第1章金属切削机床 第二节 车床

1、第二章车床一、概述 1、车床的用途、运动和分类 2、CA6140A型卧式车床的工艺范围和布局二、CA6140A型卧式车床的传动系统三、CA6140A型卧式车床的主要结构一、概述1、车床的用途和运动2、车床的分类(一)车床的用途 车床(Lathe)类机床主要用于加工各种回转表面，如内外圆柱表面、圆锥表面、成形回转表面和回转体的端面等，有些车床还能加工螺纹面。由于大多数机器零件都具有回转表面，车床的通用性又较广，因此在一般机器制造厂中，车床的应用极为广泛，在金属切削机床中所占的比例最大，约占机床总台数的20%35%。(二)车床的运动1.表面成形运动2.辅助运动1.表面成形运动(1)工件的旋转运动这

2、是车床的主运动，其转速较高，主运动是实现切削最基本的运动，消耗机床功率的主要部分。(2)刀具的移动这是车床的进给运动，刀具作平行于工件旋转轴线的纵向进给运动(车圆柱表面)或作垂直于工件旋转轴线的横向进给运动(车端面)，刀具也可作与工件旋转轴线成一定角度的斜向运动(车圆锥表面)或作曲线运动(车成形回转表面)。2.辅助运动为了将毛坯加工到所需要的尺寸，车床还应具有切入运动。切入运动通常与进给运动方向相垂直，在卧式车床上由工人用手移动刀架来完成。2、车床的分类1)卧式车床及落地车床。2)立式车床。3)回转、转塔车床。4)单轴自动车床。5)多轴自动和半自动车床。6)仿形车床及多刀车床。7)专门化车床，

3、例如凸轮轴车床、曲轴车床、车轮车床、铲齿车床等。2 CA6140A型卧式车床的工艺范围和布局一、机床的工艺范围二、机床的总布局一、机床的工艺范围CA6140A型卧式车床的工艺范围很广，它能完成多种多样的加工工序：加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面，如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及成形回转面；车削端面及各种常用螺纹；还可以进行钻孔、扩孔、铰孔和滚花等工作，如图1-14所示。CA6140A型卧式车床的通用性较大，但结构较复杂而且自动化程度低，在加工形状比较复杂的工件时，换刀较麻烦，加工过程中的辅助时间较多，所以适用于单件、小批生产及修理车间等。二、机床的总布局1.床身(Bed)2.主轴箱(

4、Headstock)3.进给箱(Feedbox)4.溜板箱(Apron)5.刀架部件(Toolslide)6.尾座(Tailstock)1.床身(Bed)床身5固定在左床腿7和右床腿4上，是机床的基础部件。车床的各个主要部件都装在床身上，使它们在工作时保持准确的相对位置或运动轨迹。2.主轴箱(Headstock)主轴箱1固定在床身5的左边，内部装有主轴和变速及传动机构。工件通过卡盘等夹具装夹在主轴前端。主轴箱的功用是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，实现车床的主运动。3.进给箱(Feedbox)进给箱8固定在床身5左端的前侧面。进给箱内装有进给运动的变速机

5、构。进给运动由光杠或丝杠传出。进给箱的功用是改变机动进给的进给量或加工螺纹的导程。4.溜板箱(Apron)图2-2CA6140A型卧式车床外观图1主轴箱2刀架3尾座4右床腿5床身6溜板箱7左床腿8进给箱5.刀架部件(Toolslide)刀架2沿床身5上的刀架导轨作纵向移动，是进给传动链的最后部件。刀架部件由几层刀架组成，利用部件中传动机构的不同组合，夹持车刀实现纵向、横向或斜向进给运动。6.尾座(Tailstock)尾座3安装在床身5右端的尾座导轨上，可根据工作需要沿导轨纵向调整其在床身上的位置。它的功用是用顶尖支承长工件，也可以安装钻头、铰刀等孔加工刀具进行孔加工。二 、CA6140A型卧式

6、车床的传动系统 （一）主运动传动链（二） 转速图（三） 进给传动链二CA6140A型卧式车床的传动系统卧式车床传动框图一、主运动传动链1.传动路线2.主轴转速级数和转速值1.传动路线(1)高速传动路线主轴上的滑移齿轮50移至左端，使之与轴上右端的齿轮63啮合，于是运动就由轴经齿轮副63/50直接传给主轴，使主轴得到5001600r/min的6种高转速。(2)低速传动路线主轴上的滑移齿轮50移至右端，使主轴上的齿式离合器M2啮合，于是轴的运动就经齿轮副20/80或50/50传给轴，然后再由轴经齿轮副20/80或51/50传给轴，再经齿轮副26/58和齿式离合器M2传给主轴，使主轴获得11560r

7、/min的18种低转速。2.主轴转速级数和转速值由传动系统图和传动路线表达式可以看出，主轴正转时，利用各滑移齿轮轴向位置的各种不同组合，共可得23(1+22)=30种传动主轴的路线。二、转速图(一)转速图的识读(二)转速图的特性(一)转速图的识读1.竖线代表传动轴2.横线代表各级转速3.竖线之间的连线代表各轴之间的传动副及其传动比1.竖线代表传动轴图中间距相等的一组竖线代表各轴。从电动机到主轴，从左到右按照运动传递的顺序，顺次排列。轴号标注在竖线的上方，分别为：电、，“电”表示电动机轴，轴也是主轴。竖线间的距离不代表中心距，竖线间距相等，以使图面清晰。2.横线代表各级转速图2-5CA6140A

8、型卧式车床主传动系统转速图3.竖线之间的连线代表各轴之间的传动副及其传动比相邻两轴之间对应转速的连线表示其传动副，连线向右上方倾斜表示升速，向右下方倾斜表示降速，水平连线表示等速。两轴之间相互平行的连线表示同一传动副。如电动机轴与轴之间只有1条向右下方倾斜的连线，代表带传动副定比降速传动，使轴获得1种固定转速。轴与轴之间有2条向右上方倾斜的连线，代表有2个传动副，进行传动比不同的升速传动，使轴获得2级转速。轴与轴之间有6条连线，但只有3种不同的倾斜度，说明只有3种不同传动比的传动副。由于轴有2级转速，轴与轴之间的每个传动副都可使轴获得2级转速，在转速图上是2条倾斜度相同(平行)的连线。两轴间连

9、线旁边的数字进一步标明这个传动副的传动比，如传动带轮的直径比或传动齿轮的齿数比等。(二)转速图的特性(1)主传动系统的传动轴数及各轴的转速级数和转速由次可以看出，CA6140A型卧式车床主传动系统共有7根传动轴，分别是电动机轴与轴、轴、轴。(2)主轴各级转速的传动路线(3)传动组数和各传动组的传动副数及其传动比两轴之间若干对变速用的传动副，称为一个传动组(变速组)，只有一个传动副的定比传动不是传动组。（三）进给传动链1、车削螺纹2、车削圆柱面和端面3、刀架的快速移动(一)车削螺纹1.车削米制螺纹2.车削模数螺纹3.车削英制螺纹4.车削径节螺纹5.车削非标准螺纹1.车削米制螺纹米制螺纹(也称普通

10、螺纹)在国家标准中已规定了导程的标准值。2.车削模数螺纹车削模数螺纹主要用于车削米制蜗杆，有时某些特殊丝杠的导程也是模数制的。模数螺纹用模数m表示导程的大小。米制蜗杆的齿距为m，所以模数螺纹的导程为Phm=Km，这里K为螺纹的线数。模数m的标准值也是按分段等差数列(段与段之间等比)的规律排列的。与米制螺纹不同的是，在模数螺纹导程Phm=Km中含有特殊因子。3.车削英制螺纹英制螺纹在采用英制的国家(如英、美、加拿大等)中应用较广泛。我国的部分管螺纹目前也采用英制螺纹。4.车削径节螺纹车削径节螺纹主要用于车削英制蜗杆，它是用径节DP来表示的。径节DP=zD(z齿数，D分度圆直径in)，即蜗轮或齿轮

11、折算到每一英寸分度圆直径上的齿数。5.车削非标准螺纹当需要车削非标准螺纹时,用进给变速机构无法得到所要求的导程。这时，须将离合器M3、M4和M5全部啮合，把轴、和丝杠联成一体，使运动由交换齿轮直接传到丝杠。被加工螺纹的导程Ph依靠调整交换齿轮架的传动比u交来实现。(二)车削圆柱面和端面1.传动路线2.纵向机动进给量3.横向机动进给量1.传动路线为了避免丝杠磨损过快及便于人工操纵(将刀架运动的操纵机构放在溜板箱上)，机动进给运动是由光杠经溜板箱传动的。这时，将进给箱中的离合器M5脱开，使轴的齿轮28与轴左端的齿轮56相啮合。2.纵向机动进给量CA6140A型车床纵向机动进给量有64种，并由4种类

12、型的传动路线来获得。3.横向机动进给量机动进给时横向进给量的计算，除在溜板箱中由于使用离合器M7，因而从轴以后传动路线有所不同外，其余则与纵向进给量计算方法相同。由传动分析可知，在对应的传动路线下，所得到的横向机动进给量是纵向机动进给量的一半。(三)刀架的快速移动为了减轻工人劳动强度及缩短辅助时间，刀架可以实现纵向和横向机动快速移动。当需要刀架快速接近或退离工件的加工部位时，可按下快速移动按钮，使快速电动机(250W，1360r/min)起动。这时运动经齿轮副1824使轴高速转动，再经蜗杆副429传到溜板箱内的转换机构，使刀架实现纵向或横向的快速移动，快移方向仍由溜板箱中双向离合器M6和M7控

13、制。三CA6140A型卧式车床的主要结构1、主轴箱2、进给箱3、溜板箱一、主轴箱1.卸荷带轮2.双向多片离合器、制动器及其操纵机构3.主轴组件4.变速操纵机构1.卸荷带轮电动机经V带将运动传至轴左端的带轮2的左上部分)。带轮2与花键套1用螺钉联接成一体，支承在法兰3内的两个深沟球轴承上。法兰3固定在主轴箱体4上。这样，带轮2可通过花键套1带动轴旋转，而胶带的拉力则经轴承和法兰3传至主轴箱体4。轴的花键部分只传递转矩，从而可避免因胶带拉力而使轴产生弯曲变形。2.双向多片离合器、制动器及其操纵机构图2-6CA6140A型卧式车床主轴箱展开路线及展开图a)主轴箱展开图b)主轴箱展开路线1花键套2带轮

14、3法兰4主轴箱体5钢球定位装置6空套齿轮7销子8压块9螺母10齿轮11滑套12元宝销13制动盘14杠杆15齿条16拉杆17拨叉18齿扇19圆形拨块2.双向多片离合器、制动器及其操纵机构图2-8双向多片离合器、制动器及其操纵机构a)左离合器b)离合器操纵机构c)制动器1空套齿轮2外摩擦片3内摩擦片4弹簧销5销子6元宝销7拉杆8压块9螺母10、11止推片12滑套13调节螺钉14杠杆15制动带16制动盘17齿扇18操纵手柄19操纵杆20杆21曲柄22齿条23拨叉3.主轴组件图2-9卡盘或拨盘的安装1螺钉2锁紧盘3主轴4卡盘或拨盘座5双头螺柱6螺母3.主轴组件图2-10主轴结构图1螺母2圆柱滚子轴承3

15、、9、12轴套4、13锁紧螺钉5、14调整螺母6圆柱齿轮7中间齿轮8左端齿轮10推力球轴承11角接触球轴承15主轴4.变速操纵机构图2-11变速操纵机构立体图1、6拨叉2曲柄3凸轮4轴5杠杆二、进给箱图2-13进给箱基本组操纵机构工作原理图1(外斜)压块2(里斜)压块3拨块4杠杆5、5销子6手轮7固定轴E环形槽三、溜板箱1.开合螺母机构2.纵向、横向机动进给及快速移动的操纵机构3.互锁机构4.超越离合器5.安全离合器1.开合螺母机构开合螺母的功用是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。2.纵向、横向机动进给及快速移动的操纵机构纵向、横向机动进给及快速移动是由一个手柄集中操纵的(图2-14和图2-15)。当需要纵向移动刀架时，向相应方向(向左或向右)扳动操纵手柄1。3.互锁机构图2-15溜板箱操纵机构立体图1机动进给操纵手柄2手柄盖3