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文檔簡介

1、機 械 學(xué) 院畢業(yè)論文姓 名: 學(xué) 號: 專 業(yè): 數(shù)控技術(shù) 班 級: 數(shù)控1393班 題 目: 擴大普通車床的使用方法及原理分析 指導(dǎo)者: 2016年 06月摘 要本論文課題的名稱為擴大普通車床的使用方法及原理分析,課題中的普通車床是以CA6140普通臥式車床為例。由于現(xiàn)代機械加工工業(yè)的飛速發(fā)展,普通機床越來越不能滿足現(xiàn)代加工工藝及提高勞動生產(chǎn)率的要求,但如果設(shè)備全都更新?lián)Q代,這樣對于中小型企業(yè)來說不僅成本高,而且原有的設(shè)備則會閑置將會造成極大的浪費,所以最經(jīng)濟的方法就是擴大對普通臥式車床的使用范圍。普通臥式車床的擴大使用是指在普通臥式車床的本身機構(gòu)上進行一些小改革,通過制作一些專用的夾具、

2、輔具和刀具,或改變車床的運動方式來擴大對普通臥式車床的加工使用范圍,實現(xiàn)“一機多用”的要求。例如:在普通臥式車床上加工冷繞彈簧、車削多邊形和磨削零件等一系列擴大使用范圍,這樣既可以提高生產(chǎn)率,又可以有助于培養(yǎng)操作者的創(chuàng)造性思維能力。因此,采用此方法對中小型企業(yè)來說是十分理想的選擇。關(guān)鍵字:普通臥式車床;冷繞彈簧;車削多邊形;磨削零件;發(fā)展前景目 錄1 緒論11.1普通車床的發(fā)展史和發(fā)展期11.1.1普通車床的發(fā)展史11.1.2普通車床的發(fā)展期21.2普通車床的總結(jié)22 普通機床及CA6140普通臥式車床的簡介32.1普通機床的基本知識32.1.1普通車床的工作原理32.1.2普通車床的工作范圍

3、32.2CA6140型普通臥式車床簡介32.2.1CA6140型普通臥式車床的組成部分42.2.2CA6140型普通臥式車床各組成部分的功能42.2.3CA6140普通臥式車床的運動種類53 CA6140普通臥式車床的擴大使用及原理分析63.1CA6140普通臥式車床擴大加工范圍63.1.1CA6140普通臥式車床擴大加工范圍的注意事項63.1.2CA6140擴大普通臥式車床使用范圍的原則63.2CA6140普通臥式車床冷繞彈簧63.2.1螺旋彈簧其工藝上的特征63.2.2螺旋彈簧的種類63.2.3彈簧各部分的名稱83.3繞簧心軸83.3.1心軸直徑的計算83.3.2冷繞彈簧用心軸直徑的近似公

4、式83.3.3確定心軸直徑補償值0.02的正負(fù)值的原則83.4CA6140普通臥式車床車削繞簧心軸93.4.1車削圓柱形繞簧心軸93.4.2車削截錐形繞簧心軸93.4.3車削中凸形螺旋繞簧心軸93.4.4車削中凸形螺旋彈簧心軸的結(jié)構(gòu)要求103.5CA6140普通臥式車床繞簧的夾持工具103.6CA6140普通臥式車床盤繞彈簧的方法113.6.1圓柱形彈簧的盤繞方法123.6.2盤繞錐形彈簧的盤繞方法123.6.3橄欖形彈簧的盤繞方法133.7 CA6140普通臥式車床車削多邊形143.7.1車削多邊形的概述143.7.2車床加工多邊形專用裝置的結(jié)構(gòu)153.8加工多邊形的刀具及其有關(guān)問題163.

5、8.1加工多邊形刀具的選用163.8.2車削多邊形工件時,工件形狀、刀具安裝與速比的關(guān)系163.8.3車削多邊形時選用裝刀的數(shù)量163.9車削多邊形時刀具的安裝173.9.1加工八邊形的刀具安裝173.9.2刀具安裝的角度173.10加工非正多邊形工件的有關(guān)問題183.11CA6140普通臥式車床磨削零件183.11.1磨削加工的特點183.11.2磨削加工相關(guān)工藝知識193.11.3磨削時工件裝夾與找正特點193.12磨削時輔助工具的結(jié)構(gòu)形式193.12.1磨削外圓的輔助工具193.12.2磨削內(nèi)孔的輔助工具203.13磨削輔助工具和加工形面213.13.1磨削外圓及端面213.13.2磨削

6、外圓及端面時的注意事項213.13.3磨削圓錐面223.13.4磨削零件時的注意事項224 CA6140普通臥式車床的發(fā)展前景244.1CA6140普通臥式車床的發(fā)展空間244.1.1發(fā)展企業(yè)機制改革244.1.2調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)24結(jié) 論25參考文獻26致 謝27引 言隨著社會生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,機械生產(chǎn)的日益復(fù)雜,需要越來越復(fù)雜的技術(shù),而普通的機床已經(jīng)不能滿足這些要求,所以,對普通車床的擴大使用將會得到廣泛的應(yīng)用。所謂擴大車床使用范圍,它包括兩層含義:一種是擴大機床技術(shù)規(guī)格所規(guī)定的加工和適用范圍;另一種是改變機床的加工工藝性能。其目的在于保證加工作質(zhì)量,提高勞動生產(chǎn)率,改善勞動條件,降低

7、制造成本,提高經(jīng)濟效益。普通臥式車床是一種萬能性很大,適應(yīng)性很強的機床。因此,在普通臥式車床上實現(xiàn)擴大使用范圍能達到一機多用,一機多能的要求,而且車床的工藝性能也能夠得到充分的發(fā)揮。擴大普通臥式車床加工范圍的方法,它包括三層含義:一是不改變車床的任何結(jié)構(gòu),僅增添一些專用工具和夾具就能達到車床擴大使用的目的,如在車床上裝上磨具即能磨削,裝上仿形裝置就能加工特殊型面;二是將車床作局部的改變,例如墊高主軸箱、刀架及尾座,即可加工比原來車床所能車削的更大直徑的工件;三是對車床結(jié)構(gòu)進行較大的改裝,并增添一些必要的輔助工具和夾具,使其成為專用機床,如將普通車床改為拉床等。在過去的幾十年里,金屬切削機床的基

8、本動作原理變化不大,但如今由于科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字化的機械設(shè)備風(fēng)靡全球,不斷占領(lǐng)市場,尤其是金屬切削中的數(shù)控機床已經(jīng)成為時代的先驅(qū),引領(lǐng)潮流。所以對于有著歷史悠久的普通臥式車床來說,這將是面臨著一場巨大的挑戰(zhàn)。因此,我們要不斷地對普通臥式車床去研究和改造它,擴大普通臥式車床的使用范圍是目前普通車床行業(yè)最主要的工作。通過對普通臥式車床的擴大使用,能夠解決現(xiàn)有設(shè)備能力不足,或機床設(shè)備使用負(fù)荷不均衡,或現(xiàn)有設(shè)備無法加工,或加工條件公藝性太差等具體困難情況,滿足生產(chǎn)需要具有重要意義。經(jīng)過實踐證明,擴大使用后的普通臥式車床滿足了技術(shù)發(fā)展的需要,提高了生產(chǎn)率和產(chǎn)品精度,增大了設(shè)備使用能力和型面加工能力

9、。1 緒論1.1普通車床的發(fā)展史和發(fā)展期1.1.1普通車床的發(fā)展史公元前二千多年出現(xiàn)的樹木車床是機床的最早的雛形。工作時,腳踏繩索下端的套圈,利用樹枝的彈性使工件有繩索帶動旋轉(zhuǎn),手拿貝殼等作為刀具,沿板條移動工具的切削工作。十五世紀(jì)由于鐘表和武器的需要,出現(xiàn)了鐘表匠用的螺紋車床和齒輪加工車床,以及水力驅(qū)動的炮筒鏜床。車床是人類在長期生產(chǎn)實踐中不斷改進生產(chǎn)工具的基礎(chǔ)上生產(chǎn)的,并隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步而逐漸趨于完善。最原始的機床是木制的,所有運動都是由人力或畜力驅(qū)動,主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯,它們實際上并不是一種完整的機器。現(xiàn)代意義上的用于加工金屬機械零件的機床,是在18

10、世紀(jì)中葉才開始發(fā)展起來的。1797年,英國人莫茲利創(chuàng)造成的車床由絲桿轉(zhuǎn)動刀架,能實現(xiàn)機動進給和車削螺紋,這是機床結(jié)構(gòu)的一次重大變革,莫茲利也因此被稱為“英國機床工業(yè)之父”。1817年,另一位英國人羅伯茨采用了四級帶輪和背輪機構(gòu)來改變主軸轉(zhuǎn)速。不久,更大型的車床也問世了,為蒸汽機和其他機械的發(fā)明立下了汗馬功勞。1845年,美國的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)塔車床;1848年,美國又出現(xiàn)回輪車床;1873年,美國的斯潘塞制成一臺單軸自動車床,不久他又制成三軸自動車床。隨著電動機的發(fā)明,機床開始采用電動機集中驅(qū)動,后有廣泛使用單獨電動機驅(qū)動。二十世紀(jì)初,為了加工精度更高的工件,夾具和螺紋加工工具,相繼創(chuàng)造出坐標(biāo)鏜床和

11、螺紋磨床,同時為了適應(yīng)汽車和軸承等工業(yè)大量生產(chǎn)的需要,又研制出各種自動機床、仿形機床、組合機床和自動生產(chǎn)線。機床工業(yè)是機械制造業(yè)的“裝備部”、“總工藝師”,對國民經(jīng)濟發(fā)展起著重大的作用。因此,許多國家都十分重視本國機床工業(yè)的發(fā)展和機床技術(shù)水平的提高,使本國國民經(jīng)濟的發(fā)展建立在堅實可靠的基礎(chǔ)上??v觀車床的發(fā)展史,它總是隨著機械工業(yè)的擴大和科學(xué)技術(shù)的進步而發(fā)展,并始終圍繞著不斷提高生產(chǎn)效率、加工精度、自動化程度和擴大產(chǎn)品品種而進行的,現(xiàn)代車床總的趨勢仍然是繼續(xù)沿著這一方向發(fā)展。1.1.2普通車床的發(fā)展期車床的發(fā)展大致可以分為四個階段:雛形期、基本架構(gòu)期、獨立動力期與數(shù)值控制期:1) 雛形期車床的誕

12、生不是發(fā)明出來的,而是逐漸演變出來的,早在四千年前就有人利用簡單的拉弓原理完成鉆孔的工作,這是記錄最早的工具機。2) 基本架構(gòu)期18世紀(jì)的工業(yè)革命,象征著以工匠主導(dǎo)的農(nóng)業(yè)社會結(jié)束,取而代之的強調(diào)大量生產(chǎn)的工業(yè)社會,由于各種金屬制品被大量使用,為了滿足金屬零件的加工,車床成了關(guān)鍵性的設(shè)備,到了19世紀(jì)才有完全以鐵質(zhì)零件組合的完成的車床,再加上螺桿等傳動機構(gòu)的導(dǎo)入,一部具有基本功能的車床總算被開發(fā)出來。3) 獨立動力期瓦特發(fā)明了蒸汽機,機床通過蒸汽機產(chǎn)生的動力啟動車床進行運轉(zhuǎn),20世紀(jì)初擁有了獨立動力源的動力車床終于被開發(fā),是機床的發(fā)展進入了一個全新的領(lǐng)域。4) 數(shù)值控制期20世紀(jì)中,隨著電子技術(shù)

13、和計算機的發(fā)展和應(yīng)用,計算機被用在機床上。經(jīng)過100多年的風(fēng)風(fēng)雨雨,機床的家族已日漸成熟,真正成為機械領(lǐng)域的“工作母機”。1.2普通車床的總結(jié)普通車床的使用是一項技術(shù)性很強的應(yīng)用,只有充分了解其加工特點,協(xié)調(diào)好各個環(huán)節(jié),創(chuàng)新擴展加工范圍,實行科學(xué)化的管理,才能發(fā)揮出普通車床的潛力,創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益。2 普通機床及CA6140普通臥式車床的簡介2.1普通機床的基本知識2.1.1普通車床的工作原理加工工件按固定的軸心高速旋轉(zhuǎn),刀具沿工件的徑向作直線運動,通過刀具與工件的相對運動,用刀具的切削刃來切削工件,即切削運動,切削出合乎要求的零件。因為工件是沿著一個固定軸作旋轉(zhuǎn)運動,所以只能加工回轉(zhuǎn)面和端

14、面,也可以在車床的后座上安裝鉆頭或鏜刀加工位于工件回轉(zhuǎn)中心上的孔。2.1.2普通車床的工作范圍車床是主要用車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進行車削加工。在加工過程中不僅可以車削外圓、端面、切斷和切槽、鉆中心孔、鉆孔、鏜孔、鉸孔、車削各種螺紋,還可以車削內(nèi)外圓錐面、多邊形、盤繞彈簧、攻絲等。圖2-1 普通臥式車床外形圖1-主軸箱;2-卡盤;3-刀架;4-尾座;5-床身;6、8-床腿;7-溜板箱;9-進給箱2.2CA6140型普通臥式車床簡介CA614O型普通臥式車床是沈陽第一機床廠于1995年5月出廠的一臺普通臥式車床,它的萬能性較大,適用于加工各種軸類、套筒類和盤類零件上的回轉(zhuǎn)表面。如車削內(nèi)外圓柱面、圓錐面、

15、環(huán)槽及成形回轉(zhuǎn)表面;車削端面及各種常用螺紋;在其上還能作鉆孔、擴孔、鉸孔、滾花等工作;同時它還具有良好的性能、結(jié)構(gòu)先進、操作方便、外觀整潔等特點。CA6140所代表的意義:C(類別代號,車床類);A(結(jié)構(gòu)特性代號);6(組別代號,臥式);1(系別代號);40(主參數(shù),最大回轉(zhuǎn)直徑400mm)。2.2.1CA6140型普通臥式車床的組成部分CA6140型普通臥式車床是我國設(shè)計制造的新型好產(chǎn)品,而CA6140型普通臥式車床主要有主軸箱、進給箱、溜板箱、刀架、尾座、光杠、絲杠和床身組成。圖2-2 CA6140型普通臥式車床1-主軸箱;2-床鞍;3-中滑板;4-轉(zhuǎn)盤;5-刀架;6-小滑板;7-尾座;8

16、-床身;9、13-床腿;10-光杠;11-絲杠;12-溜板箱;14-進給箱;15-掛輪;16-操作桿2.2.2CA6140型普通臥式車床各組成部分的功能1) 主軸箱:主軸箱固定在床身左上部,內(nèi)裝主軸及變速傳動機構(gòu),其功用是支撐主軸部件,并把動力和運動傳遞給主軸,使主軸通過卡盤等夾具帶動工件旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)主運動。主軸變速箱外的手柄位置,可以使主軸得到各種不同的轉(zhuǎn)速。2) 進給箱:利用它的內(nèi)部齒輪機構(gòu),可以把主軸的旋轉(zhuǎn)運動傳給絲杠或光杠。變速箱體外面的手柄位置,可以使絲杠或光杠得到各種不同的轉(zhuǎn)速。3) 溜板箱:把長絲杠或光杠的轉(zhuǎn)動傳給溜板,變換箱外的手柄位置,經(jīng)溜板使車刀作縱向或橫向進給。4) 刀架:

17、刀架由床鞍、中滑板、小滑板、轉(zhuǎn)盤及方刀架組成,可用來裝夾刀具,并且可做縱向、橫向或斜向進給運動。圖2-3 刀架的組成1-床鞍;2-中滑板;3小滑板;4-轉(zhuǎn)盤;5-刀架5) 尾座:尾座安裝在床身導(dǎo)軌右上端,由尾座體、底座、套筒等組成,項尖裝在尾座套筒的錐孔里。該套筒用來支頂較長的工件,還可以裝夾各種切削刀具,如鉆頭、中心鉆、鉸刀等。尾座連同尾座體可以沿著床身導(dǎo)軌移動,可根據(jù)工作的需要調(diào)整床頭與尾座之間的距離。6) 光杠:用于機動進給時傳遞運動,通過光杠可把進給箱的運動傳遞給溜板箱,使刀架作縱向或橫向進給運動。7) 絲杠:將進給運動傳遞給溜板箱,完成螺紋車削。8) 床身:床身用來支撐和安裝車床的各

18、個部件,如主軸箱、進給箱、溜板箱、溜板和尾座等。2.2.3CA6140普通臥式車床的運動種類CA6140型普通臥式車床的運動主要由主運動、進給運動和輔助運動組成。1) 主運動是指卡盤帶動工件旋轉(zhuǎn)的主運動和刀具的直線進給運動。2) 進給運動是指刀架帶動刀具的直線運動。溜板箱把絲杠或光杠的傳動傳遞給刀架部分,變換溜板箱外的手柄位置,經(jīng)刀架部分使車刀作縱向或橫向進給。3) 輔助運動是指為機床上除切削運動外的其他一切必需的運動,如尾架的縱向移動等。3 CA6140普通臥式車床的擴大使用及原理分析3.1CA6140普通臥式車床擴大加工范圍擴大普通臥式車床的加工范圍是指對解決加工手段、改善設(shè)備能力不足等具

19、有重要的意義,更重要的是能拓寬操作者的思路,為提高解決實際問題的能力積累經(jīng)驗。3.1.1CA6140普通臥式車床擴大加工范圍的注意事項擴大普通臥式車床的加工范圍必須注意技術(shù)性、經(jīng)濟性的統(tǒng)一,講究方便、實用。要考慮車床恢復(fù)原狀的方便性和可能性,且不會對車床造成破壞性,同時還要考慮產(chǎn)品零件的生產(chǎn)量,如果長期生產(chǎn)某種零件而要對車床進行較大改變時,可修舊利廢,對舊車床加以改裝。因此,在擴大車床使用的過程中,一定要遵循擴大車床加工范圍的原則。3.1.2CA6140擴大普通臥式車床使用范圍的原則1) 根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求、生產(chǎn)批量等具體情況尋求擴大車床應(yīng)用的途徑。2) 必須保證加工零件的精度和表面

20、粗糙度要求。3) 應(yīng)考慮車床恢復(fù)原狀的方便性與可能性,且不會對車床的完整和原有的精度造成破壞。4) 應(yīng)將求經(jīng)濟效果。經(jīng)濟效果的好壞是衡量擴大應(yīng)用成功與否的重要標(biāo)準(zhǔn)。5) 注意技術(shù)安全,確保安全生產(chǎn)。3.2CA6140普通臥式車床冷繞彈簧3.2.1螺旋彈簧其工藝上的特征根據(jù)螺旋彈簧其工藝上的特征分為熱卷彈簧和冷卷彈簧,本文主要介紹后者。3.2.2螺旋彈簧的種類1) 彈簧的概述彈簧是利用材料的彈性和結(jié)構(gòu)特點,通過變形和儲存能量進行工作的一種機械零件,在機構(gòu)中起緩沖、減震和夾緊作用;其特點是當(dāng)外力去掉后,能立即恢復(fù)原狀。2) 螺旋彈簧根據(jù)承載特性分為:一般分為拉伸彈簧、壓縮彈簧和扭轉(zhuǎn)彈簧。a 拉伸彈

21、簧 b 壓縮彈簧c 扭轉(zhuǎn)彈簧圖3-1 螺旋彈簧的種類3) 螺旋彈簧根據(jù)用途不同分為:一般分為圓柱螺旋彈簧、截錐螺旋彈簧和中凸形螺旋彈簧。a 圓柱形螺旋彈簧b 截錐形螺旋彈簧c 中凸形螺旋彈簧圖3-2 螺旋彈簧的三種用途3.2.3彈簧各部分的名稱1) 彈簧鋼絲直徑(d-毫米)。2) 彈簧大端內(nèi)徑(D2-毫米)。3) 彈簧內(nèi)徑(D1-毫米)。4) 彈簧中徑(D-毫米),彈簧的平均直徑,其計算式。5) 彈簧節(jié)距(f-毫米)。6) 自由高度(或長度)(H0-毫米),其計算式。7) 有效圈數(shù)n、總?cè)?shù)n1和支承圈數(shù)。3.3繞簧心軸心軸是盤繞螺旋彈簧具有重要作用的工具,故要正確的選定其長度和直徑。心軸的長

22、度應(yīng)根據(jù)彈簧長度來決定,一般只要比所繞彈簧長些即可,但確定其直徑要考慮多種因素的影響。3.3.1心軸直徑的計算在車削彈簧時,盤在心軸上的彈簧,當(dāng)鋼絲間剪斷后,由于彈性關(guān)系,直徑會擴大,其成品內(nèi)徑不等于心軸直徑,有一個擴大量,擴大量的大小隨鋼絲直徑和鋼絲彈性的不同而變更。根據(jù)實踐經(jīng)驗,心軸直徑可用下面的經(jīng)驗公式計算確定: (3-1)式中D0 心軸直徑(mm);D1 彈簧內(nèi)徑(mm);d 鋼絲直徑(mm)。3.3.2冷繞彈簧用心軸直徑的近似公式 (3-2)3.3.3確定心軸直徑補償值0.02的正負(fù)值的原則1) 對于直徑d1mm的中級彈簧鋼絲或d2.5mm中級彈簧鋼絲或d3.5mm的高級彈簧鋼絲取正

23、值。3.4CA6140普通臥式車床車削繞簧心軸3.4.1車削圓柱形繞簧心軸圓柱形繞簧心軸長度應(yīng)根據(jù)彈簧長度來決定,一般應(yīng)比盤繞彈簧的長度長些即可,在靠近心軸的外端鉆一個與鋼絲直徑相同的小孔。已知小孔為mm,彈簧內(nèi)徑為12mm,則根據(jù)經(jīng)驗公式(3-1)計算確定為:圖3-3 圓柱形繞簧心軸3.4.2車削截錐形繞簧心軸對于盤繞截錐螺旋彈簧時,繞簧心軸應(yīng)該是錐形的,并在心軸錐體上按彈簧節(jié)距車有圓弧螺旋槽,圓弧槽大、小端底徑尺寸應(yīng)小于截錐形彈簧大、小端內(nèi)徑尺寸。圖3-4 截錐形繞簧心軸3.4.3車削中凸形螺旋繞簧心軸車削中凸形螺旋彈簧心軸時,由于中凸形螺旋彈簧中間大而兩端小,如果將心軸也制造成中凸形,則

24、彈簧盤繞好后就無法取下,所以中凸形螺旋彈簧的心軸應(yīng)與上述兩種彈簧的心軸有所不同。一般可做成如圖3-5所示中凸形組合心軸。圖3-5 中凸形繞簧組合心軸1-軸套;2-圓柱銷;3-鍵;4-墊圈;5-心軸3.4.4車削中凸形螺旋彈簧心軸的結(jié)構(gòu)要求在車削中凸形螺旋彈簧心軸時,一般應(yīng)做成圖3-5中凸形螺旋彈簧組合心軸,故結(jié)構(gòu)要求如下:1) 臺階心軸的大外圓與墊圈內(nèi)空相配,并在外圓上銑一個鍵槽,小外圓比墊圈最小外圓略小,并在附近鉆一個與鋼絲直徑相同的孔。2) 墊圈的厚度應(yīng)根據(jù)彈簧節(jié)距車削,墊圈數(shù)量與彈簧盤繞圈數(shù)相同。根據(jù)彈簧的最大和最小內(nèi)徑,計算出墊圈的最大和最小外徑,墊圈外徑從最大至最小依次遞減,墊圈內(nèi)孔

25、須又鍵槽。3) 平鍵連接墊圈和臺階心軸,在盤繞彈簧時使用臺階心軸大外圓相同。4) 軸套的內(nèi)孔與臺階心軸小外圓互配,小外圓直徑與臺階心軸大外圓相同。5) 圓柱銷連接軸套與臺階心軸,當(dāng)卡盤轉(zhuǎn)動后,軸套通過圓柱銷帶動臺階心軸旋轉(zhuǎn),又通過平鍵帶動墊圈一起旋轉(zhuǎn)。3.5CA6140普通臥式車床繞簧的夾持工具盤繞彈簧時,需有一夾持鋼絲的工具來拉緊和控制鋼絲的進給,才能有效的形成螺旋圈。如果不是批量生產(chǎn),夾持工具可用槽鐵固定在刀架上應(yīng)用。圖3-6 槽鐵如果若是批量生產(chǎn)加工零件時,則應(yīng)采用夾持鋼絲專用工具(圖3-7)。圖3-7 鋼絲夾持專用工具1-滾動軸承;2、6-導(dǎo)向板;3-主體;4-調(diào)節(jié)螺釘;5-腰形槽;7

26、-鋼絲圖3-7為一種鋼絲夾持專用工具。它是由體座、滾動軸承及導(dǎo)向板等組成。滾動軸承外圈加工又圓弧槽凹槽,以便彈簧鋼絲在凹槽間通過,四只滾動軸承成二對組裝在體座上,其中上部的兩只安裝在體座的腰形槽(通孔)中,背面用壓板、螺釘將其緊固。滾動軸承的外圈能自由轉(zhuǎn)動。若彈簧鋼絲的直徑變化,則松開上部軸承體座背部的壓板和螺釘,旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘,改變兩組滾動軸承之間通道大小,使其適應(yīng)鋼絲直徑。在工具體座兩側(cè),設(shè)有兩個用以引導(dǎo)鋼絲的導(dǎo)向板,因它的槽口容易磨損,最好采用耐磨材料,或者將導(dǎo)向板進行熱處理,專用加持工具使用也是安裝在刀架上。此外,鋼絲不能隨便放在地上,以免盤繞彈簧時攪亂鋼絲而影響生產(chǎn),一般將鋼絲放在專用

27、的放線架(圖3-8)上,放線架的轉(zhuǎn)軸應(yīng)安裝在滾動軸承上,使整圈鋼絲套在放線架上能自由轉(zhuǎn)動。圖3-8 鋼絲放線架1-放射架;2-鋼絲3.6CA6140普通臥式車床盤繞彈簧的方法盤繞彈簧的方法應(yīng)遵循的基本原理與車螺紋相同,即主軸旋轉(zhuǎn)一周,夾持鋼絲的刀架或?qū)S脢A持工具縱向移動一個彈簧節(jié)距。在車床上盤繞彈簧的方法一般分為圓柱形彈簧盤繞方法、錐形彈簧的盤繞方法和橄欖形彈簧的盤繞方法三種。3.6.1圓柱形彈簧的盤繞方法圖3-9 圓柱形彈簧的盤繞方法1-槽鐵1) 根據(jù)彈簧的技術(shù)參數(shù)計算盤繞圓柱形彈簧心軸的直徑,并在車床上車出圓柱形彈簧心軸。2) 根據(jù)彈簧節(jié)距調(diào)整進給箱手柄位置及交換齒輪。3) 裝上圓柱形心軸

28、,用一夾一頂?shù)姆绞窖b夾,將鋼絲頭插入心軸端的小孔中,并引向刀架上的夾持槽鐵(圖3-6);若是專用夾持工具(圖3-7),則鋼絲徑導(dǎo)向板、滾動軸承通道、導(dǎo)向板,再插入心軸端小孔。注意鋼絲不能夾的過緊,夾緊力以能適當(dāng)用力拉出為宜。4) 起動車床盤繞彈簧,當(dāng)彈簧繞至所需長度即可停車,用鋼絲鉗或鋸弓割斷鋼絲,最后從心軸上取下彈簧成品。3.6.2盤繞錐形彈簧的盤繞方法1) 根據(jù)彈簧的的技術(shù)參數(shù)計算盤繞錐形彈簧心軸的直徑,并在車床上車出錐形心軸,心軸外圓上車有圓弧形螺旋槽。2) 根據(jù)彈簧節(jié)距調(diào)整進給箱手柄位置及交換齒輪。3) 裝上錐形形心軸,將鋼絲頭插入心軸端的小孔中,并引向刀架上的夾持槽鐵(圖3-6);若

29、是專用夾持工具(圖3-7),則鋼絲徑導(dǎo)向板、滾動軸承通道、導(dǎo)向板,再插入心軸端小孔。注意鋼絲不能夾的過緊,夾緊力以能適當(dāng)用力拉出為宜。4) 起動車床盤繞彈簧,當(dāng)彈簧繞至所需長度即可停車,用鋼絲鉗或鋸弓割斷鋼絲,最后從心軸上取下彈簧成品。圖3-10 錐形彈簧的盤繞方法3.6.3橄欖形彈簧的盤繞方法1) 根據(jù)彈簧的的技術(shù)參數(shù)計算盤繞橄欖形彈簧心軸的直徑,并在車床上車出橄欖形心軸。2) 盤繞橄欖彈簧時,要用一個細(xì)長心軸和一套大小不同的墊圈。先把直徑最大的墊圈放在中間,兩邊再分別套入直徑逐一減小的墊圈(圖3-11),并用緊圈固定,組成模擬橄欖形心軸。3) 根據(jù)彈簧節(jié)距調(diào)整進給箱手柄位置及交換齒輪。4)

30、 裝上橄欖形心軸,將鋼絲頭插入心軸端的小孔中,并引向刀架上的夾持槽鐵(圖3-6);若是專用夾持工具(圖3-7),則鋼絲徑導(dǎo)向板、滾動軸承通道、導(dǎo)向板,再插入心軸端小孔。注意鋼絲不能夾的過緊,夾緊力以能適當(dāng)用力拉出為宜。5) 起動車床盤繞彈簧,當(dāng)彈簧繞至所需長度即可停車,用鋼絲鉗或鋸弓割斷鋼絲,松開緊圈,抽出心軸并拉長彈簧,這時墊圈就從彈簧縫里落下來。圖3-11 橄欖形彈簧的盤繞方法3.7 CA6140普通臥式車床車削多邊形3.7.1車削多邊形的概述圖3-12 車床加工多邊形的裝置1-刀盤;2-主動輪;3、4-介輪;5、6-從動輪;7-夾頭;8、9-扇形板;10-中托板加工多邊形工件,一般應(yīng)該在

31、銑床或刨床上進行,但若因某些原因?qū)е?,也可在車床上進行加工零件。在車床上加工多邊形工件,須加裝一套如圖3-12所示的專用裝置,車削時安裝在車床中托板上,通過對車刀和工件相對運動軌跡的改變,就可以加工正多邊形工件。除了可加工正方形、六邊形之外,還可加工腰形、鼓形以及帶錐體的多邊形。操作時,松開扇形板8或9,用中托板進刀,調(diào)整切削深度后,鎖緊扇形板,移動大托板,即可進行多邊形車削。刀盤上均勻分布T形刀槽12條,T形槽與刀盤中心線成夾角,刀槽之間夾角為。加工多邊形工件與加工圓柱形工件相比,共同點是工件都以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn);而不同點是加工多邊形工件時,車刀是轉(zhuǎn)動的,是以兩倍或三倍于工件的轉(zhuǎn)速與工件作反方

32、向的旋轉(zhuǎn)。另外,若車削帶錐度的多邊形,工件的回轉(zhuǎn)軸線應(yīng)相對刀具回轉(zhuǎn)軸線有一個夾角,其值等于錐體的斜角,它可以通過轉(zhuǎn)動小托板等方法來實現(xiàn)。這種以車代銑的加工方法,生產(chǎn)效率比銑削加工方法要高,但所加工的多邊形工件的表面不是平面,而是接近平面的內(nèi)擺線形成的曲面,故適用于精度要求不高的工件。3.7.2車床加工多邊形專用裝置的結(jié)構(gòu)表3-1 工件形狀、刀具安裝與速比的關(guān)系切削多邊形專用裝置是由刀盤和變速裝置組成。由原來的機床主軸通過刀盤1帶動主動輪2,經(jīng)介輪3或4帶動從動輪5或6,使三爪卡盤夾持工件轉(zhuǎn)動。當(dāng)主動輪2經(jīng)介輪3帶動從動輪5時,刀盤與工件的速比2:1。當(dāng)主動輪2經(jīng)介輪4帶動從動輪6時,刀盤與工件

33、的速比3:1。究竟采用哪一檔速比,視工件形狀而定(見表3-1)。3.8加工多邊形的刀具及其有關(guān)問題3.8.1加工多邊形刀具的選用刀具的幾何形狀如圖3-14所示,刀片用YT15,刀桿用45鋼,刀盤上安裝兩把刀時,必須要求刀尖在同一圓周線上,每把刀具的刀尖沿底面a和側(cè)面b的兩個尺寸均要相同。圖3-14 加工多邊形車刀1-主切削刃;2-刀尖;3-主后面;4-副后面;5-副切削刃;6-刀頭;7-前面;8-刀體3.8.2車削多邊形工件時,工件形狀、刀具安裝與速比的關(guān)系在車削多邊形工件時,工件形狀、刀具安裝與速比的關(guān)系見表3-1。3.8.3車削多邊形時選用裝刀的數(shù)量在加工多邊形時,裝刀數(shù)量等于多邊形的邊數(shù)

34、與所選用的速比之商,即: (3-3)式中Z 裝刀數(shù);n 多邊形邊數(shù);i 速比。3.9車削多邊形時刀具的安裝3.9.1加工八邊形的刀具安裝加工多邊形時,必須使刀具等分地安裝在刀盤內(nèi),而且伸出在刀盤外的長短也要相等(以刀尖為準(zhǔn)),并要求刀尖在同一圓周上,且它的刀桿底面和側(cè)面的距離均相等?,F(xiàn)以加工一正八邊形為例,用四把刀具,刀具的安裝如圖3-16所示。圖3-16 加工八邊形的刀具安裝3.9.2刀具安裝的角度已知多邊形內(nèi)角,求刀具間夾角,可以用下述公式計算: (3-4)式中 刀具間夾角(度); 多邊形兩鄰邊的夾角(度);i 速比; 多邊形內(nèi)角(度)?,F(xiàn)以加工一菱形為例,內(nèi)角為,則刀具的安裝角度如圖3-

35、17所示。圖3-17 加工菱形的刀具安裝3.10加工非正多邊形工件的有關(guān)問題加工非正多邊形時,每相鄰兩把刀具之間伸出刀盤外長度的差值,等于兩條鄰邊與其對邊的距離差值的一半: (3-5)式中 表示相鄰兩把刀具之間長度的差值(毫米); 表示多邊形一組對邊的距離(毫米); 表示多邊形另一組對邊的距離(毫米)。現(xiàn)以加工以平行四邊形為例,對邊的距離為15毫米和7毫米,夾角為,但若一把刀伸出刀盤外為20毫米,則另一把刀需伸出刀盤外24毫米,刀具的安裝如圖3-18所示。圖3-18 加工平行四邊形的刀具安裝3.11CA6140普通臥式車床磨削零件3.11.1磨削加工的特點利用普通臥式車床進行磨削,一般不需要改

36、裝車床,只需將磨削用輔助工具磨頭直接安裝在車床刀架上,或拆除小滑板,將磨頭安裝在中滑板上,磨頭由電動機驅(qū)動,可進行外圓、內(nèi)孔、端面、錐面和特形面的磨削加工。由于車床的傳動系統(tǒng)不如磨床傳動系統(tǒng)平穩(wěn),因此在車床上磨削,加工精度和加工表面質(zhì)量不如磨床。此外受車床和所使用附件或磨具的限制,在車床上磨削時,磨削用量一般較小,其生產(chǎn)效率比一般磨床要低。3.11.2磨削加工相關(guān)工藝知識在車床上裝置磨削用輔助工具可以加工普通磨床無法磨削和難以磨削的零件,也可用來代替生產(chǎn)現(xiàn)場短缺磨床設(shè)備或解決磨削生產(chǎn)不均等問題。利用車床磨削,一般不需要改裝車床,只需在小滑板刀架上安裝輔助工具即可磨削,其工件表面粗糙度一般在1.

37、6以下。3.11.3磨削時工件裝夾與找正特點在CA6140普通臥式車床上磨削加工常用的裝夾工具仍然是三爪自定心卡盤,四爪單動卡盤和花盤等,但卡盤的卡爪夾緊力不均勻,易使工件產(chǎn)生不同程度的變形。而在車床上磨削的工件大多是剛性差或形狀復(fù)雜,裝夾比較困難且易變形。因此合理的裝夾和找正工件是保證零件加工精度的重要條件之一。1) 環(huán)形件和薄壁件磨削采用三爪自定心卡爪或四爪單動卡盤裝夾時要注意卡爪的靈活性,夾緊力不宜過大。粗磨后應(yīng)松動卡爪,重新調(diào)整夾緊力,使精磨時的夾緊力減小到足以夾持進行精磨即可。2) 在車床上磨削易變形工件時,如在粗車工序或熱處理工序后已有變形現(xiàn)象,采用四爪單動卡盤裝夾時,可按工件直徑

38、最大與最小點兩處分別裝夾,并用百分表按最大與最小點兩處分別找正工件。3) 找正盤類、環(huán)形類工件時,先找正端面,后找正外圓或內(nèi)孔,最后再找正端面。端面與外圓均按四點對稱找正。4) 有較大基準(zhǔn)面的工件和組合件,一般采用花盤裝夾與定位。接觸的工件基準(zhǔn)面應(yīng)研磨,然后用壓板壓緊工件,以提高定位精度。壓板作用于工件的里應(yīng)當(dāng)均勻,防止工件產(chǎn)生移動或變形。3.12磨削時輔助工具的結(jié)構(gòu)形式車床上裝置磨削輔助工具,除具有一般磨床上磨頭的結(jié)構(gòu)特點和精度要求外,還應(yīng)具備體積小,裝卸方便,操作、修理和制造容易,工作時振動小,安全可靠等特點,下面介紹幾種常見的車床磨削用輔助工具。3.12.1磨削外圓的輔助工具圖3-19所

39、示為一磨削外圓的輔助工具,電動機與磨頭裝夾在一特制的刀架上,使用時只需卸去方刀架,裝上輔助工具即可。磨頭的旋轉(zhuǎn)通過V帶傳動實現(xiàn),更換不同直徑的V帶輪即可改變主軸的轉(zhuǎn)速。這種輔助工具適合中、小型零件的粗、精磨削。圖3-19 磨削外圓的輔助工具1-磨頭主軸;2-磨頭架;3-平皮帶;4-皮帶盤防護罩;5-電動機;6-砂輪;7-紙柏墊圈;8-砂輪防護罩;9-中拖板3.12.2磨削內(nèi)孔的輔助工具圖3-20 磨削外圓的輔助工具1-平皮帶;2-皮帶盤防護罩;3-電動機;4-磨頭架;5-磨頭主軸;6-磨桿;7-砂輪;8-紙柏墊圈;9-刀架;10-小拖板圖3-20所示為一種緊固在刀架上部,主要由電動機和磨頭組成

40、的磨削內(nèi)孔的輔助工具,它可磨削內(nèi)圓柱孔和內(nèi)圓錐孔,磨頭主軸的旋轉(zhuǎn)通過V帶傳動實現(xiàn)。交換V帶輪可在一定范圍內(nèi)變換主軸的轉(zhuǎn)速,V帶拉緊可轉(zhuǎn)動電動機座實現(xiàn),將磨頭轉(zhuǎn)一定角度,即可磨削錐孔,此時須手動進給。3.13磨削輔助工具和加工形面車床的磨削輔助工具,只要改變它的安裝位置,或改變它的砂輪的形狀及磨頭主軸的長短,即可進行工件的外圓、端面、內(nèi)孔錐面和特形面等多種磨削。在車床上磨削工件時,應(yīng)分粗、精磨,主軸回轉(zhuǎn)速度應(yīng)隨工件加工直徑增大而減小。3.13.1磨削外圓及端面圖3-21 磨削外圓及端面1-外圓;2-砂輪圖3-21所示為磨削外圓及端面。在磨削外圓時,床鞍為縱向進給(相當(dāng)于外圓磨床上縱向磨削法),使

41、裝夾在方刀架上磨具作縱向往復(fù)進給,磨具上砂輪由中滑板作橫向進給,工件的留磨余量要在多次往復(fù)行程中磨去。在車床上磨削端面時,把磨具用夾緊塊緊固,裝夾于方刀架上用墊片調(diào)整,使磨具主軸回轉(zhuǎn)軸線與車床主軸箱保持在同一水平線上。用刀架把磨具回轉(zhuǎn)某一角度,選用碟形或平行砂輪,并將砂輪切削部分用金剛鉆修成,且保持4-5mm的寬度。粗磨工件平面時,磨具由端面中心往端面外邊緣方向行程,或端面外緣向中心方向都是允許的。但精磨時,磨具應(yīng)由中心往外緣方向行程,其目的是使工件端面呈凹的,保證裝配精度。3.13.2磨削外圓及端面時的注意事項1) 縱向行程時,磨具應(yīng)由尾座往主軸箱方向進給,這時應(yīng)該進給切削,但由主軸箱向尾座

42、方向回程時,一般不應(yīng)進給切削,特別是精磨時要注意。粗磨時為了提高磨削效率,回程時可以進給切削。2) 為防止產(chǎn)生幾何形狀誤差,必須找正尾座套筒軸線對主軸軸線。3) 磨削時應(yīng)充分使用切削液,為了保護車床導(dǎo)軌,還要用軟布將導(dǎo)軌覆蓋。磨削結(jié)束后,要認(rèn)真清理導(dǎo)軌,防止砂輪砂粒進入軌道而加快磨損溜板或中滑板合面。3.13.3磨削圓錐面磨圓錐面方法實際和車削圓錐面方法相似,如圖6-4所示用轉(zhuǎn)動小滑板法磨削圓錐面。小滑板轉(zhuǎn)過的角度就是圓錐素線與車床主軸軸線的夾角,即等于工件的圓錐半角。此時,小滑板的進給就是縱向進給,中滑板作橫向進給為背吃刀量,磨削時,磨具主軸軸線與主軸箱必須在同一水平面內(nèi),確保圓錐素線的直線

43、度。圖3-22 磨削圓錐面1-圓錐面;2-砂輪3.13.4磨削零件時的注意事項1) 工件的磨削余量不宜過大,一般在毫米左右。2) 對于砂輪應(yīng)注意以下幾點:1 砂輪不宜過寬,否則容易產(chǎn)生振動;2 選擇合適的砂輪;3 砂輪必須通過靜平衡校正,砂輪外圓不應(yīng)跳動,若有跳動現(xiàn)象者應(yīng)用金剛石筆進行修整。3) 磨頭必須又足夠的剛性,特別是在磨削內(nèi)孔時,磨頭主軸材料需選用軸承鋼,而且盡量加粗,以減少磨削時的振動和工件孔的形狀誤差。4) 當(dāng)工件剛性較差時,宜改制跟刀架來支承工件,以減少磨削時的振動。5) 砂輪回轉(zhuǎn)中心必須和工件回轉(zhuǎn)中心等高。6) 關(guān)于切削用量的選擇:1 工件轉(zhuǎn)速不宜過快,一般在米/分;2 砂輪轉(zhuǎn)速應(yīng)保持米/秒左右,砂輪的回轉(zhuǎn)方向,應(yīng)使它相對于工件的磨削方向垂直向下;3 磨頭的徑向進給運動由中拖板進行調(diào)整,每次進給量為毫米,軸向進給量不宜過慢,一般為毫米/轉(zhuǎn)。7) 磨削時必須澆注充分的硫化乳化液進行冷卻潤滑。4 CA6140普通臥式車床的發(fā)展前景4.1CA6140普通臥式車床的發(fā)展空間4.1.1發(fā)展企業(yè)機制改革從車床的發(fā)展歷程來看,車床未來還有很大的發(fā)展空間。通過對企業(yè)發(fā)展機制的改革,車床未來的發(fā)展將更具備創(chuàng)新性。若想使車床能夠及時更快地進步,為企業(yè)的機械生產(chǎn)做出更大的貢獻。首先從車床得發(fā)展機制上進行改革

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