大連工業(yè)大學(xué)機(jī)床概論講義-車床1

2023/2/31上次課主要內(nèi)容常見零件表面形成零件表面的運(yùn)動：母線沿導(dǎo)線的運(yùn)動軌跡。零件表面的形成方法：成形法、展成法、軌跡法成形運(yùn)動的種類：簡單成形運(yùn)動、復(fù)合成形運(yùn)動主運(yùn)動、進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈：一系列傳動元件，形成傳動聯(lián)系。外聯(lián)系傳動鏈：動力源與執(zhí)行件之間無嚴(yán)格傳動比。內(nèi)聯(lián)系傳動鏈：動力源與執(zhí)行件之間有嚴(yán)格傳動比。2023/2/32第二章車床車床CA6140工藝范圍：熟練掌握。車外圓、車端面、車螺紋、車孔、車內(nèi)外圓錐面、車中心孔、車退刀槽。車床CA6140總體布局：熟練掌握。CA6140主要傳動鏈：主運(yùn)動傳動鏈、進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈CA6140主要結(jié)構(gòu)其它車床2023/2/332023/2/34第一節(jié)車床概論一、車床的用途二、車床的分類2023/2/35一、車床的用途加工各種軸類、套筒類和盤類零件上的回轉(zhuǎn)表面：內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形回轉(zhuǎn)面、螺紋等。主要刀具：車刀、孔加工刀具、螺紋加工刀具。加工范圍廣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自動化程度低，適合于單件、小批生產(chǎn)及修配車間。2023/2/36二、車床分類普通車床及落地車床立式車床六角車床多刀半自動車床仿形車床及仿形半自動車床單軸自動車床多軸自動車床及多軸半自動車床。2023/2/37第二節(jié)CA6140工藝范圍、布局一、機(jī)床的工藝范圍二、機(jī)床的運(yùn)動三、機(jī)床的總布局四、機(jī)床主要技術(shù)性能2023/2/38一、車床工藝范圍2023/2/39二、車床的運(yùn)動主運(yùn)功：工件旋轉(zhuǎn)。使刀具與工件之間作相對運(yùn)動，以獲得所需的切削速度。主運(yùn)動：實(shí)現(xiàn)切削的最基本的運(yùn)動。特點(diǎn)：速度高，消耗功率多。進(jìn)給運(yùn)動：刀具的直線移動。平行于工件中心線的縱向運(yùn)動（或垂直于工件中心線的橫向運(yùn)動）。使毛坯上新的金屬層不斷投入切削，以便切削出整個加工表面。特點(diǎn)：速度低，消耗功率較少。2023/2/310三、CA6140總體布局2023/2/311機(jī)床布局1.床頭箱：支承主軸并傳動主軸，使主軸帶動工件按照規(guī)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動。2.刀架：裝夾車刀。使車刀作縱向、橫向或斜向運(yùn)動。3.尾架：用后頂尖支承工件。在尾架上安裝孔加工刀具，可以進(jìn)行孔加工。4.進(jìn)給箱：進(jìn)給傳動鏈變速裝置，改變進(jìn)給量或加工螺紋的螺距。5.溜板箱：把進(jìn)給箱的運(yùn)動傳遞給刀架，使刀架實(shí)現(xiàn)各種進(jìn)給運(yùn)動。6.床身：車床基本支承件。2023/2/312四、機(jī)床主要技術(shù)性能1.床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑：400毫米2.最大工件長度：2000毫米3.刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑：210毫米。2023/2/313第三節(jié)CA6140傳動系統(tǒng)2023/2/314機(jī)床的傳動系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工過程中全部成形運(yùn)動和輔助運(yùn)動的各傳動鏈，組成一臺機(jī)床的傳動系統(tǒng)。為便于了解和分析機(jī)床運(yùn)動的傳遞、聯(lián)系情況，常采用傳動系統(tǒng)圖。2023/2/3152023/2/316傳動系統(tǒng)圖表示實(shí)現(xiàn)機(jī)床全部運(yùn)動的傳動示意圖每條傳動鏈中的具體傳動機(jī)構(gòu)用簡單的規(guī)定符號表示，并標(biāo)明齒輪和蝸輪的齒數(shù)、蝸桿頭數(shù)、絲杠導(dǎo)程、帶輪直徑、電動機(jī)功率和轉(zhuǎn)速等。

傳動機(jī)構(gòu)按運(yùn)動傳遞或聯(lián)系順序依次排列，以展開圖形式畫在能反映主要部件相互位置的機(jī)床外形輪廓中。2023/2/317傳動系統(tǒng)的傳動鏈類型根據(jù)執(zhí)行件所完成的運(yùn)動的作用不同，傳動系統(tǒng)中各傳動鏈可以分為：主運(yùn)動傳動鏈進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈范成運(yùn)動傳動鏈分度運(yùn)動傳動鏈等2023/2/318機(jī)床傳動系統(tǒng)的分析

根據(jù)被加工表面的形狀、采用的加工方法及刀具結(jié)構(gòu)形式，了解表面的成形方法和所需成形運(yùn)動根據(jù)機(jī)床布局及其工作方法，了解機(jī)床需要哪些輔助運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)各個運(yùn)動的執(zhí)行件和運(yùn)動源；分析實(shí)現(xiàn)各運(yùn)動的傳動原理，即確定機(jī)床需有哪些傳動鏈及其傳動聯(lián)系情況；然后根據(jù)傳動系統(tǒng)圖逐一分析各傳動鏈2023/2/319傳動系統(tǒng)分析的一般方法找到傳動鏈所聯(lián)系的兩個端件(運(yùn)動源——執(zhí)行件,或執(zhí)行件——執(zhí)行件).

按照運(yùn)動傳遞或聯(lián)系順序,從一個端件向另一端件,依次分析各傳動軸之間的傳動結(jié)構(gòu)和運(yùn)動傳遞關(guān)系,以查明該傳動鏈的傳動路線以及變速、換向、接通和斷開的工作原理。2023/2/3202023/2/321一、主傳動鏈兩端件:主電動機(jī)——主軸運(yùn)動傳動路線是：主電動機(jī)-1-2-uv-3-4-主軸。任務(wù):

電動機(jī)的運(yùn)動和動力傳給主軸通過換置機(jī)構(gòu)uv

主軸獲得各種轉(zhuǎn)速外聯(lián)系傳動鏈2023/2/3221.傳動路線分析

2023/2/3232023/2/324主傳動鏈傳動路線2023/2/325主傳動鏈分析小結(jié)M1的功用為控制主軸（軸Ⅵ）正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止。當(dāng)離合器M1向左接合時，主軸正轉(zhuǎn)；當(dāng)離合器M1向右接合時，主軸反轉(zhuǎn)；離合器M1處于中間位置，左、右都脫開時，主軸停轉(zhuǎn)。注意：主軸反轉(zhuǎn)時,軸Ⅰ--Ⅱ的傳動比大于正轉(zhuǎn)時的傳動比，所以反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速高于正轉(zhuǎn)。主軸反轉(zhuǎn)主要用于車螺紋時退回刀架。在不斷開主軸和刀架間傳動鏈的情況下退刀，使刀架退至起始位置，采用較高轉(zhuǎn)速，可以節(jié)省輔助時間。

主軸轉(zhuǎn)速高、低：主軸上的滑動齒輪Z50

控制。左移：高速；右移：低速。主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)：2023/2/326主軸的轉(zhuǎn)速級數(shù)與轉(zhuǎn)速計算根據(jù)傳動系統(tǒng)圖和傳動路線表達(dá)式，主軸可以得到：2*3*（1+2*2）=30級轉(zhuǎn)速實(shí)際軸Ⅲ-Ⅴ間四種傳動比為：20/80*20/80；20/80*51/50；50/50*20/8050/50*51/50實(shí)際轉(zhuǎn)速級數(shù)：2*3*（1+3）=24級轉(zhuǎn)速——正轉(zhuǎn)

1*3*（1+3）=12級轉(zhuǎn)速——反轉(zhuǎn)2023/2/327二、刀架的傳動刀架可進(jìn)行縱、橫向進(jìn)給運(yùn)動和輔助運(yùn)動。刀架的運(yùn)動源仍是主電動機(jī)。因車螺紋要求主軸轉(zhuǎn)一周時刀架移動一個被加工螺紋的導(dǎo)程，并且車外圓進(jìn)給量是以主軸轉(zhuǎn)一周時刀架的移動量來表示，所以分析傳動關(guān)系時，把主軸作為刀架傳動的始端。螺紋進(jìn)給傳動鏈；縱向、橫向進(jìn)給傳動鏈；快進(jìn)傳動鏈

2023/2/328螺紋進(jìn)給傳動鏈兩端件:主軸---刀架運(yùn)動傳動路線:主軸-4-5-uf-6-8絲杠-刀架任務(wù):聯(lián)系主軸和刀架縱向溜板保證工件和刀具之間的嚴(yán)格運(yùn)動關(guān)系通過調(diào)整換置機(jī)構(gòu)uf，加工出不同種類、不同導(dǎo)程的各種螺紋內(nèi)聯(lián)系傳動鏈2023/2/329縱向和橫向進(jìn)給傳動鏈任務(wù):實(shí)現(xiàn)一般車削時的縱向和橫向機(jī)動進(jìn)給運(yùn)動及其變速與換向兩端件:主軸---刀架外聯(lián)系傳動鏈，主軸被看作是該兩個傳動鏈的間接動源。2023/2/330車螺紋CA6140型臥式車床能車削常用的米制、英制、模數(shù)制及徑節(jié)制四種螺紋；此外，還可以車削加大螺距、非標(biāo)準(zhǔn)螺距及較精確的螺紋。它既可以車削右旋螺紋，也可以車削左旋螺紋。

2023/2/331四種螺紋的螺距參數(shù)及其與螺距、導(dǎo)程之間的換算關(guān)系2023/2/332車螺紋時，要保證主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具準(zhǔn)確地移動被加工螺紋一個導(dǎo)程的距離主軸-----刀架

1rS工車削不同種類的螺紋，是靠調(diào)整進(jìn)給傳動鏈來實(shí)現(xiàn)的。

2023/2/333

1．車米制螺紋

米制螺紋是我國常用的螺紋標(biāo)準(zhǔn)螺距值特點(diǎn):分段等差數(shù)列傳動路線:進(jìn)給箱中的離合器M3、M4脫開，M5接合2023/2/334標(biāo)準(zhǔn)螺距值1，1.25，1.5，1.75，2，2.25，2.5，3，3.5，4，4.5，5，5.5，6，7，8，9，10，11，12，14，16，18，20，22，24，28，32，36，40，44，48，56，64，72，80，88，96，112，128，144，160，176，1922023/2/3352023/2/3362023/2/3372023/2/3382023/2/339基本組傳動比：等差數(shù)列

u基1=26/28=6.5/7u基2=28/28=7/7u基3=32/28=8/7u基4=36/28=9/7u基5=19/14=9.5/7u基6=20/14=10/7u基7=33/21=11/7u基8=36/21=12/72023/2/3402023/2/3412023/2/342增倍組傳動比：等比數(shù)列u倍1＝28/35×35/28＝1u倍2＝18/45×35/28＝1/2u倍3＝28/35×15/48＝1/4u倍4＝18/45×15/48＝1/8按倍數(shù)關(guān)系排列用于擴(kuò)大機(jī)床車削螺紋導(dǎo)程的種數(shù)2023/2/343基本組和增倍組串聯(lián)使用，可以車削常用的、按分段等差數(shù)列排列的公制標(biāo)準(zhǔn)螺距。擴(kuò)大螺距機(jī)構(gòu)2023/2/344模數(shù)螺紋、英制螺紋、徑節(jié)螺紋模數(shù)螺紋的傳動路線與公制螺紋的傳動路線基本相同。掛輪變化。英制螺紋：M3、M5合，M4開，基本組主從關(guān)系顛倒；掛輪變化。含25.4徑節(jié)螺紋：與英制螺紋傳動路線相同；掛輪變。2023/2/345加工一般螺紋（公制及英制螺紋），應(yīng)用掛輪：63/100*100/75加工蝸桿（模數(shù)和徑節(jié)螺紋），應(yīng)用掛輪：64/100*100/972023/2/346三、縱向和橫向進(jìn)給傳動鏈傳動路線換向機(jī)構(gòu)兩端件計算位移為：縱向進(jìn)給：主軸轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)——刀架縱向移動f縱(單位為mm)

橫向進(jìn)給：主軸轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)——刀架橫向移動f橫(單位為mm)2023/2/3472023/2/3482023/2/3492023/2/350進(jìn)給量的計算

常用公制螺紋路線0.08～1.22mm／r的32種進(jìn)給量常用英制螺紋路線

0.86～1.59mrn／r的8種較大進(jìn)給量主軸為10～125r/min時，運(yùn)動經(jīng)擴(kuò)大螺距機(jī)構(gòu)及英制螺紋傳動路線傳動，16種加大進(jìn)給量，其范圍為1.71～6.33mm／r.2023/2/351主軸轉(zhuǎn)速為450～1400r／min(500r／min除外)時(63／50)，運(yùn)動經(jīng)大螺距機(jī)構(gòu)及米制螺紋傳動路線傳動，可獲得8種供高速精車用的細(xì)進(jìn)給量,其范圍為0.0