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1、1,第六章 自动车床基本原理,自动车床: 单轴纵切自动车床 单轴六角自动车床 多轴自动车床6.1 单轴纵切自动车床 一、结构特点,结构简单，5个刀架，生产率较高。加工精度IT6IT9，粗糙度 加工细长形小尺寸零件。刀架：一天平；三立刀架；一纵刀 架；横刀架只作横向移动。棒料随主轴一起转动并作纵向进给中心架靠近横刀架，增加棒料刚度纵刀架：钻轴向中心孔，切内外螺 纹，刀具有钻头、划钻、 丝锥、板牙等。,2,6.1 单轴纵切自动车床,1中心架；2弹簧夹头；3主轴箱；4主轴；5棒料；6重锤；7推杆；8导管；9中心架导套；10附属装置；11刀具,3,二、加工范围,1. 车圆柱面：刀具先移到所需位置不动，
2、然后主轴箱与棒料一起作纵向进给。 2. 车阶梯轴：完成1后，主轴箱停移，刀具后退到下一个阶梯位置不动，主轴继续纵向进给。 3. 车凹槽、成形表面：主轴箱不作纵向进给，成形车刀作横向进给。 4. 车锥形表面： 主轴箱不动，成形车刀横向进给 工件纵向进给，尖头车刀横向进给（后退） 5. 车小倒角：工件不移动，刀具横向进给。,4,二、加工范围,6.端面挖槽、切凹坑,7.加工轴向中心孔：用纵刀架完成，在棒料尚未从导套伸出时进行钻孔，钻孔精度8.加工螺纹：用纵刀架完成，刀具旋转。 差动法：螺纹刀具的旋向与主轴转向相同。 切右旋螺纹：刀具转速高于主轴转速 切左旋螺纹：刀具转速低于主轴转速,5,三、CG11
3、07单轴纵切自动车床,1.主要技术规格 加工棒料最大直径 7mm 棒料最大进给长度 50mm 主轴转速范围 10456600 r/min 主轴转速级数 17级 分配轴转速范围 0.18238.4 r/min 刀架数目 5个 电动机功率及转速 2.2 kw、1430 r/min,6,三、CG1107单轴纵切自动车床,2.传动系统,1电动机；2交换皮带轮；3冷却油泵；4停车凸块；5主轴箱凸轮；6弹簧夹头松夹拨块；7立刀架凸轮；8天平刀架凸轮；9附属装置凸轮；10附属装置主轴,7,三、CG1107单轴纵切自动车床,主轴转动： 电机 轴 主轴分配轴转动： 电机 轴 轴 轴 轴 轴 分配轴分配轴：（转一
4、圈加工出一个工件） 5主轴箱凸轮（控制纵向进给） 6弹簧夹头松夹按块（控制松、夹料） 7立刀架凸轮（控制3、4、5刀架横向进给） 8天平刀架凸轮（控制1、2刀架横向进给） 9纵刀架凸轮（控制纵刀架纵向进给）调整设计的内容：AB、ab、链轮位置、凸轮尺寸等,8,一、结构特点： 主轴可自动变速换向，有四个刀架（一前，一后，一立，一回转） 生产率较高 加工精度IT9IT11 表面粗糙度 加工具有较复杂内孔、内外螺纹的套筒类零件（如引信体、底螺、滑块座等）,62 单轴六角自动车床,9,二、工作原理及加工范围,62 单轴六角自动车床,1主轴；4前刀架；5后刀架；6回转刀架,10,1. 前、后、立刀架只作
5、横向进给 功能：成形、切槽、倒角、切断。 2. 回转刀架作纵向进给 功能：挡料（定位）、钻孔、车外圆、加工螺纹。 3.前、后、立、回转刀架的进给由分配轴上的凸轮控制，而回转刀架的换位送夹料是通过辅助轴实现的。 4.主轴可以高速反转低速正转，低速正转车螺纹后、高速反转退刀。 5.车、钻、切槽、成形、切断都是由快速反转进行加工的。,二、工作原理及加工范围,11,三、C1336单轴六角自动车床传动系统,12,三、C1336单轴六角自动车床传动系统,C1336单轴六角自动车床主运动传动路线： 2860或1450-20/64-A/B： M2合-56/42210/172 M1合49/49210/172 主
6、轴得高速反转 C/D25/97M3合210/172 主轴得低速正转,13,一、结构特点： 结构复杂，调整机床所用时间长 4个（或6个）主轴同向转动，生产率高。 有5个（或7个）刀架。 4轴：四个横刀架 一个纵刀架 6轴：六个横刀架 一个纵刀架 加工精度IT11IT12 表面粗糙度 适于加工以圆形、方形、六方形、冷拔料或管料为毛坯的形状较复杂、尺寸较大的工件（如引信体、外形、隔板等零件）,63多轴自动车床,14,二、工作原理及加工范围,63多轴自动车床,1鼓轮；2纵刀架；3工具轴；4独立送进机构,15,横刀架：只作横向进给。 功用：成形、切槽、倒角、切断。纵刀架：只作纵向进给。 功用：加工孔（钻
7、孔、扩孔等）。独立送进机构：除作纵向进给外，刀具还可以转动。 功用：铰孔、加工螺纹、高速钻孔。 横、纵、独立刀架的进给由分配轴上的凸轮控制。 鼓轮转位、送夹料由分配轴上的凸轮控制。,二、工作原理及加工范围,16,表61自动车床类型,63多轴自动车床,17,表中：1. C107A(A改型), CG1107, C112, CG1112 2. C1312, C1318, C1325, C1336. 3. C2150.4D C2150.6D (4D,6D4轴，6轴)注：数字后两位表示所加工料的最大直径。 自动车床调整设计的任务：根据工步安排，设计凸轮；根据生产率，确定皮带轮位置、确定交换齿轮。,63多
8、轴自动车床,18,6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计,1.绘制零件图，填写零件名称(轮轴) 、材料(T8) 、棒料直径(7) 单轴纵切自动车床调整卡片(1),19,2.选择刀具、确定杠杆比和刀具位置 杠杆比i凸轮的升距与刀具行程之比 (1)确定 i ：主轴箱 2：1 天平刀架 3：1 3号刀架 1：1 4.5号刀架 2：1 (2)选择刀架 1刀精车头部3-0.03外圆及5外圆 2刀精车7的右端面和尾部3-0.03外圆 3刀切断 4刀倒角 i 加工精度 i 的刀架安排主要表面的工作,6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计,20,6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计,(3)
9、刀具位置（刀具起始的径、轴向位置）径向：1、2刀的起始位置为8（取间隙0.5）3、4刀的起始半径取 R12（作图法）轴向：3刀距中心架导套端面2 刀具宽度b=1.5（表）1刀距切端面以左0.5 2刀具导套端面0.5 4刀的尖端中心距切断面为0.75 ,单轴纵切自动车床调整卡片(2),21,3. 安排工步的顺序 以切断刀3开始退回为工序的开始，根据工件的形状和技术要求，共安排24个工步. 其中工步2与工步1，工步16与15为重合工步（以减少空程时间）。为了保证切削工步最后位置的准确性，安排4、6、8、12、14、21为“停持”工步（所占凸轮角度2）,6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计,
10、22,4. 确定刀具及主轴箱行程 工步1：切断刀退回到R12处，行程为： L1=12+0.5=12.5 0.5-切断刀尖超越量 工步2：1刀进至3 L2=(8-3)/2=2.5 工步3：主轴箱送进 L3=10+0.5=10.5 0.5-1刀距切断面 工步23：主轴箱退回 L23=L3+L7+L10+L13=23.5,6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计,23,5. 确定走刀量S 查表（或由经验选取），填入调整卡. 6计算各工作工步所需要主轴转数N1=L/S 如工步3：NI3=10.5/0.01=1050转 将该值填入卡片中所需主轴转数“本工步”栏内。本卡片中各切削工步都不相重合，故在“
11、计算工步”栏内也填相同的数值。 7选择切削速度与主轴转速 切削速度按表选为V=30m/min (表) 主轴转速按 d=7, V=30m/min 查表得 n主=1310转/min (表),6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计,24,8计算空行程角度 空行程角度是以凸轮上升或下降值，以及生产率的大小，按表中的数据来计算（表） 本零件较复杂，取生产率“Q8”，故空行程角度按“ Q8”栏内数据计算。 工步1：L1=12.5,i为1:1,凸轮下降值为12.5*1=12.5，由表知每1为0.5，则空程角度为12.5*0.56 工步2：L2=2.5,i=3:1,凸轮下降值为2.5*3=7.5,则空程
12、角度为7.5*0.5=3.75,取4，因工步2与工步1重合，所以工步2空程角“计算工步”栏内数值为0。（停持工步取2） 总的空行程角度：（各计算工步空程角度和）空=6+2+3+2+2+5+10+2+2+4+11+8+2+10+23+15=107,6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计,25,9计算工作行程所需角度数 1)先求所需工作角度数总和 工=360-空=360-107= 253 2)各工作工步的主轴转数总和 N工=1050+150+310+500+350+450=2810转 3)各工作步骤所需凸轮角度 工=（工/N工）*N工 如工步3：工(3)=253*1050/2810=9510
13、确定凸轮角度与半径 1)根据各工步所需的角度数，按工步的次序顺次递增填写各工步凸轮角度的起止数值，重合工步的角度值按其重合位置填写。 2)确定凸轮半径时取刀具到达最前位置时凸轮为最大半径，然后按凸轮上升下将值顺序加减而得到各工步的凸轮半径值。（表）,6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计,26,11计算生产率Q及其它数据 加工一个零件所需主轴转数N： N=（N工/工）*360=2810*360/253=3990转 Q=n主/N=1310/3990=0.328 件/min 按表在转速1310转/min栏中取生产率相近值为0.318件/min 制造一个零件所需时间T： T=60/Q=60/0
14、.318=190秒 查表得： 交换齿轮： a=38,b=80 交换皮带论：A=60,B=204 三角皮带轮：F，J,6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计,27,12凸轮设计 按调整卡片中的“绘凸轮曲线数据”绘制凸轮图 1)主轴箱凸轮分度线方向与其他刀架的凸轮分度线方向不同。（表） 2)凸轮各工作工步的曲线段要绘制成阿基米德螺旋线(等速进给) 3)凸轮各空行程曲线段按样板画出 4)3、4、5刀架凸轮的非工作角度部分均空程下降至最小半径35处圆弧处 5)1刀的加工终了位置由刚性挡铁装置来确定,其凸轮的最小半径应略小于计算半径(一般小0.5) 6)各凸轮在0分度线处应有明显刻线标记,以便凸轮的安装和调态.,6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计,28,各凸轮标号: 主轴箱凸轮A 天平刀架凸轮B 3号刀架凸轮C 4号刀架凸轮D,6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计,29,6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计,单轴纵切自动车床调整卡片(3),
