1、第3章 車(chē)床 1.概述車(chē)床是指以工件旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，車(chē)刀移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)加工回轉(zhuǎn)表面的機(jī)床。車(chē)床可用于加工各種回轉(zhuǎn)成型面，例如：內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、內(nèi)外螺紋以及端面、溝槽、滾花等。車(chē)床是金屬切削機(jī)床中使用最廣，生產(chǎn)歷史最久，品種最多的一種機(jī)床。車(chē)床的種類(lèi)型號(hào)很多，按其用途，結(jié)構(gòu)可分為：儀表車(chē)床、臥式車(chē)床、單軸自動(dòng)車(chē)床、多軸自動(dòng)和半自動(dòng)車(chē)床、轉(zhuǎn)塔車(chē)床、立式車(chē)床、多刀半自動(dòng)車(chē)床、專(zhuān)門(mén)化車(chē)床等。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)被廣泛運(yùn)用到機(jī)床制造業(yè)，隨之出現(xiàn)了數(shù)控車(chē)床、車(chē)削加工中心等機(jī)電一體化的產(chǎn)品。2.檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 車(chē)床標(biāo)準(zhǔn)較為完善。有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等以及作為制造廠內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)使用的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，供需雙方在合同上規(guī)定的

2、技術(shù)條款和特殊要求也是檢驗(yàn)依據(jù)。主要標(biāo)準(zhǔn)有：GB6477.3-86金屬切削機(jī)床術(shù)語(yǔ)機(jī)床，GB5268-85車(chē)床刀架裝刀槽高度，ZBJ53019-90、JB/T5598-91儀表車(chē)床參數(shù)與系列型譜，JB4135-85儀表車(chē)床精度，JB/T4136-96儀表車(chē)床技術(shù)條件，JB4138-85精整車(chē)床精度，JB3754-84單軸縱切自動(dòng)車(chē)床參數(shù)，JB1464-94單軸縱切自動(dòng)車(chē)床精度，JB/T54012-93單軸縱切自動(dòng)車(chē)床技術(shù)條件，ZBJ5301089單軸自動(dòng)車(chē)床技術(shù)條件，JB3644-84、4321-84臥式多軸自動(dòng)車(chē)床精度、技術(shù)條件，JB/T5762-91、JB/T5597-91轉(zhuǎn)塔車(chē)床參數(shù)與系

3、列型譜，GB4683-93、ZBJ53011-89轉(zhuǎn)塔車(chē)床精度、技術(shù)條件，ZBJ53009-89、ZB/Z123-76立式車(chē)床參數(shù)與系列型譜，JB4116-96單柱雙柱立式車(chē)床精度，JB/T3317-93、JB/T6590-93卡盤(pán)多刀車(chē)床參數(shù)與系列型譜，ZBJ5307-90、ZBJ53018-90卡盤(pán)多刀車(chē)床精度、技術(shù)條件，GB1582-93、JB/T6085-92臥式車(chē)床參數(shù)與系列型譜，GB/T4020-97等效ISO1708：1989、JB/T2322-93臥式車(chē)床精度、技術(shù)條件，JB/GQ1125-88、JB/GQ1126-88簡(jiǎn)式數(shù)控臥式車(chē)床精度、技術(shù)條件，JB4369-86、JBn

4、4368-86數(shù)控臥式車(chē)床精度、技術(shù)條件，JB4117-85重型臥式車(chē)床精度，JB/T3849.13849.2-94仿形車(chē)床精度、技術(shù)條件。進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，還須參照J(rèn)B2670-82金屬切削機(jī)床檢驗(yàn)通則。出口產(chǎn)品不得低于一等品。3.檢驗(yàn)項(xiàng)目機(jī)床的精度是設(shè)計(jì)裝配質(zhì)量的體現(xiàn)，是設(shè)備性能的保證，各類(lèi)車(chē)床的精度檢驗(yàn)項(xiàng)目有20項(xiàng)左右，可歸納為： (1)幾何精度，即機(jī)床基礎(chǔ)件的精度，它是決定加工性能的基本條件。主要包括：床身導(dǎo)軌的直線(xiàn)度、主軸回轉(zhuǎn)精度、溜板、尾座等移動(dòng)部件的移動(dòng)方向與導(dǎo)軌、主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的平行度或垂直度等。 (2)傳動(dòng)精度，是指內(nèi)聯(lián)系統(tǒng)傳動(dòng)鏈兩端件運(yùn)動(dòng)相互關(guān)系的準(zhǔn)確度，車(chē)床主要是指主軸和絲杠間傳

5、動(dòng)鏈精度。 (3)定位精度，是指機(jī)床某運(yùn)動(dòng)部件從某一位置到達(dá)預(yù)定的另一理論位置和運(yùn)動(dòng)所達(dá)實(shí)際位置的差值。數(shù)控機(jī)床對(duì)定位精度要求很高。 (4)工作精度，即機(jī)床加工精度，包括：精車(chē)外圓的圓度，即在縱截面內(nèi)直徑的一致性、精車(chē)端面的平面度和精車(chē)螺紋的螺距累積誤差等。二、輔助運(yùn)動(dòng)為成形運(yùn)動(dòng)創(chuàng)造條件的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為輔助運(yùn)動(dòng)。切入運(yùn)動(dòng)和分度運(yùn)動(dòng)。臥式車(chē)床上的切入運(yùn)動(dòng)通常與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向相垂直，且由工人手動(dòng)操縱刀架來(lái)實(shí)現(xiàn)。刀架縱向及橫向的快速移動(dòng)。第二節(jié) 臥式車(chē)床的工藝范圍和布局 （自學(xué)） 機(jī)床的主要技術(shù)性能：床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑-400mm最大工件長(zhǎng)度-650；900；1400；1900mm刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直

6、徑-210mm主軸轉(zhuǎn)速：正轉(zhuǎn) 24級(jí)-101400r/min反轉(zhuǎn) 12級(jí)- - 141580r/min進(jìn)給量： 縱向 64級(jí)-0.0286.33mm/r橫向 64級(jí)-0.0143.16mm/r車(chē)削螺紋范圍：米制螺紋 44種-P=1192mm英制螺紋 20種-=224牙/in模數(shù)螺紋 39種-m=0.2548mm徑節(jié)螺紋 37種-DP=196牙/in主電機(jī)功率：-7.5kW第三節(jié) CA6140型車(chē)床的傳動(dòng)系統(tǒng)CA系列產(chǎn)品，以“A”型號(hào)為基型，派生出幾種變形產(chǎn)品。床身寬于一般車(chē)床，具有較高的剛度，導(dǎo)軌面經(jīng)中類(lèi)淬火，經(jīng)久耐磨。機(jī)床操作靈便集中，溜板設(shè)有快移機(jī)構(gòu)。采用單手柄形象化操作，宜人性好。機(jī)床結(jié)

7、構(gòu)剛度與傳動(dòng)剛度均高于一般車(chē)床，功率利用率高，適于強(qiáng)力高帶切削。主軸孔徑大，可選用附件齊全。主軸的轉(zhuǎn)動(dòng) -工件通過(guò)卡盤(pán)等夾具裝夾在主軸的前端，由主軸帶動(dòng)工件按照規(guī)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)。刀架部件的移動(dòng)-進(jìn)給箱帶來(lái)的運(yùn)動(dòng)傳遞給刀架，使刀架實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給、橫向進(jìn)給、快速移動(dòng)或車(chē)螺紋。實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)在普通車(chē)床的床身的右端裝有尾座，其上可裝后頂尖，以支承長(zhǎng)工件的另一端，也可以安裝孔加工刀具，以進(jìn)行孔加工。尾座可沿床身頂面的一組導(dǎo)軌（尾座導(dǎo)轉(zhuǎn)作縱向調(diào)整移動(dòng)，以適應(yīng)加工不同長(zhǎng)度工件的需要。 （2）傳動(dòng)系統(tǒng) 1）主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 軸的運(yùn)動(dòng)可通過(guò)軸、間三對(duì)齒輪中的任一對(duì)傳至軸，故軸獲得23=6種轉(zhuǎn)速。軸傳往主軸有

8、2條路線(xiàn)： 高速傳動(dòng)路線(xiàn) 主軸上的滑移齒輪50向左移，使之與軸上右端的齒輪63嚙合，運(yùn)動(dòng)由軸經(jīng)齒輪副6350直接傳給主軸，得到4501400rmin的6級(jí)高轉(zhuǎn)速。 低速傳動(dòng)路線(xiàn) 主軸上的滑移齒輪50移至右端，使其與主軸上的齒式離合器M2嚙合。軸的運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪副2080或5050傳給軸，又經(jīng)齒輪副2080或5150傳給軸，再經(jīng)齒輪副2658和齒式離合器M2傳至主軸，使主軸獲得10500rmin的中低轉(zhuǎn)速。 傳動(dòng)路線(xiàn)表達(dá)式表示如下： 主軸的各級(jí)轉(zhuǎn)速可按下列運(yùn)動(dòng)平衡式計(jì)算： 2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的兩個(gè)末端件分別是主軸和刀架，其功用是使刀架實(shí)現(xiàn)縱向或橫向移動(dòng)及變速與換向。車(chē)削螺紋傳動(dòng)路線(xiàn)

9、CA6140能車(chē)削米制、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制四種標(biāo)準(zhǔn)螺紋，此外，還可以車(chē)削大導(dǎo)程、非標(biāo)準(zhǔn)和較精密的螺紋。既可以車(chē)削右旋螺紋，也可以車(chē)削左旋螺紋。車(chē)削螺紋時(shí)傳動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)平衡式為： a米制螺紋 標(biāo)準(zhǔn)米制螺紋導(dǎo)程 （mm） 11.251.51.7522.252.533.544.555.56789101112車(chē)削米制螺紋的運(yùn)動(dòng)平衡式為：化簡(jiǎn)后得： 由上式可知，如適當(dāng)選擇U基和U倍值，就可得到米制螺紋導(dǎo)程L的各值。 增倍變速組由軸XVXVII間的三軸滑移齒輪機(jī)構(gòu)組成?？勺儞Q4種傳動(dòng)比（成等比數(shù)列排列）。 b模數(shù)螺紋模數(shù)螺紋主要用在米制蝸桿中，用模數(shù)m表示螺距的大小。螺距與模數(shù)的關(guān)系為 （mm）所以模數(shù)螺

10、紋的導(dǎo)程為 （mm），式中k為螺紋的頭數(shù)。 模數(shù)螺紋的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m也是分段等差數(shù)列。車(chē)削時(shí)的傳動(dòng)路線(xiàn)與車(chē)削米制螺紋的傳動(dòng)路線(xiàn)基本相同。 由于模數(shù)螺紋的螺距中含有因子，因此用掛輪 來(lái)引入常數(shù)，其運(yùn)動(dòng)平衡式為 d徑節(jié)螺紋 徑節(jié)螺紋主要用于英制蝸桿，其標(biāo)準(zhǔn)值用徑節(jié)DP表示。徑節(jié)代表齒輪或蝸輪折算到每英寸分度圓直徑上的齒數(shù)，故英制蝸桿的軸向齒距為 mm 標(biāo)準(zhǔn)徑節(jié)的數(shù)列也是分段等差數(shù)列。徑節(jié)螺紋的導(dǎo)程排列的規(guī)律與英制螺紋相同，只是含有特殊因子25.4。車(chē)削徑節(jié)螺紋時(shí)，可采用英制螺紋的傳動(dòng)路線(xiàn)，但掛輪需換為 ，其運(yùn)動(dòng)平衡式為 ： 式中 小結(jié)：車(chē)削米制螺紋：車(chē)削模數(shù)制螺紋：用掛輪引入，其余同米制螺紋車(chē)削英制螺

11、紋：分母為等差級(jí)數(shù)。將車(chē)削米制螺紋時(shí)的基本組兩軸的主、被動(dòng)關(guān)系對(duì)調(diào)，其余同米制螺紋車(chē)削徑節(jié)制螺紋：分母為等差級(jí)數(shù)，同時(shí)用掛輪引入。縱向和橫向進(jìn)給傳動(dòng)鏈 為了減少絲杠的磨損和便于操縱，機(jī)動(dòng)進(jìn)給是由光杠經(jīng)溜板箱傳動(dòng)的。a縱向進(jìn)給傳動(dòng)鏈 CA6140型車(chē)床縱向機(jī)動(dòng)進(jìn)給量有64種。當(dāng)運(yùn)動(dòng)由主軸經(jīng)正常導(dǎo)程的米制螺紋傳動(dòng)路線(xiàn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)平衡式為化簡(jiǎn)后可得 b橫向進(jìn)給傳動(dòng)鏈 通過(guò)運(yùn)動(dòng)平衡式的計(jì)算可知，當(dāng)橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給與縱向進(jìn)給的傳動(dòng)路線(xiàn)一致時(shí)，所得的橫向進(jìn)給量為縱向進(jìn)給量的一半，橫向與縱向進(jìn)給量的種數(shù)相同。c刀架快速移動(dòng) 刀架的縱向和橫向快速移動(dòng)由快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)（0.25kW，2800rmin）傳動(dòng)，刀架快速縱向

12、右移的速度為 第四節(jié) CA6140的主要結(jié)構(gòu)1. 卸荷帶輪 花鍵套法蘭結(jié)構(gòu)圖b. 雙向多片摩擦離合器及其操縱機(jī)構(gòu) （a）c. 變速操縱機(jī)構(gòu) 2.溜板箱a. 開(kāi)合螺母機(jī)構(gòu) 銷(xiāo)子b縱、橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給和快速移動(dòng)的操縱機(jī)構(gòu) c互鎖機(jī)構(gòu) 縱向、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是通過(guò)十字滑槽互鎖的。 縱向、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與絲桿傳動(dòng)不能同時(shí)接通。開(kāi)合螺母合上中間位置鋼球壓下橫向縱向d. 安全離合器 為避免進(jìn)給力過(guò)大或刀架移動(dòng)受阻導(dǎo)致機(jī)床損壞，CA6140安裝了安全離合器，起安全保護(hù)作用。當(dāng)過(guò)載消失后，機(jī)床可自動(dòng)恢復(fù)正常工作。 2數(shù)控車(chē)床與車(chē)削中心 與普通車(chē)床相比，數(shù)控車(chē)床的縱向和橫向運(yùn)動(dòng)都分別采用一個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。數(shù)控車(chē)床在主運(yùn)

13、動(dòng)系統(tǒng)中安裝了主軸脈沖發(fā)生器，當(dāng)主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，主軸脈沖發(fā)生器發(fā)出一固定數(shù)目的脈沖，例如1024p/r，當(dāng)檢測(cè)到1024p時(shí)，表示軸（帶工件）旋轉(zhuǎn)了1轉(zhuǎn)，計(jì)算機(jī)指揮縱向伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn) 。X軸Z軸 數(shù)控車(chē)床的主軸一般是臥式的（即水平方向），按ISO規(guī)定，數(shù)控機(jī)床的Z坐標(biāo)與主軸同方向。 所以，數(shù)控車(chē)床刀架縱向移動(dòng)為Z向，橫向移動(dòng)（即工件的徑向）為X方向。當(dāng)Z與X協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可形成各種復(fù)雜的平面曲線(xiàn)，以這條曲線(xiàn)為母線(xiàn)繞工件旋轉(zhuǎn)時(shí)（主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)），可形成各種復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體。 一般數(shù)控車(chē)床只需要兩坐標(biāo)數(shù)控運(yùn)動(dòng)；數(shù)控立車(chē)也只需要工件的軸向（垂直）和徑向（水平）兩坐標(biāo)數(shù)控運(yùn)動(dòng)。3SG8630高精度絲桿車(chē)床 SG8630型車(chē)床是專(zhuān)用于車(chē)削高精度螺紋的專(zhuān)門(mén)化車(chē)床。它加工精度可