金屬切削機(jī)床第三章課件

第三章車(chē)床1.CA6140車(chē)床的傳動(dòng)系統(tǒng)分析主傳動(dòng)系統(tǒng)螺紋進(jìn)給傳動(dòng)縱、橫向進(jìn)給傳動(dòng)2.CA6140車(chē)床的主要結(jié)構(gòu)主軸箱進(jìn)給箱溜板箱本章重點(diǎn)本章難點(diǎn)1.傳動(dòng)系統(tǒng)的分析方法；2.掌握機(jī)床典型結(jié)構(gòu)的分析方法；3.對(duì)其它機(jī)床能做到舉一反三。2023/1/142第一節(jié)概述車(chē)床是制造業(yè)中使用最廣泛的一類(lèi)機(jī)床。以主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)作為主運(yùn)動(dòng)，刀架帶動(dòng)刀具移動(dòng)作為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)來(lái)完成工件和刀具之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的一類(lèi)機(jī)床。主要用來(lái)加工各種回轉(zhuǎn)表面，如內(nèi)外圓柱面、圓錐表面，成形回轉(zhuǎn)表面和回轉(zhuǎn)體的端面等，有些車(chē)床還能加工螺紋。在車(chē)床上使用的刀具主要是車(chē)刀，有些車(chē)床還可采用各種孔加工刀具，如鉆頭、鏜刀、鉸刀、絲錐、板牙等。2023/1/143一、車(chē)床的用途和運(yùn)動(dòng)為了加工出所要求的工件表面，必須使刀具和工件實(shí)現(xiàn)一系列相對(duì)運(yùn)動(dòng)：1.表面成形運(yùn)動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)——主運(yùn)動(dòng)；刀具的直線移動(dòng)——進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。其形式有：縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、斜向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)及曲線運(yùn)動(dòng)。2.輔助運(yùn)動(dòng)——為成形運(yùn)動(dòng)創(chuàng)造條件

1）切入運(yùn)動(dòng)；

2）快速引進(jìn)和退回運(yùn)動(dòng)

3）機(jī)床的啟動(dòng)、停止、變向、機(jī)動(dòng)快移以及部件和工件的夾緊、松開(kāi)等操縱控制運(yùn)動(dòng)。2023/1/144二、車(chē)床的分類(lèi)臥式車(chē)床和落地車(chē)床立式車(chē)床轉(zhuǎn)塔車(chē)床種類(lèi)：?jiǎn)屋S和多軸自動(dòng)和半自動(dòng)車(chē)床仿形車(chē)床和多刀車(chē)床數(shù)控車(chē)床和車(chē)削中心各種專(zhuān)門(mén)化車(chē)床（曲軸、凸輪軸、鏟齒車(chē)床、車(chē)輪車(chē)床等）2023/1/145立式車(chē)床單柱式和雙柱式

一般用于加工直徑大，長(zhǎng)度短且質(zhì)量較大的工件。立式車(chē)床的工作臺(tái)的臺(tái)面是水平面

，主軸的軸心線垂直于臺(tái)面，工件的矯正，裝夾比較方便，工件和工作臺(tái)的重量均勻地作用在工作臺(tái)下面的圓導(dǎo)軌上。立式車(chē)床轉(zhuǎn)塔車(chē)床其他車(chē)床臥式及落地車(chē)床儀表車(chē)床單軸全自動(dòng)車(chē)床第二節(jié)臥式車(chē)床的

工藝范圍和布局一、工藝范圍2023/1/1415

圖3-1臥式車(chē)床所能加工的典型表面各種軸類(lèi)、套類(lèi)和盤(pán)類(lèi)零件上的回轉(zhuǎn)表面運(yùn)動(dòng)：工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)——主運(yùn)動(dòng)刀具直線移動(dòng)——進(jìn)給運(yùn)動(dòng)2023/1/1416工藝范圍：車(chē)削內(nèi)、外圓柱面、圓錐面、回轉(zhuǎn)體成形面、環(huán)形槽、端面、螺紋、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔；攻螺紋、滾花臥式車(chē)床原理圖

進(jìn)給運(yùn)動(dòng)類(lèi)型：

縱向運(yùn)動(dòng)橫向運(yùn)動(dòng)斜向運(yùn)動(dòng)

曲線運(yùn)動(dòng)臥式車(chē)床特點(diǎn)：1）通用性較大；2）結(jié)構(gòu)復(fù)雜但自動(dòng)化程度低；3）加工復(fù)雜工件時(shí)，換刀麻煩；4）輔助時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)率低；5）適用于單件小批生產(chǎn)及修理車(chē)間。2023/1/1417二、布局及組成2023/1/1418進(jìn)給箱主軸箱刀架溜板箱床身尾座光杠絲杠1.主軸箱

由箱體、主軸、傳動(dòng)軸、軸上傳動(dòng)件、變速操縱機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑密封件等組成。主軸通過(guò)前端的卡盤(pán)或者花盤(pán)帶動(dòng)工件完成旋轉(zhuǎn)作主運(yùn)動(dòng)，也可以裝前頂尖通過(guò)撥盤(pán)帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。

2.刀架及滑板

四方刀架2裝在小滑板上，而小滑板裝在中滑板上，中滑板又裝在縱滑板上，縱滑板可沿床身導(dǎo)軌縱向移動(dòng)，從而帶動(dòng)刀具縱向移動(dòng)，用來(lái)車(chē)外圓鏜內(nèi)孔等，而中滑板相對(duì)于縱滑板作橫向移動(dòng)用來(lái)帶動(dòng)刀具加工端面，切斷、切槽等；最后小滑板可相對(duì)中滑板改變角度后帶動(dòng)刀具斜進(jìn)給，用來(lái)車(chē)削內(nèi)外短錐面。2023/1/1420各主要組成部件功用3.尾座3

尾座3可沿其導(dǎo)軌縱向調(diào)整位置，其上可裝頂尖支承長(zhǎng)工件的后端以加工長(zhǎng)圓柱體，也可以安裝孔加工刀具加工孔。尾座可橫向做少量的調(diào)整，用于加工小錐度的外錐面。4.進(jìn)給箱8

進(jìn)給箱內(nèi)裝有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)及操縱裝置，改變進(jìn)給量的大小、所加工螺紋的種類(lèi)及導(dǎo)程。5.床身4及床腿5、7

床身是機(jī)床的支承件，左床腿和右床腿支承在地基上。床身上安裝著機(jī)床的各部件，并保證它們之間具有要求的相互準(zhǔn)確位置。床身上面有縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和尾座縱向調(diào)整移動(dòng)的導(dǎo)軌。6.溜板箱6

溜板箱與縱向滑板（床鞍）相連，溜板箱內(nèi)裝有縱、橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給的傳動(dòng)換向機(jī)構(gòu)和快速進(jìn)給機(jī)構(gòu)等。2023/1/1421三、臥式車(chē)床的主要參數(shù)床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑400mm刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑210mm主軸內(nèi)孔直徑48mm最大工件長(zhǎng)度750、1000、1500、2000最大加工長(zhǎng)度650、900、1400、1900主軸轉(zhuǎn)速范圍正轉(zhuǎn)10～1400r/min24級(jí)反轉(zhuǎn)14.5～1580r/min12級(jí)2023/1/1422進(jìn)給量范圍縱向0.028～6.33mm/r共64級(jí)橫向0.014～3.16mm/r共64級(jí)螺紋加工范圍米制螺紋p=1～192mm44種英制螺紋a=2～24扣/in20種模數(shù)制螺紋m=0.25～48mm39種徑節(jié)制螺紋Dp=1～96牙/in37種主電動(dòng)機(jī)：7.5kw1450r/min機(jī)床外表尺寸：（長(zhǎng)×寬×高）對(duì)于1500mm的機(jī)床為：3168mm×1000mm×1267mm2023/1/14232023/1/1424第三節(jié)CA6140型車(chē)床的傳動(dòng)系統(tǒng)臥式車(chē)床傳動(dòng)原理圖2023/1/1425臥式車(chē)床傳動(dòng)框圖

電動(dòng)機(jī)經(jīng)主換向機(jī)構(gòu)、主變速機(jī)構(gòu)拖動(dòng)主軸。主換向機(jī)構(gòu)主要用于切削螺紋：一刀切削結(jié)束，換向機(jī)構(gòu)使主軸連同刀架一起換向，回到切削起點(diǎn)處，再切削第二刀。這一段相當(dāng)于傳動(dòng)原理圖的l-2段。主變速機(jī)構(gòu)用于變速，相當(dāng)于iv。主變速機(jī)構(gòu)至主軸為定比傳動(dòng)，相當(dāng)于3-4段。

進(jìn)給鏈（切螺紋時(shí)為螺紋鏈）從主軸開(kāi)始，經(jīng)進(jìn)給換向機(jī)構(gòu)、掛輪和進(jìn)給箱內(nèi)的進(jìn)給變換機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)―光杠（普通車(chē)削）、溜板箱內(nèi)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)傳至刀架；或經(jīng)絲杠（車(chē)螺紋）和溜板箱內(nèi)的螺母?jìng)髦恋都堋?023/1/1427

進(jìn)給換向機(jī)構(gòu)主要用來(lái)決定車(chē)削右旋或左旋螺紋。這一段相當(dāng)于4—5段。掛輪和進(jìn)給變換機(jī)構(gòu)用以變換被切螺紋的導(dǎo)程或進(jìn)給量，相當(dāng)于if。臥式車(chē)床既能切螺紋，又能進(jìn)行普通車(chē)削，所以進(jìn)給箱內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)以決定將運(yùn)動(dòng)傳至絲杠或光杠。如果傳給絲杠，則從主軸到刀架間的傳動(dòng)鏈?zhǔn)莾?nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈—螺紋鏈；如果傳給光杠，則是外聯(lián)系傳動(dòng)鏈—進(jìn)給鏈。從進(jìn)給變速機(jī)構(gòu)至刀架，相當(dāng)于6—7段。2023/1/1428溜板箱中的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)改變進(jìn)給的方向：縱向或橫向，正向或反向。如果用快速電動(dòng)機(jī)經(jīng)溜板箱的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)刀架，則可實(shí)現(xiàn)刀架的快移。機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖畫(huà)在一個(gè)能反映機(jī)床基本外形和各主要部件相互位置的平面上，并盡可能繪制在機(jī)床外形的輪廓線內(nèi)。各傳動(dòng)元件應(yīng)盡可能按運(yùn)動(dòng)傳遞的順序安排。該圖只表示傳動(dòng)關(guān)系，不代表各傳動(dòng)元件的實(shí)際尺寸和空間位置。一、主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈2023/1/1430傳動(dòng)系統(tǒng)圖1.簡(jiǎn)單的規(guī)定符號(hào)(GB4460-84)2.盡可能按運(yùn)動(dòng)傳遞的順序安排3.只表示傳動(dòng)關(guān)系,不代表實(shí)際尺寸和位置2023/1/1432

主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈：動(dòng)力源（主電動(dòng)機(jī)）→執(zhí)行件（主軸）主要功用：把動(dòng)力源的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力傳給主軸，使主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)。2023/1/14332023/1/14342023/1/14352023/1/14361.主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈2023/1/14372．主軸的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)與轉(zhuǎn)速計(jì)算2023/1/1438Ⅲ-Ⅳ-Ⅴ軸之間的傳動(dòng)比

n主=1450×130/230×u1-2

u2-3

u3-6

計(jì)算主軸正轉(zhuǎn)時(shí)的最高轉(zhuǎn)速n，在計(jì)算時(shí)應(yīng)選Ⅰ到Ⅱ軸的最大傳動(dòng)比的。和的選擇也用樣是用最大的傳動(dòng)比。同樣可方便的算出主軸正轉(zhuǎn)時(shí)的最低轉(zhuǎn)速：2023/1/1439主軸正轉(zhuǎn)時(shí)的24級(jí)轉(zhuǎn)速為10-1400r/min；反轉(zhuǎn)時(shí)的12級(jí)轉(zhuǎn)速為14-1580r/min，主軸反轉(zhuǎn)通常不是用于切削，而是用于車(chē)削螺紋時(shí)，切削完一刀后使車(chē)刀沿螺旋線退回，所以轉(zhuǎn)速較高以節(jié)約輔助時(shí)間。數(shù)控車(chē)床中，主軸所需的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)速完全由可以無(wú)級(jí)變速的主軸伺服電機(jī)或電主軸來(lái)實(shí)現(xiàn)，不需分級(jí)變速機(jī)構(gòu)；也有將主軸伺服電機(jī)和一個(gè)簡(jiǎn)單的2-4級(jí)機(jī)械分級(jí)變速機(jī)構(gòu)串聯(lián)使用，以擴(kuò)大轉(zhuǎn)速范圍。

2023/1/1440二、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈2023/1/1441

進(jìn)給傳動(dòng)鏈?zhǔn)菍?shí)現(xiàn)刀具縱向或橫向移動(dòng)的傳動(dòng)鏈。臥式車(chē)床在切削螺紋時(shí)，進(jìn)給傳動(dòng)鏈?zhǔn)莾?nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。主軸每轉(zhuǎn)刀架的移動(dòng)量應(yīng)等于螺紋的導(dǎo)程。在切削圓柱面和端面時(shí)，進(jìn)給傳動(dòng)鏈?zhǔn)峭饴?lián)系傳動(dòng)鏈，進(jìn)給量也以工件每轉(zhuǎn)刀架的移動(dòng)量計(jì)。因此在分析傳動(dòng)鏈時(shí)，都把主軸和刀架當(dāng)作傳動(dòng)鏈的兩端。1.車(chē)削螺紋車(chē)螺紋時(shí)，要保證主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具準(zhǔn)確地移動(dòng)加工螺紋一個(gè)導(dǎo)程的距離。主軸-----刀架

1rS螺紋進(jìn)給傳動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)平衡式如下

1（主軸）×i×S絲

=Si——從主軸到絲杠之間的總傳動(dòng)比S絲－－機(jī)床絲杠導(dǎo)程(mm),S絲=12mmS－－被加工螺紋的導(dǎo)程2023/1/14421）車(chē)米制螺紋

米制螺紋是我國(guó)常用的螺紋標(biāo)準(zhǔn)螺距值特點(diǎn):分段等差數(shù)列2023/1/1443傳動(dòng)路線:

進(jìn)給箱中的離合器M3、M4脫開(kāi)，M5接合（如后圖所示）2023/1/14442023/1/14462023/1/1447進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈（ij）2023/1/1448進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈（ib）2023/1/1449車(chē)螺紋進(jìn)給傳動(dòng)鏈2023/1/1450基本組傳動(dòng)比i基1=26/28=6.5/7i基2=28/28=7/7i基3=32/28=8/7i基4=36/28=9/7i基5=19/14=9.5/7i基6=20/14=10/7i基7=33/21=11/7i基8=36/21=12/7

2023/1/1451和若不看和，其余的6個(gè)傳動(dòng)比組成一個(gè)等差數(shù)列，這是為加工表3-1中每一行成等差導(dǎo)程的螺紋而設(shè)置的，是加工螺紋必不可少的變速機(jī)構(gòu)，通常稱(chēng)為基本組，其傳動(dòng)比用表示表示.

增倍組傳動(dòng)比i倍4＝28/35×35/28＝1i倍3＝18/45×35/28＝1/2i倍2＝28/35×15/48＝1/4i倍1＝18/45×15/48＝1/8按倍數(shù)關(guān)系排列用于擴(kuò)大機(jī)床車(chē)削螺紋導(dǎo)程的種數(shù)

2023/1/1452

傳動(dòng)比的數(shù)值組成等比數(shù)列，公比為2,這是加工表3-1中的一列等比導(dǎo)程的螺紋而設(shè)置的，所以這個(gè)變速組稱(chēng)為增倍組，傳動(dòng)比值用表示。CA6140型車(chē)床米制螺紋表2023/1/1453運(yùn)動(dòng)平衡式S=Kp=1(主軸)×58/58×33/33×63/100×100/75×25/36×ij×25/36×36/25×ib×12S=kp=7ijib=7×Sjib/7=Sjib選擇ij、ib，就可以得到各種標(biāo)準(zhǔn)米制螺紋的導(dǎo)程S,Sj最大為12，ib最大為1，故能加工的最大螺紋導(dǎo)程為12mm2023/1/1454擴(kuò)大導(dǎo)程路線加工米制螺紋2023/1/1455則主軸VI至IX軸的傳動(dòng)比為

可見(jiàn)加工螺紋時(shí)將正常螺距路線改為擴(kuò)大導(dǎo)程傳動(dòng)路線，則加工出來(lái)的螺紋導(dǎo)程將擴(kuò)大4倍，或者16倍，所以可將加工米制螺紋的運(yùn)動(dòng)平衡式寫(xiě)成2023/1/1456Sh=ns=7

若用擴(kuò)大導(dǎo)程路線加工螺紋時(shí)，其擴(kuò)大路線主軸VI軸至IX軸這一段路線中所經(jīng)過(guò)的V-IV-Ⅲ這段路線是主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)路線的一部份。也就是說(shuō)此時(shí)主軸是經(jīng)過(guò)Ⅲ-Ⅳ-Ⅴ來(lái)傳動(dòng)的，所以說(shuō)只有當(dāng)主軸是采用低速鏈傳動(dòng)時(shí),才可能加工擴(kuò)大導(dǎo)程螺紋，進(jìn)一步來(lái)說(shuō)當(dāng)主軸由低速鏈傳動(dòng)必須使用下列傳動(dòng)路線時(shí)才能加工擴(kuò)大導(dǎo)程螺紋，當(dāng)主運(yùn)動(dòng)經(jīng)時(shí)螺紋導(dǎo)程可擴(kuò)大16倍，當(dāng)主運(yùn)動(dòng)經(jīng)時(shí)螺紋可擴(kuò)大4倍，又由于傳動(dòng)比不能準(zhǔn)確等于1，所以主運(yùn)動(dòng)若使用傳動(dòng)的話不能使用擴(kuò)大路線加工螺紋2）車(chē)模數(shù)螺紋

模數(shù)螺紋：米制蝸桿上的螺紋基本參數(shù)：與蝸桿相嚙合的蝸輪模數(shù)m表示螺距：蝸輪中心平面上的齒距長(zhǎng)度Tm=πm,即蝸桿走一個(gè)螺距，蝸輪轉(zhuǎn)一個(gè)齒距標(biāo)準(zhǔn)m值：分段等差數(shù)列

可加工范圍：0.25-48mm導(dǎo)程(或螺距)排列規(guī)律:米制螺紋相同,但有π因子。2023/1/1457Sm=KTm=Kπm螺距特點(diǎn):含有特殊因子π。必須將掛輪換成64/100×100/97，以構(gòu)造特殊因子π。其余部分的傳動(dòng)路線與車(chē)削米制螺紋同。2023/1/1458模數(shù)螺紋運(yùn)動(dòng)平衡式Sm=kπm=1(主軸)×58/58×33/33×64/100×100/97×25/36×ij×25/36×36/25×ib×1264/100×100/97×25/36≈7π/48Sm=kπm=7π/4×ijib改變ij、ib，就可以得到各種標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)螺紋。2023/1/1459運(yùn)動(dòng)平衡式舉例:加工m=1.25的模數(shù)螺紋ij=10/7=20/14ib=1/2=18/45×35/282023/1/14603）車(chē)英制螺紋標(biāo)準(zhǔn)的a值：分段等差數(shù)列單位：扣/英寸英制螺紋的導(dǎo)程的分母：分段等差級(jí)數(shù)導(dǎo)程換算：數(shù)值中含有特殊因子25.41英寸=25.4mm2023/1/1461英制螺紋傳動(dòng)路線特點(diǎn)掛輪用63/100×100/75。進(jìn)給箱中離合器M3和M5接合，M4脫開(kāi)。將基本組兩軸(ⅩⅤ和ⅩⅣ)的主、被動(dòng)關(guān)系對(duì)調(diào)，ⅩⅤ主，ⅩⅣ被，分母即為等差數(shù)列。軸ⅩⅥ左端的滑移齒輪Z25左移，與固定在軸ⅩⅣ上的齒輪Z36嚙合。2023/1/1462英制螺紋傳動(dòng)鏈對(duì)米制螺紋傳動(dòng)路線作如下調(diào)整才能滿足加工英制螺紋的要求：1）改變傳動(dòng)鏈中部分傳動(dòng)副的傳動(dòng)比，使其中包含特殊因子25.42）加工英制螺紋的傳動(dòng)路線為：由主軸V1軸到XIII軸與米制螺紋傳動(dòng)路線相同。進(jìn)入進(jìn)給箱后，M3結(jié)合，傳XV軸經(jīng)1/ij傳XIV軸，XVI軸左邊的25向左滑移至與XIV軸的固定齒輪36嚙合，用36/25使XIV軸傳動(dòng)XVI軸，由XVI軸至刀架與米制螺紋傳動(dòng)路線相同。2023/1/14632023/1/14642023/1/1465英制螺紋運(yùn)動(dòng)平衡式運(yùn)動(dòng)平衡式為：Sa=1（主軸)×58/58×33/33×63/100×100/75×（1/ij）×36/25×ib×122023/1/14664）徑節(jié)螺紋徑節(jié)制螺紋多用于同英制蝸輪嚙合，即為英制蝸桿，其標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)為徑節(jié)，用Dp表示,為分段等差數(shù)列。Dp定義為：對(duì)于英制蝸輪將其總齒數(shù)折算到每一英寸分度圓直徑上所得的齒數(shù)值稱(chēng)為徑節(jié)。徑節(jié)制螺紋的導(dǎo)程：

SDp2023/1/1467

加工徑節(jié)制螺紋的計(jì)算位移為：主軸1轉(zhuǎn)→刀架移動(dòng)25.4πn/mm（一個(gè)導(dǎo)程）

若加工徑節(jié)制螺紋時(shí)掛輪用可得出特殊因子π，傳動(dòng)路線用英制螺紋的傳動(dòng)路線可滿足PDp為調(diào)和數(shù)列的要求，同時(shí)可得出特殊因子25.4。2023/1/14685）車(chē)非標(biāo)準(zhǔn)和較精密螺紋

M3、M4、M5全部接合，使軸12、14、18和絲杠聯(lián)成一體運(yùn)動(dòng)平衡式為：

S=1（主軸）×58/58×33/33×i掛×12掛輪運(yùn)動(dòng)平衡式為：

i掛=a/b×c/d=S/122023/1/14692023/1/1470例S=2.8掛輪運(yùn)動(dòng)平衡式為：u掛

=a/b×c/d=2.8/12=28/120=28/40×20/60S=1（主軸）×58/58×33/33×28/40×20/60×122023/1/1471各種螺紋的傳動(dòng)特征2023/1/1472加工各種螺紋時(shí)的傳動(dòng)路線2023/1/14732.車(chē)削圓柱面和端面2023/1/14741）傳動(dòng)路線2023/1/1475傳動(dòng)路線表達(dá)式2023/1/14762）縱向機(jī)動(dòng)進(jìn)給量①普通螺紋正常螺距路線，32種縱向進(jìn)給量②英制螺紋：常螺距8種較大，大螺距16種大進(jìn)給量③普通螺紋擴(kuò)大螺距機(jī)構(gòu)，8種小進(jìn)給量f縱=1×58/58×33/33×63/100×100/75×25/36×u基×25/36×36/25×u倍×28/56×36/32×32/56×4/29×40/30×30/48×28/80×π×2.5×12=0.71u基u倍

mm/rf橫=1×58/58×33/33×63/100×100/75×25/36×u基×25/36×36/25×u倍×28/56×36/32×32/56×4/29×40/30×30/48×59/18×5

=0.355u基u倍mm/r3）橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給量

f橫/f縱≈1/23.刀架的快速移動(dòng)在CA6140型臥式車(chē)床上加工零件時(shí)，為了縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，刀架可實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)縱向、橫向快速移動(dòng)?？焖匐妱?dòng)機(jī)P=250W，n=2800r/min，是點(diǎn)動(dòng)控制，按下快速按鈕，快速電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，經(jīng)18/24傳動(dòng)XXII軸，通過(guò)4/29蝸桿蝸輪傳動(dòng)副傳動(dòng)XXIII再經(jīng)M6或者M(jìn)7分別驅(qū)動(dòng)縱向進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或者橫向進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。若松開(kāi)快速按鈕，快速電動(dòng)機(jī)斷電停止轉(zhuǎn)動(dòng)，其傳動(dòng)路線表達(dá)式如下：

2023/1/1477

刀架快速移動(dòng)時(shí)的移動(dòng)方向由M6、M7控制，同機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)的進(jìn)給方向控制完全相同，在快速接通時(shí)，機(jī)動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)鏈不須脫開(kāi)，為了避免機(jī)動(dòng)進(jìn)給由光杠經(jīng)及快速電動(dòng)機(jī)經(jīng)同時(shí)傳動(dòng)XXII軸造成運(yùn)動(dòng)干涉，齒輪56通過(guò)安全超越離合器M8傳動(dòng)XXII軸。

2023/1/1478第四節(jié)CA6140型車(chē)床的主要構(gòu)造一、主軸箱功用:

支承主軸和傳動(dòng)其旋轉(zhuǎn),并使其實(shí)現(xiàn)起動(dòng)、停止、變速和換向等。主軸箱結(jié)構(gòu)：主軸及其軸承傳動(dòng)機(jī)構(gòu)起動(dòng)、停止以及換向裝置制動(dòng)裝置操縱機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑裝置等2023/1/14792023/1/1480沿軸Ⅳ—Ⅰ—Ⅱ—Ⅲ（Ⅴ）—Ⅵ—Ⅺ—Ⅸ—Ⅹ的軸線剖切后展開(kāi)2023/1/1481CA6140臥式車(chē)床主軸箱展開(kāi)圖2023/1/1482

圖3—6主軸箱的向視圖和剖面圖定比傳動(dòng)、變速機(jī)構(gòu)

定比傳動(dòng):

僅用于傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，一般采用齒輪傳動(dòng)副；

變速機(jī)構(gòu):

一般采用滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)；特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比準(zhǔn)確當(dāng)變速齒輪為斜齒或尺寸較大時(shí)，則采用離合器變速。2023/1/1485離合器變速機(jī)構(gòu)

1.卸荷帶輪目的：減少軸I受徑向力的作用，減少?gòu)澢冃?，提高傳?dòng)的平穩(wěn)，改善主軸箱運(yùn)動(dòng)輸入軸的工作條件2023/1/1487原理：皮帶輪2與花鍵套1用螺釘聯(lián)成一體，支承在法蘭3內(nèi)的兩個(gè)深溝球軸承上，而法蘭3固定在主軸箱體4上，這樣皮帶輪2可通過(guò)花鍵套1帶動(dòng)軸1旋轉(zhuǎn)，而皮帶的張力經(jīng)法蘭3直接傳至箱體4上，軸1不受此徑向力的作用。

2.雙向多片摩擦離合器、制動(dòng)器及其操縱機(jī)構(gòu)

雙向摩擦離合器就是傳動(dòng)系統(tǒng)圖中的M1，其結(jié)構(gòu)及工作原理見(jiàn)圖3-7。摩擦離合器由內(nèi)摩擦片3、外摩擦片2、止推片10及11、壓塊8和9、銷(xiāo)子5、推拉桿7等組成，離合器左右兩部分的結(jié)構(gòu)是相同的。左離合器通過(guò)Z56和Z51最終傳動(dòng)主軸正轉(zhuǎn)，用于切削加工，需傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，所以片數(shù)較多，右離合器由Z50傳動(dòng)主軸反轉(zhuǎn)，主要用于退回，片數(shù)較少。2023/1/1490

摩擦離合器2023/1/14932023/1/1494上圖是左離合器結(jié)構(gòu)，內(nèi)摩擦片3的孔是花鍵孔，裝在軸I的花鍵上，隨軸I旋轉(zhuǎn)，其外徑略小于雙聯(lián)空套齒輪1套筒的內(nèi)孔，不能直接傳動(dòng)齒輪1。外摩擦片2的孔是圓孔，其孔徑略大于花鍵軸的外徑，其外圓上有4個(gè)凸起，嵌在空套齒輪1套筒的4個(gè)缺口中，（見(jiàn)圖3-5中的件6）。內(nèi)外摩擦片相間安裝。當(dāng)桿7通過(guò)銷(xiāo)5向左推動(dòng)壓塊8時(shí)，將內(nèi)外摩擦片相互壓緊。軸I的扭矩由內(nèi)摩擦片1通過(guò)內(nèi)外摩擦片之間的摩擦力傳給外摩擦片2，再由外摩擦片2傳動(dòng)齒輪1，使主軸正轉(zhuǎn)。同理，當(dāng)壓塊8向右壓時(shí)，使主軸反轉(zhuǎn)。壓塊8處于中間位置時(shí)，左右內(nèi)外摩擦片無(wú)壓力作用，離合器脫開(kāi)，軸Ⅱ及以后的各軸停轉(zhuǎn)。2023/1/1495

摩擦離合器不但實(shí)現(xiàn)主軸的正反轉(zhuǎn)和停止，并且在接通主運(yùn)動(dòng)鏈時(shí)還能起過(guò)載保護(hù)作用。當(dāng)機(jī)床過(guò)載時(shí)，摩擦片打滑，避免損壞機(jī)床部件。摩擦片傳遞的扭矩大小在摩擦片數(shù)量一定的情況下取決于摩擦片之間壓緊力的大小，其壓緊力的大小是根據(jù)額定扭矩調(diào)整的。當(dāng)摩擦片摩損后，壓緊力減小，這時(shí)可進(jìn)行調(diào)整，其調(diào)整方法是用工具將防松的彈簧銷(xiāo)4壓進(jìn)壓塊8的孔內(nèi)，旋動(dòng)螺母9，使9相對(duì)8轉(zhuǎn)動(dòng)，9相對(duì)8產(chǎn)生軸向左移，直到能可靠壓緊摩擦片。松開(kāi)防松銷(xiāo)4，使4重新卡入螺母9的缺口中，防止其松動(dòng)。制動(dòng)器2023/1/1496

2023/1/1498

制動(dòng)器與離合器操縱機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)，當(dāng)離合器脫開(kāi)時(shí)制動(dòng)主軸，當(dāng)離合器實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)接通時(shí)松開(kāi)制動(dòng)，制動(dòng)的目的是為了縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)具有安全保護(hù)作用。2023/1/1499

制動(dòng)器的工作原理見(jiàn)上面兩圖，制動(dòng)盤(pán)16是用花鍵裝在軸IV上的一鋼制件，周邊圍著制動(dòng)帶15。制動(dòng)帶是一鋼帶，內(nèi)鍘有一層酚醛石棉，以增加摩擦制動(dòng)力矩。制動(dòng)帶的一端與杠桿14聯(lián)接，另一端通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘13等與箱體聯(lián)接，為了操作方便和實(shí)現(xiàn)制動(dòng)與接通傳動(dòng)鏈這兩組動(dòng)作的互鎖，故采用同一操縱手柄18操縱。當(dāng)離合器脫開(kāi)時(shí)，齒條22處于中間位置，這時(shí)齒條軸22上的W型中凸部分接觸杠桿14下端并推動(dòng)杠桿14下端，2023/1/14100

使杠桿14逆時(shí)針擺動(dòng)，杠桿14上端將制動(dòng)帶拉緊，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。齒條22的W型凸起部的左右都是凹槽，左、右離合器任一結(jié)合實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈接通時(shí)，杠桿14的下端處于凹槽中，沒(méi)有力的作用14按順時(shí)針?lè)较驍[動(dòng)，使制動(dòng)帶放松。制動(dòng)帶的拉緊程度由調(diào)節(jié)螺釘13調(diào)整。調(diào)整后應(yīng)檢查在壓緊離合器時(shí)制動(dòng)帶是否松開(kāi)，確保制動(dòng)時(shí)接不通傳動(dòng)鏈，接通傳動(dòng)鏈時(shí)決不實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。3.主軸端部結(jié)構(gòu)及卡盤(pán)的聯(lián)接

CA6140型臥式車(chē)床主軸的前端內(nèi)孔為莫氏6號(hào)錐度，用于安裝前頂尖或者用來(lái)安裝心軸。主軸前端的7°7’30”的短外錐和法蘭盤(pán)用于安裝卡盤(pán)或者撥盤(pán)作為徑向定心和軸向定位。法蘭盤(pán)的端面上裝有圓形端面鍵（見(jiàn)圖3-5中的件19）用于傳遞扭矩。安裝時(shí)，使裝在撥盤(pán)或卡盤(pán)座4上的四個(gè)雙線螺栓5及其螺母6穿過(guò)主軸法蘭及環(huán)形鎖緊盤(pán)2的圓柱孔。然后將鎖緊盤(pán)2轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，使螺栓5處于鎖緊盤(pán)的窄槽內(nèi)。如圖3-8所示。擰緊螺釘1和螺母6。這種結(jié)構(gòu)裝卸快捷，工作可靠，定心精度高，主軸懸伸長(zhǎng)度較短，有利于提高主軸組件的剛度。2023/1/14101

2023/1/14103圖3-8主軸前端短錐法蘭式結(jié)構(gòu)1—螺釘2—鎖緊盤(pán)3—主軸4—卡盤(pán)座5—螺栓6—螺母4.變速操縱機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，通過(guò)鏈輪鏈條傳動(dòng)軸4，與軸4同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的有凸輪3和曲柄2，杠桿5一端的滾子插入凸輪3的槽中，另一端的銷(xiāo)子撥動(dòng)撥叉6，由于凸輪3上有一條封閉的曲線槽，由兩段不同半徑的圓弧和直線組成。凸輪上有6個(gè)變速位置，如圖所示。位置1、2、3對(duì)應(yīng)杠桿5上端的滾子處于凸輪槽曲線的大半徑圓弧處。杠桿5經(jīng)撥叉6將軸Ⅱ上的雙聯(lián)齒輪Z38、Z43移向左端位置。位置4、5、6對(duì)應(yīng)杠桿5上端的滾子處于凸輪槽曲線的小半徑圓弧處，將雙聯(lián)齒輪移向右端位置。2023/1/14104軸4旋轉(zhuǎn)同時(shí)帶動(dòng)曲柄2轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄2的銷(xiāo)子帶動(dòng)撥叉1移動(dòng)，撥叉撥動(dòng)三聯(lián)齒輪（Z41、Z58、Z50）移動(dòng)，手柄按圖示逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪處于大半徑圓弧1、2、3位置，雙聯(lián)齒輪位于左邊嚙合，三聯(lián)齒輪分別位于左、中、右嚙合，手柄連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)分別使凸輪處于小半徑圓弧4、5、6位置，雙聯(lián)齒輪于右邊嚙合，而三聯(lián)齒輪分別位于右、中、左三位置嚙合，從而實(shí)現(xiàn)手柄旋轉(zhuǎn)一周6個(gè)均布位置，對(duì)應(yīng)齒輪嚙合位置有6種組合，使Ⅲ軸得到6種轉(zhuǎn)速。2023/1/141052023/1/14106機(jī)床\課件\第三章\仿真1.mpg機(jī)床\課件\第三章\仿真2.mpg圖3-9變速操縱機(jī)構(gòu)1-撥叉2-曲柄3-凸輪4-軸5-杠桿6-撥叉二、溜板箱功用：（1）將絲杠或光杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)刀架進(jìn)給；（2）控制刀架運(yùn)動(dòng)的接通、斷開(kāi)和換向；（3）機(jī)床過(guò)載時(shí)控制刀架自動(dòng)停止進(jìn)給；（4）手動(dòng)操縱刀架移動(dòng)和實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)等。2023/1/14107溜板箱中的主要機(jī)構(gòu)：（1）開(kāi)合螺母機(jī)構(gòu)：接通絲杠傳動(dòng)；（2）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：將光杠的運(yùn)動(dòng)傳至縱向齒輪齒條和橫向進(jìn)給絲杠；（3）轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)接通、斷開(kāi)和轉(zhuǎn)換縱橫進(jìn)給；（4）過(guò)載保險(xiǎn)裝置和互鎖機(jī)構(gòu)保證機(jī)床工作安全；（5）操縱機(jī)構(gòu)：控制刀架運(yùn)動(dòng)；（6）換向機(jī)構(gòu)改變縱、橫機(jī)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向；（7）快速空行程傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。2023/1/141081.開(kāi)合螺母機(jī)構(gòu)作用——接通絲杠傳動(dòng)；組成——上下兩個(gè)半螺母26和25；裝在溜板箱體后壁的燕尾形導(dǎo)軌中，可上下移動(dòng)上下半螺母的背面各裝有一個(gè)圓銷(xiāo)27，伸出端嵌在槽盤(pán)28的兩條曲線槽中。2023/1/141092023/1/14110

2.縱、橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給操縱機(jī)構(gòu)

利用一個(gè)手柄集中操縱縱、橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的接通、斷開(kāi)和換向,手柄扳動(dòng)方向與刀架運(yùn)動(dòng)方向一致，使用方便。2023/1/14112

縱、橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給和快速移動(dòng)是由一個(gè)操縱手柄集中操縱的。操縱手柄在一水平的十字滑槽中，當(dāng)手柄1向左或向右扳動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)縱向機(jī)動(dòng)進(jìn)給。當(dāng)手柄向前或向后扳動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給。當(dāng)手柄處于十字的中間位置時(shí)，縱橫向全部切斷，可見(jiàn)此操縱機(jī)構(gòu)就是操縱圖3-3中的M6和M7，當(dāng)機(jī)動(dòng)進(jìn)給接通時(shí)按下手柄1上端頭部的快速電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)按鈕，快速電動(dòng)機(jī)起動(dòng)帶動(dòng)刀架實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)。2023/1/14113

2023/1/14115

在溜板箱操縱機(jī)構(gòu)中，軸14有軸向定位，所以只轉(zhuǎn)動(dòng)不移動(dòng)。因此手柄1只能繞銷(xiāo)軸a擺動(dòng)。而桿3由鍵槽作周向定位，所以桿3只移動(dòng)不轉(zhuǎn)動(dòng)，見(jiàn)圖3-12。當(dāng)手柄1縱向板動(dòng)向左（或向右）時(shí)，桿1繞銷(xiāo)軸a擺動(dòng)，拉（推）動(dòng)桿3向右（或左）移動(dòng)。桿3通過(guò)杠桿7推（拉）桿8向左（右）移動(dòng)，桿8通過(guò)其圓柱銷(xiāo)軸帶動(dòng)凸輪9順時(shí)針(逆時(shí)針)轉(zhuǎn)動(dòng),凸輪9上的曲線槽使撥叉10移動(dòng)，從而帶動(dòng)XXIV軸上的雙向牙嵌離合器M6向相應(yīng)的方向嚙合,從而將進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳給軸XXIV，使刀架作縱向機(jī)動(dòng)進(jìn)給。

橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)，前后扳動(dòng)手柄1，使軸14和圓柱凸輪13轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪13上的曲線槽使杠桿12擺動(dòng)，通過(guò)撥叉11撥動(dòng)軸XXVII上的雙向牙嵌離合器M7向相應(yīng)方向嚙合，由于手柄1在十字滑槽中扳動(dòng)，所以每一時(shí)刻機(jī)動(dòng)進(jìn)給只能接通四個(gè)方向的一個(gè)方向，實(shí)現(xiàn)前后左右四個(gè)方向的互鎖。2023/1/141163.互鎖機(jī)構(gòu)

目的：防止機(jī)床工作時(shí)，因操作錯(cuò)誤同時(shí)將絲杠傳動(dòng)和縱、橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給（或快速運(yùn)動(dòng)）接通，造成損壞機(jī)床保證開(kāi)合螺母合上時(shí)，機(jī)動(dòng)進(jìn)給不能接通；反之，機(jī)動(dòng)進(jìn)給接通時(shí)，開(kāi)合螺母不能合上。2023/1/14117機(jī)動(dòng)進(jìn)給操縱手柄與開(kāi)合螺母手柄之間為何要互鎖2023/1/14118

當(dāng)機(jī)動(dòng)縱向進(jìn)給時(shí)，溜板箱帶動(dòng)開(kāi)合螺母移動(dòng)，若開(kāi)合螺母與絲杠?chē)Ш?，此時(shí)就產(chǎn)生開(kāi)合螺母要移動(dòng)而絲杠軸向不能移動(dòng),從而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，造成機(jī)件損壞。

從另一角度來(lái)說(shuō)，若開(kāi)合螺母工作時(shí)，此時(shí)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)開(kāi)合螺母帶動(dòng)滑板移動(dòng)見(jiàn)圖3-3，這時(shí)XXV軸與溜板箱一起移動(dòng)，則XXV軸上的小齒輪Z12與齒條嚙合在齒條上滾動(dòng)從而XXV軸自轉(zhuǎn)。通過(guò)80/28帶動(dòng)XXIV，若M6嚙合（即機(jī)動(dòng)進(jìn)給手柄工作）就通過(guò)48/40或者48/30*30/40帶動(dòng)XXIII，軸XXIII通過(guò)蝸輪傳動(dòng)蝸桿XXII，勢(shì)必造成蝸桿蝸輪的逆?zhèn)鲃?dòng)，造成其傳動(dòng)副的損壞，所以說(shuō)機(jī)動(dòng)進(jìn)給與車(chē)螺紋路線不但有M5實(shí)現(xiàn)動(dòng)力互鎖，而且還必須有機(jī)動(dòng)進(jìn)給操縱手柄與開(kāi)合螺母操縱手柄之間的互鎖。2023/1/14119圖3-12互鎖機(jī)構(gòu)的工作原理圖2023/1/141202023/1/14121

圖3-12a是中間位置，這時(shí)機(jī)動(dòng)進(jìn)給未接通，開(kāi)合螺母也處于脫開(kāi)狀態(tài)，所以可以任意扳動(dòng)開(kāi)合螺母操縱手柄15或機(jī)動(dòng)進(jìn)給操縱手柄1。圖3-12b是合上開(kāi)合螺母時(shí)的情況，這時(shí)軸4轉(zhuǎn)了一個(gè)角度，它的凸肩轉(zhuǎn)入14的鍵槽中，將軸14卡住，使它不能轉(zhuǎn)動(dòng)，凸肩又將銷(xiāo)子5的一半壓入軸3的孔中，銷(xiāo)子5的另一半尚留在固定套16中，使軸3不能軸向移動(dòng)。因此，若合上開(kāi)合螺母，機(jī)動(dòng)進(jìn)給的操縱手柄1就被鎖在中間位置不能扳動(dòng)，也就不能再接通機(jī)動(dòng)進(jìn)給。

圖3-12c是向左扳機(jī)動(dòng)進(jìn)給手柄接通縱向進(jìn)給時(shí)的情況。這時(shí)軸3向右移動(dòng)，銷(xiāo)5被軸3的表面頂住，不能往下移動(dòng)，銷(xiāo)子5的圓柱處在固定套16的圓孔中，上端則卡在軸4的V形窩中，將手柄軸4鎖住不能轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)合螺母操縱手柄不能動(dòng)，開(kāi)合螺母不能閉合。圖3-12d是向前扳手柄1接通橫向進(jìn)給時(shí)的情況。這時(shí)軸14轉(zhuǎn)動(dòng)，軸14的鍵槽轉(zhuǎn)開(kāi)軸4上的凸肩,使軸軸4上凸肩的削平位與14軸外徑的實(shí)體部位相接觸，使軸4不能轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)合螺母也就不能閉合。2023/1/141224.超越離合器