第二章_车床__车床的主要结构、工作原理、运动分析

实现纵向进给运动的纵向进给传动链
实现横向进给运动的横向进给传动链
快速空行程传动链
车床的工作运动录像
ⅡⅢ轴操纵
摩擦离合器
1、主 传 动 链
两端件:主电动机——主轴 运动传动路线是： 主电动机-1- 2- uv-3 -4 -主轴。 任务: 电动机的运动和动力→传给主轴 通过换置机构uv→ 轴获得各种转速 实现正转、反转、制动。怎样实现？ 外联系传动链
• 接台湾 机床
卧式车床及落地车床
常见车床（续）——马鞍车床
常见车床（续）——马鞍车床
常见车床（续）——单柱立式车床
常见车床（续）——双柱立式车床
立式车床录像
常见车床（续）——落地车床
落地车床录像
常见车床（续）——转塔车床
转塔车床录像
常见车床（续）——液压半自动仿形车床
液压仿形车床录像 多刀半自动车床录像
立式车床及转塔车床
自动车床
仿行车床
数控车床
专门化车床
§2—2 CA6140 型卧式车床 的工艺范围和布局
一、工艺范围：1.与其它机床比很广；2.结构复杂， 辅助操作多。见图（2）…… 二、总体布局：见图分析 指各主要部件之间相互位置关系及相对运动关系。 主要组成部件及功用： .主轴箱（HEADSTOCK）； .刀架（TOOL SLIDE）； .尾座（架）（TAILSTOCK）； .进给箱（FEEDBOX）； .溜板箱（APRON） .床身（BED）
车米制右螺纹平衡式： S=7 u倍u基=Sj u倍
轴14-15之间变速有8种，为 基本组： u基1=26/28=6.5/7， u基2=28/28=7/7， u基3=32/28=8/7， u倍4=36/28=9/7， u基5=19/14=9.5/7， u基6=20/14=10/7， u基7=33/21=11/7， u基8=36/21=12/7，
？传动元件类型、与轴的联接关系
其它
高速
2、螺纹进给传动链
两端件:主轴---刀架
运动传动路线:主轴-4-5-ux-6-8丝杠-刀架
任务: 联系主轴和刀架纵向溜板
保证工件和刀具之间的严格运动关系
通过调整换置机构ux，加工出不同种类、 不同导程的各种螺纹 内联系传动链
2、螺纹进给传动链
为保证螺纹导程精度，采用丝杠螺母 丝杠可以制造得比较精密。 主轴与挂轮变速机构之间的换向机构， 是在主轴转向不变时，改变刀架的运动方 向（向左或向右），车削右旋或左旋螺纹.
刀架上最大回转直径主轴中心至床身矩形导轨的距离通过主轴孔的最大棒料直径主轴前端锥孔尺寸加工螺纹范围主轴的转速范围电动机功率210相关知识联接关系二ca6140车床的传动系统固定齿轮相关知识联接关系续滑移齿轮相关知识联接关系续空套齿轮相关知识啮合离合器相关知识摩擦离合器相关知识滑移齿轮变速机构相关知识离合器变速机构相关知识变向机构三ca6140车床的传动系统实现主运动的主传动链实现主运动的主传动链实现螺纹进给运动的螺纹进给传动链实现纵向进给运动的纵向进给传动链实现横向进给运动的横向进给传动链快速空行程传动链车床的工作运动录像摩擦离合器轴操纵1主传动链两端件
花键
⑵双向多片摩擦离合器
ⅡⅢ轴操纵
摩擦离合器调整
⑶制动器
作用:在摩擦离合器脱开时刻，克服运动件的惯性制动 主轴,使主轴迅速停止转动，以缩短辅助时间。
⑷变速操纵机构
传动系统图
磨床
3、进给箱
功用：变换被加工螺纹种类和导程
获得各种机动进给量
组成部份：
变速机构 变换螺纹导程和进给量 移换机构 变换螺纹种类
•调换挂轮 64/100×100/97× 36 / 25=25.4π /84
5、车非标准螺纹
将M3、M4、M5啮合； 运动平衡式：S=1r（主轴） 58/58×33/33 × U挂× 12 小结：
（二）车圆柱面和端面
• 传动路线表达式
螺纹加工CDROM
• 纵向机动进给
螺纹加工CDROM
制动器
离合器操纵机构
• 蜗轮蜗杆传动图
3.车英制螺纹
杆）
4.车径节螺纹（英制蜗
• • • • •
以每英寸长度上螺纹扣数或牙数a（扣/in） •径节DP=z/D（Z为齿数，D为分度圆直径 •DP以每英寸分度圆直径上齿数 表示 导程Sa=1/a 英寸 •导程SDP=π /DP 英寸 =25.4/a（mm） =25.4π /DP（mm） 将基本组轴15、轴16主被动关系对调，分 母为等差级数； •传递路线与英制螺纹相同，但在 在传动链中实现特殊因子25.4
第二章
车床
简 介
第二章
• 一、用途 二、运动：1、表面成型运动 2、辅助运动。 三、分类： 按结构和用途主要分：1.卧式 及落地车床；2.立式车床；3. 转塔车床；4.单轴自动车床；5. 多轴自动及半自动车床；6.仿 行车床及多刀车床；7.专门化 车床；8.数控车床。
车床
• 接意大 利机床
§2—1 用途、运动及分类
– （2）低速。（列表 达式）
• 、主轴转速：级数， 转速值。
二、进给传动链 （一）车螺纹：
• 1.车公制螺纹； • 2.车模数螺纹： • 3.车英制螺纹； • 4.车径节螺纹； • 5.车非标螺纹；
• 总结：见35页
标准螺距
1 1.75 2 3.5 4 2.25 4.5
1.25 2.5 5 5.5
车 米 制 螺 纹的传动
扩大螺距
左 右
.
丝杠螺母
CA6140型车床米制螺纹表
u 倍 S/mm u 基 26/28 28/28 32/28 36/28 19/14 20/14 33/21 36/21 18/45×15/48 ＝ 1/8 28/35×15/48 ＝ 1/4 18/45×35/28 ＝ 1/2 28/35×35/28 ＝1 1 1.75 3.5 7 2 4 8 2.25 4.5 9 1.25 2.5 5 10 5.5 11 1.5 3 6 12
1.5 3 6
7
8
9
10
11
12
（一）车削螺纹
列运动平衡式： 1r（主轴）uPl=S
注意：1、离合器M3、M4 脱开，M5接合； 2、溜板箱中开合螺母与 丝杠结合。
1、车米制螺纹
轴16-18之间变速有4种，为 增倍组： u倍1=18/45X15/48=1/8， u倍2=28/35X15/48=1/4， u倍3=18/45X35/28=1/2， u倍4= 28/35X35/28=1
主轴变速操纵机构
进给箱（见A盘图）
• 操纵机构
溜板箱
• • • • 开合螺母 互锁机构 超越机构 安全离合器
溜板箱操纵机构（图2-14）
超越离合器结构与原理
图
⑶纵、横向机动进给操纵机构 开
互
⑶纵、横向机动进给操纵机构
⑶超越离合器
⑶超越离合器（续）
⑶超越离合器（续）
⑶超越离合器（续 ）
⑷安全离合器
⑷安全离合器（ 续）
5、刀架
方刀架
6140车床传动系
CA6140 型卧式车床 的传动系统
• 一、主运动传动链
• 、传动路线：（1）高 速；（列表达式）
两端件: 主轴---刀架 外联系传动链，主轴被看作是该两个 传动链的间接动源。
丝杠和光杠
丝杠传动分支实现螺纹进给运动
光杠传动分支实现纵、横向进给运动 可大大减轻丝杠的磨损 有利于长期保持丝杠的精度 可获得一般车削所需的纵、横进给量（ 数值较小）
纵向和横向进给传动链
机动纵向进给 机动横向进给
手动纵向进给
手动横向进给
5、刀架快速移动
三、CA6140车床传动系统的主要结构
、 主 轴 箱
1
主轴箱展开图
⑴主轴上的齿轮
传递进 给运动 为什么采用斜齿轮
⑵主轴支承
推力球轴承
角接触球轴承
⑶主轴与卡盘的联接
⑶主轴与卡盘的联接（续）
2、主轴箱传动机构的结构
⑴卸荷式皮带轮
目 的：使轴I不受径 向力的作用，减少弯 曲变形，提高传动的 花键套 平稳，改善主轴箱运 动输入轴的工作条件 措施：转矩由花键 传递，而皮带的张 力经法兰、轴承直 接传至箱体上，轴1 皮带轮 不受此径向力的作 用
3、车非标准和较精密螺纹
M3、M4、M5全部接合，使轴13、15、18 和丝杠联成一体
运动平衡式为： Ph=1（主轴）×58/58×33/33×u挂×12 挂轮换置公式为 ： u挂 = a/b×c/d= Ph/12
4、纵向和横向进给传动链
任务: 实现一般车削时的纵向和横向 机动进给运动及其变速与换向
主变速机构
挂 轮 架
进给换 向机构 光杠 进轴—— 刀架的传动链，是内联系； 2.运动由光杠传入，主轴—— 刀架的传动链，是外联系。 方法： 结合传动原理图和传动框图， 分析传动系统图。 找出执行件，动力源，按照运 动顺序依次分析传动关系及结 构，特别注意传动件与传动轴 的连接
二、CA6140车床的传动系统
相关知识——联接关系
固定齿轮
相关知识——联接关系（续 ）
滑移齿轮
相关知识——联接关系（续 ）
空套齿轮
相关知识——啮合离合器
相关知识——摩擦离合器
相关知识——滑移齿轮变速机构
相关知识——离合器变速机构
相关知识——变向机构
三、CA6140车床的传动系统
实现主运动的主传动链 实现螺纹进给运动的螺纹进给传动链
主轴VI— （正常螺距导程1：1）58/58
（扩大螺距导程4：1） 50/50 58/26—V—80/20—IV— —III—44/44—VIII—26/26 80/20 （扩大螺距导程 16：1） —IX—
扩大螺距导程机构传动表达式 主轴6 （正常螺距导程1：1） 58/58
58/26—5—80/20—
2.车模数螺纹
运动平衡式： Pz=1r（主轴）58/58×33/33 ×64/100×100/97× 25/36× u基× 25/36 ×36/25× u倍×12 简化Pz=7π /4 u基u倍=Kπ m m=7/4K.u基u倍=1/4K.Sj.u倍 • 64/100×100/97× 25/36= 7π /48
螺纹加工 CDROM
一、卧式车床的组成和技术参数
1、卧式车床组成录像
主轴箱 床身 刀架 尾座
丝杠 进给箱 床腿 溜板箱 光杠
2、主要参数
主参数：床身上最大工件回转直径：400 第二主参数：最大工件长度： 210 其它参数： 刀架上最大回转直径
主轴中心至床身矩形导轨的距离 通过主轴孔的最大棒料直径 主轴前端锥孔尺寸 加工螺纹范围 主轴的转速范围 电动机功率
车床概述录像
常见车床——卧式车床
§2—3 CA6140 型卧式车床 的传动系统
• 在运动分析的基础上， 用传动框图进一步表 示传动关系（见图） .主换向机构； .主变速机构； .进给换向机构； .进给变速机构； .转向机构（进给 箱）； .转换机构（溜板 箱）； .快速电机传入机构。
电动机
主换向机构
• Sa=1r（主轴）58/58×33/33 ×63/100×100/75× 1/u基 ×36/25× u倍×12mm • =4/7 × 25.4 u倍/u基 mm • 其中63/100×100/75× 36 / 25=25.4/21 a=7/4 u基 / u倍（扣/in）
传动链中实现特殊因子25.4π
扩大螺距导程机构
1、M2合上，主轴处于低速
2、 u扩1 =1，扩大螺距导程机构不起作用
u扩1 =58/26 X 50/51X50/50 X44/44 X 26/58=1 u扩2 =58/26 X 80/20X50/50 X44/44 X 26/58=4 u扩3 =58/26 X 80/20X80/20 X44/44 X 26/58=16
操纵机构
基本组操 纵机构
4、溜板箱 功用——
将丝杠或光杠的旋转运动转变为直线运动
并带动刀架进给
控制刀架运动的接通、断开和换向
机床过载时控制刀架自动停止进给
手动操纵刀架移动和实现快速移动等
⑴开合螺母机构
作用——接通丝杠传动
图
⑵互锁机构
目的：防止机床工作时，因操作错误 同时将丝杠传动和纵、横向机动进给（ 或快速运动）接通，造成损坏机床 保证开合螺母合上时，机动进给不能 接通；反之，机动进给接通时，开合螺 母不能合上。