机 械 制 造 工 程 学——金属切削机床概论

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,250,湖北汽车工业学院机械工程学院,提升生活品质，由机械开始,第,3,章 金属切削机床,机 械 制 造 工 程 学,第,3,章 金属切削机床,3.1,概述,3.2,金属切削机床部件,3.3,常见,金属切削机床,3.1.1,机床的基本组成,各类金属切削机床可由八个基本部分组成：,动力源,、,传动系统,、,支承件,、,工作部件、控制系统、冷却系统、润滑系统和其它装置。,3.1,概述,砂轮电动机,工件电动机,往复工作台,主 轴,升降工作台,齿轮变速箱,主电动机,摇臂升降电动机,摇 臂,主 轴,1.,表面成形运动,包括主运动和进给运动。已在第,2,章中讲述。,2.,辅助运动（非成形运动）,包括切入运动、空行程运动、分度运动、操作与控制运动等。,3.1.2,机床的运动,3.,工件的加工表面及其形成方法,工件在被切削加工过程中，通过,机床的传动系统,，使机床上的工件和刀具按一定规律作相对运动，从而切削出所需要的表面形状。,零件表面是由若干个表面元素组成的,，这些表面元素是：,平面、直线成形表面、圆柱面、圆锥面、球面、圆环面、成形表面（螺旋面）等。,3.1.2,机床的运动,从几何观点来看，,任何表面都可以看作是一条线沿另一条线运动的轨迹。,如一条直线沿着另一条直线运动形成了平面,;,一条直线沿着一个圆的运动则形成了圆柱面。这,两条线分别被称为母线与导线，统称为发生线。,母线和导线的运动轨迹形成了工件表面,，因此分析工件加工表面的形成方法关键在于,分析发生线的形成方法,。,切削刃的形状与发生线的关系,发生线的形成,，是由,刀具的切削刃和工件的相对运动得到的。,因此，机床在切削加工时，刀刃和工件相接触部分的形状和工件表面成形有着密切的关系。所谓,切削刃的形状是指刀刃和工件相接触部分的形状,。切削加工时，切削刃和工件接触的形状是,一个切削点或一条切削线,，根据刀刃形状和需要成形的发生线的关系可分为三种形式：,刀刃的形状,为一切削点,；刀刃的形状,为一切削线,，且与需要成形的发生线的形状完全,吻合,；刀刃的形状为一条切削线，且与需要成形的发生线的形状,不吻合,。,发生线是由刀具的切削刃与工件间的相对运动得到的。由于使用的刀具切削刃形状和采取的加工方法不同，形成发生线的方法归纳为四种。,为获得所需的工件表面形状，必须使刀具和工件按这四种方法之一来完成一定的运动，这种运动称为表面成形运动。,4.,发生线的形成方法,（,1,）轨迹法,轨迹法是利用刀具作一定规律的轨迹运动对工件进行加工的方法。其刀刃的形状为一切削点，它按一定规律作直线或曲线运动，从而形成所需的发生线。,采用轨迹法形成发生线需要一个成形运动。,（,2,）成形法,成形法是利用,成形刀具,对工件进行加工的方法。刀刃为一切削线，它的形状和长短与需要形成的发生线完全重合。因此，,采用成形法形成发生线不需成形运动。,（,3,）相切法,相切法是利用刀具边旋转边作轨迹运动来对工件进行加工的方法。刀具作旋转运动，刀具中心按一定规律作直线或曲线运动，切削点的运动轨迹与工件相切，形成了发生线。,用相切法得到发生线，需要两个成形运动，即,刀具,的旋转运动和刀具中心按一定规律的运动。,（,4,） 展成法（范成法）,展成法是利用刀具和工件作,展成切削运动,的加工方法。刀具切削刃为一切削线，它与需要形成的发生线的形状不吻合。切削线与发生线彼此作无滑动的纯滚动。,发生线就是切削线在切削过程中连续位置的包络线。切削刃,(,刀具,),和发生线,(,工件,),共同完成复合的纯滚动，这种运动称为展成运动。,因此，,采用展成法形成发生线需要一个成形运动。,用普通外圆车刀车削外圆,母线,圆，轨迹法，一个成形运动,B,1,。,导线,直线，轨迹法，一个成形运动,A,2,。,表面成形运动的总数为两个，,即,B,1,和,A,2,，都是简单的成形运动,用成形车刀车削成形回转表面,母线,曲线，由成形法形成，不需要成形运动。,导线,圆，由轨迹法形成，需要一个成形运动,B,1,。,表面成形运动的总数为一个，,即,B,1,，是简单的成形运动。,用螺纹车刀车削螺纹,母线,螺纹轴向剖面轮廓（牙型），母线由成形法形成，不需要成形运动。,导线,螺旋线，由轨迹法形成，需要一个成形运动。这是一个复合运动，把它分解为工件旋转,B,11,和刀具直线移动,A,12,。,表面,成形运动的总数为一个,B,11,A,12,是复合的成形运动。,用齿轮滚刀加工直齿圆柱齿轮齿面,母线,渐开线，由展成法形成，需要一个成形运动，是复合运动，可分解为滚刀旋转,B,11,和工件旋转,B,12,两个部分，,B,11,和B,12,之间必须保持严格的相对运动关系。,导线,直线，由相切法形成，需要两个独立的成形运动，即滚刀的旋转运动和滚刀沿工件的轴向移动,A,2,。其中滚刀的旋转运动与复合展成运动的一部分,B,11,重合。,因此，形成表面所需的成形运动的,总数只有两个：一个是复合的成形运动,B,11,B,12,，另一个是简单的成形运动,A,2,。,在,车削圆锥螺纹,时，刀具相对于工件的运动轨迹为圆锥螺旋线。可分解为,3,部分：工件的旋转运动,B,11,刀具纵向直线移动,A,12,和刀具横向直线移动,A,13,。为了保证一定的螺距，,B,11,和,A,12,之间必须保持严格的相对运动关系，为了保证一定的锥体，,A,12,和,A,13,之间也必须保持严格的相对运动关系。,评价机床的优劣，主要是根据机床的,技术性能指标,来判断的。评价机床技术性能的目的是择优选用技术先进、人机关系和经济效益等方面显著的最佳可行方案。影响机床技术性能和经济效益的因素很多，需要有一套科学、简明、实用的指标，把技术因素和经济因素相结合，当前效益与长远效益相结合，定量指标和定性指标相结合来进行综合评价。为了获得一定的技术性能和经济效益，对所设计的机床一般有如下几方面的基本要求：,3.1.3,机床的技术性能指标,机床的工艺范围是指机床适应不同生产要求的能力。大致包括下列内容：,在机床上可完成的工序种类；加工零件的类型、材料和尺寸范围；毛坯的种类等,。,任何一台机床所能完成的,加工零件类型、零件尺寸、毛坯形式和工序都是有一定范围的。,机床的工艺范围窄，则结构较简单，容易实现自动化，生产率也高。但机床工艺范围过窄，会限制加工工艺和产品的更新；而盲目扩大机床工艺范围,将使机床结构趋于复杂而不能充分发挥各部件的性能，甚至影响机床主要性能的提高，增加机床成本。,1.,工艺范围,通用机床工艺范围较宽,，可以完成一定尺寸范围内的各种零件的多种工序加工，应具有较宽的变速范围和相适应的尺寸参数，以及配有较多的附件，以便扩大机床的应用范围。,通用机床适用于单件小批生产,。,专用机床工艺范围较窄,，只能完成一个或几个零件的特定工序的加工，只能实现简单的工作循环。工件的类型、材料和尺寸范围也都限制在较小的范围内，毛坯的种类也是单一的。这类机床,一般只能用于大批、大量生产,。,机床的主要技术参数包括,尺寸参数、运动参数和动力参数,。,尺寸参数,机床的加工范围,。机床的主参数是代表机床规格大小的一种参数，各类机床以什么尺寸作为主参数已有,统一的规定,。如最大车削直径，最大磨削直径或工作台工作面宽度。有些机床还,规定有第二主参数,。如最大加工长度，最大磨削长度，工作台工作面长度。,2.,机床的技术参数,卧式车床,的主参数是床身上,工件的最大回转直径,；,齿轮加工机床,的主参数是,最大工件直径,；,外圆磨床和无心磨床,的主参数是,最大磨削直径,；,龙门刨床、龙门铣床、升降台铣床和矩形工作台的平面磨床,的主参数是,工作台工作面宽度,；,卧式铣镗床,的主参数是,主轴直径,；,立式钻床和摇臂钻床,的主参数是,最大钻孔直径,；,牛头刨床和插床,的主参数是,最大刨削和插削长度,；也有的机床不用尺寸作为主参数，如,拉床的主参数是额定拉力,等。,运动参数,机床执行件的运动速度,。,机床主轴的最高转速与最低转速。刀架的最大进给量与最小进给量。主运动为,回转运动机床的主运动参数是主轴转速,。,主运动为直线运动机床的主运动参数是每分钟往复次数,(,次分,),，或称为双行程数。,动力参数,机床各种电动机功率或扭矩。,机床各传动件的结构参数,(,轴或丝杠直径，齿轮或蜗轮的模数，皮带的类型及根数等,),都是根据动力参数设计计算的。,动力参数可通过类比法,(,经验公式,),，相似机床试验法和计算等方法来确定。,加工中保证被加工工件达到要求的精度和表面粗糙度，并能在机床长期使用中保持这些要求，机床本身必须具备的精度称为,机床精度,。它包括,几何精度、传动精度、运动精度、定位精度及精度保持性等几个方面。,各类机床按精度可分为,普通精度级、精密级和高精度级,。,以上三种精度等级的机床均有相应的精度标准，若以普通级为,1,，则大致比例为,10.40.25,。在,设计阶段主要从机床的精度分配、元件及材料选择等方面来提高机床精度,。,3.1.4,机床精度与刚度,几何精度是指机床空载条件下，在,不运动,(,机床主轴不转或工作台不移动等情况下,),或运动速度较低时各主要部件的形状，相互位置和相对运动的精确程度,。,如,导轨的直线度,，,主轴径向跳动及轴向窜动，主轴中心线对滑台移动方向的平行度或垂直度等。几何精度直接影响加工工件的精度，是评价机床质量的基本指标。,它主要决定于,结构设计、制造和装配质量,。,1,几何精度,运动精度是指,机床空载并以工作速度运动时，主要零部件的几何位置精度,。如,高速回转主轴的回转精度。对于高速精密机床，运动精度是评价机床质量的一个重要指标,。它与结,构设计及制造等因素,有关。,3,传动精度,传动精度是指机床传动系各,末端执行件之间运动的协调性和均匀性。,影响传动精度的主要因素是,传动系统的设计，传动元件的制造和装配精度,。,2,运动精度,定位精度是指机床的,定位部件运动到达规定位置的精度,。,定位精度直接影响被加工,工件的尺寸精度和形位精度,。,机床构件和进给控制系统的精度、刚度以及其动态特性，,机床测量系统的精度,都将影响机床定位精度。,4,定位精度,加工,规定的试件,，用,试件,的加工精度表示机床的工作精度。工作精度是各种因素综合影响的结果，包括,机床自身的精度、刚度、热变形和刀具、工件的刚度及热变形等,。,6,精度保持性,在规定的工作期间内，保持机床所要求的精度，称之为精度保持性。影响精度保持性的,主要因素是磨损,。磨损的影响因素十分复杂，如,结构设计、工艺、材料、热处理、润滑、防护、使用条件等,。,5,工作精度,机床刚度指机床系统抵抗变形的能力,。作用在机床上的载荷有,重力、夹紧力、切削力、传动力、摩擦力、冲击振动干扰力等,。按照载荷的性质不同，可分为,静载荷和动载荷,，即不随时间变化或变化极为缓慢的力称静载荷，如重力、切削力的静力部分等。,凡随时间变化的力如冲击振动力及切削力的交变部分等称动态力。,故机床刚度相应地分为,静刚度及动刚度,，,后者是抗振性的一部分。,7.,刚度,1.,金属切削机床的分类,1）按机床的加工性质和特点分类,分为11大类：,车床、钻床、镗床、铣床、刨插床、拉床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、锯床,和其他机床。（在机床的名称前面加上数控2字，及加工中心）,2）按机床的使用范围（通用程度）分类,通用（普通）机床，专用机床和专门化机床。,3.1.5,机床的分类与型号编制,3,）按机床的精度分类,普通精度机床，精密机床和高精度机床。,4,）按机床的重量和尺寸分类,仪表机床，中型机床，大型机床，重型机床。,5,）按机床的自动化程度分类,手动与机动机床，半自动与自动机床,6,）按机床主要工作部件的数量分类,单轴与多轴机床，单刀与多刀机床,（,1994,年的标准,GB/T15375-94,）,1) 分类代号：用阿拉伯数字表示,2M（珩磨机、研磨机、抛光机等）,3M（轴承滚道磨床、叶片磨床、专业化磨床）,2）类别代号：用大写汉语拼音字母表示,C 、Z 、T 、M 、Y 、S 、X 、B 、L 、G 、Q,3）特性代号：用大写汉语拼音字母表示,包括通用特性和结构特性。 G 、M 、Z 、B 、K 、H 、F 、Q 、C 、J 、R 、X 、S,2.,通用机床的型号编制,类别,车床,钻床,镗床,磨床,齿轮加工机床,罗纹加工机床,铣床,刨插床,拉床,锯床,其他机床,代号,C,Z,T,M,2M,3M,Y,S,X,B,L,G,Q,读音,车,钻,镗,磨,二磨,三磨,牙,丝,铣,刨,拉,割,其他,通用特性,高精度,精密,自动,半自动,数控,加工中心（自动换刀）,仿形,轻型,加重型,简式或经济型,柔性加工单元,数显,高速,代号,G,M,Z,B,K,H,F,Q,C,J,R,X,S,读音,高,密,自,半,控,换,仿,轻,重,简,柔,显,速,4,）组别代号：用阿拉伯数字表示,每类机床按其结构性能和使用范围划分为,10,个组，用数字,0,9,表示。,5,）系别代号：用阿拉伯数字表示,每组机床又分为,10,个系列,。,6,）主参数或设计顺序号：用阿拉伯数字表示,机床主参数代表机床规格的大小，用折算值表示。当无法用一个主参数表示时，则可以加用设计顺序号表示。设计顺序号以,01,，,02,，,03,，,依次选用。,7,）主轴数或第二主参数：用阿拉伯数字表示,机床的第二主参数为主轴数、最大跨距、最大工件长度、工作台工作面长度。也用折算值表示。,8,）重大改进顺序号：用大写汉语拼音字母表示,当机床的性能和结构有重大改进时，以,A,，,B,，,C,，,依次选用。,9,）其他特性代号：用大写汉语拼音字母或阿拉伯数字表示,主要用来反映各类机床的特性。如：对于数控机床，可以用来反映不同控制系统。,10,）企业代号：用大写汉语拼音字母和阿拉伯数字表示,包括机床生产厂代号或机床研究单位代号,3.2.1,机床传动系统,1.,主传动系统,机床主传动系统因机床的类型、性能、规格尺寸等因素的不同，应满足的要求也不一样。,设计机床主传动系时最基本的原则就是以最经济、合理的方式满足既定的要求。,在设计时应结合具体机床进行具体分析。一般应满足下述基本要求：,3.2,金属切削机床部件,(1),按驱动主传动的电动机类型,可分为,交流电动机,驱动和,直流电动机,驱动。交流电动机驱动中又可分单速交流电动机或调速交流电动机驱动。调速交流电动机驱动有多速交流电动机和无级调速交流电动机驱动。无级调速交流电动机通常采用变频调速的原理。,(2),按传动装置类型,可分为,机械传动,装置、,液压传动,装置、,电气传动,装置以及它们的组合。,(3),按变速的连续性,可以分为,分级变速,传动和,无级变速,传动。,分级变速传动在一定的变速范围内只能得到某些转速，变速级数一般不超过,20,30,级。分级变速传动方式有,滑移齿轮变速、交换齿轮变速和离合器（如摩擦式、牙嵌式、齿轮式离合器）变速。,因它传递功率较大，变速范围广，传动比准确，工作可靠，广泛地应用于通用机床，尤其是中小型通用机床中。缺点是有速度损失，,不能在运转中进行变速,。,无级变速传动可以在一定的变速范围内连续改变转速，以便得到最有利的切削速度；,能在运转中变速，便于实现变速自动化；能在负载下变速，便于车削大端面时保持恒定的切削速度，以提高生产效率和加工质量。无级变速传动可由,机械摩擦无级变速器、液压无级变速器和,电气无级变速器,实现。机械摩擦无级变速器结构简单、使用可靠，常用在中小型车床、铣床等主传动中。,机床的进给系统根据加工对象、成形运动、进给精度、运动平稳性和生产率等要求，可选择,机械进给传动,装置、,液压进给传动,装置、,电伺服进给传动,装置。,数控机床的进给系统多采用,无级调速的进给传动装置,。伺服电机的动力和运动只需经过由最多一两级,齿轮,或,带轮传动副,和,滚珠丝杠螺母副,或,齿轮齿条副,或,蜗杆蜗轮副,组成的传动系统传动给工作台等,运动执行部件,。,2.,机床进给传动系统,1,）摩擦阻力小,在数控机床进给系统中，普遍采用滚珠丝杠螺母副、静压丝杠螺母副；滚动导轨、静压导轨和塑料导轨。,2,）传动精度和刚度高,采取施加,预紧力,或,其他消除间隙的措施,。缩短传动链和在传动链中设置减速齿轮，以提高传动精度。加大丝杠直径，对丝杠螺母副、支承部件、丝杠本身施加预紧力，以提高传动刚度。,3,）运动部件惯量小,减小,运动部件的质量,、减小旋转零件的直径和质量，以,降低其惯量,。,数控机床的进给系统一般具有以下特点,:,直线伺服电动机是指可以,直接产生直线运动的电动机,，可作为进给驱动系统。在常规的机床进给系统中，一直采用,“,旋转电动机,+,滚珠丝杠,”,的传动体系。随着近几年来超高速加工技术的发展，滚珠丝杠机构已不能满足高速度和高加速度的要求，直线电动机有了用武之地。特别是,大功率电子器件、新型交流变频调速技术、微型计算机数控技术和现代控制理论的发展为直线电动机在高速数控机床中的应用提供了条件。,（,1,）直线伺服电动机,直线伺服电动机的工作原理与旋转电动机相比没有本质的区别，可以将其视为,旋转电动机沿圆周方向拉开展平的产物,。,对应于旋转电动机的定子部分，称为直线电动机的初级,；,对应于旋转电动机的转子部分，称为直线电动机的次级。,当多相交变电流通人多相对称绕组时，就会在直线电动机初级和次级之间的气隙中产生一个行波磁场，从而使初级和次级之间相对移动。当然，二者之间也存在一个垂直力，可以是吸引力，也可以是推斥力。,直线电动机可以分为,直流,直线电动机、,步进,直线电动机和,交流,直线电动机三大类,。,交流直线电动机在结构上，可以有,短次级和短初级,两种形式。为了减小发热量和降低成本，高速机床用直线电动机一般采用,短初级、动初级,结构。在励磁方式上，交流直线电动机可以分为,永磁,(,同步,),式,和,感应,(,异步,),式,两种。,永磁式直线电动机的次级是一块一块铺设的,永久磁钢,，其,初级是含铁芯的三相绕组,；感应式直线电动机的初级和永磁式直线电动机的初级相同，而次级是用自行短路的,不馈电栅条,来代替永磁式直线电动机的永久磁钢。,永磁式直线电动机在单位面积推力、效率、可控性等方面均优于感应式直线电动机，但其成本高，工艺复杂，而且给机床的安装、使用和维护带来不便。,感应式直线电动机,在不通电时是没有磁性的，因此有利于机床的安装、使用和维护，近年来，其性能不断改进，已接近永磁式直线电动机的水平。,使用直线伺服电动机，,电磁力直接作用于运动体,(,工作台,),上，而不用机械连接，因此没有机械滞后或齿节周期误差，,精度完全取决于反馈系统的检测精度,。,直线电动机上装配全数字伺服系统，可以达到极好的伺服性能,。由于电动机和工作台之间无机械连接件，工作台对位置指令几乎是立即反应，从而使得,跟随误差减至最小,而达到较高的精度。而且，在,任何速度下都能实现非常平稳的进给运动,。,直线伺服电动机的特点,直线电动机系统在,动力传动中由于没有低效率的中介传动部件而能达到高效率,，可获得很好的动态刚度,（动态刚度指在脉冲负荷作用下伺服系统保持其位置的能力）,。,直线电动机驱动系统由于无机械零件相互接触，因此,无机械磨损，也就不需要定期维护,，也不像滚珠丝杠那样有行程限制，使用,多段拼接技术可以满足超长行程机床的要求,。,由于直线电动机的,动件（初级）已和机床的工作台合二为一,，因此，与滚珠丝杠进给单元不同，,直线电动机进给单元只能采用全闭环控制系统,。,为了,克服螺旋传动效率低的缺点,，采用以滚动摩擦代替滑动摩擦的,滚珠丝杠螺母副传动,。滚珠丝杠螺母副是回转运动与直线运动相互转换的新型传动装置。,它的结构特点是在具有螺旋槽的丝杠螺母间装有滚珠作为中间传动元件，以减少摩擦。,滚珠螺旋传动机构主要由,丝杠、螺母、滚珠和反向器组成,。,在丝杠和螺母的螺纹滚道之间装入许多滚珠，以减小滚道之间的摩擦。当丝杠与螺母之间产生相对转动时，,滚珠沿螺纹轨道滚动，并沿反向器的通道返回，构成封闭循环,。,（,2,）滚珠丝杠螺母副,滚珠丝杠副的优点是：,1),摩擦系数小，传动效率高，,2),灵敏度高，传动平稳，不易产生爬行，随动精度和定位精度高；,3),磨损小，寿命长，精度保持性好；,4),可通过预紧和间隙消除措施提高轴向刚度和反向精度；,5),运动具有可逆性，不仅可以将旋转运动变为直线运动，也可将直线运动变为旋转运动。,滚珠丝杠副的,缺点是制造工艺复杂，成本高，在垂直安装时不能自锁，因而需附加制动机构,。,滚珠的循环方式有外循环和内循环两种。滚珠在返回过程中与丝杠脱离接触的为外循环；滚珠循环过程中与丝杠始终接触的为内循环。,外循环滚珠丝杠副按滚珠循环时的返回方式主要有插管式和螺旋槽式。插管式外循环滚珠丝杠副用弯管作为返回管道。这种形式结构工艺性好，但由于管道突出于螺母体外，径向尺寸较大。螺旋槽式外循环滚珠丝杠副是在螺母外圆上铣出螺旋槽，槽的两端钻出通孔并与螺纹滚道相切，形成返回通道。结构比插管式结构径向尺寸小，但制造较复杂。,滚珠丝杠螺母副的结构,滚珠丝杠螺母副,简介,外循环,内循环,螺旋,在螺旋和螺母之间设有封闭的循环滚道，其间充以滚珠，这样就使螺旋面的滑动摩擦成为,滚动摩擦。,滑动摩擦,滚动摩擦,组成：螺杆、,螺母、滚珠,返回通道,类型：外循环、内循环,反向器（返回通道）,返回通道,返回通道,不离开螺旋表面，每圈有一个反向器,内循环滚珠丝杠副在螺母的,侧孔中装有圆柱凸键式反向器，反向器上的,S,形回珠槽，将相邻两螺纹滚道联结起来。,滚珠从螺纹滚道进入反向器，借助反向器迫使滚珠越过丝杠牙顶进入相邻滚道，实现循环。其优点是径向尺寸紧凑，刚性好，因返回滚道较短，摩擦损失小。,缺点是反向器加工困难,。,机床,主轴部件,是机床,主运动的执行部件,，它夹持刀具或工件，并带动其,旋转,。既要具备,粗加工时高效切削的能力，又要满足精加工时高的精度要求。,因此数控机床主轴部件在,旋转精度、静/动刚度、抗振性和热变形等方面都有很高的要求。,主轴部件包括,主轴、主轴的支承以及安装在主轴上的传动零件,，对于具有自动换刀数控机床，其主轴部件中还,装有刀具自动装卸装置、切屑清除装置和主轴准停装置,。,3.2.2,机床主轴部件,机床主轴支承根据主轴部件的性能,(,转速、承载能力、回转精度等,),要求不同而采用不同种类的轴承,。,一般中小型机床,(,如车床、铣床、加工中心、磨床,),的主轴部件多数采用,滚动轴承,；重型机床采用液体,静压轴承,；高精度机床可采用,气体静压轴承,；,高速主轴则采用磁力轴承或陶瓷滚珠轴承,。,车床主轴轴承有的采用,油脂润滑，迷宫式密封,；有的采用集中强制润滑。为了保证润滑的可靠性，常以,压力继电器作为失压报警装置,。,1,主轴的支承形式,图(a)为角接触球轴承； 图(b)为双列向心短圆柱滚子轴承；,图(c)为双列角接触推力向心球轴承；图(d)为双列圆锥滚子轴承；,图(e)为带凸肩的双列圆柱滚子轴承；,图(f)为带预紧弹簧的单列圆锥滚子轴承;,采用滚动轴承作为主轴支承时，可以有许多不同的,配置形式,。目前数控机床主轴轴承的配置形式主要有以下几种：,(1),前支承采用双列短圆柱滚子轴承和,60,度角接触双列推力向心球轴承组合,，承受径向和轴向载荷；,后支承采用成对角接触球轴承。,(2),前支承采用角接触球轴承，背靠背安装,，承受径向和轴向载荷；,后支承采用双列短圆柱滚子轴承,。,(3),前、后支承均采用成组角接触球轴承,，用以承受径向和轴向载荷。,(4),前支承采用双列圆锥滚子轴承,，承受径向和轴向载荷；,后支承采用单列圆锥滚子轴承,。,轴承基本知识_培训,角接触球轴承,一般必须在轴向有预加载荷,条件下才能正常工作。预加载荷不仅可,消除轴承的轴向游隙,，还可以,提高轴承刚度、主轴的旋转精度,，,抑制振动和钢球自转时的打滑现象,等。一般说来，预加载荷越大，提高刚度和旋转精度的效果就越好；但是另一方面，预加载荷越大，温升就越高，可能造成烧伤，从而降低使用寿命，甚至不能正常工作。所以，针对不同转速和负载的电主轴来,选择轴承最佳的预加载荷值,，就成为电主轴制造厂家一个较为重要的,技术诀窍,。,高速切削主要是,20,世纪,70,年代后期发展起来的新工艺。这种工艺采用的,切削速度比常规的要高几倍至十多倍,，,这种加工工艺不仅,切削效率高,，而且具有,加工表面质量好,、,切削温度低,和,刀具寿命长,等优点。,高速切削机床是实现高速切削的前提，而高速主轴部件又是高速切削机床最重要的部件。,2,高速精密主轴结构,因此，,高速主轴部件,要求有,高的精度和刚度,。,主轴零件应精确制造和,动平衡,，,还应重视,主轴驱动、冷却、支承、润滑、刀具夹紧和安全等的精心设计,。高速主轴的驱动多采用,内装电动机式主轴,，,这种主轴结构紧凑、重量轻和惯性小,，有利于提高主轴起动或停止时的响应特性。,随着,电气传动技术,(,变频调速技术、电动机矢量控制技术等,),的迅速发展和日趋完善,，高速数控机床主传动的机械结构已得到极大的简化，,基本上,取消了带传动和齿轮传动,，,机床主轴由内装式电动机直接驱动，,从而把机床主传动链的长度缩短为零，,实现了机床的,“,零传动,”,。,这种,主轴电动机与机床主轴,“,合二为一,”,的传动结构形式，使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来，因此可做成,“,主轴单元,”,，俗称,“,电主轴,”,。,由于当前电主轴,主要采用的是交流高频电动机,，故也称为,“,高频主轴,”,。由于没有中间传动环节，有时又称它为,“,直接传动主轴,”,。,电主轴是一种智能型功能部件，不但转速高、功率大，还有一系列,控制主轴温升与振动等机床运行参数的功能，以确保其高速运转的可靠性与安全,。,电主轴比传统的主轴传动系统的结构简单、紧凑，这样也便于把它用在多轴联动机床、多面体加工机床和并联(虚拟轴)机床。取代一般采用的伺服电动机和齿轮、蜗轮蜗杆传动，,使机构简化，没有背隙，,作为一种新型功能部件，在精密机床上得到广泛的应用。电主轴还应用于主轴经常要设定在某个螺旋角或其他角度的螺纹磨床、齿轮磨床、拉刀磨床等。近来，,一些平面磨床、万能外圆磨床等，为了简化结构、维修方便，也采用了电主轴。,电主轴在内置电动机部件后，不可避免有发热的问题，从而需要专门用于,冷却电动机的,油冷或水冷系统,；,高频电动机要有,变频器类的驱动器,，以实现主轴转速的变换；,高速轴承,有时要有专门的,润滑装置,以及为了保证高速回转部件的安全，要有,报警及停车用的传感器,及其控制系统等一系列支持电主轴运转的外围设备和技术。因此，,“,电主轴,”,的概念不应简单理解为只是一根光主轴套筒，而,是一个完整的系统,，是在机床数控系统监控下的一个子系统 。,具有磁悬浮轴承的电主轴,磁悬浮轴承又称磁力轴承,，它依靠多副在圆周上互为,180,的电磁铁,(,磁极,),产生径向方向相反的吸力,(,或斥力,),，将,主轴悬浮在空气中，轴颈与轴承不接触，期间径向间隙为,1mm,左右。,当,承受载荷后,，主轴在空间,位置发生微弱变化,，由位置传感器测出其变化值，通过电子自动控制与反馈装置，,改变相应磁极的吸力,(,或斥力,),值，使其迅速恢复到原来的位置,，使主轴始终绕其惯性轴作高速回转，故这种轴承又称,主动控制磁力轴承。,3,主轴端部的结构及卡盘,主轴端部用于,安装刀具或夹持工件的夹具,。,在结构上，,应能保证,定位准确，安装可靠，联接牢固，装卸方便，并能传递足够的扭矩。,为了减少辅助时间和劳动强度，并适应自动化和半自动加工的需要，数控车床多采用动力卡盘装夹工件。目前使用较多的是,自动定心液压动力卡盘，,该卡盘主要由,引油导套、液压缸和卡盘,三部分组成。,图,(a),为车床的主轴端部。,图,(b),为铣、镗类机床的主轴端部。,图,(c),为外圆磨床砂轮主轴的端部。,图,(d),为内圆磨床砂轮主轴的端部。,图,(e),、,(f),为钻床主轴的端部。,在带有刀库的,自动换刀数控机床,中，为了实现刀具在主轴上的自动装卸，并保证刀具在主轴中正确定位，主轴部件除具有较高的精度和刚度外，还必须,设计有刀具自动夹紧、切屑清除和主轴准停装置。,4,刀具自动装卸及切屑清除装置,刀具自动夹紧装置和切屑清除装置可由,钢球、空气喷嘴、套筒、拉杆、碟形弹簧和油缸等部件,组成。自动清除主轴孔中的切屑和尘埃是换刀操作中的一个不容忽视的问题。,如果在主轴锥孔中掉进了切屑或其他污物，在拉紧刀杆时，主轴锥孔表面和刀杆的锥柄就会被划伤，使刀杆发生偏斜，破坏刀具的正确定位，影响加工零件的精度，甚至使零件报废。,对自动换刀数控镗铣床，,切削扭矩是通过刀杆的端面键来传递的。,为了保证自动换刀时使刀杆的键槽对准主轴上的端面键，,主轴需停在一个固定不变的方位上,，这由主轴准停装置来实现。,自动换刀数控机床主轴准停装置的作用是使主轴每次都准确地停止在固定的周向位置上，以保证换刀时主轴上的端面键能对准刀夹上的键槽，同时使每次装刀时刀夹与主轴的相对位置不变，提高刀具的重复安装精度，从而提高孔加工时孔径的一致性。,5,主轴准停装置,机床由支承件、主传动系统、进给系统以及液压、润滑、冷却等辅助装置构成机床本体的基本部件，,机床的支承件常指床身、底座、立柱、滑座、工作台等,其功用是支承机床本体的零、部件，并保证这些零、部件在切削加工过程中占有的准确位置。,3.2.3,机床支承件,机床支承件的,静刚度是指在切削力和其他力的作用下，机床抵抗变形的能力。,机床在加工过程中，受多种外力的作用，包括运动部件和工件的,自重、切削力、驱动力、加减速时的惯性力、摩擦阻力等,。机床的各部件在这些力的作用下将产生变形。这些变形都会,直接或间接地引起刀具与工件之间产生相对位移,，破坏刀具和工件原来所占有的正确位置，从而影响机床的加工精度和切削过程的特性。,1.,机床支承件的特点,机床的各部件在这些力的作用下将产生变形，,如各基础件的弯曲和扭转变形，支承件的局部变形，固定连接面和运动啮合面的接触变形等,。,提高机床的静刚度是机床结构设计的普遍要求。为了保证机床在自动化、高效率的切削条件下获得稳定的高精度，其机械结构应具有更高的静刚度。,机床在外力的作用下，各支承件将承受弯曲和扭转载荷，其弯曲和扭转变形的大小则取决于,支承件的截面抗弯和抗扭惯性矩，,抗弯、抗扭惯性矩大，变形则小，刚度就高。在形状和截面积相同时，减小壁厚，加大截面轮廓尺寸，可大大增加刚度；封闭截面的刚度远远高于不封闭截面的刚度；圆形截面的抗扭刚度高于方形截面，抗弯刚度则低于方形截面；矩形截面在尺寸大的方向具有很高的抗弯刚度。通过,合理设计截面形状和尺寸，可大大提高支承件的结构静刚度,。,2.,支承件的结构形式,在切削力、自重等外力相同的情况下，如果能,改善机床的受力状态，减小变形，则能达到提高刚度的目的。,以机床主轴为例，在其他条件不变的情况下，,缩短主轴前端的悬伸长度，可以减小主轴承受的弯矩，从而减小主轴前端的挠度，提高主轴的刚度。,采用合理的机床结构布局，可以显著地改善机床的受力状况，提高机床的刚度。,3.,机床支承件的结构布局,在外力的作用下，机床的变形是不可避免的,，如果能采取措施使,变形对加工精度的影响减小,，其结果相当于提高了机床的刚度。依照这一思路，产生了许多补偿有关零、部件的静力变形的方法，这种方法普遍用于,补偿因自重而引起的静力变形,。,4.,补偿相关部件静力变形的措施,在机床各部件的固定连接面和运动副的结合面之间，总会存在,宏观和微观不平,，两个面之间真正接触的只是一些,高点,，实际接触面积小于两接触表面的面积,(,名义接触面积,),，因此，在承载时，,作用于这些接触点的压强要比平均压强大得多，从而产生接触变形。,由于机床总有为数较多的静、动连接面，如果不注意提高接触刚度，各连接面的接触变形就会大大降低机床的整体刚度，对加工精度产生非常不利的影响。,5.,提高机床支承件的接触刚度,影响接触刚度的根本因素是,实际接触面积,的大小，任何增大实际接触面积的方法都能有效地提高接触刚度。如机床的导轨常采用,人工铲刮工艺作为最终的精加工工序,，通过刮研，可以增加单位面积上的接触点，并使接触点分布均匀，从而增加导轨副结合面的实际接触面积，提高接触刚度。,预加载荷增大了实际接触点的面积,，,从而达到提高接触刚度的目的。采用螺纹紧固的固定连接面，,合理布置一定数量的螺栓，并对螺栓的拧紧力矩提出严格要求以保证适当的预紧力,，,也是为提高接触刚度而常采用的措施。,传统,的机床支承件主要,采用铸铁件,。近年来，以,钢板焊接结构代替铸铁件的趋势不断扩大,，从开始在单件和小批量的重型和超重型机床上的应用，逐步发展到有一定批量的中型机床。床身、立柱等支承件，采用钢板或型钢焊接而成，具有,减轻重量提高刚度的显著特点,。,焊接床身的刚度高于铸造床身是因为这两种床身的筋板布置不同，钢板焊接结构容易采用最有利于提高刚度的筋板布置形式，能充分发挥,壁板和筋板的承载及抵抗变形的作用,；,焊接结构还无需铸造结构所需的出砂口，有可能将,基础件做成完全封闭的箱形结构,。,钢板的弹性模量,E,为,2X10,5,MPa,，而铸铁的弹性模量,E,仅为,1.2X10,5,MPa,，,两者几乎相差一倍。,6.,合理选用机床支承件的材料,机床工作时可能产生两种形态的振动：,强迫振动和自激振动,(,或称颤振,),。,机床的抗振性是指抵抗这两种振动的能力。也称为机床的,动刚度,。数控机床在高速重切削情况下,应无振动,，以保证加工工件的高精度和高的表面质量，特别要注意的是,避免切削时的颤振,，因此对数控机床的动态特性提出更高的要求。,7,提高机床结构的抗振性,强迫振动是在各种动态力,(,如高速回转零件的不平衡力、往复运动件的换向冲击力、周期变化的切削力等,),作用下被迫产生的振动。,如果动态力的频率与机床某部件的固有频率重合，则将发生共振。机床结构抵抗强迫振动的能力可用动刚度大小来表示。,自激振动是指由切削过程自身所激发的振动,。,自激振动的频率接近或略高于机床主振型的低阶固有频率，振幅较大，对加工过程产生极为不利的影响。,当机床的刚度、刀具切削角度、工件与刀具材料、切削速度和进给量都一定时，影响自激振动的,主要因素就是切削宽度,，因此，可以把不产生自激振动的最大切削宽度，称为临界切削宽度，作为判断机床切削稳定性,(,抵抗自激振动的能力,),的指标。,高速切削是产生动态力的直接因素。数控机床在追求高速度、高切削效率的同时，也埋下了容易产生,强,迫振动和自激振动的根源。切削过程的自动化又使得振动难以由人工来控制和消除，数控机床只有,靠自身机床结构的高抗振性来减小和克服振动对加工精度、加工过程的影响。,数控机床采用了多种改善动态特性的方法。,减少机床的内部振源或降低自激振力，可以减少产生强迫振动的可能性，相当于提高了机床的抗振性。,提高机床的抗振性，可以从,提高静刚度、固有频率和增加阻尼几个方面着手,。,提高系统的静刚度可以提高自激振动的稳定性极限；增加阻尼可以提高自激振动的稳定性，阻尼材料的相对摩擦可以耗散振动能量，抑制振动。,1,）基础件内腔充填泥芯、混凝土等阻尼材料,2,）表面采用阻尼涂层,3,）采用新材料制造基础件,4,）充分利用接合面间的阻尼,导轨主要用来支承和引导运动部件沿一定的轨道运动。在导轨副中，运动的一方叫运动导轨，不动的一方叫做支承导轨。,运动导轨相对于支承导轨的运动，通常是直线运动或回转运动。,1,对导轨的基本要求,(1),导向精度高；,(2),承载力大、刚度好；,(3),耐磨性能好、精度保持性好；,(4),低速运动平稳；,(5),结构简单、工艺性好。,3.2.4,机床导轨,2,导轨的截面形状及其组合,(1),矩形导轨；,(2),三角形导轨；,(3),燕尾形导轨；,(4),圆柱形导轨；,滚动导轨是在导轨面之间放置滚动件，使导轨面之间为滚动摩擦而不是滑动摩擦。因此，,摩擦系数小，动、静摩擦力相差甚微，运动轻便灵活，所需功率小，磨损小，精度保持性好，低速运动平稳，移动精度和定位精度都较高。,滚动导轨结构复杂，制造成本高，抗振性差。,（,1,） 滚动导轨块,滚动导轨块是一种滚动体作循环运动的滚动导轨，由标准导轨块构成的滚动导轨具有效率高、灵敏性好、寿命长、润滑简单及拆装方便等优点。,2,滚动导轨,滚动导轨块的结构特点：,标准导轨块多用于中等负荷导轨。在导轨块内有许多滚柱，作为滚动部件安装在移动部件上。当部件运动时导轨块中的滚柱在导轨内部作循环运动。它可以用螺钉固定在移动工作台或立柱上，装卸容易，运动平稳，承载能力大且润滑、维修、调整简便。, 滚动导轨块的安装,滚动导轨块常常在床身上的镶钢导轨条上滚动。,数控机床及加工中心的导轨一般采用镶钢导轨，这是由于钢导轨热处理后硬度很高，可大幅度提高耐磨性，且有较大的承载能力。,镶钢导轨一般采用正方形或长方形两种，为便于热处理和减少变形，把镶钢导轨分段装在床身上。,(a),图为滚动导轨块和镶钢导轨的结构形式之一，是闭式安装窄式导向。,(b),图是滚动导轨块的一种安装形式，两侧面和上面用滚动导轨块，起支承和导向作用，下面可用滚动导轨块也可用贴塑压板，用来承受翻转力矩。,上图为闭式导轨，宽式导向，上下左右都用滚动导轨块。图中,1,，,2,是弹簧垫或调整垫，用来调节滚子和支承导轨间的预压力。,滚动导轨块的调整,为了保证导轨的导向精度和刚度，滚动导轨块和支承导轨间不能有间隙，还要有适当的预压力，因此滚动导轨块安装时应能调整。,调整的方法主要有：,用调整垫调整，用调整螺钉调整，用楔铁调整，也可用弹簧垫压紧。,下图是楔铁调整机构，楔铁,1,固定不动，滚动导轨块,2,固定在楔铁,4,上，可随楔铁,4,移动，扭动调整螺钉,5,，,7,可使楔铁,4,相对楔铁,1,运动，因而可调整滚动导轨块对支承导轨压力的大小。,直线滚动导轨的特点,直线滚动导轨主要由是,导轨体、滑块、滚珠、保持器、端盖等组成。,由于它将支承导轨和运动导轨组合在一起，作为独立的,标准导轨副部件,(,单元,),由专门生产厂家制造，故又称,单元式直线滚动导轨。,直线滚动导轨副由一根长导轨和一个或几个滑块组成，滑块内有四组滚珠或滚柱，当滑块相对导轨移动时，每一组滚珠,(,滚柱,),都在各自的滚道内循环运动，其所承受的载荷形式与轴承类似。四组滚珠,(,滚柱,),可承受除轴向力以外的任何方向的力和力矩，,滑块两端装有防尘密封垫,。,（,2,）直线滚动导轨,直线滚动导轨摩擦系数小，精度高，安装和维修都很方便。由于它是一个独立部件，所以,对机床支承导轨的部分要求不高，既不需要淬硬也不需磨削或刮研，只需精铣或精刨。,由于这种导轨可以预紧，因而比滚动体不循环的滚动导轨刚度高，承载能力大，但不如滑动导轨。抗振性也不如滑动导轨。为提高抗振性，有时装有抗振阻尼滑座。,有过大的振动和冲击载荷的机床均不采用直线导轨副。,直线滚动导轨副的,移动速度可以达到60mmin,，,在数控机床和加工中心上得到广泛应用。,直线滚动导轨通常两条成对使用，可以水平安装，也可以竖直或倾斜安装。有时也可以多个导轨平行安装，当长度不够时可以,多根接长安装。,单导轨定位：为保证两条,(,或多条,),导轨平行，通常把一条导轨作为基准导轨，,安装在床身的基准面上，底面和侧面都有定位面。另一条导轨为非基准导轨，床身上没有侧向定位面，固定时以基准导轨为定位面固定。单导轨定位易于安装，容易保证平行，对床身没有侧向定位面平行的要求。,直线滚动导轨的安装特点,双导轨定位：,当振动和冲击较大，精度要求较高时，两条导轨的侧面都要定位。,镶粘塑料导轨已广泛用于数控机床上。其摩擦系数小，且动、静摩擦系数差很小，能防止低速爬行现象；耐磨性，抗撕伤能力强；加工性和化学稳定性好；工艺简单，成本低；并有良好的自润滑性和抗振性。,塑料导轨多与淬硬钢导轨相配使用。,3,塑料导轨,(1),塑料导轨的类型及特点,目前有数十种塑料基体的复合材料用于机床导轨。其中比较引人注目的为应用较广的,填充聚四氟乙烯软带材料。,塑料基体的复合材料具有优异的减磨、抗咬伤性能。不会损坏配合面，吸振性能好，低速无爬行，并可在干摩擦下工作。,塑料导轨软带与其他导轨相比，有以下特点：,摩擦系数低而稳定：塑料导轨软带的磨擦系数比铸铁导轨副低一个数量级。,动、静摩擦系数相近：其运动平稳性和爬行性能较铸铁导轨副好。,吸收振动：塑料导轨具有良好的阻尼性。,耐磨性好：塑料导轨有自身润滑作用，无润滑油也能工作。,化学稳定性好：塑料导轨耐强酸、强碱、强氧化剂及各种有机溶剂。,维护修理方便：塑料导轨耐磨，损坏后更换容易。,经济性好 塑料导轨的结构简单，成本低。,塑料导轨副多为塑料金属。塑料软带一般粘贴在短的动导轨上，不受导轨形式的限制，各种组合形式的滑动导轨均可粘贴。粘贴工艺如下：,金属导轨面加工,软带切割成形及清洗,粘贴及加工,（,2,）塑料软带的应用及粘贴工艺,1,）聚四氟乙烯导轨软带,聚四氟乙烯导轨软带是以,聚四氟乙烯为基体，加入青铜粉、二硫化钼和石墨等填充剂混合烧结，,并做成软带状。这种软带有以下特点：,摩擦特性好；耐磨性好；减振性好；工艺性好。,2,）环氧型耐磨导轨涂层,环氧型耐磨导轨涂层是以,环氧树脂和二硫化钼为基体，加入增塑剂，混合成液状或膏状为一组份，以固化剂为另一组份的双组份塑料涂层。,它有良好的可加工性，有良好的摩擦特性和耐磨性，而且抗压强度比聚四氟乙烯导轨软带要高，固化时体积不收缩，尺寸稳定。特别是可在,调整好固定导轨和运动导轨间的相关位置精度后注入涂料,，这样可节省许多加工工时，故它特别适用于重型机床和不能用导轨软带的复杂配合型面。,静压导轨是在两个相对运动的导轨面间，通以,一定压力的油液，输送到导,轨面的油腔中，形成压力油膜，将运动件浮起，使导轨面的工作表面间处于纯液体摩擦状态，不产生机械磨损，精度保持性好，同时摩擦系数也极低，从而使驱动功率大为降低。,此外，静压导轨的运动不受速度和负载的限制，低速无爬行，承载能力大，刚度好；油液有吸振作用，抗振性好，导轨摩擦发热也小。,4,静压导轨,静压导轨的缺点是结构复杂，,要有供油系统、油的清洁度要求高，多用于重型机床。,由于承载的要求不同，静压导轨分为开式和闭式两种。开式静压导轨只能承受垂直方向的负载，承受颠覆力矩的能力差。而闭式静压导轨能承受较大的颠覆力矩，导轨刚度也较高。,4,静压导轨,（,1,）开式静压导轨,开式静压导轨工作原理是：通过来自液压泵的压力油，压力为,P,0,，经节流器压力降至,P,1,，进入导轨的各个油腔内，借油腔内的压力将动导轨浮起，使导轨面间以一层厚度的油膜隔开，油腔中的油不断地穿过各油腔的封油间隙流回油箱，压力降为零。当动导轨受到外载,W,作用时，它向下产生一个位移，导轨间隙由,h,0,降为,h,（,hP,1,）,，以平衡负载，使导轨仍在纯液体摩擦下工作。,闭式液体静压导轨的工作原理是：,闭式静压导轨各方向导轨面上都开有油腔，所以闭式导轨具有承受各方面载荷和颠覆力矩的能力。设油腔各处的压强分别为,P,1,，,P,2,，,P,3,，,P,4,，,P,5,，,P,6,，当受颠覆力矩,M,时，,P,l,，,P,6,处间隙变小，则,P,1,，,P,6,增大；,P,3,，,P,4,处间隙变大，则,P,3,，,P,4,变小，这样就形成一个与颠覆力矩呈反向的力矩，从而使导轨保持平衡。,（,2,）闭式静压导轨,3.3,常见金属切削机床,3.3.1,车床,CA6140,型卧式车床,CA6140,型普通车床是,普通精度级,的万能机床。它适用于加工,各种轴类、套筒类和盘类零件上的内外回转表面，以及车削端面,。它还能加工各种,常用的公制、英制、模数制和径节制螺纹,，,以及作,钻孔、扩孔、铰孔、滚花,等工作。,卧式车床的布局,进给箱,主轴箱,卡盘,刀架,尾架,溜板箱,床身,底座,底座,实现刀架纵向、横向进给、快速移动或车螺纹,用于改变进给量或所加工螺纹导程,装夹车刀，实现纵向、横向和斜向运动,传递动力，实现主轴变向、变速的主运动,支承长工件，安装孔加工刀具,支承、安装各主要部件,CA6140,型卧式车床的组成,1,）主轴箱,它固定在床身的左端。在主轴箱中装有主轴，以及使主轴变速和变向的传动齿轮。通过卡盘等夹具装夹工件，使主轴带动工件按需要的转速旋转，以实现主运动。,2,）进给箱,它固定在床身的左前侧。进给箱中有进给运动的变速装置及操纵机构，其功能是改变被加工螺纹的螺距或机动进给时的进给量。,3,）溜板箱,它位于床身前侧和刀架部件相连接。它的功能是把进给箱的运动传递给刀架，使刀架实现纵向进给、横向进给、快速移动或车螺纹。在溜板箱上还装有操纵手柄和按钮，以使操作者方便地操纵机床。,4,）刀架,它装在床身的刀架导轨上，并可沿刀架导轨作纵向移动。,刀架部件由床鞍,(,大拖板,),、横拖板、小拖板和四方刀架,等组成。刀架部件是用于装、夹车刀，并使车刀作纵向、横向或斜向的运动。,5,）尾架,它装在床身的右端，可沿尾架导轨作纵向位置的调整。尾架的功能是用后顶尖支承工件；还可安装钻头、铰刀等孔加工刀具，以进行孔加工。尾架也可作适当调整，以实现加工长锥形的工件。,6,）床身,它固定在左右床腿上。,床身是车床的基本支承件，,为机床各部件的安装基准，使机床各部件在工作过程中保持准确的相对位置。,CA6140,型普通车床的主要技术性能如下：,在床身上最大工件回转直径：,400,毫米最大工件长度：,750,，,l000,、,1500,、,2000,毫米最大车削长度：,650,、,900,、,1400,、,1900,毫米刀架上最大工件回转直径：,210,毫米主轴中心到床身平面导轨距离,(,中心高,),：,205,毫米主轴转速：正转,24,级,10,1400,转分,反转,12,级,14,1580,转分进 给 量：纵向进给量,S,纵,0.028,6.33,毫米转,横向进给量,S,横,0.5S,纵刀架纵向快移速度：,4,米分车削螺纹的范围： 公制螺纹,44,种,S,1,192,毫米,英制螺纹,20,种,a,2,24,牙英寸 模数螺纹,30,种,m,0.25,48,毫米 径节螺纹,37,种,D,p,=1,96,牙英寸 主电动机功率：,7.5,千瓦 主电动机转速：,1450,转分,CA6140,型车床的传动系统,卧式车床传动框图,车床传动原理图,电动机,主换向机构,主变速机构,进给换,向机构,进给箱,挂轮架,外联系传动进给链,内联系螺纹链,主传动链传动系统表