任務(wù)一 認(rèn)識CA6140車床結(jié)構(gòu)

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知識目標(biāo)：1.把握CA6140車床組成結(jié)構(gòu)及其作用2.把握CA6140車床總體布局及特點3.了解普通車床的運動特點

4.把握CA6140車床的傳動系統(tǒng)組成

5.把握機(jī)器、機(jī)構(gòu)、機(jī)械、構(gòu)件和零件、運動副等相關(guān)概念6.把握機(jī)器組成和機(jī)械傳動類型

技能目標(biāo)：1.能識別車床上的各部件及其用途

2.能區(qū)分機(jī)構(gòu)與機(jī)器；零件與構(gòu)件

3.能正確對機(jī)器的各部分進(jìn)行分類4.能主動獲取信息，與他人團(tuán)結(jié)協(xié)作，養(yǎng)成安全文明生產(chǎn)良好習(xí)慣

一、任務(wù)描述

《機(jī)械基礎(chǔ)》是中等職業(yè)學(xué)校機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，為學(xué)習(xí)專業(yè)技術(shù)課程和今后在工作中合理使用、維護(hù)機(jī)械設(shè)備，提供必要的理論基礎(chǔ)知識。通過學(xué)習(xí)CA6140車床組成結(jié)構(gòu)，學(xué)生應(yīng)能把握常用車床的主要組成結(jié)構(gòu)、傳動系統(tǒng)和維護(hù)保養(yǎng)方法；熟悉和把握機(jī)械傳動、常用機(jī)構(gòu)及軸系零件的基本知識、工作原理和應(yīng)用特點，正確操作和維護(hù)機(jī)械設(shè)備，為專業(yè)技術(shù)課和培養(yǎng)專業(yè)崗位能力服務(wù)，如圖1—1所示。

圖1－1CA6140型車床

二、任務(wù)分析

學(xué)習(xí)CA6140車床組成結(jié)構(gòu)，了解CA6140車床和結(jié)構(gòu)特點和傳動方法，把握車床的維護(hù)保養(yǎng)方法；熟悉和把握機(jī)械傳動、常用機(jī)構(gòu)及軸系零件的基本知識、工作原理和應(yīng)用特點，

正確操作和維護(hù)機(jī)械設(shè)備，能主動獲取信息，與他人團(tuán)結(jié)協(xié)作，養(yǎng)成安全文明生產(chǎn)良好習(xí)慣。三、相關(guān)知識

在各類金屬切削機(jī)床中,車床是應(yīng)用最多、最廣泛的一種機(jī)床，在一般機(jī)械加工車間的機(jī)床配置中，車床約占50%。臥式車床在車床中使用最多，它適合于單件、小批量的軸類、盤類工件加工。而金屬切削機(jī)床中的帶傳動、螺旋傳動、齒輪傳動、軸系零件等眾多機(jī)構(gòu)又組成一種機(jī)器，這些都是要在下面的課程中所要學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容。

（一）CA6140型車床

1.CA6140型車床組成結(jié)構(gòu)及其作用（1）CA6140型車床組成結(jié)構(gòu)（見圖1－2）（1）CA6140型車床組成結(jié)構(gòu)如圖1－2所示。

圖1－2CA6140型車床結(jié)構(gòu)

1－主軸箱2－卡盤3－刀架4－冷卻裝置5－尾座6－床身、導(dǎo)軌7、14－床腳8－絲杠9－光杠10－操縱杠11－自動進(jìn)給手柄12－溜板箱13－進(jìn)給箱15－交換齒輪箱

（2）CA6140型車床布局特點和結(jié)構(gòu)作用

CA6140型臥式車床，其通用性好，精度較高，性能較優(yōu)越。根據(jù)其外形結(jié)構(gòu)（見圖1－2），也是中型臥式車床最常見的布局形式，主要由床身、主軸箱、交換齒輪箱、進(jìn)給箱、溜板箱和床鞍、刀架、尾座及冷卻、照明等部分組成，由于在這種機(jī)床上加工的多半是修長形狀回轉(zhuǎn)體工件，也常加工端面，為了提高機(jī)床的穩(wěn)定性和便于形成這些表面，所以采用臥式床身，且把主軸箱、尾座、刀架置于床身導(dǎo)軌的同一水平面上。1）主軸箱1（床頭箱）

主軸箱內(nèi)有齒輪、軸、撥叉等；箱外有手柄，變換手柄位置，可使主軸得到多種轉(zhuǎn)速。支撐主軸，帶動工件做旋轉(zhuǎn)運動。主軸箱固定于床身的左邊，卡盤裝在主軸上夾持工件作旋轉(zhuǎn)運動，尾座位于床身右邊，以便利用兩者頂尖裝夾修長工件，也便于裝卡孔加工刀具進(jìn)行孔加工，如圖1－3所示。

圖1－3CA6140型車床

2）交換齒輪箱15（掛輪箱）

交換齒輪箱由多級齒輪嚙合，通過齒輪搭配或協(xié)同進(jìn)給箱，完成車削螺紋或縱、橫向進(jìn)刀需要，接受主軸箱傳遞的轉(zhuǎn)動，并傳遞給進(jìn)給箱，如圖1－4所示。

圖1－4交換齒輪箱組成

3）進(jìn)給箱13（變速箱、走刀箱）

進(jìn)給箱接受交換齒輪箱傳遞的轉(zhuǎn)動，并傳遞給光杠或絲杠，完成機(jī)動進(jìn)給，通過調(diào)理手柄和手輪位子，可以車削旋轉(zhuǎn)表面和螺紋，這種車床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)是由主軸傳動的，所以把進(jìn)給箱置于床頭箱的下方，以縮短傳動路線，同時也使變更切削用量的手柄都集中在機(jī)床的左邊，以便于操縱，如圖1－5所示。

圖1－5CA6140型車床

4）溜板箱12

溜板箱接受光杠或絲杠傳遞的運動，以驅(qū)動床鞍、中、小溜扳及刀架,實現(xiàn)車刀的縱、橫向進(jìn)給，操縱箱外的手柄或按鈕可以實現(xiàn)機(jī)動、手動、車螺紋及快速移動等運動，在加工過程中，這些運動需要經(jīng)常接通和斷開，為使操作便利，所以把溜板箱布置在刀架下方，并隨刀架一起移動。溜板箱的組成及手柄位置如圖1－6所示。

圖1－6溜板箱組成

圖1－7開合螺母機(jī)構(gòu)(CA6140)

6—手柄7—軸24—支承套25—下半螺母26—上半螺母27—圓銷28—槽盤

5）刀架3

刀架由床鞍、兩層滑板（中、小滑板）與刀架體組成，用于裝夾車刀并帶動車刀作縱向、橫向、斜向運動和曲線運動，從而完成工件車削加工。此外，在加工過程中，刀架手柄是需要隨時操縱的，刀架在床頭箱的右邊，既便于加工中觀測切削進(jìn)行狀況，也符合大多數(shù)人右手操作的習(xí)慣，如圖1－8所示。

刀架依靠刀架上的手柄逆時針轉(zhuǎn)動（或順時針轉(zhuǎn)動）來控制刀架的轉(zhuǎn)位或鎖緊。逆時針轉(zhuǎn)動刀架手柄，以調(diào)換車刀；順時針轉(zhuǎn)動刀架手柄時，刀架則被鎖緊。

圖1－8CA6140型車床

6）尾座5

安裝在床身導(dǎo)軌上，并沿導(dǎo)軌縱向移動，以調(diào)整其工作位置。主要用來裝夾后頂尖，以支撐較長工件,也可裝夾鉆頭、鉸刀，如圖1－9所示。

逆時針扳動尾座套筒固定手柄，松開尾座套筒，轉(zhuǎn)動尾座右端的手柄進(jìn)退套筒；順時針扳動尾座套筒固定手柄，可以將套筒固定在所需位置。順時針扳動尾座快速緊固手柄，可以松開尾座。把尾座沿床身前后移動后逆時針扳動尾座快速緊固手柄快速地把尾座固定在床身的某一位置。

圖1－9CA6140型車床

7）床身、導(dǎo)軌6

車床大型基礎(chǔ)部件，有兩條高精度的V形和矩形導(dǎo)軌，用于支撐和連接車床各部件，并保證其在工作時有確鑿的相對位置，如圖1－10所示。

圖1－10CA6140型車床

8）床腳7、14

支撐床身上各部件，用地腳螺栓將整臺車床固定在工作場地上，而其上調(diào)整墊塊可使床身調(diào)整到水平狀態(tài)，如圖1－11所示。

圖1－11CA6140型車床

9）照明、冷卻裝置4

照明燈使用安全電壓，提供充足光線，保證敞亮明了操作環(huán)境，如圖1－12所示。切削液降低切削溫度，沖走切屑，潤滑加工表面，以提高刀具壽命和工件表面加工質(zhì)量。

圖1－12CA6140型車床

2．CA6140型車床型號和主要技術(shù)性能（1）CA6140型車床型號簡介

金屬切削機(jī)床簡稱為機(jī)床，是機(jī)械制造中的主要加工設(shè)備，其中車床是使用最普通的一類機(jī)床。根據(jù)GB/T15375－1994編制方法規(guī)定。它由漢語拼音字母及阿拉伯?dāng)?shù)字組成，CA6140型車床型號中字母及數(shù)字的含義個：

CA6140

主參數(shù)折算值（床身最大工件回轉(zhuǎn)直徑的1/10）系（臥式車床系）組（臥式車床組）結(jié)構(gòu)特性類（車床類）

（2）CA6140型車床的主要技術(shù)性能

車床的技術(shù)性能是正確選擇和合理使用車床的依據(jù)，它包括車床的工藝范圍、技術(shù)規(guī)格、加工精度和表面粗糙度、生產(chǎn)率、自動化程度、效率和精度保持性等。CA6140型臥式車床的主要技術(shù)性能介紹如下：

床身上工件最大回轉(zhuǎn)直徑400mm刀架上工件最大回轉(zhuǎn)直徑210mm

最大工件長度(四種規(guī)格)750、1000、l500、2000mm最大縱向行程650、900、1400、1900mm

中心高（主軸中心到床身平面導(dǎo)軌距離）主軸內(nèi)孔直徑主軸孔前端錐度主軸轉(zhuǎn)速

正轉(zhuǎn)（24級）反轉(zhuǎn)（12級）車削螺紋范圍

米制螺紋（44種）英制螺紋（20種）米制蝸桿（39種）英制蝸桿（37種）機(jī)動進(jìn)給量

縱向進(jìn)給量（64級）橫向進(jìn)給量（64級）床鞍縱向快速移動速度中溜板橫向快速移動速度主電動機(jī)功率、轉(zhuǎn)速快速移動電機(jī)功率、轉(zhuǎn)速機(jī)床輪廓尺寸(長×寬×高)（工件最大長度為1000mm的機(jī)床）機(jī)床工作精度和表面粗糙度

精車外圓的圓度精車外圓的圓柱度精車端面的平面度精車螺紋的螺距精度精車表面粗糙度3．普通車床的運動特點及用途

205mm48mm莫氏6號10～1400r/min14～1580r/min1～192mm2～24牙/in0.25～48mm1～96牙/in0.028～6.33mm/r0.014～3.16mm/r4m/min2m/min

7.5kW、1450r/min0.25kW、2800r/min

2668mm×1000mm×l190mm0.01mm0.01mm/100mm0.02mm/400mm0.04mm/100mm0.06mm/300mm

Ra（0.8～1.6）μm（1）普通車床的運動特點

車削時，金屬，必需使相對的車削作用，車削運和進(jìn)給運動13所示。

圖1－13車削運動

為了切除多余的工件和車刀產(chǎn)生運動。按運動的動可分為主運動兩種，如圖1－

1）主運動直接切除工件上的切削層，并使之變成切削以形成工件新表面的運動稱為

主運動。車削時，工件的旋轉(zhuǎn)運動就是主運動，如圖1－14所示。

圖1—14主運動

2）進(jìn)給運動使工件上多余材料不斷地被切除的運動叫進(jìn)給運動。以車刀切除金屬層時移動的方向不同，進(jìn)給運動又可分為縱向進(jìn)給運動和橫向進(jìn)給運動，如圖1－15所示。如：車外圓的方向是縱向進(jìn)給運動，平端面、切斷或車槽的方向是橫向進(jìn)給運動。

圖1—15進(jìn)給運動a）縱向進(jìn)給b）橫向進(jìn)給

3）CA6140型車床的傳動系統(tǒng)

圖1－15是CA6140型車床的傳動路線圖：

圖1－16CA6140型車床傳動路線

a)示意圖b)傳動路線圖

如圖1－16所示，主運動是通過電動機(jī)驅(qū)動帶輪，把運動輸入到主軸箱。通過變速機(jī)構(gòu)變速齒輪使主軸得到不同的轉(zhuǎn)速，再經(jīng)卡盤（或夾具）帶動工件旋轉(zhuǎn)。進(jìn)給運動則是由主軸箱齒輪把旋轉(zhuǎn)運動通過交換齒輪傳給進(jìn)給箱變速后由絲杠（或光杠）驅(qū)動溜板箱、床鞍、滑板、刀架，從而控制車刀的運動軌跡完成車削各種表面的工作。（2）車床的用途

CA6140型臥式車床是生產(chǎn)中常見的一種典型萬能通用車床，在這種車床上能完成各種軸類、套筒類和盤類零件的各種加工工序，如車削內(nèi)、外圓柱面、圓錐面、成型回轉(zhuǎn)表面和環(huán)形槽，車削端面和各種常用螺紋等。機(jī)床使用的主要刀具是各種車刀，還可采用各種孔加工刀具(如鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀等)和螺紋刀具進(jìn)行加工，進(jìn)行鉆孔、鉆中心孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻內(nèi)螺紋、套外螺紋和滾花等工作，其用途十分廣泛，車床的加工范圍見表1—1。表1—1

序號例如圖片加工范圍序號例如圖片加工范圍1車外圓8車內(nèi)孔2車端面9車圓錐面3車溝槽10車成形面4鉆中心孔11滾花5鉆孔12車螺紋6擴(kuò)孔13車異形件7攻螺紋14車修長軸（二）車床的潤滑和維護(hù)保養(yǎng)

一方面為保證車床的正常運轉(zhuǎn)，減少磨損，延長使用壽命，應(yīng)對車床的所有摩擦部位進(jìn)行潤滑，并注意日常的維護(hù)保養(yǎng)。另一方面是否堅持安全文明生產(chǎn)直接影響到人身安全、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的提高，影響設(shè)備和工、夾具的使用壽命和操作工人技術(shù)水平的正常發(fā)揮。操必需嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程及堅持日常維護(hù)保養(yǎng)。

1．CA6140型車床的潤滑方法

（1）主軸箱及進(jìn)給箱采用箱外循環(huán)強(qiáng)制潤滑。油箱和溜板箱的潤滑油在兩班制的車間約50～60天更換一次。換油時，應(yīng)先將廢油放盡，然后用煤油把箱內(nèi)沖洗清白后，再注入新機(jī)油。注油時應(yīng)用網(wǎng)過濾，且油面不得低于油標(biāo)中心線。

（2）主軸箱內(nèi)的零件用油泵循環(huán)潤滑或飛濺潤滑。箱內(nèi)潤滑油一般3個月?lián)Q一次。主軸箱體上有一個油標(biāo)，若發(fā)現(xiàn)油標(biāo)內(nèi)無油輸出，說明油泵輸油系統(tǒng)有故障，應(yīng)馬上停機(jī)檢查斷油的原因，待修復(fù)后才能開動車床。

（3）進(jìn)給箱內(nèi)的齒輪和軸承的潤滑方式除了用齒輪飛濺潤滑外，還用進(jìn)給箱上部的儲油槽通過油繩導(dǎo)油潤滑的方式。每班應(yīng)給該儲油槽加一次油。（4）刀架和橫向絲杠用油槍加油。

（5）交換齒輪軸頭有一個塞子需要每班擰動一次，使軸內(nèi)的2號鈣基潤滑脂供應(yīng)軸與套之間的潤滑。7天加一次鈣基脂。

（6）尾座套筒和絲杠、螺母的潤滑由每班可用油槍每班加油一次。

（7）絲杠、光杠及變向杠的軸頸潤滑是通過后托架的儲油池內(nèi)的羊毛線引油進(jìn)行潤滑每班注油一次。

（8）床身導(dǎo)軌、滑板導(dǎo)軌在每班工作前后都要擦凈并用油槍加油。2．CA6140型車床具體潤滑、維護(hù)和保養(yǎng)操作方法，見表1一2。表1一2

部位潤滑點方式潤潤滑步驟滑油油窗油泵循環(huán)（1）啟動電機(jī)，觀測主軸箱油窗內(nèi)已有油輸出（2）電機(jī)空轉(zhuǎn)1min后箱內(nèi)形成油霧，油泵循環(huán)潤滑系統(tǒng)使各潤滑點得到潤滑，主軸方可啟動（3）假使油窗內(nèi)沒有油輸出，說明潤滑系統(tǒng)有故障，應(yīng)馬上檢查斷油原因一般原因是主軸箱后端三角形過濾器堵塞，應(yīng)用煤油清洗牌號L-AN46的潤滑油主軸箱潤滑和濺油潤滑濺油進(jìn)給箱和溜板箱進(jìn)給箱潤滑和油繩導(dǎo)油潤（1）觀測進(jìn)給箱和溜板箱的油標(biāo)內(nèi)的油面不低于中心線；否則，應(yīng)將油箱（潤滑點2，4）注于新潤滑油（2）使主軸低速空轉(zhuǎn)1～2min，使進(jìn)給箱內(nèi)的潤滑油通過濺油潤滑各齒輪；冬天特別重要（3）進(jìn)給箱還要用箱上部的儲油槽通過油繩導(dǎo)油潤滑的方式。每班應(yīng)用油壺給儲油槽（潤滑點3）加一滑次油溜板箱油標(biāo)后托架儲油池的注油潤滑油繩導(dǎo)油三杠軸頸絲杠左端的彈子油杯潤滑潤滑和彈子油杯潤油杯（潤滑點17）進(jìn)行注油潤滑（1）絲杠、光杠及操縱杠等三杠的軸頸潤滑是通過后托架的儲油池內(nèi)的油繩導(dǎo)油潤滑方式實現(xiàn)的，每班應(yīng)用油壺給儲油池（潤滑點16）加一次油滑（2）用油壺對絲杠左端的彈子床鞍、導(dǎo)軌面和刀架部分澆油潤滑和彈子（1）每班工作前后都要擦凈床身導(dǎo)軌和中小滑板燕尾導(dǎo)軌（2）用油槍澆油潤滑導(dǎo)軌表面（3）搖動中滑板手柄，露出油盒并開啟油盒蓋，用油槍注滿油盒（潤滑點7）并蓋好油盒蓋（4）每班應(yīng)用油壺對刀架和中小滑板絲杠軸頸處的彈子油杯進(jìn)行注油潤滑（潤滑點5，6，10，11，12，13，14，15）油杯潤滑彈子尾座油杯潤交換齒輪箱中間齒輪油脂杯潤每班把交換齒輪箱中的中間齒輪軸軸頭的螺塞擰動一次，使軸內(nèi)的潤滑脂供應(yīng)到軸與套之間進(jìn)行潤滑（潤滑點1）2號鈣基潤滑脂滑每班用油壺對尾座上的彈子油杯（潤滑點8，9）進(jìn)行注油潤滑滑3．車床日常保養(yǎng)要求

為了保證車床的加工精度、延長其使用壽命、保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率，車工除了能熟練地操作機(jī)床外，還必需學(xué)會對車床進(jìn)行合理的維護(hù)、保養(yǎng)。

車床的日常維護(hù)、保養(yǎng)要求如下：

（1）每天工作后，切斷電源，對車床各表面、各罩殼、導(dǎo)軌面、絲杠、光杠、各操縱手柄和操縱桿進(jìn)行擦拭，做到無油污、無鐵屑、車床外表清潔。

（2）每周要求保養(yǎng)床身導(dǎo)軌面和中、小滑板導(dǎo)軌面及轉(zhuǎn)動部位的清潔、潤滑。要求油

眼暢通、油標(biāo)明了，清洗油繩和護(hù)床油毛氈，保持車床外表清潔和工作場地整齊。（二）機(jī)器與機(jī)構(gòu)、零件與構(gòu)件

你知道圖1－17中所示這些機(jī)械是怎樣組成并工作的嗎？

a)b)

c)d)

c)圖1－17各種機(jī)械組成

d)a)臺式鉆床b)汽車c)自行車d)車床1.機(jī)器與機(jī)構(gòu)

（1）機(jī)器是人們根據(jù)使用要求而設(shè)計制造的一種執(zhí)行機(jī)械運動的裝置，用來變換或傳遞能量、物料