機(jī)械制造基礎(chǔ)-車床及車削加工(一)方案

1、注：1有“的代號(hào)或數(shù)字，當(dāng)無內(nèi)容時(shí)那么不表示，有內(nèi)容時(shí)應(yīng) 去掉括號(hào)。 2有“符號(hào)者，為大寫的漢語拼音字母。 3有“符號(hào)者，為阿拉伯?dāng)?shù)字。 O (O) () (O) 類別代號(hào)通用特性和結(jié)構(gòu)特性代號(hào)組別代號(hào)系別代號(hào)主參數(shù)或設(shè)計(jì)順序號(hào)主軸數(shù)或第二主參數(shù)重大改進(jìn)序號(hào)知 識(shí) 回 顧1、說明機(jī)床型號(hào)編制方法C車Z鉆T鏜M磨2M2磨3M3磨Y牙S絲X銑B刨L拉G割Q其2、填寫每類機(jī)床的代號(hào)及讀音知 識(shí) 回 顧3、填空機(jī)床通用特性的代號(hào)及讀音G高M(jìn)密Z自B半K控H換F仿Q輕W萬J簡(jiǎn)知 識(shí) 回 顧知 識(shí) 回 顧 C A 6 1 4 0主參數(shù)最大車削直徑400mm系別代號(hào) 臥式車床系組別代號(hào)落地及臥式車床組特性代

2、號(hào)結(jié)構(gòu)不同類別代號(hào)車床類4、指出機(jī)床CA6140的含義3.3 CA6140型車床一、CA6140車床概述臥式車床所能完成的典型加工:車床是機(jī)械加工中最常用的一種機(jī)床。1、車外圓2、鉆孔3、鏜孔4、鉸孔5、鏜錐孔6、車端面7、切槽8、車螺紋9、滾花10、車大錐度錐面11、車小錐度錐面12、打中心孔13、車成形表面14、攻絲15、倒角1、車床的主要組成部件主軸箱卡盤溜板刀架冷卻管尾座床身溜板箱盛液盤絲杠光杠操縱桿進(jìn)給箱掛輪箱練習(xí)：指出車床的各主要部件的名稱主軸箱卡盤溜板刀架冷卻管尾座床身溜板箱盛液盤絲杠光杠操縱桿進(jìn)給箱掛輪箱 刀架裝四組刀具，按需要手動(dòng)轉(zhuǎn)位使用。 溜板包括床鞍、中滑板、小滑板，實(shí)現(xiàn)

3、各種進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 溜板箱與床鞍固定在一起，將進(jìn)給箱傳來的運(yùn)動(dòng)通過光杠傳遞給床鞍的中滑板，使刀架實(shí)現(xiàn)縱、橫向進(jìn)給和快速移動(dòng)。絲桿與溜板箱上的開合螺母配合,專用于驅(qū)動(dòng)溜板箱車螺紋時(shí)的縱向走刀。1主軸箱 主軸箱用來支承主軸并通過操作縱機(jī)構(gòu)變換主軸正、反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速，主軸通過三爪或四爪卡盤帶開工件旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)。2溜板局部 光杠將進(jìn)給箱的運(yùn)動(dòng)傳遞給溜板箱，使床鞍、中滑板和車刀按要求的速度做直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。4交換齒輪 交換齒輪位于掛輪箱內(nèi)，它將主軸的運(yùn)動(dòng)傳遞給進(jìn)給箱傳動(dòng)軸，通過進(jìn)給箱的齒輪變速機(jī)構(gòu)變速，使主軸與絲杠之間實(shí)現(xiàn)精確的傳動(dòng)比，用于車削各種不同導(dǎo)程的螺紋。3進(jìn)給局部 進(jìn)給箱里裝有齒輪變速機(jī)構(gòu)，可改變絲

4、杠或光杠轉(zhuǎn)速，以獲得不同的螺距和進(jìn)給量。 絲杠在車削螺紋時(shí)使用，使車刀按要求的速度做精確的直線運(yùn)動(dòng)。5尾座 可沿導(dǎo)軌縱向移動(dòng)，調(diào)整位置，可安裝頂尖、鉆頭、鉸刀等。6床身、床腿 床身、床腿用來支承和連接各主要部件的根底構(gòu)件。2、CA6140型臥式車床的主要參數(shù) 臥式車床的主參數(shù)是床身上工件的最大回轉(zhuǎn)直徑，CA6140臥式車床的主參數(shù)為400 mm；第二主參數(shù)是，第二主參數(shù)有750、1000、1500、2000mm四種。1床身上工件的最大回轉(zhuǎn)直徑：400 mm。2刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑：210mm。3最大棒桿直徑：47mm；4最大工件長(zhǎng)度mm：750、1000、1500、2000。5最大加工長(zhǎng)度m

5、m：650、900、1400、1900。6主軸轉(zhuǎn)速范圍 正轉(zhuǎn)：24級(jí)-101400r/min。 反轉(zhuǎn)：12級(jí)-141580r/min。7進(jìn)給量范圍 縱向：64級(jí)-0.0286.33mm/r。 橫向：64級(jí)-0.0143.16mm/r。8螺紋加工范圍 米制螺紋44種 P=1192mm 英制螺紋20種 224牙/in 模數(shù)螺紋39種 0.2548mm 徑節(jié)螺紋37種DP=196牙/in9主電動(dòng)機(jī)功率：，1450r/min。10機(jī)床外形尺寸長(zhǎng)寬高：對(duì)于最大工件長(zhǎng)度1500mm的機(jī)床為3168mm1000mm1267mm。3、車床種類1普通車床及落地車床2立式車床 立式車床一般可分為單柱式和雙柱式。小

6、型立式車床一般做成單柱式，大型立式車床做成雙柱式。立車主要用于加工直徑大、長(zhǎng)度短的大型、重型工件和不易在臥式車床上裝夾的工件。單柱立式車床雙柱立式車床3轉(zhuǎn)塔車床 轉(zhuǎn)塔車床有能裝多把刀具的刀架。刀架可以轉(zhuǎn)位，過去刀架多呈六角形，故轉(zhuǎn)塔車床舊稱六角車床。通常用于對(duì)夾持在彈簧夾頭中的棒料或裝在卡盤中的坯件進(jìn)行車削、鉆削和鉸削等加工。轉(zhuǎn)塔車床適用于成批生產(chǎn)。4多刀半自動(dòng)車床 有單軸、多軸、臥式和立式之分。單軸臥式的布局形式與普通車床相似，但兩組刀架分別裝在主軸的前后或上下，用于加工盤、環(huán)和軸類工件，其生產(chǎn)率比普通車床提高35倍。5仿形車床及仿形半自動(dòng)車床 仿形車床是指能仿照樣板或樣件的形狀尺寸，自動(dòng)完

7、成工件的加工循環(huán)的數(shù)控車床，適用于形狀較復(fù)雜的工件的小批和成批生產(chǎn)，生產(chǎn)率比普通車床高1015倍。6單軸自動(dòng)車床 單軸自動(dòng)車床為主軸箱固定型單軸自動(dòng)車床，采用凸輪式控制，適用于電子、電器、汽車、摩托車、燃?xì)饩?、儀器儀表、包裝機(jī)械和五金等行業(yè)零件的大批量加工。7多軸自動(dòng)車床及多軸半自動(dòng)車床 多軸自動(dòng)車是多功能復(fù)合機(jī)床，具有假設(shè)干根水平布置的主軸，具有車、銑、鉆、攻絲等功能，能完成自動(dòng)循環(huán)，主要用于對(duì)棒料或盤形工件進(jìn)行加工的車床。此外，還有各種專門化車床，如：凸輪車床曲軸車床鏟齒車床車輪車床用于鏟車或鏟磨模數(shù)1-12mm的齒輪滾刀和其他各種類型的齒輪刀具二、外表成型法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)1、加工外表和外表成

8、型方法 在切削加工中，機(jī)床上的刀具和工件，按一定的規(guī)律作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，毛坯的多余金屬被刀刃切除，形成一定形狀尺寸的工件的外表。 工件外表一般是由平面、圓柱面以及各種成形面等組成。零件的常用的各種外表平面圓錐面圓柱面成形外表 上述根本形狀的外表都屬于線性外表。任何一種線性外表都是由一根母線沿著導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)而形成的。 平面是由一根直線1母線沿著另一根直線2導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)而形成的。 形成外表的母線和導(dǎo)線統(tǒng)稱為發(fā)生線。 圓柱面和圓錐面是由一根直線母線沿著一個(gè)圓導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)而形成的。 普通螺紋的螺旋面是由“形線母線沿螺旋線導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)而形成的。 直齒圓齒輪的漸開線齒廓外表是由漸開線母線沿直線導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)而形成的。12 機(jī)床上形成

9、發(fā)生線的方法有軌跡法、成型法、相切法和范成法。1軌跡法 用尖頭車刀、刨刀等刀具加工時(shí)，切削刃與被加工外表近似為點(diǎn)接觸，切削刃可看作一個(gè)點(diǎn)。如刨削，刨刀沿A1方向做直線運(yùn)動(dòng)，形成了直線形的母線，刨刀沿箭頭A2方向做曲線運(yùn)動(dòng)，形成了曲線形的導(dǎo)線。2成型法 采用各成型刀具加工時(shí)，切削刃是與所要形成的發(fā)生線完全吻合的切削線。3相切法 利用刀具邊旋轉(zhuǎn)邊做軌跡運(yùn)動(dòng)來對(duì)工件進(jìn)行加工的方法，如下圖。用相切法得到的發(fā)生線需要兩個(gè)成形運(yùn)動(dòng)，即刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具中心按一定規(guī)律的運(yùn)動(dòng)。4范成法2、機(jī)床運(yùn)動(dòng) 在臥式車床上，用車刀車削外圓柱面，屬于軌跡法。工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生母線圓，刀具的縱向直線移動(dòng)產(chǎn)生導(dǎo)線直線，這是兩

10、個(gè)簡(jiǎn)單的外表成型運(yùn)動(dòng)。 外表成型運(yùn)動(dòng)可分為主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)兩類。工件的旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，車刀做平行于工件軸線的縱向移動(dòng)是縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；車刀做垂直于工件軸線的橫向移動(dòng)是橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。130三、CA6140型車床的傳動(dòng)系統(tǒng)分析P.73 圖3.8 CA6140型臥式車床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖 130三、CA6140型車床的傳動(dòng)系統(tǒng)分析主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)車螺紋進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)P.73 圖3.8 CA6140型臥式車床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖1、主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)軸上傳動(dòng)件與軸的連接關(guān)系和圖上的表示方法：固定連接：軸上傳動(dòng)件與軸在軸向與周向沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即固結(jié)在一起。 如軸上的Z39、Z22和Z30與軸的連接關(guān)系。圖上表示方法

11、:滑動(dòng)連接：傳動(dòng)件與軸在軸向可滑移，而在周向不能轉(zhuǎn)動(dòng)。 如軸上的Z38、Z43雙聯(lián)齒輪與軸的連接關(guān)系。圖上表示方法:練習(xí)：找出以下圖傳動(dòng)系統(tǒng)的滑動(dòng)連接。空套連接：傳動(dòng)件與軸在軸向不能相對(duì)滑移，而在周向可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。 如軸上的Z34與軸的連接關(guān)系。圖上表示方法:傳動(dòng)比：12外嚙兩圓柱齒輪轉(zhuǎn)向相反。分析機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)四步驟：第一步：找出傳動(dòng)鏈的首末件；第二步：寫出計(jì)算位移；第三步：寫出傳動(dòng)路線表達(dá)式；第四步：列運(yùn)動(dòng)平衡方程式并分析計(jì)算。1首末件首件：電動(dòng)機(jī)， 功率， 轉(zhuǎn)速n=1450r/min。末件：主軸軸。2計(jì)算位移計(jì)算位移：指?jìng)鲃?dòng)鏈?zhǔn)啄┘g相對(duì)運(yùn)動(dòng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。對(duì)于CA6140，主電動(dòng)機(jī)為14

12、50r/min，主軸為nr/min。3傳動(dòng)路線表達(dá)方法：“抓兩頭帶中間，兩頭即主電動(dòng)機(jī)、主軸。4列運(yùn)動(dòng)平衡方程式為打滑系數(shù)，一般為；i-為軸到軸的傳動(dòng)比。高速傳動(dòng)鏈低速傳動(dòng)鏈根據(jù)傳動(dòng)路線表達(dá)式分析主軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：正轉(zhuǎn)時(shí)：高速路線：主電機(jī)軸軸軸軸1231主電機(jī)軸236低速路線：主電機(jī)軸軸軸軸軸軸123221主電機(jī)軸232224所以共30級(jí)根據(jù)傳動(dòng)路線表達(dá)式分析主軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：正轉(zhuǎn)時(shí)：231+22=30理論上有四種傳動(dòng)比，即：所以，實(shí)際上只有三種傳動(dòng)比。根據(jù)傳動(dòng)路線表達(dá)式分析主軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：正轉(zhuǎn)時(shí)：231+221=24 所以，主軸正轉(zhuǎn)時(shí)共有24級(jí)轉(zhuǎn)速，最高轉(zhuǎn)速為，最低轉(zhuǎn)速為。練習(xí)：試確定CA6140主軸反轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)。 主軸反轉(zhuǎn)通常是用于車削螺紋時(shí)，使車刀沿螺旋線退回，所以轉(zhuǎn)速較高，以節(jié)約輔助時(shí)間。根據(jù)傳動(dòng)路線表達(dá)式分析主軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)：反轉(zhuǎn)時(shí)：高速路