车床结构剖析课件

1、 1.1 概述概述 1.2 CA6140卧式车床传动系统分析卧式车床传动系统分析1.4 车床电气控制系统车床电气控制系统1.3 CA6140卧式车床主要部件结构卧式车床主要部件结构 1.1 1.1 概概 述述 图图1.1. 1.1. 卧式车床所能加工的典型零件卧式车床所能加工的典型零件 刀架：夹刀架：夹持车刀持车刀 尾座：在尾座套尾座：在尾座套筒内安装顶尖，筒内安装顶尖，可支承工件可支承工件 床身：连接各主床身：连接各主要部件并保证各要部件并保证各部件之间有正确部件之间有正确的相对位置的相对位置 床腿床腿 光杠：实现纵光杠：实现纵向或横向自动向或横向自动进给进给 丝杠：将进给运丝杠：将进给运动

2、传给溜板箱，动传给溜板箱，完成螺纹车削完成螺纹车削 溜板箱：溜板箱：将光杠传来将光杠传来的旋转运动变为车刀的的旋转运动变为车刀的纵向或横向的直线移动纵向或横向的直线移动 进给箱：将运进给箱：将运动传至光杠或动传至光杠或丝杠丝杠 主轴箱：主轴箱：支承主轴支承主轴部件部件 挂轮挂轮床腿床腿 1.2 CA61401.2 CA6140型卧式车床传动系统分析型卧式车床传动系统分析 图1.2.1 CA6140型卧式车床传动原理图 图图1.2.1 CA61401.2.1 CA6140型卧式车床传动原理图型卧式车床传动原理图 CA6140型卧式车床传动系统图型卧式车床传动系统图 （1 1）转速级数）转速级数

3、正转正转 2 23 3(1+2(1+22-1)=242-1)=24种种 反转反转 3 3(1+2(1+22-1)2-1)1212种种（2）转速运动平衡式）转速运动平衡式电主uuunn)1 (230130（3）转速值计算）转速值计算 运动平衡式：运动平衡式： PLu丝（主轴）1（1 1）米制螺纹加工）米制螺纹加工（2 2）英制螺纹加工）英制螺纹加工（3 3）螺纹加工螺纹加工（4 4）螺纹加工螺纹加工 （1 1）米制螺纹加工）米制螺纹加工传动路线传动路线刀架（丝杠）（啮合）（左螺纹）（右螺纹）主轴XVIIIMXVIIbuXVXIVjuXIIIXIIXIX5362525363625751001006

4、33325253333335858 运动平衡式运动平衡式mmuuPbj122536362536257510010063333358581（主轴） 扩大导程传动路线扩大导程传动路线 （2 2）英制螺纹加工）英制螺纹加工bjbjuuuuP14 .257412253617510010063333358581(主轴） 2 2机动进给传动系统机动进给传动系统 实现一般车削时刀架机动进给的纵向和横向进给传动链，由主轴至进给箱中轴实现一般车削时刀架机动进给的纵向和横向进给传动链，由主轴至进给箱中轴XVIIXVII的传动路线与车公制或英制常用螺纹的传动路线相同，其后运动经齿轮副传至的传动路线与车公制或英制常用

5、螺纹的传动路线相同，其后运动经齿轮副传至光杠光杠XIXXIX（此时离合器（此时离合器M5M5脱开，齿轮脱开，齿轮Z28Z28与轴与轴XIX XIX 齿轮齿轮Z56 Z56 啮合啮合) )，再由光杠经溜板，再由光杠经溜板箱中的传动机构，分别传至光杠齿轮齿条机构和横向进给丝杠箱中的传动机构，分别传至光杠齿轮齿条机构和横向进给丝杠XXVIIXXVII，使刀架作纵，使刀架作纵向或横向机动进给，其纵向机动进给传动路线表达式如下：向或横向机动进给，其纵向机动进给传动路线表达式如下： （1 1）纵向机动进给）纵向机动进给 rmmuufbj/125 . 2802848402943632323656282536

6、362536257510010063333358581主轴纵bjuuf711.0纵化简得（2 2）横向机动进给）横向机动进给 溜板箱中的双向牙嵌式离合器溜板箱中的双向牙嵌式离合器M8M8、M9M9和齿轮传副组成的两个换向机构，分别用于变换和齿轮传副组成的两个换向机构，分别用于变换纵向和横向进给运动的方向。利用进给箱中的基本螺距机构和增倍机构，以及进给传动链纵向和横向进给运动的方向。利用进给箱中的基本螺距机构和增倍机构，以及进给传动链的不同传动路线，可获得纵向和横向进给量各的不同传动路线，可获得纵向和横向进给量各6464种。种。 纵向和横向进给传动链的两端件的计算位移为：纵向和横向进给传动链的两

7、端件的计算位移为：纵向进给：主轴转一转纵向进给：主轴转一转刀架纵向移动刀架纵向移动f f 纵（单位：纵（单位：mmmm）横向进给：主轴转一转横向进给：主轴转一转刀架横向移动刀架横向移动f f 横（单位：横（单位：mmmm）由传动分析可知，横向机动进给在其与纵向机动进给传路线一致时，所得的横向由传动分析可知，横向机动进给在其与纵向机动进给传路线一致时，所得的横向进给量是纵向进给量的一半。进给量是纵向进给量的一半。 （3 3）刀架快速机动移动）刀架快速机动移动 刀架的快速移动是使刀具机动地快速退离或接近刀架的快速移动是使刀具机动地快速退离或接近加工部位，以减轻工人的劳动强度和缩短辅助时间。加工部位

8、，以减轻工人的劳动强度和缩短辅助时间。当需要快速移动时，可按下快速移动按钮，装在溜板当需要快速移动时，可按下快速移动按钮，装在溜板箱中的快速电动机（箱中的快速电动机（0.25kW0.25kW，2800r/min2800r/min）的运动便经）的运动便经齿轮副传至轴齿轮副传至轴XXXX，然后再经溜板箱中与机动进给相同，然后再经溜板箱中与机动进给相同的传动路线传至刀架，使其实现纵向和横向的快速移的传动路线传至刀架，使其实现纵向和横向的快速移动。动。 为了节省辅助时间及简化操作，在刀架快速移动为了节省辅助时间及简化操作，在刀架快速移动过程中光杠仍可继续传动，不必脱开进给传动链。这过程中光杠仍可继续传

9、动，不必脱开进给传动链。这时，为了避免光杠和快速电动机同时传动轴时，为了避免光杠和快速电动机同时传动轴XXXX而导致而导致其损坏，在齿轮其损坏，在齿轮Z56 Z56 及轴及轴XXXX之间装有超越离合器，即之间装有超越离合器，即可避免二者发生的矛盾。可避免二者发生的矛盾。 作业1、分析CA6140型车床进给运动传动系统，列出车削导程为1.5mm米制螺纹的运动平衡式。 3、分析CA6140型车床主传动系统，列出主轴最低转速运动平衡式并计算其大小。 1.3 CA6140卧式车床主要部件结构卧式车床主要部件结构1.3.1 1.3.1 主传动系统典型部件结构主传动系统典型部件结构1 1卸荷式带轮卸荷式带

10、轮2 2双向多片摩擦离合器双向多片摩擦离合器3 3开停、换向及制动装置开停、换向及制动装置 4 4主轴组件主轴组件5 5变速操纵机构变速操纵机构1.3.2 1.3.2 进给传动系统典型部件结构进给传动系统典型部件结构1 1纵、横向机动进给操纵机构纵、横向机动进给操纵机构2 2开合螺母机构开合螺母机构 3 3互锁机构互锁机构 4 4超越离合器超越离合器 5 5横向滑板进给机构横向滑板进给机构 6. 6. 方刀架方刀架1.3.3 1.3.3 溜板箱典型部件结构溜板箱典型部件结构 图图a CA6140主轴箱图主轴箱图 CA6140主轴图主轴图 图图 b 主轴展开图的剖切顺序主轴展开图的剖切顺序 展开

11、图的剖切面展开图的剖切面 CA6140型卧式车床主轴箱展开图型卧式车床主轴箱展开图 1 1、卸荷式带轮、卸荷式带轮 带轮与花键套用螺钉连接成一体，支承在法兰内的两个深沟球轴承上，而法兰则固定在主轴箱体上。这样，带轮可通过花键套带动轴I旋转，而带的拉力则经法兰直接传至箱体（卸下了径向载荷）。从而避免因拉力而使轴I产生弯曲变形，提高了传动平稳性。卸荷式带轮特别适用于要求传动平稳性高的精密机床。 为什么卧式车床主轴箱的运动输入轴（为什么卧式车床主轴箱的运动输入轴（轴）常采用卸荷式轴）常采用卸荷式带轮结构？对照传动系统图说明转矩是如何传递到轴带轮结构？对照传动系统图说明转矩是如何传递到轴的。的。 答：

12、卸荷式带轮结构是为了避免 V 带的拉力使轴产生弯曲变形。 因V 带对轴的是指向电机轴的单向拉力，它会使轴产生弯曲。 传动系统图中，转矩传递到轴的原理为：V 形带轮的旋转传递的转矩，通过与轴花键相连的套，而花键套又与 V 形带轮固定，而将转矩传递到轴；V 形带轮受到的单向拉力则通过支撑花键套的深沟球轴承传递给固定在主轴箱体上法兰盘，再传递到箱体上。实际上是使 V 形带轮受到的单向拉力，随着花键套在法兰内的转动，将拉力由支撑花键套的深沟球轴承的内圈传到滚珠， 滚珠再将拉力扩散到轴成外圈，然后传到箱体。 思考题思考题 2 2、双向多片摩擦离合器、双向多片摩擦离合器 主轴开停及制动操纵机构主轴开停及制

13、动操纵机构3 3、开停、换向及制动装置、开停、换向及制动装置 主轴的开停、换向及制动联动控制原理主轴的开停、换向及制动联动控制原理 4 4、主轴组件、主轴组件 CA6140CA6140车床主轴是一个空心的阶梯轴，其内孔可车床主轴是一个空心的阶梯轴，其内孔可用来通过棒料、拆卸顶尖，安装夹紧装置的杠件。用来通过棒料、拆卸顶尖，安装夹紧装置的杠件。主轴前端的锥孔用以安装顶尖或心轴，主轴后端主轴前端的锥孔用以安装顶尖或心轴，主轴后端的锥孔是加工主轴时的工艺基面。主轴尾端的外的锥孔是加工主轴时的工艺基面。主轴尾端的外圆柱面可作为安装各种辅具的基面。圆柱面可作为安装各种辅具的基面。 卡盘的连接卡盘的连接（

14、车床主轴轴端的结构形式）主主轴前端用来安装卡盘或拨盘，短圆锥作定位基面。法兰外圈的11个螺纹孔用来拉紧四爪卡盘或拨盘，另一个孔装定位销传递转矩。内圈有8个螺纹孔用来安装三爪卡盘。这种结构的优点是装卸方便、安全可靠、定心精度高、主轴前端悬伸短。 卡盘 5 5、变速操纵机构、变速操纵机构 CA6140CA6140主轴变速机构之一主轴变速机构之一 CA6140CA6140主轴变速机构之二主轴变速机构之二 扩大螺距与变向扩大螺距与变向操纵操纵机构机构 1.3.2 1.3.2 进给传动系统典型部件结构进给传动系统典型部件结构1 1进给箱进给箱 进给箱的功用是变换被加工螺纹的种类和导程，以及获得所需的各种

15、机动进给量。它通常由变换螺纹导程和进给量的变速机构、变换螺纹种类的移换机构以及操纵机构等组成。加工不同种类的螺纹通常由调整进给箱中的移换机构和挂轮架上的挂轮来实现。 进给箱中的变速机构分为基本螺距机构和增倍机构两部分 。增倍机构一般采用滑移齿轮变速机构，基本螺距机构采用双轴滑移齿轮机构、摆移齿轮机构、三轴滑移公用齿轮机构等三种形式。 三轴滑移公用齿轮机构三轴滑移公用齿轮机构 图图c 三轴滑移公用齿轮进给箱传动系统（三轴滑移公用齿轮进给箱传动系统（CM6132） 三轴滑移公用齿轮进给箱传动系统具有双轴滑移齿轮进给箱的优点，即传动链刚件好，制造工艺性好等，它应用在国产的一些车床上，如C6140、C

16、Y6140、C6150、CM6132等。 三轴滑移公用齿轮机构三轴滑移公用齿轮机构 图图c 三轴滑移公用齿轮进给箱传动系统（三轴滑移公用齿轮进给箱传动系统（CM6132） 三轴滑移公用齿轮进给箱传动系统具有双轴滑移齿轮进给箱的优点，即传动链刚件好，制造工艺性好等，它应用在国产的一些车床上，如C6140、CY6140、C6150、CM6132等。 开合螺母机构开合螺母机构 1 1、6-6-手柄手柄 2 2、21-21-销轴销轴 3-3-手柄座手柄座 4 4、9-9-球头销球头销 5 5、7 7、23-23-轴轴 8-8-弹簧销弹簧销 1010、15-15-拨叉轴拨叉轴 1111、20-20-杠杆

17、杠杆 12-12-连杆连杆 1313、22-22-凸轮凸轮 1414、1818、19-19-圆销圆销 1616、17-17-拨叉拨叉 2、开合螺母机构、开合螺母机构 1 1、用途、用途 接通或断开从丝杠传来的运动。车螺纹时，将开合螺母扣合于丝杠上，丝接通或断开从丝杠传来的运动。车螺纹时，将开合螺母扣合于丝杠上，丝杠通过开合螺母带动溜板箱及刀架移动杠通过开合螺母带动溜板箱及刀架移动。 2 2、结构和工作原理、结构和工作原理 3、互锁机构、互锁机构 1 1、用途、用途 保证开合螺母合上时，机动进给不能接通；反之，机动进给接通时，开合保证开合螺母合上时，机动进给不能接通；反之，机动进给接通时，开合螺

18、母不能合上螺母不能合上 2 2、结构和工作原理、结构和工作原理 溜板箱互锁机构图溜板箱互锁机构图 4、超越离合器、超越离合器 1 1、用途、用途 当快速电动机使传动轴当快速电动机使传动轴XXXX快速旋转时，依靠齿轮快速旋转时，依靠齿轮Z56Z56与轴与轴XXXX间的超越离分间的超越离分器器M6M6，可避免与进给箱传来的慢速工作进给运动发生矛盾。，可避免与进给箱传来的慢速工作进给运动发生矛盾。 2 2、结构和工作原理、结构和工作原理 它由端面带螺旋形齿爪的左右两半部5和6组成，其左半部分5用键装在超越离合器M6的星轮4上，切与轴XX空套，右半部6与轴X X用花键联接。在正常工作情况下，在弹簧9压力作用下，离合器左右两半部分相互