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1、书书书第?章?绪?论教学提示?在现代机械制造工业中?金属切削机床是加工机器零件的主要设备?在各类机器制造装备中所占的比重较大?为了便于区别?使用和管理发展迅速的金属切削机床的品种及规格?须对机床加以分类和编制型号?以此来解决机床名称冗长?书写和称呼都很不方便的问题?教学要求?本章让学生了解金属切削机床在国民经济中的地位和发展的总体趋势?熟悉机床的不同分类方法?重点让学生掌握机床型号的编制方法?使学生能够根据每种机床的型号真实地反映出机床的类别?主要参数?使用与结构特性? ? ? ?金属切削机床在国民经济中的地位金属切削机床是采用切削的方法把金属毛坯加工成机器零件的机器?它是制造机器的机器?所以
2、又称为?工作母机?或?工具机? ?习惯上简称为机床?在现代机械制造工业中?机床是加工机器零件的主要设备?机床在各类机器制造装备中所占的比重较大?一般都在? ? ?以上?所担负的工作量占机器总制造工作量的? ? ? ? ?对于有一定形状?尺寸和表面质量要求的金属零件?特别是精密零件的加工?主要是在金属切削机床上完成的?机床的?母机?属性决定了它在国民经济中的重要地位?机械制造工业担负着为国民经济各部门提供先进技术装备的任务?机床工业是机械制造工业的重要组成部分?为机械制造工业提供先进的加工装备和加工技术的?工作母机? ?一个国家机床的拥有量?产量?品种和质量如何?是衡量其工业水平的标志之一?我国
3、的机床工业是在? ? ? ?年后逐渐建立起来的?它从无到有?从小到大?不断地发展壮大?已形成了布局比较合理?完整的机床工业体系?我国机床生产无论品种和产量都已步入世界前列?物美价廉和高性价比吸引着全世界的目光?机床产品已成为我国近? ?年来主要出口创汇的商品之一?当前?生产机床的企业遍布全国?许多国产机床产品的性能已达到世界先进水平?一批重点机床厂的高新产品在国际市场很受欢迎?随着国际技术交流与合作的进一步发展?我国机床工业已进入一个新的发展阶段? ? ? ?金属切削机床的分类金属切削机床种类繁多?可根据需要从不同的角度对机床进行分类? ?金属切削机床? ?按机床的加工性质和所用刀具进行分类?
4、我国把机床划分为? ?大类?车床?钻床?镗床?磨床?齿轮加工机床?螺纹加工机床?铣床?刨插床?拉床?特种加工机床?锯床及其他机床?按机床的使用范围?通用性程度?分类?机床可分为如下几种?通用机床?又称万能机床?普通机床? ?这种机床可加工多种工件?完成多种工序?使用范围较广?如万能卧式车床?卧式镗床及万能升降台铣床等?这类机床的通用程度较高?结构较复杂?主要用于单件?小批量生产?专门化机床?又称专能机床? ?它是用于加工形状相似而尺寸不同的工件的特定工序的机床?这类机床的特点介于通用机床与专用机床之间?既有加工尺寸的通用性?又有加工工序的专用性?如精密丝杠车床?凸轮轴车床等?这种机床的生产率较
5、高?适于成批生产?专用机床?它是用于加工特定工件的特定工序的机床?如主轴箱的专用镗床等?由于这类机床是根据特定工艺要求专门设计?制造与使用的?因此生产率很高?结构简单?适于大批量生产?组合机床也属于专用机床?它是以通用部件为基础?配以少量专用部件组合而成的一种特殊专用机床?按机床的精度分类?在同一种机床中?根据其精度?性能等对照有关标准规定要求?机床又分为普通机床?精密机床和高精度机床?此外?按照机床自动化程度的不同?机床还可分为手动?机动?半自动机床和自动机床?按照机床质量?习惯称重量?的不同?机床又可分为仪表机床?中型机床?一般机床? ?大型机床?质量大于? ? ? ?重型机床?质量大于?
6、 ? ?和超重型机床?质量大于? ? ? ? ?按照机床主要工作部件数目的不同?机床可以分为单轴的?多轴的或单刀的?多刀的机床等?随着机床数控化的发展?其分类方法也将不断发展?现在机床的种类日趋多样化?工序更加集中的数控机床是机床的发展方向?一台数控机床集中了越来越多的传统机床的功能?机床数控化引起了机床分类方法的变化?这种变化主要表现在机床品种不是越分越细?而是趋向综合? ? ? ?金属切削机床的型号机床型号就是赋予机床产品的代号?我国机床型号的编制方法是按? ? ? ? ? ? ? ?金属切削机床型号编制方法?执行的?适用于各类通用?专门化及专用机床?组合机床另有规定? ?我国机床型号是由
7、大写汉语拼音字母和阿拉伯数字组成的?它可简明地表达出该机床的类型?主要规格及有关特性等? ? ? ? ? ?通用机床和专门化机床的型号? ?机床型号的基本形式机床型号的基本形式由?部分组成?举例?最大回转直径为? ? ? ?的普通卧式车床的型号可表示为第?章?绪论? ? ?主参数? ? ? ? ? ? ?组?系代号?卧式车床?类代号? ? ? ? ?车床类?主参数?组?系代号? ? ? ? ?类代号?类代号类代号用大写汉语拼音字母表示?例如?车床?的汉语拼音是? ? ? ? ? ? ? ? ? ?所以用?表示车床类代号?当需要时?每个类别又可分为若干分类?分类代号用阿拉伯数字表示?位于类别代号
8、前面?居于型号的首位?但第一分类不予表示?例如?磨床类分为? ? ?这?个分类?机床类别代号及其读音见表? ?表? ? ?机床类别代号及其读音类别 车床 钻床 镗床磨床齿轮加工机床螺纹加工机床铣床 刨插床 拉床特种加工机床锯床其他机床代号读音?车?钻?镗?磨? ?磨? ?磨?牙?丝?铣?刨?拉?电?割?其? ?组?系代号组?系代号用两位阿拉伯数字表示?位于类代号的后面?为了编制机床型号?将每类机床划分为? ?个组?同一组机床的结构性能及使用范围基本相同? ?分别用? ? ?表示?每个组又划分为? ?个系?同一系机床的基本结构及布局形式相同? ?主参数主参数用主参数折算值? ? ? ?或实际值?
9、表示?位于组?系代号之后?机床的统一名称和组?系划分以及主参数的表示方式可参见? ? ? ? ? ? ? ?上述?部分代号是机床型号中必不可缺的基本形式?但是?有的机床还属其他特殊情况?需要附加某些代号才能表达其完整含义? ?机床型号的完整形式?同一型号机床的变型代号? ?重大改进顺序号?第二主参数?主参数?组?系代号? ? ? ? ? ?特性代号? ? ?类代号?注?为大写汉语拼音字母?为阿拉伯数字? ? ?代号若无内容时则不表示?若有内容时型号中不带括号? ?金属切削机床? ?特性代号特性代号用大写汉语拼音字母表示?位于类代号之后?通用特性代号?当某类机床除有普通形式外?还具有某种通用特性
10、时?可在类代号之后加上相应的特性代号表示?例如? ?表示数控车床? ? ?表示高精度半自动磨床?机床通用特性代号及其读音见表? ?表? ? ?机床通用特性代号及其读音通用特性 高精度精密自动半自动数控加工中心?自动换刀?仿形轻型加重型简式代号读音?高?密?自?半?控?换?仿?轻?重?简?结构特性代号?对于主参数值相同而结构?性能不同的机床?可加结构特性代号予以区分?如?等?例如? ? ? ? ? ?型卧式车床型号中有? ?即在结构上区别于? ? ? ? ?型卧式车床?第二主参数当机床第二主参数改变会引起机床结构?性能发生较大变化时?为了区分?可将第二主参数用折算值表示?列于型号后部?并用? ?
11、分开?重大改进顺序号当机床的结构?性能有重大改进和提高?并按新产品重新设计?试制和鉴定时?才在机床型号之后按?等汉语拼音字母的顺序选用?加入型号的尾部?以区别原机床型号?同一型号机床的变型代号在基本型号机床的基础上?仅改变机床的部分性能结构时?则在变型代号后加?等顺序号?并用? ? ?分开?读作?之? ?以便与原机床型号区分? ? ? ? ? ?专用机床的型号?设计顺序号?组代号?设计单位代号? ?设计单位代号设计单位代号均由机械工业部北京机床研究所统一规定?通常?机床厂代号是由该厂所在城市和该厂名称的大写汉语拼音字母或该厂在市内建立的顺序号组成的?位于型号之首? ?组代号专用机床的?组?由各
12、单位按产品的工作原理自行确定?其代号用一位阿拉伯数字表第?章?绪论? ? ?示?位于设计单位代号之后?并用?分开?读作?至? ? ?设计顺序号设计顺序号按设计单位的设计顺序排列?由? ? ?起始?位于组代号之后? ? ? ?金属切削机床的发展趋势当前?各国机械工业约? ? ?的总产值都是以多品种?中小批量生产为主体的?采用金属切削机床加工的生产模式也不断发生着变化?在国外? ?世纪? ?年代以前采用通用机床加工专用工艺装备?适用于单品种?大批量生产? ?世纪? ?年代初开始采用坐标镗床加数显机床?省去了钻模?镗模等工装?增加了柔性?提高了加工精度和效率? ?世纪? ?年代开始普遍采用数控机床?
13、数控机床将高效率?高质量和高柔性集于一体? ?世纪? ?年代初?柔性制造系统? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?出现在生产线上? ? ?是采用一组数控机床和其他自动化的工艺装备?由计算机信息控制系统集中控制?并与物料自动储运系统有机结合的整体?它可按任意顺序加工一组有不同工序与加工节拍的工件?能适时地自由调度管理?因而这种系统可以在设备的技术规范范围内自动地适应加工工件和生产批量的变化? ? ?既是自动化的?又是柔性化的?与单台数控机床相比?经济效益有大幅度的提高?特别适于多品种?中小批量生产? ?世纪? ?年代中期出现了计
14、算机集成制造系统? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?是将制造工厂的全部生产经营活动所需的各种形式的自动化系统有机地集成起来?构成适于多品种?中小批量生产的高效益?高质量和高柔性的智能生产系统?我国机械制造业的发展和国外基本相同?只是在时间上稍晚一些?但发展的速度非常快?特别是从? ?世纪? ?年代后期开始?通过国外引进?合作生产及自行开发?我国已经能够生产各类数控机床和加工中心? ? ?已开始在我国高技术产业和重点机械加工业中得到了应用? ? ? ?也正处于研发之中?相
15、信不久的将来? ? ? ?必将为我国的工业生产取得最短的生产周期?最大的适应性和灵活性?并获得巨大的社会经济效益?总之?高精度?高效率?高自动?高柔性和高智能是金属切削机床发展的总体趋势?思考和练习? ?机床按加工性质和所使用的刀具可分为几类?其类代号用什么表示? ?机床按万能程度可分为几类?每类的特点是什么? ?按照加工精度的不同?在同一机床中分为几种精度等级? ?在机床型号中?机床的特性有几种?它们是如何排序的? ?写出下列机床型号中每个符号的意义? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?按?金属切削机床型号编制方法?的规定?写出下列机床的型号?
16、 ?金属切削机床? ?最大加工直径为? ? ? ?的普通机床?最大加工直径为? ? ? ?的万能普通机床?最大钻孔直径为? ? ?的摇臂钻床?经过一次重大改进?磨削最大外圆直径为? ? ? ?的万能外圆磨床? ?金属切削机床发展的总体趋势是什么?第?章?机床的运动分析教学提示?本章是学习本课程的基础?也是本课程的重点之一?对机床进行运动分析的目的在于?利用简单的方法来分析?比较各种机床的传动系统?以掌握机床的运动规律?这不仅是认识和使用现有机床的基础?也是设计新机床时比较与选择合理设计方案的重要依据?教学要求?本章重点让学生了解发生线的形成方法?工件表面的成形方法和成形运动?熟悉机床的传动联系
17、?外联系传动链和内联系传动链的本质区别?使学生能够根据传动原理图?针对机床运动的具体情况进行具体分析?合理地进行调整和计算? ? ? ?表面成形方法和成形运动? ? ? ? ? ?工件表面的成形方法? ?工件形状及其表面的成形方法各种类型的机床在进行切削加工时?其基本工作原理是相同的?即通过刀具和工件之间的相对运动?切除毛坯件上的多余金属?形成具有一定尺寸?形状?精度和质量的表面?从而获得所需的机械零件?实质上?机床加工机械零件的过程就是形成零件上各个工作表面的过程?图? ? ?所示为机械加工中常见的各种表面?可以看出?任何复杂的工作表面都可以由几个比较简单的面元素组成?平面?直线成形面?圆柱
18、面?圆锥面?球面?圆环面和螺旋面?如图? ? ?所示?任何表面都可以看做一条线?称为母线?沿着另一条发生线?称为导线?或? ? ?运动的轨迹?母线和导线统称为形成表面的发生线?如果要得到平面?如图? ? ?所示? ?可由一条直线?母线?沿另一条直线?导线?运动?直线?和直线?就是形成平面的两条发生线?同样?直线成形面?如图? ? ?所示?是由直线?母线?沿着曲线?导线?移动而形成的?圆柱面?如图? ? ?所示?是由直线?母线?沿着圆?导线?移动而形成的?圆锥面?如图? ? ?所示?是由直线?母线?的一端沿着圆?导线?移动?而母线的另一端保持不动的情况下形成的?由图? ? ?不难发现?平面?直线
19、成形面和圆柱面的两条发生线? ? ?母线和导线可以互换?而不改变成形面的性质?这种母线与导线可以互换的表面称为可逆表面?此外还有不可逆表面?如圆锥面?球面?圆环面和螺旋面等?形成不可逆表面的母线和导线是不可互换的?值得注意的是?有些表面的两条发生线完全相同?只因母线相对于旋转轴线?的原始位置不同?也可以形成不同的表面?如图? ? ?所示?虽然母线皆为直线?导线皆为圆?轴心线皆为?所需的运动也相同?但产生的表面可以不同?如圆柱面?圆锥面或双曲面? ?金属切削机床? ?21415232121612241321( a )( b )( c )( d )( e )( f )图? ? ? ?机械加工中常见
20、的各种表面?平面?圆柱面?圆锥面?螺旋面?成形面? ?回转体成形面?直线成形面212112212121222( b ) ( e ) ( g ) 1( f ) ( c ) ( a ) ( d ) 图? ? ? ?组成工件轮廓的几种几何表面第?章?机床的运动分析?2OO1O12O12OO( a )( b )( c )图? ? ? ?因母线原始位置不同所形成的不同表面? ?发生线的形成方法发生线是由刀具的切削刃与工件间的相对运动得到的?工件表面的成形与刀具切削刃的形状有着极其密切的关系?由于使用的刀具切削刃的形状和采取的加工方法不同?所以机床上形成发生线的方法与所需的运动也不同?归纳起来?形成发生线
21、的方法有以下?种?以形成图? ? ?所示的发生线?为例进行介绍? ?轨迹法轨迹法是利用刀具作一定规律的轨迹运动来对工件进行加工的方法?如图? ? ?所示?刀具切削刃为一切削点?在采用尖头车刀?刨刀等刀具切削的过程中?刀刃与被形成表面接触的长度实际上很短?可以看做点接触?它按一定规律作直线或曲线?图为圆弧?运动?从而形成所需的发生线?因此?采用轨迹法形成发生线需要一个成形运动?相切法相切法是利用刀具边旋转边作轨迹运动来对工件进行加工的方法?如图? ? ?所示?刀刃为旋转刀具?铣刀或砂轮?上的切削点?刀具作旋转运动?刀具中心按一定的规律作直线或曲线?图为圆弧?运动?切削点?的运动轨迹如图中的曲线?
22、所示?切削点的运动轨迹与工件相切?形成了发生线?图中点?就是刀具上的切削点?的运动轨迹与工件的各个切点?刀具上有多个切削点?发生线?是刀具上所有的切削点在切削过程中共同形成的?用相切法得到的发生线需要两个成形运动?即刀具的旋转运动和刀具中心按一定规律的运动?成形法成形法是利用成形刀具?如成形车刀?盘形齿轮铣刀等?对工件进行加工的方法?在这种情况下?刀具的切削刃为切削线?它的形状和长短与需要形成的发生线?母线?完全重合?如图? ? ?所示?在采用各种成形刀具进行切削加工时?刀刃与被成形的表面作线接触?刀具无需任何运动就可得到所需的发生线形状?展成法展成法是利用工件和刀具?如插齿刀?齿轮滚刀和花键
23、滚刀?作展成切削运动的加工方法?如图? ? ?所示?刀具切削刃为切削线?图示形状为圆?也可是直线?如齿条刀?或曲线?如插齿刀? ?它与需要形成的发生线?母线?的形状不吻合?是一条与发生线?母线?共轭的切削线?在切削加工时?切削刃与被加工表面相切?点接触? ?切削线?与发生线?彼此作无滑动的纯滚动?所需成形的发生线?就是切削线?在切削过程中连续位置的包络线?曲线?是切削刃上某点?的运动轨迹?用展成法进行切削加工时?刀具?切削刃? ?金属切削机床? ?与工件?发生线?之间的相对运动通常由两个运动?旋转?旋转或者旋转?直线?组合而成?这两个运动必须有严格的运动关系?彼此不能独立?它们共同组成了一个复
24、合运动?这种运动被称为展成运动?2112A12313422121( a )( b )( c )( d )图? ? ? ?形成发生线的方法? ? ? ? ? ?工件表面的成形运动在机床上?为了获得所需的工件表面形状?必须使刀具和工件按上述?种方法之一完成一定的运动?形成一定形状的母线和导线?而形成母线和导线除成形法外?都需要刀具和工件作相对运动?这种形成被加工表面的运动称为表面成形运动?简称成形运动?此外?机床还有多种辅助运动? ?成形运动的种类成形运动按其组成情况可分为简单成形运动和复合成形运动两种?简单成形运动如果一个独立的成形运动是由单独的旋转运动或直线运动构成的?则称此成形运动为简单成形
25、运动?简称简单运动?这两种运动最简单?也最容易得到?在机床上?简单运动一般以主轴的旋转运动?刀架或工作台的直线运动形式出现?本节用符号?表示直线运动?用符号?表示旋转运动?如图? ? ?所示?用尖头车刀车削外圆柱面?形成母线和导线?此时?工件的旋转运动?产生母线?圆? ?刀具的纵向直线运动?产生导线?直线? ?运动?和?就是两个简单成形运动?下角标表示先后次序?又如图? ? ?所示?用砂轮磨削圆柱面?砂轮和工件的旋转运动?以及工件的直线运动?也都是简单运动?复合成形运动如果一个独立的成形运动是由两个或两个以上的旋转运动或?和?直线运动?按照某种确定的运动关系组合而成的?则称此成形运动为复合成形
26、运动?简称复合运动?第?章?机床的运动分析? ? ?B1A2图? ? ? ?车削外圆柱面时的成形运动?B1B2A3图? ? ? ?砂轮磨削外圆柱面时的成形运动如图? ? ?所示?用螺纹车刀切削螺纹?螺纹车刀是成形刀具?其形状相当于螺纹沟槽的截面?形成螺旋面只需一个运动?即车刀相对于工件做螺旋运动?为简化机床结构和较容易地保证精度?通常将螺旋运动分解为工件的等速旋转运动? ?和刀具的等速直线运动? ?下角标的第一位数表示第一个运动?也只有一个运动? ?后一位数表示第一个运动中的第?第?两部分?运动的两个部分? ?和? ?彼此不能独立?它们之间必须保持严格的相对运动关系?即工件每转?转?刀具的直线
27、移动量应为螺纹的一个导程?从而? ?和? ?这两个单独运动组成一个复合运动?有的复合成形运动可以分解为?个甚至更多部分?如图? ? ?所示?当用车刀车削圆锥螺纹时?刀具相对于工件的运动轨迹为圆锥螺旋线?其可分解为?部分?工件的旋转运动? ?刀具的纵向直线移动? ?和刀具的横向直线移动? ? ?和? ?之间保持严格的相对运动关系?用以保证导程? ?与? ?之间也保持严格的相对运动关系?用以保证锥度?A1 2B1 1图? ? ? ?加工螺纹时的运动?A1 3B1 1A1 2图? ? ? ?加工锥螺纹时的表面成形运动有的机件表面形状很复杂?例如螺旋桨的表面?为了加工它需要十分复杂的表面成形运动?这种
28、成形运动可以分解为更多的部分?这只能在多轴联动的数控机床上实现?也就是说?运动的每个部分就是数控机床上的一个坐标轴?复合成形运动分解的各个部分虽然也都是直线或旋转运动?与简单运动相像?但本质是不同的?前者是复合运动的一部分?各个部分必须保持严格的相对运动关系?是互相依存的?而不是独立的?简单运动之间是互相独立的?没有严格的相对运动关系? ?主运动和进给运动成形运动按其在切削加工中所起的作用不同又可以分为主运动和进给运动?主运动主运动是产生切削的运动?可由工件和刀具来实现?主运动可以是旋转运动?也可以是直线往复运动?例如?车床上主轴带动工件的旋转?钻?镗?铣以及磨床上主轴带动刀? ?金属切削机床
29、? ?具或砂轮的旋转?龙门刨床工作台带动工件的往复直线运动等都是主运动?主运动可能是简单的成形运动?也可能是复合的成形运动?上面所述的各种机床的主运动都是简单运动?如图? ? ?所示的车削螺纹?主运动就是复合运动?进给运动进给运动是维持切削得以继续的运动?进给运动可以是简单运动?也可以是复合运动?进给运动是简单运动的例子有?在车床上车削圆柱表面时?刀架带动车刀的连续纵向运动?在牛头刨床上加工平面时?刨刀每往复一次?工作台带动工件横向间歇移动一次?A2 2B1B2 1图? ? ? ?铣削螺纹时的运动进给运动是复合运动的例子有?用成形铣刀铣削螺纹?如图? ? ?所示?铣刀相对于工件的螺旋运动为?
30、? ?这时的主运动是铣刀的旋转?它是一个复合运动?在表面成形运动中?必须有而且只能有一个主运动?如果只有一个表面成形运动?则这个运动就是主运动?如用成形刀车削圆柱体?进给运动则可能是一个?也可能没有或多于一个?无论是主运动还是进给运动?都可能是简单运动或复合运动? ?辅助运动机床上除表面成形运动外?还需要辅助运动?以实现机床的各种辅助动作?辅助动作的种类有很多?主要包括以下几种?各种空行程运动空行程运动是指进给前后刀具的快速运动?例如?在装卸工件时?为避免碰伤操作者或划伤已加工的表面?刀具与工件应相对退离?在进给开始之前快速引进刀具?使其与工件接近?进给结束后应快退刀具?例如?车床的刀架或铣床
31、的工作台?在进给前后都有快进或快退运动?切入运动刀具相对工件切入一定深度?以保证被加工表面获得一定的加工尺寸?分度运动当加工若干个完全相同?均匀分布的表面时?为使表面成形运动得以周期地继续进行的运动称为分度运动?例如?车削多头螺纹时?在车完一条螺纹后?工件相对于刀具要回转?转?为螺纹头数? ?才能车削另一条螺纹表面?这个工件相对于刀具的旋转运动就是分度运动?又如?多工位机床的多工位工作台或多工位刀架的周期性转位或移位也是分度运动?操纵和控制运动操纵和控制运动包括启动?停止?变速?部件与工件的夹紧?松开?转位以及自动换刀?自动测量?自动补偿等?调位运动加工开始前?把机床的有关部件移到要求的位置?
32、以调整刀具与工件之间正确的相对位置?例如?摇臂钻床时?为使钻头对准被加工孔的中心?可转动摇臂和使主轴箱在摇臂上移动?又如?龙门式机床?为适应工件的不同高度?可使横梁升降?第?章?机床的运动分析? ? ? ? ? ?机床的传动联系和传动原理图? ? ? ? ? ?机床的传动联系为了实现机床加工过程中所需的各种运动?机床必须具有动力源?执行件和传动装置?个基本部分?动力源动力源是提供动力的装置?如各种电动机?液压马达以及伺服驱动系统等是机床运动的主要来源?普通机床常用三相异步交流电动机作为动力源?数控机床常用直流或交流调速电动机或伺服电动机作为动力源?执行件执行件是执行运动的部件?如主轴?刀架以及
33、工作台等?其任务是带动工件或刀具完成旋转或直线运动?并保持准确的运动轨迹?传动装置传动装置是传递动力和运动的装置?通过它把动力源的动力传递给执行件或把一个执行件的运动传递给另一个执行件?传动装置通常还包括用来改变传动比?改变运动方向和改变运动形式?从旋转运动改变为直线运动?等的机构?动力源?传动装置?执行件或执行件?传动装置?执行件构成了传动联系? ? ? ? ? ?机床的传动装置机床的传动装置按传动介质的不同可分为机械传动?液压传动?电气传动和气压传动等传动形式? ?机械传动机械传动应用齿轮?传动带?离合器?丝杠和螺母等机械元件传递运动和动力?这种传动形式工作可靠?维修方便?变速范围大?目前
34、在机床上应用最广?常用的机械传动装置主要有以下几种?带传动带传动是靠带与带轮接触面之间的摩擦力来传递运动和动力的一种挠性摩擦传动?该传动的特点是结构简单?制造方便?传动平稳?有过载保护?但传动比不准确?传动效率低?所占空间较大?齿轮传动齿轮传动通过齿轮之间的啮合可以实现扭矩?转速的改变?齿轮传动结构简单?传动比准确?传动效率高?传递的转矩大?可以实现换向和各种有级变速传动?但制造较为复杂?制造精度要求高?蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传动通过蜗轮蜗杆之间的啮合可以实现扭矩?转速和运动方向的改变?该传动结构简单?传动比大?传动平稳?无噪声?可实现自锁?但传动效率低?制造较复杂? ?金属切削机床? ?成本高
35、?齿轮齿条传动齿轮齿条传动可以实现转动与直动之间的相互转换?传动效率高?但制造精度不高时影响位移的准确性?丝杠螺母传动丝杠螺母传动可以将旋转运动转变为直线运动?其传动平稳?无噪声?但传动效率低?在数控机床上常采用滚珠丝杠螺母传动?可降低摩擦损失?减少动?静摩擦因数之差?以避免爬行? ?液压传动液压传动以液压油为介质?通过泵?阀?液压缸和液压马达等液压元件传递运动和动力?这种传动形式可以实现机床传动的无极变速?并且传动平稳?容易实现自动化?在机床上的应用日益广泛? ?电气传动电气传动应用电能?通过电气装置传递运动和动力?这种传动形式也可以实现机床传动的无极变速?但是这种传动形式的电气系统比较复杂
36、?成本较高?主要用于大型和重型机床? ?气压传动气压传动以空气为介质?通过气动元件传递运动和动力?这种传动形式的特点是动作迅速?易于实现自动化?但其运动平稳性差?驱动力较小?主要用于机床的某些辅助运动?如夹紧工件?及小型机床的进给运动?在实际设计中?一般根据机床的工作特点采用以上几种传动装置的组合? ? ? ? ? ?机床的传动链机床在完成某种加工内容时?为了获得所需要的运动?需要由一系列的传动元件使执行件和动力源?如主轴和电动机?或使两个执行件之间?如主轴和刀架?保持一定的传动联系?构成一个传动联系的一系列按一定规律排列的传动件称为传动链?传动链中通常有两类传动机构?一类是具有固定传动比的传
37、动机构?简称?定比机构? ?如带传动?定比齿轮副?蜗杆副和丝杠副等?另一类是能根据需要变化传动比的传动机构?简称?换置机构? ?如挂轮机构和滑移齿轮机构等?机床需要多少运动?其传动系统中就有多少条传动链?根据执行件用途和性质的不同?传动链可相应地分为主传动链?进给传动链和辅助传动链等?根据传动联系性质的不同?传动链可分为以下两类? ?外联系传动链外联系传动链联系动力源?如电动机?和机床执行件?如主轴?刀架和工作台等? ?使执行件得到预定速度的运动?并传递一定的动力?此外?外联系传动链还包括变速机构和换向?改变运动方向?机构等?外联系传动链传动比的变化只影响生产率或表面粗糙度?不影响发生线的性质
38、?因此?外联系传动链不要求动力源与执行件间有严格的传动比关系?例第?章?机床的运动分析? ? ?如?在车床上用轨迹法车削圆柱面时?主轴的旋转和刀架的移动就是两个互相独立的成形运动?有两条外联系传动链?主轴的转速和刀架的移动速度只影响生产率和表面粗糙度?不影响圆柱面的性质?传动链的传动比不要求很准确?工件的旋转和刀架的移动之间也没有严格的相对速度关系? ?内联系传动链内联系传动链联系复合运动之内的各个运动分量?因而对传动链所联系的执行件之间的相对速度?及相对位移量?有严格的要求?以用来保证运动的轨迹?例如?在卧式车床上用螺纹车刀车螺纹时?为了保证所加工螺纹的导程?主轴?工件?每转一转?车刀必须移
39、动一个导程?此时?联系主轴?刀架之间的螺纹传动链就是一条对传动比严格要求的内联系传动链?假如传动比不准确?则车螺纹时就不能得到要求的导程?为了保证准确的传动比?在内联系传动链中不能用摩擦传动?如带传动?或者瞬时传动比有变化的传动件?如链传动? ?总之?每一个运动无论是简单的还是复杂的?都必须有一条外联系传动链?只有复合运动才有内联系传动链?如果将一个复合运动分解为两个部分?这其中必有一条内联系传动链?外联系传动链不影响发生线的性质?只影响发生线形成的速度?内联系传动链影响发生线的性质?并能保证执行件具有正确的运动轨迹?要使执行件运动起来?还必须通过外联系传动链把动力源和执行件联系起来?使执行件
40、得到一定的运动速度和动力? ? ? ? ? ?传动原理图为了便于研究机床的传动联系?常用一些简明的符号把传动原理和传动路线表示出来?这就是传动原理图?图? ? ? ?所示为传动原理图中常用的一部分符号?其中?表示执行件的符号还没有统一的规定?一般采用较直观的图形表示?为了把运动分析的理论推广到数控机床?图中引入了绘制数控机床传动原理图时所要用到的一些符号?如电的联系?脉冲发生器等?( e ) ( d ) ( c ) ( b ) ( a ) ( j ) _ _ _ _( i ) ( h ) ( g ) ( f ) 图? ? ? ? ?传动原理图中常用的一些示意符号? ?铣床用圆柱铣刀铣削平面时的
41、传动原理图用圆柱铣刀铣削平面时?需要铣刀旋转和工件直线移动两个独立的简单运动?实现这两个成形运动应有两个外联系传动链?传动原理如图? ? ? ?所示?通过外联系传动链? ?金属切削机床? ?将动力源?电动机?和主轴联系起来?可使铣刀获得具有一定转速和转向的旋转运动?通过另一条外联系传动链?将动力源和工作台联系起来?可使工件获得具有一定进给速度和方向的直线运动?和?是传动链的换置机构?通过?可以改变铣刀的转速和转向?通过?可以改变工件的进给速度和方向?以适应不同加工条件的需要? ?车床用螺纹车刀车削螺纹时的传动原理图卧式车床在形成螺旋表面时需要一个运动?即刀具与工件间相对的螺旋运动?传动原理如图
42、? ? ? ?所示?这个运动是复合运动?它可分解为两部分?主轴的旋转? ?和车刀的纵向移动? ?于是?此车床应有两条传动链?876uf51234A2B1uv图? ? ? ? ?铣削平面时的传动原理图?4732156uxuB1 1A1 2图? ? ? ? ?车削圆柱螺纹时的传动原理图?联系复合运动两部分? ?和? ?的内联系传动链?主轴?丝杠?表示螺纹传动链的换置机构?如交换齿轮架上的交换齿轮?进给箱中的滑移齿轮变速机构等?可通过调整?来得到被加工螺纹的导程?联系动力源与这个复合运动的外联系传动链?外联系传动链可由动力源联系复合运动中的任一环节?考虑到大部分动力应输送给主轴?故外联系传动链联系动
43、力源与主轴?电动机?主轴?表示主传动链的换置机构?如进给箱中的滑移齿轮变速机构?离合器变速机构等?可通过调整?来调整主轴的转速?以适应切削速度的需要? ?数控车床车削成形曲面时的传动原理图数控车床的传动原理基本上与卧式车床相同?所不同的是数控车床多采用电气控制?如图? ? ? ?所示?主轴通过机械传动?通常是一对齿数相同的齿轮?与脉冲发生器?相联系?主轴每转一转?脉冲发生器?发出?个脉冲?经?常为电线?传至数控系统的?轴?纵向?控制装置? ? ?可理解为一个快速调整的换置机构?经伺服系统?后?控制伺服电机?经机械传动装置?也可以将伺服电机直接和滚珠丝杠相连?与滚珠丝杠相连?使刀架作直线运动?第
44、?章?机床的运动分析? ? ?A2A11 31 4M21 2B1M1876uc 1543219Puc 21 11 0图? ? ? ? ?车削成形曲面时的传动原理图车削成形曲面时?主轴每转一转?脉冲发生器?发出脉冲?同时控制刀架纵向直线移动?和刀具横向移动?这时?传动链为?纵向丝杠? ? ? ? ? ? ? ?横向丝杠?形成一条内联系传动链? ? ?同时不断变化?保证刀尖沿着要求的轨迹运动?以便得到所需的工件表面形状?并使刀架纵向直线移动?和刀具横向移动?的合成速度大小保持恒定?车削圆柱面或端面时?主轴的转动?刀架的纵向直线移动?和刀具的横向移动?是?个独立的简单运动? ?和? ?用以调整主轴的
45、转速和刀具的进给量? ? ? ?机床运动的调整? ? ? ? ? ?运动参数及其换置机构每一个独立的运动都需要由?个参数来确定?这?个运动参数是?运动的起点?方向?轨迹?路程和速度?机床工作时?由于加工对象不同?所以机床上各运动件的某些运动参数需要改变?机床运动的调整?就是调整每个运动的?个参数?改变运动参数的机构称为换置机构?它在传动原理图中通常用符号? ? ?菱形框表示?其旁标以?等表示换置量?用来改变运动速度的换置机构可以是变速箱?配换齿轮等?数控机床是通过数控系统来改变运动速度的?但是?有些运动参数是由机床本身的结构来保证的?例如?运动轨迹为圆或直线?通常由轴承和导轨来确定?运动的起点
46、和行程的大小可由机床上的挡块来调整?也可由操作工人控制?例如?在卧式车床上车削螺纹时?只需要一个成形运动?要确定这个成形运动?就必须确定它的?个运动参数?对这个成形运动来说?运动的起点一般由操作工人控制?运动的方向?即从螺旋线的哪一头车削到另一头?由主运动链中的换向机构来确定?对于右旋螺纹来说?通常主轴正转?刀具从右向左移动?即从螺旋线的右端向左端运动?运动的轨迹参数是螺旋线的导程大小和它的旋向?导程的大小由螺纹链换置机构的传动比?如图? ?金属切削机床? ? ? ? ?所示?来确定?螺纹的旋向由螺纹链中变换螺纹旋向的机构来确定?这个成形运动的速度参数由主运动传动链的换置机构的传动比?来确定?
47、行程的大小由操作工人控制?有时可以通过调整挡块来控制? ? ? ? ? ?机床运动的调整计算机床的运动计算通常有两种情况?一种是根据传动系统图提供的有关数据?确定某些执行件的运动速度或位移量?另一种是根据执行件所需的运动速度?位移量?或有关执行件之间所需保持的运动关系?确定相应传动链中换置机构的传动比?以便进行必要的调整?机床运动的调整计算按每一传动链分别进行?其一般步骤如下?根据对机床的运动分析?确定各传动链两端的末端件?例如?对于车床车削螺纹的传动链来说?其末端件就是主轴?刀架?根据传动链两末端件的运动关系?确定它们的计算位移量?即在指定的同一时间间隔内两末端件的位移量?例如?车床车削螺纹
48、传动链的计算位移量为?主轴转?转?刀架移动?为工件螺纹的导程? ?根据计算位移量以及相应传动链中各个传动环节的传动比?列出运动平衡方程式?如果传动链的两末端件为动力源与主轴?运动关系为?电动机转速为? ? ? ? ? ? ?主轴转速为?如图? ? ? ?所示?运动平衡方程式为? ? ? ? ? ? ?式中? ? ?传动原理图中换置机构的传动比? ? ?传动原理图中点?的固定传动比? ? ?传动原理图中点?的固定传动比?如果传动链的两末端件为主轴与刀架?运动关系为?主轴转?转?刀架移动?如图? ? ? ?所示?运动平衡方程式为? ? ?式中? ? ?传动原理图中换置机构的传动比? ? ?传动原理
49、图中点?的固定传动比? ? ?传动原理图中点?的固定传动比? ? ?车床丝杠的导程?cb6 03 06 04 5adP = 1 2 m m图? ? ? ? ?螺纹进给传动链?根据运动平衡方程式?导出该传动链换置公式?即可解出运动平衡方程式中换置机构的传动比? ? ?以此就可确定进给箱中变速齿轮的传动比或挂轮架的配换齿轮?如果传动链中换置机构的传动比已经确定?就可由运动平衡方程式计算出机床执行件的位移量或运动速度?例? ?根据图? ? ? ?所示的螺纹进给传动链?确定挂轮变速机构的换置公式?传动链的两末端件为?主轴?刀架?第?章?机床的运动分析? ? ?计算位移量?主轴转?转?刀架移动?为工件螺
50、纹的导程? ?运动平衡式? ? ? ? ? ? ? ? ?换置公式?将上式化简整理?得挂轮变速机构的换置公式?如将所需车削的工件螺纹导程的数值代入此换置公式?便可计算出挂轮变速机构的传动比及各配换齿轮的齿数?例如? ? ?则? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?即配换齿轮的齿数为? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?换置机构在传动链中的位置换置机构在传动链中的位置对运动的调整计算影响很大?在传动链设计中?可以应用传动原理图来选择换置机构的数量和安排换置机构的位置?以卧式车床为例?车削螺纹时?有两条传动链?一条内联系传动链和一条外联系传
51、动链?每条传动链都有一个换置机构?内联系传动链的换置机构?用于调整螺纹的导程?外联系传动链的换置机构?用于调整主轴的转速?从而调整切削螺纹的速度?如图? ? ? ?所示?和?的位置安排可有?种不同的设计方案?ux45623111uvuv56777ux34B1 1A1 2A1 22B1 14B1 12356uxA1 2( a )( b )( c )uv图? ? ? ? ?卧式车床换置机构?种不同的设计方案在图? ? ? ?中?欲改变螺纹导程?必须调整内联系传动链换置机构的传动比?但是?这同时也改变了主轴的转速?即改变一个运动参数时?另一个运动参数也随之改变?在图? ? ? ?中?欲改变主轴转速?
52、必须调整外联系传动链的换置机构的传动比?但这同时也改变了被切螺纹的导程?即同时改变了另一个运动参数?在图? ? ? ?和? ? ? ?中?要想只改变一个运动参数?就必须同时调整两个换置机构的传动比?和?这样是很不方便的?在图? ? ? ?中?和?分别控制主轴的转速和螺纹的导程?二者各不相关?这是典型的卧式车床的传动原理图?思考和练习? ?何谓简单运动?何谓复合运动?其本质区别是什么?试举例说明? ?金属切削机床? ? ?画简图表示用下列方法加工所需表面时需要哪些成形运动?其中哪些是简单运动?哪些是复合运动?用成形车刀车削外圆锥面?用钻头钻孔?用成形铣刀铣削直线成形面?用插齿刀插削直齿圆柱齿轮?
53、 ?何谓外联系传动链?何谓内联系传动链?其本质区别是什么?对这两种传动链有何不同的要求? ?试将图? ? ? ?补画成一个完整的铣削螺纹的传动原理图?并说明为实现所需的成形运动需要几条传动链?哪几条是外联系传动链?哪几条是内联系传动链?图? ? ? ? ?铣削螺纹的传动原理图? ?传动系统如图? ? ? ?所示?如要求工作台移动?时?主轴转?转?试选择挂轮?的齿数?挂轮齿数应为?的倍数? ? ?传动系统如图? ? ? ?所示?试计算以下内容?车刀的运动速度? ? ? ?主轴转?转时?车刀移动的距离? ?abcd4 03 01P = 6 m m3 5图? ? ? ? ?传动系统图?1 0 05
54、03 04 04 52 02 5?2 0 09 6 0 r / m i nP = 62 49 6图? ? ? ? ?传动系统图第?章?车?床教学提示?车床是目前机械制造业中使用最广泛的一类金属切削机床? ? ? ? ? ?型普通车床是一种万能车床?它的加工范围较广?结构较复杂?通过对? ? ? ? ? ?型普通车床进行全面的分析?不仅能掌握分析其他机床的方法和步骤?而且能了解机床结构中的一些典型机构?本章是分析金属切削机床的基础?教学要求?本章让学生了解从哪几方面分析金属切削机床?掌握机床的传动联系?主要机构的功用及原理?重点掌握机床传动分析的?个步骤?使学生能够根据机床传动系统图?针对机床传
55、动联系的具体情况进行具体分析?合理地对有关运动参数进行调整和计算?d1nf1ft2n图? ? ? ?车削加工车床是一种主要用车刀在工件上加工旋转表面的机床?其特征是?工件?随主轴作旋转运动?主运动? ?车刀?作移动?进给运动? ?如图? ? ?所示?车床可车削出各种旋转表面?如内外圆柱面?圆锥面?成形旋转表面及端面等?有的车床还能加工螺纹面?若使用孔加工刀具?如钻头?铰刀等? ?还可加工相应内表面?车床是目前机械制造业中使用最广泛的一类金属切削机床?约占金属切削机床总台数的? ? ? ? ? ?它的类型很多?按其用途和结构的不同?可分为以下几类?卧式车床?立式车床?转塔车床?多刀车床?仿形车床
56、?单轴自动车床?多轴自动车床?多轴半自动车床?回轮车床?曲轴车床?凸轮轴车床?其他车床等?在大批量生产的工厂中还有各种各样的专用车床? ? ? ? ? ? ? ? ?型卧式车床? ? ? ? ? ?机床的总体布局? ? ? ? ? ?型机床的总体布局与大多数卧式车床相似?主轴水平布置?以便于加工细长的轴形工件?车床的主要组成部分及其相互位置如图? ? ?所示?床身?床身固定在空心的前床腿?和后床腿?上?床身上安装和连接着机床的各主要部件?并带有导轨?能够保证各部件之间准确的相对位置和移动部件的运动轨迹?主轴箱?主轴箱是车床最重要的部件之一?装有主轴及变速机传动机构的箱形部件?它支承并传动主轴?
57、通过卡盘等装夹工件?使主轴带动工件旋转?实现主运动?床鞍?和刀架?床鞍的底面有导轨?可沿床身上相配的导轨纵向移动?其顶部安装有刀架?刀架用于装夹刀具?是实现进给运动的工作部件?刀架由几层组成?以实现? ?金属切削机床? ?213476985图? ? ? ? ? ? ? ? ?型卧式车床外形图纵向?横向和斜向运动?进给箱?进给箱固定在床身的左前侧?内部装有进给变换机构?用于改变被加工螺纹的导程或机动进给的进给量?以及加工不同种类螺纹的变换?溜板箱?溜板箱固定在床鞍的底部?是一个驱动刀架移动的传动箱?它把进给箱传来的运动再传给刀架?实现纵向和横向机动进给?手动进给和快速移动或车螺纹?溜板箱上装有各
58、种操纵手柄和按钮?尾座?尾座安装在床身尾部相配导轨的另一组导轨上?用手推动可纵向调整位置?并可固定在床身上?它用于安装顶尖?以支承细长工件?或安装钻头和铰刀等孔加工刀具? ? ? ? ? ?机床的用途? ? ? ? ? ?型机床是一种普通精度级的万能型卧式车床?它加工工艺范围较广?能够加( a )( b )( c )( d )( e )( f )( g )( h )( i )( j )( k )( l )( m )( n )图? ? ? ?卧式车床加工的典型旋转表面工轴类?盘类及套筒类工件上的各种旋转表面?如图? ? ?所示? ?如车削内外圆柱面?圆锥第?章?车床? ? ?面及成形旋转表面?车
59、削端面?切槽及切断?车削公制?英制?模数制及径节制螺纹?还可进行钻孔?扩孔?铰孔及滚花等加工?这种机床的性能及质量较好?但结构较复杂?自动化程度较低?适用于单件?小批量生产及修配车间? ? ? ? ? ?机床的运动?工件的旋转传动?是机床的主运动?是实现切削最基本的运动?它的特点是速度较高及消耗的动力较多?它的计算单位常用主轴转速? ? ?表示?它的功用是使刀具与工件间作相对运动?刀具的移动?是机床的进给运动?它的特点是速度较低及消耗的动力较少?它的计算单位常用进给量?表示?即主轴每转的刀架移动距离?它的功用是使毛坯上新的金属层被不断地投入切削?以便切削出整个加工表面?切入运动?通常与进给运动
60、方向相垂直?一般由工人用手移动刀架来完成?它的功用是将毛坯加工到所需要的尺寸?辅助运动?刀具与工件除工作运动以外?还要具有刀架纵向及横向快速移动等功能?以便实现快速趋近或返回? ? ? ? ? ? ? ? ?型卧式车床的传动分析机床的传动分析是指对机床运动的传动联系进行分析?以及对有关运动参数进行计算和调整?这是机床分析的一个重要内容?机床传动分析的方法可归纳为五步分析法?找两端件?确定计算位移一分析传动路线?列传动路线表达式?列出传动计算式一推出结论公式?为便于机床的传动分析?通常采用机床传动系统图?机床传动系统图是用国家规定的符号代表各种传动元件?按机床传递运动的先后顺序?以展开图的形式绘
61、制的表示机床全部运动关系的示意图?绘制时?用数字代表传动件参数?如齿轮的齿数?带轮直径?丝杠的螺距及头数?电动机的转速及功率等?机床传动系统图是把空间的传动结构展开并画在一个平面图上?个别难于直接表达的地方可以采用示意画法?但要尽量反映机床主要部件的相互位置?并尽量将其画在机床的外形轮廓线内?各传动件的位置尽量按运动传递的先后顺序安排?机床传动系统图只是简明直观地表达出机床传动系统的组成和相互联系?并不表示各构件及机构的实际尺寸和空间位置? ? ? ? ? ?型卧式车床的传动系统图如图? ? ?所示? ? ? ? ? ?主运动传动链的传动分析车床主运动传动链简称为主传动链?是指对动力源?主电动
62、机?运动与主轴旋转运动?主运动?之间的传动联系?找出主传动链的两端件?分析任何一个传动链时?首先要找出该传动链所联系的两端件?然后才能分析这两端件之间的传动联系?该车床主传动链的一端件是主运动的执行件? ? ?主轴?另一端件是动力源? ? ?主电动机?两端件?主电动机?主轴? ?金属切削机床? ?书书书9 77 5dbac2 3 01 75 65 64 51 81 52 83 51 3 01 3 06 31 0 0M4M53 62 84 82 82 52 82 82 11 42 5M33 32 52 53 63 23 62 83 3 2 63 62 01 93 66 36 47 . 5 k W
63、1 4 5 0 r / m i np = 5 m mp = 5 m mp = 5 m m3 95 05 84 12 2M1M23 45 14 33 85 65 03 0 8 0 4 4 5 02 0 5 1 5 02 06 35 88 02 65 05 05 8 5 8 2 64 43 33 31 0 53 93 3 8 0 2 84 84 03 04 8 4 84 85 91 8m = 2 . 51 23 23 6M8M6 M74 8 4 0p = 1 2 m m2 9 44 82 40 . 2 5 k W1 3 6 0 r / m i n1 8图? ? ? ? ? ? ? ? ?型卧式车床
64、的传动系统图第?章?车床? ? ?确定计算位移?位移即两端件之间的相对运动量?计算位移? ? ? ? ? ? ?主电动机? ?主轴? ?分析传动路线?写出传动路线的表达式?主电动机的转动经?带传动至主轴箱的?轴?轴上装有双向多片摩擦离合器?若?处于中间位置时?轴空转?左?右空套齿轮不随之转动?可断开主轴运动?若实现主轴正转?可将?向左压紧?使左面的摩擦片带动双联空套齿轮? ? ?随?轴转动?轴的运动经?轴上的双联滑移齿轮不同位置的啮合? ? ?或? ? ? ?使?轴得到两种不同的转速?再通过?轴上的三联滑移齿轮不同位置的啮合? ? ?或? ? ?或? ? ? ?使?轴共得到? ? ? ? ?种
65、不同的正向转速?运动由?轴传至主轴有两条路线?高速传动路线?即主轴?上的齿轮? ?向左滑移与?轴上的齿轮? ?直接啮合?因?脱开?齿轮? ?空套在轴上?不会出现运动干涉?所以可使主轴得到高速的?种转速?低速传动路线?即主轴?上的内齿离合器?接通?此时?轴的运动经?轴间的齿轮副? ? ?或? ? ?和?轴间的齿轮副? ? ?或? ? ?再经?轴间的齿轮副? ? ?和内齿离合器?使主轴?得到低速的? ?种转速?因此正转时主轴共有? ? ? ? ? ?种转速?由于?轴与?轴同心?经?轴传动?可实现较大的降速?将? ? ?轴的传动称为折回?背轮?传动?若实现主轴反转?可将?向右压紧?使右面的摩擦片带动
66、空套齿轮? ?随?轴转动?轴的运动经?轴上的空套介轮? ?传给?轴? ? ?及? ? ? ?使?轴换向?与主轴正转时反向?并得到一种转速?后面的传动路线与主轴正转时相同?主轴可得到? ?种反转转速?传动路线可用传动路线表达式表示? ? ? ? ? ?型车床主传动链传动路线的表达式如下?5 63 85 14 35 03 43 43 03 05 03 94 12 25 81 4 5 0 r / m i n7 . 5 k W2 08 05 05 02 08 05 15 01 3 02 3 06 35 0M1M1M22 65 8()读机床的传动路线时?要注意下列问题?读图方法?读传动系统图时?要?抓两
67、头?带中间? ?即首先要找到传动链的两端件?然后再找它们之间的传动联系?运动要求?读图时应注意执行件是否有变速?换向及制动要求?有几种转速级数?传动特点?传动特点是指实现运动要求的传动机构及其有关的传动特点?本例中的两端件是主电机和主轴?采用多级滑移齿轮变速?采用双向多片式摩擦离合器实现主轴的正转?反转及断开运动?主轴正转用于正常车削?主轴反转主要用于车削螺纹时退刀?避免发生?乱扣?现象?主轴反转时的转速比正转高?可缩短退刀时间?闸带? ?金属切削机床? ?式制动器装于?轴上进行制动?有分支传动?即高速传动路线和低速传动路线?主轴正转为? ?级转速?反转为? ?级转速?列出传动计算式?传动计算
68、式即两端件之间相对运动量的关系式或称运动平衡式?上例中主轴正转的传动计算式如下?反转略? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?式中? ? ?主轴转速? ? ? ? ?电动机转速? ? ? ? ? ? ? ? ? ?带的传动比?即主动与从动带轮基准直径之比? ? ?带的滑动率? ? ? ? ? ? ? ? ? ?轴与?轴间的传动比?即主动与从动齿轮的齿数之比? ? ? ? ? ?轴与?轴间的传动比
69、?即主动与从动齿轮的齿数之比? ? ? ? ? ? ?轴与?轴间的传动比?即主动与从动齿轮的齿数之比?由传动路线表达式可知?轴间折回传动应有?种不同的组合位置?即有?个传动比? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?其中?因为?与?的值近似相等?所以实际上只有?种传动比?被舍弃?所以?轴的运动经低速传动路线传至?轴?理论上应使?轴得到? ? ? ? ? ?种转速?但?轴的两个双联滑移齿轮不能实现? ? ? ? ? ? ?传动?故?轴实际得到? ? ? ? ? ?种转速?得出结论公式?根据传动计算式即可得出运动参数的结论公式及其结果?当只有一个速度换置机构时?则得
70、出其传动比?即得出了换置公式?本例可得出主轴正转? ?级和反转? ?级转速的计算公式及其结果?例如?主轴正转的最高转速? ? ?和最低转速? ? ?为? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?进给运动传动链的传动分析进给运动传动链是实现刀架纵向或横向机动进给?刀架进给运动的动力源是机床的主第?章?车床? ? ?电动机?经主传动链?主轴及进给运动传动链传动给刀架?进给传动链包括机动进给传
71、动链和车削螺纹传动链两部分?在机动进给或车削螺纹时?进给量及螺纹的导程都是以主轴每转一转时刀架的移动量来表示的?所以尽管刀架进给的动力来自于主电动机?但进给传动链的两端件却是主轴和刀架?计算位移为主轴每转? ?刀架的移动量?车削螺纹时?进给箱传动丝杠带动刀架纵向移动?进给传动链是一条内联系传动链?主轴每转一转?刀架要均匀准确地移动一个被加工螺纹的导程值?刀架与主轴之间必须保持严格的传动比关系?在机动进给时?进给箱传动光杠经溜板箱带动刀架作纵向或横向机动进给?进给传动链是一条外联系传动链?主轴每转一转?刀架虽然也要相应地移动一个距离?但刀架与主轴间不必有那样严格的传动比关系? ?车削螺纹传动链的
72、传动分析? ? ? ? ? ?型车床能够车削公制?英制?模数制和径节制等?种右旋或左旋螺纹?这种机床车削螺纹的范围较大?螺纹的螺距可以是正常螺距?扩大螺距?标准螺距和非标准螺距?它还可以车削精密螺纹?车削公制螺纹传动链的传动分析?车削正常螺距的公制螺纹时的传动链?两端件?主轴?刀架?计算位移? ?主轴? ?刀架的移动距离?即螺纹的导程? ?传动路线?如图? ? ?所示?齿式离合器?和?脱开?接合?运动由主轴?经齿轮副? ? ? ? ?车左螺纹时? ? ? ? ? ? ? ?交换齿轮?或称挂轮? ? ? ? ? ? ?传到进给箱轴?经齿轮副? ? ?传至轴?经两轴滑移齿轮变速机构的齿轮副? ?
73、?或? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?得?级转速传至轴?经齿轮副? ? ? ? ? ? ?传至轴?再经?级变速机构传至轴?经?传给丝杠?当溜板箱中的开合螺母与丝杠?螺距? ? ?单头?径向接合时?即可带动刀架纵向移动?进行正常螺距公制螺纹的车削?传动路线的表达式如图? ? ?所示?该传动链的特点是?加工左?右螺纹时有换向要求?主轴箱内的轴? ? ?之间组成换向机构?加工左螺纹时?轴?上的滑移齿轮? ?左移与介轮? ?啮合?可使轴?换向?但不改变传动比?在我国的国家标准中已规定了导程的标准值?它们是分段的等差数列?且后一段是前一段的?倍?为了车削螺纹的各种导程值?轴上的?
74、个固定齿轮和?轴的?个公用滑移齿轮组成两轴滑移齿轮式变速机构?每个公用滑移齿轮可以分别与两个固定齿轮?齿数差为? ? ?的变位齿轮?相啮合?可得到?个传动比? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?可见?传动比是个分段等差数列?它是实现螺纹导程值呈分段等差数列的基本变速机构?这个变速传动组称为基本变速传动组?简称基本组?其传动比用?表示?另一个变速机构是由轴?和?上的两个双联滑移齿轮及其中间传动轴?上的?个固定齿轮所组成的?可得到?个传动比? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?金属切削机床?
75、 ?8 02 08 02 04 44 42 65 85 82 65 85 85 05 02 62 82 82 82 53 66 31 0 01 0 07 52 82 62 53 63 62 53 22 82 82 83 62 82 83 21 91 42 83 62 01 41 41 93 32 11 42 03 62 12 13 33 62 52 13 64 03 03 04 82 88 01 78 04 04 84 04 83 04 84 84 85 91 84 03 03 33 32 53 33 32 5()()()()M2( )( )()6 41 0 01 0 09 7()()()()
76、2 85 63 63 23 25 61 82 442 9()( 2 5 0 W, 1 3 6 0 r / m i n )1 84 51 54 82 83 51 54 81 84 53 52 82 83 53 52 8M3M8 abcd()()() ( p = 5 )()()()()() ()()( p = 1 2 m m )()()( z = 1 2 , m = 2 . 5 ) M6M7M7M6 M3M4M5 图? ? ? ? ? ? ? ? ?型卧式车床的进给运动传动路线表达式可见?传动比互成倍数关系?它是实现导程值成倍数关系的基本变速机构?这个变速传动组称为增倍变速传动组?简称增倍组?其传
77、动比用?表示?第?章?车床? ? ?传动计算式?右螺纹? ? ?主轴? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?结论公式? ? ? ?式中? ? ?被加工螺纹的导程值? ? ?基本组的传动比? ? ? ? ? ? ? ? ? ?增倍组的传动比?当? ?时?由式? ? ?得? ?代入?的各值可得? ? ? ? ? ? ? ? ? ?当代入?其余各值时?可得出全部正常螺距的公制螺纹的导程值?见表? ?表? ? ? ? ? ? ? ?型卧式车床的公制螺纹表?导程? ?正?常?螺?距扩?大?螺?距? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
78、? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?由表? ?可见?正常螺距每一列的?个导程值为分段等差数列?这是由基本组变速得到的?每一行的?个导程值成倍数关系?这是由增倍组变速得到的?因此?将基本组和增倍组串联起来?就可得出? ? ? ? ? ?个导程值?表中括号内的数值为非标准值?在
79、机床标牌上空缺不列?表中? ? ? ?和? ? ?是为车削其他螺纹准备的?车削公制螺纹时不用?使用机床螺纹表时需要注意的是?表? ?中给出的是被加工螺纹的导程值?它应等于单头螺纹的螺距值?当车削多头螺纹时?给出标准螺距值?后?需换算成螺纹的导程值? ?为螺纹头数? ?车削扩大螺距的公制螺纹传动链?由表? ?可见?车削正常螺距公制螺纹的最大导程值为? ? ?当需要导程大于? ? ?时?大导程多头螺纹或螺旋油沟等? ?可利用主传动系统的一部分使进给传动链再增加一个变速机构来实现?这个变速机构称为扩大螺距变速机构?它是将轴?的齿轮? ?向右滑移?与?轴的空套齿轮? ?啮合?此时主轴?至轴?间的传动路
80、线为? ?金属切削机床? ?()5 85 85 05 08 02 04 44 42 65 85 82 68 02 0M2()()扩大螺距变速传动组简称扩大组?其传动比? ?它与主轴转速段有密切的关系? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?主轴为最低转速段? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?主轴为次低转速段?利用主传动的背轮传动关系?图示位置? ?主轴?为?转时?可使?轴的转速较正常螺距时扩大? ?倍?车削扩大螺距公制螺纹传动链的其余部分与车削正常螺距时完全相同?由此得出表? ?所列扩大螺距的导程值?综上所述?车削公制螺纹传动链的特点如下?有换向机构?可加工左
81、?右螺纹?交换齿轮?使用? ? ? ? ? ? ? ? ?交换齿轮?有?个变速组?基本组? ? ?传动比为分段等差数列? ? ? ? ? ? ? ?可实现一组分段等差数列的导程值?基本组中固定齿轮轴为主动轴?滑移齿轮轴为从动轴?增倍组? ? ?传动比为倍数关系?可实现一组互成倍数关系的导程值?扩大组? ? ?传动比? ? ?可实现扩大螺距的导程值?车削模数螺纹传动链的传动分析模数螺纹主要是指公制蜗杆?模数螺纹导程的大小用模数?表示?模数螺纹的齿距为?所以模数螺纹的导程为?为螺纹的头数?国家标准规定的模数?的标准值也是一个分段等差数列?段与段之间等比? ?所以?与公制螺纹的?相似?因此二者可采用
82、同一条传动路线?但?值中含有?这个特殊因子?是个无理数?可用改变挂轮传动比的方法解决它?车削模数螺纹传动链的传动分析如下?两端件?主轴?刀架?计算位移? ?主轴? ?刀架? ?传动路线?与车削公制螺纹的传动路线相同?唯一差别是?更换另一套挂轮? ? ? ? ? ? ? ?传动路线的表达式如图? ? ?所示?传动计算式? ? ?主轴? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?结论公式? ? ? ? ? ? ?第?章?车床? ? ?式中? ? ? ? ? ? ?故? ? ? ? ? ? ?因?从而得? ? ? ?代入?各值?可得? ?种正常螺距的模数值?再经扩大螺距机
83、构?即可得到扩大螺距的模数值?综上所述?车削模数螺纹与公制螺纹传动链的相同点是导程值都是分段等差数列?可走同一条传动路线?统称为公制传动路线?不同点是采用的交换齿轮不同?以解决模数螺纹导程值中的特殊因子?车削英制螺纹传动链的传动分析英制螺纹在少数采用英制的国家中广泛应用?目前我国的部分管螺纹也沿用英制?英制螺纹是以每英寸长度上的螺纹扣?牙?数?扣?英寸?来表示的?标准的?值也是分段等差数列?车削英制螺纹时?需要将被加工螺纹换算成单位为毫米的导程值?对于单头英制螺纹?导程值等于螺距?即? ? ? ? ? ?可见?英制螺纹的导程值?是分段调和数列?即分母为分段等差数列?因此?只要把车削公制螺纹的基
84、本组传动路线颠倒过来?使滑移齿轮轴?变为主动轴?固定齿轮轴?变为从动轴?即可实现英制传动路线?基本组的传动比?为? ? ? ? ? ? ? ?此外?还要在传动链中实现特殊因子? ? ? ?由轴?与?间的齿轮副? ? ?齿式离合器?及轴?上的齿轮副? ? ? ? ? ? ?与? ? ?组成的移换机构可解决上述问题?车削单头英制螺纹传动链的传动分析如下?两端件?主轴?刀架?计算位移? ?主轴? ? ? ? ?刀架? ?传动路线?与车削公制螺纹传动路线的不同之处是操纵移换机构使齿式离合器?啮合?同时轴?的滑移齿轮? ?向左移动?与轴?的空套齿轮? ?脱开?与固定齿轮? ?啮合?其余的传动路线与车削公
85、制螺纹时相同?包括挂轮也一样?这时运动传入轴?经?至轴?经两轴滑移齿轮式基本组传至轴?使传动路线颠倒? ?经齿轮副? ? ?传至轴?传动路线的表达式如图? ? ?所示?传动计算式? ? ? ? ? ?主轴? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?结论公式? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?可得? ? ?设? ?代入?的各值?可得?种?值?括号中为非标准值? ?即? ?金属切削机床? ? ? ? ? ? ? ? ?将?的各值代入?可得到? ?种正常螺距的?值?其中标准值为? ?种?见表? ?这些数值已能满足使用要求?无需扩大螺距?需要注意的是
86、?查英制螺纹表? ?调整机床时?对于单头英制螺纹可按给定的?值直接查表?对于多头英制螺纹?需经换算后查表?可将给定的?值除以螺纹头数?即按?查表?这是因为多头英制螺纹的导程值为? ? ? ? ?则?故需按?的值查由式? ? ?所制的螺纹表?综上所述?车削英制螺纹与公制螺纹传动链的不同点是采用移换机构使基本组的传动路线颠倒?即滑移齿轮轴为主动轴?固定齿轮轴为被动轴?其传动比为一分段调和数列?另外又可改变传动比?解决特殊因子? ? ? ?两者的相同点是采用同一套挂轮及增倍组?表? ? ? ? ? ? ? ?型卧式车床的英制螺纹表?扣?英寸? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
87、? ? ? ? ? ? ? ? ? ?车削径节螺纹传动链的传动分析径节螺纹是指英制蜗杆?它是用径节数? ?牙?英寸?表示的? ?的数值也是分段等差数列?英制蜗杆的径节? ?相当于公制蜗杆模数?的倒数?即? ? ?其轴向齿距? ? ? ?对于单头径节螺纹?导程值等于轴向齿距?即? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?可见?式中? ? ? ? ?与英制螺纹? ? ? ? ?有相似之处?所以可走同一条英制传动路线?式中?值与模数螺纹?有相似之处?故可采用模数螺纹的同一套挂轮?车削单头径节螺纹传动链的传动分析如下?两端件?主轴?刀架?计算位移? ?主轴? ? ? ?
88、? ? ? ?刀架? ?传动路线?与车削英制螺纹的传动路线相同?唯一差别是采用模数螺纹的一套挂轮?其传动路线表达式如图? ? ?所示?第?章?车床? ? ?传动计算式? ? ? ? ? ? ? ? ?主轴? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?结论公式? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?得? ? ? ? ?当? ?时?代入?的各值?可得?种? ?值?括号中为非标准值? ?即? ? ? ? ? ?将?其余各值代入及采用扩大螺距?可得? ? ? ? ? ?牙?英寸的? ?种标准值?对于单头径节螺纹?可按给定的?
89、 ?值直接查螺纹表?对于多头螺纹?可按? ?值查表?为螺纹头数? ?车削特殊螺纹传动链的传动分析车削非标准螺距的螺纹?称特殊螺纹?时?公制螺纹的传动链也无法得到?这时可采用进给箱中的直连丝杠机构?将运动直传给丝杠?并通过配换挂轮的方法来实现?两端件?主轴?刀架?计算位移? ?主轴? ?刀架? ?传动路线?齿式离合器?及?同时啮合?运动由主轴?传至轴?通过特需挂轮?传至轴?通过?和?由轴?及?直连丝杠?传动路线的表达式如图? ? ?所示?车削特殊螺纹的导程值?通过调整挂轮的传动比?来实现?传动计算式? ? ?主轴? ? ? ? ? ? ? ?结论公式?挂轮传动比为? ? ? ?给定螺纹的导程值?
90、可适当选择挂轮?和?的齿数?由于该传动路线短?所以减少了传动件误差对加工螺纹导程值的影响?如选用精度较高的挂轮?还可车削出比较精密的螺纹?车削螺纹传动链传动分析小结?两个方向?加工左?右螺纹的换向?两套挂轮?加工?螺纹?公制与英制螺纹?时?用一套挂轮为? ? ? ? ? ? ?加工?蜗杆?模数与径节螺纹?时?用另一套挂轮为? ? ? ? ? ? ?个变速组?基本组? ? ?公制传动路线时?传动比为分段等差数列? ? ? ? ? ? ? ?英制传动路线时?传动比为分段调和数列? ? ? ? ? ? ? ? ?增倍组? ? ?传动比互成倍数? ?金属切削机床? ?扩大组? ? ?扩大倍数为? ?
91、?与主轴转速有关?条传动路线?公制传动路线? ? ?基本组的固定齿轮轴为主动轴?滑移齿轮轴为从动轴?英制传动路线? ? ?通过移换机构使之与公制路线相反?即将滑移齿轮轴变为主动轴?固定齿轮轴为从动轴?直连丝杠传动路线? ? ?直接传动丝杠?靠配换特需挂轮获得给定的导程值?种螺纹的传动路线及挂轮的特点见表? ?表? ? ? ?种螺纹的传动路线及挂轮的特点传动路线车削螺纹挂轮? ? ? ? ? ? ?车削蜗杆挂轮? ? ? ? ? ? ?公制路线?固定齿轮轴主动?英制路线?滑移齿轮轴主动?公制螺纹英制螺纹模数螺纹径节螺纹? ?机动进给传动链的传动分析车削外圆柱或内圆柱表面时?可使用纵向机动进给?车
92、削端面时?可使用横向机动进给?由纵向变为横向机动进给时?进给量降低一半?即?进给量级数相同?现以纵向机动进给传动链为例进行传动分析?两端件?主轴?刀架?计算位移? ?主轴? ?刀架? ?传动路线?传动路线的表达式如图? ? ?所示?传动特点?换向机构装在溜板箱中?由十字手柄集中操纵?使用方便?变速机构通常可采用基本组?增倍组和扩大组变速?另外因英制与公制传动路线的传动比值不同?还可得到较多的进给量级数?如公制传动路线正常螺距可得到正常进给量? ?种?英制传动路线可得到较大进给量?种?再经扩大螺距又得到? ?种加大进给量?主轴在最高转速段时还有细进给量?种?溜板箱内的安全离合器在牵引力过大时起过
93、载保护作用?单向超越离合器可避免高?低速运动的干涉?传动计算式及结论公式如下?正常进给量?刀架左移?正常螺距?公制传动路线?为? ? ?主轴? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?解得? ? ? ? ? ? ?代入?各值?可得到? ?种正常进给量? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?当主轴在最高转速段? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?除外?时?有时希望进给量更小些?即细进给量?刀架左移?扩大螺距?公制传动路线?为? ? ?主轴? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
94、? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?第?章?车床? ? ? ? ? ? ? ?仅取?则得?种细进给量?即? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?可见?主轴在最高转速段时?经扩大螺距机构?实际并未起?扩大?作用?进给量反而?减小?细化?因为此时扩大螺距机构为降速传动?其传动比为? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?刀架快移传动链的传动分析快速移动刀架是为了减轻工人的劳动强度及缩短辅助运动时间?纵向快移速度为? ? ? ?横向快移速度是纵向的一半?即? ?
95、 ? ?现对刀架纵向?左移?快移传动链进行分析?两端件?快移电动机?刀架?计算位移? ? ? ? ? ? ?快移电动机? ? ?刀架? ?传动路线?当刀架需快移时?压下按钮启动快移电动机?由图? ? ?可知?经溜板箱内的传动使刀架纵向快移?传动路线表达式如图? ? ?所示?传动计算式及结论公式? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?机床结构分析机床的结构分析是机床分析的重要内容?机床所需要的各种运动?要由相应的结构来保证?因此?必须借助装配图和零件图?对机床
96、部件?组件?相关机构及重要零件进行结构分析?了解结构的功用?或作用? ?结构的主要组成?工作原理?性能特点?工作可靠性措施以及结构工艺性等?掌握机床的结构及其调整方法?对机床结构进行分析可从以下几方面入手?功用?结构组成?工作原理?性能特点?工作可靠性?结构工艺性? ? ? ? ? ?主轴箱机床主轴箱是一个结构复杂的传动部件?为了表达主轴箱中各传动部件的结构和装配关系?常采用展开图?展开图即按传动轴传递运动的先后顺序?沿其轴心线剖开?并将这些剖切面展开在一个平面上形成的视图?图? ? ?所示是? ? ? ? ? ?型卧式车床主轴箱的展开图?它是将轴? ? ? ? ? ? ?的轴心线剖切?展开后
97、绘制的?轴?轴?无法按顺序绘出?在不改变轴向位置的情况下单独画在适当位置上?展开图主要用于表达各传动件的传动关系及各轴组件的装配关系?不表示各轴的实际位置?由于展开图是把立体的传动结构展开在一个平面上?其中有些轴之间的距离会被拉开?如轴?画得离轴?与轴?较远?从而使原来相互啮合的齿轮副分开了?因此?读展开图时应弄清其相互关系?为了完整表达主轴箱部件的结构?还要采用各种视图和剖视图?如图? ? ?所示?其中横向剖视图是指垂直于传动轴心线方向的剖视图?又称截面图? ?主要用于表达各轴的空间? ?金属切削机床? ?67891 0( b )1 21 112 3457 3 0 77 2 0 5AA7 2
98、 0 42 0 8D 8 2 1 5D 4 5 2 1 5C 3 1 8 2 1 2 17 3 0 77 3 0 61 0 87 5 0 62 0 51 0 83 0 8A_ _A1 1 1( a )2 1 1 42 0 71 0 87 5 0 67 6 0 72 5 6图? ? ? ? ? ? ? ? ?型卧式车床主轴箱的展开图?外片?内片?螺母?圆柱销?压紧环?销?杠杆?推动杆?加力环? ?拨叉? ? ?止推片第?章?车床? ? ?书书书ABCDABCDFGGFEEA_ _AE_ _EF_ _FD_ _DC_ _CG_ _GB_ _BNNXXX图? ? ? ? ? ? ? ? ?型卧式车床
99、主轴箱的主要视图及剖视图? ?金属切削机床? ?位置?操纵机构及其他有关结构的装配关系等? ? ? ? ? ?型卧式车床的主轴箱内包括?离合器?制动器?主轴组件及其他轴的组件?主运动的全部变速机构?一部分进给运动的传动机构?操纵机构及润滑系统等? ?多片摩擦离合器?功用?在电动机连续旋转的情况下通过摩擦离合器的离与合?可实现主轴的频繁启动与停止?实现主轴正反转的换向?兼起过载保护作用?当传递转矩过载时?摩擦片间打滑?可保护主电动机及主传动元件不受损坏?结构组成多片摩擦离合器是由结构相同的左?右两部分组成的?如图? ? ?所示?每部分又由内片?外片?止推片? ?与? ?压紧环?螺母?及空套齿轮等
100、组成?内?外摩擦片相互叠放在一起?内片是主动片?它的花键孔装在?轴的花键部位上?可随轴一起转动?外片是从动片?它的内孔为圆孔?与?轴花键的大径有间隙?在外圆上有?个凸缘卡在空套齿轮外壳的槽口内?可带动空套齿轮一起转动?左离合器用来传动主轴正转?用于切削加工?需传递的转矩较大?所以片数较多?右离合器用来传动主轴反转?主要用于退刀?片数较少?工作原理如图? ? ?所示?当压紧环?处于中间位置时?虽然内片随?轴转动?但因内?外片间存在间隙?外片不能被带动?因此?轴上两边的空套齿轮都不转动?主传动链被断开?主轴处于停止状态?离合器由进给箱或溜板箱右侧的手柄分别操纵?将手柄向上或向下扳动时?通过立轴?如
101、图? ? ?所示?摆动?扇形齿轮?齿条轴以及拨叉? ?使加力环?向右?左移动?需要接通主轴正转时?通过操纵机构使加力环?右移?其内孔锥面压下元宝形杠杆?又称元宝销或羊角杠杆?由销?支承在?轴上?的右角?使其顺时针转动?通过下端左凸缘推动杆?左移?由圆柱销?拨动压紧环?左移?通过调整螺母?将左部内?外片互相压紧?止推片? ?固定在?轴上? ?依靠内?外摩擦片间的摩擦力传递转矩?带动外片及空套齿轮一起转动?再经变速齿轮传动使主轴正转?同理?加力环?左移?元宝形杠杆?逆时针转动?推动杆?右移?则压紧环?右移?压紧右部的一组内?外摩擦片?可带动右部空套齿轮旋转?经?轴上的介轮改变?轴的转向?再经变速齿
102、轮传动使主轴反转?性能特点多片摩擦离合器的摩擦片多?径向尺寸小?可在较高速旋转的情况下离合?手动操纵可逐渐启动?比较平稳?避免启动时工件错位?用手操纵还有晃车性能?便于工件找正及位置调整?但摩擦片间易摩擦打滑?磨损大?发热高?有噪声?工作可靠性?多片摩擦离合器的操纵力较小?通过操纵传动的增力作用及多片摩擦力可传递较大的转矩?故用较小的操纵力就可实现离合器的接通与断开?多片摩擦离合器的?轴组件不承受轴向力?正转时?螺母?向左的压紧力通过内片?外片?和止推片? ?内花键孔在花键轴?的环形槽中转半个键距?与止推片? ?固定第?章?车床? ? ?2 21 41 5 1 61 31 32 32 22 1
103、2 01 91 823751 261 41 5 1 61 761 11 098712345z5 6z5 1( a )( b )( c )图? ? ? ?摩擦离合器?制动器及其操纵机构? ?金属切削机床? ?在一起? ?由轴槽肩作用在?轴上?与此同时?螺母?向右的反作用力通过销?中心推杆?杠杆?和销?由销孔作用在?轴上?因此?轴在左部止推片? ?的槽肩处至右部销?孔处的轴段上作用着一个大小相等且方向相反的拉力?在?轴中形成一个封闭力系?不使?轴组件承受轴向力?所以支承处可选用向心球轴承?同理?反转时?轴在右部止推片槽肩处至销?孔处的轴段?作用着一个大小相等且方向相反的压力?亦在轴中形成一个封闭力
104、系?不使轴组件承受轴向力?多片摩擦离合器有自锁性能?当操纵手柄不继续加力时?摩擦片间的压紧力仍不消失?继续保持接合位置而不能脱开?如主轴正转时?加力环?右移使左部摩擦片压紧?元宝杠杆?的右角顶在加力环?的内孔圆柱面上?其作用力与加力环轴向移动方向垂直?不产生轴向分力?故不能推开加力环?具有自锁性能?结构工艺性?多片摩擦离合器装卸方便?因其结构复杂?为了便于?轴组件的整体装卸?将其设计成?倒塔形?结构?使其径向尺寸?外大里小? ?可由主轴箱的左部箱孔方便装卸?多片摩擦离合器间隙调整方便?摩擦片间的压紧力是根据离合器应传递的额定转矩确定的?因此摩擦片间要保持适当的间隙量?因压紧环?的行程固定?若间
105、隙过大?会降低压紧力?使摩擦力过小?不能传递额定转矩?摩擦片打滑发热?加剧磨损?若间隙过小?则压紧力过大?操纵费力?且不会起到过载保护作用?因此?为保证摩擦片间的合理压紧力及补偿摩擦片在工作中造成的磨损?摩擦片的间隙应能方便地调整?摩擦片磨损后?压紧力减小?可用一字头旋具将弹簧销? ?按下?同时拧动压紧环?上的螺母?可调整其轴向位置?直到螺母压紧离合器的摩擦片?调整好位置后?使弹簧销? ?重新卡人螺母?的缺口中?防止螺母松动?如图? ? ?中?所示? ?闸带式制动器?功用?在离合器脱开时?制动器迅速制动主轴?使主轴迅速停止转动?以缩短辅助时间?结构组成?制动器的结构如图? ? ?和图? ? ?
106、所示?制动盘? ?是一个钢制圆盘?与轴?用花键连接?周边围着制动带? ?制动带是一条钢带?内侧有一层酚醛石棉以增加摩擦?一端与杠杆? ?连接?另一端通过调节螺钉? ?等与箱体相连?工作原理?为了操纵方便并避免出错?制动器和摩擦离合器共用一套操纵机构?也由手柄? ?操纵?当离合器脱开时?齿条? ?处于中间位置?这时齿条轴? ?上的凸起正处于与杠杆? ?下端相接触的位置?使杠杆? ?向逆时针方向摆动?将制动带拉紧?靠制动带与制动轮之间的摩擦力进行制动?齿条轴? ?凸起的左?右边都是凹槽?当左?右离合器中任一个接合时?杠杆? ?都按顺时针方向摆动?使制动带放松?性能特点?该制动器的尺寸小?能以较小的
107、操纵力产生较大的制动力矩?但是制动带在制动轮上产生较大的径向单侧压力?对?轴有不良影响?工作可靠性?制动器与离合器联动?放松制动可靠?即离合器脱开的同时进行制动?离合器接通的同时制动带放松?二者保持联动关系?当接通主轴转动需松开制动器时?轴?凸起移开?杠杆靠自重放松制动带?由闸皮外面的钢带弹性恢复力松开制动轮?松边制动?制动力较小?制动过程中?在摩擦力的作用下会使制动带像带传动那样出现紧边和松边?因制动力作用于松边上?制动力方向与制动轮转向一致?所需制动力较第?章?车床? ? ?小?制动平稳?制动轮的位置?轴转速较高?所需的制动力矩较小?故制动器尺寸小?按传动顺序?轴靠近主轴?制动时传动系统的
108、冲击力较小?制动平稳?结构工艺性?闸带式制动器结构简单?装卸?调整方便?制动带的拉紧程度由调节螺钉? ?调整?并用螺母防松?调整后应检查在压紧离合器时制动带是否松开? ?带轮卸荷装置?功用卸掉带轮对?轴的径向载荷?只向?轴传递转矩?可改善?轴的工作条件?因?带传动使带轮承受较大的径向载荷?若直接作用于?轴的悬臂端?将造成较大的弯曲变形?恶化轴上齿轮及轴承的工作条件?为此?轴左端应安装带轮卸荷装置?结构组成带轮卸荷装置主要由带轮花键套?法兰套和轴承等组成?如图? ? ?所示?带轮用螺钉固定在一个花键套的端面上?花键套靠花键孔与?轴左端的花键轴相连接?并用轴端处的螺母固定?花键套又通过两个向心球轴
109、承支承在空心法兰套?固定于箱体?内?工作原理传动时?带作用于带轮上的径向载荷通过花键套?轴承和空心法兰套传给箱体?因此?轴并不承受这个径向载荷?而将它?卸掉? ?仅传递转矩?工作可靠性该带轮的卸荷装置为内支承式?法兰套内孔支承? ?适于较大带轮的卸荷?但不如外支承式?法兰套外表面支承?工作可靠?结构工艺性它尺寸小?该带轮的卸荷装置结构复杂?装卸不方便?结构工艺性较差? ?主轴组件主轴组件是机床的一个关键组件?其功用是夹持工件转动进行切削?传递运动?动力及承受切削力?并保证工件具有准确?稳定的运动轨迹?主轴组件主要由主轴?支承及传动件等组成?其性能也与它们有很大关系?AA1 234A_ _A65
110、图? ? ? ?卡盘或拨盘的安装?主轴图? ? ?所示的主轴是个空心的阶梯轴?通孔用于卸下顶尖或夹紧机构的拉杆或通过长棒料进行加工?主轴前端采用莫氏?号锥度的锥孔?有自锁作用?可通过锥面间的摩擦力直接带动顶尖或心轴旋转?主轴前锥孔与内孔之间留有较长的空刀槽?便于锥孔磨削并避免顶尖尾部与内孔壁相碰?主轴后端的锥孔是为主轴加工时安装轴堵的工艺孔?主轴前端采用短锥法兰式结构?用于安装卡盘或拨盘?靠短锥定心?用法兰螺栓紧固?短外锥面的锥度为?卡盘座在其上定位后与主轴法兰前端面有? ? ? ? ? ? ?的间隙?如图? ? ?所示?卡盘或拨? ?金属切削机床? ?盘在安装时?使事先装在卡盘或拨盘座?上的
111、?个双头螺柱?及其螺母?通过主轴的轴肩及锁紧盘?的圆柱孔?然后将锁紧盘?转过一个角度?双头螺柱?处于锁紧盘?的沟槽内?并拧紧螺钉?和螺母?就可以使卡盘或拨盘可靠地安装在主轴的前端?主轴法兰上的圆形传动键?端面键?与卡盘座上的相应圆孔配合?可传递转矩?这种结构虽然制造工艺复杂?但工作可靠?定心精度高?短锥面磨损后间隙可补偿? ?而且主轴前端的悬伸长度很短?有利于提高主轴组件的刚度?主轴尾端的外圆柱面是各种辅具的安装基面?螺纹用于与辅具连接?为了便于主轴组件的装配?主轴外径的尺寸从前端至后端逐渐递减?主轴传动件主轴上安装有?个传动齿轮?右边较大的左旋斜齿圆柱齿轮? ?的螺旋升角为? ? ?空套在主
112、轴上?它与可以在主轴花键上滑移的中间滑移齿轮? ?组成齿式离合器?当离合器处于中间位置时?主轴空挡?此时可用手扳动主轴?便于工件的装夹?找正和测量?当离合器处于左边位置时?中间滑移齿轮与轴?上的齿轮? ? ? ?啮合?使主轴高速转动?当离合器处于右边位置时?通过齿式离合器可使主轴中?低速转动?采用斜齿可使传动平稳?承载能力高?轴向力指向主轴头?与进给切削力方向相反?可减小主轴支承所受的轴向力?有利于粗加工?为减小主轴的弯曲变形和扭转变形?将大齿轮布置在靠近主轴前支承处?而左边齿轮? ? ? ?采用平键连接?通过弹性挡圈进行轴向固定?用于驱动进给系统?主轴支承主轴组件采用两支承结构?前支承选用?
113、级精度的? ? ? ? ? ? ?型双列圆柱滚子轴承?用于承受径向力?这种轴承具有刚性好?承载能力大?尺寸小?精度高?允许转速高等优点?后支承有两个轴承?一个是?级精度的? ? ? ?型推力球轴承?用于承受向左的轴向力?另一个是?级精度的? ? ? ? ?型角接触球轴承?大口向外安装于箱体后箱壁的法兰套中?用于承受径向力和向右的轴向力?主轴支承对主轴的刚度和回转精度影响很大?主轴轴承需要在无间隙?有适量过盈?的条件下运转?否则会影响加工精度?前支承处的? ? ? ? ? ? ? ?轴承内圈较薄?锥度为? ?的锥孔与主轴锥面相配合?当内圈与主轴有相对轴向位移?配合趋紧?时?由于锥面作用使轴承内圈
114、产生径向弹性变形?则使内圈的外滚道直径增大?从而可消除轴承滚子与内?外圈滚道间的径向间隙?得到需要的过盈量?调整该轴承间隙时?先将主轴前端螺母旋离轴承?然后松开调整螺母?周向锁紧?上的锁紧螺钉并转动螺母?通过隔套向右推动轴承内圈?靠主轴锥面作用?使其产生径向弹性变形?即可消除? ? ? ? ? ? ? ?轴承的径向间隙?控制前螺母的轴向位移量?将轴承间隙调整适当?然后把前螺母旋紧?使之靠在? ? ? ? ? ? ? ?轴承内圈的端面上?最后要把调整螺母上的锁紧螺钉拧紧?主轴的前螺母还可用于退下? ? ? ? ? ? ? ?轴承内圈?另外?螺母上的甩油沟还可起到密封作用?调整后支承处两个轴承的间
115、隙时?先将主轴后端调整螺母的锁紧螺钉松开?转动螺母通过隔套推动? ? ? ? ?轴承内圈右移?可消除该轴承的径向和轴向间隙?与此同时?还拉动主轴左移?通过轴肩?垫圈压紧? ? ? ?轴承?消除其轴向间隙?为了保证滚动轴承的正常工作?必须使其得到充分的润滑和可靠的密封?该主轴箱采用箱外循环的强制润滑?润滑油由前支承处的箱体凸缘进油孔?经油膜阻尼器流入? ? ? ? ? ? ?轴承?后支承处用油管插入法兰套进油孔润滑? ? ? ? ?轴承?油管滴油润滑? ? ? ?轴第?章?车床? ? ?承?主轴前?后支承处采用结构相同的非接触式密封?如前支承外流的润滑油?由旋转的前螺母上油沟甩到法兰的接油槽中?
116、随回油孔流到箱内?即使有少量的外流油液?也被转动的前螺母和法兰间的微小间隙所阻止?具有良好的密封效果? ?滑移齿轮的操纵机构主轴箱中共有?个滑移齿轮?其中?个用于主轴变速?个用于加工左?右螺纹的变换?个用于正常螺距和扩大螺距的变换?主轴箱采用?套操纵机构?都是用盘形凸轮作控制件?结构紧凑?操作方便?工作可靠?滑移齿轮到达的每个位置?都必须可靠定位?它由结构简单的钢球定位方式来实现?轴双位和?轴三位滑移齿轮的操纵如图? ? ? ?所示?轴的双联滑移齿轮有左?右两个位置?称双位? ?轴的三联滑移齿轮有左?中?右?个位置?位? ?通过凸轮曲柄单手柄集中操纵?这两个滑移齿轮不同位置的组合使?轴得到?种
117、不同的转速?由主轴箱外面的操纵手柄?通过链轮使轴?转动?其上同心固定有盘形凸轮?和曲柄?凸轮?上有一条封闭形的曲线槽?是由两段不同半径的圆弧和直线组成的?凸轮上有?个变速位置?用? ? ?标出?凸轮曲线槽通过杠杆?操纵?轴上的双联滑移齿轮?当杠杆一端的滚子处于曲线槽的短半径时?齿轮在左位?若处于长半径时?则操纵柄移到右位?曲柄?上圆销的滚子在拨叉?的长槽中滑动?当曲柄?随轴?转一周时?可拨动?到达左?中?右?个位置?因此曲柄?操纵?轴的三联滑移齿轮?可实现?个位置的变换?如图所示?齿轮?在第?变速位置时?是在左位?齿轮?在? ?变速位置时?是左位?若逆时针将轴?转过? ? ?齿轮?变成第?变速
118、位置时?杠杆?的滚子仍处于凸轮曲线的长半径?故齿轮?的位置不动?曲柄?的圆销转到凸轮的正下方?使拨叉?带动齿轮?到达中位?依次继续转动凸轮?齿轮?和?就能实现不同位置的组合?表? ?是滑移齿轮的位置表?245631612345651234BA图? ? ? ? ? ?轴滑移齿轮的变速操纵机构? ?金属切削机床? ?表? ? ?滑移齿轮的位置组合?轴的齿轮?右?右?右?左?左?左?轴的齿轮?左? ?中? ?右? ?右? ?中? ?左? ? ?轴的齿轮副? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?轴的齿轮副? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?进给箱图? ?
119、 ? ?所示是? ? ? ? ? ?型卧式车床进给箱的主要装配图?进给箱包括机动进给变速机构?直连丝杠机构?变换丝杠光杠机构?变换公英制螺纹路线的移换机构?操纵机构及润滑系统等?进给箱上有?个操纵手柄?右边两个手柄套装在一起?全部操纵手柄及操纵机构都装在前箱盖上?以便装卸及维修?轴上有?个公用的滑移齿轮?均有左?右两位?分别与?轴上的?个固定齿轮中的两个相啮合?且两轴间只允许有一对齿轮啮合?其余?个滑移齿轮则处于中间空位?个滑移齿轮用一个内梅花式的单手柄操纵?属于选择变速机构?可拨动任一滑移齿轮直接进入啮合位置?其余滑移齿轮则没有进入啮合位置的动作?变速时?将手柄拉出?转到需要的位置?有标牌指
120、示?上?再将手柄推进去即完成了变速操纵?在转速不高的情况下还可在运转中变速?因此它变速方便省力?安全可靠?操纵性能好?图? ? ? ?所示是进给箱中基本组的?个滑移齿轮操纵机构的工作原理图?基本组的?个滑移齿轮是由一个手轮集中操纵的?手轮?的端面上开有一环形槽?在槽?中有两个间隔? ? ?的?直径比槽的宽度大的孔?和?孔中分别安装带斜面的压块?和?其中压块?的斜面向外斜?图中的?剖面? ?压块?的斜面向里斜?图中的?剖面? ?在环形槽?中还有?个均匀分布的销子?每个销子通过杠杆?来控制拨块?个拨块?分别拨动基本组的?个滑动齿轮?手轮?在圆周方向有?个均布的位置?当它处于图示位置时?只有左上角杠
121、杆的销子? ?在压块?的作用下靠在孔?的内侧壁上?此时由销子? ?控制的拨块?将滑动齿轮? ?拨至左段位置?与轴?上的齿轮? ?相啮合?其余?个销子都处于环形槽?中?其相应的滑动齿轮都处于各自的中间位置?当需要改变基本组的传动比时?先将手轮?沿轴外拉?拉出后就可以自由转动进行变速?由于手轮?向外拉后?销子? ?在长度方向上还有一小段仍保留在槽?及孔?中?则手轮?转动时?销子? ?就可沿着孔?的内壁滑到环形槽?中?手轮?欲转达的周向位置可从固定环的缺口中观察到?当手轮转到所需位置后?将手轮重新推入?这时孔?中的压块?的斜面推动销子? ?向外?使左上角的杠杆向顺时针方向摆动?于是便将相应的滑动齿轮
122、? ?推向右端?与轴?上的齿轮? ?相啮合?其余?个销子?仍都在环形槽?中?其相应的滑动齿轮也都处于中间空挡位置? ? ? ? ? ?溜板箱图? ? ? ?所示是? ? ? ? ? ?型卧式车床溜板箱的主要装配图?溜板箱内的主要机构有?纵向和横向机动进给的传动机构及其反正向机构?开合螺母机构?快速移动机构?单向超第?章?车床? ? ?书书书12384756AACD DA_ _ABCBA_ _A图? ? ? ? ? ? ? ? ? ?型卧式车床进给箱的主要装配图? ?金属切削机床? ?6E547AA3a1b25B1A_ _AB_ _B2B5图? ? ? ? ? ?个滑移齿轮操纵机构的工作原理图2
123、 12 0dB_ _B11 09873456a21 41 31 21 1AA1 81 71 51 62 12 01 91 1A_ _A2 7 2 6 2 5 2 4 2 32 82 93 03 12 2B B图? ? ? ? ? ? ? ? ? ?型卧式车床溜板箱的主要装配图第?章?车床? ? ?越离合器?操纵机构?手动进给机构?读数机构?过载保护机构?碰停机构及连锁机构等?溜板箱上的操纵手柄有?开合螺母手柄用于开合螺母操作?合上螺母可加工螺纹?打开螺母可普通进给?十字操纵手柄用于操纵刀架的机动进给方向?其顶端的点动按钮可控制刀架快移?大手轮用于控制床鞍的手动纵向移动?为操纵方便?溜板箱的右下
124、方也装有主轴换向操纵手柄? ?单向超越离合器机动进给时?光杠运动经齿轮传动使蜗杆轴?慢速转动?刀架快移时?快移电动机的运动经一对齿轮直接传给蜗杆轴?使之快速转动?假若没有适当的措施?使这两种不同转速的运动同时传到一根轴上?由于运动干涉就会损坏传动机构?为此采用了单向超越离合器?单向超越离合器由?种零件组成?如图? ? ? ?所示?它们分别为?外面的齿轮套? ?中间的星轮?或星形体? ?个滚柱? ?顶销? ?和弹簧? ?平时在弹簧?顶销的作用下?滚柱停在楔缝中?机动进给时?由于齿轮套逆时针转动使滚柱在楔缝中越挤越紧?即摩擦力作用使之自锁?从而带动星轮并使蜗杆轴一起慢速转动?如同时又接通快移电动机
125、?星轮就随蜗杆轴直接进行逆时针快速转动?因为它比齿轮套的转速高?迫使滚柱从楔缝中滚出?则齿轮套的慢速转动便不能传给星轮?即断开了慢速机动进给运动?当快移电动机一停止?如前所述又可恢复蜗杆轴的慢速转动?即进行机动进给?2 7 2 62 52 42 32 92 72 62 9 3 23 3图? ? ? ? ?单向超越离合器单向超越离合器的结构较简单紧凑?使用方便?工作可靠?装配和使用时应注意转动方向?如齿轮套转向反了?主轴箱手柄位于左螺纹位置? ?则会出现光杠空转而溜板箱不动的现象?这是因为齿轮套具有单向?超越?性能?不能带动星轮?如果星轮转向反了?快移电动机接线错误? ?则它不起超越离合器作用?
126、甚至要损坏传动机构或快移电动机? ?开合螺母机构开合螺母机构的功用是接通或断开由丝杠传来的运动?车削螺纹时?合上开合螺母?丝杠即通过开合螺母带动溜板箱和刀架纵向移动?普通车削时?必须打开开合螺母?如图? ? ? ?中?剖视图所示?开合螺母由上?下两个半螺母组成?两个半螺母各带一个销柱?分别插在盘形凸轮的两条曲线槽中?压下或抬起操纵手柄?使凸轮随之转动?其曲线槽可使上?下半螺母合上或打开?两半螺母沿溜板箱箱体的燕尾形导轨上下移动?用以保证螺母与丝杠的正确啮合位置?导轨的间隙靠镶条调整?凸轮曲线槽有自锁性能?即当合上开合螺母后?不再继续加力?开合螺母的销柱也不会自行脱开那段曲线?以? ?金属切削机
127、床? ?保证工作可靠?螺母闭合的位置要适当?与丝杠的啮合间隙不可过大或过小?可用螺钉调整限位销钉的伸出长度来加以控制? ?十字手柄操纵机构该操纵机构可操纵刀架纵向?横向机动进给和快速移动的正反向?位于溜板箱右部的操纵手柄可在十字槽中向左右?前后方向扳动?避免同时接通纵向和横向运动? ?控制刀架的左移?右移?前移和后移?手柄顶端的点动按钮可启动刀架的快移?是一个形象化的单手柄集中操纵机构?使用方便?如图? ? ? ?所示是溜板箱操纵机构的立体图?手柄?在中间位置时?刀架不移动?若手柄?向左或向右扳动时?使操纵轴?向右或向左移动?通过杠杆?和推杆?使鼓形凸轮?转动?由于凸轮曲线槽的作用?使拨叉?
128、?随轴移动?因此可操纵齿形离合器?向后或向前滑移?接通纵向机动进给传动链?使刀架向左移动或向右移动?当手柄?向前或向后扳动时?可通过轴? ?使鼓形凸轮? ?转动?此时操纵轴?不动? ?凸轮? ?上的曲线槽迫使杠杆? ?摆动?通过拨叉? ?可操纵齿形离合器?向前或向后滑移?接通横向机动进给传动链?使刀架向前移动或向后移动?12a3567891 0M7M61 11 21 31 44图? ? ? ? ?溜板箱操纵机构的立体图当纵向和横向某一运动接通时?按下手柄?上端的快速移动按钮?快速电动机启动?刀架就可以向相应方向快速移动?直到松开快速移动按钮时为止?为了避免同时接通纵向和横向运动?在盖?上开有十
129、字形槽以限制手柄?的位置?使它不能同时接通纵向和横向运动? ?过载保护机构在机动进给过程中?当进给力过大或刀架移动受到阻碍时?为了避免传动机构受到损坏?需要设置过载保护装置?以便使刀架在过载时自动停止进给?第?章?车床? ? ?如图? ? ? ?所示?该机构是由两个端面凸轮式结合子组成的?属于一种安全离合器?左边结合子? ?与超越离合器的星轮固定在一起?并空套在蜗杆轴上?右边结合子? ?装在蜗杆轴的花键部位上?能在轴上滑移?靠弹簧力使之与左结合子紧贴在一起?安全离合器的工作原理如图? ? ? ?所示?在正常机动进给时?运动由超越离合器和左结合子? ?靠端面凸轮带动右结合子? ?使蜗杆轴一起转动
130、?当出现过载情况时?蜗杆轴的转矩大增并超过许用值?左结合子? ?所传递的转矩也随之增大?以致在结合子凸轮端面处产生的轴向推力超过弹簧? ?的压力?则推开右结合子? ?此时?左结合子? ?继续转动?而右结合子? ?却不能被带动?在凸轮端面处打滑?因而断开传动?刀架停止移动?当过载现象消除后?安全离合器又恢复到原先的正常状态?2 52 42 3( a )( b )( c ) 图? ? ? ? ?安全离合器的工作原理机床许用的最大进给力由弹簧力的大小来限定?可通过蜗杆轴左端的螺母? ?如图? ? ? ?所示? ?杆? ?及件? ?来调整?蜗杆轴两端的圆锥滚子轴承用于承受径向力和轴向力?而左端的推力球
131、轴承是在过载打滑时起作用?过载保护机构较简单?调整方便?但结合子端面的磨损较大?过载保护性能不够灵敏? ?互锁机构操纵车床时?合上开合螺母后?不允许再接通进给机动系统?反之?接通机动进给后?就不允许再合上开合螺母?否则?溜板箱同时接通机动进给和开合螺母?就会损坏传动件和造成安全事故?因此?开合螺母手柄和十字操纵手柄之间?必须互相制约而不能同时动作?故采用了互锁机构?又称连锁机构? ?互锁机构的结构比较复杂?加工?装配比较困难?但工作比较可靠?互锁机构的原理图如图? ? ? ?所示?图? ? ? ?所示为中间位置?这时机动进给未接通?开合螺母也处于脱开状态?此时可任意压下开合螺母手柄? ?或者扳
132、动十字操纵手柄?图? ? ? ?所示为已压下开合螺母手柄的情况?手柄轴?转了一个角度?它上面的凸肩旋入操纵轴? ?的槽中?卡住轴? ?使其不得转动?与此同时?凸肩又将销子?压进操纵轴?的孔中?由于销子?的另一半还留在固定套? ?里?故能卡住轴?不能轴向移动?此时轴?的柱销?被压缩? ?由此可见?合上开合螺母后?十字操纵手柄就被锁住而不能扳动?即可避免再接通机动进给?图? ? ? ?所示为十字操纵手柄?向左?或向右?扳动接通纵向进给后?操纵轴?向右移动?其上的圆孔随之移开?此时开合螺母手柄不能压下?这是因为销子?被轴?顶住?不能下移?它的上面又卡在轴?凸肩的?形槽里?故能锁住轴?使其不得转动?图
133、? ? ? ?所示为十字操纵手柄?向前?或向后?扳动接通横向进给时?因操纵轴? ?转动?其上的长槽随之转开?此时开合螺母手柄也不能压下?这是因为轴?上的凸肩被轴? ?顶住而不得转动?可见?十字操纵手柄?动作后?开合螺母手柄也被锁住而不能扳动?即可避免再接通螺纹系统? ?金属切削机床? ?图? ? ? ? ?互锁机构的工作原理图思考和练习? ? ? ? ? ? ?型普通车床的运动有哪些? ?为什么从? ? ? ? ? ?型普通车床的传动系统图上看出主轴转速?正? ? ?级?而实际计算是?正? ? ?级? ?试写出? ? ? ? ? ?型普通车床正?反转传动路线的表达式? ? ? ? ? ? ?型普通车床为什么正转级数比反转级数多?而正转速度却比反转速度低? ?为什么分别用丝杠和光杠作为切螺纹和车削进给的传动?如果只用其中的一个?既切削螺纹又传动进给?将会有什么问题? ? ?和?的功用是什么?是否可以取消其中之一? ?为了提高传动精度?车螺纹进给运动的传动链中不应有摩擦传动件?而超越离合器却是靠摩擦来传动的?为什么它可以用于进给运动的传动链中? ?试说出下列机构的作用?双向多片式摩擦离合器?卸荷皮带轮?制动器?互锁机构?开合螺母?超越及安全离合器?直连丝杠?
