金属加工与实训(车工实训)(第2版)
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任务二 认识CA6140型卧式车床

任务目标

● 了解CA6140型卧式车床加工的基本工作内容。

● 熟悉CA6140型卧式车床的结构和主要部分的名称与功用。

任务描述

观察车削加工零件的特点,见习车床的车削加工,了解CA6140车床的结构组成,记清车床各主要部分的名称和功用。

任务过程

学一学

1.车削的概念

车削就是操作人员在车床上根据图样的要求,利用工件的旋转运动和车刀的直线(或曲线)运动,来改变坯料的尺寸、形状,使之成为合格工件的一种金属切削方法。

如图1-1所示,工件的旋转为主运动,刀具的移动为进给运动。

2.工件上的三个表面

车削时,工件上有三个不断变化的表面(见图1-2)。

①已加工表面:已切除多余金属层而形成的新表面。

②过渡表面:车刀切削刃在工件上形成的新表面。它将在工件的下一转里被切除。

图1-1 车削运动

图1-2 工件上的三个表面

③待加工表面:工件上有待切除多余金属层的表面。它可能是毛坯表面或加工过的表面。

3.车削的基本内容

车削的加工范围很广,主要用于加工各种回转体表面,其基本内容包括车外圆、车端面、车槽、钻中心孔、钻孔、扩孔、攻螺纹、车孔、车圆锥面、车成形面、滚花、车螺纹、车异形件、车细长轴等,如表1-2所示。

表1-2 车削的加工范围

4.车床各部分的名称及功用

CA6140型卧式车床是我国自行设计的一种应用广泛的车床,车床的外形如图1-3所示。

图1-3 CA6140型车床外形

1—主轴箱;2—卡盘;3—刀架;4—冷却装置;5—尾座;6—床身、导轨;7—丝杠;8—光杠9—操纵杆;10、14—床脚;11—自动进给手柄;12—溜板箱;13—进给箱;15—交换齿轮箱

CA6140卧式车床中主要部分的名称和用途介绍如下:

(1)主轴箱

主轴箱俗称床头箱,主要用来支承主轴并通过变换主轴箱外部手柄的位置(变速机构),使主轴获得不同的转速。装在主轴箱里的主轴是一空心轴,可夹持安装较长的棒料。主轴通过装在其端部的卡盘或其他夹具带动工件旋转,以实现车削加工。

(2)交换齿轮箱

交换齿轮箱俗称挂轮箱,其功能主要是把主轴的转动传递给进给箱,调换箱内的齿轮并与进给箱相配合,可获得各种不同纵、横向的进给量以加工各种不同螺距的螺纹。

(3)进给箱

进给箱俗称走刀箱,主轴的转动通过进给箱内的齿轮机构传给光杠或丝杠。变换箱体外面的手柄位置,可使光杠或丝杠得到不同的转速。

(4)溜板箱

溜板箱通过其中的转换机构将光杠或丝杠的转动变为床鞍的移动(见图1-4)。经床鞍实现车刀的纵向或横向进给运动。床鞍使车刀作纵向运动;中滑板使车刀作横向运动;小滑板纵向车削短工件或绕中滑板转过一定角度来加工锥体,也可以实现刀具的微调。

图1-4 溜板箱外形

1—床鞍;2—中溜板;3—分度盘;4—刀架手柄;5—刀架;6—小溜板;7—小溜板手柄;8—快进按钮;9—自动进给手柄;10—开合螺母手柄;11—溜板箱;12—中溜板手柄;13—大手轮

(5)刀架

刀架用来装夹刀具并使其作纵向、横向或斜向进给运动。它由床鞍、中滑板、转盘、小滑板、方刀架等部分组成,如图1-5所示。

图1-5 小滑板、方刀架

(6)尾座

尾座安装在床身导轨上,并可沿导轨纵向移动,以调整其工作位置,如图1-6所示。尾座的用途广泛,装上顶尖可支顶工件;装上钻头可钻孔;装上板牙、丝锥可加工外螺纹和内螺纹;装上铰刀可铰孔等。

图1-6 CA6140型卧式车床尾座

1—顶尖;2—套筒锁紧手柄;3—套筒;4—丝杆;5—螺母;6—尾座固定手柄;7—手轮;8—尾座体;9—底座;10—压块;11—螺钉

(7)床身

床身是车床的基础件,用来支撑和安装车床的各个部件,以保证各部件间有准确的相对位置,并承受全部切削力。床身上有精确的导轨,以引导床鞍和尾座的移动。

(8)床脚

前后两个床脚与床身前后两端下部连为一体,用来支撑安装在床身上的各个部件,如图1-7所示。同时通过地脚螺栓和调整垫块使整台车床固定在工作场地上,并使床身调整到水平状态。

此外,还有冷却润滑装置、照明装置及盛液盘等。

图1-7 床脚

练一练

学生分小组,由组员轮流扮演讲解员,对着机床介绍,可参考图1-8中车床的各组成部分。

1.车床由哪些部分组成?各个部分的功用如何?

2.什么是车削运动?什么是主运动?什么是进给运动?

3.什么是切削时工件上的三个表面?

图1-8 车床的组成

任务评价

本任务的评价标准如表1-3所示。

表1-3 任务二考核评价表

知识拓展

车床发展简史

车床曾经称为旋床,是用于加工回转面的机床。在古代,人们为了获得回转面的物器,不管是石器玉器或陶器毛坯都要使用特定的工具,这便是车床的雏形。随着工业的发展,生产量越来越大,也要求生产效率和加工精度不断提高,就出现了车床族。除了普通车床,还有转塔车床、多轴车床、工具车床、自动车床等。为了加工大直径工件,又有了立式车床。

古代的车床(见图1-9)是靠手拉或脚踏,通过绳索使工件旋转,并手持刀具进行切削的。1797年,英国机械发明家莫兹利创制了使用丝杠传动刀架的现代车床,并于1800年采用了交换齿轮,这样可改变进给速度和被加工螺纹的螺距。1817年,另一位英国人罗伯茨采用了四级带轮和背轮机构来改变主轴转速。

图1-9 古代脚踏车床

为了提高机械化自动化程度,1845年,美国的菲奇发明转塔车床;1848年,美国又出现回轮车床;1873年,美国的斯潘塞制成一台单轴自动车床,不久他又制成三轴自动车床;20世纪初出现了由单独电动机驱动的带有齿轮变速箱的车床。

第一次世界大战后,由于军火、汽车和其他机械工业的需要,各种高效自动车床和专门化车床迅速发展。为了提高小批量工件的生产率,20世纪40年代末,带液压仿形装置的车床得到推广,与此同时,多刀车床也得到发展。50年代中,发展了带穿孔卡、插销板和拨码盘等的程序控制车床。数控技术于60年代开始应用于车床,70年代后得到迅速发展。