C6136A普通车床总体方案设计

设计综合实训课程
设计说明书
设计内容：C6136A普通车床总体方案设计专业：机械设计制造及其自动化
班级：U机制122
姓名：吕修伟
学号：1211501221
指导教师：李青祝
2013年11月30日
设计综合实训任务书1
目录
1 拟定机床运动方案 (1)
1.1 表面成形运动 (1)
1.1.1工件的旋转运动 (1)
1.1.2刀具的移动 (1)
1.2 辅助运动 (1)
2 确定机床技术参数 (1)
2.1 主参数与尺寸参数 (1)
2.1.1主参数 (1)
2.1.2主要尺寸参数 (2)
2.1.3主轴前锥孔直径 (2)
2.2 运动参数 (2)
2.3 动力参数 (3)
2.3.1切削力的计算 (3)
2.3.2切削功率Pm (3)
2.3.3估算电动机功率 (3)
3 机床总体布局 (4)
3.1 确定结构方案 (4)
3.2 布局 (4)
4 机床总体联系尺寸图 (5)
4.1 车床的主要规格参数见表2： (5)
4.2 车床尺寸联系图 (6)
5 结论 (7)
I
1 拟定机床运动方案
为了加工出所要求的工件表面，必须使刀具和工件实现一系列运动。

运动主要为机械传动。

1.1 表面成形运动
1.1.1工件的旋转运动
车床的主运动，其转速较高，消耗机床功率的主要部分。

可通过传动系统（主传动）把动力源（电动机）的运动及动力传给主轴，使主轴带动工件旋转实现主运动，并满足卧式车床主轴变速和换向的要求。

1.1.2刀具的移动
车床的进给运动。

将主轴箱的运动分出一路，由进给传动系统实现。

刀具可作平行于工件旋转轴线的纵向进给运动(车圆柱表面)或作垂直于工
件旋转轴线的横向进给运动(车端面)，也可作与工件旋转轴线倾斜一定角度的斜向运动(车圆锥表面)或作曲线运动(车成形回转表面)。

车削螺纹时，只有一个复台的主运动：螺旋运动。

它右以被分解为两部分：主轴的旋转和刀具的移动。

1.2 辅助运动
有刀架纵、横向机动快移。

2 确定机床技术参数
2.1 主参数与尺寸参数
2.1.1主参数
通用机床的主参数确定方法在《金属切削机床型号编制方法》均有规定。

课程设计中一般会直接给定。

车床的主参数是床身上最大工件回转直径，用D表示，是指床身上能回转的最大工件尺寸。

如果把靠近主轴的床身切出一个凹槽（马鞍槽），使其成为能安装最大直径工件带有马鞍的床身，那么，除了表示床身上的最大工件加转直径外，还需要表示马鞍槽上的最大工件回转直径。

及花盘前面的马鞍槽宽Wg。

表1 主要技术参数
2.1.2主要尺寸参数
主要尺寸参数有：刀架上的最大回转直径D1、主轴通孔直径、主轴前锥孔直径。

如图1所示：
图1 卧式车床的中心高和最大加工直径
刀架上的最大回转直径D1： 根据已有数据，可知D1=180mm
根据床身上最大回转直径D=360mm ，确定主轴通孔直径为40mm ，主轴锥孔莫氏MT5。

2.1.3主轴前锥孔直径
根据莫氏号5号，查表得锥度为022.19:1=-L
d
D ，长度L=130mm ，大端直径D=44.399mm
2.2 运动参数
最低转速和最高转速的确定：根据公式
max min
min 1000d v n π=
， min max max 1000d v n π=， m in
m ax n n R n = 则可计算出： 主轴最低转速： ==
max min min 1000d v n π50180
14.330
1000=⨯⨯
主轴最高转速：min max max 1000d v n π=
=160036
14.3180
1000=⨯⨯
变速范围：3250
1600
min max ===
n n R n 应当指出，通用机床的dmax 、dmin 不是指机床上可能加工的最大和最小直径，而是指常用的经济加工的最大和最小直径。

对于通用机床，一般取：
m ax d =kD=0.5×360=180mm ，min d =R d ×m ax d =0.2×180=36mm
式中：D ——机床可加工的最大直径(mm)，取360mm; k ——系数。

卧式车床k 取0.5; Rd ——计算直径范围，取值为0.2。

180max =V ，30min =V 。

max d 、min d 为最大、最小计算直径。

2.3 动力参数
在主传动结构方案未确定之前，可以先进行估算，然后，再与同类机床进行分析比较，综合确定机床的主电动机功率。

2.3.1切削力的计算
中型卧式车床在重切削条件下的主切削力Fz ：
刀具材料：YT15；工件材料：45号钢；切削方式：切外圆。

则根据公式：
75.01900f a F p z ⨯⨯=
由表查得取a p =3.5，f=0.35，则F z =1900a p f 0.75=1900×3.5×0.350.75=3026N 2.3.2切削功率Pm
6000
V
F P z m =
KW 取V=150，==
60000V F P z m 3026150
60000
⨯= 7.6kw 2.3.3估算电动机功率
η
m
E P P =
KW
式中：η—主传动系统总的机械效率，回转运动的机床η=0.7-0.85。

取8.0=η，则==ηm E P P 7.6
0.8
=9.5kw
3 机床总体布局
3.1 确定结构方案
(1)主轴传动系统采用机械传动 (2)传动型式采用集中传动
(3)主轴换向、制动采用双向片式摩擦离合器和带式制动器 (4)变建系统采用多联滑移齿轮变速 (5)润滑系统采用飞溅油润滑
(6)变速机构。

采用滑移齿轮分级立速形式，特点是；给构简单．传递功率大，变速可靠，另外制造、安装、维修等也比较方便。

(7)操纵机构——对三种操纵方案(机械，液压，电器)二种操纵形式(集中与分散)进行分析，一般车床采用集中的(集中于两个手柄)机械式操纵机构，重点是吸取CA6140优点并辅以改进，实现“形象化”操纵。

3.2 布局
采用卧式车床常规的布局型式。

机床主要由主轴箱、床鞍、刀架，尾架，进给箱，滑板箱，床身等6个部件组成。

布局如图2所示：
图2 卧式车床布局
主要组成部件及功用：
(1)主电机——布置在床腿里，为安装和检修方便，在床腿上开设可拆窗口，既减少占地面积，以保证外观整齐大方。

(2)主轴箱——主轴箱固定在床身的左上部，内部装有主轴和变速传动机构。

它的功用是支承主轴并把动力经变速机构传给主轴，使其带动工件按规定的转速旋转。

(3)刀架——刀架可沿床身上的刀架导轨作纵向移动。

它由几层组成，功用是装夹车刀，实现纵向、横向和斜向运动。

(4)尾座——尾座安装在床身右端的尾座导轨上，可沿导轨纵向调整位置。

它的功用是用后顶尖支撑长工件，也可以安装钻头、铰刀等孔加工刀具进行孔加工。

(5)进给箱——进给箱固定在床身的左端前侧，内装有进给运动的变换机构，用于改变机动进给的进给量或所加工螺纹的导程。

(6)溜板箱——溜板箱与纵向溜板相连，与刀架一起作纵向运动，功用是把进给箱传来的运动传递给刀架，使刀架实现纵向和横向进给，或快速运动，或车螺纹。

(7)床身——床身固定在左右床腿上，在床身上安装着车床的各个主要部件，使它们在工作时保持准确的相对位置或运动轨迹。

4 机床总体联系尺寸图
4.1 车床的主要规格参数见表2：
表2
横向进给变速级数
64
横向进给量范围
0.075-4.20mm 丝杠螺距6mm
加工螺纹种类和螺距19，0.5～10mm 加工螺纹长度f 750mm
主电机的最大输出功率9.5kw
主电机的最大转矩23.875Nm
表示机床的大小及安装尺寸
床身的长度L B
1920mm
床身的宽度B 300mm
床身上的主轴中心高h 190mm
地面上的主轴中心高H l900mm
占地面积F l×F 21900×880
机床轮廓尺寸L 0 X W 0×H 02100×880×1310 螺钉安装孔的位置S l，S 2，S 3320/1250/500 包括标准附件的机床重量1750kg
上表各参数意义如图3所示：
4.2 车床尺寸联系图
车床尺寸联系图如下：
图 4 车床尺寸联系图
5 结论
本学期的十周实训我们组分到的是C6136 机床的进给箱。

这次的机床总体设计，主要我们自己去设计。

在老师的指导下我们查阅了相应的资料和机械设计制造这课本后，根据总体指导书，制定机床的总体设计说明书；物品们首先确定了机床的运动方案；然后确定机床技术参数（尺寸参数、运动参数、动力参数）；接着确定机床总体布局；再接着绘制机床总体尺寸联系图。

最后，完成了这份总体设计。

参考文献
[1]李庆余.机械制造装备设计[M].北京:机械工业出版社,2008
[2]吴国华.金属切削机床[M].北京:机械工业出版社,1999
[3]顾维邦.金属切削机床[M].北京:机械工业出版社,1989
[4]濮良贵,纪名刚.机械设计（第七版）[M].北京:高等教育出版社,2001
[5]戴曙.金属切削机床[M].北京:机械工业出版社,2005
[6]《机床设计手册》编写组.机床设计手册[M].北京:机械工业出版社,1980。