車床:用車刀在工件上加工旋轉表面的機床-中文百科頻道

車床發展

古代的車床是靠手拉或腳踏，通過繩索使工件旋轉，并手持刀具而進行切削的。

1797年，英國機械發明家莫茲利創制了用絲杠傳動刀架的現代車床，并于1800年采用交換齒輪，可改變進給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國人羅伯茨采用了四級帶輪和背輪機構來改變主軸轉速。

為了提高機械化自動化程度，1845年，美國的菲奇發明轉塔車床。

1848年，美國又出現回輪車床

1873年，美國的斯潘塞制成一台單軸自動車床，不久他又制成三軸自動車床

20世紀初出現了由單獨電機驅動的帶有齒輪變速箱的車床。

第一次世界大戰後，由于軍火、汽車和其他機械工業的需要，各種高效自動車床和專門化車床迅速發展。為了提高小批量工件的生産率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車床得到推廣，與此同時，多刀車床也得到發展。50年代中，發展了帶穿孔卡、插銷闆和撥碼盤等的程序控制車床。數控技術于60年代開始用于車床，70年代後得到迅速發展。

普通車床結構

CA6140型普通車床的主要組成部件有：主軸箱、進給箱、溜闆箱、刀架、尾架、光杠、絲杠和床身。

主軸箱：又稱床頭箱，它的主要任務是将主電機傳來的旋轉運動經過一系列的變速機構使主軸得到所需的正反兩種轉向的不同轉速，同時主軸箱分出部分動力将運動傳給進給箱。主軸箱中等主軸是車床的關鍵零件。主軸在軸承上運轉的平穩性直接影響工件的加工質量，一旦主軸的旋轉精度降低，則機床的使用價值就會降低。

進給箱：又稱走刀箱，進給箱中裝有進給運動的變速機構，調整其變速機構，可得到所需的進給量或螺距，通過光杠或絲杠将運動傳至刀架以進行切削。

絲杠與光杠：用以聯接進給箱與溜闆箱，并把進給箱的運動和動力傳給溜闆箱，使溜闆箱獲得縱向直線運動。絲杠是專門用來車削各種螺紋而設置的，在進行工件的其他表面車削時，隻用光杠，不用絲杠。同學們要結合溜闆箱的内容區分光杠與絲杠的區别。

溜闆箱：是車床進給運動的操縱箱，内裝有将光杠和絲杠的旋轉運動變成刀架直線運動的機構，通過光杠傳動實現刀架的縱向進給運動、橫向進給運動和快速移動，通過絲杠帶動刀架作縱向直線運動，以便車削螺紋。

刀架、尾架和床身。

車床種類

按用途和結構的不同，車床主要分為卧式車床和落地車床、立式車床、轉塔車床、單軸自動車床、多軸自動和半自動車床、仿形車床及多刀車床和各種專門化車床，如凸輪軸車床、曲軸車床、車輪車床、鏟齒車床。在所有車床中，以卧式車床應用最為廣泛。卧式車床加工尺寸公差等級可達IT8～IT7，表面粗糙度Ra值可達1.6μm。近年來，計算機技術被廣泛運用到機床制造業，随之出現了數控車床、車削加工中心等機電一體化的産品。

1.普通車床：加工對象廣，主軸轉速和進給量的調整範圍大，能加工工件的内外表面、端面和内外螺紋。這種車床主要由工人手工操作，生産效率低，适用于單件、小批生産和修配車間。

2.轉塔車床和回轉車床：具有能裝多把刀具的轉塔刀架或回輪刀架，能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序，适用于成批生産。

3.自動車床：按一定程序自動完成中小型工件的多工序加工，能自動上下料，重複加工一批同樣的工件，适用于大批、大量生産。

4.多刀半自動車床：有單軸、多軸、卧式和立式之分。單軸卧式的布局形式與普通車床相似，但兩組刀架分别裝在主軸的前後或上下，用于加工盤、環和軸類工件，其生産率比普通車床提高3～5倍。

5.仿形車床：能仿照樣闆或樣件的形狀尺寸，自動完成工件的加工循環(見仿形機床)，适用于形狀較複雜的工件的小批和成批生産，生産率比普通車床高10～15倍。有多刀架、多軸、卡盤式、立式等類型。

6.立式車床：主軸垂直于水平面，工件裝夾在水平的回轉工作台上，刀架在橫梁或立柱上移動。适用于加工較大、較重、難于在普通車床上安裝的工件，分單柱和雙柱兩大類。

7.鏟齒車床：在車削的同時，刀架周期地作徑向往複運動，用于鏟車銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件，由單獨電動機驅動的小砂輪鏟磨齒面。

8.專門化車床：加工某類工件的特定表面的車床，如曲軸車床、凸輪軸車床、車輪車床、車軸車床、軋輥車床和鋼錠車床等。

9.聯合車床：主要用于車削加工,但附加一些特殊部件和附件後還可進行镗、銑、鑽、插、磨等加工，具有"一機多能"的特點，适用于工程車、船舶或移動修理站上的修配工作。

10.數控車床：數控機床是一種通過數字信息，控制機床按給定的運動軌迹，進行自動加工的機電一體化的加工裝備，經過半個世紀的發展，數控機床已是現代制造業的重要标志之一，在中國制造業中，數控機床的應用也越來越廣泛，是一個企業綜合實力的體現。數控車床是數字程序控制車床的簡稱，它集通用性好的萬能型車床、加工精度高的精密型車床和加工效率高的專用型車床的特點于一身，是國内使用量最大，覆蓋面最廣的一種數控機床。

車床保養

每天保養作業

1、每天實習結束後清掃床身及部件上的鐵屑及周邊環境衛生；

2、檢查各潤滑油平面，不得低于油标以下，及時加注各部位潤滑油；

3、清潔工、夾、量具。

周末保養作業

1、清除各部位積屑，擦拭床身各中小拖闆導軌面及尾座套筒滑動面；

2、擦拭絲杆、光杆和離合器拉杆；

3、擦拭電機、電器箱、皮帶護罩等部位表面上灰塵和油污，擦拭冷卻泵及工具附件；

4、檢查床頭箱油面是否加油至油标位置；

5、導軌面、尾座套筒面及其它部位油嘴油槽加注潤滑油，黃油杯中加入黃油。

車床潤滑

機床的潤滑方式及潤滑油脂的選擇是根據機床的結構、自動化程度、機床使用的工況及對精密度的要求進行綜合衡量而作出決定的，機床潤滑在滿足減磨降耗的同時要力求避免溫升和振動。機床作為複雜而精密的機器，會采用多種多樣的傳動裝置，根據設備的種類、工作環境及所要求的精密度要求對潤滑油品的粘度、油性抗氧化性、抗極壓性能等相關性能都有不同的要求。

機床潤滑要求

1、機床的潤滑點多而複雜，而且有許多機床同時潤滑，因而多采用自動潤滑，也稱強制循環潤滑，以節省人力，并保證可靠的潤滑。

2、機床多靠液壓傳動，為簡化潤滑系統，因而許多機床是液壓與潤滑系統共用的，因而要考慮在保證液壓系統工作正常的同時要滿足各個潤滑點對潤滑的要求。在考慮運行成本的前提下盡可能選用粘度指數高，抗磨性能和抗氧化性能好的潤滑油（脂）。

3、單機大型機床的導軌和主軸承的潤滑，通常采用重力加油（滴油、油芯）潤滑方式。用這種潤滑方式要考慮潤滑油的流動性，以保證潤滑油可以自動流進摩擦副。

4、大型機床有很多齒輪傳動裝置、滑動和滾動軸承。特别是萬能磨床都有很複雜的傳動裝置，因摩擦損失的功率達到30-40%，因此在選用潤滑油時必須考慮到适當的粘度及良好的抗磨潤滑性，力求最大限度的降低摩擦損失以節省動力消耗。

5、粗加工機床大多是間歇式工作，因此會産生沖擊負荷并伴有邊界潤滑，所以要考慮适當的年度、良好的潤滑性能和抗極壓性能。

6、精密機床的對潤滑油的溫升有很嚴格的要求，一般不能超過室溫2-5℃，因此對油品的粘度及潤滑方式及油箱的容量要做周密的計算和設計。

7、機床潤滑系統、液壓系統及各個摩擦副密封不良，會使加工過程中的金屬磨屑、研磨粉粒進如到潤滑系統中，不但可能堵塞油路造成磨損還會加速油品的變質。因此對系統密封的關注是必要的！

8、在金屬切削、研磨機床上為冷卻、潤滑刀具和加工工件，大多使用乳化液以及在磨床上用的三磷酸鈉水溶液都有可能進入到潤滑油，促進油的貶變質和乳化。因此在選擇潤滑油時必須考慮到油品的抗乳化性、耐水、防鏽及防腐蝕性。

9、機床導軌是機床潤滑的重點和難點，導軌的運動是反複式的，而且速度及載荷變化很大，容易出現爬行現象，造成加工精度降低甚至導緻機床報廢。所以早選擇潤滑油時要考慮适當的粘度和抗爬性好的潤滑油。

潤滑油性能要求

機床的潤滑包括軸承、齒輪、導軌和頂尖的潤滑；機床潤滑油脂包括：液壓油、液壓導軌油和潤滑油（脂），不同的機床種類及工況的不同對潤滑油品的性能有不同的要求：

1、軸承的潤滑：

1）、滑動軸承的潤滑：滑動軸承是常用的傳動方式，潤滑油不僅要起到潤滑的作用還要起到冷卻的作用，因此需要用潤滑性能良好的低粘度的潤滑油，同時需要具備良好的抗氧化、抗磨性、防鏽性及抗泡沫性。對于精密磨床的磨石主軸所用的精密滑動軸承，因軸承間隙特小（1微米），轉速特别高（30000r/min以上）應使用粘度很小，抗磨油性極好的粘度為2.0mm2(40℃)的潤滑油.

2)、滾動軸承的潤滑：滾動軸承在機床上，由于具有摩擦系數小，并運轉安靜等優點，因而機床上已大量采用滾動軸承，内徑25mm，轉速30000r/min以下時，可用封入高速脂。超過30000r/min時，則應用強制潤滑或噴霧潤滑。需要注意的是滾動軸承除大型、粗糙的特殊情況，一般不能使用含固體潤滑劑的脂。

2、齒輪的潤滑：

機床的齒輪的沖擊和振動不大，負荷較小，應而一般不需要使用含極壓添加劑的潤滑油。需要注意的是如何防止主軸箱的熱變形，沖擊負荷較大的沖壓或剪切機床的齒輪，應使用含抗磨劑的齒輪油，用于循環潤滑或油浴潤滑的齒輪油，除了要考慮抗氧化性，還要顧及抗腐蝕、抗磨、防鏽蝕及抗泡性。根據齒輪的種類選擇合适的齒輪油和合适的粘度。

3、導軌的潤滑：

導軌的負荷及速度變化很大，一般導軌面的負荷為3-8N/cm2,但由于導軌頻繁的進行反複運動，因此容易産生邊界潤滑，甚至半幹潤滑而導緻爬行現象，除了機床設計和材料潤滑不良是導緻爬行的主要原因。為克服爬行現象，除用氟系樹脂導軌貼面等，在改善潤滑方面，主要用含防爬劑的潤滑油，導軌潤滑一般選用粘度32、68、100、150的導軌油，西班牙老鷹導軌油BESLUXLUDER系列（32，46、68，100、150、220）符合ISO6743/4标準，L-HG級别。

4、機床頂尖是一種特殊的軸承。固定頂尖負荷不大，現在高速機床多采用回轉頂尖，複負荷較大，因此都采用封入潤滑脂來潤滑。

數控車床

機床是人類進行生産勞動的重要工具，也是社會生産力發展水平的重要标志。普通機床經曆了近兩百年的曆史。随着電子技術、計算機技術及自動化，精密機械與測量等技術的發展與綜合應用，生産了機電一體化的新型機床一一數控機床。數控機床一經使用就顯示出了它獨特的優越性和強大生命力，使原來不能解決的許多問題，找到了科學解決的途徑。

數控機床是一種通過數字信息，控制機床按給定的運動軌迹，進行自動加工的機電一體化的加工裝備，經過半個世紀的發展，數控機床已是現代制造業的重要标志之一，在我國制造業中，數控機床的應用也越來越廣泛，是一個企業綜合實力的體現。數控車床是數字程序控制車床的簡稱，它集通用性好的萬能型車床、加工精度高的精密型車床和加工效率高的專用型車床的特點于一身，是國内使用量最大，覆蓋面最廣的一種數控機床。

要學好數控車床理論和操作，就必須勤學苦練，從平面幾何，三角函數，機械制圖，普通車床的工藝和操作等方面打好基礎。因此，必須首先具有普通車工工藝學知識然後才能從掌握人工控制轉移到數字控制方面來，另一方面，若沒有學好有關數學、電工學、公差與化合及機械制造等深内容，要學好數控原理和程序編制等，也會感到十分困難。熟悉零件工藝要求，正确處理工藝問題。

由于數控機床加工的特殊性，要求數控機床加工工人既是操作者，又是程序員，同時具備初級技術人員的某些素質，因此，操作者必須熟悉被加工零件的各項工藝（技術）要求，如加工路線，刀具及其幾何參數，切削用量，尺寸及形狀位置公差。隻有熟悉了各項工藝要求，并對出現的問題正确進行處理後，才能減少工作盲目性，保證整個加工工作圓滿完成。