CA6140车床

第二章车床车床实物图第一节车床的用途、运动和分类用途：主要用于加工各种回转表面，如内外圆柱面，圆锥面及成形回转表面和回转体的端面等，有些车床可以加工螺纹面。运动：1.表面成形运动(1)工件的旋转运动:这是车床的主运动,其转速较高,消耗机床功率的主要部分。(2)刀具的移动：车床的进给运动。2.辅助运动：切入运动，刀架纵、横向的机动快移。分类：按其用途和结构的不同，主要分为：卧式车床及落地车床、立式车床、转塔车床、仪表车床、单轴自动和半自动车床、多轴自动和半自动车床、彷形车床及车床、多刀专门化车床第二节CA6140A型卧式车床一.机床的工艺范围它适用于加工各种轴类，套筒类和盘类零件上的回转表面，如：内圆柱面、圆锥面、环槽及成形回转表面；端面及各种常用螺纹；还可以进行钻孔、扩孔、铰孔和滚花等工艺。卧式车床所能加工的经典表面二.机床的总布局机床的总布局就是机床各主要部件之间的相互位置关系，及它们之间的运动关系。CA6140的主要组成部分如下：1）主轴箱（Headstock）固定在床身左上端，内装有主轴及换向、变速机构。2）刀架部件（Toolslide）沿床身导轨作纵向移动，使车刀作纵向、横向或斜向运动。3）尾座（Tailstock）顶尖伸出用于支承工件。同时尾架还可以安装钻头等孔加工刀具，进行孔加工。4）进给箱（Feedbox）通过不同齿轮啮合以改变机动进给的进给量和加工螺纹的导程，实现不同的进给速度。5）溜板箱（Apron）溜板箱实现刀架纵向或横向进给、快速移动或车螺纹，通过溜板箱上的手柄和按钮来操控机床。6）床身（Bed）主要起支承作用，床身一般为铸铁材料，耐压不受拉。尾座主轴箱安装工件获旋转运动刀架安装刀具直线移动进给箱溜板箱提供所需运动床身决定布局导轨动力CA6140型卧式车床外形图三、CA6140主要技术性能床身上最大工件回转直径:400mm最大工件长度:750；1000；1500；2000mm刀架上最大工件回转直径:210mm主轴转速：正转24级10～1400r/min反转12级14～1580r/min进给量：纵向64级0.028～6.33mm/r横向64级0.014～3.16mm/r车削螺纹范围：米制螺纹44种P=1～192mm英制螺纹20种α=2～24牙/in模数螺纹39种m=0.25～48mm径节螺纹37种DP=1～96牙/in主电动机功率：7.5kW第三节CA6140A型卧式车床的传动系统（一）机床传动系统图CA6140车床传动系统图①主运动传动链: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。a)传动路线电动机(7.5kw，1450r/min)——V带轮——主轴箱中的轴I——双向多片摩擦离分器M1。接下来有三种传动路线：1.压紧离合器M1左部的摩擦片，轴I——轴Ⅱ（正转）；2.压紧离合器M1右部的摩擦片，轴I——轴Ⅱ（反转）；3.离合器M1处于中间位置，主轴停转。两末端件：主电动机——主轴传动路线表达式:Ⅵ（主轴）合ⅤⅣⅢⅡⅦ右左Ⅰ电机（5063)(M25826515080205050802058225030413930343450)M1(41533658)M1(230130r/min)7.5kw,1450注:ⅰ)在轴Ⅰ上装有双向多片摩擦离合器M1，使主轴正转、反转或停止。M1左部压紧时，正转；M1右部压紧时反转；中位停车；ⅱ)齿轮与轴的连接方式：固定、滑移、空套；ⅲ)主轴上的滑移齿轮50移至右端，使其与主轴上的齿式离合器M2啮合。主轴获得11.2r/min～560r/min的低转速；ⅳ)齿式离合器M2啮合脱开，运动由轴Ⅲ直接传给主轴，得到6级高转速，500r/min～1600r/min。运动平衡式计算ⅣⅢⅢⅡⅡⅠ电主uuunn)1(230130ε——V带轮的滑动系数，可取ε=0.02；uⅠ-Ⅱ——为轴I和轴Ⅱ间的可变传动比，其余类推。b)主轴转速级数和转速经低速传动路线时，主轴获得的实际转速是2×3×（2×2-1）=18级转速，加上由高速传动路线获得的6级转速，主轴共可获得24级正转转速。主轴反转时，有3×[1+（2×2-1）]=12级转速。主轴各级转速按运动平衡式计算。例如：某级转速为：min/5005063582241532301301450rn主注：主轴反转通常不是用于切削，而是用于车削螺纹时，在不断开主轴和刀架间传动联系的情况下，车刀沿螺纹线退回到起始位置。反转转速较高，节省辅助时间。CA6140A型卧式车床主传动系统转速图②进给运动传动链功用是使刀架实现纵向及横向移动变速与换向。它包括车螺纹进给运动传动链和机动进给运动传动链。两个末端件：主轴——刀架（丝杠）a)车螺纹进给运动传动链CA6140型卧式车床能车削米制、英制、模数制和径节制四种标准螺纹，可以车削大导程、非标准和较精密的螺纹。它可以车削右旋螺纹，也可以车削左旋螺纹。计算位移：主轴1r——刀架移动加工螺纹的一个导程L工(mm)运动平衡方程式:u─从主轴到丝杠之间的总传动比；L丝─机床丝杠的导程，CA6140型车床的L丝=12mm；L工─被加工螺纹的导程（mm)。工丝主轴LLu1ⅰ)车削米制螺纹传动路线：刀架ⅩⅨ（丝杠）（啮合）ⅩⅧⅩⅥⅩⅤⅩⅣⅩⅢⅩ（左螺纹）（右螺纹）Ⅸ主轴Ⅵ倍536252536362575100100633325253333335858基Muu运动平衡式：化简后得：u基、u倍——分别为基本变速组传动比和增倍变速组传动比。如适当选择u基和u倍值，就可得到米制螺纹导程L的各值（1～12mm）。mmuuL122536362536257510010063333358581)(倍基主轴倍基uuL7进给箱中的基本变速组是双轴滑移齿轮变速机构，ⅩV轴上的四个滑移齿轮可分别与ⅩⅣ轴上邻近的两个固定齿轮相啮合，共有8种传动比：75.628261基u7728282基u7928364基u7828323基u75.914195基u71014206基u71121337基u71221368基u增倍变速组由轴ⅩⅥ—ⅩⅦ—Ⅹ间的三轴滑移齿轮机构组成。可变换四种传动比：它们之间依次相差2倍，其作用是将基本组的传动比成倍地增加或缩小，从而可以加工出不同螺距的螺纹。变换u基和u倍的值，就可得到32种导程值，其中标准的有20种。81481545181倍u41481535282倍u21283545183倍u1283535284倍uⅧ扩大导程传动路线从传动路线表达式可知，扩大螺纹导程时，主轴Ⅵ到轴Ⅸ的传动比为：当主轴转速为45-140r/min时，）（接正常导程传动路线Ⅸ————————————（正常导程）ⅢⅣⅤ（扩大导程）主轴Ⅵ58585826444420805050208026584582644445050208026581扩u当主轴转速为11.2-35.5r/min时，而正常螺纹导程时，主轴Ⅵ到轴Ⅸ的传动比为：所以，通过扩大导程传动路线可将正常螺纹导程扩大4倍或16倍。CA6140型车床车削大导程米制螺纹时，最大螺纹导程为192mm。16582644442080208026582扩u15858uCA6140型车床公制螺纹表(L/mm)ⅱ)车削英制螺纹英制螺纹以每英寸长度上的螺纹扣数α(扣/in)表示，其标准值也按分段等差数列的规律排列。英制螺纹的导程：Lα=1/α(in)由于CA6140型车床的丝杠是米制螺纹，被加工的英制螺纹也应换算成以毫米为单位的相应导程值，即：)(4.25)(1mminL英制螺纹传动路线与米制螺纹路线相比有以下调整：改变传动链中部分传动副的传动比，使其包含特殊因子25.4；将基本组两轴的主、被动关系对调，以便使分母为等差级数。其余部分的传动路线与车削米制螺纹时相同。运动平衡式为：将Lα=25.4/α代入上式，得：变换u基和u倍的值，就可得到各种标准的英制螺纹。倍基倍基主轴uuuuL14.257412253617510010063333358581)()/47inuu（扣倍基CA6140型车床英制螺纹表(k=1时，a/牙.in-1)ⅲ)车削模数螺纹模数螺纹主要用在米制蜗杆中，用模数m表示螺距的大小。螺距与模数的关系为：pm=πm(mm)模数螺纹的导程为：Lm=kπm(mm)（k—螺纹的头数）模数螺纹的标准模数m也是分段等差数列。车削时的传动路线与车削米制螺纹的传动路线基本相同。由于模数螺纹的螺距中含有π因子，因此车削模数螺纹时所用的挂轮为9710010064运动平衡式为：式中化简后得只要变换u基和u倍，就可车削各种不同模数的螺纹。122536362536259710010064333358581(倍基主轴）uuLm48736259710010064倍基uukm47CA6140型车床模数螺纹表(k=1时，m/mm)ⅳ)车削径节螺纹径节螺纹主要用于同英制蜗轮相配合，即为英制蜗杆。其标准参数为径节，用DP表示，其定义为：对于英制蜗轮，将其总齿数折算到每一英寸分度圆直径上所得的齿数值，称为径节。根据径节的定义可得蜗轮齿距为：式中z—蜗轮的齿数，D——蜗轮的分度圆直径（in）。只有英制蜗杆的轴向齿距PDP与蜗轮齿距π/DP相等才能正确啮合，而径节制螺纹的导程为英制蜗杆的轴向齿距为：标准径节的数列也是分段等差数列。inDPDzzDp蜗轮齿距mmDPkinDPPDP4.25车削径节螺纹时，可采用英制螺纹的传动路线，但挂轮需换为：运动平衡式:化简得：变换u基和u倍可得常用的24种径节螺纹。12253619710010064333358581倍基（主轴）uuLDP9710010064倍基uukDP7CA6140型车床径节螺纹表(k=1时，a/牙.in-1)ⅴ)车削非标准螺纹和精密螺纹所谓非标准螺纹是指利用上述传动路线无法得到的螺纹。传动路线：离合器M3、M4和M5全部啮合，被加工螺纹的导程L工依靠调整挂轮的传动比u挂来实现。运动平衡式：换置公式：由于传动链短，误差小，若选择高精度的齿轮作挂轮，则可加工精密螺纹。mmuL12333358581挂（主轴）工12工挂Ldcbau③纵向和横向进给传动链机动进给传动链主要是用来加工圆柱面和端面，为了减少螺纹传动链丝杠及开合螺母磨损，保证螺纹传动链的精度，机动进给是由光杠经溜扳箱传动的。a)纵向机动进给传动链两末端件：主轴1r-----刀架f(mm)运动平衡式：rmmuuf/125.28028483030402945632323656282536362536257510010063333358581倍基（主轴）纵化简后得：正常螺距的米制螺纹加工路线得到进给量0.08---1.22mm/r（32种）正常螺距的英制螺纹加工路线得到进给量0.86---1.59mm/r（8种）扩大螺距的米螺纹加工路线得到进给量0.028---0.54mm/r（8种）扩大螺距英制螺纹加工路线得到进给量1.71---6.33mm/r(16种）倍基纵uuf71.0b)横向机动进给传动链ⅩⅩⅣ--M6--ⅩⅩⅤⅩⅩ--ⅩⅩI--M8--ⅩⅩIIⅩⅩⅣ--ⅩⅩⅤ--ⅩⅩⅤⅢ--M7--ⅩⅩⅨ--ⅩⅩⅩ(横）当横向机动进给与纵向进给的传动路线一致时，2f横=f纵，横向与纵向进给量的种数相同（64种）