第3章金属切削机床

1、金属切削机床金属切削机床 本项目主要内容：本项目主要内容：车床概述（用途、运动、分类、工艺范围、车床概述（用途、运动、分类、工艺范围、组成部分）；组成部分）；CA6140型车床传动系统；型车床传动系统；CA6140型车床的主要构造。型车床的主要构造。 金属切削机床金属切削机床一、车床的用途和运动一、车床的用途和运动1、用途：用途：主要用于主要用于加工各种回转表面和回转体的端加工各种回转表面和回转体的端面面。2、车床上使用的、车床上使用的刀具：刀具：主要是主要是各种车刀各种车刀，还可使用，还可使用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙等钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙等孔加工刀具孔加工刀具和和螺纹加工刀具

2、。螺纹加工刀具。金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床(1) 表面成形运动表面成形运动 主运动：主运动：工件的旋转运动工件的旋转运动，其转速较高，消，其转速较高，消耗机床功率的主要部分。耗机床功率的主要部分。 进给运动：进给运动：刀具的移动刀具的移动。 (2) 辅助运动：辅助运动：切入运动、刀架的纵横向机动快切入运动、刀架的纵横向机动快移、尾架的机动快移。移、尾架的机动快移。 金属切削机床金属切削机床 主参数是主参数是床身上最大工件回转直径床身上最大工件回转直径。第二主参数是第二主参数是最大工件长度最大工件长度。 金属切削机床金属切削机床例：例：CA6140型

3、卧式车床的型卧式车床的主参数主参数为为床身床身上最大上最大工件回转直径工件回转直径400mm，第二主参数是最大工件长度第二主参数是最大工件长度。 但但刀架上最大工件回转直径刀架上最大工件回转直径为为210mm，在加工，在加工较长的轴、较长的轴、套类工件时，套类工件时，由于受到中由于受到中滑板的限制，滑板的限制，这也是一个这也是一个重要的参数重要的参数。 金属切削机床金属切削机床 床身上最大工件回转直径床身上最大工件回转直径 400mm 刀架上最大工件回转直径刀架上最大工件回转直径 210mm 最大工件长度最大工件长度(4种种) 750mm、1000mm、1500mm、2000mm 中心高中心高

4、 205mm 主轴孔直径主轴孔直径 48mm 主轴转速：主轴转速： 正转正转(24级级) 101400r/min ； 反转反转(12级级) 14-1580 r/min 车螺纹范围：车螺纹范围：米制米制(44种种) 1192mm英制英制(20种种) ；424牙牙/in（25.4mm） 车蜗杆范围：车蜗杆范围： 模数模数(39种种) 0.2548mm ； 径节径节(37种种) 1-96牙牙/in 进给量进给量(纵、横各纵、横各64种种)： 纵向标准进给量纵向标准进给量 0.081.59mm/r ；纵向缩小进给量；纵向缩小进给量 0.0280.054 mm/r ； 纵向加大进给量纵向加大进给量 1.

5、716.33 mm/r；横向标准进给量；横向标准进给量 0.04一一0.795 mm/r ； 横向缩小进给量横向缩小进给量 0.0140.027 mm/r；横向加大进给量；横向加大进给量 0.863.16 mm/r； 纵向快移速度纵向快移速度 4m/min ； 横向快移速度横向快移速度 2mmin ； 刀架行程：刀架行程：最大纵向行程最大纵向行程(4种种) 650mm、900mm、1400mm、1900mm 最大横向行程：最大横向行程：260mm、295mm； 主电动机功率主电动机功率: 7.5KW 机床工作精度机床工作精度: 圆度圆度0.01mm；圆柱度；圆柱度0.01mm/100mm； 螺

6、距精度螺距精度0.04mm/100mm、0.06mm/300mm；精车平面平面度；精车平面平面度0.02mm/400mm 表面粗糙度表面粗糙度 Ra2.5-1.25 金属切削机床金属切削机床 P6表表1-2。 组别组别0：仪表车床；：仪表车床； 1：单轴自动、半自动车床；：单轴自动、半自动车床； 2：多轴自动、半自动车床；：多轴自动、半自动车床； 3：回轮车床；：回轮车床； 4：曲轴及凸轮轴车床；：曲轴及凸轮轴车床； 5：立式车床：立式车床 6：落地及卧式车床；：落地及卧式车床； 7：仿形及多刀车床：仿形及多刀车床 8：轮、轴、辊、锭及铲齿车床：轮、轴、辊、锭及铲齿车床 9：其它车床：其它车床

7、金属切削机床金属切削机床卧式车床的布局卧式车床的布局 金属切削机床金属切削机床 CA6140型车床是型车床是普通精度普通精度的卧式车床。的卧式车床。传动系统包括传动系统包括主运动传动链主运动传动链和和进给运动传动进给运动传动链链（刀架传动）两部分。（刀架传动）两部分。金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床 1、传动路线：、传动路线： 两末端件两末端件是是主电动机主电动机、主轴主轴。金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床 (1) 主轴主轴正转正转时转速级数时转速级数 （18+6=24级级） 正转的低速实有

8、级数：正转的低速实有级数：2 23 3(2(22-1)=182-1)=18级级 主轴正转时，可以得到主轴正转时，可以得到2 23=63=6种高速种高速 (2) 主轴主轴反转反转时时 转速级数：转速级数： 可获得可获得 3 + 33 + 3(2(22 - 1 )=2 - 1 )=1212级级不同转速。不同转速。 金属切削机床金属切削机床 n主主=1450 （130/230）i- i- i- 例：上面主传动系统图中所示的齿轮啮合位置，例：上面主传动系统图中所示的齿轮啮合位置，主轴的转速主轴的转速(正转的最低转速正转的最低转速)为：为： n主主min=1450 （130/230）（51/43）（22

9、/58）（20/80）（20/80）（26/58）10 r/min n主主max=?l主轴反转时主轴反转时,轴轴-的传动比大于正转时的传的传动比大于正转时的传动比，所以动比，所以反转转速高于正转转速反转转速高于正转转速。金属切削机床金属切削机床 进给传动链进给传动链是是实现刀具纵向或横向移动的传动链。实现刀具纵向或横向移动的传动链。螺纹进给传动链：螺纹进给传动链：是内联系传动链，是内联系传动链， 由丝杆经溜板箱传动。由丝杆经溜板箱传动。 纵向和横向进给传动链纵向和横向进给传动链: 是外联系传动链，是外联系传动链，由光杆经溜板箱传动。由光杆经溜板箱传动。 两末端件：两末端件：主轴主轴和和刀架刀架

10、金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床能车削的螺纹有：能车削的螺纹有：常用的米制、英制、模数制及径节制四种螺纹；常用的米制、英制、模数制及径节制四种螺纹；加大螺距、非标准螺距及较精确的螺纹；加大螺距、非标准螺距及较精确的螺纹；右旋螺纹、左旋螺纹。右旋螺纹、左旋螺纹。 金属切削机床金属切削机床车螺纹时的车螺纹时的运动平衡式运动平衡式： 1主轴主轴it1=S i主轴至丝杠之间总传动比；主轴至丝杠之间总传动比； t1机床丝杠的导程，机床丝杠的导程，CA6140型车床型车床t112mm； S 被加工螺纹的导程，单位为被加工螺纹的导程，单位为mm。金属切削机床金属切削机

11、床 由此表可以看出，由此表可以看出，每行是按分段等差数列排每行是按分段等差数列排列的，行与行之间成倍数关系列的，行与行之间成倍数关系。 金属切削机床金属切削机床基本组增倍组扩大螺距组金属切削机床金属切削机床CA6140车削米制螺纹传动路线车削米制螺纹传动路线扩大螺距组扩大螺距组金属切削机床金属切削机床CA6140车削车削米制螺纹传动米制螺纹传动路线路线变换左右螺纹组、变换左右螺纹组、挂轮组、挂轮组、移换机构、移换机构、基本组基本组金属切削机床金属切削机床CA6140车削米制螺纹传动路线车削米制螺纹传动路线增倍组增倍组金属切削机床金属切削机床 金属切削机床金属切削机床 基本组：基本组： 轴轴间的

12、变速机构可变换间的变速机构可变换8种传动比：种传动比： i基基1 =26/28=6.5/7 i基基2 =28/28=7/7 i基基3 =32/28=8/7 i基基4 =36/28=9/7 i基基5 =19/14=9.5/7 i基基6 =20/14=10/7 i基基7 =33/21=11/7 i基基8 =36/21=12/7 上述上述8种传动比分母相同，种传动比分母相同， 分子为分子为S Sj j=6.5=6.5、7、8、9、9.5、10、11、12， 除除6.5、9.5外，外，按等差级数的规律排列，相当按等差级数的规律排列，相当于米制螺纹导程标准的最后一行于米制螺纹导程标准的最后一行。这样的变

13、速。这样的变速机构称为机构称为基本螺距机构，简称基本组基本螺距机构，简称基本组。金属切削机床金属切削机床 轴轴间的变速机构可变换间的变速机构可变换4种传动种传动比：比： i倍倍1 =（18/45）x（15/48）=1/8 i倍倍2 =（28/35）x（15/48）=1/4 i倍倍3 =（18/45）x（35/28）=1/2 i倍倍4 =（28/35）x（35/28）=1上述四种传动比上述四种传动比成倍数关系排列成倍数关系排列。这种变速。这种变速机构称为机构称为增倍机构增倍机构，简称，简称增倍组增倍组 。金属切削机床金属切削机床 S= 1r(主轴主轴)（58/58）（33/33）（63/100）

14、（100/75）（25/36）i基基（25/36）（36/25）i倍倍12 7i基基i倍倍 S螺纹导程螺纹导程(对单线螺纹为螺距对单线螺纹为螺距P)，单位，单位mm； i基基轴轴 间基本螺距机构传动比；间基本螺距机构传动比； i倍倍轴轴 间增倍机构的传动比。间增倍机构的传动比。 改变改变i基基和和i倍倍之值，就可以得到各种标准米制螺纹之值，就可以得到各种标准米制螺纹的导程。的导程。Sj最大为最大为12， i倍倍最大为最大为1，故加工最大螺纹的导，故加工最大螺纹的导程为程为S=12mm。金属切削机床金属切削机床，需使，需使用用扩大螺距机构扩大螺距机构。 此时主轴此时主轴与轴与轴间的传动比间的传动

15、比i扩扩为：为： i扩扩1=（58/26）x（80/20）x（50/50）x（44/44）x（26/58）= 4 i扩扩2 =（58/26）x（80/20）x（80/20）x（44/44）x（26/58）= 16 金属切削机床金属切削机床 扩大螺纹螺距机构的传动齿轮就是主运动传扩大螺纹螺距机构的传动齿轮就是主运动传动齿轮，动齿轮，所以所以 只有当主轴上的只有当主轴上的M2合上，即合上，即主轴处于低速状态主轴处于低速状态时，才能用扩大螺距机构时，才能用扩大螺距机构； 当轴当轴间的传动比为间的传动比为 时，主轴转时，主轴转速为速为40125r/min，导程扩大，导程扩大4倍；当轴倍；当轴间的传动比

16、为间的传动比为 时，主轴转速为时，主轴转速为1032r/min，导程扩大，导程扩大16倍。倍。 当轴当轴间的传动比为间的传动比为 时，并不准时，并不准确地等于确地等于1，所以不能用扩大导程，所以不能用扩大导程。50505150 2050180504 20201808016 金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床 （模数螺纹导程为（模数螺纹导程为Sm=Km ，模数，模数m按分段等差数列的规律排列）按分段等差数列的规律排列）n 车模数螺纹时的传动路线与米制螺纹基本相同，唯车模数螺纹时的传动路线与米制螺纹基本相同，唯一的差别就是这时挂轮换成一的差别就是这时挂轮换成 ，以消除，以消除因因子子

17、.n传动路线表达式传动路线表达式：6410010097金属切削机床金属切削机床 因为式中因为式中 所以所以 又因导程为又因导程为Sm=Km，所以所以l 改变改变i基基和和i倍倍之值，就可以车削出各种标之值，就可以车削出各种标准模数制螺纹。准模数制螺纹。l 如应用扩大螺纹导程机构，也可以车削出如应用扩大螺纹导程机构，也可以车削出大导程的模数螺纹。大导程的模数螺纹。金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床 英制螺纹的螺距参数为每英寸长度上的螺英制螺纹的螺距参数为每英寸长度上的螺纹扣数，以纹扣数，以a表示。表示。 导程导程： Sa =k 1/a (英寸英寸)=k 25.4/a （mm）特点：

18、特点： 分母分母a的标准值是按分段等差数列的规的标准值是按分段等差数列的规律排列的，所以律排列的，所以英制螺纹的螺距和导程值英制螺纹的螺距和导程值是分段调和数列是分段调和数列（分母是分段等差数列）。（分母是分段等差数列）。 有特殊因子有特殊因子25.4。 金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床CA6140车削英制螺纹传动路线车削英制螺纹传动路线基本组基本组金属切削机床金属切削机床运动平衡式为：运动平衡式为：Sa=1r(主轴主轴) Sa 12mm= Sa= l改变改变i基基和和i倍倍之值，就可以车削出各种标准英之值，就可以车削出各种标准英制螺纹。制螺纹。25.4121ii倍倍基基631

19、0036100752525.4215833631001361258331007525immi倍倍基基4 25.47immi倍倍基基25.4a25.44 25.47iai倍倍基基7 (/4iaini基基倍倍扣扣）金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床 u英制蜗杆的轴向齿距即径节螺纹的导程为英制蜗杆的轴向齿距即径节螺纹的导程为SDP =k/DP（in）k 25.4/DP（mm）u径节径节DP也是按分段等差数列的规律排列的。径节螺纹也是按分段等差数列的规律排列的。径节螺纹导程排列的规律与英制螺纹相同，只是含有特殊因子导程排列的规律与英制螺纹相同，只是含有特殊因子25.4。u车削径节螺纹的传

20、动路线与车削英制螺纹相同，但挂轮车削径节螺纹的传动路线与车削英制螺纹相同，但挂轮须更换，它和移换机构轴须更换，它和移换机构轴间的齿轮副组合，间的齿轮副组合，得到传动比得到传动比.641003625 4100972584 金属切削机床金属切削机床运动平衡式为：运动平衡式为：SDP=1r(主轴主轴) 简化后得简化后得:DP=l改变改变i基基和和i倍倍之值，就可以车削出各种标之值，就可以车削出各种标准准径节径节螺纹。螺纹。金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床车削四种螺纹的传动特征车削四种螺纹的传动特征 特特征征种种类类螺距参数螺距参数挂轮挂轮M3M3M4M4M5M5基本组基本组i基基轴轴

21、上上Z25Z25米制螺纹米制螺纹S/mmS/mm63/100 63/100 100/75100/75开开开开合合i基基在右端在右端模数螺纹模数螺纹m/mmm/mm64/100 64/100 100/97100/97开开开开合合i基基在右端在右端英制螺纹英制螺纹/（扣（扣inin-1-1）63/100 63/100 100/75100/75合合开开合合1/ 1/ i基基在左端在左端径节螺纹径节螺纹DP/DP/（牙（牙inin-1-1）64/100 64/100 100/97100/97合合开开合合1/ 1/ i基基在左端在左端金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床运动平衡式为：运动平衡

22、式为： S非非=1r (主轴主轴) i挂挂12mm 其中：其中：i挂挂=l适当地选择挂轮适当地选择挂轮a、b、c、d的齿数就可车的齿数就可车削出所需的削出所需的非标准螺纹。非标准螺纹。l传动路线较短，减少了传动件误差对工件传动路线较短，减少了传动件误差对工件导程的影响。如选用较精确的挂轮也可车导程的影响。如选用较精确的挂轮也可车削比较精密的螺纹。削比较精密的螺纹。金属切削机床金属切削机床CA6140型车床进给传动链中加工螺纹型车床进给传动链中加工螺纹时的传动路线表达式时的传动路线表达式归纳总结归纳总结如下如下 金属切削机床金属切削机床车削外圆柱或圆柱表面时，可使用车削外圆柱或圆柱表面时，可使用

23、机动的纵机动的纵向进给向进给。车削端面时，可使用车削端面时，可使用机动的横向进给机动的横向进给。机动进给是由机动进给是由光杆光杆经溜板箱传动的。经溜板箱传动的。金属切削机床金属切削机床0.25Kw金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床uCA6140型车床纵向机动进给量有型车床纵向机动进给量有64种。种。u当机床运动经正常螺距的米制螺纹的传动路线当机床运动经正常螺距的米制螺纹的传动路线传动时，可得到从传动时，可得到从0.081.22mm/r的的32种正常种正常进给量，运动平衡式为进给量，运动平衡式为 f纵纵=0.711i基基i倍倍（mm/r）58 33 63 100 2525 3628

24、 36 32 4 40 30 2812.5 12/58 33 100 75 3636 2556 32 56 29 30 48 80 rfiim mr纵基倍（ 主 轴 ） 纵向进给运动的其余纵向进给运动的其余32种进给量可分别通过种进给量可分别通过 英制螺纹传动路线和扩大螺距机构获得。英制螺纹传动路线和扩大螺距机构获得。 金属切削机床金属切削机床 当机床当机床运动由主轴经正常螺距及英制螺纹传动路线，运动由主轴经正常螺距及英制螺纹传动路线，可得到可得到从从0.861.59mm /r的的8种较大纵向进给量。种较大纵向进给量。l 当当主轴处于较低的主轴处于较低的12级转速时（级转速时（10 125rp

25、m），运），运动由主轴经扩大螺距机构及英制螺纹传动路线，可将动由主轴经扩大螺距机构及英制螺纹传动路线，可将进给量扩大进给量扩大4倍和倍和16倍。倍。l 当主轴高转速（当主轴高转速（4501400rpm，其中，其中500rpm除外）除外）运动由主轴经扩大螺距机构、公制螺纹传动路线及倍运动由主轴经扩大螺距机构、公制螺纹传动路线及倍增组中的齿轮副增组中的齿轮副18/45，15/48（i倍倍=1/8）传动）传动,可得到可得到8种细纵向进给量。种细纵向进给量。金属切削机床金属切削机床 横向机动进给在其与纵向传动路线一致时，横向机动进给在其与纵向传动路线一致时，所得的所得的横向进给量是纵向进给量的一半。横

26、向进给量是纵向进给量的一半。 f横横=0.353i基基i倍倍（mm/r）横向进给量的种数有横向进给量的种数有64种种。金属切削机床金属切削机床刀架可实现纵、横向快速移动：刀架可实现纵、横向快速移动：快速电动快速电动机机(250W，2800 rmin) 传至纵向进给齿传至纵向进给齿轮齿条副或横向进给丝杠。轮齿条副或横向进给丝杠。 刀架快速移动时，刀架快速移动时，不必脱开进给传动链不必脱开进给传动链。为避免仍在转动的光杆和快速电机同时传为避免仍在转动的光杆和快速电机同时传动轴动轴，在齿轮，在齿轮56与轴与轴间装有间装有超越超越离合器。离合器。 金属切削机床金属切削机床一、主轴箱一、主轴箱功用：功用

27、：支承主轴并把动力经变速传动机构传给主支承主轴并把动力经变速传动机构传给主轴，使主轴带动工件按规定的转速旋转，以实现轴，使主轴带动工件按规定的转速旋转，以实现主运动。主运动。主轴箱主要由主轴箱主要由主轴部件、传动机构、开停与制动主轴部件、传动机构、开停与制动装置、操纵机构、润滑装置装置、操纵机构、润滑装置等组成。等组成。装配图包括装配图包括展开图展开图、各种各种向视图向视图和和剖面图剖面图。展开图展开图是基本上按主轴箱内各传动轴的传动顺序，是基本上按主轴箱内各传动轴的传动顺序，沿其轴心线剖开，并展开在一个平面上的装配图。沿其轴心线剖开，并展开在一个平面上的装配图。展开图展开图不表示各轴的实际位

28、置。不表示各轴的实际位置。 金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床 1、卸荷机构：卸荷机构：将皮带的张将皮带的张力经法兰传力经法兰传至主轴箱体至主轴箱体上，轴不受上，轴不受径向力，弯径向力，弯曲变形少，曲变形少，提高传动的提高传动的平稳性。平稳性。金属切削机床金属切削机床 离合器装在离合器装在轴上，由左、右两部分组成，轴上，由左、右两部分组成，其结构是相同的，左离合器传动主轴正转，其结构是相同的，左离合器传动主轴正转，而正转用于切削，传递的扭距较大，所以片而正转用于切削，传递的扭距较大，所以片数多，选择片数时应进行计算。数多，选择片数时应进行计算。作用：作用：

29、l连接两根轴之间的运动，并靠摩擦传递动力。连接两根轴之间的运动，并靠摩擦传递动力。l充当过载保护装置，当机床超载时，摩擦片充当过载保护装置，当机床超载时，摩擦片打滑，避免损坏机床。打滑，避免损坏机床。金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床结构：结构： 内摩擦片内摩擦片3、外摩擦片、外摩擦片2，止推片，止推片11、12，压块压块8及空套齿轮块及空套齿轮块1。动作原理：动作原理： 利用扇形齿轮块，使摩擦离合器换向（齿利用扇形齿轮块，使摩擦离合器换向（齿条向外条向外-正转、齿外向里正转、齿外向里-反转）反转） 上扳手柄上扳手柄18杆杆20曲柄曲柄21齿齿17齿条齿条

30、22拨叉拨叉23滑套滑套12元宝销元宝销6杆杆7销销5压块压块8内外片压紧内外片压紧齿轮齿轮1。操纵杆上装有两个操纵手柄，位于进给箱右操纵杆上装有两个操纵手柄，位于进给箱右侧、溜板箱右侧。侧、溜板箱右侧。金属切削机床金属切削机床调整：调整： 摩擦离合器必须调整使之能传递额定功率。摩擦离合器必须调整使之能传递额定功率。过松时摩擦片容易打滑发热起动不灵，传动过松时摩擦片容易打滑发热起动不灵，传动功率不够，过紧时，则操纵费劲。一般新的功率不够，过紧时，则操纵费劲。一般新的摩擦片摩损较快，必须及时加以调整。摩擦片摩损较快，必须及时加以调整。 调整时，先将操纵手柄搬到需要调整的位置调整时，先将操纵手柄搬

31、到需要调整的位置上（正车或反车的准确位置）然后用螺丝刀上（正车或反车的准确位置）然后用螺丝刀将弹簧销将弹簧销4按下按下拧动拧动螺母螺母9压紧摩擦片压紧摩擦片弹弹簧销簧销4重新卡入螺母重新卡入螺母9缺口中。缺口中。金属切削机床金属切削机床图图3-7c：作用：作用：在摩擦离合器脱开时刻制动主轴在摩擦离合器脱开时刻制动主轴结构：结构：主要由制动轮主要由制动轮16和制动钢带和制动钢带15（内侧固定（内侧固定一层夹铁砂帆布）组成，安装在轴一层夹铁砂帆布）组成，安装在轴IV上。上。动作原理：动作原理：制动轮装在制动轮装在IV轴上，外面还有制动钢带，轴上，外面还有制动钢带，制动钢带一端固定在箱体上（通过螺钉

32、制动钢带一端固定在箱体上（通过螺钉13），另一），另一端固定在杠杆端固定在杠杆14上，当操纵齿条轴上，当操纵齿条轴22作轴向移动作轴向移动时，操纵轴上的曲线部分使杠杆带动制动带拉紧或时，操纵轴上的曲线部分使杠杆带动制动带拉紧或松开。松开。调整：调整：制动钢带的拉紧程度可由装在箱体端的调节制动钢带的拉紧程度可由装在箱体端的调节螺钉螺钉13调整。调整。金属切削机床金属切削机床图图3-5：主轴是一根空心的阶梯轴。主轴是一根空心的阶梯轴。 用于通过长的棒料及卸下顶尖时穿过钢棒，用于通过长的棒料及卸下顶尖时穿过钢棒，也可用于通过气动、电动及液压夹紧装置也可用于通过气动、电动及液压夹紧装置机构。机构。主轴

33、前端的锥孔为莫氏主轴前端的锥孔为莫氏6号锥度，用于安装号锥度，用于安装顶尖套及前顶尖，主轴后端的锥孔顶尖套及前顶尖，主轴后端的锥孔1：20是是工艺孔。工艺孔。主轴前端采用短法兰式结构（图主轴前端采用短法兰式结构（图3-8）用于）用于安装卡盘或拨盘，并用主轴前端的短园锥安装卡盘或拨盘，并用主轴前端的短园锥面定位。面定位。金属切削机床金属切削机床主轴安装在主轴安装在二支二支承上（原来三支承）承上（原来三支承）l前支承：前支承： 一个一个5(D)级精度的级精度的3182121型双列圆型双列圆柱滚子轴承，用于承受径向力。柱滚子轴承，用于承受径向力。l后支承：后支承： 一个一个5(D)级精度的级精度的4

34、6215型角接触球型角接触球轴承，用于承受径向力和由后向前的轴承，用于承受径向力和由后向前的轴向力。轴向力。 一个一个5(D)级精度的级精度的8215型推力球轴型推力球轴承，用于承受由前向后的轴向力。承，用于承受由前向后的轴向力。金属切削机床金属切削机床轴承的调整：轴承的调整： 主轴支承是主轴的运转精度及刚度影响主轴支承是主轴的运转精度及刚度影响很大，主轴轴承应在无间隙条件下进行很大，主轴轴承应在无间隙条件下进行运转，轴承中的间隙直接影响机床的加运转，轴承中的间隙直接影响机床的加工精度，因此主轴轴承间隙必须定期进工精度，因此主轴轴承间隙必须定期进行调整。行调整。主轴的润滑：前后轴承的润滑均由润

35、滑主轴的润滑：前后轴承的润滑均由润滑泵供油。泵供油。主轴上装有三个齿轮。主轴上装有三个齿轮。 大的斜齿轮靠近前支承，安排斜齿轮时大的斜齿轮靠近前支承，安排斜齿轮时应使齿轮作用在主轴上的轴向力方向与应使齿轮作用在主轴上的轴向力方向与切削力的方向相反。切削力的方向相反。金属切削机床金属切削机床CA6140主轴箱采用了集中操纵顺序变主轴箱采用了集中操纵顺序变速。速。主轴箱共有七个滑移齿轮，其中五个主轴箱共有七个滑移齿轮，其中五个用于改变主轴的转速。另外两个分别用于改变主轴的转速。另外两个分别用于车削左、右螺纹及正常螺距、扩用于车削左、右螺纹及正常螺距、扩大螺距的变换。大螺距的变换。（1）轴）轴和和上

36、滑移齿轮的操纵机构上滑移齿轮的操纵机构 图图3-9：金属切削机床金属切削机床 操纵机构（、轴上的滑移齿轮）金属切削机床金属切削机床动作原理：动作原理： 手柄手柄链传动链传动轴轴4凸轮凸轮3曲线槽曲线槽杠杆杠杆5拨叉拨叉6齿轮齿轮A轴轴 手柄手柄链传动链传动轴轴4 曲柄曲柄2拨叉拨叉1齿轮齿轮B轴轴金属切削机床金属切削机床顺次转动手柄至各个变速位置，可使双顺次转动手柄至各个变速位置，可使双联齿轮联齿轮A和三联齿轮和三联齿轮B处于不同的轴向处于不同的轴向位置而实现位置而实现6种不同的组合。种不同的组合。滑移齿轮移至规定的位置后，都必须可滑移齿轮移至规定的位置后，都必须可靠地定位，此机床的主轴箱操纵

37、机构中靠地定位，此机床的主轴箱操纵机构中采用铜球定位装置。采用铜球定位装置。金属切削机床金属切削机床功用：将进给运动或快速移动由进给箱功用：将进给运动或快速移动由进给箱或快速移动电动机传给溜板和刀架，使刀或快速移动电动机传给溜板和刀架，使刀架实现，纵、横向和正、反向机动走刀或架实现，纵、横向和正、反向机动走刀或快速移动。快速移动。金属切削机床金属切削机床图图3-10，A-A剖视：剖视：功用：功用：接通或断开从丝杆传来的运动，合上接通或断开从丝杆传来的运动，合上开合螺母，就可带动溜板箱和刀架。开合螺母，就可带动溜板箱和刀架。结构：结构：下半螺母下半螺母 、 上半螺母。上半螺母。金属切削机床金属切

38、削机床动作原理：动作原理：转动手柄转动手柄15轴轴4盘盘21偏心圆偏心圆弧槽弧槽d圆柱销圆柱销20上下半螺母上下半螺母19、18燕尾形导轨上下移动燕尾形导轨上下移动开合螺母与丝杆啮开合螺母与丝杆啮合。合。圆弧槽圆弧槽d接近盘中心部分的倾斜角较小，使接近盘中心部分的倾斜角较小，使开合螺母闭合后能自锁。开合螺母闭合后能自锁。限位螺钉限位螺钉17调节螺母与丝杆的间隙。调节螺母与丝杆的间隙。 开合螺母合上，与丝杠相啮合，实现加工螺纹的开合螺母合上，与丝杠相啮合，实现加工螺纹的进给。反之，开合螺母分开，实现纵向、横向机进给。反之，开合螺母分开，实现纵向、横向机动进给或快速移动。动进给或快速移动。金属切削

39、机床金属切削机床图图3-11、图、图3-10：该操纵机构由一个手柄集中操纵。该操纵机构由一个手柄集中操纵。l左、右板动手柄左、右板动手柄纵向进给纵向进给l前、后板动手柄前、后板动手柄横向进给横向进给 盖上开有十字形槽，使操纵手柄不能同时盖上开有十字形槽，使操纵手柄不能同时接合纵向和横向运动。接合纵向和横向运动。l按手柄上端的快速按钮，快速电机起动。按手柄上端的快速按钮，快速电机起动。金属切削机床金属切削机床纵、横向机动进纵、横向机动进给操纵机构给操纵机构1 1、6 6手柄手柄 2 2、2121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、2323轴轴 8 8弹簧销弹

40、簧销 1010、1515拨叉轴拨叉轴1111、2020杠杆杠杆 1212连杆连杆 1313、2222凸轮凸轮 1414、1818、1919圆圆销销 1616、1717拨叉拨叉金属切削机床金属切削机床动作原理：动作原理：l 纵向机动进给：纵向机动进给： 左、右板动手柄左、右板动手柄1轴轴3轴向移动轴向移动杠杆杠杆7推杆推杆8园柱形凸轮园柱形凸轮9曲线槽带动销轴曲线槽带动销轴拨叉拨叉10双向牙双向牙嵌离合器嵌离合器M6: M6 刀架右移动刀架右移动 M6 刀架左移动刀架左移动l 横向机动进给：横向机动进给： 前、后板动手柄前、后板动手柄1轴轴14转动转动园柱凸轮园柱凸轮13曲线曲线槽使杠杆槽使杠杆

41、12摆动摆动拨叉拨叉11双向牙嵌离合器双向牙嵌离合器M7： M7 刀架向前移动刀架向前移动 M7 刀架向后移动刀架向后移动l 手柄处于中间位置时，手柄处于中间位置时，M6、M7都断开，机动进给都断开，机动进给脱开。脱开。金属切削机床金属切削机床 开合螺母开合螺母机动进给的操纵机构手柄机动进给的操纵机构手柄应互锁。应互锁。l 接通机动进给或快速移动时接通机动进给或快速移动时开合螺开合螺母不闭合。母不闭合。l 不接通机动进给或快速移动时不接通机动进给或快速移动时开合开合螺母闭合。螺母闭合。金属切削机床金属切削机床横向进给纵向进给螺纹进给金属切削机床金属切削机床a）中间位置：）中间位置： 机动进给未

42、接通，开合螺母也处于脱开状态。机动进给未接通，开合螺母也处于脱开状态。b）合上开合螺母时：）合上开合螺母时： 轴轴4转动转动凸肩转入轴凸肩转入轴14的槽中，使轴的槽中，使轴14不能转动。不能转动。 轴轴4转动转动凸肩将销子凸肩将销子5的一半压入轴的一半压入轴3的孔中，一半留在的孔中，一半留在固定套固定套16中，使轴中，使轴3不能移动。不能移动。 机动进给的操作手柄机动进给的操作手柄1就锁在中间位置上。就锁在中间位置上。c）向左扳手柄）向左扳手柄1接通纵向进给时：接通纵向进给时： 轴轴3向右移动向右移动销销5被轴被轴3的表面顶住，不能往下移动。的表面顶住，不能往下移动。 轴轴3向右移动向右移动销

43、销5的园柱段处在固定套的园柱段处在固定套16的园孔中的园孔中上端上端则卡在轴则卡在轴4的的V型槽中型槽中手轴手轴4锁住锁住操纵手柄操纵手柄15不能转不能转动动开合螺母不能合上。开合螺母不能合上。d）向前板手柄）向前板手柄1接通横向进给时：接通横向进给时： 轴轴14转动转动轴轴4凸肩被轴凸肩被轴14顶住顶住轴轴4不能转动不能转动开合螺母开合螺母不能合上。不能合上。金属切削机床金属切削机床功用：功用： 避免光杠和快速电动机同时传动轴避免光杠和快速电动机同时传动轴X X。 超越离合器超越离合器M8安装在蜗杆轴安装在蜗杆轴X X的左端与的左端与齿轮之间。齿轮之间。动作原理：动作原理： 齿轮齿轮27（Z

44、56）逆时针转动）逆时针转动 滚子滚子29 销销32 弹簧弹簧33星行体星行体26逆时针转动逆时针转动 （低（低速）速）键键安全离合器安全离合器25、 24 快速电机快速电机安全离合器安全离合器24、25键键星行体星行体26逆时针转动逆时针转动 （高速）（高速）滚子滚子29 销销32 压缩弹簧压缩弹簧33齿轮齿轮27（Z56）脱开）脱开金属切削机床金属切削机床超越离合器工作原理图超越离合器工作原理图 金属切削机床金属切削机床 功用：功用：提供过载保护提供过载保护，即当机床过载或出，即当机床过载或出现故障时能自动断开运动而保护机床不受现故障时能自动断开运动而保护机床不受损坏。损坏。动作原理：动作

45、原理：金属切削机床金属切削机床 图 安全离合器1-拉杆 2锁紧螺母 3调整螺母 4超越离合器的星轮 5安全离合器左半部6安全离合器右半部 7弹簧 8圆销 9弹簧座 10蜗杆金属切削机床金属切削机床a）倾斜的接触面在传递转矩时产生轴向力倾斜的接触面在传递转矩时产生轴向力弹弹簧簧23平衡。平衡。b）进给力超过预定值后进给力超过预定值后离合器部分脱开。离合器部分脱开。c）进给力超过预定值后进给力超过预定值后离合器完全脱开。离合器完全脱开。金属切削机床金属切削机床三、进给箱三、进给箱 功用：功用： 改变机动进给的进给量或加工螺纹的导程。改变机动进给的进给量或加工螺纹的导程。 基本组的操纵机构：基本组的

46、操纵机构： 进给箱中的选择变速和主轴箱中的顺序变进给箱中的选择变速和主轴箱中的顺序变速不一样。速不一样。 1）选择所需传动比）选择所需传动比 2）变速）变速金属切削机床金属切削机床小结小结n表面表面主要加工各种回转表面。主要加工各种回转表面。n运动运动表面成形运动（主运动，进给运动）。表面成形运动（主运动，进给运动）。辅助运动（空行程，刀架纵横向快移，操纵辅助运动（空行程，刀架纵横向快移，操纵和控制运动）。和控制运动）。n传动传动主运动传动链，进给运动传动链，主运动传动链，进给运动传动链，（车螺纹，机动进给），刀架快速移动。（车螺纹，机动进给），刀架快速移动。n结构结构三箱（主轴箱、进给箱、溜

47、板箱）三箱（主轴箱、进给箱、溜板箱）n调整调整五个运动参数（起点，方向，轨迹，五个运动参数（起点，方向，轨迹，行程，速度）。行程，速度）。金属切削机床金属切削机床思考题思考题1根据根据CA6140型普通车床的转速图和传动系统图型普通车床的转速图和传动系统图 （ 1）写出）写出 Nmax、Nmin的平衡方程式，并求出转的平衡方程式，并求出转速值？速值？ （2）写出四种校准螺纹的螺距表达式，它们的螺距）写出四种校准螺纹的螺距表达式，它们的螺距有何特点有何特点 （3）分别写出公制、英制、模数制及径节制等四种）分别写出公制、英制、模数制及径节制等四种校准螺纹的平衡方程式和计算公式，加工英制及模校准螺纹的平衡方程式和计算公式，加工英制及模数制螺纹的传动路线有何区别？为什么？数制螺纹的传动路线有何区别？为什么？ （4）V