車床教學講解課件

主要授課內容1.1概述

1.2CA6140臥式車床傳動系統(tǒng)分析1.4車床電氣控制系統(tǒng)1.3CA6140臥式車床主要部件結構主要授課內容1.1概述1.2CA6140臥式車床傳動系11.1.1車削工藝范圍

1.1.2車床種類

1.1概述1.1.3CA6140車床主要結構1.1.1車削工藝范圍1.1.2車床種類1.1概2車床主要用于加工各種回轉表面，如內外圓柱表面、內外圓錐表面、成型回轉面和回轉體端面等，有些車床還能加工螺紋面。由于大多數機器零件都具有回轉表面，車床的通用性又較廣，因此，車床的應用極為廣泛，在金屬切削機床中所占的比重最大，約占機床總數的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、擴孔鉆、鉸刀等）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

車床主要用于加工各種回轉表面，如內外圓柱表面、內外圓3圖1.1.臥式車床所能加工的典型零件圖1.1.臥式車床所能加工的典型零件4車床的種類很多，按其結構和用途可分為以下幾類：①臥式車床

②立式車床

③落地車床

④轉塔車床⑤回輪車床⑥液壓仿形車床

⑦多刀自動和半自動車床

⑧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車床種類車床的種類很多，按其結構和用途可分為以下幾類：①5臥式車床臥式車床6車床教學講解課件7車床教學講解課件8車床教學講解課件9車床教學講解課件10CA6140型臥式車床主要由主軸箱、進給箱、溜板箱、掛輪、床身、刀架和尾架等部件組成。1.1.3CA6140車床主要結構CA6140型臥式車床主要由主軸箱、進給箱、溜板箱、掛11刀架：夾持車刀尾座：在尾座套筒內安裝頂尖，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床腿

光杠：實現(xiàn)縱向或橫向自動進給

絲杠：將進給運動傳給溜板箱，完成螺紋車削溜板箱：將光杠傳來的旋轉運動變?yōu)檐嚨兜目v向或橫向的直線移動進給箱：將運動傳至光杠或絲杠主軸箱：支承主軸部件

掛輪床腿

刀架：夾持車刀尾座：在尾座套筒內安裝頂尖，可支承工件121.2.1傳動原理圖1.2.2車床傳動系統(tǒng)圖1.2CA6140型臥式車床傳動系統(tǒng)分析1.2.1傳動原理圖1.2CA6140型臥式車床傳動系統(tǒng)131、車床的運動車床的表面成形運動有：主軸帶動工件的旋轉運動、刀具的進給運動。前者是車床的主運動，其轉速通過常以n（r/min）表示。后者有幾種情況：刀具既可作平行于工件旋轉軸線的縱向進給運動（車圓柱面），又可作垂直于工件旋轉軸線的橫向進給運動（車端面），還可作與工件旋轉軸線方向傾斜的運動（車削圓錐面），或作曲線運動（車成型回轉面）。進給運動以f（mm/r）表示。2、傳動原理圖

現(xiàn)代機床從傳動原理上來分析，機床加工過程中所需要的各種運動，是通過運動源、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現(xiàn)的。①動力源②傳動裝置③執(zhí)行機構為了便于研究機床的傳動聯(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,這就構成傳動原理圖。圖1.2.1為CA6140型臥式車床傳動原理圖。1.2.1CA6140車床傳動原理圖圖1.2.1CA6140型臥式車床傳動原理圖1、車床的運動1.2.1CA6140車床傳動原理圖圖14圖1.2.1CA6140型臥式車床傳動原理圖圖1.2.1CA6140型臥式車床傳動原理圖15機床的加工過程中，需要有多少個運動就應該有多少條傳動鏈。所有這些傳動鏈和它們之間的相互聯(lián)系就組成了一臺機床的傳動系統(tǒng)。分析傳動系統(tǒng)也就是分析各傳動鏈，分析各傳動鏈時，應按下述步驟進行：（1）根據機床所具有的運動，確定各傳動鏈兩端件。(抓兩端)（2）根據傳動鏈兩端件的運動關系，確定計算位移量。（3）根據計算位移量及傳動鏈中各傳動副的傳動比，列出運動平衡式。（4）根據運動平衡式，推導出傳動鏈的換置公式。傳動鏈中換置機構的傳動比一經確定，就可根據運動平衡式計算出機床執(zhí)行件的運動速度或位移量。要實現(xiàn)機床所需的運動，CA6140型臥式車床的傳動系統(tǒng)需具備以下傳動鏈：（1）實現(xiàn)主運動的主傳動鏈；（2）實現(xiàn)螺紋進給運動的螺紋進給傳動鏈；（3）實現(xiàn)縱向進給運動的縱向進給傳動鏈；（4）實現(xiàn)橫向進給運動的橫向進給傳動鏈；（5）實現(xiàn)刀架快速退離或趨近工件的快速空行程傳動鏈。1.2.2CA6140車床傳動系統(tǒng)圖機床的加工過程中，需要有多少個運動就應該有多少16車床教學講解課件17CA6140型臥式車床傳動系統(tǒng)圖CA6140型臥式車床傳動系統(tǒng)圖18一、主傳動系統(tǒng)的分析1．傳動路線表達式2．主軸轉速值和級數的計算（1）轉速級數 正轉2×3×(1+2×2-1)=24種 反轉3×(1+2×2-1)＝12種（2）轉速運動平衡式（3）轉速值計算一、主傳動系統(tǒng)的分析2．主軸轉速值和級數的計算（1）轉速級數19運動平衡式：一、進給傳動系統(tǒng)的分析1．車削螺紋（米制、英制、模數和徑節(jié)四種螺紋）

（1）米制螺紋加工（2）英制螺紋加工（3）模數螺紋加工（4）徑節(jié)螺紋加工運動平衡式：一、進給傳動系統(tǒng)的分析1．車削螺紋（米制、20（1）米制螺紋加工①傳動路線②運動平衡式（1）米制螺紋加工①傳動路線②運動平衡式21③擴大導程傳動路線③擴大導程傳動路線22（2）英制螺紋加工（2）英制螺紋加工232．機動進給傳動系統(tǒng)實現(xiàn)一般車削時刀架機動進給的縱向和橫向進給傳動鏈，由主軸至進給箱中軸XVII的傳動路線與車公制或英制常用螺紋的傳動路線相同，其后運動經齒輪副傳至光杠XIX（此時離合器M5脫開，齒輪Z28與軸XIX齒輪Z56嚙合)，再由光杠經溜板箱中的傳動機構，分別傳至光杠齒輪齒條機構和橫向進給絲杠XXVII，使刀架作縱向或橫向機動進給，其縱向機動進給傳動路線表達式如下：2．機動進給傳動系統(tǒng)實現(xiàn)一般車削時刀架機動進給的縱向和24（1）縱向機動進給（2）橫向機動進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構，分別用于變換縱向和橫向進給運動的方向。利用進給箱中的基本螺距機構和增倍機構，以及進給傳動鏈的不同傳動路線，可獲得縱向和橫向進給量各64種?？v向和橫向進給傳動鏈的兩端件的計算位移為： 縱向進給：主軸轉一轉———刀架縱向移動f縱（單位：mm） 橫向進給：主軸轉一轉———刀架橫向移動f橫（單位：mm） 由傳動分析可知，橫向機動進給在其與縱向機動進給傳路線一致時，所得的橫向進給量是縱向進給量的一半。（1）縱向機動進給（2）橫向機動進給溜板箱中的雙向25（3）刀架快速機動移動刀架的快速移動是使刀具機動地快速退離或接近加工部位，以減輕工人的勞動強度和縮短輔助時間。當需要快速移動時，可按下快速移動按鈕，裝在溜板箱中的快速電動機（0.25kW，2800r/min）的運動便經齒輪副傳至軸XX，然后再經溜板箱中與機動進給相同的傳動路線傳至刀架，使其實現(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，在刀架快速移動過程中光杠仍可繼續(xù)傳動，不必脫開進給傳動鏈。這時，為了避免光杠和快速電動機同時傳動軸XX而導致其損壞，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。（3）刀架快速機動移動刀架的快速移動是使刀具機動地快26作業(yè)1、分析CA6140型車床進給運動傳動系統(tǒng)，列出車削導程為1.5mm米制螺紋的運動平衡式。3、分析CA6140型車床主傳動系統(tǒng)，列出主軸最低轉速運動平衡式并計算其大小。作業(yè)1、分析CA6140型車床進給運動傳動系統(tǒng)，列出車削導程271.3CA6140臥式車床主要部件結構1.3.1主傳動系統(tǒng)典型部件結構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．變速操縱機構1.3.2進給傳動系統(tǒng)典型部件結構1．縱、橫向機動進給操縱機構2．開合螺母機構

3．互鎖機構4．超越離合器

5．橫向滑板進給機構6.方刀架1.3.3溜板箱典型部件結構1.3CA6140臥式車床主要部件結構1.3.1主傳動系28圖aCA6140主軸箱圖圖aCA6140主軸箱圖29CA6140主軸圖CA6140主軸圖30圖b主軸展開圖的剖切順序

展開圖的剖切面圖b主軸展開圖的剖切順序展開圖的剖切面31CA6140型臥式車床主軸箱展開圖CA6140型臥式車床主軸箱展開圖321、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，而帶的拉力則經法蘭直接傳至箱體（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)性高的精密機床。1、卸荷式帶輪帶輪與花鍵套用螺釘連接成一體，支承在法蘭內的33為什么臥式車床主軸箱的運動輸入軸（Ⅰ軸）常采用卸荷式帶輪結構？對照傳動系統(tǒng)圖說明轉矩是如何傳遞到軸Ⅰ的。答：卸荷式帶輪結構是為了避免V帶的拉力使Ⅰ軸產生彎曲變形。因V帶對Ⅰ軸的是指向電機軸的單向拉力，它會使Ⅰ軸產生彎曲。傳動系統(tǒng)圖中，轉矩傳遞到軸Ⅰ的原理為：V形帶輪的旋轉傳遞的轉矩，通過與軸Ⅰ花鍵相連的套，而花鍵套又與V形帶輪固定，而將轉矩傳遞到Ⅰ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。實際上是使V形帶輪受到的單向拉力，隨著花鍵套在法蘭內的轉動，將拉力由支撐花鍵套的深溝球軸承的內圈傳到滾珠，滾珠再將拉力擴散到軸成外圈，然后傳到箱體。思考題為什么臥式車床主軸箱的運動輸入軸（Ⅰ軸）常采用卸荷式帶輪結構342、雙向多片摩擦離合器2、雙向多片摩擦離合器35車床教學講解課件36主軸開停及制動操縱機構3、開停、換向及制動裝置主軸開停及制動操縱機構3、開停、換向及制動裝置37主軸的開停、換向及制動聯(lián)動控制原理主軸的開停、換向及制動聯(lián)動控制原理38車床教學講解課件39車床教學講解課件404、主軸組件4、主軸組件41CA6140車床主軸是一個空心的階梯軸，其內孔可用來通過棒料、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。CA6140車床主軸是一個空心的階梯軸，其內孔可用來通過棒料42卡盤的連接（車床主軸軸端的結構形式）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矩。內圈有8個螺紋孔用來安裝三爪卡盤。這種結構的優(yōu)點是裝卸方便、安全可靠、定心精度高、主軸前端懸伸短。卡盤的連接（車床主軸軸端的結構形式）主軸前端用來安裝卡盤或撥43卡盤卡盤445、變速操縱機構5、變速操縱機構45車床教學講解課件46CA6140主軸變速機構之一CA6140主軸變速機構之一47CA6140主軸變速機構之二CA6140主軸變速機構之二48擴大螺距與變向操縱機構擴大螺距與變向操縱機構49§1.3.2進給傳動系統(tǒng)典型部件結構1．進給箱進給箱的功用是變換被加工螺紋的種類和導程，以及獲得所需的各種機動進給量。它通常由變換螺紋導程和進給量的變速機構、變換螺紋種類的移換機構以及操縱機構等組成。加工不同種類的螺紋通常由調整進給箱中的移換機構和掛輪架上的掛輪來實現(xiàn)。進給箱中的變速機構分為基本螺距機構和增倍機構兩部分。增倍機構一般采用滑移齒輪變速機構，基本螺距機構采用雙軸滑移齒輪機構、擺移齒輪機構、三軸滑移公用齒輪機構等三種形式。§1.3.2進給傳動系統(tǒng)典型部件結構1．進給箱進給50三軸滑移公用齒輪機構

圖c三軸滑移公用齒輪進給箱傳動系統(tǒng)（CM6132）三軸滑移公用齒輪進給箱傳動系統(tǒng)具有雙軸滑移齒輪進給箱的優(yōu)點，即傳動鏈剛件好，制造工藝性好等，它應用在國產的一些車床上，如C6140、CY6140、C6150、CM6132等。三軸滑移公用齒輪機構圖c三軸滑移公用齒輪進給箱傳動系統(tǒng)51三軸滑移公用齒輪機構

圖c三軸滑移公用齒輪進給箱傳動系統(tǒng)（CM6132）三軸滑移公用齒輪進給箱傳動系統(tǒng)具有雙軸滑移齒輪進給箱的優(yōu)點，即傳動鏈剛件好，制造工藝性好等，它應用在國產的一些車床上，如C6140、CY6140、C6150、CM6132等。三軸滑移公用齒輪機構圖c三軸滑移公用齒輪進給箱傳動系統(tǒng)52開合螺母機構開合螺母機構531、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1、6-手柄2、21--銷軸3-手柄座542、開合螺母機構

1、用途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移動。2、結構和工作原理2、開合螺母機構1、用途2、結構和工作原理553、互鎖機構

1、用途保證開合螺母合上時，機動進給不能接通；反之，機動進給接通時，開合螺母不能合上2、結構和工作原理3、互鎖機構1、用途2、結構和工作原理56溜板箱互鎖機構圖溜板箱互鎖機構圖574、超越離合器

1、用途當快速電動機使傳動軸XX快速旋轉時，依靠齒輪Z56與軸XX間的超越離分器M6，可避免與進給箱傳來的慢速工作進給運動發(fā)生矛盾。2、結構和工作原理4、超越離合器1、用途2、結構和工作原理58它由端面帶螺旋形齒爪的左右兩半部5和6組