机床结构与润滑系统..
关于数控机床主轴结构的改进设计
关于数控机床主轴结构的改进设计数控机床主轴是数控机床的关键部件，其性能直接影响机床加工精度和加工效率。
随着数控技术的不断发展，对数控机床主轴结构的要求也越来越高。
为了满足市场对数控机床加工精度的需求，需要对数控机床主轴结构进行改进设计，以提高其性能和可靠性。
一、数控机床主轴结构存在的问题1. 结构复杂：传统的数控机床主轴结构通常采用多个轴承和润滑系统，结构复杂，加工成本高。
2. 刚性不足：部分数控机床主轴刚性不足，加工时容易产生振动和变形，影响加工精度。
3. 温升大：部分数控机床主轴在高速加工时容易产生较大的温升，影响机床稳定性和使用寿命。
4. 维护困难：传统数控机床主轴结构维护和保养较为繁琐，需要定期更换润滑油和轴承。
以上问题严重影响了数控机床的加工精度和稳定性，需要通过改进设计来解决。
二、改进设计方案针对数控机床主轴结构存在的问题，可以采取以下几点改进设计方案：1. 优化结构：采用轴向预紧轴承和径向预紧轴承的组合方式，降低轴承数量，简化结构，减小主轴体积和重量。
2. 提高刚性：采用高强度材料和优化设计，提高数控机床主轴的刚性，减小振动和变形，提高加工精度。
3. 降低温升：采用先进的冷却系统和材料，减小高速加工时的温升，提高机床稳定性和使用寿命。
4. 简化维护：采用自动润滑系统和可拆卸设计，简化维护和保养，减小维护成本和时间。
上述改进设计方案可以有效解决传统数控机床主轴结构存在的问题，提高数控机床的加工精度和稳定性，提升竞争力。
三、改进设计实施过程改进设计实施过程中，需要参考市场需求和技术发展趋势，充分调研国内外同类产品的主轴结构和性能，进行方案比较和优化设计。
1. 方案比较：对不同的数控机床主轴结构方案进行技术比较和性能测试，寻找最适合产品需求的方案。
2. 优化设计：在方案确定后，对数控机床主轴结构进行进一步的优化设计，满足产品性能指标和质量要求。
3. 样机制造：根据优化设计方案制作数控机床主轴样机，进行性能测试和验证，验证设计方案的可行性和有效性。
浅议润滑系统控制在数控机床中的应用与改进
６ 数控机床润滑系统控制的故障分析及其改善措施
（ １ ） 由于机床采 用的是定期、 定量 的供油方 式， 若系统 中出
３ 数控机床润滑泵的供油时间
堵塞等情况会引起 系统中的压力变化 。 通过安装压 力 由于 数控机床 运 动副只需少量 的润滑 油就能满足 正常 的 现漏 油、 当压力异常出现 时， 机床停止工作。 工作， 采 用连续供 油的方式不但会产生 附加 热量 ， 而且也会 造 开关 ， 成 资源 的浪费。因此 ， 润滑系统 采用定期 、 定量 的周期 工作 方 （ ２ ） 机床 工作一段 时间后， 若无及 时补充润滑 油， 直接 影响 通 过安装液位开 关，以提醒工作人 员及时补 式。 其 中集 中润滑系统 自身配 有微 处理器 ， 可 以白行 设定润滑 机 床 的正常运行， 充润滑油 。 泵停止、 供油 的时间， 以调整润滑泵间隙工作的时间。
故 障也会造 成润滑系统的供油不足 ， 为了避免 机床 因缺油影响
其 正常工作 ， 提高机床 的使用寿 命， 在润滑系统 中设置了以下 检测装 置：
（ ３ ） 暂停阶段。 待工件加工完后， 机床暂停工作 ， 此时润滑油
需要用Ｐ Ｍ Ｃ 程 序 中的Ｔ Ｍ Ｒ Ｂ ￥ ￣ 令延长润滑泵停止 （ １ ） 过载检测。 通过在润滑泵的供 电回路中安装过载保护元 的需要量减 少， 的工作时间， 以减 少工作频率 ， 降低油耗。 件进行检测 ， 其原理是 把热 过载触 点作为Ｆ Ａ Ｎ ｕ ｃ Ｐ Ｍ Ｃ 系统 的输
分别设定各 阶段 润滑泵的工作频 系统 。 将润滑油输 送到各 个润滑点。 （ ４ ） 滤 油器 。 用于滤掉润滑 工运行及暂停三种不 同阶段 ， 具体情况如下所示： 油中的杂质 ， 确保 向系统提供清洁 的润滑油。 （ ５ ） 电子程 控器 、 液 率和时间。 位开关、 压力开关 。 控制润滑泵按预期 的周期工作， 同时对系统
数控机床的润滑
数控机床的润滑方法
由于不少数控机床的设计师在电脑微电子方面是行家，对机械结构方面设计也不错，唯独在润滑方法的设计方面就有为数不少的缺点，有的还相当严重，落后的润滑方法与先进的电脑控制系统形成巨大反差。
例1 国内有家机床厂组织几个设计师到国外跑一次，仿制了一台小型立式回转头式加工中心电器，机械基本采用国产化，唯独所用的润滑剂全部照搬国外，这样打开该机床说明书一看使用的润滑油全是美孚、壳牌。国人在提倡“进口机床用油国产化”可这种机床却走“国产机床用油进口化”的怪路。
数控机床的润滑管理 数控机床的润滑方法 数控机床的油液分析技术 数控机床油液污染控制 数控机床润滑故障诊断 数控机床乳化液液面上浮油怎么处理？ 数控机床油箱起泡的危险性 数控大型机床静压导轨为什么还会爬行？ 从数控机床的油标中观察问题，分析问题，处理问题
按理说管理是及其重要的事，不是经常有人提到三分技术七分管理吗？但在实际执行中却完全是另一码事？形成这种巨大反差的怪现象原因有很多方面的，但其重要原因还是出在各级领导，他们对设备管理，特别是润滑管理是极不会放在应有位置，经常停留在口头上的最典型的是“说起来重要，做起来次要，忙起来不要”三部曲长期统治着这些决策者。因此作为具体实施的润滑工程技术人员实在没有办法下，才走仅占三分的润滑技术之路，而七分管理虽重要的在实际工作中没有用！你管理的再好，哪一天领导看不中你了，马上让你下岗！他们认为管理仅是个权问题，有权就可管，不需要经验与技术。为此一般工厂里的润滑技术人员深知只有掌握了那“三分技术”才能立于不败之地。
外来入侵的（进水、进机质等异物） 潜伏的（油中原有的或容器未清洗干净） 蜕化变质的（在运行过程中机械运动件磨损及油品氧化变质） 液压液清洁度分级也有多种标准，主要有国际标准ISO—4406及美国标准SAE-4059及美国宇航局标准NAS—1638 这三者换算方法如下：
数控机床的润滑与冷却系统的装调
画面
知识点
配音稿
模式
画面及配图素材
备注
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概述
为了使数控机床高效、安全的运转，润滑系统和冷却系统是数控机床必不可少的组成部分。本次课程，我们认识下数控机床的润滑系统和冷却系统。
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润滑系统概述
数控机床的润滑系统不仅具有润滑作用，还具有冷却作用，以减小机床热变形对加工精度的影响。数控机床上常用的润滑方式油脂润滑和油液润滑两种方式。
油脂润滑不需要润滑设备，工作可靠，不需要经常添加和更换润滑脂，维护方便，但摩擦阻力大；在结构上采取有效的密封措施，以防止因冷却液或润滑油流入而使润滑脂失去功效。
油液润滑一般采用集中润滑系统。其特点是定时、定量、准确、高效，使用方便可靠，润滑剂不被重复使用，有利于提高机床使用寿命。
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集中润滑系统
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刀具和工件进行冷却的方式
在水箱将冷却液输送至切削区后，常见的对刀具和工件进行冷却的方式有:分流块安装可调整冷却管的方式、主轴环喷、主轴中心出水（即刀具中心出水）。
其中分流块安装可调整冷却管的方式结构简单，调整方便，安装要求低；而使用主轴环喷和主轴中心出水时，需要增加使用大扬程水泵和更高过滤等级的二级水箱或高压单元；采用主轴中心出水时，主轴的结构也有特殊要求。
润滑泵是提供动力和所需要的润滑介质。
分配器是按需要定量分配润滑介质。
管路组件是连接系统中的润滑泵、分配元件等，并将润滑介质输送到各个润滑点。
控制系统是控制润滑油泵按设定的要求周期工作，对润滑油泵及系统的开机，关机时间进行控制，对系统压力，储油器液位进行监控和报警，也可以显示系统的工作状态等。
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设备安全操作规程
一、车工安全技术操作规程1、操作者必须熟悉机床的结构，性能及传动系统，润滑部位，电气等基本知识和使用维护方法，操作者必须经过考核合格后，方可进行操作。
2、工作前要做到：（1）检查润滑系统储油部位的油量应符合规定，封闭良好。
油标、油窗、油杯、油嘴、油线、油毡、油管和分油器等应齐全完好，安装正确。
按润滑指示图表规定作人工加油，查看油窗是否来油。
（2）必须束紧服装、套袖、戴好工作帽、防护眼镜，工作时应检查各手柄位置的正确性，应使变换手柄保持在定位位置上，严禁戴围巾、手套、穿裙子、凉鞋、高跟鞋上岗操作。
工作时严禁戴手套。
（3）检查机床、导轨以及各主要滑动面，如有障碍物、工具、铁屑、杂质等，必须清理、擦拭干净、上油。
（4）检查工作台，导轨及主要滑动面有无新的拉、研、碰伤，如有应通知指导教师一起查看，并作好记录。
（5）检查安全防护、制动（止动）和换向等装置应齐全完好。
（6）检查操作手柄、伐门、开关等应处于非工作的位置上。
是否灵活、准确、可靠。
（7）检查刀架应处于非工作位置。
（8）检查电器配电箱应关闭牢靠，电气接地良好。
3、工作中认真做到：（1）坚守岗位，精心操作，不做与工作无关的事。
因事离开机床时要停车，关闭电源。
（2）按工艺规定进行加工。
不准任意加大进刀量、削速度。
不准超规范、超负荷、超重量使用机床。
（3）刀具、工件应装夹正确、紧固牢靠。
装卸时不得碰伤机床。
找正刀具、工件不准重锤敲打。
不准用加长搬手柄增加力矩的方法紧固刀具、工件。
（4）不准在机床主轴锥孔、尾座套筒锥孔及其他工具安装孔内，安装与其锥度或孔径不符、表面有刻痕和不清洁的顶针、刀具、刀套等。
（5）传动及进给机构的机械变速、刀具与工件的装夹、调正以及工件的工序间的人工测量等均应在切削刀具、工件后停车进行。
（6）应保持刀具应及时磨锋或更换。
（7）切削刀具未离开工件，不准停车。
（8）不准擅自拆卸机床上的安全防护装置，缺少安全防护装置的机床不准工作。
（9）机床上特别是导轨面，不准直接放置工具，工件及其他杂物。
SKF机床主轴润滑系统
SKF Compact Greaser
Oil lubrication
(Continuous, high precision)
MD
Micro Dosage
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rpm
主 轴 转 速
如何选着正确的润滑系统
油脂润滑 (ETPC / ETP)
油气润滑 (OLA)
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油脂润滑 (ETPC / ETP)
油脂填充器 ETPC
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订购号 ETPC
油脂润滑 (ETPC-6+BF7
filled with Lithogrease G421 filled with Turmogrease LC525
主轴是机床最为重要的部件
主轴是机床最主要的旋转部件! 它
…必须能提供很高的转速. …必须能将扭矩传递到刀具. …必须有适当的承载能力及使用寿命.
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我们为什么要对主轴进行润滑?
• 轴承为何失效?
• 其中由于润滑不良导致的轴承损坏的原 因，占了大约36%.
优点: • 极小的加注量: 2mm³ or 6mm³ • 油量可简单改变 • 相比与油雾润滑系统，耗气量小 • 不形成油雾, 无健康危害
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油气润滑系统 (OLA)
油气润滑系统案例
SKF 油气润滑系统: • 高转速主轴 • 4 个润滑点 • 油气润滑
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物污染
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产品概要
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机床润滑系统的特点和工作原理
2 递进式润滑系统：主要由泵站、递进片式分流器组成，并可附有控制装置加以监控。特点是能对任一润滑点的堵塞进行报警并终止运行，以保护设备；定量准确、压力高，不但可以使用稀润滑油，而且还适用于使用润滑脂润滑的情况。润滑点可达100个，压力可达21MPa。
工作原理：是由中间板中的柱塞从一定位置起依次动作供油，若某一点产生堵塞，则下一个出油口就不会动作，因而整个分流器停止供油。堵塞指示器可以指示堵塞位置，便于维修。
机床润滑系统在机床整机中占有十分重要的位置，其设计、调试和维修保养，对于提高机床加工精度、延长机床使用寿命等都有着十分重要的作用。现代机床导轨、丝杆等滑动副的润滑，基本上都是采用集中润滑系统。
集中润滑系统是由一个液压泵提供一定排量、一定压力的润滑油，为系统中所有的主、次油路上的分流器供油，而由分流器将油按所需油量分配到各润滑点：同时，由控制器完成润滑时间、次数的监控和故障报警以及停机等功能，以实现自动润滑的目的。集中润滑系统的特点是定时、定量、准确、效率高，使用方便可靠，有利于提高机器寿命，保障使用性能。集中润滑系统按使用的润滑元件可分为单线阻尼式润滑系统、递进式润滑系统和容积式润滑系统。
3 容积式润滑系统：以定量阀为分配器向润滑点供油，在系统中配有压力继电器，使得系统油压达到预定值后发讯，使电动机延时停止，润滑油从定量分配器供给，系统通过换向阀卸荷，并保持一个最低压力，使定量阀分配器补充润滑油，电动机再次起动，重复这一过程，直至达到规定润滑时间。该系统压力一般在50MPa以下，润滑点可达几百个，其应用范围广、性能可靠，但不能作为连续润滑系统。
Hale Waihona Puke 1 单线阻尼式润滑系统：适合于机床润滑点需油量相对较少，并需周期供油的场合。此润滑系统是利用阻尼式分配器，把泵打出的油按一定比例分配到润滑点。一般用于循环系统，也可以用于开放系统，可通过时间的控制，以控制润滑点的油量。独特的优点是非常灵活，多一个润滑点或少一个都可以，并可由用户安装，且当某一点发生阻塞时，不影响其他点的使用，因此应用十分广泛。
机床润滑系统
机床润滑系统机床是其它工业设备的基础，而润滑系统则是机床正常运行的必备条件。
现代机床的结构日趋复杂，润滑系统也变得越来越重要。
一个优秀的润滑系统可以提高机床的效率和寿命，减少故障，降低工作成本。
本篇文章将从机床润滑系统的构建、分类以及润滑方式等几个方面进行讨论。
1. 机床润滑系统的构建一般来说，机床的内部润滑系统由以下几个部分组成：(1) 润滑剂油箱机床润滑系统的油箱通常位于机床的底部或侧面，并且油箱应该具有足够的容量以容纳足够的润滑油。
同时，油箱还应该具有一定的密封性和稳定性，以保证润滑系统的正常运行。
油箱一般由金属、塑料或玻璃等材料制成。
在常规操作过程中，油箱内应有液位计来监测润滑油的水平，以免油位低于最低安全水平引起事故。
(2) 润滑泵润滑泵是机床润滑系统的核心部件，它的主要任务是把润滑油从油箱中提取、传输到机床的各个部位，并对润滑点进行定量、定时的润滑。
润滑泵分为手动润滑泵和自动润滑泵两种。
手动润滑泵是一种简易润滑系统，适用于少量润滑，但是没有定时定量的功能。
而自动润滑泵则可以根据设定的参数、时间和频率自动控制润滑量，从而更好地保证机床的稳定性和安全性。
(3) 油管和滤清器油管是润滑系统中用于输送润滑油的管道，在机床润滑系统中，油管通常由不锈钢、铜、钢等材料制成。
油管的质量直接决定了润滑油的输送速度和效率。
油管中引入滤清器，可以有效地过滤环境中的杂质和油渣，同时防止润滑油中的颗粒物质损坏机床，提高润滑效果。
(4) 活动接头和润滑点活动接头作为润滑系统中机床和润滑管路的连接部件，可以在加工过程中随着机床的移动而改变方向和角度。
而润滑点则是具体的润滑区域，需要根据机床的设计结构和工作方式来确定。
2. 机床润滑系统的分类机床润滑系统根据润滑剂的种类、润滑方式和润滑点的不同，可以分为：(1) 油浸润滑油浸润滑是机床最基本的润滑方式之一，也是最常见的一种。
该方式的优点在于润滑效果好，安全稳定，且易于实现。
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“五定”是指定点，定质、定量、 定期、定人。其含义如下
• ：
1. 定点：确定每台设备的润滑部位和润滑点，保持其清洁与完好无损，实施 定点给油。 2. 定质：按照润滑图表规定的油脂牌号用油，润滑材料及掺配油品必须经检 验合格；润滑装置和加油器具保持清洁。 3. 定量：在保证良好润滑的基础上，实行日常耗油量定额和定量换油，做好 废油回收退库工作，治理设备漏油现象，防止浪费。 4. 定期：按照润滑图表或卡片规定的周期加油，添油和清油，对储油量大的 油箱，应按规定时间抽样化验，视油质状况确定清洗换油，循环过滤及抽验 周期。 5. 定人：按润滑图表上的规定，明确操作工、维修工、润滑工对设备日常加 10/11/2018 油，添油和清洗换油的分工，各司其责，互相监督，并确定取样送检人员 。
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机床润滑包括轴承、齿轮、导轨和顶尖的润滑；机床润滑油脂包括：液压油、液压导 轨油和润滑油(脂)，不同的机床种类及工况的不同对润滑油品的性能有不同的要求。 轴承的润滑 1、滑动轴承的润滑：滑动轴承是常用的传动方式，润滑油不仅要起到润滑的作用 还要起到冷却的作用，因此需要用润滑性能良好的低粘度的润滑油，同时需要具备良 好的抗氧化、抗磨性、防锈性及抗泡沫性。对于精密磨床的磨石主轴所用的精密滑动 轴承，因轴承间隙特小(1微米)，转速特别高(30000r/min以上)应使用粘度很小，抗磨油 性极好的粘度为2.0mm2(40℃)的润滑油。 2、滚动轴承的润滑：滚动轴承在机床上，由于具有摩擦系数小，并运转安静等优 点，因而机床上已大量采用滚动轴承，内径25mm，转速30000r/min以下时，可用封入 高速脂。超过30000r/min时，则应用强制润滑或喷雾润滑。需要注意的是滚动轴承除 大型、粗糙的特殊情况，一般不能使用含固体润滑剂的脂。 齿轮的润滑 机床的齿轮的冲击和振动不大，负荷较小，应而一般不需要使用含极压添加剂的 润滑油。需要注意的是如何防止主轴箱的热变形，冲击负荷较大的冲压或剪切机床的 齿轮，应使用含抗磨剂的齿轮油，用于循环润滑或油浴润滑的齿轮油，除了要考虑抗 氧化性，还要顾及抗腐蚀、抗磨、防锈蚀及抗泡性。根据齿轮的种类选择合适的齿轮 油和合适的粘度。 导轨的润滑 导轨的负荷及速度变化很大，一般导轨面的负荷为3-8N/cm2,但由于导轨频繁的进 行反复运动，因此容易产生边界润滑，甚至半干润滑而导致爬行现象，除了机床设计 和材料润滑不良是导致爬行的主要原因。为克服爬行现象，除用氟系树脂导轨贴面等， 在改善润滑方面，主要用含防爬剂的润滑油，导轨润滑一般选用粘度32、68、100、 150的导轨油，西班牙老鹰导轨油BESLUXLUDER系列(32，46、68，100、150、220)符合 ISO6743/4标准，L-HG级别。 机床顶尖是一种特殊的轴承。固定顶尖负荷不大，现在高速机床多采用回转顶尖， 复负荷较大，因此都采用封入润滑脂来润滑。
机床结构及润滑系统
10/11/2018
1—主轴箱 2—刀架 3—尾座 4—床身 5—床脚 6—丝杠 7—光杠 8—操纵杆 9—溜板箱 10—床脚 11—进给箱 12—交换齿轮箱
• ① 溜板箱。变换箱外手柄位置，在光杠或丝杠的传动下， 可使车刀按要求方向作进给运动。 • ② 滑板。分床鞍、中滑板、小滑板3种。床鞍作纵向移动、 中滑板作横向移动，小滑板通常作纵向移动。 • ③刀架。用来装夹车刀。 • （5）尾座。用来安装顶尖、支顶较长工件，它还可以安 装其他切削刀具，如钻头、绞刀等。 • （6）床身。用来支承和安装车床的各个部件。床身上面 有两条精确的导轨，床鞍和尾座可沿着导轨移动。 • （7）附件。中心架和跟刀架，车削较长工件时，起支撑 作用
2．车床各部分传动关系
• 电动机输出的动力，经皮带传给主轴箱， 带动主轴、卡盘和工件作旋转运动。此外， 主轴的旋转还通过挂轮箱、进给箱、光杠 或丝杠传到溜板箱，带动床鞍、刀架沿导 轨作直线运动，如图1.15所示。
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图1.15 CA6140型卧式车床传动方框图
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• 主轴箱的储油量，通常以油面达到油窗高度为宜。箱内齿轮用溅 油法进行润滑，主轴后轴承用油绳导油润滑，车床主轴前轴承等 重要润滑部位用往复式油泵供油润滑。 • 主轴箱上有一个油窗，如发现油孔内无油输出，说明油泵输油系 统有故障，应立即停车检查断油原因，等修复后才可开动车床。 • 主轴箱、进给箱和溜板箱内的润滑油一般3个月更换一次，换油 时应在箱体内用煤油洗清后再加油。挂轮箱上的正反机构主要靠 齿轮溅油润滑，油面的高度可以从油窗孔看出，换油期也是3个 月一次。 • 进给箱内的轴承和齿轮，除了用齿轮溅油法进行润滑外，还靠进 给箱上部的储油池通过油绳导油润滑。因此除了注意进给箱油窗 内油面的高度外，每班还要给进给箱上部的储油池加油一次。 • 溜板箱内脱落蜗杆机构用箱体内的油来润滑，油从盖板6中注入， 其储油量通常加到这个孔的下面边缘为止。溜板箱内其他机构， 用它上部储油池里的油绳导油润滑，润滑油由孔16和孔17注入。 • 床鞍、中滑板、小滑板、尾座、光杠、丝杠等的轴承，靠油孔注 油润滑，（图1.19中标注的8～23和2、3、7处），每班加油一次。 • 挂轮架中间齿轮轴承和溜板箱内换向齿轮的润滑（图1.19中标注 的1、4、5处）每周加黄油一次，每天向轴承中旋进一部分黄油。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 在车床保养中要使普通车床保持正常运转和减少磨损，必须经常 对车床的所有摩擦部分进行润滑。 • 普通车床的润滑方式车床上常用的润滑方式有以下几种： • (1)浇油润滑车床外露的滑动表面，如床身导轨面，中、小滑板 导轨面等，擦干净后用油壶浇油润滑。 • (2)溅油润滑车床齿轮箱内的零件一般是利用齿轮的转动把润滑 油飞溅到各处进行润滑。 • (3)油绳润滑将毛线浸在油槽内，利用毛细管作用把油引到所需 要润蒲的部位，普通车床进给箱就是利用油绳润滑的。 • (4)弹子油杯润滑尾座和中、小滑板摇动手柄转动轴承处，一般 用弹子油杯润滑。润滑时，用油枪嘴把弹子压下，滴人润滑油。 • (5)黄油(油脂)杯润滑润滑时．先在黄油杯中装满工业润滑脂。旋 人油杯盖时，润滑脂就会挤入轴承套内。 • (6)油泵循环润滑这种方式是依靠车床内的油泵供应充足的油量 来润滑的。换油时，先将废油放净后用干净煤油将箱体内部和油 绳彻底洗净。注人的油应该用网过滤，油面不得低于油标中心 线。
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二、课题实施
• 按车床的清洁维护保养要求进行操作。每天指导教师在上 班时和下班后及时进行检查，督促学生养成良好的习惯和 意识。 • （1）对车床进行每班工作后的清洁。 • ① 擦净车床导轨面（包括中滑板和小滑板），要求无油污、 无铁屑。 • ② 浇油润滑导轨面。 • ③ 对车床外表进行清洁和场地清扫。 • ④ 整齐摆放工具和物品。 • （2）每周要求对车床3个导轨面及转动部位进行清洁和润 滑，保持油眼畅通，油标、油窗清晰，清洗防护油毛毡， 并保持车床外表面干净，场地清洁，物品摆放整齐。