1、課題1 車床結(jié)構(gòu),課程的特點 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)是數(shù)控專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程.課程學(xué)習(xí)的目的是為在制造技術(shù)方面奠定最基本的知識和技能基礎(chǔ). 該課程是一門實踐性很強的課程,須有相應(yīng)的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)、認(rèn)識實習(xí)、操作實習(xí)等與之配合.,本課程的學(xué)習(xí)基本內(nèi)容及要求 1.掌握金屬切削的基本理論,具有根據(jù)加工條件合理選擇刀具種類,刀具類型,刀具幾何參數(shù),切削用量及切削液的能力. 2.熟悉一般機床的用途,工藝范圍,具有通用機床傳動鏈分析與調(diào)整的能力. 3.掌握機械制造工藝的基本理論,具備制定機械加工工藝規(guī)程和裝配工藝規(guī)程的能力,學(xué)會分析機械加工過程中產(chǎn)生誤差的原因,并能針對具體工藝問題提出相應(yīng)的改善措施.

2、 4.對機械制造技術(shù)的新發(fā)展有一定的了解.,課程的學(xué)習(xí)方法 結(jié)合實踐環(huán)節(jié),按照生產(chǎn)環(huán)節(jié)的要求理解,學(xué)習(xí)理論知識. “優(yōu)質(zhì),高產(chǎn),低成本”是指導(dǎo)機械制造技術(shù)工作的基本原則.機械制造人員的任務(wù)就是要在給定的生產(chǎn)條件下,按照預(yù)定的供貨日期要求,最經(jīng)濟地制造出具有規(guī)定質(zhì)量要求的機器.學(xué)習(xí)過程中以此為主線聯(lián)系各部分的內(nèi)容. 優(yōu)質(zhì)：對教師布置的加工任務(wù)，要有較高的質(zhì)量要求 高效：效率要高，時間利用合理。 低成本：節(jié)約原材料,參考書,金屬切削原理與刀具 互換性與測量技術(shù)（公差） 金屬切削機床 機械制造基礎(chǔ) 金屬工藝學(xué),機械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程： 產(chǎn)品設(shè)計（機械設(shè)計）工藝設(shè)計零件加工（機械制造技術(shù)、數(shù)控加工）檢驗（

3、公差）裝配調(diào)試入庫或出售,機械制造(冷加工)的范疇 機械工程學(xué)科是一門有著悠久歷史的學(xué)科,是國家建設(shè)和社會發(fā)展的支柱學(xué)科之一. 機械制造(冷加工)是機械工程的一個分支學(xué)科,是一門研究各種機械制造過程和方法的科學(xué). 機械的制造工藝過程:改變生產(chǎn)對象的形狀,尺寸,相對位置和性質(zhì)等,使之成為成品或半成品的過程.,機械制造工藝過程,熱加工工藝過程：,冷加工工藝過程：,零件的機械加工工藝過程：研究如何利用切削的原理使工件成型而達(dá)到預(yù)定的設(shè)計要求（尺寸精度、形狀、位置精度和表面質(zhì)量）。,機器的裝配工藝過程：研究如何將零件或部件進(jìn)行配合和連接，使之成為半成品或成品，并達(dá)到要求的裝配精度的工藝過程。,包括鑄造

4、、塑性加工、焊接、熱處理、表面改性等。,一、車床概述 1.車床結(jié)構(gòu) 車間回顧,車床各部分的名稱及作用 1.名稱及作用：車床主要有主軸箱、交換齒輪箱、進(jìn)給箱、溜板部分(包括溜板箱、床鞍、中滑板、小滑板、刀架)、床身、尾座和冷卻、照明部分組成。 主軸箱：支承并傳動主軸，使主軸帶動工件按照規(guī)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)主運動。 床鞍與刀架：裝夾車刀，并使車刀縱向橫向或斜向運動。 尾架：用后頂尖支承工件，并可在其上安裝鉆頭等孔加工工具，以進(jìn)行孔加工。,床身：車床的基本支承件，在其上安裝車床的主要部件，以保持它們的相對位置。 溜板箱：把進(jìn)給箱傳來的運動傳遞給刀架，使刀架實現(xiàn)縱向進(jìn)給、橫向進(jìn)給、快速移動或車螺紋。其

5、上有各種操作手柄和操作按鈕，方便工人操作。 進(jìn)給箱：改變被譽為加工螺紋時的螺距或機動進(jìn)給的進(jìn)給量。,加工范圍： 各種回轉(zhuǎn)表面（內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形回轉(zhuǎn)面）和回轉(zhuǎn)體的端面，有時用來加工螺紋面，還可以用來鉆孔、擴孔和滾花。在機械零件中，回轉(zhuǎn)表面的加工占很大比例，所以車床在機械制造企業(yè)應(yīng)用非常廣泛。通常在金屬切削機床中車床所占的比例最大，約占機床總數(shù)的20%-35%。,2.車床類型： 臥式車床及落地車床 立式車床：大型和重型殼體類 轉(zhuǎn)塔車床（六角車床） 多刀半自動車床 仿形車床 單軸自動車床 多軸自動車床 車削加工中心,臥式車床,立式雙軸轉(zhuǎn)塔車床,落地車床,落地車床,車削加工中心,3.車床傳動原

6、理 車床車削加工是一種比較古老的加工方法，最早的傳動是依靠自然力作為動力源，也沒有什么復(fù)雜的傳動系統(tǒng)。隨著動力源的革命，出現(xiàn)了一個動力源帶動多臺車床的傳動方式，即所謂的“天軸”傳動車床?，F(xiàn)代車床則已演變成了每臺帶獨立動力源的形式。 a.主傳動系統(tǒng)：從原理圖中可以看出，動力源與電動機，從電動機出發(fā)，經(jīng)過1-2-3-4傳動，運動傳遞給了主軸4，其中2-3之間的uv是傳動比可變換的裝置，經(jīng)過該裝置的不同變化，使主軸4獲得不同的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。從電動機到主軸的傳動，常稱其為主傳動系統(tǒng)。,b.進(jìn)給傳動系統(tǒng)：為了滿足車削加工的需要，車床必須具有進(jìn)給運動，通常是刀架相對于主軸4移動，即主軸旋轉(zhuǎn)一周，刀架移動一定

7、距離。從原理圖中可以看出，刀架的傳動是從主軸4出發(fā)，經(jīng)過5-6-7傳至絲杠（或光杠），通過絲杠螺母機構(gòu)將轉(zhuǎn)動變成刀架移動。其中5-6間的傳動裝置uf也是起變速變向作用的，使刀架移動具有一定的進(jìn)給量和進(jìn)給方向。從主軸到刀架的傳動稱為進(jìn)給傳動系統(tǒng)。,4 .主要技術(shù)規(guī)格 車床各不相同，各種車床的技術(shù)規(guī)格（參數(shù)）也不盡相同。為了直接反映車床的加工能力，以便合理選用，常用車床種的一些最主要的技術(shù)規(guī)格來描述，這就是主參數(shù)。它不僅反映機床的加工能力，而且還影響車床的其他參數(shù)和基本結(jié)構(gòu)的大小。 如： CA6140主要技術(shù)性能參數(shù) 床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑 400mm 最大工件長度（4種規(guī)格） 750mm;100

8、0mm;1500mm;2000mm 最大車削長度直 650mm;900mm;1400mm;1900mm 刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑 210mm 主軸轉(zhuǎn)速 正轉(zhuǎn)24級 101400r/min,反轉(zhuǎn)12級 141580r/min 縱向進(jìn)給量64級 0.0286.33mm/r 橫向進(jìn)給量64級 0.0143.16mm/r 床鞍與刀架快速移動速度 4m/min 車削螺紋范圍 米制螺紋44種 T=1192mm 英制螺紋20種 a=224牙/in 模數(shù)螺紋39種 m=0.2548mm 徑節(jié)螺紋37種 DP=196牙/in 主電動機 7.5KW,1450 r/min,轉(zhuǎn)塔車床（六角車床）,適用范圍：成批加工形狀

9、 復(fù)雜的盤套類零件,結(jié)構(gòu)特點：沒有絲杠和尾座，而在床尾裝有一個可縱向移動 的轉(zhuǎn)塔刀架，其上可裝多把刀，工作中周期性轉(zhuǎn) 位，順序地對工件進(jìn)行加工。刀具行程由擋塊控 制，易保證精度，提高生產(chǎn)率。,1.擋塊限送料長度； 2.雙刀同時車外圓； 3.車外圓及倒角； 4.打中心孔； 5.鉆孔； 6.套車外螺紋； 7.前刀架刀切槽； 8.前刀架刀倒角； 9.前刀架刀滾花； 10.切斷刀切下工件,5.車床常用附件：為了滿足各種車削工藝的需要，車床上常配備各種附件。車床常用附件有三爪卡盤、四爪卡盤、花盤、頂尖、心軸、中心架和跟刀架等。,落地 車床 大 花盤,6 三爪卡盤 三爪卡盤是自定心夾緊裝置，用錐齒輪傳動。

10、適宜于夾持圓形、正三角形或正六邊形等工件。其重復(fù)定位精度高、夾持范圍大、夾緊力較大、調(diào)整方便，應(yīng)用比較廣泛 。 在裝夾較長的工件按時，遠(yuǎn)離卡盤的一端中心可能和車床軸心不重合，需要用劃線盤來校正工件的位置。,三爪卡盤適用于裝夾大批量生產(chǎn)的中小型規(guī)則零件。 三爪卡盤一般有正反兩副卡爪或一副正反都可使用的卡爪，各爪都有編號，在裝卡爪時應(yīng)按順序安裝。 用正爪裝夾工件時，工件的直徑不能太大，卡爪伸出卡盤圓周一般不超過卡爪長度的1/3，否則卡爪與平面螺紋只有2-3牙嚙合，受力時易使卡爪上的螺紋碎裂而產(chǎn)生事故。所以在裝夾大直徑工件時應(yīng)盡量使用反爪。 較大的帶孔工件需車外圓時，可使三個卡爪作離心移動，支承工件

11、內(nèi)孔進(jìn)行車削。,動畫 三爪卡盤,四爪單動卡盤,四爪單動卡盤有四個各不相關(guān)的卡爪，每個卡爪的后面有一半瓣內(nèi)螺紋與絲杠嚙合，絲杠的一端有一方孔，用來安裝扳手方榫。用扳手轉(zhuǎn)動某一絲杠時與它嚙合的卡爪就能單獨移動，以適應(yīng)工件大小的需要。,由于四爪單動卡盤的4個卡爪各自獨立移動，因此工件裝夾后必須將工件加工部分的旋轉(zhuǎn)軸線找正到與車床主軸旋轉(zhuǎn)軸線重合后才能車削，找正比較麻煩。但四爪卡盤夾緊力大，因此適用于裝夾大型或形狀不規(guī)則的工件。四爪單動卡盤可裝成正爪和反爪兩種，反爪用來裝夾直徑較大的工件。,頂尖,回轉(zhuǎn)頂尖（活頂尖）,回轉(zhuǎn)頂尖（活頂尖）,固定頂尖（死頂尖）,固定頂尖（死頂尖）,頂尖作用：車削軸類工件時起

12、到定位和支撐工件的作用a.回轉(zhuǎn)頂尖:就是頂尖的尖可以隨著工件的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動,減小了工件與中心孔的摩擦。b.固定頂尖:這種頂尖不能與工件一起轉(zhuǎn)動,與工件中心孔的摩擦較大.一般為車床的隨機附件。,內(nèi)六角扳手,兩頂尖安裝工件，頂尖的作用是定中心、承受工件的重量和切削力。頂尖分前頂尖和后頂尖兩類。 前頂尖,插在主軸錐孔內(nèi)與主軸一起旋轉(zhuǎn)的頂尖稱作前頂尖，如動畫24所示。前頂尖隨工件一起轉(zhuǎn)動，與中心孔無相對運動，不發(fā)生摩擦。有時為了準(zhǔn)確和方便起見，也可以在三爪自定心卡盤上夾一段鋼材，車成60代替前頂尖。,跟刀架、中心架 跟刀架裝在車床刀架的大拖板上，與整個刀架一起移動，用來車削細(xì)長的光軸，以增加軸的剛度，避

13、免加工時由于剛度不夠而產(chǎn)生形狀誤差。,中心架用螺栓及壓板緊固在床身導(dǎo)軌上。,跟刀架,中心架,中心架,中心架,3.車床的加工精度 車床工作范圍十分廣泛，車削加工精度一般為IT6-IT9級，表面粗糙度Ra的值一般為1.6-12.5微米；能對不易進(jìn)行磨削加工的有色金屬采用金剛石車刀精細(xì)車削，精度等級可達(dá)IT5-IT6級，表面粗糙度Ra的值可達(dá)0.4微米。,4.加工類型：在車床上的車削加工是指用車刀進(jìn)行切削加工。車削加工時，工件作回轉(zhuǎn)運動，車刀作進(jìn)給運動，刀尖點的運動軌跡在工件回轉(zhuǎn)表面上，切除一定的材料，從而形成所要求的工件的形狀。工件的回轉(zhuǎn)為主運動，而刀具的進(jìn)給運動可以是直線運動，也可以是曲線運動。

14、不同的進(jìn)給方式，車削形成不同的工件表面。在原理上，車削所形成的工件表面總是與工件的回轉(zhuǎn)軸線是同軸的。車削能形成的工件型面有內(nèi)表面和外表面的圓柱面、端面、圓錐面、球面、橢圓柱面、溝槽、螺旋面和其它特殊型面，如表1所示。,表1 車削的加工類型,跟刀架,二、車床刀具 1.車刀主要類型： 直頭外圓車刀； 彎頭車刀； 偏刀； 切槽或切斷刀； 鏜孔刀； 螺紋車刀； 成形車刀。,車 刀,2.車刀分類 車刀按結(jié)構(gòu)可分為： (1) 整體車刀 (2) 焊接車刀 其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，刀具剛度好，抗振性能強，制造方便，適用 靈活。其缺點是切削性能較低，刀桿不能重復(fù)利用，輔助時間長。 (3) 機夾車刀 (4) 可轉(zhuǎn)

15、位車刀 使用可轉(zhuǎn)位刀片的機夾車刀。其優(yōu)點是刀具使用壽命常，生產(chǎn)效率高， 有利于推廣新技術(shù)，新工藝，有利于降低刀具成本。,車 刀,可轉(zhuǎn)位車刀的組成 1-刀桿 2刀墊 3刀片 4夾固元件,3.轉(zhuǎn)位車刀的夾緊要求 （1）定位精度高 刀片轉(zhuǎn)位或更換新刀片后，刀尖位置的變化應(yīng)在工件精度允許的范 圍內(nèi)。 （2）刀片夾緊可靠 應(yīng)保證刀片、刀墊、刀桿接觸面緊密貼合，經(jīng)得起沖擊和振動。同 時，夾緊力也不宜過大，應(yīng)力分布應(yīng)均勻，以免壓碎刀片。 （3）排屑流暢 刀片前面上最好無障礙，保證切屑排出流暢，并容易觀察。特別對 于車孔刀，最好不用上壓式，防止切屑纏繞劃傷已加工表面。 （4）使用方便 轉(zhuǎn)換刀刃和更換新刀片方便

16、、迅速。,車 刀,4、可轉(zhuǎn)位車刀刀片的夾緊形式 a）杠桿式夾緊,圖 杠桿式夾緊 a)直桿式b)直桿式c)曲桿式 刀桿刀片刀墊杠桿彈簧套螺釘彈簧螺釘,車 刀,b)偏心銷式夾緊,車 刀,偏心銷 刀墊 刀片 刀桿,刀墊 刀片 銷軸 楔快 螺釘 彈簧片,c）楔銷式夾緊,車 刀,d)拉墊式夾緊,1,2,拉墊 刀片 銷軸 錐端螺釘,e)上壓式夾緊,車 刀,銷軸刀墊刀片壓板 錐孔壓板螺釘支釘彈簧,5.成形車刀 用在各類車床上加工內(nèi)，外回轉(zhuǎn)體成形表面，其刀形根據(jù)工件輪廓 計。該種車刀有平體，棱體，圓體三種型式。 平體成形車刀只能用來加工外成形表面，并且沿前刀面的可重磨次數(shù)不 多;棱體成形車刀可重磨次數(shù)比平體成

17、形車刀多，也只能用來加工外成形表 面;圓體成形車刀的外形是回轉(zhuǎn)體，切削刃在圓周表面上分布，可用來加工 內(nèi)、外成形表面。由于重磨時磨的是前刀面，故可重磨次數(shù)更多。,圖 徑向進(jìn)給的成形車刀,車 刀,第二部分：車床操作及安全生產(chǎn),一、車工安全基礎(chǔ)知識 安全為了生產(chǎn)，生產(chǎn)必須安全。在進(jìn)行車床實習(xí)前必須牢固樹立安全意識，掌握安全知識，才能杜絕安全隱患，確 保安全生產(chǎn)。 車床安全操作規(guī)程 為了保持車床的精度，延長其使用壽命，以及保障人身和設(shè)備的安全，操作時必須嚴(yán)格遵守下列安全操作規(guī)程： 1.工作服穿整齊，女同學(xué)戴好工作帽。 2.開車前必須檢查車床各手柄及運轉(zhuǎn)部分是否正常。 啟動后，應(yīng)使主軸低速空轉(zhuǎn)1-2分

18、鐘，使?jié)櫥蜕⒉嫉礁餍枰帲ǘ旄鼮橹匾?，等車床運轉(zhuǎn)正常后才能工作。,3.工件要卡正、夾緊、裝卸工件后卡盤板手必須隨手取下。 4.車刀要夾緊，方刀架要鎖緊。裝好工件和車刀后，進(jìn)行加工極限位置檢查。 5.工作中需要變速時，必須停車變速。車床運轉(zhuǎn)時，嚴(yán)禁用手去摸工件和測量工件，不能用手去拉切屑。 6.不允許在卡盤及床身導(dǎo)軌上敲擊或校直工件，車床導(dǎo)軌上嚴(yán)禁放工、刀、量具及工件。 7.開車后不許離開機床，要精神集中操作。,8.下班時，擦凈機床，整理場地，切斷機床電源。將大拖板及尾架搖到車床導(dǎo)軌后端，在導(dǎo)軌表面加油潤滑。 9.加工過程中，如發(fā)現(xiàn)車床運轉(zhuǎn)聲音不正?；虬l(fā)生故障時，應(yīng)立即切斷電源，報告師傅

19、聽從指導(dǎo)。 10.每件工具應(yīng)放在固定位置，不可隨便亂放。工具應(yīng)當(dāng)根據(jù)自身的用途正確使用，嚴(yán)禁用扳手代替錘子或鋼尺代替旋具。 11 .愛護(hù)量具，經(jīng)常保持清潔，用后擦凈，涂油，放入盒內(nèi)并及時歸還工具室。,防護(hù)眼鏡,二、車床操作 啟動車床前首先將各操縱手柄放在空擋位置，然后變換主軸變速箱外的變速手柄，配以操縱桿的不同位置，可實現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停車；變換進(jìn)給箱變速手柄和光杠、絲杠手柄的位置，可分別使光杠、絲杠或得不同的轉(zhuǎn)速；把溜板箱上縱橫手柄扳到縱的位置可實現(xiàn)縱向進(jìn)給，扳到橫的位置可實現(xiàn)橫向進(jìn)給；開合螺母處于合的位置可實現(xiàn)螺紋車削，將開合螺母扳到開的位置后方可實施進(jìn)給運動。,三、車床的維護(hù)和保

20、養(yǎng) 為保證車床的加工精度，延長車床的使用壽命和提高勞 動生產(chǎn)率，必須加強對車床的維護(hù)和保養(yǎng)。 1.日常維護(hù)：主要是清洗和潤滑。每天下班后應(yīng)清洗機床上的切屑、切削液及其它雜物，清理干凈后加注潤滑油。 2.一級保養(yǎng)：當(dāng)車床運轉(zhuǎn)500小時后，就需要進(jìn)行一級保養(yǎng)。一級保養(yǎng)的內(nèi)容是清洗、潤滑和進(jìn)行必要的調(diào)整。在進(jìn)行一級保養(yǎng)時要切斷電源，以操作工人為主，維修工人配合進(jìn)行。,四、車工裝夾 正確地裝夾刀具和工件是進(jìn)行切削加工的前提。 1.刀具裝夾：刀具裝夾的是否正確直接影響切削的順利進(jìn)行和工件的加工質(zhì)量。即使刃磨了合理的車刀角度，如果裝夾不正確，也會改變車刀工作時的實際角度。 裝夾車刀時必須注意以下幾點 （1

21、）車刀裝夾在刀架上不宜伸出太長。在不影響觀察的前提下應(yīng)盡可能伸出短些。否則切削時刀桿的剛性減弱，容易產(chǎn)生振動。影響工件的表面粗糙度甚至損壞車刀。,伸出長度一般不應(yīng)超過刀桿厚度的1.5倍。車刀下面的墊片要平整，并應(yīng)與刀架對齊，而且盡量以少量的厚墊片代替較多的薄墊片。 （2）車刀刀尖一般應(yīng)與工件軸線一樣高。車刀裝的太高，會使車刀的實際后角減小，使車刀后刀面與工件之間的摩擦增大；車刀裝的太低，會使車刀的實際前角減小，不利于切削。 （3）裝夾車刀時，刀桿中心線應(yīng)與進(jìn)給方向垂直，否則會使主偏角和副偏角的值發(fā)生變化。 （4）車刀至少要用兩個螺釘壓緊在刀架上，并逐個輪流旋緊。旋緊時不要用力過大，以防損壞螺釘。,2.工件的裝夾與校正 車削時必學(xué)把工件裝夾在車床夾具上，經(jīng)過找正、夾緊，使它在整個加工過程中始終保持正確的位置。工件裝夾的速度和質(zhì)量直接影響生產(chǎn)效率和工件質(zhì)量的高低，應(yīng)該十分重視。 （1）四爪卡盤裝夾工件 （2）三爪卡盤裝夾工件 （3）兩頂尖裝夾工件：較長軸或工序較多的軸，不需找正，裝夾精度高，但須先在工件兩端鉆中心孔。 （4）一夾一頂裝夾工件：用于較重的工件，能承受較大的切削力，應(yīng)用廣泛。,五、實操：車削階臺軸 1.認(rèn)識階臺軸：在同一工件上，幾個直徑大小不同的圓柱體連接在一起，其外形像階臺一樣，稱這類工件為階臺工件。 階臺工件的車削實際上就是外圓和平面車削的組合。在車