A. 车床基本知识
车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。
中文名
车床
外文名
lathe
别名
旋床
性质
对旋转的工件进行车削加工的机床
地位
被认为是所有设备的工作“母机”
快速
导航
车床发展车床类型发展方向拖动特点润滑保养工作安全问题修整步骤操作规程
组成部分
主轴箱:又称床头箱,它的主要任务是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种转向的不同转速,同时主轴箱分出部分动力将运动传给进给箱。主轴箱中的主轴是车床的关键零件。主轴在轴承上运转的平稳性直接影响工件的加工质量,一旦主轴的旋转精度降低,则机床的使用价值就会降低。
进给箱:又称走刀箱,进给箱中装有进给运动的变速机构,调整其变速机构,可得到所需的进给量或螺距,通过光杠或丝杠将运动传至刀架以进行切削。
丝杠与光杠:用以联接进给箱与溜板箱,并把进给箱的运动和动力传给溜板箱,使溜板箱获得纵向直线运动。丝杠是专门用来车削各种螺纹而设置的,在进行工件的其他表面车削时,只用光杠,不用丝杠。同学们要结合溜板箱的内容区分光杠与丝杠的区别。
溜板箱:是车床进给运动的操纵箱,内装有将光杠和丝杠的旋转运动变成刀架直线运动的机构,通过光杠传动实现刀架的纵向进给运动、横向进给运动和快速移动,通过丝杠带动刀架作纵向直线运动,以便车削螺纹。
刀架:有两层滑板(中、小滑板)、床鞍与刀架体共同组成。用于安装车刀并带动车刀作纵向、横向或斜向运动。
尾架:安装在床身导轨上,并沿此导轨纵向移动,以调整其工作位置。尾架主要用来安装后顶尖,以支撑较长工件,也可安装钻头、铰刀等进行孔加工。
床身:是车床带有精度要求很高的导轨(山形导轨和平导轨)的一个大型基础部件。用于支撑和连接车床的各个部件,并保证各部件在工作时有准确的相对位置。
冷却装置:冷却装置主要通过冷却水泵将水箱中的切削液加压后喷射到切削区域,降低切削温度,冲走切屑,润滑加工表面,以提高刀具使用寿命和工件的表面加工质量。
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B. 组合机床的控制系统各部分的用途及操作是什么
组合机床设备控制系统针对复杂的电气控制线路,下面我们来说说不同部分的用途及操作,以便更好的了解组合机床的控制系统。
1)主轴电动机M1的控制控制线路中的SB3和SB4是两地控制的起动按钮;SB1和SB2是两地控制的停止按钮,它们分别装在机床两处,方便操作。
①主轴电动机M1的起动起动前先合上电源开关QS1,再把多轴器换向转换开关SA4扳到主轴所需要的旋转方向,然后按一下起动按钮SB3(或SB4),接触器KM1的线圈获电吸合,KM1主触点闭合,主轴电动机M1起动。
②主轴电动机M1的停车制动当需要主轴电动机M1停转时,按停止按钮SB1(或SB2),接触器KM1线圈断电释放,同时接触器KM2线圈获电吸合,KM2主触点闭合,使主轴电动机M1的电源相序改变,进行反接制动。
③主轴变速时的冲动控制主轴变速时的冲动控制,是利用变速手柄与冲动行程开关SQ7通过机械上的联动机构进行控制的。
2)工作台进给电动机M2的控制转换开关SA1是控制圆工作台运动的,在不需要圆工作台运动时,转换开关SA1的触点SA1—1闭合,SA1—2断开,SA1—3闭合。
①工作台的上、下和前、后运动的控制工作台的上、下(升降)运动和前、后(横向)运动完全是由“工作台升降与横向操纵手柄”来控制的。数控机床此操纵手柄有二个,分别装在工作台的左侧前方和后方,操纵手柄的联动机构与行程开关SQ3和SQ4相连接,行程开关装在工作台的左侧,前面一个是SQ4,控制工作台的向上及向后动;②工作台左右(纵向)运动的控制工作台左右运动同样是用工作台进给电动机M2来传动的,由工作台纵向操纵手柄来控制。此手柄也是复式的,一个安装在工作台底座的顶面中央部位;另一个安装在工作台底座的左下方。手柄有三个位置:向右、向左、中间位置。当手柄扳到向右或向左运动方向时,手柄的联动机构压下行程开关SQ1或SQ2,使接触器KM3或KM4动作来控制电动机M2的正、反转。当将手柄扳到中间位置时,纵向传动丝杠的离合器脱开,行程开关SQ1—1或SQ2—1断开,电动机M2断电,工作台停止运动。
③工作台进给变速时的冲动控制在改变工作台进给速度时,为了使齿轮易于啮合,也需要进给电动机M2瞬时冲动一下。变速时先将蘑菇形手柄向外拉出并转动手柄,转盘也跟着转动,把所需进给速度的标尺数字对准箭头,然后再把蘑菇形手柄用力向外拉到极限位置并随即推回原位;就在把蘑菇形手柄用力向外拉到极限位置瞬间,其连杆机构瞬时压合行程开关SQ6,使SQ6—2断开、SQ6—1闭合,接触器KM4线圈获电吸合,进给电动机M2反转,因为这是瞬时接通,故进给电动机M2也只是瞬时接通而瞬时冲动一下,从而保证变速齿轮易于啮合。当手柄推回原位时,行程开关SQ6复位,接触器KM4线圈断电释放,进给电动机M2瞬时冲动结束。
④工作台的快速移动控制工作台的快速移动也是由进给电动机M2来拖动的,在纵向、横向和垂直六个方向上都可以实现快速移动控制。动作过程如下:冷却泵电动机M3的控制在主轴电动机M1起动后,将转换开关SA3闭合,接触器KM6线圈获电吸合,冷却泵电动机M3起动,通过机械机构将冷却液输送到机床切削部分。
3)照明电路机床照明电路由变压器T2供给24V安全电压,并由开关QS2控制。
C. 数控机床的知识
数控机床的知识
数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。下面我来介绍下数控机床相关的知识,希望大家觉得受用。
一、结构要求与总体布局
在数控机床发展的最初阶段,其机械结构与通用机床相比没有多大的变化,只是在自动变速、刀架和工作台自动转位和手柄操作等方面作些改变。随着数控技术的发展,考虑到它的控制方式和使用特点,才对机床的生产率、加工精度和寿命提出了更高的要求。数控机床的主体机构有以下特点:
1、由于采用了高性能的无级变速主轴及伺服传动系统,数控机床的极限传动结构大为简化,传动链也大大缩短;
2、为适应连续的自动化加工和提高加工生产率,数控机床机械结构具有较高的静、动态刚度和阻尼精度,以及较高的耐磨性,而且热变形小;
3、为减小摩擦、消除传动间隙和获得更高的加工精度,更多地采用了高效传动部件,如滚珠丝杠副和滚动导轨、消隙齿轮传动副等;
4、为了改善劳动条件、减少辅助时间、改善操作性、提高劳动生产率,采用了刀具自动夹紧装置、刀库与自动换刀装置及自动排屑装置等辅助装置。根据数控机床的适用场合和机构特点,对数控机床结构因提出以下要求:
(一)较高的机床静、动刚度
数控机床是按照数控编程或手动输入数据方式提供的指令自动进行加工的。由于机械结构(如机床床身、导轨、工作台、刀架和主轴箱等)的几何精度与变形产生的定位误差在加工过程中不能人为地调整与补偿,因此,必须把各处机械结构部件产生的弹性变形控制在最小限度内,以保证所要求的加工精度与表面质量。
为了提高数控机床主轴的刚度,不但经常采用三支撑结构,而且选用钢性很好的双列短圆柱滚子轴承和角接触向心推力轴承铰接出相信忒力轴承 ,以减小主轴的径向和轴向变形。为了提高机床大件的刚度,采用封闭界面的床身,并采用液力平衡减少移动部件因位置变动造成的机床变形。为了提高机床各部件的接触刚度,增加机床的承载能力,采用刮研的方法增加单位面积上的接触点,并在结合面之间施加足够大的预加载荷,以增加接触面积。这些措施都能有效地提高接触刚度。
为了充分发挥数控机床的高效加工能力,并能进行稳定切削,在保证静态刚度的前提下,还必须提高动态刚度。常用的措施主要有提高系统的刚度、增加阻尼以及调整构件的自振频率等。试验表明,提高阻尼系数是改善抗振性的有效方法。钢板的焊接结构既可以增加静刚度、减轻结构重量,又可以增加构件本身的阻尼。因此,近年来在数控机床上采用了钢板焊接结构的床身、立柱、横梁和工作台。封砂铸件也有利于振动衰减,对提高抗振性也有较好的效果。
(二)减少机床的热变形
在内外热源的影响下,机床各部件将发生不同程度的热变形,使工件与刀具之间的相对运动关系遭到破环,也是机床季度下降。对于数控机床来说,因为全部加工过程是计算的指令控制的,热变形的影响就更为严重。为了减少热变形,在数控机床结构中通常采用以下措施。
1、减少发热
机床内部发热时产生热变形的主要热源,应当尽可能地将热源从主机中分离出去。
2、控制温升
在采取了一系列减少热源的措施后,热变形的情况将有所改善。但要完全消除机床的内外热源通常是十分困难的,甚至是不可能的。所以必须通过良好的散热和冷却来控制温升,以减少热源的影响。其中部较有效的方法是在机床的发热部位强制冷却,也可以在机床低温部分通过加热的方法,使机床各点的温度趋于一致,这样可以减少由于温差造成的翘曲变形。
3、改善机床机构
在同样发热条件下,机床机构对热变形也有很大影响。如数控机床过去采用的单立柱机构有可能被双柱机构所代替。由于左右对称,双立
二、主运动机械部件
数控机床的主传动运动是指生产切屑的传动运动,例如,数控车床上主轴带动工件的旋转运动,立式加工中心上主轴带动铣刀、镗刀和砂轮等的旋转运动。数控机床的主传动运动是通过主传动电机拖动的。
(一)主传动运动的变速系统
目前,数控机床的主传动电机已经基本不再使用普通交流异步电机和传统的直流调速电机,他们与逐步被新兴的交流变频调速伺服电机和直流伺服调速电机代替。
数控机床的主运动要求有较大的调速范围,以保证加工时能选用合理的切屑用量,从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。
为了适应各种工件和各种工件材料的要求,自动换刀的数控机床和加工中心主运动的调速范围应进一步扩大。数控机床的变速时按照控制指令自动进行的,因此变速机构必须适应自动操作的要求。
由于直流和交流变速主轴电机的调速系统日趋完善,不仅能方便地实现宽范围的无级变速,而且减少了中间传递环节和提高了变速控制的可靠性,因此在数控机床的`主传动系统中更能显示出它的优越性。
为了确保低速时的扭矩,有的数控机床在交流和直流电机无级变速的基础上配以齿轮变速。由于主运动采用了无级变速,在大型数控车床上测斜端面时就可实现恒速切屑控制,以便进一步提高生产效率和表面质量。数控机床
主传动主要有三种配置方式。
1、带有变速齿轮的主传动
这是大、种型数控机床采用较多的一种方式。通过少数几对齿轮减速,扩大了输出扭矩,以满足主轴对输出扭矩特性的要求。一部分小型数控机床业采用此种传动方式,以获得强力切屑时所需要的扭矩。滑移齿轮的移位大都采用液压拨*或直接由液压油缸带动齿轮实现。
2、通过皮带传动的主传动
这主要应用在小型数控机床上,可以避免齿轮传动是引起的振动与噪声。但它只能使用与要求的扭矩特性的主轴。
3、由调速电机直接驱动的主传动
这种主传动方式大大简化了主轴箱体与主轴的结构,有效地提高了主轴部件的刚度。但主轴输出扭矩小,电机发热对主轴的精度影响较大。