第三章车床.

第三章车床Lathe2本章主要内容3-1、车床概述3-2、CA6140型车床传动系统（重点、难点）3-3、CA6140型车床的主要构造（重点）3一、车床的用途和运动1、用途：主要用于加工各种回转表面。3-1、车床概述42、车床上使用的刀具：主要是各种车刀，还可使用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙等孔加工刀具和螺纹加工刀具。53、车床的运动(1)表面成形运动①主运动：工件的旋转运动，其转速较高，消耗机床功率的主要部分。②进给运动：刀具的移动。(2)辅助运动：切入运动、刀架的纵横向机动快移、尾架的机动快移。6二、卧式车床的主参数主参数是床身上最大工件回转直径。第二主参数是最大工件长度。7例：CA6140型卧式车床的主参数为床身上最大工件回转直径φ400mm，第二主参数是最大工件长度。但刀架上最大工件回转直径为φ210mm，在加工较长的轴、套类工件时，由于受到中溜板的限制，这也是一个重要的参数。8CA6140型卧式车床的主要技术参数如下：床身上最大工件回转直径400mm刀架上最大工件回转直径210mm最大工件长度(4种)750mm、1000mm、1500mm、2000mm中心高205mm主轴孔直径48mm主轴转速：正转(24级)10—1400r/min；反转(12级)14--1580r/min车螺纹范围：米制(44种)1—192mm英制(20种)；4—24牙/in（25.4mm）车蜗杆范围：模数(39种)0.25—48mm；径节(37种)1-96牙/in进给量(纵、横各64种)：纵向标准进给量0.08—1.59mm/r；纵向缩小进给量0.028—0.054mm/r；纵向加大进给量1.71—6.33mm/r；横向标准进给量0.04一0.795mm/r；横向缩小进给量0.014—0.027mm/r；横向加大进给量0.86—3.16mm/r；纵向快移速度4m/min；横向快移速度2m／min；刀架行程：最大纵向行程(4种)650mm、900mm、1400mm、1900mm最大横向行程：260mm、295mm；主电动机功率:7.5KW机床工作精度:圆度0.01mm；圆柱度0.01mm/100mm；螺距精度0.04mm/100mm、0.06mm/300mm；精车平面平面度0.02mm/400mm表面粗糙度Ra2.5-1.259三、车床的分类按用途和机构不同可分为：组别0：仪表车床；1：单轴自动、半自动车床；2：多轴自动、半自动车床；3：回轮车床；4：曲轴及凸轮轴车床；5：立式车床6：落地及卧式车床；7：仿形及多刀车床8：轮、轴、辊、锭及铲齿车床9：其它车床10四、卧式车床的布局113-2、CA6140型车床传动系统CA6140型车床是普通精度的卧式车床。传动系统包括主运动传动链(主轴旋转)和进给运动传动链（刀架传动）两部分。1213一、主运动传动链14151、传动路线：两末端件是主电动机、主轴。16172、主传动路线表达式183．主轴的转速级数与转速计算(1)主轴正转时转速级数（18+6=24级）正转的低速实有级数：2×3×(2×2-1)=18级正转的高速实有级数：2×3=6级(2)主轴反转时转速级数：（3+9=12级）反转的高速级数：3×1=3级反转的低速级数：3×(2×2-1)=9级19(3)主轴的转速计算运动平衡式：n主=1450×（130/230）×iⅠ-Ⅱ×iⅡ-Ⅲ×iⅢ-Ⅵ例：上面主传动系统图中所示的齿轮啮合位置，主轴的转速(正转的最低转速)为：n主=1450×（130/230）×（51/43）×（22/58）×（20/80）×（20/80）×（26/58）≈10r/min主轴反转时,轴Ⅰ--Ⅱ的传动比大于正转时的传动比，所以反转转速大于正转转速。（反转用于车螺纹退刀）20二、进给传动链21进给传动链是实现刀具纵向或横向移动的传动链。•螺纹进给传动链：是内联系传动链，由丝杆经溜板箱传动。•纵向和横向进给传动链:是外联系传动链，由光杆经溜板箱传动。(车圆柱面和端面)两末端件：主轴和刀架221、车削螺纹CA6140车床能车削的螺纹有：常用的米制(公制)、英制、模数制、径节制四种螺纹；加大螺距、非标准螺距、较精确的螺纹；右旋螺纹、左旋螺纹。23车螺纹时的运动平衡式：1主轴×i总×t1=Si总—主轴至丝杠之间总传动比；t1—机床丝杠的导程，CA6140型车床t1＝12mm；S—被加工螺纹的导程，单位为mm。24（1）车削米制螺纹（国家标准）：由此表可以看出，每行是按分段等差数列排列的，行与行之间成倍数关系。25基本组增倍组扩大螺距组变换左右螺纹挂轮移换机构26车削米制螺纹传动路线表达式：（M3、M4开，M5合，Z25右移）27①基本组：轴ⅩⅣ—ⅩⅤ间的变速机构可变换8种传动比：i基1=26/28=6.5/7i基2=28/28=7.0/7i基3=32/28=8.0/7i基4=36/28=9.0/7i基5=19/14=9.5/7i基6=20/14=10/7i基7=33/21=11/7i基8=36/21=12/7上述8种传动比分母相同，分子为Sj=6.5、7、8、9、9.5、10、11、12。除6.5、9.5外，按等差级数的规律排列，相当于米制螺纹导程标准的最后一行。这样的变速机构称为基本螺距机构，简称基本组。28②增倍组：轴ⅩⅥ—ⅩⅧ间的变速机构可变换4种传动比：i1倍=（18/45）×（15/48）=1/8i2倍=（28/35）×（15/48）=1/4i3倍=（18/45）×（35/28）=1/2i4倍=（28/35）×（35/28）=1/1上述四种传动比成倍数关系排列。这种变速机构称为增倍机构，简称增倍组。29③车削米制（右旋）螺纹的运动平衡式S=1r(主轴)×（58/58）×（33/33）×（63/100）×（100/75）×（25/36）×i基×（25/36）×（36/25）×i倍×12＝7i基i倍=7×(Sj/7)×i倍=Sji倍其中：S—螺纹导程(对单头螺纹为螺距P)，单位mm；Sj—基本组传动比化简分子；i基—轴ⅩⅣ—ⅩⅤ间基本螺距机构传动比；i倍—轴ⅩⅥ—ⅩⅧ间增倍机构的传动比。改变i基和i倍之值，就可以得到各种标准米制螺纹的导程。Sj最大为12，i倍最大为1，故加工最大螺纹的导程为S=12mm。30④加工导程大于12mm的螺纹时，需使用扩大螺距机构，Z58右移此时主轴Ⅵ与轴Ⅸ间的传动比i扩为：i扩1=(58/26)x(80/20)x(50/50)x(44/44)x(26/58)=4i扩2=(58/26)x(80/20)x(80/20)x(44/44)x(26/58)=1631扩大螺纹螺距机构的传动齿轮就是主运动传动齿轮，所以:①只有当主轴上的M2合上，即主轴处于低速状态时，才能用扩大螺距机构；②当轴Ⅲ—Ⅳ—Ⅴ间的传动比为时，主轴转速为40～125r/min，导程扩大4倍；当轴Ⅲ—Ⅳ—Ⅴ间的传动比为时，主轴转速为10～32r/min，导程扩大16倍。③当轴Ⅲ—Ⅳ—Ⅴ间的传动比为时，并不准确地等于1，所以不能用扩大导程。5050515020501805042020180801632（2）车削模数制螺纹(M3、M4开，M5合，换挂轮)模数螺纹导程为Sm=Kπm，模数m按分段等差数列的规律排列。车模数螺纹时的传动路线与米制螺纹基本相同，唯一的差别就是这时挂轮换成×，以消除π因子.传动路线表达式：641001009733车模数（右旋）螺纹的运动平衡式为：所以又因导程为Sm=Kπm，所以改变i基和i倍之值，就可以车削出各种标准模数制螺纹。如应用扩大螺纹导程机构，也可以车削出大导程的模数螺纹。因为式中注：34（3）英制螺纹（M3合、M4开、M5合，Z25左移）英制螺纹的螺距参数为每英寸长度上的螺纹扣（牙）数，以a表示。导程：Sa=K×1/a(英寸)=K×25.4/a（mm）特点：分母a的标准值是按分段等差数列的规律排列的，所以英制螺纹的螺距和导程值是分段调和数列。3536车英制（右旋）螺纹运动平衡式为：Sa=1r(主轴)×∵≈∴Sa≈×12mm=∵Sa=∴改变i基和i倍之值，就可以车削出各种标准英制螺纹。25.4121ii倍基6310036100752525.4215833631001361258331007525immi倍基425.47immi倍基25.4a25.4425.47iai倍基7(/4iaini基倍扣）37（4）车削径节制螺纹（M3合、M4合、M5开，Z25左移，换挂轮）英制蜗杆的轴向齿距即径节螺纹的导程为SDP=kπ/DP（in）≈k25.4π/DP（mm）径节DP也是按分段等差数列的规律排列的。径节螺纹导程排列的规律与英制螺纹相同，只是含有特殊因子25.4π。车削径节螺纹的传动路线与车削英制螺纹相同，但挂轮须更换，它和移换机构轴ⅩⅣ～ⅩⅥ间的齿轮副组合，得到传动比.641003625410097258438车径节制（右旋）螺纹运动平衡式为：SDP=1r(主轴)×简化后得:径节DP=改变i基和i倍之值，就可以车削出各种标准径节螺纹。25.4S=7DPii倍基所以，39车削四种螺纹的传动特征特征种类螺距参数挂轮M3M4M5基本组i基螺纹参数值轴ⅩⅥ上Z25米制螺纹S/mm63/100100/75开开合i基(7/K)(i基i倍)在右端模数螺纹m/mm[π]64/100100/97开开合i基(7/4K)(i基i倍)在右端英制螺纹a/(牙/in)[25.4]63/100100/75合开合1/i基(7K/4)(i基/i倍)在左端径节螺纹DP/(牙/in)[25.4、π]64/100100/97合开合1/i基7K(i基/i倍)在左端40（5）非标准螺纹和精密螺纹41车非标准（右旋）螺纹运动平衡式为：S非=1r(主轴)××i挂×12mm其中：i挂=适当地选择挂轮a、b、c、d的齿数就可车削出所需的非标准螺纹。传动路线较短，减少了传动件误差对工件导程的影响。如选用较精确的挂轮也可车削比较精密的螺纹。42CA6140型车床进给传动链中加工螺纹时的传动路线表达式归纳总结如下：432、车削圆柱面和端面车削外圆柱或圆柱表面时，可使用机动的纵向进给。车削端面时，可使用机动的横向进给。机动进给是由光杆经溜板箱传动的。44（1）传动路线：0.25Kw45传动路线表达式（纵向进给）（横向进给）46（2）纵向机动进给量（车圆柱）CA6140型车床纵向机动进给量有64种。（基本组8种×倍增组4种×纵向进给2种）当机床运动经正常螺距的米制螺纹的传动路线传动时，可得到从0.08～1.22mm/r的32种正常进给量，运动平衡式为：f纵=0.71i基i倍（mm/r）583363100252536283632440302812.512/58331007536362556325629304880rfiimmr纵基倍（主轴）47（3）横向机动进给量（端面）横向机动进给在其与纵向传动路线一致时，所得的横向进给量是纵向进给量的一半。f横=0.353i基i倍（mm/r）f纵=0.71i基i倍（mm/r）横向进给量的种数有64种。483.刀架的快速移动刀架可实现纵、横向快速移动：快速电动机(250W，2800r／min)传至纵向进给齿轮齿条副或横向进给丝杠。刀架快速移动时，不必脱开进给传动链。为避免仍在转动的光杆和快速电机同时使轴ⅩⅫ转动，所以在齿轮56与轴ⅩⅫ间装有超越离合器。492.3、CA6140型车床的主要构造CA6140车床主要由主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架构成。一、主轴箱功用：支承主轴并把动力经变速传动机构传给主轴，使主轴带动工件按规定的转速旋转，以实现主运动。主轴箱主要由主轴部件、传动机构、开停与制动装置、操纵机构、润滑装置等组成。装配图包括展开图、各种向视图和剖面图。展开图是基本上按主轴箱内各传动轴的传动顺序，沿其轴心线剖开，