車床機械制造技術

第七章車床教學要求掌握車床的工藝范圍經過對CA6140車床的傳動系統(tǒng)分析，掌握分析傳動系統(tǒng)圖的方法第七章車床車床的用途及分類〔1〕

車床的用途——加工各種回轉外表及其端面、螺紋。錄象圖7-1臥式車床加工的典型外表〔2〕車床的分類1〕臥式車床2〕立式車床3〕轉塔車床4〕回轉車床5〕仿形車床6〕單軸自動車床7〕多軸自動及半自動車床立式車床單柱立式車床雙柱立式車床轉塔車床回轉車床仿形車床一、概略1.組成：1-主軸箱；2-進給箱；3-前床腿；4-溜板箱；5-刀架；6-尾座；7-床身；8-絲杠；9-光杠；10-后床腳；12345687910§7-1CA6140型臥式車床“三箱尾座一床身，床身上面有刀架〞一、CA6140型臥式車床的傳動系統(tǒng)傳動原理〔一〕傳動原理主運動傳動道路：主電機——1——2——uv——3——4——主軸螺紋進給傳動道路：主軸——4——5——uf——6——8——絲桿——刀架縱向和橫向進給傳動道路：主軸—4—5—uf—6—7—光桿—齒輪齒條—刀架〔縱進〕

—8—9—橫向進給絲桿—刀架〔橫進〕進給傳動〔一〕傳動原理主運動傳動道路：主電機——1——2——uv——3——4——主軸ufuv螺紋進給傳動道路：主軸——4——5——uf——6——8——絲桿——刀架ufuv縱向和橫向進給傳動道路：主軸—4—5—uf—6—7—光桿—齒輪齒條—刀架〔縱進〕

-8—9—橫向進給絲桿—刀架〔橫進〕uvuf傳動系統(tǒng)圖的特點：1、表達在能反映機床外形與各重要部件關系的投影面內；2、按傳動次序展開；各傳動軸的編號按傳動次序用大寫羅馬數(shù)字標注〔Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ等〕；3、假設無法表達傳動副的傳動關系時用大括弧或虛線銜接；4、只表達傳動關系，不代表元件的實踐尺寸和位置。CA6140傳動系統(tǒng)圖實踐構造一、CA6140型臥式車床的傳動系統(tǒng)傳動原理分析方法：“抓兩端，連中間〞構造圖傳動副及符號〔一〕主運動傳動鏈主運動傳動鏈的兩末端件是電動機與主軸。1.傳動道路M1M2主軸箱傳動系統(tǒng)圖(主運動傳動鏈)Ⅲ7.5KW1450r/minⅦ傳動道路表達式：〔M2左移〕〔M2右移〕M22.主軸的轉速級數(shù)與轉速值計算正轉時，主軸得到Z=2×3×〔1+2×2〕=30級轉速，由于U2≈U3，所以主軸實踐上獲得的正轉級數(shù)為Z=2×3×[1+〔2×2-1〕]=24級但軸Ⅲ~Ⅴ之間的四種轉動比為：同理：反轉時，Z′=1×3×[1+〔2×2-1〕]=12級低速？高速？2×32×3×〔2×2-1〕主軸的各級轉速值可按以下運動平衡式計算：η主=1450×〔130/230〕×UⅠ-Ⅵ圖中主軸轉速值：〔二〕進給運動傳動鏈傳動原理實現(xiàn)螺紋進給運動的螺紋進給傳動鏈實現(xiàn)縱向進給運動的縱向進給傳動鏈實現(xiàn)橫向進給運動的橫向進給傳動鏈螺紋進給傳動道路：主軸——4——5——uf——6——8——絲桿——刀架縱向和橫向進給傳動道路：主軸—4—5—uf—6—7—〔光桿〕—齒輪齒條—刀架〔縱進〕

—8—9—橫向進給絲桿—刀架〔橫進〕ufuv兩端件：主軸---刀架義務:1)聯(lián)絡主軸和刀架縱向進給；2)保證工件和刀具之間的嚴厲運動關系；3)經過調整換置機構uf，加工出不同種類、不同導程的各種螺紋。內聯(lián)絡傳動鏈1.車削螺紋母線〔螺紋的截面〕—成形法，不需求成形運動。導線〔螺旋線〕—軌跡法，需求一個復合的成形運動。運動平衡式：u---從主軸到絲杠之間的總傳動比；P---機床絲杠的導程，CA6140型車床的P=12mm；S---被加工螺紋的導程〔mm〕。工件導程S絲杠導程P主軸——4——5——uf——6——8——絲桿——刀架CA6140臥式車床的螺紋進給傳動鏈能保證車削公〔米〕制、模數(shù)制、英制、徑節(jié)制四種規(guī)范螺紋。不同規(guī)范的螺紋用不同參數(shù)表示其螺距?！?〕車削公制螺紋〔普通螺紋〕導程數(shù)列特點：a〕螺紋導程為分段等差數(shù)列;b〕段與段之間成倍數(shù)關系。A、普通螺距的傳動道路11.251.51.7522.252.533.544.555.5678910111258M3M4M5ⅩⅨ〔離合器M3、M4脫開，M5接合〕ⅩⅨⅩⅩM5ⅩⅧ傳動鏈的傳動道路表達式：主軸Ⅵ———————ⅨⅪⅩ〔右螺紋〕〔左螺紋〕———ⅩⅢ刀架———ⅩⅣU倍ⅩⅤ———ⅩⅥU基—ⅩⅧM5—絲杠ⅩⅨ—傳動鏈的傳動道路表達式：主軸Ⅵ——————————ⅨⅪⅩⅢⅩ刀架〔右螺紋〕〔左螺紋〕———ⅩⅣU倍ⅩⅤ———ⅩⅥU基—ⅩⅧM5—絲杠ⅩⅨ—車削公制螺紋的運動平衡式〔換置公式〕：化簡：u基1=26/28=6.5/7u基5=19/14=9.5/7u基2=28/28=7/7u基6=20/14=10/7u基3=32/28=8/7u基7=33/21=11/7u基4=36/28=9/7u基8=36/21=12/7軸ⅩⅣ~ⅩⅤ間變速機構可變換8種不同的傳動比：這套變速機構是獲得各種螺紋導程的根本機構，故稱根本組。U基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軸ⅩⅥ～ⅩⅧ間變速機構的可變換4種傳動比：這套變速機構是使螺紋導程值成倍數(shù)關系變化，稱為增倍機構或增倍組。U倍普通螺距：u倍1＝1u倍2＝1/2u倍3＝1/4u倍4＝1/8u基1=6.5/7u基5=9.5/7u基2=7/7u基6=10/7u基3=8/7u基7=11/7u基4=9/7u基8=12/711.251.51.7522.252.533.544.555.56789101112B、擴展螺距的傳動道路A、普通螺距的傳動道路討論：能加工的最大導程是多少？M3M4M5M220515080ⅥⅤⅣⅢⅧⅡⅨⅩⅪⅫⅩⅢⅩⅣⅩⅤⅩⅥⅩⅦⅩⅧⅩⅨ3625281845主軸ⅥⅧⅣ主軸Ⅵ與軸Ⅸ之間的傳動道路表達式：ⅤⅢⅨ〔正常螺紋導程〕〔擴展螺紋導程〕B、擴展螺距的傳動道路主軸ⅥⅧⅣ主軸Ⅵ與軸Ⅸ之間的傳動道路表達式：ⅤⅢⅨ〔正常螺紋導程〕〔擴展螺紋導程〕從主軸Ⅵ與軸Ⅸ之間的傳動比：〔2〕車削模數(shù)螺紋

(主要用于公制蝸桿，而公制蝸桿的齒距為πm)模數(shù)螺紋的導程為:Pm=kπm

其中：k---螺紋的頭數(shù)察看得：特點：導程為分段等差數(shù)列，且段與段之間成倍數(shù)關系，且含有特殊因子π。其運動平衡式為：化簡后得：僅改動掛輪為。其他部分的傳動道路與車削公制螺紋的一樣?！?〕車削英制螺紋導程特點：英制螺紋以每英寸長度上的螺紋牙數(shù)a〔牙/英寸〕表示。英制螺紋的螺距為：英制螺紋的導程為：特點：分母為分段等差數(shù)列，且含有特殊因子25.4。要求：主軸至刀架傳動比的倒數(shù)是分段等差數(shù)列，且傳動比中應包含25.4。英制螺紋進給傳動鏈作如下改動：1.將根本組的主、被動關系顛倒過來，即軸ⅩⅤ為自動，軸ⅩⅣ為被動。2.改動傳動鏈中部分傳動比，使其中含有25.4因子。英制螺紋傳動道路：M3和M5結合，M4脫開，同時軸ⅩⅥ左端的滑移齒輪Z25移至左面位置。58M3M4M5ⅩⅨM3和M5結合，M4脫開，軸ⅩⅥ左端的滑移齒輪Z25移至左面位置。主軸Ⅵ——————————ⅨⅪⅩⅢⅩ刀架〔右螺紋〕〔左螺紋〕———ⅩⅣU倍ⅩⅤ———ⅩⅥU基—ⅩⅧM5—絲杠ⅩⅨ—M31—傳動道路表達式：車削英制螺紋的運動平衡式〔換置公式〕：其中：化簡：〔4〕車削徑節(jié)螺紋—用于車英制蝸桿徑節(jié)螺紋的螺距為：特點：分母為分段等差數(shù)列，且含有特殊因子25.4和π特殊因子。要求：π--傳動道路中的掛輪和模數(shù)螺紋一樣，其他部分與車削英制螺紋的傳動道路一樣。徑節(jié)螺紋：以每一英寸分度圓直徑上的牙數(shù)DP〔牙/英寸〕來表示。

掛輪改為:M3和M5結合，M4脫開，同時軸ⅩⅥ左端的滑移齒輪Z25移至左面位置。其他部分同英制螺紋的傳動道路：58M3M4M5ⅩⅨ〔5〕車削非規(guī)范和較精細螺紋將M3，M4和M5全部接合?？s短了傳動道路，螺紋導程S依托掛輪傳動比的變化來調整。傳動道路：58M3M4M5ⅩⅨM3、M4、M5全部結合adcb求掛輪傳動比〔換置公式〕：此時運動平衡式為：車削非規(guī)范和較精細螺紋2.車削圓柱面和端面〔縱向和橫向進給傳動鏈〕傳動道路：M5脫開，運動經28/56傳光桿，經溜板箱至刀架，使刀架作縱向或橫向機動進給。58M3M4M5ⅩⅨⅩⅩM5脫開，運動經28/56傳光桿ⅩⅨⅩⅩM5ⅩⅧ36M8ⅩⅪⅩⅫⅩⅩⅢM6M7ⅩⅩⅣⅩⅩⅧⅩⅩⅤ12ⅩⅩⅦⅩⅩⅩⅩⅩⅨ〔公制螺紋傳動道路〕主軸〔Ⅵ〕－－ⅩⅧ－28/56－ⅩⅩ－〔英制螺紋傳動道路〕36/32×32/56－M8〔超越離合器及平安離合器)－ⅩⅫ－4/29－ⅩⅩⅢ

40/48-M6—ⅩⅩⅣ—28/80—ⅩⅩⅤ—Z12——齒條—刀架40/30×30/48-M6〔縱向進給〕—40/48-M7—ⅩⅩⅧ—48/48×59/18—ⅩⅩⅩ—刀架40/30×30/48-M7〔橫向進給〕傳動道路表達式為：〔公制螺紋傳動道路〕主軸〔Ⅵ〕－－ⅩⅧ－28/56－ⅩⅩ－〔英制螺紋傳動道路〕36/32×32/56－M8〔超越離合器及平安離合器)－ⅩⅫ－4/29－ⅩⅩⅢ

40/48-M6—ⅩⅩⅣ—28/80—ⅩⅩⅤ—Z12——齒條—刀架40/30×30/48-M6〔縱向進給〕—40/48-M7—ⅩⅩⅧ—48/48×59/18—ⅩⅩⅩ—刀架40/30×30/48-M7〔橫向進給〕傳動道路表達式為：

利用u基和u倍，以及進給傳動鏈的不同傳動道路，可獲得縱向和橫向進給量各64種。當運動經正常螺距米制螺紋傳動道路傳動時，其運動平衡式：f縱=1(主軸)×58/58×33/33×63/100×100/75×25/36×u基×25/36×36/25×u倍×28/56×36/32×32/56×4/29×40/48×28/80×12×π×2.5化簡得：f縱=0.71u基u倍3.刀架快速挪動傳動鏈ⅩⅩⅢ3.刀架快速挪動傳動鏈〔縱向進給〕快速電機－13/29－ⅩⅫ－〔橫向進給〕當快速電機使軸ⅩⅫ快速旋轉時，依托齒輪Z56與軸ⅩⅫ間的超越離合器，可防止與進給箱傳來的低速任務進給運動發(fā)生干涉。

首先傳送低速轉動，當與低速轉動轉向一樣的高速轉動介入時，將高速轉動與低速轉動別分開，即不會將高速轉動傳送到低速端。1-外環(huán)2-星形體3-圓柱滾子4-柱銷5-彈簧1、CA6140的工藝范圍有哪些？2、CA6140的主運動和進給運動各是什么3、CA6140車床反轉時的轉速級數(shù)為多少?4、分析CA6140車床傳動系統(tǒng)的進給傳動鏈，寫出車削英制螺紋和車削模數(shù)螺紋的傳動道路表達式，并推導運動平衡式(換置公式)。5、寫出加工螺距P=4，螺紋頭數(shù)k=2的螺紋運動平衡式.6、證明：f縱=2f橫。作業(yè)：三、CA6140型臥式車床的主要構造〔一〕主軸箱構造圖花鍵套1帶輪2法蘭3主軸箱體4螺釘1.卸荷帶輪1.卸荷帶輪：⑴構造：①帶輪2與花鍵套1用螺釘銜接，并支承在法蘭3內的兩個軸承上，當帶輪轉動時，帶動花鍵套一同轉動；②法蘭3固定在主軸箱體上。⑵膠帶拉力的傳送線路：電動機-帶輪2-花鍵套1-軸承-法蘭3-箱體⑶卸荷帶輪的特點：使軸Ⅰ的花鍵只傳送扭矩，不接受彎矩，從而防止因膠帶拉力呵斥軸Ⅰ的彎曲變形。2.主軸的變向、制動及其支配機構⑴摩擦離合器〔圖7-5〕：主要組成：①內摩擦片3：內孔為花鍵孔，裝配在軸Ⅰ的花鍵上，隨軸Ⅰ一同轉動；②外摩擦片2：外外表有4個凸起，該凸起卡在空套齒輪的缺口槽內，帶動空套齒輪一同轉動；內孔為光孔，空套在軸Ⅰ上；③壓塊8：用于壓緊內外摩擦片；④調整螺母9：用于調整內外摩擦片的壓緊力；⑤元寶形杠桿6：經過該杠桿的推進，使壓塊挪動壓緊摩擦片。組成：摩擦離合器由花鍵軸Ⅰ、內外摩擦片組成。內摩擦片經過花鍵孔與花鍵軸銜接，并隨軸一同旋轉；外摩擦片空套在花鍵軸上，外外表有4個凸起，該凸起卡在空套齒輪的缺口槽內，帶動空套齒輪一同轉動；當內外摩擦片擠壓在一同且摩擦力足夠時，外摩擦片隨內摩擦片一同旋轉。作用：①傳送扭矩②主軸的換向③過載維護下面圖中的構造在機床中用于什么場所？說出該構造的稱號，表達其組成和任務原理〔12分〕

〔運用場所2分，構造稱號1分，內摩擦片構造2分，外摩擦片構造2分，內外摩擦片的結合動作過程及運動傳送4分，壓緊不同方向1分〕答案：圖中的構造為摩擦離合器。該構造用于機床中傳送扭矩、主軸的換向，還起過載維護作用。離合器中的3為內摩擦片，3經過花鍵內孔與軸Ⅰ銜接，并隨軸Ⅰ一同轉動；2為外摩擦片，內孔為光孔，外圓上有4個凸起，插入空套齒輪的槽中，帶動空套齒輪一同轉動，當壓塊壓緊內外摩擦片時，內摩擦片經過摩擦力帶動外摩擦片轉動，外摩擦片經過外圓上的4個凸起帶動空套齒輪轉動，因此把軸Ⅰ的轉動傳給空套齒輪，由此起到傳送扭矩的作用。隨著摩擦片在不同方向的壓緊，可以傳送不同方向的運動，從而起到換向作用。⑵制動安裝：組成及各部件的作用：制動輪16，安裝在軸Ⅳ上，在制動力的作用下停頓轉動時帶動軸Ⅳ停頓運動；制動帶15，在杠桿的帶動下拉緊制動輪使之停頓轉動；調理螺釘13，調理制動帶的拉緊程度；杠桿14，帶動制動帶實現(xiàn)拉緊動作。構造圖⑵制動安裝515161413軸Ⅳ軸Ⅰ17主軸組件：⑴主軸：空心階梯軸，前端內孔為莫氏6號錐孔。前端構造為短圓錐法蘭構造，以短圓錐做定位面。短圓錐法蘭構造特點：裝卸方便、任務可靠、定心精度高、主軸剛性好。鎖緊盤卡盤螺釘軸肩⑵主軸支承：①前支承：D級精度3182121型雙列圓柱滾子軸承，用于接受徑向力。雙列短圓柱滾子軸承特點：剛性好、精度高、尺寸小、承載才干大。②后支承：D級精度46215型角接觸球軸承，接受徑向力和由后向前的軸向力；D級精度的8215型推力球軸承，接受由前向后的軸向力。角接觸球軸承螺母20螺母21套筒23螺母24套筒26套筒27③軸承間隙調整：前支承：松開前端螺母20，擰動螺母21，推進套筒23，使D3182121軸承的內環(huán)沿軸向挪動，由于內環(huán)較薄同時有1：12的錐度，所以內環(huán)作徑向膨脹，從而使軸承的徑向間隙得到調整。后支承：首先松開螺母24上的緊定螺釘，然后擰動螺母，推進套筒26，使角接觸軸承的間隙得到調整；擰動螺母24的同時，向后拉主軸和套筒，推力軸承右端的套筒27在主軸軸肩的作用下壓緊該軸承，使推力軸承的軸向間隙得到調整。螺母20螺母21套筒23螺母24套筒26套筒27⑶主軸上的傳動件右端齒輪：左旋斜齒輪，空套在主軸上，傳動時可抵消部分切削力。中間齒輪：可在花鍵上滑移。處于右邊位置時，傳送低速線路；處于左邊位置時，傳送高速線路；處于中間位置時，主軸與前面的傳動鏈斷開，可以輕快地轉動。左端齒輪：銜接進給傳動鏈。M1M2M3M4M5M220515080ⅥⅤⅣⅢⅧⅡⅨⅩⅪⅫⅩⅢⅩⅣⅩⅤⅩⅥⅩⅦⅩⅧⅩⅨ3625281845有多少滑移齒輪？變速支配機構(六速支配機構)圖7-7軸Ⅱ、軸Ⅲ上滑動齒輪的支配機械1——軸2——盤形凸輪3——杠桿4——曲柄5——撥叉任務原理：轉動手柄，鏈條傳動軸1轉動，軸1經過鍵銜接傳動凸輪盤2和曲柄4轉動，凸輪盤上的凸輪曲線槽位置隨之發(fā)生變化，當銜接杠桿3的滾子處在凸輪曲線中大曲率半徑的位置時，杠桿的擺動經過撥叉撥動雙聯(lián)齒輪A處于左邊位置；當銜接杠桿3的滾子處在凸輪曲線中小曲率半徑的位置時，杠桿的擺動經過撥叉撥動齒輪A處于右邊位置。由此支配雙聯(lián)齒輪A的兩個位置。杠桿3的滾子在每一個曲率半徑的曲線槽中運動的同時，曲柄4在轉動中經過伸出的圓銷撥動撥叉5，使之有左、中、右三個不同的位置，并經過撥叉5撥動三聯(lián)齒輪B。兩個曲率半徑不同的曲線分別和曲柄4的三個位置組合，可實現(xiàn)6中不同的轉速。ⅩⅨⅩⅩM5ⅩⅧ36M8ⅩⅪⅩⅫⅩⅩⅢM6M7ⅩⅩⅣⅩⅩⅧⅩⅩⅤ12ⅩⅩⅦⅩⅩⅩⅩⅩⅨ〔二〕溜板箱圖7-8溜板箱支配機構bcaⅩⅩⅧⅩⅩⅣ蓋15縱向橫向下面圖中的機構在機床中用于什么場所？說出該機構在機床中進展操作的方法和過程，并闡明離合器M6和M7的作用。〔12分〕〔運用場所2分，橫向、縱向支配各4分，M6和M7的作用各1分〕圖中為車床的機動進給支配機構?？v向支配：縱向板動手柄1，帶動連桿3挪動，經過連桿帶動凸輪轉動，凸輪上曲線槽位置的變化迫