车床学习材料

2020/4/26,.,1,第二章车床,车床是使用单刃刀具以车削的方法形成工件内、外回转表面为主要功能的机床。主要型式有：落地及卧式车床，立式车床，回轮、转塔车床，仿形及多刀车床，自动和半自动车床，专门化车床及专用车床等。本章的内容及要求：1掌握卧式车床的功能、运动及传动原理图；2了解卧式车床的组成和主参数；3重点掌握CA6140车床的主传动链及各进给传动链的组成、功能、传动路线及运动平衡式；4掌握CA6140车床主要部件的结构及特点；5了解其它类型车床的特点。,2020/4/26,.,2,第一节卧式车床的工艺范围及其组成,一、工艺范围见图21车削内外圆柱面、圆锥面、回转体成形面和环形槽，车削端面和各种螺纹，还可以进行钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、套丝和滚花等。二、组成部件见图22主轴箱、刀架、尾座、床身、光杆、丝杆、溜板箱、进给箱、挂轮变速机构等。三、卧式车床的主要参数见图231主参数：床身上最大工件回转直径D；2第二主参数：最大工件长度，有750，1000，1500，2000mm。3刀架上最大回转直径D1。,2020/4/26,.,3,2020/4/26,.,4,2020/4/26,.,5,2020/4/26,.,6,第二节卧式车床的传动系统,所需成形运动:见图211加工圆柱表面或平面：a工件旋转主运动（简单运动）b进给运动：纵向进给运动或横向进给运动（简单运动）2加工螺纹：螺纹进给运动（工件旋转运动与纵向进给运动合成为一复合运动）3加工回转体成形面：（纵向与横向进给运动合成为一复合运动）传动原理图：见图241主传动链：主电动机12u34主轴（外联系）2纵、横向进给传动链：主电动机12u345ux67齿轮齿条刀架（纵向，外联系）89横向进给丝杆刀架（横向，外联系）3螺纹进给链：主轴45ux68丝杆刀架（内联系）,2020/4/26,.,7,2020/4/26,.,8,进给传动链方框图：见图25丝杆传动分支实现螺纹进给运动，光杆传动分支实现纵、横向进给运动。这样，a.大大减轻丝杆的磨损，有利于长期保持丝杆的精度；b.可获得一般车削所需的进给量。传动系统图：见图26一、主运动传动链1传动路线：1(反)-电动机1(正)-2-(主轴)2主轴的转速级数与转速计算：因u1=505051501u2=5050208014u3=2080515014u4=20802080116故主轴正转的转速级数：23（221）18级主轴反转的转速级数：3（221）9级平衡式计算：n主1450130230(1-)uu-u-,2020/4/26,.,9,2020/4/26,.,10,2020/4/26,.,11,二、螺纹进给传动链CA6140车床可车削公制、英制、模数制及径节制四种标准螺纹，还可车削大导程、非标准和较精密的螺纹。运动平衡式：1u0uxL丝L工其中L丝P12mm见图26表1螺距参数及其与螺距、导程的换算关系,2020/4/26,.,12,1车公制螺纹见图26传动路线：主轴换向机构u基u倍M5(丝杆)刀架1u0uxL丝kP表2CA6140型车床公制螺纹表(L/mm),2020/4/26,.,13,其中u基有8种，成等差数列，称基本组。见图26u基126/28=6.5/7u基228/28=7/7u基332/28=8/7u基436/28=9/7u基519/14=9.5/7u基620/14=10/7u基733/21=11/7u基836/14=12/7u倍有4种，按倍数关系排列，称增倍组。见图26u倍128/3535/28=1u倍328/3515/48=1/4u倍218/4535/28=1/2u倍418/4515/48=1/8运动平衡式为：L=kP=158/5833/3363/100100/7525/36u基25/3636/25u倍127u基u倍2车模数螺纹见图261u0uxL丝km,2020/4/26,.,14,表2CA6140型车床模数螺纹表(k=1时，m/mm),传动路线同前，近将挂轮传动比换成64/100100/97运动平衡式为：Lm=km=158/5833/3364/100100/9725/36u基25/3636/25u倍127u基u倍/4故m=7u基u倍/4k,2020/4/26,.,15,3车英制螺纹1u0uxL丝25.4k/a表3CA6140型车床英制螺纹表(k=1时，a/牙.in-1)螺纹进给传动链必须作如下变动：见图26将基本组的主、从动传动关系，调整成与车公制螺纹时相反；改变传动链中部分传动副的传动比。挂轮同车公制螺纹。,2020/4/26,.,16,2020/4/26,.,17,4车径节螺纹1u0uxL丝25.4k/DP表3CA6140型车床径节螺纹表(k=1时，a/牙.in-1),传动路线同车英制螺纹，近将挂轮传动比换成64/100100/97见图26,2020/4/26,.,18,运动平衡式为：LDP=25.4k/DP=158/5833/3364/100100/971/u基36/25u倍1225.4/7u倍/u基故DP=7ku基/u倍5车大导程螺纹见图26传动路线：(主轴)-58/26-80/20-50/50,80/20-44/44-26/58-常用螺纹传动路线-(丝杆)主轴至轴间的传动比u扩为：u扩1582680205050444426584u扩25826802080204444265816具体地说：主轴转速为1032r/min，导程可扩大16倍；主轴转速为40125r/min，导程可扩大4倍；主轴转速更高时，导程不能扩大。见图26,2020/4/26,.,19,5车非标准和较精密螺纹见图26传动路线：主轴换向机构u挂M3M4M5(丝杆)刀架这样，传动路线大为缩短，减小了传动件制造和装配误差对工件螺纹螺距精度的影响。运动平衡式为：L=158/5833/33u挂12化简为:u挂=a/bc/d=L/12,2020/4/26,.,20,三、纵向和横向进给传动链传动路线：见图26,2020/4/26,.,21,换向机构：双向牙嵌式离合器M8、M9和齿轮副40/48、40/3030/48组成两个换向机构，分别用于变换纵向和横向进给运动的方向。利用进给箱中的基本螺距机构和增倍机构，以及进给传动链的不同的传动路线，可获得纵、横向进给量各64种。现以纵向进给为例说明。当运动经车常用公制螺纹传动路线传动时，可得到0.081.22mm/r的32种进给量。见图26f纵=158/5833/3363/100100/7525/36u基25/3636/25u倍28/5636/3232/564/2940/4828/802.512=0.71u基u倍当运动经车常用英制螺纹传动路线传动时，见图26类似有：f纵=1.474u倍/u基使u倍=1，变换u基，可得到0.861.59mm/r的8种较大进给量。,2020/4/26,.,22,当主轴为10125r/min时，运动经扩大螺距机构及英制螺纹传动路线，可获得16种供强力切削或宽刀精车用的加大进给量，见图26其范围为1.716.33mm/r。N主=1032r/min，u扩=16，u倍1/4或1/8N主=45125r/min，u扩=4，u倍1或1/2当主轴为4501400r/min时（其中500r/min除外）见图26传动路线：由(主轴)5063-4444-26/58-公制螺纹传动路线当u倍1/8时，可获得8种供高速精车时的细进给量，其范围为0.0280.054mm/r。横向进给与纵向进给的传动路线一致，但相应的f横=1/2f纵。四、刀架快速移动传动链见图26传动路线：快速电动机（2800r/min）-13/29-与机动进给相同的传动路线。,2020/4/26,.,23,第三节卧式车床的结构,一、主轴箱功用：支承主轴和传动其旋转，并使其实现起动、停止、变速和换向等。1、传动机构：见图28（一）卸荷式皮带轮：使轴1不受轴向力的作用，弯曲变形减小，并可提高传动的平稳性。传动齿轮：齿轮与传动轴的联接情况有固定的、空套的和滑移的三种。传动轴的支承结构：由于转速较高，一般采用向心球轴承或圆锥滚子轴承，常用双支承结构，也有采用三支承结构。2、主轴及其轴承：见图28及见图210(二）3、开停及换向装置：双向多片式摩擦离合器。见图211,2020/4/26,.,24,2020/4/26,.,25,2020/4/26,.,26,2020/4/26,.,27,2020/4/26,.,28,4、制动装置：闸带式制动器。见图2125、操作机构：集中操作方式。a.主轴开停及制动操纵机构；见图213b.主轴变速操纵机构。见图214二、进给箱功用：是变换被加工螺纹的种类和导程，以及获得所需的各种机动进给量。1、变换螺纹导程和进给量的变速机构：进给箱中的变速机构分为基本螺距机构和增倍机构两部分。增倍机构一般都采用滑移齿轮变速机构。基本螺距机构则采用：双轴滑移齿轮机构（如CA6140，见图216）,2020/4/26,.,29,2020/4/26,.,30,2020/4/26,.,31,2020/4/26,.,32,2020/4/26,.,33,摆动齿轮机构（如CA6201，见图217）三轴滑移公用齿轮机构（如CM6132，见图218）2、变换螺纹种类的移换机构以及操纵机构：调整进给箱中的移换机构和挂轮架上的挂轮（如CA6140、C6201见图216即动画32及见图217）单独调整挂轮（如C616）单独调整进给箱中的移换机构（如CM6132见图218）,2020/4/26,.,34,2020/4/26,.,35,2020/4/26,.,36,三、溜板箱功用：将丝杆或光杆传来的旋转运动变为直线运动并带动刀架进给，控制刀架运动的接通、断开和换向、机床过载保护，手动操纵刀架移动和实现快速移动。1、纵、横向机动进给操纵机构（见图219）2、开合螺母机构（见图220）3、互锁机构（见图221）4、过载保险装置（见图222及图223）5、超越离合器（见图27）,2020/4/26,.,37,2020/4/26,.,38,2020/4/26,.,39,2020/4/26,.,40,2020/4/26,.,41,2020/4/26,.,42,2020/4/26,.,43,第四节精密和高精度卧式车床的特点,精密和高精度卧式车床主要用在工具、仪表、仪器及精密机械制造厂中，车削精密和高精度的零件。其主要特点：提高机床的几何精度；主传动链常采用“分离传动”的布局形式；主轴上的皮带轮采用卸荷式结构；为了减小加工表面粗糙度，某些精密车床前后轴承采用高精度滑动轴承。如图226的CM6132主轴。高精度卧式车床还应采用保证高加工精度的传动与结构措施：如采用无级变速传动、缩短螺纹传动链、主轴轴承采用高精度静压轴承。图227为CG6125B型高精度卧式车床的传动系统。图228为锥盘环盘无级变速器的工作原理。,2020/4/26,.,44,2020/4/26,.,45,2020/4/26,.,46,2020/4/26,.,47,第五节其它类型车床,一、回轮、转塔车床工艺范围：加工形状比较复杂、特别是带有内外螺纹的工件。如阶梯小轴、套筒、螺钉、螺母、接头和法兰盘等。见图2291滑鞍转塔车床见图230、231、2322回轮车床见图233主要特点：用回轮、转塔车床加工工件，可缩短机动时间和辅助时间，生产率较高。但预先调整刀具和定程机构需要花费较多的时间。不适