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1、重点： 1.车床的工艺范围+运动分析+传动链分析。 2.车床主传动和进给系统的组成及传动路线与表达式分析方法 。 3.重要传动件（如主轴）装配结构，调整件结构（如离合器、制动器等）及操纵机构（II-III轴滑移齿轮操纵机构、开合螺母、机动进给操纵机构及互锁机构）的作用与结构特点。 了解： 1.加工不同螺纹的种类及传动路线的调整。 2. 其他一般传动件装配结构、调整元件及操纵机构的作用与结构特点。,第二章 车床,第三章 车床,CA6140A型卧式车床外观图 1主轴箱 2刀架 3尾座 4右床腿 5床身6溜板箱 7左床腿 8进给箱,应用：通用性广，主要用于加工各种回转表面 （内外圆柱面，圆锥面及成形
2、回转表面）和回转体的端面，有些车床可以加工螺纹面。占20%35%。,运动：车床的主运动是由工件的旋转运动实现的；进给运动则由刀具的直线移动完成的。 分类：卧式、立式、转塔、仿形、自动和半自动、专门化车床（曲轴、凸轮轴车床、铲齿车床）数控车床。 所用刀具：车刀、钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥等； 加工精度：经济加工精度IT8IT7,表面粗糙度Ra1.252.5。,2-1 车床的用途、运动和分类,2-2 CA6140型卧式车床的工艺范围和布局,1. 车床的工艺范围 车床主要用于加工各种回转表面，如内外圆柱面、圆锥面、成型回转面和回转体的端面等。有的车床还能加工螺纹面。 卧式车床的工艺范围很广，能进行多种
3、表面的加工，如内外圆柱面、圆锥面、环槽、成形回转面、端平面和各种螺纹等，还可以进行钻孔、扩孔、铰孔和滚花等工作，如下图所示。,2. 车床的运动 (1) 表面成形运动-工件的旋转运动(主运动)-转速高/功耗高-刀具的直线运动(进给运动)-转速低/功耗低 (2) 辅助运动-切入运动,快进退,调整如图所示工艺及其成形运动,3. 车床的传动链,（1）主运动主传动链 （2）螺纹进给运动 螺纹进给传动链 （3）纵横向机动进给运动 机动进给运动链 （纵向进给传动链+横向进给传动链）,3.主要部件 1).主轴箱主轴前端装有卡盘，用以夹持工件，由电动机经变速机构，把动力传给主轴，使主轴带动工件按规定的转速旋转，
4、以实现主运动。2) 刀架/床鞍刀架部件由几层刀架组成，它用于装夹车刀，并使车刀纵向、横向或斜向运动。3) 尾座尾座的功用是用后顶尖支承长工件。在尾座上还可以安装钻头等孔加工刀具进行孔加工。,4).床身床身是车床的基本支承件。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。 5).溜板箱溜板箱的功用是把进给箱传来的运动传递给刀架，使刀架实现纵向进给、横向进给、快速移动或螺纹。在溜板箱上有各种操作手柄或按钮。 6).进给箱 进给箱内装有进给运动的变换机构，用于改变运动的进给量或改变被加工螺纹的导程。,4.卧式车床的主参数卧式车床的主参数是床身上最大工件回转直径，第二主
5、参数是最大工件长度。因为主参数决定了主轴轴线距离床身导轨的高度，第二主参数决定了床身的长度。CA6140型卧式车床的主参数为400mm，但在加工较长的轴、套类工件时，由于受到中滑板的限制，刀架上最大工件回转直径为210mm，见下图，这也是一个重要的参数。,最大车削直径,2-3 车床传动系统,第三章 车床,CA6140A型卧式车床外观图 1主轴箱 2刀架 3尾座 4右床腿 5床身6溜板箱 7左床腿 8进给箱,机床的传动系统对应（包括）以下传动链： （1）主运动 主运动传动链主传动系统 （2）纵横向机动进给运动- 机动进给传动链 （纵向进给传动链+横向进给传动链） 机动进给传动系统 （3）螺纹进给
6、运动 螺纹进给传动链螺纹进给传动系统,传动系统框图,CA6140型车床是普通精度的卧式车床。下图是其传动系统原理图，传动系统包括主传动和进给传动两部分。,130,床头箱：切削速度,进给箱：进给速度,溜板箱：纵、横向机动进给，加工螺纹控制,CA6140传动系统图,CA6140型车床主传动(主轴箱),CA6140型车床刀架传动(进给箱),CA6140型车床刀架传动（溜板箱）,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。,传动原理图,主传动链传动路线：,一.主运动传动链,分析方法：抓两端，连中间-逐级分析（先路线，后表达式）主电动机-（传
7、动路线+表达式）-主轴,展示主传动链运动视频,-CA6140型车床主传动(主轴箱)系统图,展示软件课件视频,1. 传动路线(轴I 轴VI) 轴I 轴II (1) 离合器M1的功用为控制主轴（轴）正转、反转或停止。 (2)当M1向左接合时，主轴正转轴IM1左部摩擦片及齿轮副 或 轴。 (3)当离合器M1向右接合时，主轴反转轴I M1右部的摩擦片及齿轮Z50 轴VII上的空套齿轮 Z34 轴上的齿轮Z30 (4)离合器M1处于中间位置，左、右都脱开时，主轴停转。,展示软件课件视频,换向装置,观看视频动画,轴II 轴III 通过三对齿轮副(22/58,30/50,39/41) 轴III由轴到主轴VI
8、可以有两种不同的传动路线: 轴III 轴VI(高速路线,直通)M2脱开(z50 左移) III 63/50 轴VI 轴III 轴IV 轴V 轴VI(低速路线) M2啮合(z50 右移)III20/80 IV 20/80 50/50 51/50 V 26/58(M2齿轮) VI (主轴),展示软件课件视频,主运动传动路线,I,2. 主轴的转速级数与转速计算 根据传动系统图和传动路线表达式，主轴可以得到30级转速，但由于轴-间的四种传动比为：,其中u2和u3基本上相同，所以实际上只有3种不同的传动比，故主轴正转的实有级数为：2 3 (2 2 -1)=18级再加上经齿轮副直接传动的6级高速，主轴正转
9、时实际上只能获得24级不同转速。 同理，主轴反转时也只能获得3 + 3 ( 2 2 - 1 )=12级不同转速。 主轴的转速可应用下列运动平衡式计算：,注意：主轴反转时,轴-的传动比大于正转时的传动比，所以反转转速高于正转。主轴反转主要用于车螺纹时退回刀架。在不断开主轴和刀架间传动链的情况下退刀，使刀架退至起始位置，采用较高转速，可以节省辅助时间。,（成形法）+（主轴 1r 刀架L 内联系传动链）,二、进给传动链,（1）纵横向机动进给运动 机动进给运动链 （纵向进给传动链+横向进给传动链） 电机刀架（丝杠） （2）螺纹进给运动 螺纹进给传动链 主轴刀架（丝杠）,1. 进给传动系统的组成CA61
10、40车床进给传动系统组成如下 ：,展示软件课件视频,130,床头箱：切削速度,进给箱：进给速度,溜板箱：纵、横向机动进给，加工螺纹控制,CA6140传动系统图,-CA6140型车床主传动(主轴箱)系统图,展示软件课件视频,观看动画-软件课件讲解,CA6140型车床进给传动(进给箱),展示软件课件视频,1).普通与扩大螺距传动组轴上的滑移齿轮Z58有左右两个位置，从主轴到轴的传动路线如下： 主轴 轴(高速+低速) 进给系统,Z58 左移 传动比1:1,Z58 右移 传动比4:1或16:1,展示软件课件视频,显然，当Z58在左位传动比为1，在右位传动比为4或16，即是前一条传动比的4倍或16倍。则
11、刀架的位移量扩大了4倍或16倍，因此称为扩大螺距传动。用来增加进给量或扩大螺距。,2).变换左右螺纹传动组为了车削左螺纹和右螺纹，在轴到轴之间有变向机构。当轴上的Z33在右位时运动从轴直接传到轴，用来加工右旋螺纹；当Z33在左位时，运动从轴经轴传到轴，传动比不变，只改变了轴的旋转方向，用来加工左旋螺纹。轴 Z33(右位-右旋) 轴(左位-左旋),变换左、右螺纹传动组,3).挂轮传动组CA6140机床的挂轮装在轴和轴上，能配换两种传动比，用以加工不同种类的螺纹，其传动路线为：轴 XII 轴,CA6140型车床进给传动(进给箱),展示软件课件视频,4). 基本变速组轴和轴组成了基本变速组U基或1/
12、 U基： (M3断) (M3通，直传) 共有8种传动比：,5).增倍变速组(U倍)轴 I 轴之间的传动路线为： -4种传动比（1/8,1/4,1/2,1），这4种传动比成倍数关系排列，称增倍变速组，使基本组的传动比成互为倍数的分段等级数，以适应车削各种螺纹导程的需要。,CA6140型车床进给传动(进给箱),2.进给运动传动链(传动路线) 进给运动传动链是使刀架实现纵向或横向运动的传动链。传动链的两末端件是主轴和刀架。 (1). 车削螺纹 CA6140型卧式车床能车削常用的米制、英制、模数制及径节制四种螺纹；此外，还可以车削加大螺距、非标准螺距及较精确的螺纹。它既可以车削右旋螺纹，也可以车削左旋
13、螺纹。 车削各种不同螺距的螺纹时，主轴与刀具之间必须保持严格的运动关系:主轴转1转刀架移动 L mm,上述关系称为车削螺纹时进给运动传动链的“计算位移”。车螺纹的运动平衡式：,式中：u0-主轴至丝杠之间全部定比传动机构的固定传动比，是一个常数； ux-主轴至丝杠之间换置机构的可变传动比； L丝-机床丝杠的导程，CA6140型车床为：L丝P12mm； L工-被加工螺纹的导程，单位为mm。,不同标准的螺纹用不同的参数来表示其螺距,如表所示,1) 车削米制螺纹,定性了解调整思路！,CA6140型车床刀架传动(进给箱),U基,U倍,U基为轴间变速机构的可变传动比，共8种：,这些传动副的传动比值成等差级
14、数的规律排列，这样的变速机构称为基本螺距机构，简称基本组。,U倍为轴I到轴间变速机构的可变传动比，共4种:,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。,车削米制（右旋）螺纹的运动平衡式为：,式中：L-螺纹导程（对于单线螺纹为螺距P），单位为mm； u基-轴-V间基本螺距机构传动比； u倍-轴I-VIII间增倍机构的传动比。 K-螺纹头数； 将上式化简后可得： L7U基U倍 = 7x(Sj/7)xU倍= SjxU倍,传动比分子！,CA6140型车床米制螺纹导程表,当机床需加工导程大于12mm的螺纹时，例如车削多线螺纹合拉油槽时，得使用扩大螺距机构。轴IX上的滑移齿轮Z5
15、8，移至右端位置，与轴上的齿轮Z26相啮合 Z58/Z26 相当于从III轴获得较高转速 传动路线(关系推导)如下:,扩大导程传动路线示意:,此时，主轴至轴间的传动比U扩为:,而车削常用螺纹时,主轴与轴间的传动比为1。这表明，当螺纹进给传动链其它调整(操控)情况不变时，作上述调整可使主轴与丝杠间的传动比增大4倍或16倍，从而车出的螺纹导程也相应地扩大4倍或16倍。因此，一般把上述传动机构称为扩大螺距机构。,必须指出，扩大螺纹螺距机构的传动齿轮就是主运动的传动齿轮，所以只有当主轴上的M2合上，即主轴处于低速状态时，才能用扩大螺距机构；主轴转速为1032r/min时，导程扩大16倍；主轴转速为40125r/min时，导程扩大4倍。大导程螺纹只能在主轴低转速时车削，这是符合工艺上的需要的。,
