时间：2023-02-28 13:35:52
【关键词】调心卡盘；三爪卡盘软爪；定心精度；夹紧面积
目前，现在制造厂家生产的普通精度的三爪自动定心卡盘（以下简称卡盘），因限于其自身的结构和制造过程中的积累误差，使得其定心精度，都通常保持在0.10毫米左右。经过我厂各车间使用一段时间之后，鉴于磨损等其它各种原因，使其定心精度显著下降，给装卡工件有保证同心度的要求时，造成了很大困难。针对这种情况，我们改进了传统的法兰盘与卡盘的联接方式，将原来的固定连接，现改为可调连接。这样就补偿了卡盘制造中出现的误差和使用过程中造成的磨损。这种用法兰盘进行调心的卡盘，结构简单，制造容易，调心方便，调心范围很大。不论原卡盘定心精度差多少，均可调整到一个具有较高精度的定心卡盘。
1.下面把改进后的C620车床的卡盘调整方式叙述如下
调心方法： 调整时，三爪上卡一根试棒，用千分表检查试棒的径向跳动数，根据指针的偏摆情况，稍微松一下螺钉，然后再拧紧螺钉，使试棒的径向跳动在0.002毫米以下，再把螺钉紧固。
使用情况和注意事项
1.1新卡盘经一次调整之后，不需要每次都进行调整。装卡与试棒直径相同的工件，其定心精度可达0.01毫米以下，与试棒直径不同的工件，其定心精度可达0.03毫米以下。
1.2旧卡盘，视其新旧的程度，一般经过一次调整之后，定心精度可达0.05毫米左右。
1.3要达到较高的定心精度，关键在于拔盘、法兰盘、压盘各接触面的精度。为此，先将拨盘装入主轴上，精车与法兰盘的接触面（要求达到光洁度为7）。然后把粗车后的法兰盘，与拨盘的接触面磨平，通过螺钉紧固在拨盘上，精车各部尺寸。严格控制各接触端面的平行度保证在0.005毫米以下，以确保调心时，法兰盘能够径向的平行移动。
1.4在调心的同时再配以软爪三爪卡盘，不但可以使其精度得以更高的保证，而且还能避免了一般的硬三爪卡盘夹紧零件会使其产生“三角形”的变形状况，而软爪还可以成倍的增大与零件的夹紧面积，均匀、多点的夹紧会大大减少薄壁零件的夹紧变形。三爪卡盘的卡爪有“死爪”与“活爪”之分，一般来说小直径的卡盘是死爪结构。在没有能力制造死爪的厂家，可使用原带有平面螺旋的滑座，配上自制的软爪。除以上几种卡爪外还可以制作“内方”套在原硬爪的方头上，由两个螺钉紧固的“套爪”用于加工小直径的零件。
其中：软爪在制造时应注意以下几点：
a:在三爪卡盘的三个夹紧孔中任意选择一孔，做出标记，在配置过程中以后装夹工作时一律只用此孔，以减少三爪卡盘装卡的误差。
b:车配软爪时的夹紧力应与装夹零件时的夹紧力大致相同。
c:精车的软爪定位内径应略小于零件直径，按直径大小而言，一般小于0.05-0.15mm之间的应使零件在软爪宽度上两侧接触。见图2，软爪包容的面积大，受力均匀，定位就会更好。调心法兰盘在车床上一次加工后即可，其精度对卡盘的安装精度没影响。
图1 用圆棒定位车软爪
2.利用改造后的卡盘在车床上进行铣齿加工
下面把几个重要工序及其所用工艺装备与注意事项介绍如下：
2.1将四爪卡盘的四个爪取下，换上铣齿刀夹（共装四把白钢刀――其中三把用来铣齿槽，一把用来倒角）。刀夹的外侧装大弧铣齿刀，内侧装小弧铣齿刀。校刀盘用来确定四把刀伸出的长短和旋转半径。校刀盘的锥柄装在车床尾座锥孔中。将车床的四方刀架取下来，换上如图2所示的工作台。
1-工作台；2―卡爪：3―定位键
图2 铣卡爪工作台
工作台的厚度须保证卡爪厚度中心高于机床主轴中心1.59毫米。台面上有三条刻线，用以确定三个卡爪的安装位置。工作台上的键与卡爪侧槽相配，键侧面按百分表找证，使之机床溜板横向运动平行。卡爪用压板固定在工作台上。调整机床挡铁，限制铣切深度62毫米。卡爪齿厚度用牙间塞规测量。卡爪牙间圆形尺寸为5+0.14 +0.04毫米。修理卡盘时，一般的更换盘丝，只将端面螺纹重磨，以使它恢复精度，其理由如下：
（1）卡爪材料为45钢，盘丝材料为40Cr钢，盘丝材料强度高，因盘丝螺纹承受力断面大于卡爪牙齿承力断面，所以允许修磨盘丝端面螺纹，加厚卡爪牙齿。
（2）卡爪易被刀具和工件碰伤，盘丝封闭在盘体中，外表比较完好，所以要更换卡爪。
（3）盘丝加工比卡爪加工困难，成本高。卡爪成本低，因此，修卡盘时应避免更换盘丝。
3.结论
关键词 车床；卡盘扳手；安全保护；设计
中图分类号：TG502 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）041-181-01
在车床加工操作中，机械加工的事故时有发生，安全生产，杜绝事故已经成为车床加工制造过程中的一项重要主题。在使用普通车床进行生产加工作业时，很多操作仍然需要手工来进行，而且在操作过程中，因为加工的需要，不仅要求精神的高度集中，对于各操作手柄也需要各种复杂的更换。这就要求在操作过程中不仅要提高注意力还要有熟练的操作技巧。对于普通车床的加工工作来说，都是在高转速下进行的，造成安全事故的主要原因大多来自于卡盘扳手以及关联工件。安全事故的多发人群通常是企业中缺乏操作经验的初学工人或者来自各个学校参加企业实习的学生。这些群体对车床的各项操作还处于初级阶段，缺乏实训经验，对设备本身的性能也不够熟悉，非常容易出现卡盘扳手的安全伤害事故，不仅危害人身安全，还容易使机床损坏，造成经济损失。因此，对车床卡盘扳手设置安全保护装置具有很强的必要性。
1 车床卡盘扳手安全事故原因分析
对于普通车床的卡盘扳手来说，以事故的主要发生原因在于原本插在卡盘上的扳手，因为机床主轴的突然启动而突然蹦出或者下撞，对操作人员人身造成伤害或者是机床导轨造成损坏，造成安全事故。造成这种事故原因主要有主观上的原因和客观上的原因两种：
1）事故发生的主观原因。对于操作者本身的手柄操作不当是卡盘扳手安全事故的主观原因。对于普通机床的操作主要通过离合器手柄来进行，卡盘扳手在进行工件的装卸时插入卡盘，但是装卸完成后要将扳手及时取出，如果在没取出时即启动机床或者在装卸过程中意外碰触手柄而启动机床，都会引发卡盘扳手安全事故的发生。另外工作人员之间的配合也很重要，如果在装卸过程中，操作员没有经过沟通运行，或者没尽到工作职责导致机床的突然运行，卡盘突然转到，是非常危险的。以上这些都是人为主观原因造成的安全事故，在实际的工作中也经常容易被疏忽，所以此种原因造成的安全事故频发。
2）事故发生的客观原因。机床本身的某个机械操作部分发生故障或者失灵是安全事故发生的客观原因。如果机械设备各部分运作正常，当离合器手柄在车床的中间位置时卡盘是停止的状态，在这种情况下使用卡盘扳手装卸工件插入卡盘时是安全的。但是一旦机床的操作装置出现故障或者失灵，而卡盘扳手正在工作的过程中，就会导致意外事故的发生。即使离合器手柄处于中间位置，但是因为主电机仍然处于通电旋转的状态，卡盘受到驱动突然发生转动，引发卡盘扳手安全事故。
2 车床卡盘扳手安全保护装置工作原理分析
车床卡盘扳手的安全保护装置如果从本质上来说就是一种电气开关，将其设置在控制电机的回路相线上，使其控制电机的驱动工作。此安全装置主要用于扳手的插入和离开，当扳手插入其中时，电路接通，电机开始工作，卡盘旋转。当扳手没有入位时，电路成断开状态，电机在停止状态。这就避免了在工作中扳手在卡盘工作中或者遗忘在卡盘上时电机突然运转产生的安全事故。使用这种安全保护装置，即使在扳手工作中或者完成工作没有及时从卡盘上取出时，无论车床的电源开关接通与否，控制电机的主电路都是呈断开状态，只有当扳手取回回归到装置位置时，电路才会接通，车床才开始正常的工作，避免了操作中的失误而导致的车床突然启动，从而达到了安全保护装置的保护功能。此种安全保护装置设置简单，操作方便易行，而且安全有效。
3 车床卡盘扳手安全保护装置的设计和应用
3.1 卡盘扳手安全保护装置的结构设计
车床扳手安全保护装置具体结构图如上图1所示。当卡盘扳手在卡盘内完成工件装卸的任务后，将其从卡盘上取出，在安全装置上插入后，扳手对39程开关施加了外力，开关触点被来自于扳手的外力推开后，运行开关被打开，车床主机运行的电路被接通，主机开始选择，车床开始运行工作。如果扳手没有在安全保护装置中归位，开关是断开的状态，主机电路没有接通。也就是说，运行的开关的连接触头是依靠这装置中的弹簧产生的作用力实现触头的换接。如果弹簧受到的外作用力卸除后，弹簧自动产生复位，开关断开，电路断开。
3.2 卡盘扳手安全保护装置的具体制作
如上图2所示，取100 mm×70 mm×5 mm的厚铁板一块和孔内直径为25 mm长度为80 mm的铁管一根，在铁管一头铣削直径为10 mm长度为25 mm的槽。二者焊接成一个整体，同时将运行开关安装在上面，完成后将此装置在主轴箱上安装。注意在主轴箱上安装钻孔时不能将箱壁钻通以免漏油。最后用铁皮做成防尘盖安装在顶部，以防止尘屑进入对其运行造成影响。
3.3 车床卡盘扳手安全保护装置的应用
此种卡盘扳手安全保护装置投入使用以来，在实际生产工作中发挥了良好的作用。此装置安装方便，可靠安全，完全避免了扳手安全事故的发生，对操作人员的人身安全和机床运行的设备安全都具有良好的保护作用。此安全保护装置结构设计简单，而且成本低，好操作，耐用性好，维修和更换起来都十分方便。因其成本很低，安全性高，在普通车床中被广泛使用，受到用户的一致认可，具有很好的使用价值和推广价值。
参考文献
[1]王勇，赖思琦，郭磊.车床主轴启停与工件装夹联锁控制装置的设计与应用[J].机械制造技术，2011（12）.
关键词 重型卧式车床；卡盘与主轴；联接结构
中图分类号：TG51 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）032-041-02
车床卡盘作为机床的重要组成部分，随着机床技术的改良和更新，卡盘和主轴之间联接结构也朝着积极的方向向前发展。卡盘的性能如果同其与主轴的联接结构息息相关，现今大多数车床上卡盘和主轴的联接有多种，以短锥面、长锥面以及圆柱面等为主要联接结构方式。对于短锥面联接方式来说，其装配工艺方面表现良好，但是其因为接触面积较小，直接导致其再承载的能力上表现较差，因此小型盘类的轻型机床上应用比较适合；对于长锥面联接方式来说，因为其联接的接触面积较大，相对来说承载能力表现良好，通常在重型卧式车床中使用较多。但是其对精度的要求非常高，对于能力不足的小型加工企业来说，使用起来难度较大；对于圆柱面连接方式来说，通常采用过盈配合的方式，再装配工艺上表现较差，无论是安装还是拆卸都不方便。
1 重型卧式车床卡盘概述
通常在重型卧式车床中卡盘和主轴的联接多采用短锥柄法兰盘的形式。这种联接结构不仅使卡盘顶尖和主轴之间的联接刚度得到了很大的提高，从而使整个卡盘和主轴间联接的刚度有所提高。同时因为卡盘厚度的增大，卡盘本身的刚度也有了明显的提高。在重型卧式车床卡盘上使用的主卡爪有四套，而且使用进口机械增力丝杠的双向作用，使零件的安装效率得到明显的提高，因为操作夹紧的减轻，也使操作工人的工作压力和工作强度得到有效的减轻。再车床卡盘上的副卡爪部分增设了手动移动装置，此装置的配置再卡爪移动方面发挥了很大的作用，使其移动起来更加的快速方便。
在重型车床中，卡盘结构由以下几个主要部分组成：卡盘主体、爪四套、副卡爪四套、卡爪移动装置、短锥柄法兰盘顶尖和配重体等。在主卡爪的夹紧方式上使用进口的双向增力丝杠进行零件的双向夹紧增力。此种丝杠夹紧具有力矩小、夹紧力大的优势，而且可以夹紧力还可以定量进行调节。再四套主卡爪的安装上，对主机的拐挡差要注意全面进行测量，保证拐挡差达到要求的标准，以保证主机的正常稳定的运转。对飞轮转动进行阻力检查，确保轴线的一致性。在进行车床的试车工作前要进行必要的安全检查，如螺丝的保险和预紧力等等，以避免运行中有脱节故障产生。各方面都达到标准后，方可进行试车。
2 卡盘与主轴加工中存在的问题
在重型卧式车床中卡盘和主轴的联接采用长锥面的形式，但是此种形式对于卡盘来说，在尺寸和重量方面都很大，因为设备的限制需要，在实际的运行中通常要采取必要的措施。可对卡盘的内锥孔优先进行加工，再根据内锥孔的尺寸进行主轴锥面的加工。但是对于重型车床的卡盘内锥孔的加工，因为机械加工的限制，只能靠人工来进行加工完成。要保证符合接触的要求，进而保证卡盘和主轴的联接和工艺要求。如果机床进行装卡工件的时候采用非顶卡的方式，在接触不严的情况下，很容易使卡盘产生下沉的现象，对机床的加工精度产生严重的影响，也对机床的安全造成负面的影响。
3 解决对策分析
根据以上分析，本文针对卡盘和主轴联接中容易出现加工力不足、装配复杂等问题，在卡盘和主轴联接结构上研究探讨一种可行性、可靠性高的形式。在主轴和卡盘的联接上添加一层锥套来过渡，实现卡盘的加工和装配的优化。
3.1 具体方法
第一步先改卡盘的内锥孔成圆柱孔，直径在原有的基础上再加大55 mm左右的长度。再卡盘和主轴的联接面上添加一层台面起到二层定位的作用。二层定位台面的要大于卡盘的圆柱内孔约20 mm，且深度约35 mm。因为卡盘内孔为圆柱孔，使卡盘母机的适用范围扩大，在加工工艺上实现了简单化。第二步进行锥套的设计，卡盘内的圆柱孔和锥套的配合的间隙要设计在0.1 mm的范围之内，过大的间隙会带来负面的影响。以锥孔为锥套内孔使用专用的工艺装配方法，以保证内外圆同心度的误差减小到最低。锥套的直径要小于主轴直径，控制在标准范围之内。对于调整垫，要注意其厚度要留出一定的调整量，以便于再运行时进行必要的调整。调整垫和卡盘内孔、锥套外圆的联接都以间隙配合的形式，同时对间隙范围要进行控制，以保证各工件间的良好配合运行。
3.2 装配安装
在进行装配安装时，首先要对调整垫和锥套进行安装。把卡盘平放，将调整垫和锥套先后放在卡盘孔中同时进行标记；将主轴装在锥套孔内，对于卡盘和主轴的联接断面的配合间隙的对称点进行测量，选择合适的调整垫数量，然后进行适当的调整。调整完毕后，按照事先的标记将锥套和调整垫先后安装再卡盘上。对于卡盘和主轴的联接安装，先计算每个螺钉的拧合力矩，但是再实际操作中，真正的拧合力矩要稍大一些为宜。对于锥孔的加工，锥套的锥孔和锥面的锥孔在加工程序上是相同的，对于形状和接触要求满足四分之三就达到要求。对于初期的加工，可对接触情况进行抽检，以保证接触效果的理想。
3.3 相关计算
锥套直接的增加可对配合的间隙进行削减和消除，计算轴套的压力公式如下：
施加在轴套上以产生公式（1）计算压力所需的轴向力（FZ ）：
在进行卡盘的试装时，对于联接端面的联接间隙Y来间隙调整垫调整量σ的确定。
在进行装配联接时，对于螺钉的轴向力的分配要均匀，对螺钉的拧合力矩进行准确的计算。
对于此种联接结构，再加工工艺上更加简单优化，同时锥套较小的尺寸也是加工更加方便操作，因为省去了人工刮研的操作，工人的工作量得到有效的减少。而且安装方便，调配简单。
随着加工制造业的飞速发展，对于零件的装配要求也再不断的提高，在工工艺方面也有了长足的进步。本文采用的一卡一托的联接结构在目前卧式车床中应用广泛，对卡盘和主轴的接触和配合方面有很好的优势，具有较强的可靠性和稳定性。
参考文献
[1]张宜.重型卧式车床卡盘结构的组成[J].科技传播，2012.
关键词： 作用；效率；研究内容；研究方法；研究条件
中图分类号：TG519.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）17-0039-02
1 作用和意义
本次设计的机床的卡（夹）盘液压系统设计，运用液压传动系统地各方面知识综合运用设计通过对卡盘液压系统地工作循环和工况分析计算其技术参数，来选择系统的回路、元件、附件等。本次设计中完成一个集成块由两组液压阀的顺序动作来保证系统地高压和低压工作需要，而且在夹盘夹紧保压的过程中始终保持系统压力，通过选用蓄能器来防止夹紧保压过程中的压力损失，而且也吸收了系统在工作中的压力冲击。该液压系统在满足原有的要求的情况下实现重量轻、体积小、成本低、效率高、结构简单、使用维护方便的要求。
也可通过对本项目的研究，可以充分了解液压卡盘的工作原理及内部结构，在多元化教学的今天，尤其是要求理实一体化教学，可将此次研究的详细过程做为液压课程教学的一种教具，一个教学项目。
2 国内外研究现状分析
液压传动相对于机械传动来说，是一门发展较晚的技术。自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术只有二三百年的历史。直到20世纪30年代它才较普遍的用于起重机、机床及工程机械。在第二次世界大战期间，由于战争需要，出现了由响应速度、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器，第二次世界大战结束后，战后液压技术迅速转向民用工业，液压技术不断应用于各种自动机械及自动生产线。从而使它在机械制造、工程机械、农业机械、汽车制造等行业得到广泛的应用。
近些年来随着电子工业的迅猛发展，机械行业及机械加工业也受到了不同程度的影响，高效先进的生产力成为了相应加工行业的主力军。在普通机械加工领域上，液压卡盘装置在车床上的应用，夹持力适中成为了主导思想。液压卡盘的诞生大幅提高单机效率，同时夹持精度高，大幅度降低成品报废率。
在人工成本日益增加的今天，企业面临的管销费用越来越大，就要求工厂的生产效率越来越高，越多的车床生产厂家开始选用油浴送料机和数控车床液压自动化改造，从而提高生产效率，实现1人负责多台车床和料机，最终达到减少生产人工成本。
此项目在国内以及国际机械加工领域发日益成熟，在我国已有多家机械生产厂商开发此项目，但在产品的创新方面以及对相应技术的合理利用方面还存在着发展空间。
3 研究内容
本次设计机床的夹盘液压系统，运用了液压传动系统的各方面知识，通过对夹盘液压系统的工作循环和工况计算其技术参数，选择系统的回路、元件、附件等。在满足其使用要求的前提下使系统质量轻、体积小、性能完善，维护方便。
研究过程及步骤：
3.1 液压系统设计
（1）液压系统的设计要求；
（2）液压系统的功能设计；
①工况分析；②夹盘工作技术参数；
（3）执行元件流量的确定。
3.2 液压系统方案确定和原理图的拟定
基本方案的确定：
①右路循环方式的分析和选择；②调速方案的分析和选择；③油源形式的分析与选择；④液压回路的分析、选择与合成；⑤液压原理图的拟定与设计。
3.3 计算和选择液压元件
（1）液压泵的确定：
①液压泵的类型选择；②液压泵的计算与选择；③液压泵站组件的选择；
（2）液压控制阀的确定；
（3）液压附件的计算和选择：
①蓄能器的选择；②过滤器的确定；③确定油箱容积；④确定管件的尺寸。
3.4 液压油的选择与维护
（1）液压油的种类；
（2）设备拥有的选择；
（3）液压油的维护：
①防止油污染；②防止空气混入；③控制液压油的使用温度；
（4）密封装置的维护。
3.5 计算液压系统技术性能参数
（1）验算压力损失：
夹盘油缸的压力及损失验算；
（2）估计系统效率；
（3）系统的发热和散热计算。
3.6 液压控制专职的设计
（1）液压控制方式的确定：
①液压控制装置的集成方式；②液压控制装置的叠加阀式集成；
（2）集成块设计。
3.7 液压系统的安装、使用与维修
（1）液压系统的安装：
①液压元件的安装；②液压缸的安装；③液压泵的安装；④液压器的安装；⑤油管的安装；
（2）液压系统的使用与维护：
①保持液压油的清洁；②排除系统中的气体；③系统油温适当；④保证系统中有足够的油量；
（3）系统应注意的其他问题。
总结出：至少需要配置4大部分：三爪液压卡盘、主轴连接套、油压回转器及液压泵站的完成，如图1所示。
4 研究方法
1）现场调查法；
2）行动研究法；
3）实验研究法；
4）问卷调查法；
5）文献研究、调查研究、实践总结、教学反思、集体研讨等方法进行。这些研究方法基本要贯穿在整个课题研究过程中。
5 研究进度计划（含预期目标、阶段成果）
第一阶段：课题准备、启动阶段。
1）成立课题小组进行任务分工；
2）课题组成员学习相关课程研究理论，主要有课题开发的基本思想、基本内容、要求及一般步骤，进一步更新观念，建立以能力为本位、以综合实践能力提高为主要目标的思想；
3）完成课题设计和开题报告。
第二阶段：课题研究起始阶段。
1）从市场和企业调研入手，在这个阶段，主要走访渤船重工、中航黎明锦西化工机械（集团）有限责任公司透平厂、山海关船厂等多家附近著名企业，通过与企业管理人员、人事干部、员工的交流、沟通，了解液压夹具在机床尤其是数控机床上的应用情况，及改造结构特点；
2）根据调研结果，进行此项目建设、课题小结、结构设计。
第三阶段：理实一体化教学研究实验阶段。
1）分析项目要求，明确项目目标。分析确定项目，讨论项目具体实施过程。整个改造系统比较复杂，是理实结合的典型项目；
2）进一步分工完成项目各部分元件、工作原理及运行过程的编写，在编写之前，课题组成员将这项目都实际操作一遍。大大提高此项目的实用性和可行性；
3）对目前课题研究中的心得、做法及思考加以反思，积极撰写论文。
第四阶段：实验总结、结题阶段。
研究内容：按数控机床液压夹具改造项目方案具体要求，进行资料整理，成果收集，进行理实一体化的研究课题成果展示，完成论文汇总和成果汇编，并做好课题的结题报告。
6 研究工作基础和条件
6.1 研究工作基础 课题负责人已参加过理实一体化学习培训，渤海船舶职业学院作为国家骨干校建设中，《液压与气压传动》作为核心课程建设。课题组成员分别具备液压传动方面的理论知识和实践动手能力，对于此项目的完成应该具备相当实力。
比较完善的液压实训中心，还有“校中厂”机加实训中心等。例如，液压综合实验台如图2所示，和ck6132型数控车床如图3所示。
6.2 研究的外部条件 在研究过程中， 有部分成熟技术可以借鉴，充分开发、充分利用液压实训基地和国家数控实训基地及机加实训中心的教学设备和学校图书馆的图书资料进行一体化教学的研究。
现有“校中厂”校办实习工厂，还有锦西泵业基地，葫芦岛船舶重工（液压与气压泵的生产车间）等校外实训基地，通过校外实训基地的建设，地方企业的联系，促进产学合作，提高职业能力。
参考文献：
[1]数控机床故障检测与维修问答.出版社：机械工业出版社，2005.02.01.
[2]许福玲，陈尧明.液压与气压传动.出版社：机械工业出版社，2011-6-1.
关键词：偏心距零件；方形零件；车床加工；应用
就车床加工的实际情况来看，偏心距零件和方形零件的加工方式具有多样性，主要包含三爪卡盘、四爪卡盘、花盘、偏心套等多种。在现代社会经济飞速发展的大环境下，传统的加工方式所生产出的产品质量难以取得比较理想的效果。在此种情况下，加大力度对偏心距零件和方形零件在车床上加工的应用进行分析和研究，以促进加工质量的提升。
1 三爪卡盘加工大偏心距零件的方法
按照卡盘三个正爪进行装配操作，在车床上加工大偏心距零件。通过此种方式对大偏心距零件进行加工时，需要将卡盘三个正爪中的一个正爪进行推迟后，扣装上平面螺纹，所得到的螺距偏心量即为所推迟正爪离开正常装配时的距离，若该爪退2扣、3扣、4扣时，可以得到相应的偏心数值。相关加工人员应当对偏心数值进行合理化控制，确保卡盘在2扣以上，在保证车床加工安全性的基础上，避免对平面螺纹造成损伤。
改变三个正爪或三个反爪中的一个，提前一扣安装平面螺纹后，可得出一个螺纹的偏心量。采用正反爪装配，在车床上对大偏心距零件进行加工。在实际加工过程中，确保第三个爪按照正常顺序依次进行安装，之后将其中一正爪改为反装，在采用不同梯度的情况下，可得出不同的偏心夹持和偏心值。采用一个正爪、两个反爪装配的方式，在车床上开展大偏心距零件的加工操作时，将两个反爪先进4扣后再上正爪，用两个反爪的第二梯和正爪夹持开展车床加工操作，即可得出偏心值，进而计算出偏心距。相关实践研究表明，该种车床上加工方式具有良好的适用性，针对不完全圆的加工和大偏心距零件的加工都比较适合，针对偏心距级数范围不在标准范围内时，可以以垫片来进行修整处理，促进车床上加工的顺利开展。
2 在自动定心的三爪卡盘上加工小偏心距零件
相关实践研究表明，三爪卡盘增加垫片的方式来加工小偏心距零件时，难以取得比较理想的零件精度，实际加工效率较低，有可能导致偏心体的轴线难以保持平行。针对此种情况加以深入研究和分析后，决定采用一种新的夹具车削小偏心距零件的方式在车床上对零件进行加工处理，在保证零件加工精度的基础上，切实提高了车床加工的效率和可靠性。就该种加工方式来看，其主要是在普通车床上加一个圆柱体，依据所加工零件的外圆大小来加工螺纹孔后，即可开始在车床上对零件进行加工处理，具体情况如图1所示。该方法制作比较简单，且易于操作，受到业内人士的广泛关注。通过对偏心距零件和方形零件在车床上加工的实际情况进行分析和研究可知，实际加工过程中可能存在多种偏心情况，包括孔与孔偏心、外圆与外圆偏心、外圆与内孔偏心等多种，在普通车床上进行加工时，若工件处于旋转状态下，其中一条中心线能够与车床主轴的旋转中心相重合，而另一条中心线则会在一定程度上向半径方向偏移，实际偏移程度与偏心距之间存在密切联系。相关实践研究表明，在自动定心的三爪卡盘上对小偏心距零件进行加工，能够取得比较理想的加工效果，质量可靠且精准度较高。
3 三爪卡盘夹持不能整分的异形零件车削
就车床上加工生产的实际情况来看，通常情况下会采用四爪卡盘夹持和专用夹具作为主要加工设备来对异形零件进行车削，实践经验表明，三爪卡盘夹持也能够对不能整分的异形零件进行车削加工，实际情况如图2所示。
4 三爪卡盘夹持不能整分夹持的方形零件的加工
在车床上对不能整分的方形零件进行加工时，大多采用四爪卡盘以及专用的夹具进行加工，实践经验表明，该种加工方式操作比较复杂，且加工劳动强度大，耗费时间长，经济价值相对较低。而在三爪卡盘上对其进行加工时，只需要将一个铸铁套夹持在卡盘外，则能够实现所有方形零件的加工，并且实际加工的效果比较理想，如图3所示。
5 偏心距零件和方形零件在车床上加工的建议
5.1 当前我国从事卡盘制造的生产商数量较多，大多数生产厂家所生产的C620车床卡盘反爪阶梯为30mm，因此在车床加工过程中，若以反爪开展偏心距零件的加工操作，应当对反爪阶梯的长度进行精准的测量，进而以此为主要依据开展偏心距零件的加工处理，以保证偏心距零件加工的精准性，切实提高零件加工质量。
5.2 相关加工人员应当注意的是，若三爪卡盘的卡爪未满足偏心距实际要求，可以在卡盘上增加垫片来对卡爪进行调整处理，以保证三爪卡盘上各项加工操作的顺利进行。在三爪卡盘上开展偏心距零件加工操作时，为保证零件产品质量，应当对偏心零件的加工余量进行合理化控制，先通过粗加工的方式留余量，进而在车床上以三爪卡盘增加垫片的方式开展零件的精加工，从而保证车床加工的实际质量。
5.3 在三爪卡盘上加工偏心零件时应当注意，若加工偏心距较大的情况下，卡盘垫片夹持不牢固极易为车床加工埋下严重的安全隐患，甚至会对卡盘的质量和性能造成不同程度的损坏，因此在三爪卡盘上对偏心距零件进行加工时，应当加大对加工安全性的关注度。与此同时，三爪卡盘车床对偏心距零件进行加工时，车床的启动速度相对较慢，并且精车时不能保持高速运转。为保证零件加工质量，应当在车床加工过程中结合零件实际大小以及偏心距的大小情况，来选用适当的转速，促进车床上零件加工的顺利进行。
结束语
车床上加工偏心距零件和方形零件的加工方式具有一定的可行性，是多年实践后总结出来的加工方式，加工方法可靠，并且实际加工的零件质量比较理想，值得加以推广应用。
参考文献
[1]袁武.基于ARM的普通车床半自动化改造电气系统设计[J].轻工科技，2016（5）.
[2]李彩风，李海涛，孙振杰，张晓芳，孙志平.普通车床仿真实训系统的开发与应用[J].温州职业技术学院学报，2016（1）.
【关键词】万能顶尖；承担顶；夹；支；钻；结构简单；制造容易；适用不同材质和端面
在各个工厂和企业中普遍的机械加工工具即为车床，而车床最为普遍的加工方式为顶、夹、支、钻等。当车床上加工零件时，会经常使用尾座来配合工作，但很容易遇到一些形状不太规则和材质比较特殊的加工零件。综合在实践中遇到的各种实际情况，我们综合了尾座参与工作的特点与普遍遇到的一些情况等，改制出了车床万能顶尖（图1）来承担顶、夹、支、钻等多种工作，以代替原来多种多样的专用夹具，这样在加工工作中减少了很多因为加工情况不一样而需要频繁更换顶尖的情况。
1三爪自动定心卡盘；2、壳体；、3、心轴；
4、固定螺钉；5、单列向心球轴承；6、单列圆锥
图1 车床万用顶尖辊子轴承
这种万能顶尖的优势有以下三点：
（1）扩大尾座使用的范围，操作方便，保证产品质量，并提高工作效率。
（2）结构简单，制造容易，维护便捷。
（3）可用于大、小批量工件加工，对不定型产品和单件产品更有使用价值。
顶夹分为转动工作和不转动工作两种状态。松脱固定螺钉4，与主轴卡盘配夹或顶、支撑好工件后，开动车床，顶尖壳体2转动。将螺钉4拧紧，壳体2与心轴3联接，顶夹即可不转动进行工作。
制造万能顶尖时，为确保顶尖的精度，并为了尽量缩小积累误差，在加工壳体2时，内孔留有一定量的余量，按照所选用的三爪自动定心卡盘1（根据车床大小选用，一般比主轴三爪卡盘小一些的壳体为宜）划线钻孔，将壳体2与其紧固后，夹在车床已车好的杆料之上，精车出壳体内径尺寸（图2a）。
其次，心轴3的锥柄也应留一定量的余量，连同轴承一起按装在壳体2内后，钻、攻好壳体与心轴的联结螺丝孔，拧紧螺钉4，再用上述方法装夹好后，钻好中心孔，用顶尖顶紧，车出锥柄来（图2b）。
图2 a、精车壳体内口；b、车心轴锥孔
现将万能顶尖的工作情况介绍如下。
1.各种端面支承
根据工作端面形状的不同和材质的不同，制作一些简单附件，将附件夹在顶尖三爪卡盘上即可使用。下面列举的几种附件中包含了一些端面和材质经常使用的使用的附件以供参考（见图3）：
图3 顶尖附件
2.钻中心孔
对于车床主轴孔不能通过的粗而长的轴类工件时，两端中心孔精度要求还很高时，可用万能顶尖精确地钻出两端中心孔以保证两端中心孔的同心度。
用车床三爪卡盘与顶尖的三爪卡盘分别夹住轴的两端。靠近车床头部和尾座卡盘处，分别车一段外圆面（以车圆为准，两段直径必须要一致），以便留给中心架支承用（图4a）。先在靠近尾座端处的外圆面处装置中心架，松开尾座顶尖三爪卡盘，削平端面，再将轴车出一段外圆面，以便调头夹正。然后将万能顶尖上的螺钉4拧紧（即顶尖不转动状态为准），用顶尖三爪卡盘夹住工件中心钻成，钻出中心孔（图4b）。钻完一端中心孔后，调头即可钻另一端中心孔，这样就能保证同心度很好的中心孔了（图4c）。
图4 万能顶尖钻中心孔这种方法的优点：
（1）比过去在毛坯上找正后钻中心孔方便准确又省时间，安全可靠，不易折断钻头。
（2）克服了轴的弯曲，表面凹凸等缺陷。
（3）提高了中心孔的精度和两端孔的同心度。
3.直接夹工件切削
对于不需要中心孔的轴和外圆各表面同心度允差小的轴类，可一次装夹车成，这样可以保证成品的质量。
4.其它工作使用情况
（1）可在车床镗孔。用顶尖三爪卡盘夹持工件，车床头部三爪卡盘夹持不同直径的镗杆进行镗削加工。
（2）可代替代钻夹头使用，夹持不同直径的直柄钻头进行钻孔加工。
（3）可用顶尖三爪卡盘夹住丝锥进行攻丝作业；夹住板牙套丝加工；夹住铰刀铰孔加工。
关键词：安全生产 安全事故 普通车床 行程开关 离合器手柄 实际应用
中图分类号：TN830.8 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（a）-0058-01
在当今社会，不管是在哪个行业里，安全生产都会放在首位，因为它事关人民群众的生命财产安全。在机电制修厂车间的实际生产中，操作人员常常会由于工作马虎大意、技术不熟、操作不当、维护不良、安全防护失灵而引起一些设备事故。而机械事故的发生，就要损伤机件，停机修理，影响生产，减少设备使用寿命，损失是严重的。在我单位机修厂中，普通车床占工厂总设备的比例还是比较多，为了防止机械事故的发生，造成不应有的损失，因此，很有必要在普通车床上增设安全闭锁装置。
1 普通车床安全事故的分析
普通车床是靠较高的转速进行工作，造成安全事故的原因大多是由卡盘、工具或工件引起的，事故发生的方式是由规律性的。由此可见，在普通车床增设安全闭锁装置是非常有必要的。通过分析普通车床引发的安全事故，主要原因有以下两种。
（1）在工件装夹完毕后，可能会有由于操作工的马虎大意，致使卡盘扳手用后未取下，开始启动车床，造成扳手飞出伤人事故，以及拖扳走过头，未能及时停止车床，造成人身事故或损坏设备。
（2）在装卸工件时，操作工不小心碰触车床离合器手柄，以及他人未经允许操作或未尽注意义务操作等致使车床突然启动，造成了事故的发生。
不难看出，在现场生产中，由于主观因素或人为因素引发的安全事故，我们是可以通过对车床启动线路、离合器手柄的改进，避免其事故的发生。
2 普通车床增设了两种闭锁装置的简单介绍
（1）通过对车床启动电气线路的改进，造成事故的发生。卡盘扳手闭锁功能的实质就是在电机主回路中串联一个LX12-2行程开关，利用卡盘扳手的重力来构建卡盘扳手装置，从而达到闭锁效果。
具体做法如下。
①选定一个行程开关，工厂可根据自行需要进行选购。在此所选行程开关的详细信息如下：
开关型号：LX12-2行程开关交流额定电压：500～220伏交流额定电流：2～4安
推杆行程：4毫米 制造厂家：中国.人民电器集公司 金额：10元～50元不等
②将行程开关固定在加工好的可插入卡盘扳手的控制器上，安装在车头处，固定牢靠，并将此行程开关串联在车床启动线路中。如图1所示。
③在开启车床时，必须将卡盘扳手插到控制器的插孔里，利用卡盘扳手的重力将行程开关中的线路闭合，才能开启车床启动按钮，车床才可正常运转。未将卡盘扳手插入孔内，车床无法启动，从而可避免开盘扳手飞出伤人或损坏设备。
（2）通过对车床离合器手柄改进，避免由于操作工不小心碰触车床离合器手柄，以及他人未经允许操作或未尽注意义务操作等致使车床突然启动，造成了事故的发生。对车床离合器手柄进行改造的做法如下。
①对车床离合器手柄内部进行改造，使内部联动部位有凹槽，离合器手柄与其结合处有凸槽。
②改造后，在车床启动上，必须将离合器手把先向右推，避开手柄上的凸槽后，再向上，并将凸槽卡动部位的凹槽内，再对其进行向上推进，才可使车床正常启动运转。这样，可以避免车床在带电情况下装卸工件时，由于操作者不小心的碰撞或其他原因，带动启动手把，从而使车床重新启动，造成事故的发生。
3 普通车床增设安全闭锁装置的实际应用
在我单位机修厂中，普通车床占工厂总设备的比例较多，为了防止机械事故的发生，造成不应有的损失，因此，在我单位车床上安装安全闭锁装置是很有必要性的。第一，由于每年都会有大中专毕业生进入我单位工作，而这些学生在学校中实习只是简单的了解和操作，并为能够达到熟练操作的地步，因此在单位工作中，很可能会由于操作不熟练、粗心马虎造成事故的发生。第二，由于单位操作工长期操作，有时也会出现麻痹大意的现象，因疏忽造卡盘扳手未及时取下，或其他原因造成车床误动作也会造成事故的发生。诸如多种原因，我们有必要在投资很小的情况下，通过增设安全闭锁装置，消除安全隐患，排除操作者的后顾之忧，避免人身事故和设备损坏，来换回较大的利益。
4 结语
通过现场生产实践的证明，普通车床增设闭锁装置，安全、可靠、无故障，事故降至为零。实现了卡盘扳手闭锁装置、车床离合器手柄闭锁装置对人身和设备的有效保护。此项装置结构简单、重量轻、耐油污、防振动、无误动作等，能承受较大的冲击力，更换方便，安全可靠，成本低，并有效的预防和杜绝了安全事故的发生，包括了人民生命和财产的安全。
参考文献
[1] 张宇宙，黄碧珍.普通车床加装安全装置[J].设备管理与维修，1996.
[2] 黄盛连，杨德昌.给普通车床增设联锁安全装置[J].机床电器，1997.
[3] 郭彬.普通车故分析及预防[J].金属加工（冷加工），1982.
[4] 程立明.车床卡盘扳手安全保护装置的设计与应用[J].中国现代教育装备，2009.
[5] 朱昌盛，毕晓毅，张凯.车床卡盘安全保护系统的设计[J].机械设计与制造，2007.
【关键词】普通车床；机械伤害；安全教育；安全防护措施装置保养
金工实习是高等工科类院校一门涉及专业很广的一门专业基础性实践课程，参加学生人数众多，安全隐患的种类也很多。例如：各种各样的机械损伤，如切削机床的刀具，由于每次进给量太大引发刀具崩断飞出伤人、加工工件伸出过长引起晃动的现象、卡盘、扳手及工具设备对人身的伤害；靠电力驱动设备（各种机床）有触电的危险。因为这类安全事故一旦发生，其后果完全可能是灾难性的，会给当事人造成无法挽回的损失。所以从这个意义上说，如果不能可靠地保证实习学生的人身安全和设备的安全，那么实习变得毫无意义。要确保安全，就必须对其进行安全教育。为了更好地保证实习人员的人身安全和设备的安全，有许多种措施，一是加强安全教育，利用一切场合、通过看视频了解一些典型事故实例，有针对性地对学生进行安全教育，要求并且帮助学生从思想上树立高度的安全意识，促使其能够严格按照安全操作规范进行操作练习；二是根据设备的特点和危险程度，从硬件上采取比较完善的预防性措施，以避免可能发生的安全事故。
1、普通车床常见机械伤害分析
普通车床常见机械伤害常见原因有：普通车床是靠较高的转速来工作，造成伤害的起因是大部分由卡盘、工具、工件引起，伤害方式有规律性。普通车床在加工过程中造成机械伤害主要表现在：因操作的时候分不清大中滑板的进退刀而造成旋转卡盘与移动车刀发生碰撞，导致刀具损坏，车刀崩断溅出伤害人；在工件装夹完后，往往忘记将卡盘扳手从卡盘上取下来而启动着急车床，从而卡盘扳手飞出伤害人；往往装好工件之后都将卡盘放在主轴箱上面，由于车床启动的时产生晃动至使扳手滑下碰到卡盘；使用自动进给时，在行程终端未及时停车，车刀或刀架与卡盘发生干涉，引起剧烈碰撞，碎块飞出。等等这些原因都会造成人身的伤害事故。
2、车削加工作业中事故的防范措施
针对上述原因分析可知，产生机械伤害的主要原因是因操作的时候由于紧张而分不清大中滑板的进退刀而造成旋转卡盘与移动车刀发生碰撞，造成碎块飞出引起的，这是安全防范的重点。因此从以下几方面入手，寻找防范措施，有良好的效果，成本较低，从而保证实习学生的安全。
2.1加强生产管理安全化，有效的提高安全意识
安全管理是生产技术的一项综合性工作，涉及内容很多，不仅要有严格的管理办法和制度，而且要有切实可行的安全技术措施。涉及到管理制度、人员、设备、工艺、技术和环境等各个方面，要从根本上提高人员的安全和自我防范意识，从而解决人的不安全因素。对于刚进实习基地或者工厂的学生，都必须进行安全理论教育，使学生在概念上对其危险性有所了解。对安全理论教育，安全知识、安全技能、安全意识的教育以及安全知识问答考试。进一步对车工的安全得到进一步的提升。依照金工实训基地规章制度及安全警示语的基本内容是：安全为了生产，生产必须保证安全。车间醒目位置要有明显视觉感官的安全警示语，各项规章制度和设备操作规程要上墙，明确管理者、教师和学生对安全的责任和义务。每位学生务必遵守安全知识制度，使每个教师及学生学以致用做到在车间作业的时间安全到位，保证不发生任何事故，工作顺利进行。坚持预防为主，安全第一。
2.2增设安全装置，消除安全隐患
组织学生实训时，首先要考虑提供先进、安全、可靠的技术措施来保护人员的安全。除了加强对常规的安全措施加以防范以外，设计安全装置主要考虑的是车床本身不足和避免人为操作不当而引发的安全事故。所以，在普通车床上增设卡盘扳手互锁安全装置和增设一些挡板确保工件弹出，保证人员安全是必须的。
2.3增设车床卡盘扳手互锁安全装置消除失误隐患
在普通车床工件装夹完成后，一点要检查卡盘扳手是否取下来或者取下来之后没按指定的位置放，如果未及时将卡盘扳手从卡盘上取下来而启动车床，会使卡盘扳手飞出或者滑下的现象，考虑到这些因素，而在机床整体考虑设计的这种装置：在卡盘扳手未取出或取下来之后随意摆放时，要使车床不能启动而必须将卡盘扳手插入装置中，使卡盘与扳手互锁，车床才能启动。为此，要在普通车床上设计安装了卡盘扳手互锁安全装置是非常需要的。
从安装互锁安全装置到目前为止，在这段时间里发现该装置的效果很好。我院校的工科类专业参加金工实习的学生每学年将近3000多人，实习的学生很多，工作时间长，大多数的学生没见过车床，更没有操作过车床，加上对安全操作规程理解不深，因而在操作车床时，卡盘扳手完成工件装夹后未及时取下来，就启动车床而引发的安全事故一直都没有很好的控制。
我们对现有金工实习机械的设备（如C6140、CA6136、CDS6136等）车床上安装了卡盘扳手安全互锁装置，将其布置在有利于操作的部位，工作效率不受影响，不干涉车床的操作和维修。通过几年时间的连续使用，装置安全、可靠、无故障，事故降至为零。实现了卡盘扳手互锁安全装置对人身和设备的有效保护。
3、车床与保养
机床的方式及油脂的选择必须根据机床的结构、自动化程度、机床使用的工况及对精密度的要求进行综合衡量而作出决定的。根据机床设备的种类、工作环境及所要求的精密度要求的程度不同对油品的粘度、油性抗氧化性、抗极压性能等相关性的要求也不尽相同。
为了保持车床的正常运行及使用年限，有效预防和降低车床的各类故障发生，做好车床的保养工作是必不可少的工作之一。为此就车床的保养通过日常工作中的典型故障着重提出以下主要保养的车床部位及其要求。
3.1车床的
要使机床正常运转和减少磨损，操作者或者学生对机床有磨摩擦的部位都要进行加油，方法有浇油、油绳、溅油和油泵循环等。
油脂要求用：
a.加黄油部位用：3号工业油。
b.油孔部位用：40号机油。
齿轮箱内要有足够机油。一般加到油标窗口一半高度就可以了。保证齿轮溅油法和往复式油泵用油。车床床头箱一般每三个月换一次油。箱体清洗干净后再加机油。（包括：挂轮箱，走刀箱，拖板箱等）
(1)挂轮箱轴承的油杯，每五天加黄油一次。
(2)拖板箱蜗脱落机构每班加油一次。
(3)走刀箱上油槽每班加油一次。
(4)机床导轨是机床的重点和难点，导轨的运动是反复式的，而且速度变化很大，出现爬行现象，使加工精度降低，也有可能导致机床报废。所以选择油时要考虑适当的粘度和抗爬性好的油。在金属切削加工中大多数使用乳化液可能进入到油，导致变质，因此在选择油时必须考虑到油的抗乳化性、耐水、防锈及防腐蚀性。
3.2卧式车床的一级保养
当车床运行500小时后，需进行一级保养，即清洗、和进行必要的调整。
(1)清洗机床外表及各罩盖，保持内外清洁，无锈蚀，无黄袍。清洗各丝杠、光杠和操作手杆及清洗各油孔、毡垫。即外保养。(2)检查并修补螺钉、手球、手柄、油杯、扳手、自定心卡盘等。(3)检查主轴并帽、各部位螺丝有无松动，定位螺丝调整及调整离合器直接的间隙和大中小滑板的间隙。调节横向丝杠间隙，刻度盘空转量允许1/20。(4)挂轮箱清洗齿轮、轴套并注入新油脂。调整齿轮啮合间隙；检查轴套有无晃动现象。(5)尾座清洗尾座及锥孔毛刺，保持内、外清洁。(6)冷却系统。(7)电气部分检查各电器接触点，接线要牢固。
4、结语
(1)加强安全管理，强化人员的安全意识，提高自我防范防护能力，解决人的不安全因素。
(2)关于车床保养是在长期实践中总结出来的，经生产实践验证，有良好的经济和社会效益，是切实可行的。
关键词：车床;改造;数控化;多功能性;安全性
1.引言
我国是世界上机床产量最多的国家，目前机床总量380余万台，但其中数控机床总数只有11.34万台，数控化率不到3%，在国际市场竞争中处于较低水平。所以，投入较少的资金，将普通车床改造升级为数控车床，可以为企业创造可观的经济效益，可以使学校适应现代化生产和教学的要求，同时也可提高我国机床的数控化率。并且，在普通车床改造升级为数控车床的基础上，还要更大程度的提高该数控车床的多功能性、安全性、加工精度和生产效率，因此提出了以下改造方案。
2.改造方案
2.1数控化改造方案
对普通车床进行数控化改造，可以提高加工效率、加工精度和自动化程度，数控改造分为硬件设计和软件设计两个部分。
硬件设计主要包括液压卡盘、液压尾座的总体布局设计，及其主要零件形状、尺寸、材料的设计，在制造前还要对其进行有限元分析，从而优化设计;软件设计主要包括PLC和CNC系统的设计，包括CNC系统的选择及电气控制线的连接、PLC系统的选择及与CNC机床联接方式的确定，并设计与其配套的附属元件。
2.2“车、铣、钻复合”车床改造方案
车铣复合是实现工件完整加工的有效方法，减少了零件在加工中重复拆卸、安装、找正所耗费的时间。动力刀塔的设计是车铣复合车床的重要部分，它的性能将直接影响零件的加工精度、表面质量和机床生产率。
基于以上考虑，将动力刀塔设计如下：
动力刀塔由步进电机、伺服电动机、横溜板、燕尾槽动导轨、立柱、动力头、刀具等组成，其中动力头是主要组成部分。动力头部分可以安装十二把刀具，分别为车刀、铣刀、钻头、螺纹刀等;动力头安装在立柱上，可做旋转运动，方便了更换刀具;立柱可以沿着燕尾槽动导轨上下滑动，同时与主轴的旋转运动相配合，可以实现刀具与工件之间X向、Y向的相对运动。燕尾槽动导轨安装在横溜板上，横溜板带动整个动力单元实现了Z向运动。
2.3扳手设计方案
普通车床中，常用的卡盘扳手和刀架扳手形状类似，工人们在取用的时候经常会出现拿错的情况，这样会浪费工作时间;特别是初学车床的学生和学徒们，在使用卡盘扳手卡紧工件后，有时会忘记取下而直接启动车床，使卡盘旋转，这样会导致严重的安全事故。
基于以上加工中存在的两点问题，设计了一种多功能安全扳手：以卡盘扳手为主体，在卡盘扳手外侧套有刀架套筒扳手，刀架套筒扳手上端套有弹簧、外侧套有外套筒，外套筒起到保护扳手和弹簧的作用，并在刀架套筒扳手上开一对对称的键槽形通孔，用螺钉通过通孔将卡盘扳手、刀架套筒扳手和外套筒相连接，通孔尺寸即为刀架套筒扳手的行程范围。这样，工人在不加外力情况下可以使用刀架套筒扳手，稍用力下压便可在弹簧作用下使用卡盘扳手，工件夹紧完毕，停止施力，卡盘扳手又将在弹簧作用下从卡盘孔中弹出，避免危险的发生，也减少了使用过程中两种扳手频繁更换的时间。
3.结语
车铣复合车床的设计可以实现零件在一台机床上一次装夹后完成车、铣、钻等加工，减少了零件的重复装夹次数，节约了零件搬运、装夹、切换刀具和主轴这些操作在加工过程中所耗费的时间，从而提高了生产效率、降低了工人的劳动强度;多功能安全扳手的设计，将刀架扳手和卡盘扳手合二为一，并安装了弹簧，可以提高车床使用的安全性和高效性。通过本次对普通车床的数控化及多功能性改造，可以大大提高车床生产效率和加工精度、同时也大幅度地降低了工人的劳动强度，若能得到普及，将会提高我国机床的数控化率，并能提高我国机床水平的国际竞争力。
参考文献：
[1]杨叔子.机械加工工艺师手册.北京：机械工业出版社，2001
[2]李益民.机械制造工艺设计简明手册.北京：机械工业出版社，1994
[3]赵中敏.机床的数控化改造及其未来发展趋势[J].机床电器，2006，（02）：5-7.
[4]李园，阮健，王姬.CA6140型普通车床电气控制系统的数控化改造[J].科技创新导报，2007：86-87.
关键词： 普通车床教学 实训 安全措施
普通车床教学实训是中等职业学校一门涉及面广、专业技术性强的实践课程（一般来说，凡是数控类、机电类专业的学生都要参加为期两周的实训），参加实习的学生人数众多，存在的安全隐患的种类很多，比如：有卡盘扳手忘记取下离心飞出伤人，刀架没有锁紧导致刀架撞卡盘事故，工件没有正确装夹导致工件外飞伤人，铁屑手拉伤人，铁屑绕卡盘飞出伤人，等等，但最多和最危险的还是卡盘扳手飞出伤人和工件没有正确装夹伤人（三爪只卡两爪，产生离心力导致工件外飞伤人）。因为这类安全事故一旦发生，则其后果完全是不可想象的。
目前，为了最大限度地保障实习学生的人身安全和实习设备的安全，许多学校都采取了各种各样的措施，但归纳起来，不外乎两条：一是加强现场的管理，包括课前安全操作讲解，课中规范操作指导、巡视和课后安全事故总结性回顾。即利用一切场合及典型实例，有针对性地对学生进行安全教育、规范教育、事后总结性教育，帮助学生从思想上树立高度的安全责任意识，操作上确立正确规范的操作步骤，促使其能够严格按照安全防护要求进行操作，严格按照规范进行操作。二是根据实习设备的特点和危险程度，从硬件上采取比较完善的预防性措施，也就是不留给学生产生不安全的隐患，不留给他们伤害人身的空间，避免可能发生的安全事故。经过认真分析，并结合以往的车工实习经验教训，我们在学生的实习机床CA1640沈阳机床进行安全防护改造，标准是既要能可靠地保障实习学生的人身安全及设备安全，又不能影响学生正常的实训教学，而且要尽可能降低改造成本。
CA6140车床是沈阳机床厂生产的一种卧式普通车床，除了有纵向、横向进给操作手柄、开合螺母、光杆、丝杆、切换手柄等以外，其结构及各传动原理比较清晰，不存在疑难问题。结合我校车工实习的内容和特点，通过分析，我们探讨实训时最危险的三个方面的安全解决方案问题。
一、工件装夹时卡盘扳手未及时取下造成的伤害安全方案
实习学生都是从零技能开始的，新手往往容易犯的一个错误是在装夹完工件后，忘了取下卡盘扳手在干其他事情，然后拉起操纵杆转动车床卡盘，导致卡盘扳手沿卡盘转动的切线方向直接飞出伤人，或撞到导轨上反弹后伤人，或扳手横杆撞到主轴箱的箱盖上伤人。（本学期我们有一小组学生在实习时就伤到手，原因是他夹紧工件后忘记取下卡盘扳手，一手拿卡盘扳手，一手在拉启动操纵杆，启动后左手中指与主轴箱盖相撞伤手）。针对这种情况，有两种解决方案：一是在卡盘上方加装一个安全防护罩，防护罩的长度不能超出卡盘端面。在正常使用状态下，防护罩处于水平状态，压在一个装于卡盘上方、主轴箱壁上的断电保护开关上。操作者在安装完工件后，如果不取下卡盘扳手，那么防护罩也无法下放于水平状态，处于断电状态的防护开关就不能压下通电，电机就不能启动，二是在挂轮箱朝操作者这一面的适当位置设置一个插座，插孔形状、深度与配置的卡盘扳手相匹配，其底部安装一上断电保护开关（常断状态）。操作者只有在装夹完工件后取下卡盘扳手，并将其插入上述插孔中，防护开关才能被压下通电，电机才能启动。这两种解决方案都能有效地避免不安全事故的发生，且改造成本低。
二、车削运动进行中小拖板容易与卡盘相撞造成的伤害安全方案
学生容易犯的另外一个错误，就是当车削过程进行时学生往往会注意车刀的刀头部分会不会与卡爪相撞，而忽视车刀下方的小拖板是否已超出车刀刀头。如果当车床小拖板超出了车刀刀头（或者讲小拖板靠近卡盘的那个面超出了刀架的相对应的那个面），那么你在加工过程中小拖板已经在向卡盘靠近，然后发生碰撞，而这样的碰撞往往是比较严重的，不仅对机床精度有影响，而且可能撞落小拖板，对人身的潜在危害性也是比较大的。针对这种情况，解决方案是：在机床纵向导轨的外侧靠近主轴箱处某一适当位置，安装一个常闭式的行程限位挡块开关，一旦当小拖板要撞向卡盘卡爪时，溜板箱就会向前运行时碰到限位挡块开关（与数控车床的限位挡块开关相类似），从而断开电源，停止运行。
当然，这种解决方案也有它难解决的一个问题，即当学生使用完小拖板之后，如果没有及时使其复位，或者刀架部分伸出小拖板了，那么我认为这种情况的严重性比前面一种情况轻一些，因为我认为一般情况下，新手上车往往注意力集中在车刀刀头部分，不会眼看着刀与卡盘相撞不采取措施，但就小拖板而言，因为它在刀架的下方，新手是没有这样的意识注意它的。在实训的车床中，我发现几乎每一台车床的小拖板都和车床卡盘卡爪相撞过。当然其他类型的相撞情况也有，比如说做螺纹做好之后忘记把开合螺母拉起，然后高速自动进给反应不过来相撞了，或者做螺纹退刀退不出来相撞了，我们能否设计这样的限位挡块开关呢，这一系列问题有待我们去研究、去探索。
三、锥度加工调整小拖板时扳手滑出造成的伤害安全方案
我们在加工锥度时往往需要用死扳手调节螺栓螺母，调整小拖扳的角度。在调节螺母时往往会用力过猛使死扳手滑出脱落伤手。伤手的情节有两种：一是用力过猛使手部与刀架车刀相撞伤手，其二是扳手滑出手与卡盘上工件相撞伤及手背（这样的情况在本学期已经发生过一起，一个实习学生在加工锥度时，调整小拖板时由于用力过猛使扳手滑出致手背与工件相撞伤手。）考虑以上两种情况，我们提出相关安全措施：一是当我们要加工锥度调节小拖板时，就把溜板箱摇至与卡盘一定的距离，使其远离相撞源。尽可能地减少与之相撞的概率。二是替换死扳手改用相匹配的丁字形套筒扳手，使其用力在刀架上部避免与刀架、工件相撞。