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1、主要授課內(nèi)容1.1 概述 1.2 CA6140臥式車床傳動系統(tǒng)分析1.4 車床電氣控制系統(tǒng)1.3 CA6140臥式車床主要部件結(jié)構(gòu)1.1.1 車削工藝范圍 1.1.2 車床種類 1.1 概 述1.1.3 CA6140車床主要結(jié)構(gòu) 車床主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面，如內(nèi)外圓柱表面、內(nèi)外圓錐表面、成型回轉(zhuǎn)面和回轉(zhuǎn)體端面等，有些車床還能加工螺紋面。由于大多數(shù)機(jī)器零件都具有回轉(zhuǎn)表面，車床的通用性又較廣，因此，車床的應(yīng)用極為廣泛，在金屬切削機(jī)床中所占的比重最大，約占機(jī)床總數(shù)的 20% 35% 。（車床概述.MPG） 在車床上使用的刀具，主要是各種車刀，有些車床還可以使用各種孔加工刀具（如鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀等

2、）和螺紋刀具。圖1.1.1 是臥式車床所能加工的典型表面。 1.1.1 車削工藝范圍 圖1.1. 臥式車床所能加工的典型零件 車床的種類很多，按其結(jié)構(gòu)和用途可分為以下幾類： 臥式車床 立式車床 落地車床 轉(zhuǎn)塔車床 回輪車床 液壓仿形車床 多刀自動和半自動車床 專用：曲軸車床、凸輪車床、鏟齒車床 。 圖1.1.2 是常見的幾種車床。 1.1.2 車床種類 臥式車床 CA6140型臥式車床主要由主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱、掛輪、床身、刀架和尾架等部件組成。 1.1.3 CA6140車床主要結(jié)構(gòu)刀架：夾持車刀 尾座：在尾座套筒內(nèi)安裝頂尖，可支承工件 床身：連接各主要部件并保證各部件之間有正確的相對位置

3、床腿 光杠：實(shí)現(xiàn)縱向或橫向自動進(jìn)給 絲杠：將進(jìn)給運(yùn)動傳給溜板箱，完成螺紋車削 溜板箱：將光杠傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)檐嚨兜目v向或橫向的直線移動 進(jìn)給箱：將運(yùn)動傳至光杠或絲杠 主軸箱：支承主軸部件 掛輪床腿 1.2.1 傳動原理圖1.2.2 車床傳動系統(tǒng)圖 1.2 CA6140型臥式車床傳動系統(tǒng)分析 1、車床的運(yùn)動 車床的表面成形運(yùn)動有：主軸帶動工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、刀具的進(jìn)給運(yùn)動。前者是車床的主運(yùn)動，其轉(zhuǎn)速通過常以 n （r/min）表示。后者有幾種情況：刀具既可作平行于工件旋轉(zhuǎn)軸線的縱向進(jìn)給運(yùn)動（車圓柱面），又可作垂直于工件旋轉(zhuǎn)軸線的橫向進(jìn)給運(yùn)動（車端面），還可作與工件旋轉(zhuǎn)軸線方向傾斜的運(yùn)動（車削圓錐面

4、），或作曲線運(yùn)動（車成型回轉(zhuǎn)面）。進(jìn)給運(yùn)動以 f（mm/r）表示。 2、傳動原理圖 現(xiàn)代機(jī)床從傳動原理上來分析，機(jī)床加工過程中所需要的各種運(yùn)動，是通過運(yùn)動源、傳動裝置和執(zhí)行件并以一定的規(guī)律所組成的傳動鏈來實(shí)現(xiàn)的。 動力源 傳動裝置 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 為了便于研究機(jī)床的傳動聯(lián)系,常用一些簡明的符號把傳動原理和傳動路線表示出來,這就構(gòu)成傳動原理圖。圖1.2.1為CA6140型臥式車床傳動原理圖。1.2.1 CA6140車床傳動原理圖圖1.2.1 CA6140型臥式車床傳動原理圖圖1.2.1 CA6140型臥式車床傳動原理圖 機(jī)床的加工過程中，需要有多少個運(yùn)動就應(yīng)該有多少條傳動鏈。所有這些傳動鏈和它們之間的

5、相互聯(lián)系就組成了一臺機(jī)床的傳動系統(tǒng)。分析傳動系統(tǒng)也就是分析各傳動鏈，分析各傳動鏈時，應(yīng)按下述步驟進(jìn)行： （1）根據(jù)機(jī)床所具有的運(yùn)動，確定各傳動鏈兩端件。(抓兩端) （2）根據(jù)傳動鏈兩端件的運(yùn)動關(guān)系，確定計算位移量。 （3）根據(jù)計算位移量及傳動鏈中各傳動副的傳動比，列出運(yùn)動平衡式。 （4）根據(jù)運(yùn)動平衡式，推導(dǎo)出傳動鏈的換置公式。 傳動鏈中換置機(jī)構(gòu)的傳動比一經(jīng)確定，就可根據(jù)運(yùn)動平衡式計算出機(jī)床執(zhí)行件的運(yùn)動速度或位移量。 要實(shí)現(xiàn)機(jī)床所需的運(yùn)動，CA6140型臥式車床的傳動系統(tǒng)需具備以下傳動鏈： （1）實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動的主傳動鏈； （2）實(shí)現(xiàn)螺紋進(jìn)給運(yùn)動的螺紋進(jìn)給傳動鏈； （3）實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給運(yùn)動的縱向進(jìn)給傳

6、動鏈； （4）實(shí)現(xiàn)橫向進(jìn)給運(yùn)動的橫向進(jìn)給傳動鏈； （5）實(shí)現(xiàn)刀架快速退離或趨近工件的快速空行程傳動鏈。1.2.2 CA6140車床傳動系統(tǒng)圖 CA6140型臥式車床傳動系統(tǒng)圖一、主傳動系統(tǒng)的分析1傳動路線表達(dá)式2主軸轉(zhuǎn)速值和級數(shù)的計算（1）轉(zhuǎn)速級數(shù) 正轉(zhuǎn) 23(1+22-1)=24種 反轉(zhuǎn) 3(1+22-1)12種（2）轉(zhuǎn)速運(yùn)動平衡式（3）轉(zhuǎn)速值計算運(yùn)動平衡式：一、進(jìn)給傳動系統(tǒng)的分析 1車削螺紋（米制、英制、模數(shù)和徑節(jié)四種螺紋） （1）米制螺紋加工（2）英制螺紋加工（3）模數(shù)螺紋加工（4）徑節(jié)螺紋加工（1）米制螺紋加工傳動路線 運(yùn)動平衡式擴(kuò)大導(dǎo)程傳動路線（2）英制螺紋加工2機(jī)動進(jìn)給傳動系統(tǒng) 實(shí)

7、現(xiàn)一般車削時刀架機(jī)動進(jìn)給的縱向和橫向進(jìn)給傳動鏈，由主軸至進(jìn)給箱中軸XVII的傳動路線與車公制或英制常用螺紋的傳動路線相同，其后運(yùn)動經(jīng)齒輪副傳至光杠XIX（此時離合器M5脫開，齒輪Z28與軸XIX 齒輪Z56 嚙合)，再由光杠經(jīng)溜板箱中的傳動機(jī)構(gòu)，分別傳至光杠齒輪齒條機(jī)構(gòu)和橫向進(jìn)給絲杠XXVII，使刀架作縱向或橫向機(jī)動進(jìn)給，其縱向機(jī)動進(jìn)給傳動路線表達(dá)式如下：（1）縱向機(jī)動進(jìn)給 （2）橫向機(jī)動進(jìn)給 溜板箱中的雙向牙嵌式離合器M8、M9和齒輪傳副組成的兩個換向機(jī)構(gòu)，分別用于變換縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動的方向。利用進(jìn)給箱中的基本螺距機(jī)構(gòu)和增倍機(jī)構(gòu)，以及進(jìn)給傳動鏈的不同傳動路線，可獲得縱向和橫向進(jìn)給量各64種

8、。 縱向和橫向進(jìn)給傳動鏈的兩端件的計算位移為：縱向進(jìn)給：主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀架縱向移動f 縱（單位：mm）橫向進(jìn)給：主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀架橫向移動f 橫（單位：mm）由傳動分析可知，橫向機(jī)動進(jìn)給在其與縱向機(jī)動進(jìn)給傳路線一致時，所得的橫向進(jìn)給量是縱向進(jìn)給量的一半。（3）刀架快速機(jī)動移動 刀架的快速移動是使刀具機(jī)動地快速退離或接近加工部位，以減輕工人的勞動強(qiáng)度和縮短輔助時間。當(dāng)需要快速移動時，可按下快速移動按鈕，裝在溜板箱中的快速電動機(jī)（0.25kW，2800r/min）的運(yùn)動便經(jīng)齒輪副傳至軸XX，然后再經(jīng)溜板箱中與機(jī)動進(jìn)給相同的傳動路線傳至刀架，使其實(shí)現(xiàn)縱向和橫向的快速移動。 為了節(jié)省輔助時間及簡化操作，在刀架

9、快速移動過程中光杠仍可繼續(xù)傳動，不必脫開進(jìn)給傳動鏈。這時，為了避免光杠和快速電動機(jī)同時傳動軸XX而導(dǎo)致其損壞，在齒輪Z56 及軸XX之間裝有超越離合器，即可避免二者發(fā)生的矛盾。作業(yè)1、分析CA6140型車床進(jìn)給運(yùn)動傳動系統(tǒng)，列出車削導(dǎo)程為1.5mm米制螺紋的運(yùn)動平衡式。 3、分析CA6140型車床主傳動系統(tǒng)，列出主軸最低轉(zhuǎn)速運(yùn)動平衡式并計算其大小。 1.3 CA6140臥式車床主要部件結(jié)構(gòu)1.3.1 主傳動系統(tǒng)典型部件結(jié)構(gòu)1卸荷式帶輪2雙向多片摩擦離合器3開停、換向及制動裝置 4主軸組件5變速操縱機(jī)構(gòu)1.3.2 進(jìn)給傳動系統(tǒng)典型部件結(jié)構(gòu)1縱、橫向機(jī)動進(jìn)給操縱機(jī)構(gòu)2開合螺母機(jī)構(gòu) 3互鎖機(jī)構(gòu) 4超

10、越離合器 5橫向滑板進(jìn)給機(jī)構(gòu) 6. 方刀架1.3.3 溜板箱典型部件結(jié)構(gòu)圖a CA6140主軸箱圖CA6140主軸圖圖 b 主軸展開圖的剖切順序 展開圖的剖切面CA6140型臥式車床主軸箱展開圖1、卸荷式帶輪 帶輪與花鍵套用螺釘連接成一體，支承在法蘭內(nèi)的兩個深溝球軸承上，而法蘭則固定在主軸箱體上。這樣，帶輪可通過花鍵套帶動軸I旋轉(zhuǎn)，而帶的拉力則經(jīng)法蘭直接傳至箱體（卸下了徑向載荷）。從而避免因拉力而使軸I產(chǎn)生彎曲變形，提高了傳動平穩(wěn)性。卸荷式帶輪特別適用于要求傳動平穩(wěn)性高的精密機(jī)床。 為什么臥式車床主軸箱的運(yùn)動輸入軸（軸）常采用卸荷式帶輪結(jié)構(gòu)？對照傳動系統(tǒng)圖說明轉(zhuǎn)矩是如何傳遞到軸的。 答：卸荷式

11、帶輪結(jié)構(gòu)是為了避免 V 帶的拉力使軸產(chǎn)生彎曲變形。 因V 帶對軸的是指向電機(jī)軸的單向拉力，它會使軸產(chǎn)生彎曲。 傳動系統(tǒng)圖中，轉(zhuǎn)矩傳遞到軸的原理為：V 形帶輪的旋轉(zhuǎn)傳遞的轉(zhuǎn)矩，通過與軸花鍵相連的套，而花鍵套又與 V 形帶輪固定，而將轉(zhuǎn)矩傳遞到軸；V 形帶輪受到的單向拉力則通過支撐花鍵套的深溝球軸承傳遞給固定在主軸箱體上法蘭盤，再傳遞到箱體上。實(shí)際上是使 V 形帶輪受到的單向拉力，隨著花鍵套在法蘭內(nèi)的轉(zhuǎn)動，將拉力由支撐花鍵套的深溝球軸承的內(nèi)圈傳到滾珠， 滾珠再將拉力擴(kuò)散到軸成外圈，然后傳到箱體。 思考題2、雙向多片摩擦離合器主軸開停及制動操縱機(jī)構(gòu)3、開停、換向及制動裝置 主軸的開停、換向及制動聯(lián)動

12、控制原理 4、主軸組件 CA6140車床主軸是一個空心的階梯軸，其內(nèi)孔可用來通過棒料、拆卸頂尖，安裝夾緊裝置的杠件。主軸前端的錐孔用以安裝頂尖或心軸，主軸后端的錐孔是加工主軸時的工藝基面。主軸尾端的外圓柱面可作為安裝各種輔具的基面。 卡盤的連接（車床主軸軸端的結(jié)構(gòu)形式）主軸前端用來安裝卡盤或撥盤，短圓錐作定位基面。法蘭外圈的11個螺紋孔用來拉緊四爪卡盤或撥盤，另一個孔裝定位銷傳遞轉(zhuǎn)矩。內(nèi)圈有8個螺紋孔用來安裝三爪卡盤。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是裝卸方便、安全可靠、定心精度高、主軸前端懸伸短。 卡盤5、變速操縱機(jī)構(gòu)CA6140主軸變速機(jī)構(gòu)之一CA6140主軸變速機(jī)構(gòu)之二擴(kuò)大螺距與變向操縱機(jī)構(gòu)1.3.2 進(jìn)

13、給傳動系統(tǒng)典型部件結(jié)構(gòu)1進(jìn)給箱 進(jìn)給箱的功用是變換被加工螺紋的種類和導(dǎo)程，以及獲得所需的各種機(jī)動進(jìn)給量。它通常由變換螺紋導(dǎo)程和進(jìn)給量的變速機(jī)構(gòu)、變換螺紋種類的移換機(jī)構(gòu)以及操縱機(jī)構(gòu)等組成。加工不同種類的螺紋通常由調(diào)整進(jìn)給箱中的移換機(jī)構(gòu)和掛輪架上的掛輪來實(shí)現(xiàn)。 進(jìn)給箱中的變速機(jī)構(gòu)分為基本螺距機(jī)構(gòu)和增倍機(jī)構(gòu)兩部分 。增倍機(jī)構(gòu)一般采用滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)，基本螺距機(jī)構(gòu)采用雙軸滑移齒輪機(jī)構(gòu)、擺移齒輪機(jī)構(gòu)、三軸滑移公用齒輪機(jī)構(gòu)等三種形式。 三軸滑移公用齒輪機(jī)構(gòu) 圖c 三軸滑移公用齒輪進(jìn)給箱傳動系統(tǒng)（CM6132） 三軸滑移公用齒輪進(jìn)給箱傳動系統(tǒng)具有雙軸滑移齒輪進(jìn)給箱的優(yōu)點(diǎn)，即傳動鏈剛件好，制造工藝性好等，它應(yīng)

14、用在國產(chǎn)的一些車床上，如C6140、CY6140、C6150、CM6132等。三軸滑移公用齒輪機(jī)構(gòu) 圖c 三軸滑移公用齒輪進(jìn)給箱傳動系統(tǒng)（CM6132） 三軸滑移公用齒輪進(jìn)給箱傳動系統(tǒng)具有雙軸滑移齒輪進(jìn)給箱的優(yōu)點(diǎn)，即傳動鏈剛件好，制造工藝性好等，它應(yīng)用在國產(chǎn)的一些車床上，如C6140、CY6140、C6150、CM6132等。開合螺母機(jī)構(gòu)1、6-手柄 2、21-銷軸 3-手柄座 4、9-球頭銷 5、7、23-軸 8-彈簧銷 10、15-撥叉軸 11、20-杠桿 12-連桿 13、22-凸輪 14、18、19-圓銷 16、17-撥叉 2、開合螺母機(jī)構(gòu) 1、用途 接通或斷開從絲杠傳來的運(yùn)動。車螺紋

15、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移動。 2、結(jié)構(gòu)和工作原理3、互鎖機(jī)構(gòu) 1、用途 保證開合螺母合上時，機(jī)動進(jìn)給不能接通；反之，機(jī)動進(jìn)給接通時，開合螺母不能合上 2、結(jié)構(gòu)和工作原理溜板箱互鎖機(jī)構(gòu)圖4、超越離合器 1、用途 當(dāng)快速電動機(jī)使傳動軸XX快速旋轉(zhuǎn)時，依靠齒輪Z56與軸XX間的超越離分器M6，可避免與進(jìn)給箱傳來的慢速工作進(jìn)給運(yùn)動發(fā)生矛盾。 2、結(jié)構(gòu)和工作原理 它由端面帶螺旋形齒爪的左右兩半部5和6組成，其左半部分5用鍵裝在超越離合器M6的星輪4上，切與軸XX空套，右半部6與軸X X用花鍵聯(lián)接。在正常工作情況下，在彈簧9壓力作用下，離合器左右兩半部分相互嚙合，由光杠傳來的運(yùn)動，經(jīng)齒輪Z56、超越離合器M6和安全離合器M7，傳至軸XX和蝸桿7，此時安全離合器螺旋齒面產(chǎn)生的軸向分力F軸，由彈簧9的壓力來平衡。刀架上的載荷增大時，通過安全離合器齒爪傳遞的扭矩以及作用在螺旋齒面上的軸向分力都將隨之增大。當(dāng)軸向分力F軸超過彈簧9的壓力時，離合器右半部6將壓縮彈簧而向右移動，與左半部5脫開，導(dǎo)致安全離合器打滑。于是機(jī)動進(jìn)給傳動鏈斷開，刀架停止進(jìn)給。過載現(xiàn)象消除后，彈簧7使安全離合器重新自動接合，恢復(fù)正常工作。機(jī)床