二、專用車床工作原理

三茫绅、車床的特點(diǎn)和調(diào)節(jié)

1. 皮帶的調(diào)節(jié)(見(jiàn)圖1)
   平皮帶4需要有足夠的抗拉強(qiáng)度和摩擦系數(shù)。其材料一般為牛皮型肥，抗拉強(qiáng)度較高泛鸟、彈性小及耐磨性好，但摩擦系數(shù)較低踊东，對(duì)钅夕鋼片組件允許的最大切削量為0.3mm北滥，對(duì)銅件最大切削量為0.5mm。平皮帶對(duì)轉(zhuǎn)子的壓力大小由平皮帶的張緊程度和壓臂的下限位置共同決定闸翅。平皮帶的張緊程度由皮帶輪5調(diào)節(jié)再芋。太緊會(huì)使皮帶輪軸承發(fā)熱菊霜，太松皮帶會(huì)碰到刀架7。壓臂的下限位置由限位螺釘3調(diào)節(jié)济赎。液壓缸1提供平皮帶壓力5倍以上的推力鉴逞，可以認(rèn)為壓臂是固定在它的下限位置上，然后通過(guò)平皮帶的張緊力使轉(zhuǎn)子定位在V型支架上并帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)司训。若沒(méi)有限位螺釘3构捡，液壓缸1直接提供平皮帶對(duì)轉(zhuǎn)子的壓力，由于液壓不穩(wěn)定和平皮帶的彈性會(huì)出現(xiàn)壓臂低頻振動(dòng)壳猜，影響切削質(zhì)量或壓力太大使軸承發(fā)熱或?qū)⑵Ю瓟喙椿铡Ｏ尬宦葆?起到穩(wěn)定壓臂的作用，根據(jù)每一批轉(zhuǎn)子不同的直徑忿震，調(diào)節(jié)限位螺釘使平皮帶對(duì)轉(zhuǎn)子的壓力恒定斗黍。
   平皮帶提供的壓力和功率應(yīng)該滿足總切削力和切削功率的需要，根據(jù)文獻(xiàn)1和刀具角度肚浴，并按切削量0.3mm和進(jìn)給量0.3mm計(jì)算：
   主切削力F_c＝2000×0.3×0.3＝180N
   進(jìn)給力F_f＝0.5F_c＝90N
   背向力F_p＝0.6F_c＝108N
   總切削力F=(F_c²+F_f²+F_p²)^?
   設(shè)切削速度V＝220m/min,
   切削功率P_c=F_cV/60 000=180×200/60 000=0.66N
   設(shè)平皮帶對(duì)轉(zhuǎn)子的摩擦系數(shù)為0.25掷佑，平皮帶對(duì)轉(zhuǎn)子的壓力F₁＝180/0.25＝720N
2. 反車
   

   圖2 轉(zhuǎn)子車削受力圖

   
   
   該類車床的車削方向都是反車，反車的目的一是防止切屑向上飛濺到V型支架上研磨心軸和影響車削精度盲并，二是由轉(zhuǎn)子定位形式?jīng)Q定的怔赤。由轉(zhuǎn)子車削受力模型(圖2)看出，若是正車吻悍，主切削力F_c方向向上分较，此力通過(guò)轉(zhuǎn)子作用在平皮帶上，由于平皮帶的彈性使定位不牢靠囚上，轉(zhuǎn)子容易產(chǎn)生跳動(dòng)和加工誤差南垦。而反車使主切削力通過(guò)轉(zhuǎn)子作用在V型支架上，由于是剛性支承使轉(zhuǎn)子定位更加牢靠痰拢。圖中：F_p——背向力跛鸵；F_c——主切削力；F₁——皮帶壓力资柔；F₂——皮帶搓力焙贷；T₁、T₂——V型架支承力贿堰。
3. V型支架的調(diào)節(jié)
   V型支架起到支承定位轉(zhuǎn)子的作用辙芍，它與平皮帶一起形成轉(zhuǎn)子的定位中心。按V形支架的結(jié)構(gòu)分類有滑動(dòng)式和滾動(dòng)式羹与。
   滑動(dòng)式為一鋼塊上開(kāi)有100°左右的V型槽故硅，轉(zhuǎn)子心軸在V型槽中轉(zhuǎn)動(dòng)。V型槽材料一般采用耐磨的鎢鋼纵搁，V型槽底部有噴油孔吃衅⊥撸滑動(dòng)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐用徘层、定位精度高峻呕，且支承夾角不隨心軸直徑大小改變，但鎢鋼材料較貴惑灵，噴油潤(rùn)滑使床面較臟山上。滾動(dòng)式為兩邊各兩個(gè)軸承支承心軸，摩擦力較小私舱，但支承定位精度受軸承精度影響，為保證車削精度配昼，使用一定時(shí)間后需要更換軸承菊舅。
   為保證平皮帶壓在轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度方向的中間位置，可以松開(kāi)螺母14整體移動(dòng)V型支架15如癌。為適應(yīng)不同長(zhǎng)度的轉(zhuǎn)子舆滞，兩邊V型支架之間的距離可以調(diào)節(jié)，使支承心軸的部位盡量靠近轉(zhuǎn)子兩側(cè)以防心軸壓彎顿墨。由于V型支架的高低不能調(diào)節(jié)服讯，為使切深負(fù)載在轉(zhuǎn)子中心線上，需要墊刀桿實(shí)現(xiàn)稼孤。
   設(shè)計(jì)V型支架應(yīng)使V型槽兩壁或兩軸承受力相等授灵。根據(jù)圖2，在平衡狀態(tài)下有：

   Fp＋T1sinA－T2sinB－F1sin20°＋F2cos20°＝0	(1)
   Fc－T1cosA－T2cosB＋F1cos20°＋F2sin20°＝0	(2)

   將前面計(jì)算的F_c扇述、F_p和F₁值代入式(1)藏亲、式(2)，并有F_c＝F₂匪煌，設(shè)兩支承力相等T₁＝T₂责蝠，得：

   T1(sinA－sinB)＋30.75＝0	(3)
   －T1(cosA＋cosB)＋918.14＝0	(4)

   式(3)、式(4)合并整理：(sinA-sinB)/(cosA+cosB)=-0.0335
   利用三角函數(shù)和差化積公式有：
   tan[(A-B)/2]=-0.035或A-B=-3.8°
   兩支承夾角滿足上式可保證兩支承受力相等萎庭。設(shè)B＝50°霜医，那么A＝46.2°≈46°
4. 轉(zhuǎn)子軸向定位(見(jiàn)圖3)
   

   1.頂桿架 2.頂桿 3.銅頭 4.轉(zhuǎn)子 5.V型支架 6.心軸 圖3 轉(zhuǎn)子軸向定位示意圖

   車削時(shí)作用在轉(zhuǎn)子上的軸向力會(huì)使轉(zhuǎn)子軸向移動(dòng)，其軸向定位由頂桿確定驳规。頂桿的中心線與轉(zhuǎn)子心軸的中心線幾乎在同一條直線上肴敛，當(dāng)它頂住心軸時(shí)就限制了轉(zhuǎn)子向走刀方向的移動(dòng)，并且可以根據(jù)心軸的長(zhǎng)短調(diào)節(jié)頂桿的左达舒、右位置值朋，使轉(zhuǎn)子剛好位于左、右V型支架的中間位置巩搏。為減少頂桿與心軸之間的摩擦力昨登，頂桿頭部套有銅頭趾代。
5. 動(dòng)力
   平皮帶的動(dòng)力由一臺(tái)0.8kW、轉(zhuǎn)速1400r/min電機(jī)提供丰辣。壓臂和大撒强、小拖板的動(dòng)力由一臺(tái)0.8kW 液壓泵提供。為降低機(jī)床成本滥港，有一些車床自身沒(méi)有液壓系統(tǒng)鸠头，而是利用工廠的動(dòng)力氣源，上述三個(gè)機(jī)構(gòu)采用氣缸换蛔。由于氣體的可壓縮性影響走刀平穩(wěn)性诱价，需要在大拖板與床身之間安裝液力可調(diào)速阻尼桿。阻尼桿與氣液缸或氣液轉(zhuǎn)換裝置相比孽强，液體不受氣源污染涧俐，使用時(shí)間長(zhǎng)，并且液體中不含氣氮妆，走刀平穩(wěn)偶村。
   微型電機(jī)轉(zhuǎn)子車削新工藝比舊車削工藝提高效率10%～30%，并且精度有很大提高匹溪。與其相應(yīng)的設(shè)備——轉(zhuǎn)子精車車床具有自動(dòng)化程度高娶架、效率高、操作方便玩冷、不需裝夾工件以及機(jī)床制造精度要求不高等特點(diǎn)窿侈。它應(yīng)是微型電機(jī)轉(zhuǎn)子車削工藝的必然趨勢(shì)。