车床

title: 历史.
content: 车床是一种古老的工具,其雏型可追溯至古埃及。1797年,英国人亨利·莫兹利发明了近代所认知的车床。
title: 构造.
content: 以下以卧式普通车床为例介绍。
title: 头座.
content: 头座(英语:Head stock):又称主轴台,位于车床左侧。包含有传导机构(皮带传导的塔轮变速、齿轮变速等。)与莫氏锥度之中空主轴组成。主轴后段装置齿轮,与传导机构之塔轮或齿轮连接,带动主轴运转。主轴前段可装置夹头、面盘等夹具夹持工件。(中空主轴之优点为减轻主轴重量且可夹持长条形工件、更可搭配切断车刀实现自动上落料。)
title: 主轴变速箱.
content: 主电动机经过包含 H2、H3 在内的传动链带动主轴 H4 旋转,主轴再经由 H5、H6 控制下带动 H7 或 H8,实现主轴旋转与刀架进给的联动。  H7 称为丝杠、H8 称为光杠,皆因其螺纹(螺丝)与光滑表面而得名。  丝杠用于车削螺纹。主轴的转动通过变速箱内设定好的各组齿轮传动副,以确定的转速比带动丝杠。刀架内装有一个被切成两半的螺母,闭合时可扣在丝杠的螺纹上,进而带动刀架以确定的运动速度(主轴转一转、刀架移动多长距离)移动以切削螺纹。  光杠用于车削光滑外圆面(或滚花)。其上切有键槽,刀架内有滑移齿轮套在光杠上以接收运动,此时走刀通过床身下装的齿条实现。与丝杠的区别是主轴与光杠的转速比不固定,且可通过离合器接通快速进给电动机的传动链,令光杠快速旋转带动刀架快速接近工件、节省加工时间。  H9 是一个四向五位(即可在十字形的轨迹上扳动)的手柄,上下扳动可以更改光杠旋转方向,中间位置切断来自主轴的传动链、停止光杠转动并防止运动干涉,再左右扳动则接通快速进给电动机实施快速走刀。也有车床的该手柄只能上下扳动(两向三位)、快速走刀是装在溜板箱上的单独手柄。  如果变速箱内置的档位无法满足加工要求,可打开 H10 盖子、将特定齿数的齿轮挂装在轴上,扳动手柄选择挂轮即可按照挂轮所设定的传动比走刀。
title: 床台.
content: 床台(英语:Lathes bed):(又称:床身)床台是车床的大型基础部件,为经过季化处理之铸铁制成。有两条精度很高的V形导轨和矩形导轨,其导轨一般都经过高频硬化处理制成。导轨分两部分,以引导刀座(Carriage)与尾座(Tail stock)移动。床台下方装置一导螺杆,其螺杆会配合主轴之转速,可配合刀座部分的自动进刀机构进行车螺纹、工件滚纹(或称压花)之工作。  床台的断面形状,依制造工厂有不同设计样式,大致分为英式和美式两种。  英式床台和美式床台比较
title: 溜板箱与刀座.
content: 溜板箱架在床身上,侧面垂下部分装有传动机构以从丝杠与光杠接受运动,带动上方承装的刀架进刀切削。  刀座(或称刀架,英语:Carriage):包含复式刀座与自动进刀机构等。复式刀座可操作横向进刀与纵向进刀。(此处提到的横向进刀方向与床台保持垂直、纵向进刀方向与床台保持平行,即从主轴而非操作员的角度来看。)一般而言,车床纵向进刀由溜板箱上的大手轮(进刀手轮)操作、横向进刀由刀座上的手轮操作。自动进刀机构进行车螺纹、工件滚纹的原理系利用车床上工件作一等速运转,配合刀座之刀具以等速直线移动的方式进行车削。  1 上夹持有车刀。有些车床的该部件可同时夹持四把车刀,用每次旋转90°的手柄选择一把车刀进行加工,省去频繁换刀的麻烦。  2 可以在2b上旋转,使横向进刀变为斜向进刀,用于加工斜面。  当5b扳到螺纹档位时,溜板箱内两个半螺母扣在丝杠上,同时光杠上滑移齿轮到床身齿条的传动链断开,刀架由丝杠带动进行螺纹的车削;反之由光杠配合床身齿条带动进行外圆切削。  5c控制2或3是否与光杠联动,即是否自动进刀。
title: 尾座.
content: 尾座(英语:Tail stock):(又称:尾轴架)位于床台的右侧位置。尾座的轴孔为莫氏锥度,可装置钻头、绞孔刀与螺丝攻进行内孔加工之工作。亦可配合工件长度的需要,在导轨(Ways)上移动尾座;此时尾座可装置顶心顶住夹头所夹持之工件,避免夹头所夹持之工件过长而不易夹持。
title: 床座.
content: 床座包含床台(床轨)及基座(床架),下部为基座;上部为床台。
title: 附件.
content: 由于工作上的需要,设有许多的附件。
title: 夹头(Lathe chuck).
content: 夹头是机床上用来夹持工件的机械装置。
title: 花盘(Face plate).
content: 花盘又称面盘,是一台车床的基本夹具附件,用于木材或金属车削车床。它是一个圆形金属(通常是铸铁)板。面盘上有很多放射状或不规则平行的细长沟,用于装置较大或不规则形状工作物之搪孔工作、钻孔工作、用其他方法无法夹持加工之工作物。
title: 心轴(Finger).
content: 它是套用经过加工后之工作物之孔内,心轴两端开有顶心孔,以便一端由顶心支持,另一端崁入主轴端。
title: 顶心(顶尖、顶针)、牵转具(夹头、卡箍).
content: (英语:Lathe Center)顶心用来支撑工作物的,装在主轴端称活顶心又称前顶尖,装在尾座称为死顶心又称后顶尖。  顶心种类分为5种:  牵转具,中空部位可用以夹持工作物。
title: 驱动盘(Driven Disc).
content: 驱动盘,安装于车床主轴上,当其回转时,使夹持于两顶心间之工作物旋转,以便进行车削加工。
title: 筒夹(Collet chuck).
content: 筒夹是一种零件,它主要负责把小直径的工作物夹紧于主轴端。主要用于六角车床及自动车床。
title: 中心架(Steady Rest).
content: 避免工作物产生挠曲现象,用来支撑细长工作物,装设在刀具座上并随之移动的稳定扶架。
title: 角板(Angle plate).
content: 使用于工作物不能直接安装于面盘上的一种辅助工具。
title: V槽块(V夹块).
content: 用来订定工作物中心位置。
title: 车刀(Turnig Tool).
content: 用于加工,工作物外表。
title: 车削加工.
title: 切削液.
content: 切削液是金属切削加工效率及车刀寿命的重要配套材料。
title: 辊纹.
content: 辊纹,(又称滚花、滚纹、压花),为机件表面增加摩擦力或便于持握而特别制成凹凸纹路,这些花纹一般是在车床上用滚花刀滚压挤件使其表面产生花纹。  辊纹对车床来说是损耗极大的工作,应以低转速来操作。辊纹部位离夹头 50 厘米以上时,应以尾座台顶工作物中心,将工作物支撑牢固。
title: 转动切削参数.
content: 切削参数要考虑基本的转折过程是:
title: 切削速度.
content: 切削速度快慢,取决于很多因素,特别是质量和类型的工具使用,切削深度,硬度和可加工的材料有被加工进给速度和使用。主要限制了机器的速度原因是它的范围、主轴马达功率和刚性固定的工件和刀具。  公式:  其中 Vc 是切削速度,n 是机床的每分钟转数,Dc 是工件的直径。  过度的切削速度可导致:  切削速度过低会导致:
title: 旋转速度的工件.
content: 在传统的车床有一个有限的范围内的速度,取决于速度的主要引擎和变速齿轮箱。在数码车床,这个速度与控制系统的反馈,通常采用可变频率和速度,可以选择任何一个范围内的速度高 达全速。  刀具的旋转速度与切削速度成正比,与刀具的直径成反比。
title: 种类.
content: 由于工业的发达使得实际工作需求日益增进下,为适应各种加工产品及近代自动化加工潮流势,以符合生产需要,发展多种不同功能与特性:
title: 普通车床(Centre lathe).
content: 普通车床,为目前使用最广泛的车床种类。早期的普通车床传动是借由皮带传导的塔轮变速,现今已改用齿轮变速箱传动。齿轮变速箱的优点为可精确掌握主轴之转速,且无主轴转速过高,皮带摩擦消耗、滑动之情形,因为其主轴是水平放置,所以又名卧式车床。若床面为凹口者,则为凹口车床(Gap lathe)。
title: 桌上车床(Bench lathe).
content: 桌上型车床又称台式车床,其型式及构造类似普通车床,通常安装于工作桌上使用而得名,适用于生产精密量具、仪器及小零件之生产。
title: 立式车床(Vertical Lathe).
content: 立式车床的主轴为垂直安装,床台则成水平方向,工件置于可旋转的床台上。特别适于加工直径大,但长度短之工件。
title: 六角车床(Turret lathe).
content: 六角车床又称转塔车床,以六角形旋转刀塔取代普通车床之尾座而设计。特别适于加工需多种加工程序(如鑚孔、铰孔、搪孔)中大量之工件,适合大量生产。
title: 自动车床(Automatic Lathe).
content: 自动车床,能够自动照工作物加工次序车削,车制完成后会自动退刀、进料,并进行下一个成品的车削,适合较小直径工件之大量生产。
title: 靠模车床(Copying Lathe).
content: 靠模车床又称仿削车床,利用触针依照模型或样板的形状移动,车刀也随之移动车削工作物,因此可以正确地车削出与模型一样的工件。
title: 数控机床(Computerized Numerical Control Lathe).
content: 全名为「电脑数值控制车床」,简称「数控机床」。优点为适于加工生产中大数量、设计复杂、要求精密度高的工件。
title: 安全标准.
content: 当在车床工作时,必须遵守某些规定,以确保不会发生任何事故造成可能的伤害。

Summary: 车床,是机床的一种,将工件固定在主轴上高速旋转,以进给运动中的刀具加工。

Lathe: A lathe () is a machine tool that rotates a workpiece about an axis of rotation to perform various operations such as cutting, sanding, knurling, drilling, deformation, facing, and turning, with tools that are applied to the workpiece to create an object with symmetry about that axis.