卧式车床结构
卧式车床的原理与结构分析
卧式车床的原理与结构分析卧式车床是一种常用的机械加工设备,广泛应用于金属加工行业。
它以其独特的结构和高效的工作方式受到了广大工程师和操作人员的青睐。
本文将对卧式车床的原理与结构进行详细分析,帮助读者更好地理解和应用这一设备。
一、卧式车床的原理卧式车床的原理基于切削与运动的关系,通过刀具对工件进行切削来实现加工目的。
其原理主要涉及以下几个方面:1. 主轴运动原理:主轴是车床上用于固定刀具并提供转动力的核心组成部分。
在卧式车床中,主轴通过电机驱动,带动工件在切削过程中以一定的速度旋转。
这样切削刀具与工件之间的相对运动将形成切削力,从而将工件上的材料切削掉。
2. 切削刀具原理:切削刀具是卧式车床中负责切削工件的重要工具。
它通常由高硬度材料制成,如硬质合金或陶瓷。
切削刀具的结构设计合理性将直接影响车床的加工效率和切削质量。
常见的切削刀具形状有圆柱刀、面刀、车刀等,通过切削的方式将工件上多余的材料削除。
3. 进给原理:卧式车床的进给系统用于控制切削刀具相对于工件的运动速度。
在加工过程中,切削刀具需要沿着工件表面前进,以便逐渐削除所需量的材料。
进给系统通常由主轴马达、伺服系统、进给滚珠螺杆等组成,能够实现精准的进给操作。
二、卧式车床的结构分析卧式车床的结构设计既追求刚性和稳定性,又要兼顾便于操作和维护。
下面将对其主要组成部分进行分析:1. 床身:卧式车床的床身是支承和固定其他部件的基础,其稳定性和承载能力对整个车床的加工质量至关重要。
床身通常由高强度铸铁制成,经过精密加工和热处理,以确保刚性和稳定性。
2. 主轴系统:主轴系统是卧式车床的核心组件。
它由主轴、主轴头、主轴轴承等构成。
主轴系统负责提供转动力,并通过各种传动装置将转动动力传递给刀具或工件。
主轴头上通常设有通孔,以便通过插销等方式夹住刀具。
3. 变速器:变速器是卧式车床用于调节主轴转速的装置。
由于不同的加工任务需要不同的切削速度,变速器提供了多个不同速度的档位,使操作人员可以根据需要选择合适的转速。
1CA6140卧式车床的组要结构结构1主轴箱的结构
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学习内容
主轴箱是由主轴及其轴承,传动机构,开动、 停止以及换向装置,制动装置,操纵机构和润滑 装置等组成,图4-1所示。
一、传动机构
1.卸荷式皮带轮:使轴1不受轴向力的作用,弯曲 变形减小,并可提高传动的平稳性。
2.传动齿轮:齿轮与传动轴的联接情况有固定的、 空套的和滑移的三种。
3.传动轴的支承结构:由于转速较高,一般采用向 心球轴承或圆锥滚子轴承,常用双支承结构,也 有采用三支承结构。
图4-4 CA6140卧式车床闸带式制动器
1 -箱体 2-齿轮轴 3-杠杆支撑轴 4-杠杆 5-调节螺钉 6-制动带 7-制动轮 8-传动轴
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
五、操作机构
用于控制主轴起动、停止、制动、变速、换向以 及变换左右螺纹等。主轴开停及制动操纵机构,如图 4-5所示;主轴变速操纵机构,如图4-6所示。
图4-5 CA6140型卧式车床主轴开停及制动操纵机构
。
(a)
(b)
图4-3 CA6140型卧式车床双向片式磨擦离合器机构
1-双联齿轮 2-外摩擦片 3-内摩擦片 4-弹簧销 5-圆销 6-羊角形摆块 7-拉杆 8-牙套 9-螺母 10、11-止推片 12-销轴 13-滑套 14-齿轮
四、制动装置
功用是在机床停车 过程克服主轴箱中各运 动部件惯性,使主轴迅 速停止转动,以缩短辅 助时间。CA6140车床采 用闸带式制动器,如图 4-4所示。
学习评测
填空题
1.主轴箱
CA6140型卧式车床主要结构
CA6140型卧式车床主要结构CA6140型卧式车床主要结构(一)主轴箱CA6140车床的主轴箱包括:箱体、主轴部件、传动机构、操纵机构、换向装置、制动装置和润滑装置等。
其功用在于支承主轴和传动其旋转,并使其实现起动、停止、变速和换向等。
机床的主轴箱是一个比较复杂的运动部件,它的装配图包括展开图、各种向视图和剖面图,以表示出主轴箱的所有零件及其装配关系。
1、主轴部件主轴部件是主轴箱最重要的部分,由主轴、主轴轴承和主轴上的传动件、密封件等组成。
主轴前端可安装卡盘,用以夹持工件,并由其带动旋转。
主轴的旋转精度、刚度和抗振性等对工件的加工精度和表面粗糙度有直接影响,因此对主轴部件的要求较高。
CA6140型车床的主轴是一个空心阶梯轴。
其内孔是用于通过棒料或卸下顶尖时所用的铁棒,也可用于通过气动、液压或电动夹紧驱动装置的传动杆。
主轴前端有精密的莫氏6号锥孔,用来安装顶尖或心轴,利用锥面配合的摩擦力直接带动心轴和工件转动。
主轴后端的锥孔是工艺孔。
CA6140型卧式车床的主轴部件在结构上做了较大改进,由原来的三支承结构改为两支承结构;由前端轴向定位改为后端轴向定位。
前轴承为P级精度的双列短圆柱滚子轴承,用于承受径向力。
后轴承为一个推力球轴承和角接触球轴承,分别用于承受轴向力和径向力。
主轴的轴承的润滑都是由润滑油泵供油,润滑油通过进油孔对轴承进行充分润滑,并带走轴承运转所产生的热量。
为了避免漏油,前后轴承均采用了油沟式密封装置。
主轴旋转时,依靠离心力的作用,把经过轴承向外流出的润滑油甩到轴承端盖的接油槽里,然后经回油孔流回主轴箱。
主轴上装有三个齿轮,前端处为斜齿圆柱齿轮,可使主轴传动平稳,传动时齿轮作用在主轴上的轴向力与进给力方向相反,因此可减少主轴前支承所承受的轴向力。
主轴前端安装卡盘、拨盘或其它夹具的部分有多种结构形式。
2、开停和换向装置CA6140型卧式车床采用的双向多片式摩擦离合器实现主轴的开停和换向。
普通卧式车床CA6140主要结构技术参数
普通卧式车床CA6140主要结构技术参数
一、机床床身
二、主轴箱
主轴箱是普通卧式车床CA6140的核心部件,包括主轴、轴承、传动装置和润滑装置等。
主轴采用优质合金钢制造,经过热处理,具有高强度和耐磨性。
轴承选用精密支撑轴承,能够承受较大的径向和轴向负荷。
传动装置采用齿轮传动和变速器,可实现多种转速的调整。
润滑装置通过油泵和管路,为主轴箱提供充足的润滑油。
三、刀塔
四、刀架
五、尾座
尾座是普通卧式车床CA6140的辅助设备,用于支撑和定位长而细的工件,以防止工件在加工过程中的偏移和振动。
尾座的运动有进给装置和伺服电机控制,具有良好的稳定性和可靠性。
六、润滑系统
1. 最大加工直径:400mm
2. 最大加工长度:1000mm
3. 主轴转速范围:10-2000rpm
4. 主轴孔径:55mm
5. 刀架行程:220mm
6. 刀架快进速度:4m/min
7. X轴行程:240mm
8. Z轴行程:1000mm
9. X、Z轴快速移动速度:4m/min
10. 重复定位精度:0.01mm
11. 主电机功率:7.5kw
综上所述,普通卧式车床CA6140主要由机床床身、主轴箱、刀塔、刀架、尾座和润滑系统等部分组成,它具有结构合理、精度高、稳定可靠等特点,适用于各种中小型工件的加工。
第四章 CA6140型卧式车床
第四章CA6140型卧式车床概述一、车床的分类车床可分为:①普通(卧式)车床;②立式车床(主要用于外形为非回转体的零件的车削加工);③半自动及自动车床;④仿形车床;⑤专门化车床(如铲齿车床、凸轮轴车床、曲轴车床、轧辊车床等)等。
其中以普通车床应用最广泛。
二、车床的运动主运动——工件的回转运动进给运动——刀架的移动第一节CA6140型卧式车床简介一、工艺范围普通车床的工艺范围很广,它可以车削:内、外圆柱面、圆锥面、成形回转面、环行槽,以及车削端面和各种螺纹,还可以进行钻孔、扩孔、攻丝、套丝和滚花等工作。
二、组成(图4-1)三、主要技术参数40 —最大工件回转直径400mm见书P.72 。
([注]主轴内孔直径50mm;最大棒料直径48mm)第二节CA6140型卧式车床传动系统图1.传动系统图——用简化符号将动力源、执行件以及所有的传动元件以展开图的形式绘制的平面图。
(见图4-2)2.展开图——(1)由于传动系统图是平面图,有些元件可能被遮挡住,所以要利用展开图。
(2)展开图的轴向反映了各元件真实的相对位置关系。
(3)展开图的径向:①相啮合齿轮所在两轴反映真实的相对位置关系②其余则不能反映真实的相对位置关系3.根据图4-2认识有关的符号及含义①电动机(动力源)②主轴(执行件)③刀架(执行件)⑤齿轮传动⑥ 轴(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、……)(轴号在图中必须标出) ⑦ 蜗杆传动⑧ 挂轮(交换齿轮)⑨ 换向机构 (参考 图4-3 )⑩ 轴承⑾ 离合器(M 1、M 2、M 3、……)(注意离合器的位置及用途)4.分析传动系统图的步骤(以每条传动链看)a )找两端,连中间;b )确定计算位移;c )写出传动路线表达式;d )写出运动平衡式(或还需化简成“换置公式”)。
[注]i1u一、主 传 动(主运动传动链)1.两端件及计算位移电动机主轴(n电= 1450 r / min)(n z)2.传动方式及传动路线表达式(1)传动方式①定比传动—带传动a)降速b)柔性传动(减振、吸振)c)可较远距离传递②双向片式摩擦离合器可在电机不停机状态下,使主轴:a)正转(并与换向机构配合)b)反转c)停止转动③背轮机构(ⅢⅤ)可合理利用径向空间(注意:图中Ⅲ轴与Ⅴ轴同轴线)④高速分支利用M2,使Ⅲ轴的运动直接传到Ⅵ轴(主轴)⑤斜齿轮副Ⅴ—Ⅵ之间用了一对斜齿轮传动(定比传动),目的一是使传动平稳;二是在低速时,可比直齿轮传动受力大。
卧式车床的基本结构及功能PPT课件
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感谢
卧式车床的基本结构
普动工件做旋
转运动。箱外有手柄,变换手 柄位置,可使主轴得到多种转 速。卡盘装在主轴上,用于夹 持工件作旋转运动。
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4
交换齿轮箱(挂轮箱)
•组成 主轴和变速齿轮
•功能 接受主轴箱传递的转动,并
传递给进给箱。更换箱内齿轮, 配合进给箱变速机构,可以车削 各种导程的螺纹;并满足车削时 对. 纵向和横向不同进给量5 的需求。
尾座
•组成
摇动手柄、锁紧装置
•功能
安装在床身导轨上,并沿此导 轨纵向移动。主要用来安装后顶尖, 以支顶较长工件,也可以安装钻夹 头来装夹中心钻或钻头等。
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10
床身
•组成
床身、导轨
•功能
是车床的大型基础部件,它
有两条精度很高的V形导轨和矩
形导轨。主要用于支撑和连接车
床的各个部件,并保证各部件在
工作时有准确的相对位置。
机械加工
卧式车床的基本结构及功能
普通车工实训课程
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1
最常用的车床——卧式车床,其结构包括:
• 主轴箱 • 卡盘 • 刀架部分 • 冷却嘴 • 尾座 • 床身 • 床脚
• 丝杠
• 光杠
• 操纵杆
• 快速移动机构
• 溜板箱
• 进给箱
• 交换齿轮箱
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2
最常用的车床——卧式车床的基本结构图
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3
主轴箱(主轴变速箱)
进给箱(变速箱)
•功能
是进给传动系统的变速 机构。它把交换齿轮箱传递 过来的运动,经过变速后传 递给丝杠或光杠
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6
溜板箱
•组成 中溜板手柄,停止、启动
数控卧式车床机械结构-晋磊
2)优点:摩擦系数极小,从而传动效率高;油膜承载能力大,刚性好, 吸振性好,低速运动平稳;导轨精度保持性好,寿命长;缺点:但结构复杂,成本高,大 都使用与重型和大型机床上。
三、主轴箱部件结构
主轴箱部件-单轴 主轴箱部件-多轴
编码器
NSK轴承
三列角接触球轴承
双列角接触球轴承
四、尾架部件结构
尾架部件
回转式顶尖结构
液压油缸
芯轴式顶尖结构
尾架移动
移动尾架时,首先移动床鞍,使床鞍下部的小孔对准尾架上的拖动销, 转动拖动销的把手,使拖动销进入床鞍下部的小孔内,然后再松开尾架 上的两个锁紧螺钉,这时就可以移动床鞍使其带动尾架到所要求的位置 ,然后再将尾架的拖动销从床鞍的小孔内退出,均匀锁紧尾架两个锁紧 螺钉,然后,就可以进行正常工作了。
纵向驱动 部件
地基图-示例:NL502SA
二、床身部件结构
整体床身
滑动 导轨
滚动导轨 分体床身
导轨形式
1、滑动导轨 :
滑动导轨是机床中最早使用的导轨。虽然它存在着摩擦系数大、磨损快、 使用寿命短、低速容易产生爬行等缺点。但结构简单,工艺性好,便于保证精度、刚度, 在低速均匀性及定位精度要求不高的机床中,仍得到广泛的应用。
Z轴滚珠丝杠副 X轴滚珠丝杠副 X轴丝杠齿形带轮 X轴齿形皮带 X轴电机齿形带轮
Z向行程示意图-示例:NL502SA
工业造型-示例:NL504SA
谢谢大家!
轴承座
七、马达装置部件结构
7.1 法兰式安装结构
伺服电机
支座
皮带 皮带轮
7.2 卧式式安装结构
变频电机
支座
CA6140型卧式车床主要部件的结构
CA6140型卧式车床主要部件的结构 1.1 CA6140型卧式车床的主轴箱
主轴箱的功用是支承主轴并传动主轴,并使其实现起动、 停止、变速和换向等。因此,主轴箱中通常包含有传动机构, 主轴部件,起动、停止以及换向装置,制动装置,操纵机构 和润滑装置等。
1.传动机构
图6.6是CA6140车床的主轴箱展开图。 在轴Ⅰ上采用卸荷式带轮,以消除皮带传动的径向力 对轴Ⅰ的影响,减少弯曲变形,提高传动的平稳性,减小 对主传动系统的影响。 传动齿轮和传动轴的连接有三种形式:固定、空套、 滑移。 主轴箱中的传动机构有定比传动机构和变比传动机构。 定比传动机构一般用来传递运动和动力,且采用齿轮传动。
6.6 CA6140
图 型 卧 式 车 床 主 轴 箱 展 开 图
2.主ห้องสมุดไป่ตู้及其轴承 主轴及其轴承是主轴箱最重要的部分。主轴前端可装卡 盘,用于夹持工件,并由其带动旋转。 卧式车床主轴多采用滚动轴承支承,一般为前后二点。
图6.7 CA6140型卧式车床主轴及其轴承
卧式车床的主轴是空心阶梯轴。其内孔用于通过长棒料 以及气动、液压等驱动装置(装在主轴后端)的传动杆,也 用于穿入钢棒卸下顶尖。主轴前端有精密的莫氏锥孔,供安 装顶尖或心轴之用。
图6.13 互锁机构的工作原理图。
3.过载保险装 置
过载保险装置的 作用是防止过载和发 生偶然事故时损坏机 床。卧式机床常用安 全离合器,其结构较 简单,且过载现象消 除后能自动恢复正常 工作。图6.14为 CA6140型卧式车床 溜板箱中采用的安全 离合器。
图6.14 安全离合器工作原理图
1.左半部 2.右半部 3.弹簧
图6.11 CA6140卧式车床进给箱结构图
常用卧式车床的基本结构
常用卧式车床的基本结构常用卧式车床是基于带有平移导轨和把持工件旋转的机械切削工具。
这种机器工具由许多组件构成,每个组件都执行特定的工作。
1.床身床身是车床的核心组件,它是一个长方形的扁平平台,用于支撑所有其他组件,例如车床床夹,主轴,尾架和切削刀具等。
它通常由重型材料制成,如铸铁或钢板,以确保刚性和稳定性。
2.主轴主轴是车床中最重要的组件之一。
它在床身上水平安装,并支持工件旋转的切削刀具,以完成各种切削操作。
主轴由电机,轴承,齿轮和传动系统等部件组成。
3.床夹床夹是用于夹住工件以防止其在车床上滑动的机构。
它通常由两个活动的夹具组成,可以手动或液压方式进行合并和分离操作。
床夹可根据工件尺寸进行调整,以确保完美的工件夹紧和刚性。
4.切削刀具切削刀具是用于去除工件材料的切削机构。
它们由硬质合金等材料制成,以耐高温,高压和磨损等。
切削刀具可用于进行许多操作,如车削,镗孔,切槽和螺纹切割等。
5.尾架尾架是卧式车床的另一个基本组件。
它安装在床身的一端,并支持工件的另一端以使其保持直线。
尾架通常由一个可旋转的中心点和一个具有刻度线的固定移动支架组成。
6.进给系统进给系统是用于控制工件和切削刀具相对运动的机构。
它由机械手柄,电机,传动系统,编码器和计算机等部件构成。
它确保了准确的工件定位和稳定的切削速度。
7.冷却系统冷却系统是用于冷却和润滑切削区域的机构。
它由一个泵,一个喷嘴和一个冷却液箱组成。
冷却液可以降低工件和刀具的温度,减少切削阻力和磨损,同时也可以帮助排除加工过程中的金属屑。
8.控制系统控制系统是用于自动化运行卧式车床的关键部件。
它由一个计算机和与各个机械部件的电线和电缆连接。
它可以编程和控制车床的运行,从而实现高精度和高效率的加工过程。
总之,卧式车床的基本结构包括床身,主轴,床夹,切削刀具,尾架,进给系统,冷却系统和控制系统等重要组件。
这些部件共同协作,为各种材料提供高效的切削和加工。
《CA6140车床结构》课件
适用于加工各种金属和非金属材料,如钢、铸铁、有色金属 、塑料等。
02
CA6140车床结构
主轴箱
01 02
功能
主轴箱固定在床身导轨上,并可沿导轨移动。它内部装有主轴,主轴前 端安装有卡盘以夹持工件。主轴箱通过变速机构改变主轴的转速,以适 应不同加工件的需求。
组成
主轴箱主要包括箱体、主轴、变速机构和传动系统等部分。
绿色环保
随着环保意识的提高,CA6140车床的设计和制造也在向绿色环保方向发展,通过采用 环保材料和节能技术,降低加工过程中的能耗和排放。
技术创新
新材料的应用
随着新材料技术的不断发展,CA6140车床的制造材料也在不断更新,新型高强度、轻质材料的应用可以提高车床的 刚性和稳定性。
数控技术的应用
数控技术是现代制造业的核心技术之一,CA6140车床通过采用数控技术可以实现高精度、高效率的加工,提高加工 质量和效率。
《CA6140车床结构》PPT课件
目录
• CA6140车床概述 • CA6140车床结构 • CA6140车床的维护与保养 • CA6140车床的操作与使用 • CA6140车床的应用与发展趋势
01
CA6140车床概述
定义与特点
定义
CA6140车床是一种常用的卧式车 床,主要用于加工各种旋转表面 。
安全防护
确保安全防护装置完好无 损,工作区域整洁无杂物 。
定期保养
每周保养
包括清洗机床表面、检查 传动系统、调整机床精度 等。
每月保养
对润滑系统进行全面检查 ,更换油污严重的部位, 清洗冷却系统。
季度保养
对机床进行全面检查,紧 固松动部位,更换磨损严 重的零件。
CA6140车床结构[1]
CA6150型车床主轴结构 1-主轴 ; 2、9-锁紧螺母; 3-双列短圆柱滚子轴承; 4、 6-套筒; 5、10-锁紧盘; 7-推力球轴承; 8-角接触 球轴承;
④双向摩擦式离合器
作用:①实现主轴正反转;②超载时摩擦片打滑起 过载保护作用
双向片式摩擦离合器 1-双联齿轮;2-外摩擦片;3-内摩擦片; 4-调整销; 5-销;6-元宝销; 7-拉杆; 8-压套;9-螺母;10、11 –止推片
(2)丝杠 用来车削螺纹。 (3)光杠 用来传动动力,带动床鞍、中滑板, 使车刀作纵向或横向的进给运动。
4.溜板部分
刀架
用来装夹车刀
小滑板
作纵向移动
中滑板
作横向移动
床鞍
作纵向移动
溜箱
变换箱外手柄位置,在光杠或丝杠 的传动下,可使车刀按要求方向作 进给运动
5.尾座
用来安装顶尖、支顶较长工件,它还可 以安装其它切削刀具,如钻头、绞刀等
三.车削加工的主要工艺类型
车削加工是机械加工方法中应用 最为广泛的方法之一,是加工轴类、 盘套类零件的主要方法。应用车削 加工方法可以加工各种回转体内外 表面,如内外圆柱面、圆锥面、成 形回转表面等。
四.注意事项
1.要求每台机床都具有防护设施。 2.摇动滑板时要集中注意力,做模 拟切削运动。 3.倒顺电气开关不准连接,确保安 全。 4.变换车速时,应停车进行。 5.车床运转操作时,转速要慢,注 意防止左右前后碰撞,以免发生事故。
一.CA6150车床基本结构
CA6150型卧式车床属通用的中型 车床。其外型及组成部件如图所示。其 主要组成部件可概括为“三箱刀架尾座 床身”。
CA6150车床外形图 1-主轴箱;2-刀架;3-尾座;4-床身;5、9-床腿; 6-光杠;7-丝杠;8-溜板箱;10-进给箱;11-挂轮
卧式车床的结构简介
卧式车床的结构简介1.卧式车床的型号卧式车床用C61×××来表示,其中C棗机床分类号,表示车床类机床;61棗组系代号,表示卧式。
其它表示车床的有关参数和改进号。
图1 C6132普通车床的外形2.卧式车床各部分的名称和用途C6132普通车床的外形如图1所示。
(1)主轴箱主轴箱用来支承主轴,并使其作各种速度旋转运动;主轴是空心的,便于穿过长的工件;在主轴的前端可以利用锥孔安装顶尖,也可利用主轴前端圆锥面安装卡盘和拨盘,以便装夹工件。
(2)变速箱变速箱用来改变主轴的转速。
主要由传动轴和变速齿轮组成。
通过操纵变速箱和主轴箱外面的变速手柄棗改变齿轮或离合器的位置,可使主轴获得12种不同的速度。
主轴的反转是通过电动机的反转来实现的。
(3)挂轮箱挂轮箱用来搭配不同齿数的齿轮,以获得不同的进给量。
主要用于车削不同种类的螺纹。
(4)进给箱进给箱用来改变进给量。
主轴经挂轮箱传入进给箱的运动,通过移动变速手柄来改变进给箱中滑动齿轮的啮合位置,便可使光杆或丝杆获得不同的转速。
(5)溜板箱溜板箱用来使光杠和丝杠的转动改变为刀架的自动进给运动。
光杠用于一般的车削,丝杠只用于车螺纹。
溜板箱中设有互锁机构,使两者不能同时使用。
(6)刀架刀架用来夹持车刀并使其作纵向、横向或斜向进给运动。
它由以下几个部分组成(见图2):图2 刀架1)床鞍。
它与溜板箱连接,可沿床身导轨作纵向移动,其上面有横向导轨。
2)中滑板。
可沿床鞍上的导轨作横向移动。
3)转盘。
它与中滑板用螺钉紧固,松开螺钉便可在水平面内扳转任意角度。
4)小滑板。
它可沿转盘上面的导轨作短距离移动;当将转盘偏转若干角度后,可使小滑板作斜向进给,以便车锥面。
5)方刀架它固定在小滑板上,可同时装夹四把车刀;松开锁紧手柄,即可转动方刀架,把所需要的车刀更换到工作位置上。
图3 尾座1—顶尖 2—套筒锁紧手柄 3—顶尖套筒 4—丝杆5—螺母 6—尾座锁紧手柄 7—手轮 8—尾座体 9—底座7)尾座尾座用于安装后顶尖以支持工件,或安装钻头、铰刀等刀具进行孔加工。
卧式车床
连接2
1
连接1
2
一、设计任务
题目:C6140卧式车床数控化改造设计 题目:C6140卧式车床数控化改造设计 任务:将一台C6140卧式车床改造成经济型数控车床。主要技术指标如下: 1)床身上最大加工直径400mm; 2)最大加工长度1000mm; 3)X方向(横向)的脉冲当量δx=0.005mm/脉冲,Z方向(纵向)δz = 0.0lmm /脉冲; 4)x方向最快移动速度vxmax =3000mm/min,z方向为vzmax =6000mm/min; 5)x方向最快工进速度vxmaxf = 400mm/min,z方向为vzmaxf=800mm/min; 6)x方向定位精度±0.01mm,z方向±0.02mm; 7)可以车削柱面、平面、锥面与球面等; 8)安装螺纹编码器,可以车削米/英制的直螺纹与锥螺纹,最大导程为 24mm; 9)安装四工位立式电动刀架,系统控制自动选刀; 10)自动控制主轴的正转、反转与停止,并可输出主轴有级变速与无级变 速信号; 11)自动控制冷却泵的起/停; 12)安装电动卡盘,系统控制工件的夹紧与松开; 13)纵、横向安装限位开关: 14)数控系统可与PC机串行通信; 3 15)显示界面采用LED数码管,编程采用ISO数控代码。
13
3)将以上算出的δ1和δ2代人δ总=δ1+δ2,求得丝杆总变形最 (对应跨度1497mm) δ总=0.012555mm=12.555μm。 查表知,4级精度滚珠丝杠任意300mm轴向行程内行程的变动量 允许16μm,而对于跨度为1497mm的滚珠丝杠,总的变形量δ总只有 12.555μm,可见丝杠刚度足够。 (6)压杆稳定性校核 计算失稳时的临界载 (6)压杆稳定性校核 根据式 荷Fk。查表,取支承系数fk=2;由丝杠底径d2 =36.0312mm,求得截 面惯性矩I=πd42/64≈82734.15mm4;压杆稳定安全系数K取3(丝杠 卧式水平安装);滚动螺母至轴向同定处的距离a取最大值1497mm。 代入上式,得临界载荷Fk≈51012N,远大于工作载荷Fm(1712N), 故丝杠不会失稳。 综上所述,初选的滚珠丝杠副满足使用要求。 同步带减速箱的设计(纵向) 4.同步带减速箱的设计(纵向) 为了满足脉冲当量的设计要求和增大转矩,同时也为了使传动 系统的负载惯量尽可能地减小,传动链中常采用减速传动。本例中, 纵向减速箱选用同步带传动。 14
卧式车床的基本结构及功能
交换齿轮箱(挂轮箱)
• 组成
主轴和变速齿轮
• 功能
接受主轴箱传递的转动,并 传递给进给箱。更换箱内齿轮, 配合进给箱变速机构,可以车削 各种导程的螺纹;并满足车削时 对纵向和横向不同进给量的需求。
进给箱(变速箱)
• 功能 是进给传动系统的变速 机构。它把交换齿轮箱传递 过来的运动,经过变速后传 递给丝杠或光杠
床身
• 组成 床身、导轨 • 功能
是车床的大型基础部件,它 有两条精度很高的V形导轨和矩 形导轨。主要用于支撑和连接车 床的各个部件,并保证各部件在 工作时有准确的相对位置。
感谢
卧式车床的基本结构
普通车工实训课程
溜板箱
• 组成 中溜板手柄,停止、启动 按钮,开合螺母手柄 • 功能 接受光杠或丝杠传递的运 动,操纵箱外手柄及按钮,通 过快速移动机构驱动刀架部分 以实现车刀的纵向或横向运动。
刀架部分
• 组成 床鞍、中滑板、小滑板和锁 紧手柄、刀架、压紧螺钉 • 功能 用于装夹车刀并带动车刀做 纵向、横向运动、斜向和曲线运 动,从而使车刀完成工件各种表 面的车削。
照明、冷却装置
• 组成 照明灯、冷却管 • 功能
照明灯使用安全电流,为操 作者提供充足的光线,保证操作 环境明亮清晰。
切削液被冷却泵加压后,通 过冷却管喷射到切削区域。
尾座
• 组成
摇动手柄、锁紧装置
• 功能
安装在床身导轨上,并沿此导 轨纵向移动。主要用来安装后顶尖, 以支顶较长工件,也可以安装钻夹 头来装夹中心钻或钻头等。
机械加工
卧式车床的基本结构及功能
普通车工实训课程
最常用的车床——卧式车床,其结构包括:
• 主轴箱
• 卡盘
• 丝杠
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2、调整轴承间隙
消除左端轴承间隙——松开锁紧螺母18,拧动螺钉17,推动压盖19及圆 锥滚子轴承的外圈右移。
消除右轴承的间隙——轴组件向右移,由于右端圆锥滚子轴承的外圈被 箱体上的台阶孔所挡,并由此而限定了轴Ⅲ组件在箱体上的轴向位臵。
3、轴向定位
1)轴Ⅲ共有四个台阶, 两端台阶——安装圆锥滚子轴承,
2)卡盘工作原理:
卡盘、拨盘等夹具通过卡盘座4,用 四个螺柱5固定在主轴上,由装在主轴
轴肩端面上的圆柱形端面键3传递转矩。
安装卡盘时,只需将预先拧紧在卡 盘座上的螺柱5连同螺母6一起从主轴轴 肩和锁紧盘2上的孔中穿过,然后将锁 紧盘2转过一个角度,使螺柱进入锁紧 盘上宽度较窄的圆弧槽内,把螺母卡住, 接着再把螺母6及螺钉7拧紧,就可使卡 盘或拨盘座准确可靠地固定在主轴前端。
2、轴承的间隙调整
1)前轴承4——用螺母5和2调整
调整原理:
调整时先拧松螺母5,然后拧紧带锁紧螺钉的螺母2,使轴承4的内圈相对主轴 锥形轴颈向右移动,由于锥面的作用,薄壁的轴承内圈产生径向弹性变形,将滚 子与内、外圈滚道之间的间隙消除。调整妥当后,再将螺母5拧紧。
2)后轴承1——可用螺母11调整
Ⅱ轴:
盘形凸轮6端面上的封闭 曲线槽是由不同半径的两段圆 弧和过渡直线组成,每段圆弧 的中心角稍大于120,当凸轮 转动时,曲线槽迫使杠杆10上 的销子9带动杠杆10摆动,通 过拨叉11使双联齿轮l沿轴Ⅱ 改变左、右位臵。
Ⅲ轴:
当顺序地转动手柄8并每次转60时,曲柄5上的销子4依次地处于a、b、 c、d、 e、f六个位臵,使三联滑移齿轮2由拨叉3拨动分别处于左、中、右、 右、中、左六个工作位臵; Ⅱ轴: 凸轮曲线槽使杠杆10上的销子 9相应地处于a’、b’、c’、d’、e’、 f’六个位臵,使双联滑移齿轮1由
③ 分油器还从许多径向小孔向外喷油,对其他传动 件和操纵机构进行润滑。
2、润滑系统为箱外循环润滑方式
4.2 进给箱
功用:变换被加工螺纹的种类和导程,获得各种机动进给量。
轴XⅡ、XⅣ、XⅦ和XⅧ四轴同心,
轴 XⅢ、XⅥ和XⅨ三轴同心。
4.2.1 XⅣ两端用半圆键联接着两个内齿轮,作为内齿离合器,并通过两个深沟球轴承3 和4支承在箱体上; 轴XⅧ左端也有一内齿离合器,上述三个内齿离合器的内孔均镗有轴承台阶孔,各 安装有圆锥滚子轴承,以分别支承轴XⅡ和轴Ⅶ。轴XⅧ支承在支承套6上,两侧 的推力球轴承5和7分别承受丝杠工作时所产生的两个方向的轴向力。松开锁紧双 螺母8,调整另一螺母,则可调整推力球轴承的间隙,同时也限定了轴XⅧ在箱 体上的轴向位臵。由于深沟球轴承3和4的外圈的轴向位臵没有固定,所以,通过 螺母2便可调整同心轴上的所有圆锥滚子轴承间隙。
空套齿轮14与轴I联接,主轴实现反转。
滑套处于中间, 左右离合器的摩擦片均松开,主轴停止转动。
4)过载保护
当机床超载时,摩擦片打滑,于是主轴 停止转动,从面避免损坏机床零部件。
摩擦片压紧力的调整:
根据离合器应传递的额定转矩来确 定的。当摩擦片磨损后压紧力减小时可 通过压套8上的螺母9来调整。压下弹簧 销4,转动螺母9使其作小量轴向位移, 即可调节摩擦片间的压紧力,从而改变 离合器传递转矩的能力。调整妥当后弹
2)当把手柄3向下搬动时: 双向多片摩擦离合器右离合器接合,主轴反转。 3)当手柄处于中间位置时:
拉杆16、滑套13及齿条轴12均处于中间位臵,此时左右离合器均不接合, 将主轴与动力源断开。
制动器工作原理
当手柄处于中间位臵时, 将主轴与动力源断开。而齿条 轴12上的凸起部分压着制动杠 杆7的下端,将制动带2拉紧, 导致主轴快速停止。
滑,这种打滑会使摩擦片发热、急剧磨损,
使主轴箱内传动件温度上升,严重时甚至 会影响机床正常工作; 故障2:主轴制动不灵现象, 原因:摩擦片间的间隙过小,不能完全脱开, 或是由于制动带太松,不起制动作用,主 轴由于惯性作用而仍继续转动
4.1.5操纵机构
主轴箱操纵机构——控制主轴的正反转、停止、制动、变速、换向、变换左、右螺纹
4.1.3 传动轴结构及轴承的调整
1、传动轴结构
主轴箱中的传动轴转速较高——深沟球轴承或圆锥滚子轴承来支承。 轴上零件必须限定其轴向位臵——防止工作中产生窜动现象 传动轴必须限定其在箱体上的轴向位臵——防止工作中产生窜动现象。
现以轴Ⅲ为例说明其结构及轴承的调整:
花键轴Ⅲ较长——采用了三支承结构,两端为圆锥滚子轴承,
松开螺母7,拧动有内六方孔的调节
螺钉6可调节弹簧力的大小,以保证 定位的可靠性。
4.1.4摩擦离合器和制动器
1、双向摩擦离合器M——装在轴Ⅰ上, 作用:控制主轴Ⅵ正转、反转或停止。 2、制动器——安装在轴Ⅳ上, 作用:摩擦离合器脱开时,用制动器 进行制动,使主轴迅速停止。
1、摩擦离合器
1)结构: 左离合器和右离合器两部分,左、右两部分的结构相似、工作原理相同。 区别: 左离合器——控制主轴正转,由于正转需传递的转矩较大,所以摩擦片的片数较多。 右离合器——控制主轴反转、主要用于退刀,传递的转矩较小,摩擦片的片数较少。
2)组成
外摩擦片2、内摩擦片3、压套8、螺母9、止推片10和11及空套齿轮1等组成。
安装:
内摩擦片3——装在轴I的花键上,与轴I一起旋转。 外摩擦片2、4个凸齿——装入空套双联齿轮1(用两个深沟球轴承支承在轴I上)的缺口 中,多个外摩擦片2和内摩擦片3相间安装。
3)工作原理
滑套13移至右边: 滑套将羊角形摆块6的右角压下,羊角绕 销轴作顺时针摆动,其弧形尾部推动拉杆7 向左,通过固定在拉杆左端的圆销5,带动 压套8和螺母9a左移,将左离合器内外摩擦 片压紧在止推片10和11上,通过摩擦片间的 摩擦力,使轴I和双联齿轮联接,带动主轴正 转。 滑套13移至左边: 压套8右移,将右离合器的内外摩擦片压紧,
2)前支承处装有一个双向推力角接触球轴承3
作用:
用于承受左右两个方向的轴向力。向左的轴向力由主轴Ⅵ经螺母5、轴承4的 内圈、轴承3传至箱体;向右的轴向力由主轴Ⅵ经螺母2、轴承3、隔套7、轴承4 的外圈和轴承端盖6传至箱体。 3)中间支承处则装有圆柱滚子轴承
作用:作辅助支承,其配合较松,且间隙不能调整。
采用了三支承结构,以提高其静刚度和抗振性。 主轴前端可安装卡盘或过渡盘,用于装夹工件或安装夹具。
1、三支承结构
1)前后支承处各装有一个双列圆柱滚子轴承4和1
作用:
双列圆柱滚子轴承的刚度和承载能力大,旋转精度高,且内圈较薄, 内孔是锥度为1:12的锥孔,可通过相对主轴轴颈轴向移动来调整轴承间 隙,可保证主轴有较高的旋转精度和刚度。
2)最左边齿轮——固定在主轴上,通过它把运动传给进给系统。
4、主轴
1)主轴结构——空心的阶梯轴
① ② ③ ④ 内孔——通过棒料和卸顶尖用的铁棒或通过气动、电动或液压等夹紧驱动装臵。 主轴前端的6号莫氏锥度孔——安装顶尖或心轴; 主轴后端的锥孔——工艺孔。 主轴前端的短法兰式结构——安装卡盘或拨盘,它以短锥和轴肩端面作定位面。
第二章 车床
本章目录
一、车床的用途、运动和分类 二、CA6140型卧式车床的组成 三、CA6140型卧式车床的传动系统
1、主运动传动链 2、车螺纹运动传动链 3、纵向、横向进给运动传动链 4、刀架的快速空行程传动链
四、CA6140型卧式车床的主要部件结构
1、主轴箱 2、进给箱 3、溜板箱 4、方刀架
1.离合器及制动器的操纵机构
在操纵杆4上共有两个操纵手柄3,位于进给箱及溜板箱的右侧。
离合器工作原理:
1)当把手柄向上搬动时: 通过由零件5、8、9组成的 杠杆机构使轴10和扇形齿板11 顺时针转动,带动齿条轴12向 右移,经拨叉15拨动滑套13右 移,压下羊角形摆块6的右角 ,使拉杆16向左移,双向多片 式摩擦离合器的左离合器接合 ,主轴正转;
当它的下端与齿条轴5上的圆弧形凹部口接触时,制动带
处于放松状态,制动器不起作用;操纵齿条轴5,使其上 凸起部分c与杠杆7下端接触时,杠杆7绕支承轴6逆时针 摆动,制动带抱紧制动轮,产生摩擦制动力矩,轴Ⅳ快 速停止。
制动带抱紧的调整——调整调节螺钉1 故障1:机床主轴转速缓慢下降或闷车现象,
原因:
摩擦片间的间隙过大、压紧力不足,不 能传递足够的转矩,致使摩擦片间产生打
主轴箱
主轴箱剖视图
4.1.1 卸荷皮带装臵
由电动机经V带传动使主轴箱的 轴Ⅰ获得运动,为提高轴Ⅰ的运动 平稳性,其上的带轮Ⅰ采用了卸荷 结构。
结构:
箱体4上通过螺钉固定一法兰3, 带轮1用螺钉和定位销与花键套筒2 连接并支承在法兰3内的两个深沟球 轴承上,花键套筒2以它的内花键与 轴Ⅰ相连。
主轴箱剖视图
3、主轴上齿轮
主轴上装有三个齿轮:
1)最右边齿轮——空套在主轴上的左旋斜齿轮
① 当离合器(M2)接合时,此齿轮传动所产生的轴向力指向前轴承,以抵消部分轴 向切削力,减小前轴承所承受的轴向力。中间滑移齿轮以花键与主轴相联,该 齿轮的图示位臵为高速传动,
② ③
当其处于中间空挡位臵时,可用手拨动主轴,以便装夹和调整工件, 当滑移齿轮移到最右边位臵时,其上的内齿与斜齿轮上左侧的外齿相 啮合,即齿式离合器(M2)接合,此时获低速传动。
簧销复位,插入螺母槽口中,使螺母在
运转中不会自行松开。
2、闸带式制动器
作用:主轴快速停止运动
组成:制动轮3、制动带2、杠杆7、齿条轴5和调节螺钉1。
制动轮——钢制圆盘,通过花键与轴Ⅳ联接。 制动带——钢带,其内侧固定着一层铜丝石棉,以增加 摩擦面的摩擦力。
工作原理:
制动带绕在制动轮上,一端通过调节螺钉1与箱体4联 接,另一端固定在杠杆7的上端。杠杆7可绕支承轴6摆动,
调整原理:同前轴承。 一般只调整前轴承即可。当调整前轴承不能达到要求的旋转精度时,才调整后轴 承。