第5章自动车床基本原理
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机械设计基础第5章
5.4 螺 旋 机 构
5.4.1 螺纹的参数、类型和应用 1.螺旋线、螺纹的形成 在直径为d2的圆柱面上，绕一底边长为πd2的 直角三角形，底边与圆柱体的底面重合，则斜边 在圆柱表面上将形成一条螺旋线，如图5.18（a） 所示。取一平面图形(如图5.18（b）所示)，使其 一边与圆柱体的母线贴合，并沿螺旋线移动，移 动时保持此平面图形始终通过圆柱体的轴线，此 平面图形在空间形成的轨迹构成螺纹。
按从动件的间歇运动方式分类，它又有以下 几种形式。 (1) 单向间歇转动如图5.1、图5.2所示，从动 件均作单向间歇转动。 （2) 单向间歇移动如图5.3所示，当主动件1 往复摆动时，棘爪2推动棘齿条3作单向间 歇移动。 （3) 双动式棘轮机构如图5.4所示，主动摇杆 1上装有主动棘爪2和2′，摇杆1绕O1轴来回 摆动都能使棘轮3沿同一方向间歇转动，摇 杆往复摆动一次，棘轮间歇转动两次。
2. 棘轮机构的类型 根据工作原理，棘轮机构可分为齿式棘 轮机构和摩擦式棘轮机构两大类。 1) 齿式棘轮机构 齿式棘轮机构的工作原理为啮合原理。 按啮合方式分类，它有外啮合(如图5.1所示) 和内啮合(如图5.2所示)两种型式。内啮合棘 轮机构由轴1、驱动棘爪2与止回棘爪4、棘 轮3以及弹簧5组成。
2) 摩擦式棘轮机构 摩擦式棘轮机构的工作原理为摩擦原理。在 图5.6所示的机构中，当摇杆往复摆动时， 主动棘爪2靠摩擦力驱动棘轮3作逆时针单 向间歇转动，止回棘爪4靠摩擦力阻止棘轮 反转。由于棘轮的廓面是光滑的，所以又 称为无棘齿棘轮机构。该类机构棘轮的转 角可以无级调节，噪声小，但棘爪与棘轮 的接触面间容易发生相对滑动，故运动的 可靠性和准确性较差。
1. 间歇式送进 图5.8所示为浇注流水线的送进装置，棘轮与带轮固连 在同一根轴上，当活塞1在汽缸内往复移动时，输送带2间 歇移动，输送带静止时进行自动浇注。 2. 超越运动 图5.9所示为自行车后轴上的内啮合棘轮机构，飞轮1 即是内齿棘轮，它用滚动轴承支承在后轮轮毂2上，两者 可相对转动。轮毂2上铰接着两个棘爪4，棘爪用弹簧丝压 在棘轮的内齿上。当链轮比后轮转的快时(顺时针)，棘轮 通过棘爪带动后轮同步转动，即脚蹬得快，后轮就转得快。 当链轮比后轮转的慢时，如自行车下坡或脚不蹬时，后轮 由于惯性仍按原转向转动，此时，棘爪4将沿棘轮齿背滑 过，后轮与飞轮脱开，从而实现了从动件转速超越主动件 转速的作用。按此原理工作的离合器称为超越离合器。
《机械常识》课件-第五章 常用机构
机构。它们一般是通过改变铰链四杆机构某些
构件的形状、相对长度或选择不同构件作为机
架等方式演化而来的。
1．曲柄滑块机构
具有一个曲柄和一个滑块的平面四杆机构称为曲
柄滑块机构。曲柄滑块机构由曲柄、滑块、连杆和机
架组成。曲柄做旋转运动，滑块做往复直线运动。
在做功行程中，
活塞3承受燃气压力
在气缸内做直线运
往复直线运动或往返摆动。
（3）圆柱凸轮机构
圆柱凸轮为一个有沟槽的圆柱体，它绕
中心轴做旋转运动。从动件在平行于凸轮轴
线的平面内做直线移动或摆动。
（4）端面圆柱凸轮机构
端面圆柱凸轮是一
端带有曲面的圆柱体，
它绕中心轴做旋转运动。
从动件在平行于凸轮轴
线的平面内移动或摆动。
2.从动件的端部形状
（1）尖端从动件
1．齿式棘轮机构的组成和工作原理
当主动件做连续往复
摆动时，棘轮做单向间歇
运动。
2．齿式棘轮机构的类型
齿式棘轮机构是通过装于定轴摆动
摇杆上的棘爪推动棘轮做一定角度间歇
转动的机构。齿式棘轮机构有外啮合式
和内啮合式两种。
（1）外啮合齿式棘轮机构
1）单动式棘轮机构
有一个驱动棘爪，只
有当摇杆朝着某一方向摆
动时才能推动棘轮转动，
而反向摆动则无法推动棘
轮转动。
2）双动式棘轮机构
有两个驱动棘爪，
当主动件做往复摆动时，
两个棘爪交替带动棘轮
朝着同一方向做间歇运
动。
3）可变向棘轮机构
棘爪可 绕销轴 翻转 ，
棘爪爪端外形两边对称，
棘轮的齿形制成矩形。使
用时，如果将棘爪翻转，
则棘轮反向转动。
机械原理 第五章机械的效率
与主动力的关系式，令工作阻力小于零，解出自锁 的几何条件。
（机械自锁时已不能运动，它已不能克服任何工作阻力（即使很小），工作阻力
G〈 0 意味着只有工作阻力反向而变成驱动力后，才可能使机械运动，即G〈 0 机 械自锁）
机械原理
第5章机械的效率和自锁
例1偏心夹具
确定当作用在手柄上的力去 掉后夹具不至松开的条件 （即自锁条件）
7。 风 力 发 电 机 中 的 叶 轮 受 到 流 动 空 气 的 作 用 力，
此力在机械中属于
。
A) 驱 动 力；B) 生 产 阻 力； C) 有 害 阻 力； D) 惯 性 力。
8。在机械中阻力与 其作用点速度方向
。
A).相 同; B).一定相反; C).成锐角; D).相反或成钝角 。
机械原理
第5章机械的效率和自锁
思考题：
1。移动副的自锁条件是—————————，转动副的自锁条件是—————— ———，螺旋副的自锁条件是—————————。
2。机械中V带比平带应用广泛，从摩擦角度来看，其主要原因是——————。
3。在由 若 干机 器 并 联 构 成 的 机 组 中， 若 这 些 机 器 的 单 机 效
A) 都 不 可 能；B) 不 全 是；C) 一 定 都。
6。在 车 床 刀 架 驱 动 机 构 中， 丝 杠 的 转 动 使 与 刀 架 固
联 的 螺 母 作 移 动， 则 丝 杠 与 螺 母 之 间 的 摩 擦 力 矩
属于
。
A)驱 动 力；B)生 产 阻 力；C)有 害 阻 力；D)惯 性 力。
（2）并联：由几种机器并联组成的机组。
（3）混联：包含串、并联。
机械原理
第5章机械的效率和自锁
（机械自锁时已不能运动，它已不能克服任何工作阻力（即使很小），工作阻力
G〈 0 意味着只有工作阻力反向而变成驱动力后，才可能使机械运动，即G〈 0 机 械自锁）
机械原理
第5章机械的效率和自锁
例1偏心夹具
确定当作用在手柄上的力去 掉后夹具不至松开的条件 （即自锁条件）
7。 风 力 发 电 机 中 的 叶 轮 受 到 流 动 空 气 的 作 用 力，
此力在机械中属于
。
A) 驱 动 力；B) 生 产 阻 力； C) 有 害 阻 力； D) 惯 性 力。
8。在机械中阻力与 其作用点速度方向
。
A).相 同; B).一定相反; C).成锐角; D).相反或成钝角 。
机械原理
第5章机械的效率和自锁
思考题：
1。移动副的自锁条件是—————————，转动副的自锁条件是—————— ———，螺旋副的自锁条件是—————————。
2。机械中V带比平带应用广泛，从摩擦角度来看，其主要原因是——————。
3。在由 若 干机 器 并 联 构 成 的 机 组 中， 若 这 些 机 器 的 单 机 效
A) 都 不 可 能；B) 不 全 是；C) 一 定 都。
6。在 车 床 刀 架 驱 动 机 构 中， 丝 杠 的 转 动 使 与 刀 架 固
联 的 螺 母 作 移 动， 则 丝 杠 与 螺 母 之 间 的 摩 擦 力 矩
属于
。
A)驱 动 力；B)生 产 阻 力；C)有 害 阻 力；D)惯 性 力。
（2）并联：由几种机器并联组成的机组。
（3）混联：包含串、并联。
机械原理
第5章机械的效率和自锁
第5章 机床分级变速传动系统设计.
第五章机床分级变速传动系统设计第一节机床主要技术参数的确定机床的主要技术参数包括尺寸参数、运动参数和动力参数。
技术参数的确定，一般采用统计类比法。
尺寸参数包括与工件主要尺寸有关的参数，与工、夹、量具标准化有关的参数，与机床结构有关的参数。
尺寸参数按其对机床结构、性能的影响程度不同，又分为主参数、第二主参数和其他尺寸参数。
1．主参数主参数是代表机床规格大小的一种参数。
主参数对机床的性能、布局、传动和结构有显著的决定作用。
所以，确定尺寸参数时，首先确定主参数。
通用机床和专门化机床的主参数及其折算系数见JB1838—85《金屈切削机床型号编制方法》(附表4常用机床组、系代号及主参数)。
通用机床的主参数，除极少数机床外(如拉床)，一般均为尺寸参数。
2．第二主参数和其他尺寸参数第二主参数一般指主轴数、最大跨距、工作台工作面长度、最大加工工件长度、最大模数等。
第二主参数是直接反映机床加工范围的重要参数之一。
对机床的轮膨尺寸、重量等影响很大，其重要程度，仅次于主参数。
主参数和第二主参数确定后，还要确定一些其他尺寸参数。
如卧式车床刀架上的最大工件回转直径、通过主轴孔的最大棒料直径、主轴孔前端锥度等与工件大小和刀具标准化有关的尺寸。
二、运动参数运动参数是指机床的执行机构(如主轴、刀架、工作台等)的运动速度。
机床常用的运动参数见表5—1。
在保证加工质量的前提下，尽可能提高生产串是确定运动参数的基本原则。
主运动参数的确定：主运动为回转运动时，主运动参数为主袖转速n。
1．极限转速调查和分析所设计的机床上可能进行的工序，从中选择要求最低、最高转速的典型工序，按照典型工序的切削速度和刀具〔或工件〕直径计算主抽的最高转速、最低转速(极限转速)n max和m min。
计算公式如下：式中n max、m min——分别为最低、最高切削速度；d max、d min——分别为最小、最大计算直径。
上述d max和d min不是机床上可能加工的最小、最大直径，而是常用的经济加工最小、最大直径。
第五章 车刀
•
• 正方形刀片适于主偏角为45°、60°、75°的各种 外圆车刀、端面车刀和内孔镗刀。它有较大的刀尖角 ( rε = 90°)，通用性较好，故使用普遍。 •五边形、六边形、八边形刀片切削刃数较多，刀片利 用率较高。它们的刀尖角更大，故可提高刀具寿命和 改善已加工表面质量。但往往受到工件形状、工艺系 统刚性和背吃刀量的限制，故使用范围不如三角形和 正方形刀片广泛。 •其他形状刀片，如圆形、平行四边形和菱形刀片，主 要用于仿形车削和数控机床加工。
名称
简图
特点
适用刀具
配用刀 片 C20、 D8
开口槽
制造简单， 外圆刀、弯 焊接面最少， 头刀、切槽 刀具应力小 刀 夹持刀片较 牢固，焊接 面大，容易 产生焊接应 力 夹持刀片牢 固，焊接应 力大，易产 生裂纹
半封闭槽
外圆车刀、 左切刀
A20、B20
封闭槽
螺纹刀、精 车刀
E12
嵌入槽
V形槽
用于底面积 较小的刀片， 增加焊接面， 提高结合强 度
5.4.2 成形车刀
一、成形车刀加工特点 • 根据工件形状和尺寸专门设计切削刃的车刀。 • 1.效率高 • 2.加工质量稳定
• 3.刃磨方便，寿命长
• 4.操作简单，对工人要求低 • 5.刀具制造成本高 • 6.切削刃工作长度较长，进给力大，易引起振动，应注 意提高工艺系统刚性 • 7.选择较低的切削速度和进给速度，并注意浇注充分的 切削液
5.2.4 工件在车床上的安装
• 利用附件
• • • • • • 三爪卡盘 四爪卡盘 双顶尖 前卡盘、后顶尖 花盘 中心架、跟刀架
用芯轴装夹工件
• 锥形芯轴 • 夹顶式心轴 • 弹簧夹头和心轴筒夹式夹紧结构
波纹套 定心心 轴
机械制造技术基础第五章 习题及答案(机械制造质量分析与控制)
《机械制造质量分析与控制》习题一.单项选择题1.机床和刀具达到热平衡前的热变形所引起的加工误差属于：（）a、常值系统误差b、形位误差c、随机误差d、变值系统误差2. 某工序的加工尺寸为正态分布，但分布中心与公差中点不重合，则可以认为：（）a、无随机误差b、无常值系统误差c、变值系统误差很大d、同时存在常值系统误差和随机误差3. 夹具在机床上的安装误差所引起的加工误差属于：（）a、常值系统误差b、变值系统误差c、随机误差d、形位误差4. 一次性调整误差所引起的加工误差属于：（）a、随机误差b、常值系统误差c、变值系统误差d、形位误差5. 误差复映所引起的加工误差属于：（）a、变值系统误差b、常值系统误差c、随机误差d、形位误差6. 刀具磨损所引起的加工误差属于：（）a、常值系统误差b、变值系统误差c、随机误差d、形位误差7. 内应力引起的变形误差属于：（）a、常值系统误差b、形位误差c、变值系统误差d、随机误差8. 定位误差所引起的加工误差属于：（）a、常值系统误差b、随机误差c、变值系统误差d、形位误差9. 对滚动轴承进行适当的预紧，是提高主轴系统（）的重要措施。
（）a、精度b、强度c、刚度d、柔度10.通常用（）系数表示某种加工方法和加工设备胜任零件所要求加工精度的程度（）a、工艺能力b、误差复映c、误差传递d、误差敏感11.原理误差所引起的加工误差属于：（）a、常值系统误差b、随机误差c、形位误差d、变值系统误差12.误差的敏感方向指产生加工误差的工艺系统的原始误差处于加工表面的：（）a、切线方向b、轴线方向c、法线方向d、倾斜方向13. 受迫振动系统在共振区消振最有效的措施是（）。
a、增大系统刚度b、增大系统阻尼c、增大系统质量14. 在车床上进行削扁镗杆自激振动的切削实验时，若切削条件相同 , 试指出下列各种情况下切削最稳定的场合（）a、弱刚度主轴与加工表面法向的夹角450b、弱刚度主轴与加工表面法向的夹角1350c、采用直径相同的圆镗杆d、增大阻尼15. 削扁镗杆的抗振性比圆镗杆好是由于：（）a、刚度高b、阻尼大、消耗振动能量大c、系统刚度的组合特性合适二.多项选择题1.用调整法在车床三爪卡盘上精镗一批薄壁铜套的内孔，各种因素引起的加工误差是属于常值系统误差的是：（）a、三爪卡盘的制造和安装误差b、车床主轴的径向跳动c、薄壁铜套的夹紧变形d、机床导轨的几何误差e、镗刀的磨损2.指出下列哪些情况产生的误差属于加工原理误差：（）a、加工丝杠时机床丝杠螺距有误差b、用模数铣刀加工渐开线齿轮c、工件残余应力引起的变形d、用阿基米德滚刀加工渐开线齿轮e、夹具在机床上的安装误差3.机械加工中达到尺寸精度的方法有：（）a、试切法b、定尺寸刀具法c、调整法d、选配法e、自动控制法4.用调整法在车床三爪卡盘上精镗一批薄壁铜套的内孔，各种因素引起的加工误差是属于随机误差的是：（）a、镗刀的磨损b、薄壁铜套的夹紧变形c、三爪卡盘的制造和安装误差d、机床导轨的几何误差e、工件外圆形状误差引起的安装误差5. 指出下列哪些刀具的制造误差会直接影响加工精度：（）a、外圆车刀b、齿轮滚刀c、端面车刀d、铰刀e、键槽铣刀6.主轴的纯轴向窜动对哪些加工有影响: （）a、车削螺纹b、车削外圆c、车削端面d、车削内孔7.影响加工精度的主要误差因素可归纳为以下方面：（）a、工艺系统的几何误差b、毛坯的制造误差c、工艺系统力效应产生的误差d、工艺系统热变形产生的误差e、加工原理误差8.机械加工中获得工件形状精度的方法有：（）a、试切法b、轨迹法c、调整法d、成形法e、展成法三.判断题1.零件表面层的加工硬化能减小表面的弹塑性变形，从而提高了耐磨性，所以表面硬化程度越高越耐磨。
Mastercam数控加工实用教程第5章 数控车
如图5-2所示的二坐标车床，车床主轴方向为Z轴，平行于 横向运动方向（工件径向）为X轴。不论Z轴和X轴，刀具离 开工件的方向为正向，接近工件的方向为负向。刀具在车床 坐标系上，按照加工图纸坐标系编制的程序动作，把工件切 削成图纸上工件的样子。要正确加工出图纸要求的工件，工 件在这两个坐标系中必须位于同一位置
1. 数控车床的刀具
（1）数控车床的刀具 数控车削用的车刀一般分为三类，即尖形车刀、 圆弧形车刀和成型车刀。以直线形切削刃为特征的 车刀一般称为尖形车刀。这类车刀的刀尖(同时也为 其刀位点)由直线形的主、副切削刃构成，如90º 内、 外圆车刀，左、右端面车刀，切槽(断)车刀及刀尖倒 棱很小的各种外圆和内孔车刀。用这类车刀加工零 件时，其零件的轮廓形状主要由一个独立的刀尖或 一条直线型主切削刃位移后得到，它与另两类车刀 加工时所得到零件轮廓形状的原理是截然不同的。
成型车刀俗称样板车刀，其加工零件的轮廓形状完全由 车刀刀刃的形状和尺寸决定。数控车削加工中，常见的成型 车刀有小半径圆弧车刀、非矩形车槽刀和螺纹车刀等。在数 控加工中，应尽量少用或不用成型车刀，当确有必要选用时 则应在工艺准备文件或加工程序单上进行详细说明。 为了适应数控机床自动化加工的需要(如刀具的对刀或预 调、自动换刀或转刀、自动检测及管理工作等)，并不断提高 产品的加工质量和生产效率，节省刀具费用，应多使用模块 化和标准化刀具。
(2)切削刀具材料与加工对象的物理性能匹配
1．确定原则（JB3052-82）
（1）刀具相对静止、工件运动的原则：这样编程 人员在不知是刀具移近工件还是工件移近刀具的情 况下，就可以依据零件图纸，确定加工的过程。 （2）标准坐标系原则：即机床坐标系确定机床上 运动的大小与方向，以完成一系列的成形运动和辅 助运动。 （3）运动方向的原则：数控机床的某一部件运动 的正方向，是增大工件与刀具距离的方向。
数控机床原理、结构与维修 第5章 回转工作台与自动换刀系统
5.1 分度工作台
图5-3 齿盘定位分度工作台 1—螺旋弹簧 2、10、11—轴承 3—蜗杆 4—蜗轮 5、6—减速齿轮 7—管道 8—活塞 9—分度工作台 12—液压缸 13、 14—分度齿盘
5.1 分度工作台
5.1.3 鼠牙盘分度工作台 鼠牙盘式分度工作台主要由工作台面、底座、分度液压缸及鼠牙 盘等零件组成，如图5⁃4所示。鼠牙盘是保证分度精度的关键零件，
图5-8 双蜗杆传动结构 1—轴向固定蜗杆 2—轴向调整蜗杆 3、5—调整垫 4—锁紧螺母
5.2 数控回转工作台
图5-9 数控回转工作台 1—电液脉冲马达 2、4—齿轮 3—偏心环 5—楔形拉紧销 6—压块 7—螺母 8—锁紧螺钉 9—蜗杆 10—蜗轮 11—调整套 12、13—夹紧瓦 14—夹紧液压缸 15—活塞 16—弹簧 17—钢球 18—光栅 19—撞块 20—感应块
5.3 刀架换刀装置
表5-1 自动换刀装置
类
型
回转刀架
特
点
适用范围
各种数控车床，车 削加工中心
转塔式
多为顺序换刀，换 刀时间短，结构简单 紧凑，可容纳的刀具 较少 顺序换刀，换刀时 间短，刀具主轴都集 中在转塔头上，结构 紧凑。但刚性较差， 刀具主轴数受限制
转塔头
数控钻、镗、铣床
5.3 刀架换刀装置
表5-1 自动换刀装置
刀库式
刀具与主轴之间直 接换刀
换刀运动集中，运 动部件少。但刀库容 量受限
用于各种类型的自 动换刀数控机床上， 尤其是对使用回转类 刀具的数控镗铣床类 的立式、卧式加工心。 要根据工艺范围和机 床特点，确定刀库容 量和自动换刀装置形 式
用机械手配合刀库 进行换刀
刀库只有选刀运动， 机械手进行换刀运动， 刀库容量大
第5章 间歇运动机构
2 1
棘爪2固定在轮毂 上 轮毂1与自行车后轮固联 棘爪2用弹簧丝压在 与自行车后轮固联。 棘爪 固定在轮毂1上，轮毂 与自行车后轮固联。棘爪 用弹簧丝压在 固定在轮毂 构件3的棘轮内齿上 当构件3（链轮）逆时针转动的转速比轮毂1的转 的棘轮内齿上， 构件 的棘轮内齿上，当构件 （链轮）逆时针转动的转速比轮毂 的转 速快时，构件3推动棘爪 转动，棘爪2带动轮毂 转动， 推动棘爪2转动 带动轮毂1转动 速快时，构件 推动棘爪 转动，棘爪 带动轮毂 转动，即使自行车后轮 转动。轮毂1与链轮转速相同 即脚蹬得越快，后轮转动越快， 与链轮转速相同， 转动。轮毂 与链轮转速相同，即脚蹬得越快，后轮转动越快，自行车 速度也越快。但当轮毂1转速比链轮转速快时 转速比链轮转速快时， 速度也越快。但当轮毂 转速比链轮转速快时，如当自行车下坡或脚不 蹬踏时，链轮不转动，轮毂因惯性仍按原转动方向转动，此时， 蹬踏时，链轮不转动，轮毂因惯性仍按原转动方向转动，此时，棘爪便 在棘背上滑动，轮毂1与链轮 脱开，各自以不同的转速转动。 与链轮3脱开 在棘背上滑动，轮毂 与链轮 脱开，各自以不同的转速转动。这种特性 称为超越，实现超越运动的组件称为超越离合器， 称为超越，实现超越运动的组件称为超越离合器，超越离合器在机械上 应用广泛。 应用广泛。
φ
图5-6 带遮板的棘轮机构
6
高职高专“十一五”规划教材 高职高专“十一五”
（3）双向式棘轮机构 ）
上面介绍的棘轮机构运动形式均为单 向转动,一般情况下都带有止回棘爪防止 向转动 一般情况下都带有止回棘爪防止 棘轮逆转。而当需要棘轮做双向运动时, 棘轮逆转。而当需要棘轮做双向运动时 则应采用能变向的棘轮机构。如图5-7所 则应采用能变向的棘轮机构。如图 所 示的双向式棘轮机构,其棘轮的转向可通 示的双向式棘轮机构 其棘轮的转向可通 过改变棘爪的摆动方向来控制。 过改变棘爪的摆动方向来控制。 如图所示为一种棘爪可以绕自身轴线 转动的棘轮机构。 转动的棘轮机构。当棘爪按图示位置安 放时， 放时，棘轮可以得到逆时针方向的单向 间歇运动；而当棘爪提起， 间歇运动；而当棘爪提起，并绕本身轴 后再放下时， 线旋转 1800后再放下时，就可以使棘轮 获得顺时针方向的单向间隙运动。 获得顺时针方向的单向间隙运动。
车床的基本知识
总停按扭
床鞍纵向移动手轮
正反车手柄 横刀架移动手柄
•2024/2/14
•2024/2/14
卧式普通车床介绍
主轴箱部分 进给箱部分
附件
挂轮箱部分
车床
床身
溜板部分
尾座
•2024/2/14
作业
• 1.车床有哪些主要部分组成？ • 2.CM6140型车床的含义是什么？ • 3.主轴箱有哪些手柄？各起什么作用？ • 4.进给箱有哪些手柄？各起什么作用？ • 5.溜板箱有哪些手柄？各起什么作用？ • 6.变换主轴箱和进给箱手柄时各应注意什
上节知识回顾
1.车床的加工范围 有哪些？ 2.什么叫车削加工？
•2024/2/14
第一讲 车床的基本知识
• 本章知识重点
• 1. 了解车床型号、规格、主要部件的名称和作用。 • 2. 了解车床各部件传动系丶统一。 • 3. 熟练掌握床鞍（大拖板）、中滑板（中拖板）、
小滑板（小拖板）的进退刀方向。
• 4．根据需要，按车床铭牌对各手柄位置进行调整。 • 5．懂得车床维护、保养及文明生产和安全技术的
•2024/2/14
三、C6132E-2型车床结构及操作机构
刀左
右 变螺
换
纹 及
手左 右
柄走
主轴变速手柄 主轴高低速旋钮
顶尖套筒夹紧手柄 尾座锁紧螺母
尾座偏心锁紧手柄
顶尖套筒移动手轮
螺 距 、 进 给 量 调 整 手 柄
冷却泵开关
调节尾座横向移动螺钉
锁紧床鞍螺钉 小刀架进给手柄
纵横自动进给手柄
开合螺母手柄
么？
•2024/2/14
•2024/2/14
知 识。
•2024/2/14
第05章 间歇运动机构讲解
图5-1 棘轮机构
5.1.2 棘轮机构的类型
1 齿式棘轮机构
1．按啮合方式分类 (1) 外啮合棘轮机构 (2) 内啮合棘轮机构 2．按从动件的间歇运动方式分类 (1) 单向式棘轮机构 (2) 双向式棘轮机构 (3) 双动式棘轮机构
2 摩擦式棘轮机构
摩擦式棘轮机构的工作原理为摩擦原理。由于棘轮的廓面 是光滑的，因此这种机构又称为无棘齿棘轮机构。该类机 构棘轮的转角可以无级调节，噪声小，但棘爪与棘轮的接 触面间容易发生相对滑动，故运动的可靠性和准确性较差。
5.1.1 棘轮机构的工作原理
如图5-1所示，棘轮机构主要由棘轮1、驱动棘爪2、摇杆3、 制动棘爪4、弹簧5和机架6等组成，弹簧5用来使棘爪和棘轮1 保持接触。棘轮1和摇杆3的回转轴线重合。
如图5-1(a)所示，当摇杆3逆时针(在如图5-1(b)所示的机构 中为顺时针)摆动时，驱动棘爪2插入棘轮1的齿槽中，推动棘 轮转过一个角度，而制动棘爪4则在棘轮的齿背上滑过；当摇 杆顺时针(在如图5-1(b)所示的机构中为逆时针)摆动时，驱 动棘爪2在棘轮的齿背上滑过，而制动棘爪4则阻止棘轮作顺 时针在如图5-1(6)所示的机构中为逆时针转动，使棘轮静止 不动。因此，摇杆作连续的往复摆动时，棘轮将作单向间歇 转动。
5.4.2 螺旋机构的基本形式
01
单螺旋机构
(1) 螺杆原位转动，螺母作直线运动。 (2) 螺母不动，螺杆转动并作直线运动。 (3) 螺杆不动，螺母转动并作直线运动。 (4) 螺母原位转动，螺杆作直线运动。
02
双螺旋机构
(1) 差动螺旋机构 (2) 复式螺旋机构
03
滚珠螺旋机构
一、填空 二、选择 三、判断 四、简答
(一) 间歇式送进
(二) 防逆转制动
5.1.2 棘轮机构的类型
1 齿式棘轮机构
1．按啮合方式分类 (1) 外啮合棘轮机构 (2) 内啮合棘轮机构 2．按从动件的间歇运动方式分类 (1) 单向式棘轮机构 (2) 双向式棘轮机构 (3) 双动式棘轮机构
2 摩擦式棘轮机构
摩擦式棘轮机构的工作原理为摩擦原理。由于棘轮的廓面 是光滑的，因此这种机构又称为无棘齿棘轮机构。该类机 构棘轮的转角可以无级调节，噪声小，但棘爪与棘轮的接 触面间容易发生相对滑动，故运动的可靠性和准确性较差。
5.1.1 棘轮机构的工作原理
如图5-1所示，棘轮机构主要由棘轮1、驱动棘爪2、摇杆3、 制动棘爪4、弹簧5和机架6等组成，弹簧5用来使棘爪和棘轮1 保持接触。棘轮1和摇杆3的回转轴线重合。
如图5-1(a)所示，当摇杆3逆时针(在如图5-1(b)所示的机构 中为顺时针)摆动时，驱动棘爪2插入棘轮1的齿槽中，推动棘 轮转过一个角度，而制动棘爪4则在棘轮的齿背上滑过；当摇 杆顺时针(在如图5-1(b)所示的机构中为逆时针)摆动时，驱 动棘爪2在棘轮的齿背上滑过，而制动棘爪4则阻止棘轮作顺 时针在如图5-1(6)所示的机构中为逆时针转动，使棘轮静止 不动。因此，摇杆作连续的往复摆动时，棘轮将作单向间歇 转动。
5.4.2 螺旋机构的基本形式
01
单螺旋机构
(1) 螺杆原位转动，螺母作直线运动。 (2) 螺母不动，螺杆转动并作直线运动。 (3) 螺杆不动，螺母转动并作直线运动。 (4) 螺母原位转动，螺杆作直线运动。
02
双螺旋机构
(1) 差动螺旋机构 (2) 复式螺旋机构
03
滚珠螺旋机构
一、填空 二、选择 三、判断 四、简答
(一) 间歇式送进
(二) 防逆转制动
机械设计基础.第五章_轮系机构
z2 zn 1 H n H z1 z n 1
各轮齿数已知，就可以确定1、n、H之间的关系； 如果其 中两个转速已知，就可以计算出第三个，进而可以计算周转轮系 的传动比。
1、i1H 是转化机构中齿轮1为主动轮、齿轮n为从动轮时的传动 n
比，其大小和方向可以根据定轴轮系的方法来判断； 2、表达式中 1、n、H的正负号问题。若基本构件的实际 转速方向相反，则 的正负号应该不同。
1 z 2 z 3 z 4 z 5 i15 5 z1 z 2' z 3' z 4
1 2 3 4 1 i15 2 3 4 5 5
大小：
i1 k
1 m 从 动 轮 齿 数 连 乘 积 ( 1) k 主动轮齿数连乘积
m： 外 啮 合 的 次 数
3 要在 先计 学算 会传 分动 析比 传大 动小 路之 线前 Ⅱ 1 2 Ⅲ
动力输出
4
传动路线 动力输入
Ⅰ
两级齿轮传动装置
例1
如图所示轮系，分析该轮系传动路线。
Ⅴ Ⅰ
z1
z7 z8
Ⅲ
z9
Ⅵ
n1 z2
Ⅱ
z5 Ⅳ z6
z3
z4
n9
解
该轮系传动路线为：
Ⅰ
n1
z1 z2
Ⅱ
z3 z4
Ⅲ
z5 z6
Ⅳ
z7 z8
z 2 z3 z5 1 z 2 z 3 z 4 z 5 i15 5 z1 z 2' z 3' z 4 z1 z 2 ' z 3'
？
转向？
平面定轴轮系（各齿轮轴线相互平行）
例 1：
机械原理：轮系机构
❖ 定轴轮系布置方案的选择：多方案比较选优
轮系
5.4.2 周转轮系的设计
❖ 轮系类型的选择
关键因素：传动比、传动效率、结构复杂程度、外廓尺寸、重量 （1）传递运动时，优先考虑传动比，兼顾其他因素； （2）传递动力时，优先考虑效率，其次考虑传动比等因素。
轮系
5.4.2 周转轮系的设计
❖ 各轮齿数的确定：
轮系
例3：z1=20，z2=30， z2’=20， z3=40， z4=45， z4’=44， z5=81，
z6=80 求： i16
2
2‘ 5
6
定轴
i13
1 3
z2 z1
z3 z2
30 40 20 20
3
1
4
4‘
行星
i6H5
6 5
H H
6 H 0 H
1 6 H
H
z4z5 4481 0.99
传动比条件 同心条件 装配条件 邻接条件
轮系
传动比条件
轮系
同心条件
轮系
装配条件
轮系
邻接条件
轮系
例：设计一个单排2K－H负号机构行星轮系，中心轮1 为输入构件，系杆为输出构件，传动比为7.33。
轮系
5.4.2 周转轮系的设计
❖ 均衡装置设计
基本构件浮动式
采用弹性构件
杠杆联动式
轮系
5.5 其他类型的行星传动
轮系
轮系机构
主动轮
从动轮
一对圆柱齿轮，传动比不大于5～7
轮系
12小时
时针：1圈
i = 12
分针：12圈
i = 720
i = 60
秒针：720圈
问题：大传动比传动
轮系
5.4.2 周转轮系的设计
❖ 轮系类型的选择
关键因素：传动比、传动效率、结构复杂程度、外廓尺寸、重量 （1）传递运动时，优先考虑传动比，兼顾其他因素； （2）传递动力时，优先考虑效率，其次考虑传动比等因素。
轮系
5.4.2 周转轮系的设计
❖ 各轮齿数的确定：
轮系
例3：z1=20，z2=30， z2’=20， z3=40， z4=45， z4’=44， z5=81，
z6=80 求： i16
2
2‘ 5
6
定轴
i13
1 3
z2 z1
z3 z2
30 40 20 20
3
1
4
4‘
行星
i6H5
6 5
H H
6 H 0 H
1 6 H
H
z4z5 4481 0.99
传动比条件 同心条件 装配条件 邻接条件
轮系
传动比条件
轮系
同心条件
轮系
装配条件
轮系
邻接条件
轮系
例：设计一个单排2K－H负号机构行星轮系，中心轮1 为输入构件，系杆为输出构件，传动比为7.33。
轮系
5.4.2 周转轮系的设计
❖ 均衡装置设计
基本构件浮动式
采用弹性构件
杠杆联动式
轮系
5.5 其他类型的行星传动
轮系
轮系机构
主动轮
从动轮
一对圆柱齿轮，传动比不大于5～7
轮系
12小时
时针：1圈
i = 12
分针：12圈
i = 720
i = 60
秒针：720圈
问题：大传动比传动
机械设计基础第5章 螺旋机构及间歇运动机构
17
图5.14 自动车床上的槽轮机构
18
5.4
不完全齿轮机构和凸轮式间歇机构简介
5.4.1 和带锁止弧的齿轮2及机架组成。在轮1主动等 速连续转动中，当轮1上的轮齿与轮2的正常齿相啮 合时，轮1驱动从动轮2转动；当轮1的锁止弧S1与 轮2锁止弧S2接触时，则从动轮2停歇不动并停止 在确定的位置上， 从而实现周期性的单向间歇运 动。如图5.15所示的不完全齿轮机构的主动轮每转 过1周，从动轮只转1/4
19
5.4.2 由具有曲线凹槽的主动圆柱凸轮1、均布有柱 销3的从动圆盘2和机架组成。当主动轮1转动时， 拨动柱销3，使从动圆盘2做间歇运动。从动圆盘的 运动规律取决于凸轮轮廓曲线，适当的凸轮轮廓曲 线可满足机构高速运转的要求。凸轮式间歇机构中 凸轮加工较复杂，加工精度要求较高，装配调整的 要求也较严格。这种机构常用在轻载情况下的间歇 运动，如火柴包装机。
第5章 螺旋机构及间歇运动机构
提示：本章重点掌握螺旋机构及棘轮机构、槽 轮机构、不完整齿轮机构等间歇运动机构的工作原 理、特点、功用及适用场合。 在机械中，除广泛使用连杆机构、凸轮机构、 齿轮机构等机构之外，还经常用到棘轮机构、槽轮 机构、不完全齿轮机构等间歇运动机构。 本章将对这些机构的组成、工作原理、特点及
20
图5.15 外啮合不完全齿轮机构
21
图5.16
22
10
图5.8
11
图5.9 浇注输送装置
12
图5.10 牛头刨床的横向进给机构
13
5.3
1）外啮合槽轮机构。其拨盘与槽轮转向相 反，如图5.11所示。 2）内啮合槽轮机构。其拨盘与槽轮的转向
14
图5.11 单圆销外啮合槽轮机构
15
5.第五章 数控机床电气控制线路
图5.1 数控机床电气组成结构框图
1
第一节 数控车床电气控制线路
数控车床的机械部分比同规格的普通车床更为紧凑简洁。 主轴传动为一级传动,去掉了普通机床主轴变速齿轮箱， 采用了变频器实现主轴无级调速。进给移动装置采用滚 珠丝杠，传动效率高、精度高、摩擦力小。
2
1.1 数控车床的主要工作情况
一般经济型数控车床的进给均采用步进电动机，进给电 动机的运动由NC装置实现信号控制。 数控车床的刀架能自动转位。换刀电动机有步进、直流 和异步电动机之分，这些电动刀架的旋转、定位均由NC 数控装置发出信号，控制其动作。而其他的冷却、液压 等电气控制跟普通机床差不多。 现以经济型CK0630型数控车床为例，说明普通数控车床
20
图 5.11 数控系统控制步进驱动接线图原理图
21
4、数控系统对电动刀架的控制:
(1)、直流型电动机电动刀架
数控系统控制电动刀架,主要控制刀架电动机的正反转, 所反应的刀号数送给数控系统.从数控系统输入信号接 口来看，低电平有效。由于电动机电流不是太大，故 选用数控系统能驱动的功率继电器。
数控系统控制电动刀架电动机的接线原理图如图5.12 所 示 。 P3 口 的 O6(P3.6) 和 O7 （ P3.7) 控 制 KA3 、 KA4继电器,由于输出低电平有效,故中间继电器另一端 接+24V。三个微动开关信号SQ1～ SQ3分别接P3口 的I1（P3.21)、I2（P3.22）、I3（P3.23），信号低 电平有效。图5.12中，用 KA3、KA4的触点控制直流 电动机正反转，而直流电源 DC27V的产生通过变压器 和整流桥等电路产生。
31
图5.19 CLK脉冲与DIR信号波形
图5.20 数控系统与步进驱动的接口图
1
第一节 数控车床电气控制线路
数控车床的机械部分比同规格的普通车床更为紧凑简洁。 主轴传动为一级传动,去掉了普通机床主轴变速齿轮箱， 采用了变频器实现主轴无级调速。进给移动装置采用滚 珠丝杠，传动效率高、精度高、摩擦力小。
2
1.1 数控车床的主要工作情况
一般经济型数控车床的进给均采用步进电动机，进给电 动机的运动由NC装置实现信号控制。 数控车床的刀架能自动转位。换刀电动机有步进、直流 和异步电动机之分，这些电动刀架的旋转、定位均由NC 数控装置发出信号，控制其动作。而其他的冷却、液压 等电气控制跟普通机床差不多。 现以经济型CK0630型数控车床为例，说明普通数控车床
20
图 5.11 数控系统控制步进驱动接线图原理图
21
4、数控系统对电动刀架的控制:
(1)、直流型电动机电动刀架
数控系统控制电动刀架,主要控制刀架电动机的正反转, 所反应的刀号数送给数控系统.从数控系统输入信号接 口来看，低电平有效。由于电动机电流不是太大，故 选用数控系统能驱动的功率继电器。
数控系统控制电动刀架电动机的接线原理图如图5.12 所 示 。 P3 口 的 O6(P3.6) 和 O7 （ P3.7) 控 制 KA3 、 KA4继电器,由于输出低电平有效,故中间继电器另一端 接+24V。三个微动开关信号SQ1～ SQ3分别接P3口 的I1（P3.21)、I2（P3.22）、I3（P3.23），信号低 电平有效。图5.12中，用 KA3、KA4的触点控制直流 电动机正反转，而直流电源 DC27V的产生通过变压器 和整流桥等电路产生。
31
图5.19 CLK脉冲与DIR信号波形
图5.20 数控系统与步进驱动的接口图
车床基本操作知识
车床基本操作知识⽬录1岗位安全⽣产注意事项...... . (3)2车床的结构与⼯作原理 (7)3车床加⼯应⽤ (9)4车⼯岗位的基本操作流程 (10)5车⼑基本知识 (11)6常⽤装夹技术 (13)7测量⽅法技术 (18)8 切削液的选⽤ (21)9机床保养与维护 (22)第⼀章岗位安全⽣产注意事项：1.开车前的检查1.1 根据机床润滑图表加注合适的润滑油脂。
1.2 检查各部电⽓设施，⼿柄、传动部位、防护、限位装置齐全可靠、灵活。
1.3 各档应在零位，⽪带松紧应符合要求。
1.4 床⾯不准直接存放⾦属物件，以免损坏床⾯。
1.5 被加⼯的⼯件、⽆泥砂、防⽌泥砂掉⼊拖板内、磨坏导轨。
1.6 未夹⼯件前必须进⾏空车试运转，确认⼀切正常后，⽅能装上⼯件。
1.7操作员应⾝穿⼯作服、⼯作鞋、带防护镜。
.操作程序2.1 上好⼯件，先起动润滑油泵，使油压达到机床的规定，⽅可开动。
2.2 调整交换齿轮架，调挂轮时，必须切断电源，调好后，所有螺栓必须紧固，扳⼿应及时取下，并脱开⼯件试运转。
2.3 装卸⼯件后，应⽴即取下卡盘扳⼿和⼯件的浮动物件。
2.4 机床的尾架、摇柄等按加⼯需要调整到适当位置，并紧固或夹紧。
2.5 ⼯件、⼑具、夹具必须装卡牢固。
浮动⼒具必须将引⼑部分伸⼊⼯件，⽅可启动机床。
2.6 使⽤中⼼架或跟⼑架时，必须调好中⼼，并有良好的润滑和⽀承接触⾯。
2.7 加⼯长料时，主轴后⾯伸出的部份不宜过长，若过长应装上托料架，并挂危险标记。
2.8 进⼑时，⼑要缓慢接近⼯作，避免碰击;拖板来回的速度要均匀。
换⼑时，⼑具与⼯件必须保持适当距离。
2.9 切削车⼑必须紧固，车⼑伸出长度⼀般不超过⼑厚度的2.5倍。
2.1.0 加⼯偏⼼件时，必须有适当的配重，使卡盘重⼼平衡，车速要适当。
2.1.1. 盘卡超出机⾝以外的⼯件，必须有防护措施。
2.1.2对⼑调整必须缓慢，当⼑尖离⼯件加⼯部位40-60毫⽶时，应改⽤⼿动或⼯作进给，不准快速进给直接吃⼑。
第5章-轮系
5.1.2 定轴轮系传动比符号确实定措施
(1) 对于图5-1(a)所示旳平面定轴轮系，能够根据轮系中从 齿轮F到齿轮L旳外啮合次数m，采用(-1)m来拟定； 也能够采用 画箭头旳措施，从轮系旳首轮开始，根据齿轮内外啮转向旳关 系，依次对各个齿轮标出转向。最终，根据轮系首末两齿轮旳 转向， 鉴定传动比旳符号。
第5章 轮 系
分析混合轮系中是否包括周转轮系，能够根据周转轮系旳 特点进行判断。轴线可动旳行星轮、支持行星轮转动旳系杆(它 旳外形不一定像杆件，能够是滚筒、转动壳体或齿轮本身，系 杆旳符号也不一定是H) 以及与行星轮啮合且轴线与周转轮系主 轴线重叠旳中心轮，构成一种基本周转轮系。没有行星轮，全 部齿轮轴均固定旳部分就是定轴轮系。将混合轮系分解成若干 个基本轮系后，就能够分别对定轴轮系应用公式(5-1)和对周转 轮系转化机构应用公式(5-2)列出多种传动比喻程式，再根据它 们旳内在联络(如有关构件之间是刚性联接，它们旳绝对转速相 同)进行联立求解。
第5章 轮 系
(2) 对于图5-1(b)所示旳空间定轴轮系，因为是涉及有圆锥 齿轮或蜗杆传动旳定轴轮系，各轮旳轴线不平行，则只能采用 画箭头旳方法拟定传动比旳符号。
对于圆锥齿轮传动，表示齿轮副转向旳箭头同时指向或同 时背离啮合处。对于蜗杆传动，从动蜗轮转向旳鉴定方法是： 对右旋蜗杆用右手定则，四指弯曲顺着主动蜗杆旳转向，与拇 指指向相反旳方向，就是蜗轮在啮合处圆周速度旳方向。对左 旋蜗杆用左手定则，方法同上。
i3'5
n3' n5
z5 z3'
78 18
13 3
(a)
对差动轮系旳转化机构，根据式（5-2）得到
i1H3
i153
n1 n3
nH nH
(1) 对于图5-1(a)所示旳平面定轴轮系，能够根据轮系中从 齿轮F到齿轮L旳外啮合次数m，采用(-1)m来拟定； 也能够采用 画箭头旳措施，从轮系旳首轮开始，根据齿轮内外啮转向旳关 系，依次对各个齿轮标出转向。最终，根据轮系首末两齿轮旳 转向， 鉴定传动比旳符号。
第5章 轮 系
分析混合轮系中是否包括周转轮系，能够根据周转轮系旳 特点进行判断。轴线可动旳行星轮、支持行星轮转动旳系杆(它 旳外形不一定像杆件，能够是滚筒、转动壳体或齿轮本身，系 杆旳符号也不一定是H) 以及与行星轮啮合且轴线与周转轮系主 轴线重叠旳中心轮，构成一种基本周转轮系。没有行星轮，全 部齿轮轴均固定旳部分就是定轴轮系。将混合轮系分解成若干 个基本轮系后，就能够分别对定轴轮系应用公式(5-1)和对周转 轮系转化机构应用公式(5-2)列出多种传动比喻程式，再根据它 们旳内在联络(如有关构件之间是刚性联接，它们旳绝对转速相 同)进行联立求解。
第5章 轮 系
(2) 对于图5-1(b)所示旳空间定轴轮系，因为是涉及有圆锥 齿轮或蜗杆传动旳定轴轮系，各轮旳轴线不平行，则只能采用 画箭头旳方法拟定传动比旳符号。
对于圆锥齿轮传动，表示齿轮副转向旳箭头同时指向或同 时背离啮合处。对于蜗杆传动，从动蜗轮转向旳鉴定方法是： 对右旋蜗杆用右手定则，四指弯曲顺着主动蜗杆旳转向，与拇 指指向相反旳方向，就是蜗轮在啮合处圆周速度旳方向。对左 旋蜗杆用左手定则，方法同上。
i3'5
n3' n5
z5 z3'
78 18
13 3
(a)
对差动轮系旳转化机构，根据式（5-2）得到
i1H3
i153
n1 n3
nH nH
金工实习第五章
（5）刀架 是用来装夹车刀，并可作纵向、横向移动。它由下列组成。（见图 5-3）
1）床鞍 床鞍是与溜板箱牢固相连，可沿床身导轨作纵向移动。
2）中滑板 装置在床鞍顶面的横向导轨上，可作横向移动。
3）转盘 固定在中滑板上，松开紧固螺母后，可转动转盘，使它和床身导轨 成一个所需要的角度，而后再拧紧螺母，以加工圆锥面等。
3） 刀具装夹要牢靠，刀头伸出部分不要超出刀体高度1.5倍，垫片的形状 尺寸应与刀体形状尺寸相一致，垫片应尽可能的少而平。
4） 主轴变速必须停车，严禁在运转中变速。变速手柄必须到位，以防松 动脱位。
5） 操作中必须精力集中，要注意纵、横行程的极限位置，机床在走刀运 行中不得擅离机床或东张西望和其他人员说东道西，不允许坐在凳子上操作 ，不得委托他人看管机床。
14）打扫工作场地，将切屑倒入规定地点。
15） 认真清理所用的工件、夹具、刀具、量具，整齐有序地摆入 工具箱柜中，以防丢失。
5.2.3 车床常用附件及工件的安装
工件的安装主要任务是使工件准确定位及夹持牢固。由于各种
工件的形状和大小不同，所以有各种不同的安装方法。在普通车床
上常用自定心卡盘、四爪单动卡盘、顶尖、中心架、心轴、花盘及
1）工作前须穿好工作服（或军训服），扣扎好袖口，衬衫要扎入裤内。 上衣的扣子扣好，男女生长发必须戴好工作帽，并将头发纳入帽内。严禁戴 手套操作车床。
2） 工作前要认真察看机床有无异常，在规定的加油部位加注润滑油。在 检查无误时启动机床试运转，再查看油窗是否有油液喷出，油路是否通畅， 试运转时间一般2～5min，夏季可短些，冬季宜长些。
2. 车刀组成
车刀是形状最简单的单刃刀具，其他各种复杂刀具都可以看做是 车刀的组合和演变，有关车刀角度的定义，均适用于其他刀具。
1）床鞍 床鞍是与溜板箱牢固相连，可沿床身导轨作纵向移动。
2）中滑板 装置在床鞍顶面的横向导轨上，可作横向移动。
3）转盘 固定在中滑板上，松开紧固螺母后，可转动转盘，使它和床身导轨 成一个所需要的角度，而后再拧紧螺母，以加工圆锥面等。
3） 刀具装夹要牢靠，刀头伸出部分不要超出刀体高度1.5倍，垫片的形状 尺寸应与刀体形状尺寸相一致，垫片应尽可能的少而平。
4） 主轴变速必须停车，严禁在运转中变速。变速手柄必须到位，以防松 动脱位。
5） 操作中必须精力集中，要注意纵、横行程的极限位置，机床在走刀运 行中不得擅离机床或东张西望和其他人员说东道西，不允许坐在凳子上操作 ，不得委托他人看管机床。
14）打扫工作场地，将切屑倒入规定地点。
15） 认真清理所用的工件、夹具、刀具、量具，整齐有序地摆入 工具箱柜中，以防丢失。
5.2.3 车床常用附件及工件的安装
工件的安装主要任务是使工件准确定位及夹持牢固。由于各种
工件的形状和大小不同，所以有各种不同的安装方法。在普通车床
上常用自定心卡盘、四爪单动卡盘、顶尖、中心架、心轴、花盘及
1）工作前须穿好工作服（或军训服），扣扎好袖口，衬衫要扎入裤内。 上衣的扣子扣好，男女生长发必须戴好工作帽，并将头发纳入帽内。严禁戴 手套操作车床。
2） 工作前要认真察看机床有无异常，在规定的加油部位加注润滑油。在 检查无误时启动机床试运转，再查看油窗是否有油液喷出，油路是否通畅， 试运转时间一般2～5min，夏季可短些，冬季宜长些。
2. 车刀组成
车刀是形状最简单的单刃刀具，其他各种复杂刀具都可以看做是 车刀的组合和演变，有关车刀角度的定义，均适用于其他刀具。
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24
§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
9．计算工作行程所需角度数 1)先求所需工作角度数总和 ∑α工=360°-∑α空=360°-107°= 253° 2)各工作工步的主轴转数总和 ∑N工=1050+150+310+500+350+450=2810转 3)各工作步骤所需凸轮角度 α工=（∑α工/∑N工）*N工 如工步3：α工(3)=253*1050/2810=95° 10．确定凸轮角度与半径 1)根据各工步所需的角度数，按工步的次序顺次递增 填写各工步凸轮角度的起止数值，重合工步的角度值按其 重合位置填写。 2)确定凸轮半径时取刀具到达最前位置时凸轮为最大 半径，然后按凸轮上升下将值顺序加减而得到各工步的凸 轮半径值。（表）
12
§6．3多轴自动车床
一、结构特点： 结构复杂，调整机床所用时间长 4个（或6个）主轴同向转动，生产率高。 有5个（或7个）刀架。 4轴：四个横刀架 一个纵刀架 6轴：六个横刀架 一个纵刀架 加工精度IT11～IT12 表面粗糙度 适于加工以圆形、方形、六方形、冷拔料或管 料为毛坯的形状较复杂、尺寸较大的工件（如引信 体、外形、隔板等零件）
15
§6．3多轴自动车床
表6—1自动车床类型
名称 结构特点 结构简单 5个刀架 主轴自动 变速换向 4个刀架 型号 加工精度 生产率 粗糙度
单轴纵切
1
IT6～IT9
较高
0.8
单轴六角
2
IT9～IT11
较高
1.6
多轴
4个或6个 主轴同向 转，5或7 个刀架
3
IT11～ IT12
较高
3.2
16
§6．3多轴自动车床
13
§6．3多轴自动车床
二、工作原理及加工范围
1—鼓轮；2—纵刀架；3—工具轴；4—独立送进机构
14
二、工作原理及加工范围
横刀架：只作横向进给。 功用：成形、切槽、倒角、切断。 纵刀架：只作纵向进给。 功用：加工孔（钻孔、扩孔等）。 独立送进机构：除作纵向进给外，刀具还可以转动。 功用：铰孔、加工螺纹、高速钻孔。 横、纵、独立刀架的进给由分配轴上的凸轮控制。 鼓轮转位、送夹料由分配轴上的凸轮控制。
17
§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
1.绘制零件图，填写零件名称(轮轴) 、材料(T8) 、 棒料直径(Ф7) 单轴纵切自动车床调整卡片(1)
18
§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
2.选择刀具、确定杠杆比和刀具位置 杠杆比i——凸轮的升距与刀具行程之比 (1)确定 i ：主轴箱 2：1 天平刀架 3：1 3号刀架 1：1 4.5号刀架 2：1 (2)选择刀架 №1刀精车头部Ф3-0.03外圆及Ф5外圆 №2刀精车Ф7的右端面和尾部Ф3-0.03外圆 №3刀切断 №4刀倒角 ∵i↑ → 加工精度↑ ∴i↑ 的刀架安排主要表面的工作
表中：1. C107A(A—改型), CG1107, C112, CG1112 2. C1312, C1318, C1325, C1336. 3. C2150.4D C2150.6D (4D,6D—4轴，6轴) 注：数字后两位表示所加工料的最大直径。
自动车床调整设计的任务：根据工步安 排，设计凸轮；根据生产率，确定皮带轮位 置、确定交换齿轮。
25
§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
11．计算生产率Q及其它数据 加工一个零件所需主轴转数N： N=（∑N工/∑α工）*360°=2810*360°/253=3990 转 Q=n主/N=1310/3990=0.328 件/min 按表在转速1310转/min栏中取生产率相近值为 0.318件/min 制造一个零件所需时间T： T=60/Q=60/0.318=190秒 查表得： 交换齿轮： a=38,b=80 交换皮带论：A=60,B=204 三角皮带轮：F，J
7
§6．2 单轴六角自动车床
一、结构特点： 主轴可自动变速换向，有四个刀架（一前， 一后，一立，一回转） 生产率较高 加工精度IT9～IT11 表面粗糙度 加工具有较复杂内孔、内外螺纹的套筒类零 件（如引信体、底螺、滑块座等）
8
§6．2 单轴六角自动车床
二、工作原理及加工范围
1—主轴；4—前刀架； 5—后刀架；6—回转刀架
3
二、加工范围
6.端面挖槽、切凹坑
7.加工轴向中心孔：用纵刀架完成，在棒料尚未从导套伸 出时进行钻孔，钻孔精度↑ 8.加工螺纹：用纵刀架完成，刀具旋转。 差动法：螺纹刀具的旋向与主轴转向相同。 切右旋螺纹：刀具转速高于主轴转速 切左旋螺纹：刀具转速低于主轴转速
4
三、CG1107单轴纵切自动车床
1.主要技术规格 加工棒料最大直径 棒料最大进给长度 主轴转速范围 主轴转速级数 分配轴转速范围 刀架数目 电动机功率及转速 7mm 50mm 1045～6600 r/min 17级 0.182～38.4 r/min 5个 2.2 kw、1430 r/min
19
§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
(3)刀具位置（刀具起始 的径、轴向位置） 径向： 1＃、2＃刀的起始位置 为Ф8（取间隙0.5） 3＃、4＃刀的起始半径 取 R12（作图法） 轴向： 3＃刀距中心架导套端面 2 ㎜ 刀具宽度b=1.5（表） 1＃刀距切端面以左0.5 ㎜ 2＃刀具导套端面0.5 ㎜ 4＃刀的尖端中心距切断 面为0.75 ㎜
单轴纵切自 动车床调整 卡片(2)
20
§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
3. 安排工步的顺序 以切断刀№3开始退回为工序的开始， 根据工件的形状和技术要求，共安排24个工 步. 其中工步2与工步1，工步16与15为重合 工步（以减少空程时间）。为了保证切削工 步最后位置的准确性，安排4、6、8、12、 14、21为“停持”工步（所占凸轮角度2°）
22
§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
5. 确定走刀量S 查表（或由经验选取），填入调整卡. 6．计算各工作工步所需要主轴转数N1=L/S 如工步3：NI3=10.5/0.01=1050转 将该值填入卡片中பைடு நூலகம்需主轴转数“本工步” 栏内。本卡片中各切削工步都不相重合，故在 “计算工步”栏内也填相同的数值。 7．选择切削速度与主轴转速 切削速度按表选为V=30m/min (表) 主轴转速按 d=7, V=30m/min 查表得 n主=1310转/min (表)
交换齿轮 轴Ⅳ 链轮 轴Ⅴ 蜗杆. 分配轴 a.b 蜗轮
分配轴：（转一圈加工出一个工件） 5——主轴箱凸轮（控制纵向进给） 6——弹簧夹头松夹按块（控制松、夹料） 7——立刀架凸轮（控制№3、№4、№5刀架横向进给） 8——天平刀架凸轮（控制№1、№2刀架横向进给） 9——纵刀架凸轮（控制纵刀架纵向进给） 调整设计的内容：AB、ab、链轮位置、凸轮尺寸等
§6.1 单轴纵切自动车床
1—中心架；2—弹簧夹头；3—主轴箱；4—主轴；5—棒料； 6—重锤；7—推杆；8—导管；9—中心架导套；10—附属装置； 11—刀具
2
二、加工范围
1. 车圆柱面：刀具先移到所需位置不动，然后 主轴箱与棒料一起作纵向进给。 2. 车阶梯轴：完成1后，主轴箱停移，刀具后退 到下一个阶梯位置不动，主轴继续纵向进给。 3. 车凹槽、成形表面：主轴箱不作纵向进给， 成形车刀作横向进给。 4. 车锥形表面： ① 主轴箱不动，成形车刀横向进给 ② 工件纵向进给，尖头车刀横向进给（后退） 5. 车小倒角：工件不移动，刀具横向进给。
21
§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
4. 确定刀具及主轴箱行程 工步1：切断刀退回到R12处，行程为： L1=12+0.5=12.5㎜ 0.5--切断刀尖超越量 工步2：№1刀进至Ф3 L2=(8-3)/2=2.5㎜ 工步3：主轴箱送进 L3=10+0.5=10.5㎜ 0.5--№1刀距切断面 工步23：主轴箱退回 L23=L3+L7+L10+L13=23.5㎜
27
§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
各凸轮标号: 主轴箱凸轮—A 天平刀架凸轮—B 3号刀架凸轮—C 4号刀架凸轮—D
28
§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
单轴纵切自动车床调整卡片(3)
29
5
三、CG1107单轴纵切自动车床
2.传动系统
1—电动机； 2—交换皮带轮； 3—冷却油泵； 4—停车凸块； 5—主轴箱凸轮； 6—弹簧夹头松夹拨块； 7—立刀架凸轮； 8—天平刀架凸轮； 9—附属装置凸轮； 10—附属装置主轴
6
三、CG1107单轴纵切自动车床
主轴转动： 交换皮带轮 A. B 宽皮带轮 主轴 电机 轴Ⅰ 分配轴转动： A. B 三角皮带轮 轴Ⅱ 蜗杆.蜗轮 轴Ⅲ 电机 轴Ⅰ
9
二、工作原理及加工范围
1. 前、后、立刀架只作横向进给 功能：成形、切槽、倒角、切断。 2. 回转刀架作纵向进给 功能：挡料（定位）、钻孔、车外圆、加工螺 纹。 3.前、后、立、回转刀架的进给由分配轴上的凸 轮控制，而回转刀架的换位送夹料是通过辅助轴 实现的。 4.主轴可以高速反转低速正转，低速正转车螺纹 后、高速反转退刀。 5.车、钻、切槽、成形、切断都是由快速反转进 行加工的。
26
§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
12．凸轮设计 按调整卡片中的“绘凸轮曲线数据”绘制凸轮图 1)主轴箱凸轮分度线方向与其他刀架的凸轮分度 线方向不同。（表） 2)凸轮各工作工步的曲线段要绘制成阿基米德螺 旋线(等速进给) 3)凸轮各空行程曲线段按样板画出 4)№3、№4、№5刀架凸轮的非工作角度部分均 空程下降至最小半径35㎜处圆弧处 5)№1刀的加工终了位置由刚性挡铁装置来确定, 其凸轮的最小半径应略小于计算半径(一般小0.5㎜) 6)各凸轮在0°分度线处应有明显刻线标记,以便 凸轮的安装和调态.
§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
9．计算工作行程所需角度数 1)先求所需工作角度数总和 ∑α工=360°-∑α空=360°-107°= 253° 2)各工作工步的主轴转数总和 ∑N工=1050+150+310+500+350+450=2810转 3)各工作步骤所需凸轮角度 α工=（∑α工/∑N工）*N工 如工步3：α工(3)=253*1050/2810=95° 10．确定凸轮角度与半径 1)根据各工步所需的角度数，按工步的次序顺次递增 填写各工步凸轮角度的起止数值，重合工步的角度值按其 重合位置填写。 2)确定凸轮半径时取刀具到达最前位置时凸轮为最大 半径，然后按凸轮上升下将值顺序加减而得到各工步的凸 轮半径值。（表）
12
§6．3多轴自动车床
一、结构特点： 结构复杂，调整机床所用时间长 4个（或6个）主轴同向转动，生产率高。 有5个（或7个）刀架。 4轴：四个横刀架 一个纵刀架 6轴：六个横刀架 一个纵刀架 加工精度IT11～IT12 表面粗糙度 适于加工以圆形、方形、六方形、冷拔料或管 料为毛坯的形状较复杂、尺寸较大的工件（如引信 体、外形、隔板等零件）
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§6．3多轴自动车床
表6—1自动车床类型
名称 结构特点 结构简单 5个刀架 主轴自动 变速换向 4个刀架 型号 加工精度 生产率 粗糙度
单轴纵切
1
IT6～IT9
较高
0.8
单轴六角
2
IT9～IT11
较高
1.6
多轴
4个或6个 主轴同向 转，5或7 个刀架
3
IT11～ IT12
较高
3.2
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§6．3多轴自动车床
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§6．3多轴自动车床
二、工作原理及加工范围
1—鼓轮；2—纵刀架；3—工具轴；4—独立送进机构
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二、工作原理及加工范围
横刀架：只作横向进给。 功用：成形、切槽、倒角、切断。 纵刀架：只作纵向进给。 功用：加工孔（钻孔、扩孔等）。 独立送进机构：除作纵向进给外，刀具还可以转动。 功用：铰孔、加工螺纹、高速钻孔。 横、纵、独立刀架的进给由分配轴上的凸轮控制。 鼓轮转位、送夹料由分配轴上的凸轮控制。
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§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
1.绘制零件图，填写零件名称(轮轴) 、材料(T8) 、 棒料直径(Ф7) 单轴纵切自动车床调整卡片(1)
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§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
2.选择刀具、确定杠杆比和刀具位置 杠杆比i——凸轮的升距与刀具行程之比 (1)确定 i ：主轴箱 2：1 天平刀架 3：1 3号刀架 1：1 4.5号刀架 2：1 (2)选择刀架 №1刀精车头部Ф3-0.03外圆及Ф5外圆 №2刀精车Ф7的右端面和尾部Ф3-0.03外圆 №3刀切断 №4刀倒角 ∵i↑ → 加工精度↑ ∴i↑ 的刀架安排主要表面的工作
表中：1. C107A(A—改型), CG1107, C112, CG1112 2. C1312, C1318, C1325, C1336. 3. C2150.4D C2150.6D (4D,6D—4轴，6轴) 注：数字后两位表示所加工料的最大直径。
自动车床调整设计的任务：根据工步安 排，设计凸轮；根据生产率，确定皮带轮位 置、确定交换齿轮。
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§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
11．计算生产率Q及其它数据 加工一个零件所需主轴转数N： N=（∑N工/∑α工）*360°=2810*360°/253=3990 转 Q=n主/N=1310/3990=0.328 件/min 按表在转速1310转/min栏中取生产率相近值为 0.318件/min 制造一个零件所需时间T： T=60/Q=60/0.318=190秒 查表得： 交换齿轮： a=38,b=80 交换皮带论：A=60,B=204 三角皮带轮：F，J
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§6．2 单轴六角自动车床
一、结构特点： 主轴可自动变速换向，有四个刀架（一前， 一后，一立，一回转） 生产率较高 加工精度IT9～IT11 表面粗糙度 加工具有较复杂内孔、内外螺纹的套筒类零 件（如引信体、底螺、滑块座等）
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§6．2 单轴六角自动车床
二、工作原理及加工范围
1—主轴；4—前刀架； 5—后刀架；6—回转刀架
3
二、加工范围
6.端面挖槽、切凹坑
7.加工轴向中心孔：用纵刀架完成，在棒料尚未从导套伸 出时进行钻孔，钻孔精度↑ 8.加工螺纹：用纵刀架完成，刀具旋转。 差动法：螺纹刀具的旋向与主轴转向相同。 切右旋螺纹：刀具转速高于主轴转速 切左旋螺纹：刀具转速低于主轴转速
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三、CG1107单轴纵切自动车床
1.主要技术规格 加工棒料最大直径 棒料最大进给长度 主轴转速范围 主轴转速级数 分配轴转速范围 刀架数目 电动机功率及转速 7mm 50mm 1045～6600 r/min 17级 0.182～38.4 r/min 5个 2.2 kw、1430 r/min
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§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
(3)刀具位置（刀具起始 的径、轴向位置） 径向： 1＃、2＃刀的起始位置 为Ф8（取间隙0.5） 3＃、4＃刀的起始半径 取 R12（作图法） 轴向： 3＃刀距中心架导套端面 2 ㎜ 刀具宽度b=1.5（表） 1＃刀距切端面以左0.5 ㎜ 2＃刀具导套端面0.5 ㎜ 4＃刀的尖端中心距切断 面为0.75 ㎜
单轴纵切自 动车床调整 卡片(2)
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§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
3. 安排工步的顺序 以切断刀№3开始退回为工序的开始， 根据工件的形状和技术要求，共安排24个工 步. 其中工步2与工步1，工步16与15为重合 工步（以减少空程时间）。为了保证切削工 步最后位置的准确性，安排4、6、8、12、 14、21为“停持”工步（所占凸轮角度2°）
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§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
5. 确定走刀量S 查表（或由经验选取），填入调整卡. 6．计算各工作工步所需要主轴转数N1=L/S 如工步3：NI3=10.5/0.01=1050转 将该值填入卡片中பைடு நூலகம்需主轴转数“本工步” 栏内。本卡片中各切削工步都不相重合，故在 “计算工步”栏内也填相同的数值。 7．选择切削速度与主轴转速 切削速度按表选为V=30m/min (表) 主轴转速按 d=7, V=30m/min 查表得 n主=1310转/min (表)
交换齿轮 轴Ⅳ 链轮 轴Ⅴ 蜗杆. 分配轴 a.b 蜗轮
分配轴：（转一圈加工出一个工件） 5——主轴箱凸轮（控制纵向进给） 6——弹簧夹头松夹按块（控制松、夹料） 7——立刀架凸轮（控制№3、№4、№5刀架横向进给） 8——天平刀架凸轮（控制№1、№2刀架横向进给） 9——纵刀架凸轮（控制纵刀架纵向进给） 调整设计的内容：AB、ab、链轮位置、凸轮尺寸等
§6.1 单轴纵切自动车床
1—中心架；2—弹簧夹头；3—主轴箱；4—主轴；5—棒料； 6—重锤；7—推杆；8—导管；9—中心架导套；10—附属装置； 11—刀具
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二、加工范围
1. 车圆柱面：刀具先移到所需位置不动，然后 主轴箱与棒料一起作纵向进给。 2. 车阶梯轴：完成1后，主轴箱停移，刀具后退 到下一个阶梯位置不动，主轴继续纵向进给。 3. 车凹槽、成形表面：主轴箱不作纵向进给， 成形车刀作横向进给。 4. 车锥形表面： ① 主轴箱不动，成形车刀横向进给 ② 工件纵向进给，尖头车刀横向进给（后退） 5. 车小倒角：工件不移动，刀具横向进给。
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§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
4. 确定刀具及主轴箱行程 工步1：切断刀退回到R12处，行程为： L1=12+0.5=12.5㎜ 0.5--切断刀尖超越量 工步2：№1刀进至Ф3 L2=(8-3)/2=2.5㎜ 工步3：主轴箱送进 L3=10+0.5=10.5㎜ 0.5--№1刀距切断面 工步23：主轴箱退回 L23=L3+L7+L10+L13=23.5㎜
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§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
各凸轮标号: 主轴箱凸轮—A 天平刀架凸轮—B 3号刀架凸轮—C 4号刀架凸轮—D
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§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
单轴纵切自动车床调整卡片(3)
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三、CG1107单轴纵切自动车床
2.传动系统
1—电动机； 2—交换皮带轮； 3—冷却油泵； 4—停车凸块； 5—主轴箱凸轮； 6—弹簧夹头松夹拨块； 7—立刀架凸轮； 8—天平刀架凸轮； 9—附属装置凸轮； 10—附属装置主轴
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三、CG1107单轴纵切自动车床
主轴转动： 交换皮带轮 A. B 宽皮带轮 主轴 电机 轴Ⅰ 分配轴转动： A. B 三角皮带轮 轴Ⅱ 蜗杆.蜗轮 轴Ⅲ 电机 轴Ⅰ
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二、工作原理及加工范围
1. 前、后、立刀架只作横向进给 功能：成形、切槽、倒角、切断。 2. 回转刀架作纵向进给 功能：挡料（定位）、钻孔、车外圆、加工螺 纹。 3.前、后、立、回转刀架的进给由分配轴上的凸 轮控制，而回转刀架的换位送夹料是通过辅助轴 实现的。 4.主轴可以高速反转低速正转，低速正转车螺纹 后、高速反转退刀。 5.车、钻、切槽、成形、切断都是由快速反转进 行加工的。
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§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计
12．凸轮设计 按调整卡片中的“绘凸轮曲线数据”绘制凸轮图 1)主轴箱凸轮分度线方向与其他刀架的凸轮分度 线方向不同。（表） 2)凸轮各工作工步的曲线段要绘制成阿基米德螺 旋线(等速进给) 3)凸轮各空行程曲线段按样板画出 4)№3、№4、№5刀架凸轮的非工作角度部分均 空程下降至最小半径35㎜处圆弧处 5)№1刀的加工终了位置由刚性挡铁装置来确定, 其凸轮的最小半径应略小于计算半径(一般小0.5㎜) 6)各凸轮在0°分度线处应有明显刻线标记,以便 凸轮的安装和调态.