车床及其工艺装备

第二章　车床及其工艺装备

第一节　常用车床

一、金属切削机床型号编制

现行的金属切削机床型号是按1994年颁布的标准《金属切削机床型号编制方法》（GB/T15375—1994）编制。根据该标准，通用机床的型号表示方法为：

整个型号由基本部分和辅助部分组成，中间用“/”隔开，读作“之”。基本部分需统一管理，辅助部分纳入型号与否由生产厂家自定。型号表示方法中，有“〇”符号者，为大写的汉语拼音字母；有“△”符号者，为阿拉伯数字；有〇△符号者，为大写汉语拼音字母或为阿拉伯数字或两者兼有之。另外，有括号的代号或数字，当无内容时，不表示；若有内容，则应表示，但不带括号。

1.机床的类、组、系代号

机床的类别及分类代号见表2-1。每类机床划分为10个组，每个组又划分为10个系（系列）。组、系划分的原则为：在同类机床中，主要布局或使用范围基本相同的机床为同一组；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为同一系。

表2-1　通用机床类代号

机床的组用一位阿拉伯数字表示，位于类代号或通用特性代号、结构代号之后；机床的系用一位阿拉伯数字表示，位于组代号之后。车床组、系代号见表2-2。

表2-2　车床组别、系列代号及主参数（摘录）

续表

续表

2.通用特性和结构特性代号

当某类型机床除有普通型式外，还有某种通用特性时，则在类代号之后加通用特性予以区分。机床的通用特性代号见表2-3，表中代号在各类机床型号中所表示的意义相同。如某类机床仅有某种通用特性，而无普通型式者，则通用特性不予表示。

对主参数相同而结构、性能不同的机床，在型号中加结构特性代号予以区分，它在型号中没有统一的含义。结构特性代号排在类代号之后。当型号中有通用特性代号时，应排在通用特性代号之后。

表2-3　通用特性代号

3.机床的主参数或设计顺序号

机床型号中的主参数用折算值表示，位于组、系代号之后。当折算值大于1时，取整数，前面不加“0”；当折算值小于1时，则以主参数值表示，并在前面加“0”。主参数的计量单位，尺寸以mm（毫米）计，拉力以kN（千牛）计，功率以W（瓦）计，转矩以N•m（牛•米）计。

当某些通用机床无法用一个主参数表示时，则在型号中用设计顺序号表示。

4.主轴数和第二主参数的表示方法

对于多轴机床，应将其主轴数以实际数值列入型号，置于主参数之后，用乘号“×”分开。

当机床所能加工最大工件的长度、最大切削长度、工作台面长度、最大跨距等以长度单位表示的第二主参数范围内的变化，将引起机床结构、性能发生较大变化时，为了区分，可将第二主参数列入型号。凡属长度（包括跨距、行程等）的，采用“1/ 100”为折算系数；凡属直径、深度、宽度的，则采用“1/10”为折算系数；如以厚度、模数作为第二主参数的，则以实际数值列入型号。常用车床的主参数及第二主参数见表2-2。

5.机床的重大改进顺序号

当机床的结构、性能有重大改进和提高，并按新产品重新设计、试制和鉴定时，按改进的先后顺序选用A、B、C、……等汉语拼音字母加在基本部分的尾部，以区别原机床型号。

6.其他特性代号

其他特性代号置于辅助部分之首。其中同一型号的变型代号，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，如对于数控机床，可用来反映不同的控制系统；对于加工中心，可用来反映控制系统、自动交换主轴头、自动交换工作台等；对于一般机床可以反映同一型号机床的变型等。

7..企业代号及其表示法

企业代号包括机床生产厂家及机床研究所单位代号，置于辅助部分尾部，用“—”分开，若辅助部分仅有企业代号，则可不加“—”。

8..通用机床型号实例

［例1］床身上最大回转直径为400mm的卧式车床，其型号为：C6140。

［例2］最大棒料直径为50mm的六轴棒料自动车床，其型号为：C2150×6。

［例3］瓦房店机床厂生产的最大车削直径为1250mm，经过第一次重大改进的数显单柱立式车床，其型号为：CX5112A/ WF。

工厂中目前所使用的机床中，有相当一部分是根据国家以前颁发的机床型号编制方法编制的。其中由前机械工业部于1985年颁布的标准（JB/T1838—1985）与上述标准基本相同，其差别主要在于1985年标准中只有新标准的基本部分，没有辅助部分。有关老型号的涵义可参阅有关标准资料。

二、CA6140型卧式车床

车床的种类非常多，其工艺范围也很广，在机械加工中占有重要地位，其中尤以卧式车床使用最为普遍。CA6140型卧式车床是新中国机床业发展早期时，自行设计，生产量较大，各种性能良好，多年来一直得到广泛应用的一种卧式车床。

1.机床的主要组成及布局

CA6140型卧式车床的主参数为床身上最大回转直径（400mm），第二主参数为机床最大加工长度，有750mm、1000mm、1500mm、2000mm四种。CA6140型卧式车床的外形见图2-1。机床的主要组成部件及其功用为：

图2-1　CA6140型卧式车床外形

1—主轴箱　2—刀架　3—尾座　4—床身　5—右床腿　6—光杠　7—丝杠　8—溜板箱　9—左床腿　10—进给箱　11—挂轮变速机构

（1）主轴箱。主轴箱1固定在床身4左上部，其功用是支承主轴部件，并使主轴及工件以所需转速旋转；

（2）刀架部件。刀架部件2装在床身4的刀架导轨上。刀架部件可通过机动或手动使夹持在刀架上的刀具作纵向、横向或斜向进给；

（3）进给箱。进给箱10固定在床身左端前壁。进给箱中装有变速装置，用以改变机动进给的进给量或被加工螺纹的螺距；

（4）溜板箱。溜板箱8安装在刀架部件底部。溜板箱通过光杠或丝杠接受自进给箱传来的运动，并将运动传给刀架部件，从而使刀架实现纵、横向进给或车螺纹运动；

（5）尾座。尾座3安装于床身尾座导轨上，可根据工件长度调整其纵向位置。尾座上可安装后顶尖以支承长工件，也可安装孔加工刀具进行孔加工；

（6）床身。床身4固定在左、右床腿9和5上，用以支承其他部件，并使它们保持准确的相对位置。

2.机床的传动系统

CA6140型卧式车床的传动系统见图2-2。整个传动系统由主运动系统、车螺纹传动系统、纵向进给系统、横向进给系统及快速移动系统组成。

（1）主运动系统。主运动由主电动机经V带传动主轴箱内的轴Ⅰ而输入主轴箱。轴Ⅰ的运动经双向多片式摩擦离合器M1和双联滑移齿轮变速装置传至轴Ⅱ，再经三联滑移齿轮变速装置传至轴Ⅲ。当主轴Ⅵ上的滑移齿轮z 50处于左边位置时，轴Ⅲ的运动直接由齿轮z 63传至与主轴用花键连接的滑移齿轮z 50，带动主轴以高速旋转；当滑移齿轮z 50右移，脱开与轴Ⅲ上齿轮z63的啮合，并通过其内齿轮与主轴上的大齿轮z 58左端齿轮啮合（即M2结合）时，轴Ⅲ运动经轴Ⅲ-Ⅳ间及轴Ⅳ-Ⅴ间两组双联滑移齿轮变速装置传至轴Ⅴ，再经齿轮副26/58使主轴获得中、低转速。当轴Ⅰ上离合器M1右边结合时，轴Ⅰ经M1和（50/34）×（34/30）两级齿轮副使轴Ⅱ反转，从而使主轴得到反转转速。CA6140型卧式车床具有24级正转转速。

主运动的传动路线可由下式表示：

（2）车螺纹运动。CA6140型卧式车床可车削米制、模数制、英制和径节制四种螺纹，另外还可加工大导程螺纹、非标准螺纹及较精密螺纹。

1）车米制螺纹。车米制螺纹时，进给箱中离合器M3、M4脱开，M5结合，传动路线如下：

上式中uⅩⅢ-ⅩⅣ为轴ⅩⅢ与轴ⅩⅣ间基本组传动机构（由轴ⅩⅢ上8个固定齿轮和轴ⅩⅣ上4个滑移齿轮组成）的传动比，共有8种传动比，故也可表示为u基；uⅩⅤ-ⅩⅦ为轴ⅩⅤ至轴ⅩⅦ间增倍机构（由轴ⅩⅤ上双联滑移齿轮、轴ⅩⅥ上三个固定齿轮以及轴ⅩⅦ上双联滑移齿轮组成）的传动比，共有4种传动比，故也可表示为u倍。表2-4列出了CA6140所能车削的标准米制螺纹。

表2-4　CA6140型车床车削米制螺纹表

注：表中L为螺纹的导程。

2）车模数螺纹。模数螺纹的螺距参数为模数m，螺距值为πmmm，主要用于米制蜗杆中。模数螺纹的模数值已由国家标准规定。加工头数k = 1的各种标准模数螺纹与u基和u倍的关系见表2-5。

车模数螺纹时，挂轮组采用（64/100）×（100/97），从而在传动路线的传动比中引进π因子，其余传动路线与车米制螺纹完全一致。

表2-5　CA6140型车床车削模数螺纹表

3）车英制螺纹。英制螺纹的螺距参数为螺纹每英寸长度上的牙（扣）数a。英制螺纹的螺距值为1/a in = 25.4/a mm。车英制螺纹时，机床的传动路线与车米制螺纹时有两处不同：

①M3保持结合，使基本组的传动方向与车米制时相反（参见图2-2）；

②轴ⅩⅤ上齿轮z 25左移与轴ⅩⅢ上齿轮z 36相啮合，从而在整个传动路线的传动比中引进25.4因子（1英寸= 25.4mm）。加工头数k =1的英制螺纹时，a值与u基和u倍的关系见表2-6。

表2-6　CA6140型车床车削英制螺纹表

4）车径节螺纹。径节螺纹用于英制蜗杆，其螺距参数以径节DP（牙/in）来表示。径节螺纹的螺距值为（π/DP）in = 25.4π/ DPmm。加工径节螺纹时的传动路线基本与加工英制螺纹相同，只是挂轮采用（64/100）×（100/97），从而引入π因子。加工头数k =1的径节螺纹时，DP值与u基和u倍的关系见表2-7。

表2-7　CA6140型车床车削径节螺纹表

表2-8列出了加工四种螺纹时，进给传动链中各机构的工作状态。

表2-8　CA6140型车床车制各种螺纹的工作调整

5）车大导程螺纹。当需要车削导程大于表2-4～表2-7所列值的大导程螺纹，如加工多头螺纹、油槽等，可通过扩大主轴至轴ⅠⅩ之间的传动比倍数来进行加工。具体为：将轴ⅠⅩ右端的滑移齿轮z 58右移，使之与轴ⅤⅢ上的齿轮z 26啮合。此时，主轴至轴ⅠⅩ的传动路线为：

主轴Ⅵ-58/26-Ⅴ-80/20-Ⅳ--Ⅲ-44/44-Ⅷ-26/58-Ⅸ

主轴至轴Ⅸ间扩大的传动比为：

u扩1=（58/26）×（80/20）×（50/50）×（44/44）×（26/58）=4

u扩2=（58/26）×（80/20）×（80/20）×（44/44）×（26/58）=16

与车削常用螺纹时主轴至轴Ⅸ间的传动比uⅥ-Ⅸ=58/58=1相比，传动比分别扩大了4倍和16倍，即可使被加工螺纹导程扩大4倍或16倍。通过扩大螺距机构，机床可车削导程为14～192mm的米制螺纹24种，模数为3.25～48mm的模数螺纹28种，径节为1～6牙/in的径节螺纹13种。

6）车非标准及较精密螺纹。车制非标准螺纹或较精密的螺纹时，可将离合器M3、M4和M5全部结合，使轴Ⅻ、轴ⅩⅣ、轴ⅩⅦ和丝杠联成一体（参见图2-2），所要加工的螺纹导程值可通过选配挂轮架齿轮齿数来得到。由于主轴至丝杠的传动路线大为缩短，从而减少传动累积误差，加工出具有较高精度的螺纹。挂轮的齿数可由下式计算：

（3）纵向与横向进给运动。CA6140型卧式车床作机动进给时，从主轴Ⅵ至进给箱轴ⅩⅦ的传动路线与车削螺纹时的传动路线相同。轴ⅩⅦ上滑移齿轮z 28处于左位，使M5脱开，从而切断进给箱与丝杠的联系。运动由齿轮副28/56及联轴节传至光杠ⅩⅠⅩ，再由光杠通过溜板箱中的传动机构，分别传至齿轮齿条机构或横向进给丝杠ⅩⅩⅦ，使刀架作纵向或横向机动进给（参见图2-2），其传动路线表达式如下：

CA6140型卧式车床可以通过四种不同的传动路线来实现机动进给运动，从而获得纵向和横向进给量各64种。四种传动路线分别为：

1）运动经车常用米制螺纹传动路线传动，通过该传动路线，可得到0.08～1.2mm/r，32种正常进给量。

2）运动经车常用英制螺纹路线传动，在u倍= 1时，可得0.86～1.58mm/r，8种较大进给量。

3）当主轴以10～125r/min低速旋转时，可通过扩大螺距机构及英制螺纹路线传动，得到进给量为1.71～6.33mm/r，16种加大进给量，以满足低速、大进给量强力切削和精车的需要。

4）当主轴以450～1400r/min高速旋转时（其中500r/min除外），将轴Ⅸ上滑移齿轮z 58右移。主轴运动经齿轮副（50/63）× （44/44）×（26/58）传至轴Ⅸ，再经米制螺纹路线传动（使用u倍= 1/8），可得到0.028～0.054mm/r，8种细进给量，以满足高速、小进给量精车的需要。

纵向机动进给量的大小及相应传动机构的传动比可见表2-9。

横向机动进给与纵向进给一样也具有四种不同的进给传动路线，只是以同样传动路线传动时，横向进给量为纵向进给量的一半。

表2-9　纵向机动进给量f纵　/mm•r-1

（4）刀架的快速移动。刀架的纵、横向快速移动由装在溜板箱右侧的快速电动机（0.25kW，2800r/min）传动。电动机的运动由齿轮副13/29传至轴ⅩⅩ，然后沿机动工作传动路线，传至纵向进给齿轮齿条副或横向进给丝杠，获得刀架在纵向或横向的快速移动。轴ⅩⅩ左端的超越离合器M6保证了快速移动与工作进给不发生运动干涉。

3.CA6140型卧式车床的主要部件结构

（1）主轴箱。

1）主轴部件。目前生产的CA6140型卧式车床的主轴部件的径向支承有三支承和二支承两种。图2-3为采用三支承的主轴部件。前、后支承分别装有D3182121和E3182115双列圆柱滚子轴承，中间支承为E32216圆柱滚子轴承。前支承处还装有一个60°角接触的双向推力角接触球轴承，用以承受左右两个方向的轴向载荷。调整前轴承时，先松开轴承右端螺母8，再拧开左端螺母4上的紧定螺钉，然后拧动螺母4，通过轴承左、右内圈及垫圈，使轴承7的内圈相对主轴锥形轴颈右移。在锥面作用下，轴承内圈径向外涨，从而消除轴承间隙。后轴承3的调整方法与前轴承类似，但一般情况下，只需调整前轴承即可。推力轴承6的间隙由垫圈予以控制，如间隙增大，可通过磨削垫圈来进行调整。调整后，应使百分表测出的主轴定心轴轴径径向跳动不超过0.01mm，主轴高速运转1小时后，轴承温度不应超过60°C。

图2-3　CA6140型车床主轴部件

1、4、8—调整螺母　2、5—锁紧螺钉　3、6、7—轴承

2）双向式多片摩擦离合器及制动机构。

①双向式多片摩擦离合器。摩擦式离合器通过相互压紧的两零件接触面之间的摩擦力来传递运动转矩。当零件接触面被压紧贴合或松开时，运动就被接通或断开。其工作原理可由图2-4来说明。花键轴1上的内摩擦片5通过花键孔与轴1相连接；外摩擦片4则通过凸爪和齿轮2套筒的缺口与齿轮2相连接。当用操纵机构使加压套7左移，使内外摩擦片压紧时，轴与齿轮间就能传递运动；加压套退至原位，摩擦片复位，不产生摩擦力，运动联系就切断。CA6140的传动轴Ⅰ上安装着双向式多片摩擦离合器，用以控制主轴的起动、停止及换向（图2-5）。当加压套5左移施力时，轴Ⅰ的运动通过摩擦片传至齿轮1，使主轴得到正转；当加压套右移施力时，轴Ⅰ的运动通过摩擦片传至齿轮8，使主轴反转。

图2-4　多片摩擦离合器工作原理

1—传动轴　2—齿轮　3—止推环　4—外摩擦片　5—内摩擦片　6—螺母　7—加压套

图2-5　双向式多片摩擦离合器

1—双联齿轮　2—内摩擦片　3—外摩擦片　4、7—螺母　5—压套　6—长销　8—齿轮　9—拉杆　10—滑套　11—销轴　12—元宝形摆块　13—拨叉

②制动装置。为了在摩擦离合器松开后克服惯性作用，使主轴迅速停转，在轴Ⅳ上安装有制动装置（图2-6）。制动钢带6的一端通过调节螺钉5与箱体1连接，另一端固定在杠杆4上。当杠杆绕轴3逆时针摆动时，拉动制动带，使其包紧在制动轮上，并通过制动带与制动轮之间的摩擦力使主轴得到迅速制动。

图2-6　制动装置

1—箱体　2—齿条轴　3—杠杆支承轴　4—杠杆　5—调节螺钉　6—制动钢带7—制动轮　8—轴Ⅳ

③摩擦离合器与制动装置的操纵。双向式多片摩擦离合器与制动装置采用同一操纵机构控制（图2-7），以协调两机构的工作。当抬起或压下手柄7时，通过曲柄9、拉杆10、曲柄11及扇形齿轮13，使齿条轴14向右或向左移动，再通过元宝形摆块3（图2-5中件12）、拉杆16（图2-5中件9）使左边或右边摩擦离合器结合（参见图2-5），从而使主轴正转或反转。此时杠杆5下端位于齿条轴圆弧形凹槽内，制动带处于松开状态。当操纵手柄7处于中间位置时，齿条轴14和滑套4也处于中间位置，摩擦离合器左、右摩擦片组都松开，主轴与运动源断开。这时，杠杆5下端被齿条轴两凹槽间凸起部分顶起，从而拉紧制动带，使主轴停转。

图2-7　摩擦离合器及制动装置的操纵机构

1—双联齿轮　2—齿轮　3—元宝形摆块　4—滑套　5—杠杆　6—制动带　7—手柄　8—操纵杆　9、11—曲柄　10、16—拉杆　12—轴　13—扇形齿轮　14—齿条轴　15—拨叉

④摩擦离合器及制动装置的调整。

a.摩擦离合器的调整（图2-8）。摩擦片间的间隙过大，压紧力不足，不能传递足够的摩擦力矩，会使摩擦片发生相对打滑，并加剧摩擦片的磨损，导致主轴箱内温度升高，严重时会使主轴不能正常转动；如间隙过小，摩擦片不能完全脱开，也会使摩擦片相对打滑和发热，而且还会使主轴制动不灵。调整时，按下弹簧销15，转动螺母5，使其相对加压套4或7作微量轴向移动，从而改变摩擦片间的间隙和压紧力。

图2-8　多片摩擦离合器的调整

4、7—加压套　5—螺圈　15—弹簧销

b.制动装置的调整。制动装置中，制动带的松紧程度也应适当，要求停车时主轴能迅速制动；开车时制动带应完全松开。制动摩擦力矩的大小可用调节装置中的螺钉5（图2-6）进行调整。

3）六级变速操纵机构。六级变速操纵机构是用来控制轴Ⅰ-Ⅱ间双联滑移齿轮机构及轴Ⅱ-Ⅲ间三联滑移齿轮机构，使轴Ⅲ得到六级不同转速的（图2-9）。转动手柄9可通过传动比为1的链轮使凸轮6和曲柄5转动。在手柄转动一周时，通过凸轮曲线（由半径为R和r两段圆弧工作曲线和直线过渡曲线组成）的变化，和曲柄滑块机构的作用，改变两滑移齿轮块的位置，并得到不同的转速。单手柄操纵六级变速组合情况可见表2-10。

图2-9　六级变速机构

1—双联滑移齿轮块　2—三联滑移齿轮块　3、12—拨叉　4—拨销　5—曲柄　6—盘形凸轮　7—轴　8—链条　9—手柄　10—销　11—杠杆

4）润滑系统。CA6140型车床主轴箱采用液压泵供油循环润滑系统（图2-10），主电动机通过带轮带动液压泵3，将左床腿油池内的润滑油经网式滤油器1、精滤油器5和油管6输入分油器8，再由油管7、9分别对轴Ⅰ上的摩擦离合器和主轴前轴承进行直接供油。其他传动件由分油器径向孔喷出的油，经高速齿轮溅散而得到润滑。分油器上另有一油管10通向油标11，以便观察润滑系统工作是否正常。各处流回到主轴箱底部的润滑油经回油管流回油池。采用这种箱外循环润滑的方式，可使升温后的油得到冷却，从而降低主轴箱温度，减少主轴箱的热变形。另外，润滑油在回流时，还可将主轴箱内脏物及时排出，减少传动件的磨损。

表2-10　单手柄操纵六级变速组合情况

（2）进给箱。

1）基本组变速操纵机构。图2-11为基本组变速操纵机构的工作原理图。图中四个沿圆周均分的长销5一端插在手轮环形槽内，另一端安装杠杆2及拨动滑移齿轮的拨叉1。手轮环形槽上有两个间隔45°，直径略大于槽宽的圆孔C和D。在孔内分别装有带内斜面的圆压块10和带外斜面的圆压块11（见图2-11a）。每次变速时，手轮转动角度为45°或其倍数，从而通过圆压块斜面的作用，使位于圆孔处的长销改变位置，并使相应的滑移齿轮改变位置，达到变速的目的。

2）移换机构及光杠、丝杠转换的操纵原理。图2-12表示了移换机构及光杠、丝杠转换的操纵原理。空心轴3上固定一带有偏心圆槽的盘形凸轮2。偏心圆槽的a、b点与圆盘回转中心的距离均为l；c、d点与回转中心的距离均为L。杠杆4、5、6用于控制移换机构，杠杆1用于控制光杠、丝杠传动的转换。通过手柄转动盘形凸轮，使杠杆上插入偏心槽的销子改变离圆盘回转中心的距离，并使杠杆摆动，从而通过与杠杆联接的拨叉使滑移齿轮移位，以得到各种不同传动路线（参见图2-2）。设图2-12所示凸轮位置为起始位置（0°），依次顺时针转动手柄90°，传动方式的转变见表2-11。

图2-10　主轴箱润滑系统

1—网式滤油器　2—回油管　3—液压泵　4、6、7、9、10—油管　5—精滤油器　8—分油器　11—油标

1—拨叉　2—杠杆　3—杠杆回转支点　4—前盖　5—长销　6—手轮　7—钢球　8—轴　9—定位螺钉　10、11—压块　A、B—Ⅴ形槽　C、D—圆孔

图2-12　移换机构及光杠、丝杠转换机构原理图

1、4、5、6—杠杆　2—盘形凸轮　3—空心轴

表2-11　螺纹种类及丝杠、光杠传动转换表

（3）溜板箱。

1）纵、横向机动进给操纵机构。图2-13为纵、横向机动进给操纵机构。左右扳动手柄1，可通过销轴2、手柄座3、球头销4、轴5、杠杆11、连杆12使凸轮13转动。凸轮13上的曲线槽通过圆销14、拨叉轴15和拨叉16拨动离合器M8，从而获得向左或向右的纵向机动进给。同样，向前或向后扳动手柄，就可以通过轴23、凸轮22、销19、杠杆20及圆销18及拨叉17拨动离合器M9，并获得向前或向后的横向机动进给。

图2-13　纵、横向机动进给操纵机构

1、6—手柄　2、21—销轴　3—手柄座　4、9—球头销　5、7、23—轴　8—弹簧销　10、15—拨叉轴　11、20—杠杆　12—连杆　13、22—凸轮　14、18、19—圆销　16、17—拨叉　a—凸肩　S—按钮

2）开合螺母机构（图2-14）。开合螺母机构用来接通或断开丝杠传动。扳动手柄1使圆盘7逆时针转动，圆盘端面的曲线槽（见图2-14（b））迫使两圆柱销6相互靠近，从而使上、下半螺母合拢，与丝杠啮合，接通车螺纹运动。如扳动手柄，使圆盘顺时针转动，则圆盘7上的曲线槽使两圆柱销6分开，并使上、下两螺母随之分开，与丝杠脱离啮合，从而断开车螺纹运动。

图2-14　开合螺母机构

1—手把　2—轴　3—轴承套　4—下半螺母　5—上半螺母　6—圆柱销7—圆盘　8—定位钢球　9—销钉　10、12—螺钉　11—平镶条

需调整开合螺母与丝杠啮合间隙时，可拧动螺钉10，调整销钉9的轴向位置，通过限定开合螺母合拢时的距离，调整开合螺母与丝杠的啮合间隙（见图2-14（c））。开合螺母与燕尾导轨间的间隙可用螺钉12经平镶条11进行调整（见图2-14（d））。

图2-15　安全离合器

1—弹簧座　2—横销　3—拉杆　4—弹簧　5—离合器右半部　6—离合器左半部　7—滚柱　8—螺母

3）安全离合器。安全离合器M9由端面带螺旋形齿爪的左右两半部6和5组成（图2-15），其左半部6装在超越离合器M6的星轮上，与轴Ⅱ空套，右半部5与轴Ⅱ用花键联结。图2-16为安全离合器工作原理图。正常机动进给时，离合器的左右两部分在弹簧3的压力下相互啮合，把光杠传来的运动传给轴Ⅱ（见图2-16（a））。当进给出现过载时，轴Ⅱ所传递的转矩超过允许值，同时离合器端面齿爪传递的转矩及端面齿爪所承受的轴向推力也超过调定值，并将离合器右半部推开（见图2-16（b）），使两半部打滑而不能传递运动（见图2-16（d）），并将进给传动链断开，保护传动机构免遭损坏。

4）溜板部位结构及调整。

图2-16　安全离合器工作原理

1—离合器左半部　2—离合器右半部　3—弹簧

图2-17　中滑板丝杠螺母的结构

1、4—螺母　2—楔铁　3、5—螺钉

①中滑板丝杠螺母机构。图2-17为中滑板丝杠螺母的结构。调整丝杠螺母间隙时，先将前螺母上的螺钉5松开，拧动中间螺钉3，使楔铁2上移，从而使丝杠与螺母之间的间隙减小。调整后再将螺钉5拧紧。

②中滑板丝杠刻度盘的调整。图2-18为中滑板丝杠刻度盘的内部结构。调整时，可先拧松锁紧螺母3和调节螺母2，松开并拉出圆盘6，根据刻度盘的松紧程度，将弹簧片5适当弯曲或拉直，调节其弹力，再适当拧紧调节螺母，使刻度盘转动间隙合适，再将锁紧螺母拧紧。

图2-18　中滑板丝杠刻度盘的调整

1—刻度盘　2—调节螺母　3—锁紧螺母　4—轴　5—弹簧片　6—圆盘

三、其他常用通用车床

1.马鞍车床

图2-19为马鞍车床的外形。此型车床与卧式车床在结构和布局上基本相同，只是床身导轨在靠近主轴箱处有一段可卸下的导轨（马鞍）。将此段马鞍形的导轨卸下就可安装直径更大的工件。由于“马鞍”被经常装卸，其床身的精度和刚度不如卧式车床。这种车床主要应用于设备较少、单件、小批生产的小型工厂及修理车间。

图2-19　马鞍车床外形

2.落地车床

图2-20　落地车床外形

1—主轴箱　2—花盘　3、5、6、7—刀架　4—转盘　8—刀架滑座

图2-20为落地车床的外形。这种车床没有床身。主轴箱1及刀架滑座8直接安装在地基或落地平板上。工件安装在花盘2上，刀架3和6用作纵向进给，刀架5和7用作横向进给。在刀架3和刀架5之间装有转盘4，需要时，可使刀架5和6转过一定角度。刀架3和刀架7可由单独电动机驱动，作连续进给，也可经杠杆和棘轮机构，由主轴周期性拨动，作间歇进给。落地车床适用于加工直径大，长度短，且没有大直径螺纹的零件。

3.立式车床

立式车床有单柱立式车床和双柱立式车床两种，前者加工直径一般小于1600mm，后者最大加工直径已达25000mm以上。

图2-21　立式车床外形

1—底座　2—工作台　3—立柱　4—垂直刀架　5—横梁　6—垂直刀架进给箱　7—侧刀架　8—侧刀架进给箱　9—顶梁

图2-21（a）为单柱立式车床外形。工作台2及装夹其上的工件由安装在底座1内的垂直主轴带动而实现主运动。立柱3的垂直导轨上装有横梁5和侧刀架7，在横梁的水平导轨上装有垂直刀架4。侧刀架可沿立柱导轨作垂向进给，还可沿刀架滑座的导轨作横向进给，主要用于车外圆、端面、沟槽和倒角。垂直刀架可在横梁导轨上移动作横向进给，还可沿刀架滑座的导轨作垂向进给，以车削外圆、端面、沟槽等表面。如将垂直刀架滑座扳转一定角度，刀架还可作斜向进给，以加工内、外圆锥面。垂直刀架上通常装有五角形转塔刀架，在此刀架上除了安装车刀外，还可安装各种孔加工刀具。横梁5平时夹紧在立柱上，为适应工件的高度，可松开夹紧装置，使横梁沿立柱导轨上下移动，调整刀架高度。

双柱立式车床的结构及运动特点与单柱立式车床相似，不同之处是双柱立式车床具有两根立柱，在立柱顶端联接一顶梁，三者构成封闭框架，因而具有较高的刚度（图2-21（b））。另外，在横梁上装有两个垂直刀架，其中一个也往往带有转塔刀架，以用作孔加工。

4.回轮、转塔车床

回轮、转塔车床与卧式车床的主要区别是取消了尾座和丝杠，并在床身尾部装有一可沿床身导轨纵向移动并可转位的多工位刀架。回轮、转塔车床能完成卧式车床上的各种工序，但由于没有丝杠，所以只能用丝锥或板牙加工较短的内、外螺纹。根据多工位刀架的结构及回转方式，又可将此类车床分为转塔式和回轮式两种。

（1）滑鞍转塔车床。滑鞍转塔车床上除了前刀架3外，还有一可绕垂直轴线回转的转塔刀架4（图2-22（a））。转塔刀架呈六角形，可通过各种辅具安装车刀或孔加工刀具（图2-22（b））。转塔刀架主要用于加工内外圆柱面及内外螺纹；前刀架可作纵、横向进给，用于加工大圆柱面和端面，以及切槽、切断等。

机床加工前，根据工件加工工艺过程，预先调整好刀具位置，同时调整好机床上纵向和横向的行程挡块位置。在加工时，完成一个工步，刀架转位一次，进行下一工步，直到工件加工结束。由于不需拆装刀具，对刀及停车测量加工尺寸，大大提高了生产效率，但机床加工前的调整工作费时多，故这种机床只适用于成批生产。

（2）回轮车床。图2-23（a）为回轮车床外形。回轮车床没有前刀架，但布置有回轮刀架4。该刀架能绕与主轴轴线平行的自身轴线回转，从而进行换刀。回轮刀架的端面有若干安装刀具用的轴向孔（通常为12个或16个）（图2-23（b））。当刀具孔转到最高位置时，其轴线与主轴轴线在同一直线上。回轮刀架可随纵向溜板5作纵向进给，进行车削内外圆、钻孔、扩孔、铰孔和加工螺纹等工序。回轮刀架缓慢旋转时，可实现横向进给，进行切槽、切断、车端面等工序。这种机床主要使用棒料毛坯，成批加工小直径工件。

1—进给箱　2—主轴箱　3—前刀架　4—转塔刀架　5—纵向溜板　6—定程装置　7—床身　8—转塔刀架溜板箱　9—前刀架溜板箱　10—主轴

图2-23　回轮车床外形

1—进给箱　2—主轴箱　3—刚性纵向定程机构　4—回轮刀架　5—纵向刀具溜板　6—纵向定程机构　7—底座　8—溜板箱　9—床身　10—横向定程机构

5.多刀半自动车床

图2-24为CB3463-1型程控半自动车床。机床主轴箱2的前面安装有程序控制箱1，上有矩阵插销板，可按照工件的加工程序（包括加工顺序、刀具和辅具的布置，各工步的切削用量等），通过插销板调整机床工作程序。床身7上装有前刀架3、后刀架4和具有六个刀位的转塔刀架5。各刀架由机电液联合控制系统控制，可以分别实现各种自动工作循环。这种机床主要适用于成批加工形状复杂的盘类和套类零件，生产率较高。

图2-24　多刀半自动车床

1—程序控制箱　2—主轴箱　3—前刀架　4—后刀架　5—转塔刀架　6—液压控制箱　7—床身

6.液压仿形半自动车床

液压仿形半自动车床如图2-25所示。机床的上刀架是利用样板或靠模的轮廓形状自动仿形加工工件的，下刀架则由液压系统控制对工件进行加工。由于机床导轨是倾斜安装的，故装卸工件和排屑都较容易。由于采用液压仿形装置，使机床的结构大大简化，加工质量也较稳定。机床的仿形刀架与机床主轴成45°～60°的倾斜角安装，以便车削出与主轴轴线成90°的轴肩。刀架的进给速度vf由刀架的纵向进给速度vf1和刀架沿倾斜方向的进给速度vf2合成（见图2-26（a）、图2-26（b））。仿形刀架可以实现车削加工的自动工作循环，对工件进行多次重复走刀（见图2-26（c）），以适应对加工余量较大的工件的加工。

图2-25　液压半仿形自动车床

图2-26　45°仿形刀架的工作原理

7.多轴自动车床

图2-27（a）是一台卧式四轴自动车床。装在主轴上的工件在结束了一个工步的加工后，就随主轴转位到下一工步的加工位置进行加工，直到完成整个工件的加工过程。这类机床适于成批加工形状复杂的小型零件。机床的工作原理如图2-27（b）所示，在主轴鼓1内安装着四个以相同转速旋转的主轴，每一主轴位置上都分别安装有一个横刀架和一个纵刀架。当一个加工过程结束后，主轴鼓1作分度转动，使工件进入下一加工位置继续加工。当工件在第Ⅳ加工位置加工完毕后，被切断刀切断并落入成品盘内。紧接着，开始自动送夹料，进入下一工作循环。可见，主轴每转位一次，就完成一个工件的加工；而每一个工件都要经过四个工步的加工。

图2-27　卧式四轴自动车床

1—主轴鼓　2—横刀架　3—纵刀架　4—导轨体

第二节　卧式车床的精度及检验方法

一、卧式车床精度标准

表2-12列出了卧式车床精度标准的检验项目及允差。

表2-12　卧式车床精度标准

续表

注：在导轨两端1/4测量长度上的局部公差可以加倍。

二、卧式车床主要精度检验方法

1.床身导轨精度检验

床身导轨的精度检验包括导轨在垂直平面内直线度和导轨应在同一平面内两个项目（见表2-12中G1）的检验。

（1）纵向导轨在垂直平面内的直线度。将水平仪纵向放置在溜板上靠近前导轨处（图2-28中位置I），从刀架靠近主轴箱一端的极限位置开始，从左向右每隔250mm测量一次读数，将测量所得的所有读数用适当的比例绘制在直角坐标系中，所得的曲线就是导轨在垂直平面内的直线度曲线。然后根据图上的曲线计算出导轨在全长上的直线度误差和局部误差。

图2-28　床身导轨在垂直平面内的直线度和在同一平面内的检验

［例］车床的最大车削长度为1000mm，溜板每移动250mm测量一次，水平仪刻度值为0.02/1000。水平仪测量结果依次为：+1.1，+1.50，0，- 1.0，- 1.1格，根据这些读数绘出折线图（如图2-29）。由图可以求出导轨在全长上的直线度误差δ全为：

δ全= bb'×（0.02/1000）×250mm =（2.6- 0.2）×（0.02/ 1000）×250mm = 0.012mm

图2-29　导轨在垂直平面内的直线度曲线

导轨直线度的局部误差δ局为：

δ局=（bb'- aa'）×（0.02/1000）×250mm =（2.4- 1.0）×（0.02/1000）×250mm =0.007mm

（2）横向导轨在同一平面内。水平仪横向放置在溜板上（图2-28位置Ⅱ），纵向等距离移动溜板（可与测量导轨在垂直平面内的直线度同时进行）。记录溜板在每一位置时的水平仪读数。水平仪在全部测量长度上的最大代数差值即导轨在同一平面内的误差。

2.主轴的精度检验

（1）主轴的轴向窜动、轴肩支承面跳动（见表2-12G4）。在主轴中心孔内插入一短检验棒，检验棒端部中心孔内置一钢球，千分表的平测头顶在钢球上（见图2-30（c）），对主轴施加一大小约为主轴重量1/2～1倍的轴向力，旋转主轴进行检验。千分表读数的最大差值就是主轴的轴向窜动误差值。

将千分表测头顶在主轴轴肩支承面靠近边缘处，对主轴施加一轴向力，分别在相隔90°的四个位置上进行检验（见图2-30（d）），四次测量结果的最大差值就是主轴轴肩支承面的端面圆跳动误差值。

（2）主轴定心轴颈的径向圆跳动（见表2-12G5）。将千分表测头垂直顶在定心轴颈表面上，对主轴施加一轴向力，旋转主轴进行检验（见图2-30（b））。千分表读数的最大差值就是主轴定心轴颈的径向圆跳动误差值。

（3）主轴轴线的径向圆跳动（见表2-12G6）。在主轴锥孔中插入一检验棒，将千分表测头顶在检验棒外圆柱表面上。旋转主轴，分别在靠近主轴端部的a处和距离主轴端面不超过300mm的b处进行检验（见图2-30（a）），千分表读数的最大差值就是径向圆跳动误差值。为了消除检验棒的误差影响，可将检验棒相对主轴每转90°插入测量一次，取四次测量结果的平均值作为径向圆跳动的误差值。a、b两处的误差分别计算。

图2-30　主轴的几何精度检验

（4）主轴轴线对溜板移动的平行度（见表2-12G7）。在主轴锥孔中插入300mm长的检验棒，两个千分表固定在刀架溜板上，测头分别顶在检验棒的上母线a和侧母线b处（见图2-30（e））。移动溜板，千分表的最大读数差值即测量结果。为消除检验棒误差的影响，将主轴回转180°再检验一次，两次测量结果的代数平均值即平行度误差值。a、b两处的误差分别计算。

3.尾座精度检验

（1）尾座套筒轴线对溜板移动的平行度（见表2-12G9）。检测时，尾座应紧固于导轨上，当被检车床最大加工长度大于500mm时，尾座紧固于导轨的中间位置（但不大于2000mm）；当工件最大长度不大于500mm时，紧固在床身导轨末端。将尾座套筒伸出其最大伸出长度之半，并锁紧（图2-31）。千分表固定在溜板上，测头分别顶在套筒外母线a、b两处。移动溜板，a处千分表读数最大差值即G9a项目的误差；b处千分表读数最大差值即G9b项目的误差。

图2-31　尾座套筒轴线对溜板移动的平行度检验

（2）尾座套筒锥孔轴线对溜板移动的平行度（见表2-12G10）。检测时，尾座的固定位置与测G9项时相同。将套筒退入尾座孔内，并锁紧，在套筒内插入检验棒。千分表固定在溜板上，测头在a、b两处分别与检验棒表面相接触（图2-32）。移动溜板，记下千分表读数的最大差值。为了消除检验棒误差，将检验棒拔出后，转过180°再插入套筒内，再测量一次。分别计算a、b两处两次测量结果的代数和之半即G10项目误差值。

图2-32　尾座套筒锥孔轴线对溜板移动的平行度检验

（3）床头和尾座两顶尖的等高度（见表2-12G11）。在主轴与尾座两顶尖之间装入检验棒。将千分表固定在溜板上，使其测头在垂直面内触及检验棒表面（图2-33）。移动溜板，检验棒两端位置千分表的读数差即G11项目的误差值。检测时，尾座在导轨上的固定位置与检测G9项目时相同。

4.刀架精度检验

（1）小刀架移动对主轴轴线的平行度（见表2-12G12）。在主轴锥孔内插入检验棒。千分表固定在小刀架上，测头在水平面内顶到检验棒，调整小刀架使千分表在检验棒两端读数一致。再将千分表测头在垂直面内与检验棒相接触，移动小刀架，记下千分表读数。将主轴旋转180°后，再测一次。两次检验的代数和之半即G12项目的误差（图2-34）。

图2-33　床头和尾座两顶尖的等高度检验

图2-34　小刀架移动对主轴轴线的平行度检验

图2-35　横刀架横向移动对主轴轴线的垂直度检验

（2）横刀架横向移动对主轴轴线的垂直度（见表2-12G13）。将千分表固定在中滑板上，其测头与安装在主轴上的检验平盘的端面相接触（图2-35）。移动中滑板，记下千分表读数。主轴旋转180°后再测一次。两次检验结果代数和之半即G13项目的误差。

第三节　卧式车床常见的加工质量问题及排除方法

在车削加工中，工件的加工质量与许多因素有关，但机床本身的精度不够或其他故障对此也会产生较大影响。表2-13列出了卧式车床在加工中，因机床本身原因常出现的质量问题及排除方法。

表2-13　卧式车床加工中的质量问题及排除方法

续表

续表

续表

第四节　车床的润滑和一级保养

一、车床的润滑

图2-36　弹子油杯润滑

车床上安装传动系统的各箱体内的润滑，通常采用油泵经油管供油，或是由齿轮转动时，将箱体内润滑油溅起而对各传动件进行润滑。除此之外，车床还采用需人工定时供油的几种方法，对需润滑部位进行供油润滑。

1.浇油润滑

这种润滑方式用于对车床露在外面的导轨面和丝杠等的经常性润滑保养，在用油壶浇油润滑前需将表面擦干净。

2.弹子油杯润滑

车床尾座，中、小滑板手柄转动轴承部位，通常采用弹子油杯进行润滑（图2-36）。润滑时，用油嘴将弹子压下，滴入润滑油。采用弹子油杯润滑的部件需每班至少加油一次。

图2-37　油绳润滑

3.油绳润滑

进给箱内的轴承和齿轮，除了用齿轮溅油法进行润滑外，还要通过油绳将进给箱上部储油槽内的润滑油，利用毛细管作用，吸引到需润滑部位进行润滑（图2-37）。每班应向储油槽内加入润滑油。

4.油脂杯润滑

车床交换齿轮箱的中间齿轮等部位，一般用油脂杯润滑（图2-38）。采用这种润滑方法，应每周加油脂一次，每班次拧动油杯盖一周，将油脂挤入轴承套内。

二、卧式车床的一级保养

图2-38　油脂杯润滑

当车床运转500小时后，需要进行一级保养。保养工作以操作工人为主，维修工人进行配合，保养作业时间为4～6小时。操作前首先要切断电源，具体保养内容如下。

1.外保养

（1）清洗机床外表面及各罩盖和油盘等，保持内外清洁，无锈蚀，无油污。

（2）清洗丝杠、光杠和操纵杆。

（3）检查并补齐螺钉、手柄等，清洗机床附件。

2.主轴箱

（1）清洗滤油器，去除杂物。

（2）检查主轴调节螺母有无松动，锁紧螺钉是否锁紧。

（3）检查多片摩擦离合器中的摩擦片间隙是否合适，制动装置的制动力是否大小恰当。

3.溜板、刀架

（1）清洗刀架。

（2）清洗并调整中、小滑板丝杠与螺母的配合间隙。

（3）调整中、小滑板镶条与导轨之间的间隙。

4.交换齿轮箱

（1）清洗并调整齿轮间隙。

（2）检查轴套有无晃动现象，并注入新油脂。

5.尾　座

清洗尾座套筒、丝杠及螺母，保持内外清洁。

6.冷却润滑系统

（1）清洗冷却泵、滤油器、盛液盘，清除储油箱内的杂物。

（2）检查油质，使油质保持良好。

7.电器部分

（1）清扫和检查电动机、电器箱。

（2）电器装置应固定并整齐。

第五节　车床常用的工艺装备

一、常用量具

1.游标类量具

（1）游标卡尺。游标卡尺有四种结构型式。图2-39为I型，这种游标卡尺能测量内、外径和深度，故又称为三用游标卡尺。

图2-39　I型游标卡尺

1—刀口内测量爪　2—尺身　3—紧固螺钉　4—尺框　5—游标　6—深度尺　7—外测量爪

游标卡尺上游标刻线间的距离小于尺身刻线间的标准距离，利用两者之间的刻线距离差，使卡尺能读出较为精密的尺寸值。以读数值为0.02mm的游标卡尺为例：尺身上每格为1mm；游标等分成50格，刻线间距离为0.98mm。尺身与游标刻线间距离差为　1　- 0.98　= 0.02mm。这个差值0.02mm就是该型游标卡尺的读数精度。

图2-40　Ⅲ型游标卡尺

1—刀口外测量爪　2—尺框　3—紧固螺钉　4—尺身　5—塞铁　6—微调装置　7—游标　8—内、外测量爪

图2-40为另一种常用的Ⅲ型游标卡尺，这种卡尺能用刀口外测量爪1及内、外测量爪8测量工件的内、外径。

游标卡尺的规格 是按量限的起止范围来定的，常用的规格有0～125mm、0～150mm、0～200mm、0～300mm、0～500mm及0～1000mm几种。

游标卡尺的读数值有0.1mm（1/10）、0.05mm（1/20）、0.02mm（1/50）三种。

（2）深度游标卡尺。图2-41为深度游标卡尺，常用于测量工件的阶台长度、盲孔的深度、槽深等。常用规格的测量范围有0～200mm、0～300mm、0～500mm几种，读数值有0.05mm（1/20）、0.02mm（1/50）两种。

（3）高度游标卡尺。图2-42为高度游标卡尺，用来测量工件上与高度有关的尺寸值。测量范围有0～200mm、0～300mm、0～500mm及0～1000mm几种，读数值有0.05mm（1/20）、0.02mm （1/50）两种。

图2-41　深度游标卡尺

1—尺身　2—紧固螺钉　3—尺框　4—塞铁　5—调节螺钉

1—尺身　2—微动框　3—尺框　4—游标　5—紧固螺钉　6—划线爪　7—底座

（4）齿厚游标卡尺。图2-43为齿厚游标卡尺，主要用于测量直齿和斜齿圆柱齿轮的固定弦齿厚和分度圆弦齿厚。在车削加工中，常用此量具测量梯形丝杠的牙宽和蜗杆的齿厚。测量范围有1～16mm、1～25mm、5～32mm及10～50mm几种，游标读数值为±0.02mm。

图2-43　齿厚游标卡尺

1、6—紧固螺钉　2—垂直尺框　3—垂直主尺　4、8—调节螺钉　5、9—游标　7—水平主尺　10—水平尺框　11、12—量爪　13—齿高标尺

（5）万能角度尺。万能角度尺的工作原理与游标卡尺相似（图2-44），主尺3与游标2每格角度差即为角度尺的分度值（有2'、5'两种），测量范围为0°～320°。

2.螺旋测微量具

图2-44　万能角度尺

1—角尺　2—游标　3—主尺　4—制动器　5—扇形板　6—基尺　7—直尺　8—卡块

图2-45　外径千分尺

1—尺架　2—砧座　3—测微螺杆　4—锁紧装置　5—螺纹轴套　6—固定套管　7—微分筒　8—螺母　9—接头　10—测力装置

（1）外径千分尺。图2-45为外径千分尺的结构图。图中测微螺杆3的螺距为0.5mm，微分筒7旋转一周，带动螺杆旋转并轴向移动0.5mm。微分筒周边上刻有50等分刻线，因此微分筒每转过一格，螺杆轴向移动0.5/50mm = 0.01mm，即千分尺的读数值为0.01mm。固定套管6刻有一条中线，中线的上下两侧刻有刻线距离为1mm的两组刻线，两侧刻线错开0.5mm。测量读数时，从离微分筒边缘最近的中线上侧刻线读出整数值，如在上侧刻线与微分筒边缘间还见有下侧刻线的话，应在整数值后加上0.5mm，最后加上微分筒刻线与中线相对的值，即可得到测量值读数。

图2-46　深度千分尺

（2）深度千分尺。深度千分尺的主要用途与深度游标卡尺相似，其外形如图2-46所示。测量范围有0～100mm、0～150mm两种，读数值为0.01mm。为了扩大测量范围，一般附有几根测杆，每根递增25mm。测杆的测量面有平面和球面两种，可根据被测表面更换。

（3）内径千分尺。内径千分尺（图2-47）用于测量较大孔径和宽槽，测量范围一般为50～175mm、50～250mm、50～575mm，测量75mm以上尺寸时，就需要有接长杆组合使用。

（4）内测千分尺（图2-48）。内测千分尺用于测量小孔径（一般小于50mm）和窄槽。这种千分尺刻线的示值方向与外径千分尺相反。当微分筒顺时针旋转时，活动爪向右移动，测量值逐渐增大。测量范围有0～30mm、25～50mm两种，示值读数为0.01mm。

（5）螺纹千分尺（图2-49）。螺纹千分尺用于测量螺纹的中径，其结构与外径千分尺相似，但所用测头的形状不同，在测杆5前端采用锥形测头，在尺架1左端采用V形测头。在测量前应通过固定螺母2进行调零。测量范围有0～25mm、25～50mm、50～75mm、75～100mm等，示值读数为0.01mm。

图2-47　内径千分尺

图2-48　内测千分尺

（6）公法线千分尺（图2-50）。公法线千分尺主要用于测量模数0.5mm以上的外啮合圆柱齿轮和圆柱斜齿轮的公法线长度。其结构除测头形状外，与外径千分尺基本相同。测量范围有0～25mm、25～50mm、50～75mm、75～100mm、100～125mm、125～ 150mm几种，读数值为0.01mm。

图2-49　螺纹千分尺

1—尺架　2—固定螺母　3—V形测头　4—锥形测头　5—测杆

图2-50　公法线千分尺

1、2—锁紧装置

3.机械式测微仪

（1）百分表。百分表主要用于零件形状和位置偏差的测量。百分表的工作原理是将测杆的直线移动，经齿轮、齿条传动转化为指针的转动。图2-51为百分表外形及工作原理图。加工在测杆1上齿条的齿距为0.625mm，齿轮3的齿数为16，齿轮9为 10个齿，齿轮10为100个齿。当测杆移动1mm时，经齿轮传动，使安装在指针上的齿轮9转过（1/0.625）×（1/16）× （100/10）转=1转；同时使指针也转过一转。表盘共有100等分格，由以上计算可知，测杆每移动0.01mm，指针转过一格，即百分表的分度值。常用百分表的测量范围有0～3mm、0～5mm及0～10mm三种。

图2-51　百分表外形及工作原理

（a）外形　（b）工作原理1—测杆　2—弹簧　3、8、9、10—齿轮　4—长指针　5—表盘　6—短指针　7—游丝

（2）杠杆百分表。杠杆百分表的外形及工作原理见图2-52。其工作原理如下：球面测杆1的臂上L = 14.85mm，齿扇2的完整齿轮齿数为408，齿轮3齿数为21，齿扇4的完整齿轮齿数为72，齿轮5的齿数为12，刻度盘一周为80格。当球面测杆的球面测头摆动0.8mm时，指针6转过：

n6=（0.8/（2π×14.85））×（408/21）×（72/12）≈1转

刻度盘被均分为80格，因此当指针转过一格，说明测头摆动0.8mm / 80= 0.01mm，即分度值为0.01mm。杠杆百分表的测量范围为0～0.8mm。

图2-52　杠杆百分表外形及工作原理

1—球面测杆　2、4—齿扇　3、5—齿轮　6—指针　7—表壳侧面扳手　8—钢丝

除百分表及杠杆百分表外，还有分度值为0.001mm的千分表及杠杆千分表。

图2-53　内径百分表

（a）结构原理　（b）在孔中测量情况1—表架　2—弹簧　3—轴杆　4—定心装置　5—可换测头　6—活动测头　7—摆动块

（3）内径百分表。内径百分表主要用于对精度要求较高的孔径和孔形状精度的检测。内径百分表基本上是在百分表上安装表架和测量头而成。其测头一端为可换测头5，另一端为活动测头6（图2-53），根据孔径尺寸可更换测量头长短。测量时，孔壁推挤活动测头6左移，并通过摆动块7推动轴杆3上移，进而推动百分表的测量杆，使百分表的指针摆动。测量后，轴杆在弹簧2的作用下复位。测头上安装定心装置4，用以帮助找正孔的直径位置。

内径百分表的测量范围有10～18mm、18～35mm、35～50mm、50～100mm、100～160mm、160～250mm及250～450mm几种。

二、通用夹具

1.卡　盘

（1）三爪自定心卡盘。三爪自定心卡盘（图2-54（a））通过螺旋机构使三个卡爪同步沿径向移动，因而能同时对工件起到定心和夹紧的作用。这种卡盘主要用于对以与被加工表面同轴的回转表面作定位基准工件的装夹。

图2-54　卡　盘

（a）三爪自定心卡盘　（b）四爪单动卡盘

（2）四爪单动卡盘。四爪单动卡盘（2-54（b））具有四个利用丝杠螺母机构，能独立运动的卡爪，夹紧力比三爪自定心卡盘大，主要用于对形体较大的轴类零件、偏心件或一些形状不规则零件的装夹。

2.顶　尖

（1）固定顶尖`。常用固定顶尖型式及规格见表2-14。

表2-14　固定顶尖的型式及规格

注：（1）60°圆锥表面的径向圆跳动允差：普通级0.01mm；精密级0.005mm；高精度级0.003mm。
（2）莫氏圆锥与莫氏锥度量规的接触面积：普通级＞75%；精密级＞80%；高精度级85%。
（3）镶硬质合金半缺顶尖、带压出螺母顶尖两种无莫氏0号型。
（4）带“（）”的数据为0、1、2莫氏号型镶硬质合金带压出螺母顶尖及1～6莫氏号型带压出螺母顶尖的数据。

（2）回转顶尖。几种常用的回转顶尖的型式及规格见表2-15。

表2-15　几种常用回转顶尖的参数

注：（1）轻型回转顶尖适用于高转速、轻负荷的精加工，有普通精度和高精度两种。
（2）中型回转顶尖主要用于承受中等切削负荷的加工，有普通精度和高精度两种。
（3）插入式回转顶尖带有五个形状不同的顶尖插头，可以根据工件的不同情况选择顶尖插头，从而扩大其使用范围。
（4）伞形回转顶尖（也称大头顶尖或管子顶尖）主要用于加工管套类零件，可以受较高的负荷。

（3）内拨顶尖型式及规格见表2-16。

表2-16　内拨顶尖型式及规格（GB/T12878—1991）　/mm

（4）夹持式内拨顶尖型式及规格见表2-17。

表2-17　夹持式内拨顶尖型式及规格（GB/T12879—1991）/mm

（5）外拨顶尖型式及规格见表2-18。

表2-18　外拨顶尖型式及规格（GB/T12880—1991）/mm

（6）内锥孔顶尖型式及规格见表2-19。

表2-19　内锥孔顶尖型式及规格（GB/T12881—1991）　/mm

（7）夹持式内锥孔顶尖型式及规格见表2-20。

表2-20　夹持式内锥孔顶尖型式及规格（GB/T12878—1991）/mm

内拨顶尖和夹持式内拨顶尖主要用于粗车、半精车管状、套类零件的外圆。顶尖工作面为齿纹式，使用时装卸迅速，卡紧牢固可靠，节省辅助时间，适用孔径范围较广。

外拨顶尖和内锥孔顶尖及夹持式内锥孔顶尖主要用于车床气压或液压尾座的顶尖。适用于外圆切削加工，可用于半精车，切削深度可达3～4mm。

3.拨盘与夹头

（1）C型拨盘外形及主要参数见表2-21。

表2-21　C型拨盘（GB/T12889—1991）　/mm

（2）D型拨盘外形及主要参数见表2-22。

表2-22　D型拨盘（GB/T12889—1991）　/mm

注：拨盘尺寸按GB/T5900.1～5900.3—1986《机床法兰式主轴端部与花盘互换性尺寸》，选用时应注意新老机床主轴端部尺寸是否一致。

（3）鸡心夹头外形及主要参数见表2-23。

表2-23　鸡心夹头（GB/T12883—1991）　/mm

（4）卡环外形及主要参数见表2-24。

表2-24　卡　环（GB/T12884—1991）　/mm

（5）夹板的外形及主要参数见表2-25。

表2-25　夹　板（GB/T12885—1991）　/mm

4.花　盘

花盘的外形及主要参数见表2-26。

表2-26　花　盘（GB/T12890—1991）　/mm

续表

注：花盘尺寸按GB/T5900.1～5900.3—1986《机床法兰式主轴端部与花盘互换性尺寸》；选用时应注意新老机床主轴端部尺寸是否一致。

本章小结

本章为车床及其工艺装备方面的内容，主要介绍了金属切削机床的型号编制、常用车床的结构及传动、卧式车床的精度及检验方法、卧式车床常见的加工质量问题及排除方法、车床的润滑和一级保养以及车床常用的工艺装备。

车床型号、规格繁多，本章只是对CA6140型卧式车床作了较为详尽地重点介绍，另对一些较为常用车床的组成及主要运动及其加工方式作了简介。读者通过对本章的阅读，可对生产中应用最多的卧式车床从布局、传动，到主要部件的结构及其工作原理和调整方法有一较为全面的认识，以利于在加工中更为合理、正确地使用车削加工设备。机床本身的性能会对车削加工的质量产生很大影响。本章介绍了卧式车床的精度要求及检验方法，以及车床润滑保养的主要方法，以便读者通过对这一部分的阅读，提高本身对设备精度检测及设备维护的能力。

本章中另一重点内容为车削加工中常用量具及夹具的介绍。车削操作人员在进行切削加工前，必须正确、稳妥地将工件安装到夹具上；在切削加工之中及加工之后，要使用适当的量具对所加工尺寸进行检测，从而判断是否要继续加工，或加工精度是否达到图纸要求。可见，车削加工中所使用的加工夹具和量具与加工效率、加工质量密切相关，是十分重要的辅助工具，同时也对操作人员在这些工艺装备的使用技能上提出了较高的要求。在这一章中主要介绍了各种量具及夹具的结构、工作原理及规格，具体使用方法将在有关章节中进行介绍。