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1、,第二讲 典型机加设备,第三章 车床,3.1 概述【本章目的】（）了解车床的用途、运动和分类；（）掌握CA6140的布局；【本章要目】车床的用途、运动和分类CA6140的工艺范围和主要技术参数CA6140的布局,图2.1 卧式车床,主轴箱,刀架,尾座,床身,床腿,溜板箱,光杠,丝杠,床腿,进给箱,挂轮变速机构,把车刀,车床的用途、运动和分类,1、车床的用途 车床主要用于加工各种回转表面（占机床总量的20%35%）。内外圆柱面圆锥面成形回转面端平面各种内外螺纹面等。,卧式车床能加工的典型表面,2、车床的运动,（1）表面成形运动 工件的旋转运动主运动；刀具的移动进给运动。（2）辅助运动为成形运动创
2、造条件 切入运动；快速引进和退回运动；机床的启动、停止、变向以及部件和工件的夹紧、松开等操纵控制运动也属于辅助运动。,3、车床的分类,按车床的结构和用途分,卧式车床,立式车床,落地车床,车削中心,转塔车床,仿形车床,数控车床,3.2 CA6140的传动系统,【本章目的】（）掌握CA6140的传动原理；（）能看懂机床传动系统图；（）会进行有关运动计算。【本章要目】（）主运动传动链（）进给运动传动链（）机动进给传动链,（1）符号按GB，且表明元件的特征量（如；齿数、模数、带轮直径等）（2）它反映机床基本外形和各主要部件的相互位置，因此，图尽可能绘制在机床外形的轮廓线内（3）各传动元件尽可能按运动传
3、递的顺序安排（4）传动图只表明传动关系，不代表各元件的实际尺寸和空间位置,注：绘制传动系统图的要求,1.卧式车床的传动系统,1)主传动链电动机-1-2-uv-3-4-主轴Uv使主轴获得不同的转速2)螺纹进给传动链主轴-4-5-ux-6-8-丝杠-刀架ux加工不同种类、不同导程的螺纹,3)纵向和横向进给传动链,实现一般车削时的纵向和横向机动进给运动及其变速与换向。这两个运动的运动源从本质上说也是主电动机，因为运动是经下列路线传到刀架的：主电动机12uv34主轴5ux67齿轮齿条刀架（纵向进给）89横向进给丝 杠刀架（横向进给）,一、主运动传动链 两末端件是主电动机与主轴，带动工件旋转实现主运动，
4、并满足主轴变速和换向的要求。1、主传动路线 运动经v带轮传动副传至轴I，压紧轴I上的多片摩擦离合器M1左部经齿轮副运动传至轴II，实现主轴正转,如图2.8(a);压紧右部经中间轮可获得相反方向的运动,如图2.8(b),运动从轴II传往主轴有2条路线：a.高速路线 主轴上的滑移齿轮50向左移，使之与轴III上右端的齿轮63啮合，运动传至主轴得高转速。b.主轴上的滑移齿轮50向右移，使之与齿式离合器M2啮合，轴III的运动经齿轮副传至轴IV，又经齿轮副传至轴V，再经齿轮副和齿式离合器传至主轴获得低转速,如图2.8(c),图2.8 a CA6140型卧式车床传动系统图,图2.8 c CA6140型卧
5、式车床传动系统图,主轴的各级转速可按下列运动平衡式计算：,式中 D、D主动和从动皮带轮直径；V带传动的滑动系数，可取0.02；Z-、Z-轴和轴 之间相啮合的主动齿轮和从动齿轮齿数。,2 主传动路线,3.主轴转速级数和转速 正转：级,（各传动组间传动副的连乘积，101400r/min）注：-轴间的传动比分别是：,可见,即由-轴间只有三种不同的传动比。,反转：级(141580r/min),二、螺纹进给运动传动链 进给运动传动链两末端件是主轴和刀架，其功用是使刀架实现纵向或横向移动及变速与换向。,1.车削螺纹,米制、英制、模数制和径节制 加工范围 加大螺距、非标准、较精确螺纹 左螺纹、右螺纹 加工螺
6、纹的运动平衡式：,即：主轴转一转 刀架移动S mm,式中：-从主轴到丝杠之间的总传动比-机床丝杠的导程，m m S-被加工螺纹的导程（mm）问题：不同导程的螺纹如何获得？,1）米 制 螺 纹,导程：行间为分段的等差数列（表）传动路线：、脱开，合车右螺纹的运动平衡式；,挂轮机构,表31标准米制螺纹导程（mm）,其中：基本组中,增倍组中,加工正常与扩大导程的传动路线：,正常：,扩大：（扩大4倍）（扩大16倍）,从轴的传动路线：,（扩大螺距）,（正常螺距）,主轴,注：主传动中间的传动比为,说明什么？思考：CA6140机床上加工米制螺纹的最大导程是多少？,2）模 数 制 螺 纹(主要是米制蜗杆，也有特
7、殊丝杠的导程),螺纹的表示：,导程的计算：,传动路线：与米制（除挂轮外）传动路线相同,挂轮：,注：a 使用挂轮 的目的；,b 加工标准螺纹和扩大螺距螺纹时，注意、的取值,3)英 制 螺 纹 螺纹的表示：以每英寸长度上的螺纹扣数 a（扣/英寸）表示，a按分段等差数列排列 导程的计算：,传动路线：在米制传动路线的基础上改变两点#将基本组两轴（）的主被动 关系对调，其分母变为等差数列#在传动链中实现特殊因子25.4,注：脱开，、合,运动平衡式；,其中：,（相对误差0.00006）,4）径 节 制 螺 纹（主要是英制蜗杆）,螺纹的表示：用径节DP（牙/in）来表示，DP按分 段等差数列排列 径节DP：
8、DP=Z/D，Z-齿轮齿数 D-分度圆 直径（in）,导程的计算：传动路线：挂轮同模数制，产生 其它同英制，产生25.4,5)非 标 准 螺 纹,传动路线：、全部闭合,、,即 由挂轮直接驱动丝杠，被加工螺纹导程由挂轮调整,运动平衡式：,特 点：传动路线短，当提高挂轮的精度，可提高螺纹精度，即前述该机床可加工较精确螺纹,2.车削圆柱和端面,1）传动路线2）纵向机动进给 0.08-1.22 mm/r 32 种（运动由米制螺纹、正常螺距传递）0.86-1.59 mm/r 8 种（运动由英制螺纹、正常螺距传递）0.028-0.054 mm/r 8 种（运动由米制螺纹、扩大螺距传递）除与上述重复的有 1
9、6种（运动由英制螺纹、扩大螺距传递）共64级3）横向机动进给 共64级 但进给量为纵向的1/2,3.刀架的快速移动,传动路线：见教材 快移方向：见教材,3.3 CA6140的主要构造,组成；卸荷带轮的工作原理；双向多片离合器、制动器及操纵杆的组成、安装、调整、原理、作用,主轴箱主要掌握：,3.3 CA6140型卧式车床的主要结构,1、主轴箱 功能是支承主轴，并实现其开、停、换向、制动和变速，把进给运动从主轴传向进给系统。其包括的主要机构和零件包括有：卸荷带轮、双向多片摩擦离合器及其操纵机构、主轴组件、变速操纵机构。,沿轴（）的轴线展开,图2.8 双向多片摩擦离合器及其操纵机构,摩擦式离合器动画
10、,双向多片摩擦离合器,离合器和制动器操纵机构,摩擦式离合器,双向多片摩擦离合器及制动操纵装置,摩擦离合器、制动器及其操纵机构,卡盘及拨盘的安装,变速操纵机构,变速操纵机构,自学内容测验题,1.齿轮与主轴及传动轴的连接方式。2.主轴及传动轴的支承方式。3.主轴前端结构形式4.润滑方式。,2、进给箱,3、溜板箱,功用是将进给运动或快速移动由进给箱或快速移动电动机传给溜板和刀架，使刀架实现纵，横向和正、反向机动走刀或快速移动。其包括的主要机构有：开合螺母机构、纵向、横向机动进给及快速移动的操纵机构、互锁机构、安全离合器。,（1）纵、横向机动进给操纵机构,当需要纵向进给时，向左或向右扳动手柄1，使手柄
11、座3绕着销轴2摆动时（销轴2装在轴向位置固定的轴23上），手柄座下端的开口槽通过球头销4拨动轴5轴向移动，再经杠杆11和连托12使凸轮13转动，凸轮上的曲线槽又通过圆销14带动轴15以及固定在它上面帕勺拨叉16向前或向后移动，拨叉拨动离合器M8，使之与轴II上两个空套齿轮之一啮合，于是纵向机动进给运动接通，刀架相应地向左或向右移动。,图2.1 卧式车床,主轴箱,刀架,尾座,床身,床腿,溜板箱,光杠,丝杠,床腿,进给箱,挂轮变速机构,向后或向前扳动手柄1，通过手柄座3使轴23以及固定在它左端的凸轮22转动时，凸轮上曲线槽通过圆销19使杠杆20绕销轴21摆动，再经杠杆20上的另一圆销18，带动轴1
12、0以及固定在它上面的拨叉17向前或向后移动，拨叉拨动离合器M9，使之与轴XXV上两空套齿轮之一啮合，于是横向机动进给运动接通，刀架相应地向前或向后移动。,手柄1扳至中间直立位置时，离合器M8和M9均处于中间位置，机动进给传动链断开。当手柄扳至左、右、前、后任一位置时，如按下装在手柄1顶端的按钮S，则快速电动机起动，刀架便在相应方向上快速移动。,（2）开合螺母机构,4,（3）互锁机构,（4）过载保险装置,它由端面带螺旋形齿爪的左右两半部5和6组成，其左半部5用键装在超越离合器M6的星轮4上，且与轴空套，右半部6与轴 用花键联接。在正常工作情况下，在弹簧7压力作用下，离合器左右两半部份相互啮合，由
13、光杠传来的运动，经齿轮Z56、超越离合器M6和安全离合器M7，传至轴和蜗杆10，此时安全离合器螺旋齿面产生的轴向分力F轴，由弹簧7的压力来平衡。当轴向分力F轴超过弹簧7的压力时，离合器右半部6将压缩弹簧而向右移动，与左半部5脱开，导致安全离合器打滑。于是机动进给传动链断开，刀架停止进给。过载现象消除后，弹簧7使安全离合器重新自动接合，恢复正常工作。机床许用的最大进给力，决定于弹簧7调定的压力。拧转螺母3、通过装在轴XX内孔中的拉杆1和圆销8，可调整弹簧座9的轴向位置，改变弹簧7的压缩量，从而调整安全离合器能传递的扭矩大小。,（5）超越离合器,（6)刀架,床鞍（又称纵向溜板、大拖板）25装在床身
14、的三角形导轨M和矩形导轨N上，由它们进行导向，以保证刀架纵向移动轨迹的直线度。为了防止由于切削力的作用而使刀架颠覆，在床鞍的前后侧各装有两块压板27和23。利用螺钉22和塞铁24可调整矩形导轨的间隙。在床鞍的前侧还装有一个活动压板29，拧紧螺钉28，可将床鞍锁紧在床身导轨上，以免车削大尺寸端面过程中刀架发生纵向走动，影响加工精度。床鞍前部底平面S，供安装溜板箱之用（图中未画出溜板箱）,横向溜板（又称中托板）2装在床鞍25顶面的燕尾导轨上，可由横向进给丝杠1经螺母传动，沿导轨横向移动，燕尾导轨的间隙可用螺钉14和12使带有斜度的镶条13前后移动位置来进行调整。横向进给丝杠1的右端支承在滑动轴承1
15、1和7上，实现径向和轴向定位，利用螺母9可调整轴承的轴向间隙。机动进给时，丝杠1由齿轮10传动旋转，手动进给时可用手把8摇动。横向进给丝杠的螺母固定在横向溜板2的底面上，它由分开的两部分21和18组成，中间用楔块26隔开。当由于磨损致使丝杠螺母之间的间隙过大时，可将螺母21的紧固螺钉20拧松，然后拧紧螺钉19，把楔块26向上拉紧，依靠斜楔作用将螺母21和18向两边挤开，使螺母21的螺纹左侧面与丝杠螺纹右侧面接触，螺母18的螺纹右侧面与丝杠螺纹左侧面接触。这样，丝杠与螺母之间便不会产生相对轴向窜动。横向溜板的顶面上装有转盘6，转盘的燕尾导轨上装有刀架溜板（小刀架）3。转盘的底面有圆柱形定心凸台，
16、与横向溜板上的孔配合；松开紧固螺钉5后，转盘可绕垂直轴线扳转角度（士900)，使刀架溜板沿一定倾斜方向进给，以便车削圆锥面。刀架溜板由手把15经丝杠16和螺母17传动其移动。燕尾导轨间隙可用斜镶条4调整。,方刀架装在刀架溜板3的上面，以刀架溜板上的圆柱形凸台定心（见图2-25a)，用拧在轴37顶端螺纹上的手把40夹紧。方刀架可转动间隔为90“的四个位置，使装在它四侧的四把车刀依次进人加工位置。每次转位后，定位销30插人刀架溜板上的定位孔中进行定位。方刀架换位过程中的松夹、拔销、转位、定位以及夹紧等动作，都由手把40操纵。逆时针转动手把40，使其从轴37顶端的螺纹上拧松时，刀架体39便被松开。同
17、时，手把通过内花键套35（用销钉38与手把联接）带动外花键套34转动，外花键34的下端有锯齿形齿爪与凸轮31上的端面齿啮合，因而凸轮也被带动着逆时针转动。凸轮转动时，先由其上的斜面a将定位销30从定位孔中拔出，接着其缺口的一个垂直侧面b与装在刀架体中的销41相碰（见图2-25b),于是带动刀架体39一起转动，钢球42从定位孔中滑出。当刀架转至所需位置时，钢球42在弹簧43作用下进人另一定位孔，使刀架体先进行初定位。然后反向转动（顺时针）手把，同时凸轮31也被带动一起反转。当凸轮上斜面a脱离定位销30的钩形尾部时，在弹簧32作用下，定位销插人新的定位孔，使刀架实现精确定位；接着凸轮上缺口的另一垂
18、直侧面。与销41相碰，凸轮便被挡住不再转动。此时手把40仍然带着花键套34一起继续顺时针转动，直到把刀架体压紧在刀架溜板上为止。在此过程中，由于花键套34与凸轮31是以端面齿爪的斜面接触，因而套34克服弹簧36的压力，使其齿爪在固定不转的凸轮31的齿爪上滑动。修磨垫圈33的厚度，可调整手把40在夹紧方刀架后的正确位置。,3.4 其它类型车床,纵切自动车床 CM1107,（1）工作原理（2）机床的传动和控制系统 思考：1 加工螺纹及孔时，为什么主轴（工件）与刀具转向相同或相反？2 螺纹加工完成后如何实现退刀？3 带轮如何调整？,了解：,单轴纵切自动车床加工原理,单轴纵切自动车床加工原理传动系统图,
