2.1.5 车床.doc

安徽工程科技学院教师备课教案课程名称机械制造基础课型理论上课时间06年2月21日3/4节教学内容提纲及要求第2章 机械加工装备与方法2.1 金属切削机床2.1.5 典型机床传动系统一、CA6140卧式车床的传动系统1. 概述2. 主要结构3. 主运动传动链4. 进给运动传动链5. 刀架空行程快速机动传动链二、M1432B万能外圆磨床三、Y3150E滚齿机2.1.6 数控机床2.1.7 组合机床与自动线及其发展趋势要求：了解CA6140卧式车床的结构组成；掌握机床传动系统的分析方法，学会分析CA6140卧式车床的传动系统图；了解主运动传动链、进给运动传动链和刀架空行程快速机动传动链。重点CA6140机床的传动系统分析。教学实施手段效果记录课堂讲授课堂讨论现场示教小结讲评难点各运动传动链的分析。其 它教具多媒体课件、CAI软件、投影等推 预荐 复参 习考 任书 务1 完成习题2-8；2 预习第2章第3节。教学后记本章节讲稿共 6 页 教案第 1 页 备课时间： 06年2月2日 教师签名：汪太平2.1 金属切削机床2.1.5 典型机床传动系统一、 CA6140卧式车床的传动系统1. 概述1) 车床上的加工类型车各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面，如：内圆柱面、圆锥面、环槽及成形回转面；车端面；车螺纹；钻扩铰孔和滚花等。2) 车床的运动主轴旋转为主运动、刀架的移动为进给运动。一般地，两个运动是相互独立的，但车螺纹时，工件的旋转主运动与刀具的移动进给运动必须保持严格的运动关系，形成复合成形运动。加工曲线回转体时，纵向和横向两个进给运动必须保持严格的运动关系，形成复合成形运动。3) 车床类型卧式、立式、落地式；转塔车床；多刀半自动车床；仿形车床；单轴和多轴自动车床；数控车床；专用车床等。其中卧式车床应用最为广泛，如图2-10，应熟悉各部件名称及其位置。4) CA6140卧式车床的主要技术参数床身上最大工件回转直径400mm主参数最大工件加工长度750；1000；1500；2000mm第二主参数刀架上最大工件回转直径210mm主轴转速正转24级101400r/min反转12级141580r/min进给量纵向64级0.0286.33mm/r横向64级0.0143.16mm/r米制螺纹44种P=1192mm英制螺纹20种=224牙/in模数螺纹39种m=0.2548mm径节螺纹37种DP=196牙/in主电机功率7.5kW1400r/min2. 主要结构1) 主轴箱支撑主轴，实现换向、制动和变速。2) 溜板箱实现进给运动或快速移动，使刀架实现纵横向或正反向机动走刀或快速移动。3) 主轴组件 图5-15前支承双列短圆柱滚子轴承3只承受径向力；主轴向左的轴向力由推力球轴承7承受；向右的轴向力以及后支承径向力由角接触球轴承8承受。主轴轴承径向间隙调整：通过调整螺母5，推动套筒4和轴承内圈，由于轴颈1:12的锥度，使轴承内圈伸缩，从而调整轴承径向间隙。4) 传动件28根轴、16个滑移齿轮、9个离合器。5) 双向多片式摩擦离合器M1 p107图5-14作用：控制主轴，中位停止，左位正转切削加工，右位时主轴反转、快速退刀。6) 内齿离合器M2和滑移齿轮Z50作用：控制主轴速度高低，左位高速，Z58空转；右位中低速，Z58通过M2传动VI轴。7) 背轮机构轴III-IV-V间的两个双联滑移齿轮和4个固定齿轮。3. 主运动传动链1) 传动件分析6根轴IVI、4个滑移齿轮、2个离合器；2) 主运动传动路线表达式方法是“抓两端，连中间”：首先找到两端件：主电动机和主轴，然后按照运动传递关系，依次写出传动比、轴和离合器。主轴转速级数主轴正转时，轴有2种转速，其中每种使轴获得3种转速。背轮机构有两对双联滑移齿轮，可得4种传动比，其中有2种基本相等，即：， ， ，因此主轴实际获得23(2211)=24级中低速。同理，主轴反转时，获得13(2211)12级转速。3) 运动平衡式按运动平衡式可计算主轴及中间各传动轴的各级转速：（4-1）式中V带轮的滑动系数，可取=0.02；为轴I和轴间的传动比，其余类推。主轴反转高速，用于车螺纹时刀架快返到起始位置，不断开主轴和刀架间传动联系，以免下次走刀发生“乱扣”同时节省退刀时间。4. 进给运动传动链两端件是主轴和刀架。作用是实现刀具纵向或横向移动、变速与换向。包括车螺纹进给运动传动链和机动进给运动传动链。1) 车螺纹进给运动传动链(1) 可车削螺纹种类 标准螺纹：公制、英制、模数制和径节制 非标准螺纹 大导程螺纹 较精密螺纹 左、右旋螺纹。车螺纹时，主轴与刀架必须保持严格的传动关系，即主轴每转一周，刀具应均匀准确地移动一个导程。其运动平衡式为：1主轴UxS丝=S工因此，工件螺纹导程S工正比于主轴到丝杆的总传动比Ux。车不同螺纹时，必须调整Ux。公制螺纹的标准螺距见p103，是分段等差数列。(2) 螺纹种类变换机构分析 左右螺纹换向机构：IX轴至XI轴间，U1，滑移齿轮Z33，左位车左螺纹，右位车右螺纹。 挂轮机构：XI轴至XII轴间，挂轮Z100，与Z63、Z75啮合时，则车公制和英制螺纹；与Z64、Z97啮合时，则车模数和径节螺纹。 离合器开合功能见表2-6，在进给箱中特征种类螺距参数U挂M3M4Uj上Z25U移M5公制P/63/100、100/75开开Uj右位25/3625/3636/25合模数制m/64/100、100/97Uj英制a/牙in-163/100、100/75合1/ Uj左位36/25径节制DP/牙in-164/100、100/971/ Uj较精密和非标准螺纹同上任一类a/b、c/d合无无关无关一般车削f同上任一类任意开同前四类开l M5丝杆离合器，在XVII轴上，车螺纹时常合，通过滑移齿轮Z28右移接合；一般车削时，Z28左移与M5脱开、与Z56 啮合接光杆。l M3螺纹种类切换离合器，XII轴上滑移齿轮Z25右移时接合。M3、M4同时脱开，且XV轴上滑移齿轮Z25右位时，车公制和模数螺纹；M3接合，M4脱开，且XV轴上滑移齿轮Z25左位时车英制和径节螺纹。M3接合，XIII轴和XIV轴的主被动关系颠倒，使基本组传动比成倒数关系。惰性轮Z36空套在XIII轴上。l M4螺纹种类切换离合器，在XVII轴上，双联滑移齿轮Z28、Z48左移时接合。与M3同时合上时，车非标准和较精密螺纹，运动由主轴经挂轮直接传到丝杆；一般车削时脱开。(3) 螺纹导程变换机构分析 基本组：在进给箱中，XIII轴上9个固定齿轮，XIV轴上4个滑移齿轮。传动比Uj有8种，为等差数列(见表2-4)。表2-4 CA6140型普通车床公制螺纹导程UjUb P()26/2828/2832/2836/2819/1420/1433/2136/2118/4515/48=1/811.251.528/3515/48=1/41.7522.252.5318/4535/28=1/23.544.555.5628/3535/28=1789101112 增倍组：在进给箱中，XVI轴上的3个固定齿轮，XV和XVII轴上的2个双联滑移齿轮。传动比Ub有4种，为等比数列(见表2-4)。 移换机构：XV轴上滑移齿轮Z25，右位时，M3脱开，U移1=25/3625/3636/25；左位时，M3接合，U移2=36/25。 扩大螺距机构：在主轴箱中，M2与轴IX上滑移齿轮Z58同时右移，与背轮机构一起构成。当工件螺纹导程大于12mm时采用。(4) 车公制螺纹传动路线 两端件为：主轴和刀架。M3和M4脱开，M5接合。 传动路线表达式为： 车公制螺纹的运动平衡式要求：主轴每转一周，刀架移动一个导程L由L7 Uj Ub可得导程值84=32种，其中标准值20种(表2-4)。2) 机动进给运动传动链用于车外圆或端面，为了减少螺纹传动链中丝杆与开合螺母磨损，保证螺纹传动链的精度，机动进给由光杆经溜板箱传动。(1) 两端件为：主轴和刀架。M4、M5脱开，光杆XIX接通，运动经超越离合器M6、安全离合器M7和蜗杆涡轮，分别传至牙嵌式双向离合器M8与齿轮齿条机构、M9与横向进给丝杠XXVII，使刀架作纵向和横向机动进给。(2) 机动进给传动路线 纵向机动进给运动平衡式要求：主轴每转一周，刀架纵向移动f纵f纵0.71 Uj Ub 横向机动进给传动链当横向与纵向进给的传动路线一致时，所得