第1章金屬切削機床 第二節(jié) 車床

1、第二章車床一、概述 1、車床的用途、運動和分類 2、CA6140A型臥式車床的工藝范圍和布局二、CA6140A型臥式車床的傳動系統(tǒng)三、CA6140A型臥式車床的主要結(jié)構(gòu)一、概述1、車床的用途和運動2、車床的分類(一)車床的用途 車床(Lathe)類機床主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面，如內(nèi)外圓柱表面、圓錐表面、成形回轉(zhuǎn)表面和回轉(zhuǎn)體的端面等，有些車床還能加工螺紋面。由于大多數(shù)機器零件都具有回轉(zhuǎn)表面，車床的通用性又較廣，因此在一般機器制造廠中，車床的應(yīng)用極為廣泛，在金屬切削機床中所占的比例最大，約占機床總臺數(shù)的20%35%。(二)車床的運動1.表面成形運動2.輔助運動1.表面成形運動(1)工件的旋轉(zhuǎn)運動這

2、是車床的主運動，其轉(zhuǎn)速較高，主運動是實現(xiàn)切削最基本的運動，消耗機床功率的主要部分。(2)刀具的移動這是車床的進(jìn)給運動，刀具作平行于工件旋轉(zhuǎn)軸線的縱向進(jìn)給運動(車圓柱表面)或作垂直于工件旋轉(zhuǎn)軸線的橫向進(jìn)給運動(車端面)，刀具也可作與工件旋轉(zhuǎn)軸線成一定角度的斜向運動(車圓錐表面)或作曲線運動(車成形回轉(zhuǎn)表面)。2.輔助運動為了將毛坯加工到所需要的尺寸，車床還應(yīng)具有切入運動。切入運動通常與進(jìn)給運動方向相垂直，在臥式車床上由工人用手移動刀架來完成。2、車床的分類1)臥式車床及落地車床。2)立式車床。3)回轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)塔車床。4)單軸自動車床。5)多軸自動和半自動車床。6)仿形車床及多刀車床。7)專門化車床，

3、例如凸輪軸車床、曲軸車床、車輪車床、鏟齒車床等。2 CA6140A型臥式車床的工藝范圍和布局一、機床的工藝范圍二、機床的總布局一、機床的工藝范圍CA6140A型臥式車床的工藝范圍很廣，它能完成多種多樣的加工工序：加工各種軸類、套筒類和盤類零件上的回轉(zhuǎn)表面，如車削內(nèi)外圓柱面、圓錐面、環(huán)槽及成形回轉(zhuǎn)面；車削端面及各種常用螺紋；還可以進(jìn)行鉆孔、擴孔、鉸孔和滾花等工作，如圖1-14所示。CA6140A型臥式車床的通用性較大，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜而且自動化程度低，在加工形狀比較復(fù)雜的工件時，換刀較麻煩，加工過程中的輔助時間較多，所以適用于單件、小批生產(chǎn)及修理車間等。二、機床的總布局1.床身(Bed)2.主軸箱(

4、Headstock)3.進(jìn)給箱(Feedbox)4.溜板箱(Apron)5.刀架部件(Toolslide)6.尾座(Tailstock)1.床身(Bed)床身5固定在左床腿7和右床腿4上，是機床的基礎(chǔ)部件。車床的各個主要部件都裝在床身上，使它們在工作時保持準(zhǔn)確的相對位置或運動軌跡。2.主軸箱(Headstock)主軸箱1固定在床身5的左邊，內(nèi)部裝有主軸和變速及傳動機構(gòu)。工件通過卡盤等夾具裝夾在主軸前端。主軸箱的功用是支承主軸并把動力經(jīng)變速傳動機構(gòu)傳給主軸，使主軸帶動工件按規(guī)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)車床的主運動。3.進(jìn)給箱(Feedbox)進(jìn)給箱8固定在床身5左端的前側(cè)面。進(jìn)給箱內(nèi)裝有進(jìn)給運動的變速機

5、構(gòu)。進(jìn)給運動由光杠或絲杠傳出。進(jìn)給箱的功用是改變機動進(jìn)給的進(jìn)給量或加工螺紋的導(dǎo)程。4.溜板箱(Apron)圖2-2CA6140A型臥式車床外觀圖1主軸箱2刀架3尾座4右床腿5床身6溜板箱7左床腿8進(jìn)給箱5.刀架部件(Toolslide)刀架2沿床身5上的刀架導(dǎo)軌作縱向移動，是進(jìn)給傳動鏈的最后部件。刀架部件由幾層刀架組成，利用部件中傳動機構(gòu)的不同組合，夾持車刀實現(xiàn)縱向、橫向或斜向進(jìn)給運動。6.尾座(Tailstock)尾座3安裝在床身5右端的尾座導(dǎo)軌上，可根據(jù)工作需要沿導(dǎo)軌縱向調(diào)整其在床身上的位置。它的功用是用頂尖支承長工件，也可以安裝鉆頭、鉸刀等孔加工刀具進(jìn)行孔加工。二 、CA6140A型臥式

6、車床的傳動系統(tǒng) （一）主運動傳動鏈（二） 轉(zhuǎn)速圖（三） 進(jìn)給傳動鏈二CA6140A型臥式車床的傳動系統(tǒng)臥式車床傳動框圖一、主運動傳動鏈1.傳動路線2.主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)和轉(zhuǎn)速值1.傳動路線(1)高速傳動路線主軸上的滑移齒輪50移至左端，使之與軸上右端的齒輪63嚙合，于是運動就由軸經(jīng)齒輪副63/50直接傳給主軸，使主軸得到5001600r/min的6種高轉(zhuǎn)速。(2)低速傳動路線主軸上的滑移齒輪50移至右端，使主軸上的齒式離合器M2嚙合，于是軸的運動就經(jīng)齒輪副20/80或50/50傳給軸，然后再由軸經(jīng)齒輪副20/80或51/50傳給軸，再經(jīng)齒輪副26/58和齒式離合器M2傳給主軸，使主軸獲得11560r

7、/min的18種低轉(zhuǎn)速。2.主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)和轉(zhuǎn)速值由傳動系統(tǒng)圖和傳動路線表達(dá)式可以看出，主軸正轉(zhuǎn)時，利用各滑移齒輪軸向位置的各種不同組合，共可得23(1+22)=30種傳動主軸的路線。二、轉(zhuǎn)速圖(一)轉(zhuǎn)速圖的識讀(二)轉(zhuǎn)速圖的特性(一)轉(zhuǎn)速圖的識讀1.豎線代表傳動軸2.橫線代表各級轉(zhuǎn)速3.豎線之間的連線代表各軸之間的傳動副及其傳動比1.豎線代表傳動軸圖中間距相等的一組豎線代表各軸。從電動機到主軸，從左到右按照運動傳遞的順序，順次排列。軸號標(biāo)注在豎線的上方，分別為：電、，“電”表示電動機軸，軸也是主軸。豎線間的距離不代表中心距，豎線間距相等，以使圖面清晰。2.橫線代表各級轉(zhuǎn)速圖2-5CA6140A

8、型臥式車床主傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖3.豎線之間的連線代表各軸之間的傳動副及其傳動比相鄰兩軸之間對應(yīng)轉(zhuǎn)速的連線表示其傳動副，連線向右上方傾斜表示升速，向右下方傾斜表示降速，水平連線表示等速。兩軸之間相互平行的連線表示同一傳動副。如電動機軸與軸之間只有1條向右下方傾斜的連線，代表帶傳動副定比降速傳動，使軸獲得1種固定轉(zhuǎn)速。軸與軸之間有2條向右上方傾斜的連線，代表有2個傳動副，進(jìn)行傳動比不同的升速傳動，使軸獲得2級轉(zhuǎn)速。軸與軸之間有6條連線，但只有3種不同的傾斜度，說明只有3種不同傳動比的傳動副。由于軸有2級轉(zhuǎn)速，軸與軸之間的每個傳動副都可使軸獲得2級轉(zhuǎn)速，在轉(zhuǎn)速圖上是2條傾斜度相同(平行)的連線。兩軸間連

9、線旁邊的數(shù)字進(jìn)一步標(biāo)明這個傳動副的傳動比，如傳動帶輪的直徑比或傳動齒輪的齒數(shù)比等。(二)轉(zhuǎn)速圖的特性(1)主傳動系統(tǒng)的傳動軸數(shù)及各軸的轉(zhuǎn)速級數(shù)和轉(zhuǎn)速由次可以看出，CA6140A型臥式車床主傳動系統(tǒng)共有7根傳動軸，分別是電動機軸與軸、軸、軸。(2)主軸各級轉(zhuǎn)速的傳動路線(3)傳動組數(shù)和各傳動組的傳動副數(shù)及其傳動比兩軸之間若干對變速用的傳動副，稱為一個傳動組(變速組)，只有一個傳動副的定比傳動不是傳動組。（三）進(jìn)給傳動鏈1、車削螺紋2、車削圓柱面和端面3、刀架的快速移動(一)車削螺紋1.車削米制螺紋2.車削模數(shù)螺紋3.車削英制螺紋4.車削徑節(jié)螺紋5.車削非標(biāo)準(zhǔn)螺紋1.車削米制螺紋米制螺紋(也稱普通

10、螺紋)在國家標(biāo)準(zhǔn)中已規(guī)定了導(dǎo)程的標(biāo)準(zhǔn)值。2.車削模數(shù)螺紋車削模數(shù)螺紋主要用于車削米制蝸桿，有時某些特殊絲杠的導(dǎo)程也是模數(shù)制的。模數(shù)螺紋用模數(shù)m表示導(dǎo)程的大小。米制蝸桿的齒距為m，所以模數(shù)螺紋的導(dǎo)程為Phm=Km，這里K為螺紋的線數(shù)。模數(shù)m的標(biāo)準(zhǔn)值也是按分段等差數(shù)列(段與段之間等比)的規(guī)律排列的。與米制螺紋不同的是，在模數(shù)螺紋導(dǎo)程Phm=Km中含有特殊因子。3.車削英制螺紋英制螺紋在采用英制的國家(如英、美、加拿大等)中應(yīng)用較廣泛。我國的部分管螺紋目前也采用英制螺紋。4.車削徑節(jié)螺紋車削徑節(jié)螺紋主要用于車削英制蝸桿，它是用徑節(jié)DP來表示的。徑節(jié)DP=zD(z齒數(shù)，D分度圓直徑in)，即蝸輪或齒輪

11、折算到每一英寸分度圓直徑上的齒數(shù)。5.車削非標(biāo)準(zhǔn)螺紋當(dāng)需要車削非標(biāo)準(zhǔn)螺紋時,用進(jìn)給變速機構(gòu)無法得到所要求的導(dǎo)程。這時，須將離合器M3、M4和M5全部嚙合，把軸、和絲杠聯(lián)成一體，使運動由交換齒輪直接傳到絲杠。被加工螺紋的導(dǎo)程Ph依靠調(diào)整交換齒輪架的傳動比u交來實現(xiàn)。(二)車削圓柱面和端面1.傳動路線2.縱向機動進(jìn)給量3.橫向機動進(jìn)給量1.傳動路線為了避免絲杠磨損過快及便于人工操縱(將刀架運動的操縱機構(gòu)放在溜板箱上)，機動進(jìn)給運動是由光杠經(jīng)溜板箱傳動的。這時，將進(jìn)給箱中的離合器M5脫開，使軸的齒輪28與軸左端的齒輪56相嚙合。2.縱向機動進(jìn)給量CA6140A型車床縱向機動進(jìn)給量有64種，并由4種類

12、型的傳動路線來獲得。3.橫向機動進(jìn)給量機動進(jìn)給時橫向進(jìn)給量的計算，除在溜板箱中由于使用離合器M7，因而從軸以后傳動路線有所不同外，其余則與縱向進(jìn)給量計算方法相同。由傳動分析可知，在對應(yīng)的傳動路線下，所得到的橫向機動進(jìn)給量是縱向機動進(jìn)給量的一半。(三)刀架的快速移動為了減輕工人勞動強度及縮短輔助時間，刀架可以實現(xiàn)縱向和橫向機動快速移動。當(dāng)需要刀架快速接近或退離工件的加工部位時，可按下快速移動按鈕，使快速電動機(250W，1360r/min)起動。這時運動經(jīng)齒輪副1824使軸高速轉(zhuǎn)動，再經(jīng)蝸桿副429傳到溜板箱內(nèi)的轉(zhuǎn)換機構(gòu)，使刀架實現(xiàn)縱向或橫向的快速移動，快移方向仍由溜板箱中雙向離合器M6和M7控

13、制。三CA6140A型臥式車床的主要結(jié)構(gòu)1、主軸箱2、進(jìn)給箱3、溜板箱一、主軸箱1.卸荷帶輪2.雙向多片離合器、制動器及其操縱機構(gòu)3.主軸組件4.變速操縱機構(gòu)1.卸荷帶輪電動機經(jīng)V帶將運動傳至軸左端的帶輪2的左上部分)。帶輪2與花鍵套1用螺釘聯(lián)接成一體，支承在法蘭3內(nèi)的兩個深溝球軸承上。法蘭3固定在主軸箱體4上。這樣，帶輪2可通過花鍵套1帶動軸旋轉(zhuǎn)，而膠帶的拉力則經(jīng)軸承和法蘭3傳至主軸箱體4。軸的花鍵部分只傳遞轉(zhuǎn)矩，從而可避免因膠帶拉力而使軸產(chǎn)生彎曲變形。2.雙向多片離合器、制動器及其操縱機構(gòu)圖2-6CA6140A型臥式車床主軸箱展開路線及展開圖a)主軸箱展開圖b)主軸箱展開路線1花鍵套2帶輪

14、3法蘭4主軸箱體5鋼球定位裝置6空套齒輪7銷子8壓塊9螺母10齒輪11滑套12元寶銷13制動盤14杠桿15齒條16拉桿17撥叉18齒扇19圓形撥塊2.雙向多片離合器、制動器及其操縱機構(gòu)圖2-8雙向多片離合器、制動器及其操縱機構(gòu)a)左離合器b)離合器操縱機構(gòu)c)制動器1空套齒輪2外摩擦片3內(nèi)摩擦片4彈簧銷5銷子6元寶銷7拉桿8壓塊9螺母10、11止推片12滑套13調(diào)節(jié)螺釘14杠桿15制動帶16制動盤17齒扇18操縱手柄19操縱桿20桿21曲柄22齒條23撥叉3.主軸組件圖2-9卡盤或撥盤的安裝1螺釘2鎖緊盤3主軸4卡盤或撥盤座5雙頭螺柱6螺母3.主軸組件圖2-10主軸結(jié)構(gòu)圖1螺母2圓柱滾子軸承3

15、、9、12軸套4、13鎖緊螺釘5、14調(diào)整螺母6圓柱齒輪7中間齒輪8左端齒輪10推力球軸承11角接觸球軸承15主軸4.變速操縱機構(gòu)圖2-11變速操縱機構(gòu)立體圖1、6撥叉2曲柄3凸輪4軸5杠桿二、進(jìn)給箱圖2-13進(jìn)給箱基本組操縱機構(gòu)工作原理圖1(外斜)壓塊2(里斜)壓塊3撥塊4杠桿5、5銷子6手輪7固定軸E環(huán)形槽三、溜板箱1.開合螺母機構(gòu)2.縱向、橫向機動進(jìn)給及快速移動的操縱機構(gòu)3.互鎖機構(gòu)4.超越離合器5.安全離合器1.開合螺母機構(gòu)開合螺母的功用是接通或斷開從絲杠傳來的運動。車螺紋時，將開合螺母扣合于絲杠上，絲杠通過開合螺母帶動溜板箱及刀架。2.縱向、橫向機動進(jìn)給及快速移動的操縱機構(gòu)縱向、橫向機動進(jìn)給及快速移動是由一個手柄集中操縱的(圖2-14和圖2-15)。當(dāng)需要縱向移動刀架時，向相應(yīng)方向(向左或向右)扳動操縱手柄1。3.互鎖機構(gòu)圖2-15溜板箱操縱機構(gòu)立體圖1機動進(jìn)給操縱手柄2手柄蓋3