生產廠商可以根據數控車床的功能要求進行選擇配置。
5. 數控車床的銑削動力頭
托輥數控車床刀架上安裝銑削動力頭可以大大擴展數控車床的加工能力。
修整步驟編輯
1)修整刀體的底平面,使刀體平直穩定。
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)以刀體左側平面為基準,車床磨刀體左側的副后面,同時保證副偏角和副后角。
5)刃磨右側的副后面,兼顧滿足以下要求:
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,向同一側有序排出。車床同時還應保證需要的前角。
7)精磨主后面和過渡刃、切削刃倒角。
操作規程編輯
1、車床開機前,首先檢查油路和轉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、開機時要觀察設備是否正常,車刀要夾牢固,吃刀深度不能超過設備本身的負荷,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,夾盤未夾緊工件不允許卸下吊具,并且要把吊車的全部控制電源斷開。工件夾緊后車床轉動前,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、刀架面上不準放置工具和零件,劃針盤要放牢。
4、車床變換轉速應停止車床轉動后方可以轉換,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,機器運轉中不能測量工件,不能在運轉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。
2.1卡盤與主軸連接法蘭盤:配三爪和四爪卡盤f200、f250、 f320 、f400、 f500、f800;不同機型所配法蘭盤不同
2.2卡爪:裝在卡盤上,屬于易損件,不同的卡盤型號配不同的卡爪;
對于三爪卡盤,其卡爪分正爪(端面帶齒)、反爪(端面不帶齒)、活動爪(帶螺釘,可正反兩用)三種。由于生產廠家不同,同一規格卡盤所配的卡爪厚度及側面槽寬也不同,比如:對K11160卡爪分四種:呼和浩特產為19×10(mm)(厚度X槽寬)、瓦房店產為20 ×10(厚度X槽寬)、上海產為19×7(厚度×槽寬)、煙臺及無錫產為18 ×10(厚度×槽寬)。
對K11200卡爪分三種:呼和浩特產為22×10(厚度×槽寬)、瓦房店及煙臺產為20 ×10(厚度×槽寬)、上海產為25 ×10(厚度×槽寬)。
對K11250卡爪各廠家尺寸相同。活動爪(帶螺釘,可正反兩用)250卡盤爪有一種,320(325、380)卡盤爪有九牙和十牙兩種,厚度有34和36兩種;
對于四爪卡盤爪,分K72320、 K72400、K72500、K72630 、K72800
其中K72500卡爪分42、45、48三種厚度
2.3.卡盤傘齒輪,用于三爪卡盤上,供貨種類有160、200、250、320、380、400等卡盤用傘齒輪。
2.4.卡盤盤絲:用于三爪卡盤上,與卡盤傘齒輪嚙合,帶動卡爪運動。供貨種類有160、200、250、320等卡盤用盤絲。
2.5卡盤絲杠:用于四爪卡盤上,與卡爪嚙合,帶動卡爪運動。卡盤絲杠種類較多,按絲杠外圓和長度供貨:表示方法T(外圓) ×L(長度),T22×70、T26×85、T28×105、T32×110、T32×118、T32×125、T32×131、T32×136、T32×151、T35×180、T35×165、T36×170、T36×180
2.6.卡柱:裝在卡盤絲杠中間,按照卡柱的直徑和上部半圓厚度分為以下幾種:
Φ24×13、Φ28×16、Φ30×14、Φ30×18、Φ32×16、Φ32×18、Φ32×20、Φ35×18、Φ36×18、Φ40等。