第九章 卧式车床及其总装配9-1 金属切削机床型号金属切削机床型号9-2 CA6140型卧式车床概述型卧式车床概述9-3 CA6140型卧式车床的传动系统型卧式车床的传动系统9-4 常用装配测量器具常用装配测量器具9-5 卧式车床的总装配卧式车床的总装配9-6 卧式车床的试车和验收卧式车床的试车和验收9-1 金属切削机床型号金属切削机床型号一、机床通用型号一、机床通用型号1机床通用型号的的构成机床通用型号的的构成2机床分类及其代号机床分类及其代号机床按其工作原理可划分为车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床和其他机床等共11类。机床的类别代号包括类代号和分类代号。机床的类别代号用大写的汉语拼音字母表示。必要时，每类可分为若干分类。分类代号用阿拉伯数字表示，位于类代号之前，作为型号的首位。第一分类代号前的“1”省略，第“2” “3”分类代号则应予以表示。类别车床钻床镗床磨 床齿轮加工机床螺纹加工机床铣床刨插床拉床锯床其他机床代号CZTM2M3MYSXBLGQ读音车钻镗磨二磨三磨牙丝铣刨拉割其机床的分类和代号机床的分类和代号3特性代号特性代号（1）通用特性代号 当某类型机床，除有普通型外，还有某种通用特性时，则在类别代号之后加通用特性代号予以区分。通用特性代号用大写的汉语拼音字母表示，按其相应的汉字字意读音。通用特性高精度精密自动半自动数控加工中心（自动换刀）仿形轻型加重型柔性加工单元数显高速代号GMZBKHFQCRXS读音高密自半控换仿轻重柔显速机床通用特性代号机床通用特性代号（2）结构特性代号 对主参数值相同而结构、性能不同的机床，在型号中加结构特性代号予以区分。当型号中有通用特性代号时，结构特性代号应排在通用特性代号之后。结构特性代号用大写的汉语拼音字母（通用特性代号已用的字母和“I”“O”两个字母不能用）A、B、C、D、E、L、N、P、T、Y表示。4组、系代号组、系代号机床的组系代号包括组代号和系代号。机床按其工作原理分为11类。每类机床划分为十个组，每个组又划分为十个系（系列）。组、系划分的原则：在同一类机床中，主要布局或使用范围基本相同的机床，即为同一组；在同一组机床中，其主参数相同，主要结构及布局形式相同的机床，即为同一系。5主参数主参数机床主参数表示机床规格大小并反映机床最大工作能力。主参数代号是以机床最大加工尺寸或与此有关的机床部件尺寸的折算值表示，位于系代号之后。当折算值大于1时，则取整数，前面不加“0”，当折算值小于1时，则取小数点后第一位数，并在前面加“0”。6通用机床的设计顺序号通用机床的设计顺序号某些通用机床，当无法用一个主参数表示时，则在型号中用设计顺序号表示。设计顺序号由1起始，当设计顺序号小于10时，由01开始编号。7主轴数和第二主参数主轴数和第二主参数对于多轴车床、多轴钻床、排式钻床等机床，其主轴数应以实际数值列入型号，置于主参数之后，用“”分开，读作 “乘”。单轴可省略，不予表示。第二主参数（多轴机床的主轴数除外），一般不予表示，如有特殊情况，需在型号中表示。在型号中表示的第二主参数，一般以折算成两位数为宜，最多不超过三位数。8重大改进顺序号重大改进顺序号当机床的结构、性能有更高的要求，并需按新产品重新设计、试制和鉴定时，为区别原机床型号，要在型号基本部分的尾部按改进的先后顺序选用A、B、C等汉语拼音字母（但 “I”“O”两个字母不能用）表示。9其他特性代号其他特性代号其他特性代号置于辅助部分之首。其中同一型号机床的变形代号，一般应放在其他特性代号之首位。其他特性代号主要用以反映各类机床的特性。其他特性代号可用汉语拼音字母（“I”“O”两个字母除外）表示，也可用阿拉伯数字表示，还可以用两者组合表示。二、通用机床型号示例二、通用机床型号示例1. CA6140型卧式车床型卧式车床2. CK6140型数控车床型数控车床3. Z56254A型四轴立式排钻床型四轴立式排钻床9-2 CA6140型卧式车床概述型卧式车床概述一、车床的功用一、车床的功用卧式车床典型加工表面a）钻中心孔 b）钻孔 c）铰孔 d）攻螺纹 e）车外圆 f）车孔卧式车床典型加工表面g）车端面 h）车槽 i）车成型面 j）车锥面 k）滚花 l）车螺纹二、运动分析二、运动分析1表面成形运动表面成形运动 （1）主运动 工件的旋转运动。其作用是使车刀与工件作相对运动，以完成切削工作。用转速n（r/min）表示。（2）进给运动 车刀的纵向进给和横向进给运动。车刀的纵向进给运动是指刀具沿平行于工件中心线的纵向移动，如车外圆，车螺纹等。车刀的横向进给运动是指刀具沿垂直于工件中心线的横向移动，多用于车端面及切断等。2辅助运动辅助运动 为实现机床的辅助工作而必需的运动称为辅助运动。辅助运动包括刀具的移近、退回、工件的夹紧等。在卧式车床上这些运动通常由操作者用手工操作来完成。为了减轻操作者的劳动强度和节省移动刀架所耗费的时间，CA6140型卧式车床还具有由单独电机驱动的刀架，以便实现纵向及横向的快速移动。三、卧式车床的组成三、卧式车床的组成CA6140型卧式车床的外形图1，11-床腿 2-进给箱 3-主轴箱 4-床鞍 5-中滑板 6-刀架 7-回转盘 8-小滑板 9-尾座 10-床身 12-光杠 13-丝杠 14-溜板箱四、四、CA6140型卧式车床主要技术性能型卧式车床主要技术性能9-3 CA6140型卧式车床的传动系统型卧式车床的传动系统一、传动链和传动系统图一、传动链和传动系统图二、二、CA6140型卧式车床传动系统分析型卧式车床传动系统分析1主运动传动链主运动传动链（1）运动分析 （2）传动路线CA6140型卧式车床主运动传动结构式如下：2进给运动传动链进给运动传动链（1）车削螺纹 CA6140型卧式车床能车削公制、英制、模数和径节制等四种标准螺纹，还可以车削加大螺距、非标准螺距及精密螺纹等。（2）机动进给 CA6140型卧式车床能实现纵向机动进给和横向机动进给。（3）刀架的快速移动 为了减轻工人的劳动强度，缩短辅助时间，机床的溜板箱内右端装有快速电动机，可使刀架快速移动。9-4 常用装配测量器具常用装配测量器具一、平尺一、平尺平尺主要用作导轨的刮研和测量的基准，由桥形平尺、平行平尺和角形平尺三种。平尺的种类a）桥形平尺 b）工字形平尺 c）角形平尺二、方尺和直角尺二、方尺和直角尺方尺和直角尺a）方尺 b）平面形直角尺 c）宽座直角尺 d) 直角平尺三、垫铁三、垫铁垫铁的种类a）平面垫铁 b）凹V形等边垫铁 c）凸V形等边垫铁 d）凹V形不等边垫铁 e）90角垫铁 f）55角垫铁四、检验棒四、检验棒检验棒a）长检验棒 b）短检验棒 c）圆柱检验棒1-莫氏锥柄 2-退卸螺母 3-测量圆柱面 4,6-工艺塞 5-测量圆柱面五、检验桥板五、检验桥板检验桥板1半圆棒 2T形板 3，4圆柱头螺钉，5桥板 6滚花螺钉 7调整杆 8六角螺母 9滑动支承板 10圆柱头铆钉 11盖板 12垫板 13接触板 14平键六、水平仪六、水平仪水平仪的种类a）条形水平仪 b）框式水平仪 c）合像水平仪1水平仪的标记原理水平仪的标记原理水平仪的读数原理2水平仪的示值读取方法水平仪的示值读取方法 （1）绝对读数法 气泡在中间位置时，读作0。以零线为基准，气泡向任意一端偏离零线的格数，即为实际偏差的格数。偏离起端为“”，偏向起端为“”。一般习惯由左向右测量，也可以把气泡向右移作为“”，向左移作为“”。（2）平均值读数法 以两长刻线（零线）为准，向同一方向分别读出气泡停止的格数，再把两数相加除以2，即为其读数值。平均值读数法不受环境温度的影响，读数精度较高。3用水平仪测量导轨铅垂平面内直线度的方法用水平仪测量导轨铅垂平面内直线度的方法（1）用一定长度（l）的垫铁安放水平仪，不能直接将水平仪置于被测导轨表面上。（2）将水平仪置于导轨中间，调平导轨。（3）将导轨分段，其长度与垫铁长度相适应。导轨分段测量（4）把各段测量读数逐段积累，画出导轨直线度曲线图。（5）用两端点连线法或最小区域法确定最大误差格数及误差曲线形状。1）两端点连线法两端点连线法确定导轨曲线误差2）最小区域法最小区域法确定导轨曲线误差（6）将误差格数换算为导轨直线度误差值 一般按下式换算：nil式中 导轨直线度误差数值，mm； n 曲线图中最大误差格数； i 水平仪的读数精度； l 每段测量长度，mm。9-5 卧式车床的总装配卧式车床的总装配一、床身与床脚的安装一、床身与床脚的安装1床身导轨的作用及技术要求床身导轨的作用及技术要求卧式车床床身导轨截面图（1）床身导轨的几何精度几何精度要 求床鞍导轨的直线度在铅垂平面内，全长上为0.03mm；在任意500mm测量长度上为0.015mm，只许凸；在水平面内，全长上为0.02mm，如图918所示床鞍导轨的平行度全长上为0.04mm/1000mm床鞍导轨与尾座导轨的平行度在铅垂平面与水平面均为全长上0.03mm；任意500mm测量长度上为0.02mm床鞍导轨对床身齿条安装面的平行度全长上为0.03mm；在任意500mm测量长度上为0.02mm床身导轨的几何精度及要求（2）接触精度 刮削导轨每2525mm2范围内接触点不少于10点，磨削导轨则以接触面积大小来评定接触精度的高低。（3）表面粗糙度 刮削导轨表面粗糙度一般在Ra1.6 m以下；磨削导轨表面粗糙度在Ra0.8 m以下。（4）硬度 一般导轨表面硬度应在170HB以上，并且全长范围硬度一致；与之相配合件的硬度应比导轨硬度稍低。（5）导轨几何形状的稳定性 导轨在使用中应不变形。除采用刚度大的结构外，还应进行良好的时效处理，以消除内应力，减少变形。2床身与床脚结合的装配床身与床脚结合的装配（1）床身装到床脚上 先将结合面的毛刺清除并倒角。在床身、床脚连接螺钉上垫上等高垫圈，以保证结合面平整贴合，防止床身紧固时产生变形。同时在结合面间加入12mm厚纸垫，以防止漏油。（2）床身导轨精加工方法 对导轨的精加工有精磨法，精刨法和刮研法三种。1）选择刮削量最大，导轨中最重要和精度要求最高的床鞍用导轨6、7作为刮削基准。用角形平尺研点，水平仪测量导轨直线度并绘导轨曲线图。待刮削至导轨直线度、接触研点数和表面粗糙度均符合要求为止。2）以6、7面为基准，用平尺研点刮平导轨2。要保证其直线度及与基准导轨面6、7的平行度要求。3）测量导轨在垂直平面内直线度及床鞍导轨平行度床身与床脚安装后的测量4）测量床鞍导轨在水平面内的直线度测量导轨在水平面内直线度5）以床鞍导轨为基准刮削尾座导轨3、4、5面，使其达到自身形状精度要求和对床鞍导轨的平行度要求。尾座导轨对床鞍导轨平行度的测量6）刮削压板导轨1、8，要求达到与床鞍导轨的平行度及自身形状精度。测量压板导轨与床鞍导轨的平行度二、床鞍配刮与床身装配二、床鞍配刮与床身装配1配刮横向燕尾导轨配刮横向燕尾导轨（1）将床鞍放在床身导轨上，减少刮削时床鞍变形刮研床鞍上导轨面表面5和6刮后应满足对横丝杠A孔轴线的平行度要求，其误差在全长上不大于0.02mm。测量床鞍上导轨面对横丝杠孔的平行度（2）修刮燕尾导轨面7，保证其与平面6的平行度，以保证刀架横向移动的顺利 可用角形平尺或中滑板为研具刮研。测量燕尾导轨的平行度2配镶条配镶条配镶条的目的是使刀架横向进给时有准确间隙，并能在使用过程中，不断调整间隙，保证足够寿命。燕尾导轨的镶条3配刮床鞍下导轨面配刮床鞍下导轨面以床身导轨为基准，刮研床鞍与床身配合的表面至接触点为1012点/（2525mm2），并检查床鞍上、下导轨的垂直度。测量床鞍上下导轨面的垂直度（1）横向应与进给箱、托架安装面垂直测量溜板箱安装面与进给箱安装面垂直度（2）纵向与床身导轨平行测量溜板箱安装面与床身导轨平行度4床鞍与床身装配床鞍与床身装配床鞍与床身的装配，主要是刮研床身的下导轨面及配刮床鞍两侧压板，保证床身上下导轨面的平行度，以达到床鞍与床身导轨在全长上能均匀结合，平稳地移动。床身与床鞍的装配三、溜板箱、进给箱及主轴箱的安装三、溜板箱、进给箱及主轴箱的安装1溜板箱的安装溜板箱的安装（1）校正开合螺母中心线与床身导轨平行度安装溜板箱（2）确定溜板箱位置溜板箱横向进给齿轮副侧隙调整（3）溜板箱最后定位2齿条的安装齿条的安装溜板箱位置校正后，则可安装齿条，主要是保证纵向进给小齿轮与齿条的啮合间隙。正常啮合侧隙为0.08mm，检验方法和横向进给齿轮副侧隙检验方法相同，并以此确定齿条安装位置和厚度尺寸。齿条跨接校正3安装进给箱和丝杠后托架安装进给箱和丝杠后托架丝杠三点同轴度测量4主轴箱的安装主轴箱的安装主轴轴线与床身导轨平行度测量四、尾座的安装四、尾座的安装1调整尾座的安放位置调整尾座的安放位置顶尖套轴线对床身导轨平行度测量2调整主轴锥孔中心线和尾座套筒孔中心调整主轴锥孔中心线和尾座套筒孔中心线对床身导轨的等距度线对床身导轨的等距度主轴锥孔中心线与尾座顶尖锥孔中心线对床身导轨的等距度五、丝杠及光杠的安装五、丝杠及光杠的安装1测量丝杠两轴承中心线和开合螺母中心测量丝杠两轴承中心线和开合螺母中心线对床身导轨的等距度线对床身导轨的等距度丝杠与导轨等距度及轴向窜动量的测量2测量丝杠的轴向窜动测量丝杠的轴向窜动在丝杠后端的中心孔内，用黄油粘住一个钢球，平头百分表顶在钢球上。合上开合螺母，使丝杠转动，百分表的读数差就是丝杠轴向窜动误差，最大不应超过0.015mm。六、刀架的安装六、刀架的安装小刀架部件装配在中滑板上，测量小刀架移动轨迹对主轴中心线的平行度。测量时先横向移动刀架，使百分表触及主轴锥孔中插入的检验心轴上母线，再纵向移动小滑板测量，误差不超过0.03/100mm。若超差，通过刮削小滑板与回转盘的结合面来调整。小刀架移动轨迹对主轴中心线的平行度测量七、其他安装七、其他安装其他安装包括挂轮架安装、电动机V带安装与预紧及润滑防护系统、冷却系统、照明系统、机床标牌等的安装。9-6 卧式车床的试车和验收卧式车床的试车和验收一、静态检查一、静态检查静态检查是车床进行性能试验之前的检查，主要是检查车床各部位是否安全、可靠，以保证试车时不出事故。主要应从以下几方面检查：1用手转动各传动件，应运转灵活。2变速手柄和换向手柄应操纵灵活、定位准确、安全可靠。手轮或手柄转动时，其转动力用拉力器测量，不应超过80N。3移动机构的反向空行程量应尽量小。4床鞍、刀架等在行程范围内移动时，应轻重均匀和平稳。5顶尖套在尾座孔中作全长伸缩，应运动灵活而无阻滞，手轮转动轻快，锁紧机构灵敏无卡死现象。6开合螺母机构开合可靠，无阻滞或过松的感觉。7安全离合器应灵活可靠，在超负荷时，能及时切断运动。8交换齿轮架交换齿轮间的侧隙适当，固定装置可靠。9各部分的润滑加油孔有明显的标记，清洁畅通。油窗明亮，油尺清洁，插入深度与松紧合适。10电气设备的启动和停止应安全可靠。二、空运转试验二、空运转试验空运转试验是在机床不受负荷的状态下进行的运转试验。1试验前对机床进行调平，使机床尽量处于自然水平状态。2检查各变速、变向操纵手柄应灵活、可靠。3运转机床的主运动机构。从最低转速起依次运转，各级转速的运转时间不少于5min，最高转速的运转时间不少于30min。4在主轴轴承达到稳定温度（即热平衡状态）时，轴承的温度和温升均不得超过如下规定：滑动轴承温度60，温升30；滚动轴承温度70，温升40；其他机构的轴承温升不得超过20。5在各级转速下，机床应运转正常，无异常振动和噪声。6润滑系统正常、可靠、无泄漏现象；安全防护装置和保险装置安全可靠。三、负荷试验三、负荷试验1全负荷强度试验全负荷强度试验（1）目的 检验车床主传动系统能否输出设计所允许的最大扭转力矩和功率。（2）试验方法 将尺寸为120250mm的中碳钢试件，一端用三爪自定心卡盘夹紧，一端用顶尖顶住，用45标准硬质合金（YT5）右偏刀进行外圆车削，切削用量为：n50r/min（v=18.8m/min），ap12mm，f=0.6mm/r。（3）应达到的要求 车床所有机构应工作正常，动作平稳，不得出现异常的振动和噪声。主轴转速不得比空转时的转速降低5%以上。各手柄不得有颤抖和自动换位现象。试验时，允许将摩擦离合器适当调紧些，待切削完毕，再松至正常位置。2精车外圆试验精车外圆试验（1）目的 检验车床主轴的旋转精度及主轴轴线对床鞍移动方向的平行度。（2）试验方法外圆试切件（3）精车后试件允差 圆度为0.01mm，圆柱度为0.04/300mm。表面粗糙度Ra不大于3.2m。3精车端面试验精车端面试验（1）目的 检查车床在正常工作温度下，刀架横向移动轨迹对主轴轴线的垂直度和横向导轨的直线度。（2）试验方法 端面试切件（3）精车端面后试件允差 平面度不大于0.02mm（只许中间凹）。4精车螺纹试验精车螺纹试验（1）目的 检查车床螺纹加工传动系统的准确性。（2）试验方法 试件为40500mm的中碳钢工件；高速钢60标准螺纹车刀；切削用量为n19r/min，ap0.02mm，f=6mm/r；两端用顶尖装夹。（3）精车螺纹试验精度 螺距累计误差应小于0.04/300mm，表面粗糙度不大于Ra3.2，无振动波纹。四、精度检验四、精度检验1工作精度检验工作精度检验机床进行工作精度检验前应重新检查机床安装水平并将机床紧固。按精度检验标准要求的试件形状、尺寸、材料准备试切件；按试切要求准备刀具、卡盘等。按检验要求准备检验试切件精度、表面粗糙度的测量器具。2几何精度检验几何精度检验（1）机床的几何精度检验，一般不允许紧固地脚螺钉。（2）凡与主轴轴承温度有关的项目，应在主轴运转达到稳定温度后进行。（3）凡规定的检验项目均应在允许范围内，若因超差需要调整或返修的，返修或调整后必须对所有几何精度重新检验。人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。