第五章 车床(浙大)第二次修改.ppt

1 第五章车床 机械制造工程 2 第五章车床 第一节概述车床占机床总数的20 35 加工范围 轴 盘套零件上内外回转面 端面 螺纹面等 运动特征 主运动为主轴带动工件作回转运动 所用刀具 车刀 钻头 扩孔钻 铰刀 丝锥等 车床种类 卧式 立式 转塔 仿形 自动和半自动 专门化车床 曲轴 凸轮轴车床 铲齿车床 加工精度 经济加工精度IT8 IT7 表面粗糙度Ra1 25 2 5 3 第二节CA6140型普通车床一 机床的用途通用性好 加工范围广 适于加工中 小型轴类 盘套类零件的内外回转面 端面 能加工公制 英制 模数制 径节制四种标准螺纹及加大螺距 非标准螺距螺纹等 但结构复杂 自动化程度低 适于单件小批生产及修配车间 二 机床的运动1 工件的旋转运动 2 刀具的纵向直线进给运动 3 刀具的横向直线进给运动 4 辅助运动 切入运动 快速运动 4 5 三 机床的总布局主轴箱 刀架 尾架 进给箱 溜板箱 床身 床腿 四 机床的主要技术性能 规格 CA6140型车床的主要技术参数 床身最大工件回转直径 主参数 400mm刀架上最大工件回转直径210mm最大棒料直径47mm最大工件长度 第二主参数 mm 750 1000 1500 2000mm最大加工长度 mm650 900 1400 1900mm主轴转速范围 r min 正转10 1400r min 24级 反转14 1580r min 12级 6 进给量范围 mm r 纵向0 028 6 33mm r 共64级 横向0 014 3 16mm r 共64级 标准螺纹加工范围公制t 1 192mm 44种 英制a 2 24牙 in 20种 模数制m 0 25 48mm 39种 径节制DP 1 96牙 in 37种 7 8 五 机床的传动系统图表示机床全部运动传动关系的示意图 是一种原理性图纸 绘制传动系统图的几点规定 1 按国标GB138 74规定符号绘制传动元件 2 与机床实际投影相比不应产生严重失真 3 允许用大括号或虚线表示齿轮啮合 4 有一定的比例要求 5 必须注明传动的有关参数 9 车床中心高与最大加工直径 10 CA6140型车床的主轴中心线在床身导轨面上的高度 中心高 约为200mm 所以 加工盘类零件的最大工件回转直径为400mm当加工轴类零件时 由于工件在溜板上通过 而横溜板的上平面位于床身导轨之上 因而 刀架溜板上的最大车削直径受到限制 为2l0mm 主参数 11 130 12 一 主运动传动链1 传动路线方法 抓两头连中间 2 主轴转速级数及转速值的计算正转2 3 1 2 2 1 24种反转3 1 2 2 1 12种 1 主运动传动链 1 传动路线分析方法 抓两端 连中间 2 主轴的转速及转速级数1 主轴转速运动平衡式为 n主 n电d D 1 u12u23u36主轴最高转速为 n主 1450 130 230 1 0 02 56 38 39 41 63 50 1400r min主轴最低转速为 n主 1450 130 230 1 0 02 51 43 22 58 20 80 20 80 26 58 10r min 130 2 主轴转速级数正转时2 3 1 2 2 1 24级反转时1 3 1 2 2 1 12级 13 14 二 进给运动传动链 找首 末件 首件 主轴 末件 刀架 计算位移 主轴转一转 刀架移动一个f 15 二 进给运动传动链进给运动传动链又可分为纵向机动和横向机动进给传动链 螺纹进给传动链 还有刀架快速移动传动链 1 螺纹进给传动链车削螺纹主轴1转 刀架移动S毫米1 主轴 u t 丝杆 s u 从主轴到丝杠之间的总传动比t丝 丝杠螺距 t丝 12mmS 被加工螺纹导程 16 130 螺纹加工进给传动路线表达式 17 换向机构 进给换向机构主要用来决定车削右旋或左旋螺纹 基本变速组 进给箱中的轴 和轴 组成8个传动比的两轴滑移齿轮变速机构 增倍变速组 进给箱中的轴 和轴 组成4级变速机构 扩大螺距机构 1 公制螺纹M3 M4脱开 M5接合 挂轮63 100 100 75 18 当加工导程大于12mm的螺纹时 机床上必须设置提高丝杠转速的机构 扩大螺距机构 CA6140型车床的扩大螺距机构是位于主轴箱中 主轴 一 一 一一 的变速机构 扩大螺距机构 19 20 公制螺纹平衡式 化简 经上述路线可加工20种标准螺距的螺纹 最大螺距 12mm 经扩大导程机构 将螺距扩大4和16倍 最终获得44种螺距的螺纹 可加工的最大螺距为192mm 21 2 模数螺纹 公制蜗杆 与加工公制螺纹同一条传动路线M3 M4脱开 M5接合 挂轮64 100 100 97 导程为 fm K m运动平衡式 fm 1 58 58 33 33 64 100 100 97 25 36 u基 25 36 36 25 u倍 12 7 4u基u倍 fm K mm 7u基u倍 4K 22 3 车削英制螺纹Ta 1 a英寸 25 4 a毫米 将a换算成以毫米的螺距值 M3 M5接合 M4脱开 挂轮63 100 100 75 导程为 fa KTa K 25 4 a运动平衡式 fa 1 58 58 33 33 63 100 100 75 1 u基 36 25 u倍 12 4 7 25 4 u倍 u基a 7K 4 u基 u倍 扣 英寸 23 130 车削英制螺纹导程为 fa KTa K 25 4 a运动平衡式 fa 1 58 58 33 33 63 100 100 75 1 u基 36 25 u倍 12 4 7 25 4 u倍 u基a 7K 4 u基 u倍 扣 英寸 24 4 径节螺纹 英制蜗杆 与加工英制螺纹同一条传动路线 径节 英制的蜗轮折算到每英寸分度圆直径上的齿数 即DP z d而m d z所以m 1 DP英寸 25 4 DP毫米导程fDP K m毫米 25 4 K DP毫米M3 M5接合M4脱开 挂轮 64 100 100 97运动平衡式 fDP 1 58 58 33 33 64 100 100 97 1 u基 36 25 u倍 12 7 25 4 u倍 u基 mm DP 7Ku基 u倍 牙 英寸 25 总结 螺纹小挂轮路线 公制M5接合蜗杆大挂轮英制M3 M5合 26 5 非标准螺纹与螺距较精确的螺纹 路线 M3 M4 M5全部啮合 挂轮 a b c d螺纹导程靠调整挂轮传动比u挂来实现 运动平衡式 导程 f KT非 1 58 58 33 33 u挂 12u挂 a b c d f 12 KT非 12 27 2 机动进给 车端面 外圆等 1 传动路线主轴 挂轮 进给箱 光杆 溜板箱 齿轮齿条 刀架 车外圆 小丝杆 刀架 车端面 离合器M5脱开互锁机构 纵向进给 横向进给 车螺纹三种路线只接通一种 换向机构 M6 M7 28 1 纵向机动进给量 普通螺纹正常螺距路线 32种纵向进给量 f纵 1 58 58 33 33 63 100 100 75 25 36 u基 25 36 36 25 u倍 28 56 36 32 32 56 4 29 40 30 30 48 28 80 2 5 12 0 71u基u倍mm r f横 1 58 58 33 33 63 100 100 75 25 36 u基 25 36 36 25 u倍 28 56 36 32 32 56 4 29 40 30 30 48 59 18 5mm r 英螺纹常螺距8种较大 普螺纹扩大螺距机构 6高速 8种细进给量 英螺大螺距16种大进量 2 横向机动进给量f横 f纵 1 2 3 刀架的快速移动2600 13 29 29 2 纵向机动进给量 64种 1 正常进给量 32种 正常螺距 公制螺纹路线 0 08 1 22毫米 转2 较大进给量 8种 正常螺距 英制螺纹路线 0 86 1 59毫米 转3 细进给量 8种 扩大螺距 公制路线 0 028 0 054毫米 转4 加大进给量 16种 扩大螺距 英制路线 1 71 6 33毫米 转 3 横向进给量 64种 fi横 1 2 fi纵 30 3 刀架的快速移动目的 节省辅助时间 路线 小电机 XXII轴 刀架 超越离合器M8 避免运动干涉 快速移动的换向 依靠M6 M7 安全离合器M8 过载保险装置 31 六 机床的主要结构 一 主轴箱结构主轴箱设计图由展开图与剖面图组成 1 展开图 1 I轴组件 皮带轮的卸荷结构 片式摩擦离合器M1的结构 操纵 M1的过载保护作用及其调整 制动器 刹车 及其操纵 2 主轴组件 主轴 轴承 传动件 密封件 轴承的间隙调整 3 其他轴 2 变速操纵机构 32 二 溜板箱结构 1 蜗杆轴 XXII轴 的结构 2 操纵机构a 开合螺母的控制 b 进给运动及快速运动的操纵 3 互锁机构功能 使两个或两个以上的操作 或运动 不会同时产生 以防发生事故 a 纵 横进给运动的互锁 十字槽限位 b 开合螺母与纵横进给运动的互锁 33 主轴箱展开图 卸荷皮带轮 摩擦离合器 卸荷路径 F径向 皮带轮2 螺钉 花键套1 深沟球轴承 法兰3 箱体4 34 CA6140主轴箱图 35 CA6140主轴图 36 展开图的剖视图 37 CA6140主轴箱剖面图 38 主轴的轴承结构图 39 车床主轴轴端的结构形式 40 41 制动器的形式 42 双向多片式摩擦离合器 43 CA6140摩擦离合器与制动器的联动 44 CA6140摩擦离合器 45 主轴变速操纵机构 46 CA6140主轴变速机构之一 47 主轴变速机构之二 由于凸轮曲线得不到这个组合的位置 总之 从 轴到 轴只能得到6个变速位置组合 其中有2个为空挡 主轴速度为零 因此 只得到4个传动比 48 扩大螺距与变向操纵机构 可得车削左 右螺纹和车削正常 扩大螺距螺纹的四种不同传动路线 49 CA6140进给箱图 XIV XIII XV M3 M4 M5 50 51 溜板箱操纵机构 纵向 52 溜板箱操纵机构 横向 53 M7 M6 54 溜板箱的开合螺母结构 55 56 溜板箱操纵机构 互锁 57 溜板箱互锁机构图 M7 M6 动画 58 4 互锁机构的作用图 纵向进给操纵机构 开合螺母操纵机构 横向进给操纵机构 59 安全离合器和超越离合器的结构图 60 61 安全与超越离合器结构 62 CA6140四方刀架图 工作原理 过程 转位 定位 夹紧 63 四方刀架的转位机构 64 CA6140尾架图 65 CA6140床身图 66 第三节其它车床简介 一 立式车床适于加工高度小于直径的大型盘套类零件 67 二 转塔车床 六角车床 适用范围 成批加工形状复杂的盘套类零件 结构特点 没有丝杠和尾座 而在床尾装有一个可纵向移动的转塔刀架 其上可装多把刀 工作中周期性转位 顺序地对工件进行加工 刀具行程由挡块控制 易保证精度 提高生产率 68