第三章 车床课件

1、第三章车 床第一节概述第二节 卧式车床的工艺范围和布局第三节CA6140型车床的传动系统第四节 CA6140型车床的主要结构第五节 纵切自动车床用途用途：主要用于加工各种回转表面 ，如内外圆柱面，圆锥面及成形回转表面和回转体的端面等，有些车床可以加工螺纹面。 车削加工实例运动运动： 1.1.表面成形运动表面成形运动(1)工件的旋转运动:这是车床的主运动,其转 速较高,消耗机床功率的主要部分。 (2)刀具的移动：车床的进给运动。 2.2.辅助运动辅助运动：切入运动，刀架纵、横向的机动快移。 第一节第一节 概述概述 （1） 车床的用途车床的用途加工各种回转表面及其加工各种回转表面及其端面、螺纹。端

2、面、螺纹。 图图7-1 卧式车床加工的典型表面卧式车床加工的典型表面二、车床的分类二、车床的分类 按其用途和结构的不同，主要分为：卧式车床及落地车床、立式车床、转塔车床、仪表车床、单轴自动和半自动车床、多轴自动和半自动车床、彷形车床及车床、多刀专门化车床 1）卧式车床）卧式车床 2）立式车床）立式车床 3）转塔车床）转塔车床 4）回转车床）回转车床 5）仿形车床）仿形车床 6）单轴自动车床）单轴自动车床 7）多轴自动及半自动车床）多轴自动及半自动车床二二. 机床的总布局机床的总布局 机床的总布局就是机床各主要部件之间的相互位置关系，及它们之间的运动关系。CA6140的主要组成部分如下：1）主轴

3、箱（Headstock）固定在床身左上端，内装有主轴及换向、变速机构。 2）刀架部件（Tool slide）沿床身导轨作纵向移动，使车刀作纵向、横向或斜向运动。3）尾座（Tailstock）顶尖伸出用于支承工件。同时尾架还可以安装钻头等孔加工刀具，进行孔加工。 4）进给箱（Feedbox）通过不同齿轮啮合以改变机动进给的进给量和加工螺纹的导程，实现不同的进给速度。 5）溜板箱（Apron）溜板箱实现刀架纵向或横向进给、快速移动或车螺纹，通过溜板箱上的手柄和按钮来操控机床。6）床身（Bed）主要起支承作用，床身一般为铸铁材料，耐压不受拉。进给箱进给箱 主轴箱主轴箱 卡盘卡盘 刀架刀架尾架尾架 溜

4、板箱溜板箱 床身床身 底座底座 底座底座 实现刀架纵向、横向进实现刀架纵向、横向进给、快速移动或车螺纹给、快速移动或车螺纹用于改变进给量用于改变进给量或被切螺纹导程或被切螺纹导程装夹车刀，实现纵向、装夹车刀，实现纵向、横向和斜向运动横向和斜向运动传递动力，实现主轴传递动力，实现主轴变向、变速的主运动变向、变速的主运动支承长工件，安装支承长工件，安装孔加工刀具孔加工刀具支承、安装支承、安装各主要部件各主要部件 第三节第三节 CA6140CA6140型车床的传动系统型车床的传动系统 卧式车床传动框图卧式车床传动框图 车床传动原理图车床传动原理图 电动机电动机主换向机构主换向机构主变速机构主变速机构

5、进给换进给换向机构向机构进给箱进给箱挂轮架挂轮架外联系传动进给链外联系传动进给链内联系螺纹链内联系螺纹链 CA6140CA6140型车床传动系统图型车床传动系统图 一、主运动传动链（一、主运动传动链（电动机电动机- -主轴主轴） 主运动由电动机主运动由电动机带轮带轮轴轴M1 1（使主轴正转、反转或停止）（使主轴正转、反转或停止） 1. 1. 主运动传动路线主运动传动路线 M1左离合左离合 56/38 或或 51/43（两种转速）（两种转速） M1 1右离合右离合 50/34VII34/30（一种转速）（一种转速） M1 1 中位，中位， 运动不能传至运动不能传至。 主传动链传动路线表达式主传动

6、链传动路线表达式min/r50010IVmin/r1400450M5826V50518020IV505080205063III582250304139II3034VII3450M43513856MI230130211（主轴）（主轴）（右移）（右移）（反转）（反转）（右）（右）（正转）（正转）（左）（左）主电动机主电动机 2. 2. 主轴转速级数和转速主轴转速级数和转速 1 1）主轴正转时，）主轴正转时，有有2 23=63=6种高转速和种高转速和2 23 32 22=242=24种低转种低转速。轴速。轴-之间的之间的4 4条传动路线的传动比为：条传动路线的传动比为：161802080201 i4

7、1505180202 i41802050503 i1505150501 i 因为因为i2 和和i3 基本相同，所以经低速传动路线，主轴实际上只得基本相同，所以经低速传动路线，主轴实际上只得到到2 23 3（2 22-12-1）=18=18级转速。加上级转速。加上6 6级高转速，主轴共可获得级高转速，主轴共可获得2 23 31+1+（2 22-12-1）=24=24级转速。级转速。 2 2）主轴反转时，）主轴反转时，有有3 31+1+（2 22-12-1）=12=12级转速。级转速。 3 3）主轴各级转速的计算）主轴各级转速的计算 可根据各滑移齿轮的啮合状态求得。可根据各滑移齿轮的啮合状态求得。

8、 在图示啮合位置时，主轴的转速为：在图示啮合位置时，主轴的转速为：min/10582680208020582243512301301450rn 主主 同理，可计算出主轴正转时的同理，可计算出主轴正转时的2424级转速为级转速为101400r/min；反；反转时的转时的1212级转速为级转速为141580r/min。 注意注意: : 主轴反转通常是用于车削螺纹时，使车刀沿螺旋线退回，主轴反转通常是用于车削螺纹时，使车刀沿螺旋线退回，所以转速较高，以节约辅助时间。所以转速较高，以节约辅助时间。 二、进给传动链二、进给传动链 1. 1. 车削螺纹传动链车削螺纹传动链 CA6140 CA6140车床可

9、以车削米制、英制、模数制、径节制等标准螺纹车床可以车削米制、英制、模数制、径节制等标准螺纹和大导程的非标准螺纹。和大导程的非标准螺纹。两端执行件：主轴两端执行件：主轴刀架刀架 CA6140型车床公制螺纹表(L/mm)刀架刀架（丝杠）（丝杠）（左旋螺纹）（左旋螺纹）（右旋螺纹）（右旋螺纹）主轴主轴倍倍基基XIXMXVIIIuXVI25363025XVuXIV3625XIII7510010063X3325XI25333333IX5858VI5 车削米制螺纹的传动路线：车削米制螺纹的传动路线：主轴主轴VIVI轴轴IXIX轴轴XX挂轮挂轮进给进给箱上的轴箱上的轴XIIXIIM5结合（结合（M3、M4脱

10、开）。脱开）。其中 u基有8种，成等差数列，称基本组。 u基1 26/28=6.5/7 u基2 28/28=7/7 u基3 32/28=8/7 u基4 36/28=9/7 u基5 19/14=9.5/7 u基6 20/14=10/7 u基7 33/21=11/7 u基8 36/14=12/7 u倍有4种，按倍数关系排列，称增倍组。 u倍128/3535/28=1 u倍328/3515/48=1/4 u倍218/4535/28=1/2 u倍418/4515/48=1/8 运动平衡式为运动平衡式为： L=kP=158/5833/3363/100100/75 25/36u基25/3636/25 u倍

11、127 u基u倍 CA6140 CA6140车床车削螺纹的传动路线如下：车床车削螺纹的传动路线如下：刀刀架架（丝丝杠杠）合合（非非标标准准螺螺纹纹）合合合合（英英制制、径径节节螺螺纹纹）合合（公公制制、模模数数螺螺纹纹）（模模数数、径径节节螺螺纹纹）（公公制制、英英制制螺螺纹纹）左左螺螺纹纹右右螺螺纹纹（正正常常导导程程）主主轴轴倍倍基基基基XIXMXVIII MXVMXIIIuXVI2536XIV1XVM25363625XVXIV3625XIII97100XII1006475100XII10063X3325XI25333333IX5826VIII4444III20805050IV2080V2

12、6585858VI5433 dbcauu 2. 2. 车削圆柱面和端面进给传动链车削圆柱面和端面进给传动链 两末端件计算位移：两末端件计算位移：主轴每转主轴每转1 1转转刀架纵向或横向移动量刀架纵向或横向移动量刀刀架架横横向向丝丝杠杠齿齿条条），快快移移电电动动机机（ XXX1859XXIX4848XXVIII48303040M4840M/12ZXXV8028XXIV48303040M4840M2418min/2800250WXXIII294XXII5632XXI3236XX5628XVIII7766r （1 1）传动路线）传动路线 CA6140 CA6140型车床的传动系统图型车床的传动系统

13、图 （2 2）纵向机动进给量）纵向机动进给量 r/mm125 . 28028483030402945632323656282536362536257510010063333358581 倍倍基基（主主轴轴）纵纵uufr 运动由主轴经公制螺纹传动路线时，运动平衡方程式为：运动由主轴经公制螺纹传动路线时，运动平衡方程式为： 化简得：化简得： 倍倍基基纵纵uuf71. 0 （3 3）横向机动进给量）横向机动进给量 纵纵横横ff5 . 0 （3 3）刀架的快速移动）刀架的快速移动 快速电动机，使刀架实现纵向和横向的机动快速移动。为避免快速电动机，使刀架实现纵向和横向的机动快速移动。为避免转动的光杠和快

14、速电动机同时传动轴转动的光杠和快速电动机同时传动轴 XXIIXXII，在齿轮，在齿轮5656与轴与轴XXIIXXII之之间装有超越离合器。间装有超越离合器。 一、主轴箱一、主轴箱 1. 1. 卸荷带轮卸荷带轮 卸荷带轮卸荷带轮 能能将径向载荷卸给将径向载荷卸给箱体，使轴箱体，使轴I I的花的花键部分只传递转键部分只传递转矩，从而避免因矩，从而避免因胶带拉力而使轴胶带拉力而使轴I I产生弯曲变形。产生弯曲变形。其结构如图示。其结构如图示。卸荷带轮卸荷带轮 第二节第二节 CA6140CA6140型车床的主要构造型车床的主要构造 2. 2. 双向多片摩擦离合器及其操纵机构双向多片摩擦离合器及其操纵机

15、构 该离合器装在轴该离合器装在轴I I上，由内摩擦片上，由内摩擦片3 3、外摩擦片、外摩擦片2 2、止推片、止推片1010及及1111、压块、压块8 8及空套齿轮及空套齿轮1 1等组成。左离合器传动主轴正转，用于切等组成。左离合器传动主轴正转，用于切削加工，传递的扭矩较大，片数较多。右离合器传动主轴反转，削加工，传递的扭矩较大，片数较多。右离合器传动主轴反转，用于退回，片数较少。用于退回，片数较少。双向多片摩擦离合器双向多片摩擦离合器 3. 3. 制动器及其操纵机构制动器及其操纵机构 制动器装在轴制动器装在轴IVIV上，当离合器脱开时制动主轴，以缩短辅助上，当离合器脱开时制动主轴，以缩短辅助时

16、间。其结构如图示。时间。其结构如图示。制动盘制动盘制动盘带制动盘带 4. 4. 主轴和卡盘的联接主轴和卡盘的联接 主轴的前端为短锥和法兰，用于安装卡盘或拨盘。如图示，拨主轴的前端为短锥和法兰，用于安装卡盘或拨盘。如图示，拨盘或卡盘座盘或卡盘座4 4由主轴由主轴3 3的短圆锥面定位。的短圆锥面定位。 安装步骤安装步骤 将装在拨盘或卡盘座上将装在拨盘或卡盘座上的四个双头螺栓的四个双头螺栓5 5及其螺母及其螺母6 6，穿通法兰及环形锁紧盘穿通法兰及环形锁紧盘2 2的圆的圆柱孔；柱孔； 旋转锁紧盘，使螺栓处旋转锁紧盘，使螺栓处于锁紧盘的小槽内；于锁紧盘的小槽内； 拧紧螺钉拧紧螺钉1 1和螺母和螺母6

17、6。 5. 5. 变速操纵机构变速操纵机构 主轴箱主轴箱IIII轴和轴和IIIIII轴上的双联滑移齿轮和三联滑移齿轮共用一轴上的双联滑移齿轮和三联滑移齿轮共用一个手柄操纵。手柄每转一转，可变换个手柄操纵。手柄每转一转，可变换6 6种转速，如图示。种转速，如图示。车螺纹时，进给箱将运动传给丝杠，合上开合螺母，可带动溜车螺纹时，进给箱将运动传给丝杠，合上开合螺母，可带动溜板箱和刀架，如图。板箱和刀架，如图。开合螺母由下半螺母开合螺母由下半螺母1818和上半螺母和上半螺母1919组成，组成，可沿溜板箱的垂直燕尾形导轨上下移动。可沿溜板箱的垂直燕尾形导轨上下移动。 二、溜板箱二、溜板箱 1. 1. 开

18、合螺母机构开合螺母机构横向进给横向进给纵向进给纵向进给快移按钮快移按钮 2. 2. 纵、横向机动进给及快速移动的操纵机构纵、横向机动进给及快速移动的操纵机构 该机构由一个手该机构由一个手柄集中操纵，可实柄集中操纵，可实现溜板刀架的现溜板刀架的纵向机动进给，横纵向机动进给，横向机动进给，机动向机动进给，机动进给停止，快速移进给停止，快速移动等功能。动等功能。 轴轴4 4 轴轴1414 3. 3. 互锁机构互锁机构 互锁机构互锁机构 能在接通机动进给时，确保开合螺母不闭合。合上能在接通机动进给时，确保开合螺母不闭合。合上开合螺母时，不接通机动进给，如图示。开合螺母时，不接通机动进给，如图示。横向机

19、动横向机动进给接通进给接通纵向机动纵向机动进给接通进给接通机动进给和开机动进给和开合螺母均脱开合螺母均脱开开合螺母闭合开合螺母闭合 4. 4. 超越离合器超越离合器 当刀架纵横快速移动时，超越离合器能避免光杠和快速电动机当刀架纵横快速移动时，超越离合器能避免光杠和快速电动机同时传动轴同时传动轴XXIIXXII，如图示。，如图示。 纵、横机动进给时，动力通过纵、横机动进给时，动力通过27-32-33-29-26-25-24-27-32-33-29-26-25-24-至至XXIIXXII轴。快移时，轴。快移时，2626高速旋转，脱离与高速旋转，脱离与2727的联系的联系- -至至XXIIXXII轴。轴。 5. 5. 安全离合器安全离合器 机动进给时，如进给力过大或刀架移动受阻，有可