车床的种类很多,常用的有卧式车床、立式车床、转塔车床、落地车床、仿形车床、多刀自动和半自动车床,以及各种专用车床(如曲轴车床、凸轮车床等)、数控车床等。卧式车床是应用最广的一种车床。图7-2所示为卧式车床C6136的示意图。在编号“C6136”中,“C”表示车床类,“61”表示卧式车床,“36”表示床身最大回转直径的1/10,即最大回转直径为360 mm。
图7-2 C6136型卧式车床示意图
1—主轴变速手柄;2—倍增手柄;3—诺顿手柄;4—离合手柄;5—纵向手动手轮;6—纵向自动手柄;7—横向自动手柄;8—自动进给换向手柄;9—开合螺母手柄;10—主轴启闭和变向手柄;11—总电源开关;12—尾座手轮;13—尾座套筒锁紧手柄;14—小滑板手柄;15—方刀架锁紧手柄;16—横向手动手柄;17—进给箱;18—主轴箱;19—刀架;20—尾座;21—丝杠;22—光杠;23—床身;24—床腿;25—溜板箱
1.C6136型卧式车床的组成
1)床身。床身是车床的躯干,用于连接车床各主要部件并使之相对位置正确。床身上的导轨用来引导滑板及尾座纵向移动。
2)主轴箱。主轴箱安装主轴及变速机构。车床电动机通过皮带传动直接传到主轴箱,再通过变速机构使主轴转动。主轴是空心结构(见图7-3),便于加工细长轴类工件。前端可以安装夹持工件的车床附件(如卡盘等),也可以利用内锥安装顶尖。
图7-3 车床主轴示意图
3)进给箱。一般在主轴箱的下方,是进给运动的控制箱。主轴运动经挂轮箱将运动传到进给箱,通过进给运动的变速机构将运动传给光杠或丝杠。改变进给箱的变速手柄位置可得到不同的进给量。
4)溜板箱。它是车床进给运动的操纵箱,可将光杠或丝杠传来的旋转运动变为车刀所需的纵向或横向直线运动。
图7-4 刀架的组成
1—中滑板;2—方刀架;3—转盘;4—小滑板;5—大拖板
5)刀架。刀架用来安装和夹持车刀并可以做平面运动。刀架共分五部分,分别是大刀架(也叫大滑板)、中刀架(也叫中滑板或横刀架)、小刀架(小滑板)、转盘和方刀架,如图7-4所示。大刀架与溜板箱连接,可以带动车刀沿床身导轨做纵向移动。中刀架沿大滑板上的导轨做横向移动。小刀架安装在中刀架的环形轨道上,它可以向任意方向移动,小刀架的移动距离较小。小刀架上边是方刀架,是用来夹持车刀的。
6)尾座。尾座是车床必不可少的部件,它安装在床身导轨的尾部并可在导轨上滑动。尾座套筒内可以安装顶尖用来支撑工件,也可以安装钻头、铰刀、中心钻等在工件上钻孔、铰孔和钻中心孔。
7)光杠和丝杠。光杠和丝杠将进给箱的运动传给溜板箱。光杠用来车削除螺纹外的表面,丝杠只用来车削螺纹。
8)床腿。床腿用来支撑床身,并与地基相连以固定车床。
2.车床附件
为了便于工件加工,在车床上常采用一些夹具来装夹工件或辅助加工,这些夹具称为附件。车床上常用的附件有三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、花盘、弯板、顶尖、心轴、中心架和跟刀架等,其中用得最多的是三爪自定心卡盘。
(1)三爪自定心卡盘
它是车床上最常用的附件。它的三个卡爪可以同步移动并能自行对中,所以三爪卡盘多用于快速夹持截面为圆形、正三角形、正六边形且要求夹持精度不太高的工件。三爪卡盘还有三个反爪用来夹持较大的工件。图7-5所示为三爪自定心卡盘示意图。
图7-5 三爪自定心卡盘
(2)四爪单动卡盘
四爪单动卡盘如图7-6所示。它的四个卡爪通过四个调整螺杆独立移动,所以用途广泛,可以夹持圆形截面的工件,还可以夹持截面为正方形、长方形、椭圆形及其他形状不规则的工件。四爪卡盘的夹紧力大于三爪卡盘且夹持精度较高,因此四爪卡盘常用来夹持要求精度较高的工件。
(3)花盘
对于一些形状不规则且形状和位置精度要求较高的工件,一般用花盘来夹持工件,如图7-7所示。花盘是安装在车床主轴上的一个大圆盘,圆盘上有许多孔和槽,端面非常平整。
图7-6 四爪单动卡盘
1—调整螺杆;2—卡盘体;3—卡爪
图7-7 用花盘安装工件
1—垫铁;2—压板;3—螺栓;4—螺栓槽;5—工件;6—角铁;7—顶丝;8—平衡铁
图7-8 用花盘—弯板安装工件
1—螺栓孔槽;2—花盘;3—平衡铁;4—工件;5—安装基面;6—弯板
(4)弯板
当形状不规则但要求孔的轴线与安装面平行,或端面与安装面垂直时,可用弯板安装工件。通常弯板要和花盘配合使用,如图7-8所示。弯板要有一定的强度和刚度,且用于贴靠花盘和安装工件的两个平面要相互垂直,垂直精度要高。用花盘或弯板夹持工件时要安装配重,以减小偏心引起的振动。
(5)中心架和跟刀架(www.xing528.com)
当轴类工件长度和直径之比(L/d)大于25时,称该轴为细长轴。为防止车削时受切削力和离心力的作用产生弯曲变形及振动,影响工件的加工精度,常用中心架和跟刀架来辅助支撑工件。中心架固定在床面上,支撑工件前需要先在工件被支撑的位置车一小段光滑的圆柱面,调整中心架的三个支撑爪与光滑圆柱表面均匀接触。这样工件的刚度被加强,车削工件较易保证工件精度。图7-9(a)所示为加工细长轴外圆,图7-9(b)所示为加工轴类零件的端面。对长套类零件的内孔加工也可以利用中心架来支撑。
图7-9 用中心架加工细长轴
(a)车外圆;(b)车端面
图7-10 跟刀架的应用
1—刀架;2—工件;3—三爪自定心卡盘;4—跟刀架;5—尾顶尖
有些细长轴不能掉头加工,需用跟刀架辅助支撑,如图7-10所示。跟刀架与中心架不同,它固定在大滑板上,和大滑板同步移动,抵消径向切削力,加强工件的刚性。车削前要在工件靠后顶尖的一端车削一段外圆柱面,用它来均匀接触支撑跟刀架的支撑爪,然后再车削全部外表面。跟刀架分两个支撑爪跟刀架和三个支撑爪跟刀架两种,如图7-11所示。三爪跟刀架的加工精度要高于两爪跟刀架,但加工效率较低。
利用中心架和跟刀架加工工件时,工件与支撑爪接触点要光滑,并要加润滑油,工件的旋转速度不宜太高,以免工件和支撑爪之间摩擦过热而造成磨损。
图7-11 两爪和三爪跟刀架
(a)两爪跟刀架;(b)三爪跟刀架
(6)顶尖和心轴
图7-12 双顶尖安装工件
1—拨盘;2—卡箍;3—前顶尖;4—后顶尖
对同轴度要求较高的轴类零件常用双顶尖装夹工件,如图7-12所示。前顶尖是死顶尖,安装在主轴孔内且和主轴同步转动;后顶尖为活顶尖,安装在尾座套筒内孔。两个顶尖分别顶住轴两端的中心孔,工件通过拨盘和卡箍随主轴一起旋转。活顶尖和死顶尖形状如图7-13所示。对同轴度、锥度和圆柱度要求不太高的轴类零件也用单顶尖支撑,一端用三爪卡盘夹紧工件,另一端用活顶尖支撑,如图7-14所示。这种装夹方法能承受较大的切削力,可提高切削用量和效率。对于盘套类零件,为保证外圆和内孔的同轴度要求,以及端面对外圆、孔的圆跳动精度要求,以孔为定位基准。利用已精加工过的孔把零件安装在心轴上,再把心轴安装在两顶尖之间,如图7-15所示。常用的心轴有圆柱心轴和锥度心轴。对于一些特殊的零件还有锥体心轴、螺纹心轴和花键心轴等。
图7-13 两种顶尖
(a)死顶尖;(b)活顶尖
图7-14 用卡盘和顶尖装夹工件
1—卡盘;2—工件;3—顶尖
图7-15 用心轴安装工件
(a)在圆柱心轴上定位;(b)在圆锥心轴上定位
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。