第四章自动和半自动车床

1、第四章 自动和半自动车床（ 6 学时）基本内容： 自动和半自动车床的概念、 特点和主要类型、 C1312 型单轴六 角车床、 CB3463 半自动车床的用途、布局、工作原理和自动工作循环、传动 和控制系统。教学重点： C1312 自动车床主运动传动系统、 CB3463 半自动车床矩阵插 销板控制系统。教学难点： C1312 自动车床控制系统中分配轴、辅助轴的工作原理。基本要求： 了解自动和半自动车床的概念、 特点和主要类型； 掌握 C1312 型单轴六角自动车床 CB3463 半自动车床的用途、 布局、工作原理和自动工作 循环、传动和控制系统，了解典型机构的工作原理。第三章 自动、半自动车床

2、（书第八章 P216）§ 3-1 概述 定义：一台机床在无需人工参与下能自动完成一切切削运动和辅助运动， 一个工件加工完成后，还能自动重复进行，称自动机床。能自动地完成除上料和卸工件以外的一切切削和辅助运动的机床，称半 自动机床。需人工装卸自动循环的实现：靠自动控制系统：机械（凸轮，挡块） 、液压（液压元件） 、电气（数字 程序控制、电气程序控制）也可几种联合使用。控制机构的运动速度、方向、行程距离、位置、动作先后顺序和起止时自动控制系统控制元件：凸轮和挡块 C1312 工作稳定可靠，但在换零件时需另行设计制造凸 轮，停机调整时间长，用于大批量生产。矩阵插销板 CB3463穿孔带 N

3、C磁 带 NC在换零件时，更换控制元件较易，缩短了生产准备时间。在中小批量中 也有应用。自动机分类：1. 按自动化程度自动、半自动2. 按主轴数目单轴、多轴3. 按主轴放置方式立式、卧式4. 按工艺方法横切、纵切5. 按工件的复杂度，加工方式平行作业，顺序作业，平行顺序作 业，连续作业。参见新书P65,表2-1自动机的选用：自动、半自动决定于毛坯形状和生产批量 全自动棒料、大批量半自动件料多轴一一大批量（多个主轴、多把刀效率高，但主轴定位精度价格 贵）卧式，立式决定于毛坯的形状、尺寸（卧式：棒料、卷料）立式： 直径大而重，盘、套、环类零件。横切式形状简单，尺寸较小的销轴类零件（刀具只作横向进给

4、，垂 直于主轴运动）纵切式盘、套类和细长的阶梯轴零件（主轴箱平行于主轴运动，刀 具也可横向移动） 。平行作业形状较简单零件（多把刀同时加工） 顺序作业形状复杂，具有内孔，螺纹零件（多把刀轮流进行加工） 平行顺序作业生产量高，较简单零件（同时加工二种零件，每种 零件按自己的顺序加工）§ 3-2 C1312 型单轴六角自动车床（新吉大书 P82）50 年代南京机床厂仿造捷克机床 A12一、用途加工大批量、 形状复杂、 须多把刀顺次工作的工件、 棒料用冷拔棒料 （园、 方、六角料等）典型零件图新吉大书P82 （图2-11）可完成的工作：车削外园、成形面、切槽、切断、倒角、端面、台肩等 孔加

5、工钻孔、扩孔、铰孔、打定心孔等 螺纹加工内、外螺纹（用丝锥或扳牙加工）精度低 安装附件钻横孔、车螺纹、车锥面、铣螺钉头槽等，装件料自动送料 装置加工件料毛坯二、布局挂图册P58第二十九 挂图P58第二十九主轴箱工件旋转（含主轴及送夹料机构）前刀架，后发架，上刀架（横刀架）横向、径向进给（独立装一组 刀具）转塔刀架六组刀具或辅具（可纵向快速进给，转位加工） 床身安装基准底座下部装有冷却，电气装置送料滑座控制送料管移动 分配轴转一转，完成一个工作循环，加工完一个零件。两轴间用一对园锥齿轮相连： 分二段：与主轴平行：装有控制横刀架进给的工作凸轮和控制转塔刀架 转位和送、夹料时间的时间轮。与主轴垂直：

6、装有控制转塔刀架纵向进给的工作凸轮。三、自动工作循环全自动机床，机床调整好，开机后就可自动工作。松开夹料夹 送料（同时回转刀架上的档料杆限定送料长度）辅助轴 11装有用于传递送夹料和转塔刀架转位运动的定转离合器， 接受分配轴的信号，接通上述运动。它以 2r/s 的固定转速转动。按工艺过程加工各表面回转刀架转位快速接近零件、加工快速 退回又转位可转 6次，有时3次（与此同时，三个横刀架根据加工 需要分别工作）用横刀架（一般用上刀架） ，切断同时成品托盘抬起，切断后切断刀立即 快速退回。四、机床的运动主要成形运动： 1. 主轴旋转主运动2. 三个横刀架运动横向进给、快移3. 转塔刀架作轴向移动 为

7、实现自动循环： 辅助运动： 4. 送夹料 5. 切断、接料6. 转塔转位五、主要技术性能挂图册P57，新吉大书最大加工棒料直么 最大加工长度 最大钻孔直径 最大加工螺纹直径 加工工件单件循环时间 主轴转速：顺时 逆时 转塔刀架的最大行程 前、后刀架的最大行程 上刀架的最大行程 主电机六、机床的传动、控制系统和（一）传动与控制系统纵向进给或快移P8412mm50mmmm钢 M8 ；铜 M102180秒8654520 转/分 1352270 转/分 50mm32mm28mm1430 转/分； 3 千瓦1. 主运动低速一一加工螺纹（逆时针转，相当于普通车床的正转，大多数为右旋螺纹）高速一一主轴反转车

8、削、钻孔、扩孔、螺纹退刀，顺时针转（与普通车床相反）主轴正转传动路线：末端件：（3KW，1430rpm）电机主轴电机一理丄42 BM,合66 （高速，顺转，正转）51C _ 24 _ M 2合（低速，逆转，反转） 丄 664723竺主轴123A高速变速挂轮M i通断控制BC， A低速高速挂轮M2通断控制，分配轴上，时间轮 N控制D BA轮有4对，齿轮齿数64，59，54，49，二有8种转速级数B28333843A，C配合：二C挂轮还是用上述4对，二A用了一对则C只剩3对B DDBD有6种转速级数低速逆转时Z = 8 X 6 = 48（种）低速逆转时Z = 8 （种）参见书P222,表8-22.

9、辅助运动功用：根据分配轴发出的指令使机床实现辅助运动。新吉大书P87图2-13a）传动路线末端件：电机(0.6KW420rpm ) 辅助轴I电机一 一 _m3辅助轴I24其旋向与转速都是恒定的：2n 辅=1420 汽一 = 120r/mi n=2r/s24即每转时间为0.5s。辅助轴I上有保险销U :发生故障，超载时，剪断。辅助轴四个离合器（牙嵌式）（有手轮的轴）M3控制自动或手动：脱开：手动R轮，调机应酬位置用；接通：电机M4控制高速钻孔附件M5控制送、夹料（定转离合器）M6控制转塔刀架转位（定转离合器）3.分配轴传动每转过一转，机床就完成一个自动工作循环，转动的快慢直接影响生产率。（是控制

10、机就运动的发令器信，机床自动工作循环的全部运动都由分配轴 上的凸轮及时间轮来控制）传动路线：大挂图 P220，图8-5（a）末端件：辅助轴I 分配轴iv>m辅助轴I - 45 - a * - 2 -分配轴V - 38 -分配轴川67 b d 4038平衡式：辅助轴In辅=2r/s 完成一个工作循环所需时间 T （s）I轴共转2T转。辅助轴I 分配轴V、川2T转E 45ac238,2T167bd4038a c 15x =b d 7适当选a .2可得：t = 2180 (s)b daC配换齿轮齿数可查表 8-3 ( P224)b d分配轴有四个凸轮，三个定时轮轴IV上- E-控制转塔刀架纵向进给凸轮轴川上（H）-控制前切架横向进给凸轮轴川上（L）-控制后切架横向进给凸轮轴川上（M ）控制上切架横向进给凸轮轴川上（G）控制 M5运动（转塔转位）一一定时轮轴川上（F）控制M6运动（送夹料，接料盘动作）一一定时轮轴川上（N） 控制 M1M2运动（主轴变速、变向）定时轮4. 高速钻孔附件钻一般孔时，主轴顺转，须用左旋钻头。钻小孔时，要提高转速，在转塔上装其附件。传动路线：218473525电机一M3M4一 一钻削主轴（0.6KW，1420r/min ）249261612钻头速度