第15章车削加工与车床

1、第十五章第十五章 车削加工与车床车削加工与车床 第一节第一节 车削加工的范围和特点车削加工的范围和特点 一、车削加工的范围一、车削加工的范围 车削加工的范围很广，下面将车削加工的一些主要方法作简要车削加工的范围很广，下面将车削加工的一些主要方法作简要介绍。介绍。 车外圆（见图车外圆（见图15-115-1） 车端面（见图车端面（见图15-215-2） 图图15-1 车外圆车外圆图图15-2 车端面车端面 车环槽和切断（见图车环槽和切断（见图15-315-3） 图图15-3 车环槽和切断车环槽和切断a) 车环槽车环槽 b) 切断切断 4 4钻孔、扩孔和铰孔（见图钻孔、扩孔和铰孔（见图15-415-

2、4） 镗孔（见图镗孔（见图15-515-5）图图15-4 15-4 钻孔、扩孔和铰孔钻孔、扩孔和铰孔a) a) 钻孔钻孔 b) b) 扩孔扩孔 c) c) 铰孔铰孔 图图15-5 15-5 镗孔镗孔 车锥体车锥体 车锥体的方法有几种，这里仅介绍两种车锥体的方法有几种，这里仅介绍两种: （）采用宽刃刀（见图（）采用宽刃刀（见图15-6a） （）（）转动小溜板（见图转动小溜板（见图15-6b） 图图15-6 15-6 车锥体车锥体 a) a) 用宽刃刀车短锥用宽刃刀车短锥 b) b) 转动小溜板车锥体转动小溜板车锥体图图15-7 15-7 车螺纹车螺纹 车螺纹（见图车螺纹（见图15-715-7）

3、车特形面（见图车特形面（见图15-8）图图15-8 15-8 用成形车刀车特形面用成形车刀车特形面 二、二、 车削加工的特点车削加工的特点 ）主要用于各种内、外旋转表面及其端面的加工。）主要用于各种内、外旋转表面及其端面的加工。 ）加工时，主运动是工件的旋转运动，进给运动是刀具的纵）加工时，主运动是工件的旋转运动，进给运动是刀具的纵向和横向移动。向和横向移动。 ）一般情况下，车削过程是连续的切削，切削力比较稳定，）一般情况下，车削过程是连续的切削，切削力比较稳定，加工比较平稳。加工比较平稳。 ）车削加工中，由于切屑和刀具之间的剧烈挤压和摩擦，以）车削加工中，由于切屑和刀具之间的剧烈挤压和摩擦，

4、以及刀具与工件之间的摩擦，产生了大量的切削热，但大部分热量被及刀具与工件之间的摩擦，产生了大量的切削热，但大部分热量被切屑带走，所以一般车削加工可以不使用切削液。切屑带走，所以一般车削加工可以不使用切削液。 ）车削加工多用于粗加工和半精加工。）车削加工多用于粗加工和半精加工。 第二节第二节 CA6140型卧式车床型卧式车床 一、机床的组成和主要技术规格一、机床的组成和主要技术规格 机床的组成（见图机床的组成（见图15-9） 图图15-9 15-9 CA6140CA6140型卧式车床型卧式车床1主轴箱主轴箱 2刀架刀架 3尾座尾座 4床身床身 5右床腿右床腿 6溜板箱溜板箱 7左床腿左床腿 8进

5、给箱进给箱 2 2机床的主要技术规格机床的主要技术规格 CA6140CA6140型卧式车床的主要技术规格可阅教材。型卧式车床的主要技术规格可阅教材。 二、机床的传动系统二、机床的传动系统 图图15-1015-10所示为卧式车床的传动框图。图所示为卧式车床的传动框图。图15-1115-11所示为所示为CA6140CA6140型型卧式车床的传动系统图。卧式车床的传动系统图。 图图15-10 15-10 卧式车床传动框图卧式车床传动框图 图图15-11 15-11 CA6140CA6140型卧式车床的传动系统型卧式车床的传动系统 主运动主运动 （）主运动传动链（）主运动传动链 车床的主运动是主轴的旋

6、转运动，传动链两车床的主运动是主轴的旋转运动，传动链两端件是电动机主轴。主运动的传动路线表达式为端件是电动机主轴。主运动的传动路线表达式为 电动机电动机 主轴主轴23013030343450M43513856M11右合左合5030582241395063M5826M505180205050802022打开）（合上）（ 其中其中u u2 2与与u u3 3的数值相近，本机床由轴的数值相近，本机床由轴到轴到轴实际上只有三种实际上只有三种传动比，因而当传动比，因而当M2M2接合时主轴实际上只获得接合时主轴实际上只获得1818级正转级正转转速，所以主轴应获得转速，所以主轴应获得18186 = 246

7、= 24级正转转速。级正转转速。 同样道理，当同样道理，当M1M1向右压紧时，主轴共获得向右压紧时，主轴共获得1212级反转转速。级反转转速。 （）主运动传动链的运动平衡式（）主运动传动链的运动平衡式 n n n n电电 u u带带 u u齿齿式中式中 n n主轴的转速（主轴的转速（r/minr/min）；）； n n电电电动机的转速（电动机的转速（r/minr/min）；）； u u带带带传动的传动比，带传动的传动比，u u带带 = =D D1 1/ /D D2 2 ； u u齿齿齿轮传动部分的总传动比齿轮传动部分的总传动比 ， u u齿齿各主动轮齿数的乘积各主动轮齿数的乘积/各从动轮齿数的

8、乘积各从动轮齿数的乘积 u u1 1u u2 2u u3 3 u uK K。根据主运动传动链的平衡式，即可以计算出主轴的各级转速。其根据主运动传动链的平衡式，即可以计算出主轴的各级转速。其最低及最高的正转转速分别为最低及最高的正转转速分别为 n nminmin=1450=1450(130/230)(130/230)(51/43)(51/43)(22/58)(22/58)(20/80)(20/80)(26/58)(26/58) (20/80) r/min10 r/min(20/80) r/min10 r/min n nmaxmax=1450=1450(130/230)(130/230)(56/3

9、8)(56/38)(39/41)(39/41) (63/50) r/min(63/50) r/min 1400r/min1400r/min 2 2进给运动进给运动 进给运动传动链包括车螺纹、一般进给和快速移动三组传动链，进给运动传动链包括车螺纹、一般进给和快速移动三组传动链，而车螺纹传动链又包含车米制螺纹、英制螺纹、模数螺纹和径节螺纹而车螺纹传动链又包含车米制螺纹、英制螺纹、模数螺纹和径节螺纹四条传动路线。为简化文字叙述，对于车螺纹传动链只介绍常用的车四条传动路线。为简化文字叙述，对于车螺纹传动链只介绍常用的车米制螺纹传动链。米制螺纹传动链。 （）车制米制螺纹的传动链（）车制米制螺纹的传动链

10、对于螺纹加工，必须严格保证以下对于螺纹加工，必须严格保证以下关系：主轴带动工件转一周，刀架移动一个导程（单线螺纹的导程等关系：主轴带动工件转一周，刀架移动一个导程（单线螺纹的导程等于螺距）。在车制单线螺纹时，要求主轴转一周，刀架应移动一个螺于螺距）。在车制单线螺纹时，要求主轴转一周，刀架应移动一个螺距距P P。从传动系统图从传动系统图1 15-115-11中可以看出，其传动路线表达式为中可以看出，其传动路线表达式为 主轴 M M5 5合上合上58583333332525337510010063362521362133142014192836283228282826253636254518352

11、848152835丝杠（丝杠（P P12mm12mm，单线）开合螺母单线）开合螺母溜板、刀架溜板、刀架 基本组齿轮变速可获得如下基本组齿轮变速可获得如下8 8种传动比：种传动比： u u基基1 1 26/28 26/28 6.5/7 6.5/7 （不用）（不用） u u基基2 2 28/28 28/28 7/77/7 u u基基3 3 32/28 32/28 8/78/7 u u基基4 4 36/28 36/28 9/79/7 u u基基5 5 19/14 19/14 9.5/7 9.5/7 （不用）（不用） u u基基6 6 20/14 20/14 10/710/7 u u基基7 7 33/

12、21 33/21 11/711/7 u u基基8 8 36/21 36/21 12/712/7 实际应用的是实际应用的是6 6种：种：7/77/7，8/78/7，9/79/7，10/710/7，11/711/7，12/712/7，这一，这一组传动比是螺距值变化的基础。组传动比是螺距值变化的基础。基本组的螺距范围还要通过增倍机构加以扩大，增倍机构的传动基本组的螺距范围还要通过增倍机构加以扩大，增倍机构的传动比分别为：比分别为： u u倍倍1 1 (28/35)(35/28) 1 u u倍倍2 2 (18/45)(35/28) 1/2 u u倍倍3 3 (28/35)(15/48) 1/4 u u

13、倍倍4 4 (18/45)(15/48) 1/8 将车米制螺纹的传动路线表达式加以整理，可列出其运动平衡式将车米制螺纹的传动路线表达式加以整理，可列出其运动平衡式为为 P工工1 (58/58) (33/33) (63/100) (100/75) (25/36) u u基基 (25/36) (36/25) u u倍倍 P式中式中 P P工工工件的螺距（工件的螺距（mmmm）；）； P P机床丝杠螺距，为机床丝杠螺距，为1212mmmm。 将上式化简后可得将上式化简后可得 P P工工7 7u u基基u u倍倍 选用不同的选用不同的u u基基和和u u倍倍，可以获得不同的螺距值。，可以获得不同的螺距

14、值。 （）一般进给传动链（）一般进给传动链 一般进给运动是由光杠经溜板箱传给刀架的。进给运动的传动一般进给运动是由光杠经溜板箱传给刀架的。进给运动的传动路线表达式为路线表达式为 主轴主轴 进给箱进给箱 M5打开打开 光杠（光杠（ ） 58583333332525337510010063562856323236294刀架横向退回螺母丝杠后合刀架横向进给螺母丝杠前合刀架纵向退回齿条齿轮前合刀架纵向进给齿条齿轮后合mm5XXII1859484848303040mm5XXII185948484840mm5 . 212XX8028XX4840mm5 . 212XX8028XX483030409988PP

15、mzmz 当进给箱中按车制米制螺纹的传动路线传动时，其纵向进给运动当进给箱中按车制米制螺纹的传动路线传动时，其纵向进给运动平衡式为平衡式为 f f纵纵1 1(58/58)(58/58)(33/33)(33/33)(63/100)(63/100)(100/75)(100/75)(25/36)(25/36) u u基基(25/36)(25/36)(36/25)(36/25)u u倍倍(28/56)(28/56)(36/32) (36/32) (32/56)(32/56)(4/29)(4/29)(40/30)(40/30)(30/48)(30/48)(28/80)(28/80)mzmz式中式中 m

16、m = 2.5mm = 2.5mm，z z = 12 = 12。 将上式化简得将上式化简得 f f纵纵 = 0.71= 0.71u u基基u u倍倍 mm/r mm/r 横向进给运动平衡式为横向进给运动平衡式为f f横横1 1(58/58)(58/58)(33/33)(33/33)(63/100)(63/100)(100/75)(100/75)(25/36)(25/36) u u基基(25/36)(25/36)(36/25)(36/25)u u倍倍(28/56)(28/56)(36/32) (36/32) (32/56)(32/56)(4/29)(4/29)(40/(40/48)48)(48/

17、48)(48/48)(59/18)(59/18)P P式中式中 P P = 5mm= 5mm。 将上式化简得将上式化简得 f f横横 = 0.354= 0.354u u基基u u倍倍 mm/r mm/r 选用不同的选用不同的u u基基和和u u倍倍，就可以获得不同的纵向进给量和横向进给，就可以获得不同的纵向进给量和横向进给量。量。 （）快速移动传动链（）快速移动传动链 刀架快速移动传动路线表达式为刀架快速移动传动路线表达式为 快速电动机快速电动机 2913294后合前合前合后合9988M48303040M4840M4840M48303040 齿轮齿轮 齿条齿条刀架纵向快进刀架纵向快进 齿轮齿轮

18、 齿条齿条刀架纵向快退刀架纵向快退 丝杠（丝杠（P P = 5mm = 5mm）螺母螺母刀架横向快进刀架横向快进 丝杠（丝杠（P P = 5mm = 5mm）螺母螺母刀架横向快退刀架横向快退 80285 . 212mz8028zm1225 .1859484818594848 刀架快速移动平衡式为刀架快速移动平衡式为 v纵快纵快n n快电快电( (13/29)13/29)(4/29)(4/29)(40/30)(40/30)(30/48)(30/48) (28/80)(28/80)mzmz v横快横快n n快电快电( (13/29)13/29)(4/29)(4/29)(40/48)(40/48)(

19、48/48)(48/48) (59/18)(59/18)P P式中，式中，m m =2.5mm=2.5mm；z z = 12= 12；P P = 5mm = 5mm；n n快电快电= 2800= 2800r/minr/min。 所以刀架纵向、横向快速移动速度为所以刀架纵向、横向快速移动速度为 v纵快纵快28002800(13/29)(13/29)(4/29)(4/29)(40/30)(40/30)(30/48)(30/48) (28/80)(28/80)3.143.142.52.51212 mm/minmm/min 4757 mm/min 4757 mm/min 0.08m/s 0.08m/s

20、 v横快横快28002800(13/29)(13/29)(4/29)(4/29)(40/48)(40/48)(48/48)(48/48) (59/18)(59/18)5 5 mm/minmm/min 2364 mm/min 2364 mm/min 0.04m/s0.04m/s 图图15-12 15-12 单手柄操纵机构单手柄操纵机构 1 1手柄手柄 2 2操纵杆操纵杆 3 3操纵轴操纵轴 4 4、8 8凸轮凸轮 5 5、6 6杠杆杠杆 7 7连杆连杆 9 9、1212杆杆 10 10、1111拨叉拨叉 13 13点动开关点动开关 三、单手柄三、单手柄操纵机构操纵机构工作原理如工作原理如图图15-1215-12所所示。示。图图15-13 15-13 立式车床立式车床 1 1底座底座 2 2工作台工作台 3 3垂直刀架垂直刀架 4 4横梁横梁 5 5立柱立柱 6 6侧刀架侧刀架 第三节第三节 其它车其它车床床 一、立式车床一、立式车床图图15-1315-13是立式车床的是立式车床的外观图。外观图。立式车床可以立式车床可以加工大型圆盘类零件，加工大型圆盘类零件，一般用于单件、小批量一般用于单件、小批量生产的工厂及维修间。生产的工厂及维修间