車床機械制造技術(shù)

第七章車床教學(xué)要求掌握車床的工藝范圍經(jīng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)塔車床4〕回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)塔車床回轉(zhuǎn)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(dá)在能反映機床外形與各重要部件關(guān)系的投影面內(nèi)；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(biāo)注〔Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ等〕；3、假設(shè)無法表達(dá)傳動副的傳動關(guān)系時用大括弧或虛線銜接；4、只表達(dá)傳動關(guān)系，不代表元件的實踐尺寸和位置。CA6140傳動系統(tǒng)圖實踐構(gòu)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(gòu)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(dá)式：〔M2左移〕〔M2右移〕M22.主軸的轉(zhuǎn)速級數(shù)與轉(zhuǎn)速值計算正轉(zhuǎn)時，主軸得到Z=2×3×〔1+2×2〕=30級轉(zhuǎn)速，由于U2≈U3，所以主軸實踐上獲得的正轉(zhuǎn)級數(shù)為Z=2×3×[1+〔2×2-1〕]=24級但軸Ⅲ~Ⅴ之間的四種轉(zhuǎn)動比為：同理：反轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(wù):1)聯(lián)絡(luò)主軸和刀架縱向進給；2)保證工件和刀具之間的嚴(yán)厲運動關(guān)系；3)經(jīng)過調(diào)整換置機構(gòu)uf，加工出不同種類、不同導(dǎo)程的各種螺紋。內(nèi)聯(lián)絡(luò)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(dǎo)線〔螺旋線〕—軌跡法，需求一個復(fù)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(dǎo)程，CA6140型車床的P=12mm；S---被加工螺紋的導(dǎo)程〔mm〕。工件導(dǎo)程S絲杠導(dǎo)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(dǎo)程數(shù)列特點：a〕螺紋導(dǎo)程為分段等差數(shù)列;b〕段與段之間成倍數(shù)關(guān)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(dá)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(dá)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(gòu)可變換8種不同的傳動比：這套變速機構(gòu)是獲得各種螺紋導(dǎo)程的根本機構(gòu)，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(gòu)的可變換4種傳動比：這套變速機構(gòu)是使螺紋導(dǎo)程值成倍數(shù)關(guān)系變化，稱為增倍機構(gòu)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(dǎo)程是多少？M3M4M5M220515080ⅥⅤⅣⅢⅧⅡⅨⅩⅪⅫⅩⅢⅩⅣⅩⅤⅩⅥⅩⅦⅩⅧⅩⅨ3625281845主軸ⅥⅧⅣ主軸Ⅵ與軸Ⅸ之間的傳動道路表達(dá)式：ⅤⅢⅨ〔正常螺紋導(dǎo)程〕〔擴展螺紋導(dǎo)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(dá)式：ⅤⅢⅨ〔正常螺紋導(dǎo)程〕〔擴展螺紋導(dǎo)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(dǎo)程為:Pm=kπm

其中：k---螺紋的頭數(shù)察看得：特點：導(dǎo)程為分段等差數(shù)列，且段與段之間成倍數(shù)關(guān)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(dǎo)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(dǎo)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(yīng)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(guān)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(jié)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(jié)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(dá)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(jié)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(xì)螺紋將M3，M4和M5全部接合。縮短了傳動道路，螺紋導(dǎo)程S依托掛輪傳動比的變化來調(diào)整。傳動道路：58M3M4M5ⅩⅨM3、M4、M5全部結(jié)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(xì)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(jīng)28/56傳光桿，經(jīng)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(jīng)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(dá)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(dá)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(dāng)運動經(jīng)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(dāng)快速電機使軸ⅩⅫ快速旋轉(zhuǎn)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(wù)進給運動發(fā)生干涉。

首先傳送低速轉(zhuǎn)動，當(dāng)與低速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向一樣的高速轉(zhuǎn)動介入時，將高速轉(zhuǎn)動與低速轉(zhuǎn)動別分開，即不會將高速轉(zhuǎn)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(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)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(dá)式，并推導(dǎo)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(gòu)造〔一〕主軸箱構(gòu)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(gòu)造：①帶輪2與花鍵套1用螺釘銜接，并支承在法蘭3內(nèi)的兩個軸承上，當(dāng)帶輪轉(zhuǎn)動時，帶動花鍵套一同轉(zhuǎn)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(gòu)⑴摩擦離合器〔圖7-5〕：主要組成：①內(nèi)摩擦片3：內(nèi)孔為花鍵孔，裝配在軸Ⅰ的花鍵上，隨軸Ⅰ一同轉(zhuǎn)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(nèi)，帶動空套齒輪一同轉(zhuǎn)動；內(nèi)孔為光孔，空套在軸Ⅰ上；③壓塊8：用于壓緊內(nèi)外摩擦片；④調(diào)整螺母9：用于調(diào)整內(nèi)外摩擦片的壓緊力；⑤元寶形杠桿6：經(jīng)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(nèi)外摩擦片組成。內(nèi)摩擦片經(jīng)過花鍵孔與花鍵軸銜接，并隨軸一同旋轉(zhuǎn)；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(nèi)，帶動空套齒輪一同轉(zhuǎn)動；當(dāng)內(nèi)外摩擦片擠壓在一同且摩擦力足夠時，外摩擦片隨內(nèi)摩擦片一同旋轉(zhuǎn)。作用：①傳送扭矩②主軸的換向③過載維護下面圖中的構(gòu)造在機床中用于什么場所？說出該構(gòu)造的稱號，表達(dá)其組成和任務(wù)原理〔12分〕

〔運用場所2分，構(gòu)造稱號1分，內(nèi)摩擦片構(gòu)造2分，外摩擦片構(gòu)造2分，內(nèi)外摩擦片的結(jié)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(gòu)造為摩擦離合器。該構(gòu)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(nèi)摩擦片，3經(jīng)過花鍵內(nèi)孔與軸Ⅰ銜接，并隨軸Ⅰ一同轉(zhuǎn)動；2為外摩擦片，內(nèi)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(zhuǎn)動，當(dāng)壓塊壓緊內(nèi)外摩擦片時，內(nèi)摩擦片經(jīng)過摩擦力帶動外摩擦片轉(zhuǎn)動，外摩擦片經(jīng)過外圓上的4個凸起帶動空套齒輪轉(zhuǎn)動，因此把軸Ⅰ的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)動；調(diào)理螺釘13，調(diào)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(gòu)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(nèi)孔為莫氏6號錐孔。前端構(gòu)造為短圓錐法蘭構(gòu)造，以短圓錐做定位面。短圓錐法蘭構(gòu)造特點：裝卸方便、任務(wù)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(diào)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(nèi)環(huán)沿軸向挪動，由于內(nèi)環(huán)較薄同時有1：12的錐度，所以內(nèi)環(huán)作徑向膨脹，從而使軸承的徑向間隙得到調(diào)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(diào)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(diào)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(zhuǎn)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(gòu)(六速支配機構(gòu))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(wù)原理：轉(zhuǎn)動手柄，鏈條傳動軸1轉(zhuǎn)動，軸1經(jīng)過鍵銜接傳動凸輪盤2和曲柄4轉(zhuǎn)動，凸輪盤上的凸輪曲線槽位置隨之發(fā)生變化，當(dāng)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(jīng)過撥叉撥動雙聯(lián)齒輪A處于左邊位置；當(dāng)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(jīng)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(zhuǎn)動中經(jīng)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(jīng)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(zhuǎn)速。ⅩⅨⅩⅩM5ⅩⅧ36M8ⅩⅪⅩⅫⅩⅩⅢM6M7ⅩⅩⅣⅩⅩⅧⅩⅩⅤ12ⅩⅩⅦⅩⅩⅩⅩⅩⅨ〔二〕溜板箱圖7-8溜板箱支配機構(gòu)bcaⅩⅩⅧⅩⅩⅣ蓋15縱向橫向下面圖中的機構(gòu)在機床中用于什么場所？說出該機構(gòu)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?！?2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(gòu)。縱向支配：縱向板動手柄1，帶動連桿3挪動，經(jīng)過連桿帶動凸輪轉(zhuǎn)動，凸輪上曲線槽位置的變化迫