任务一 认识CA6140车床结构

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知识目标：1.把握CA6140车床组成结构及其作用2.把握CA6140车床总体布局及特点3.了解普通车床的运动特点

4.把握CA6140车床的传动系统组成

5.把握机器、机构、机械、构件和零件、运动副等相关概念6.把握机器组成和机械传动类型

技能目标：1.能识别车床上的各部件及其用途

2.能区分机构与机器；零件与构件

3.能正确对机器的各部分进行分类4.能主动获取信息，与他人团结协作，养成安全文明生产良好习惯

一、任务描述

《机械基础》是中等职业学校机械类专业的一门专业基础课，为学习专业技术课程和今后在工作中合理使用、维护机械设备，提供必要的理论基础知识。通过学习CA6140车床组成结构，学生应能把握常用车床的主要组成结构、传动系统和维护保养方法；熟悉和把握机械传动、常用机构及轴系零件的基本知识、工作原理和应用特点，正确操作和维护机械设备，为专业技术课和培养专业岗位能力服务，如图1—1所示。

图1－1CA6140型车床

二、任务分析

学习CA6140车床组成结构，了解CA6140车床和结构特点和传动方法，把握车床的维护保养方法；熟悉和把握机械传动、常用机构及轴系零件的基本知识、工作原理和应用特点，

正确操作和维护机械设备，能主动获取信息，与他人团结协作，养成安全文明生产良好习惯。三、相关知识

在各类金属切削机床中,车床是应用最多、最广泛的一种机床，在一般机械加工车间的机床配置中，车床约占50%。卧式车床在车床中使用最多，它适合于单件、小批量的轴类、盘类工件加工。而金属切削机床中的带传动、螺旋传动、齿轮传动、轴系零件等众多机构又组成一种机器，这些都是要在下面的课程中所要学习的知识内容。

（一）CA6140型车床

1.CA6140型车床组成结构及其作用（1）CA6140型车床组成结构（见图1－2）（1）CA6140型车床组成结构如图1－2所示。

图1－2CA6140型车床结构

1－主轴箱2－卡盘3－刀架4－冷却装置5－尾座6－床身、导轨7、14－床脚8－丝杠9－光杠10－操纵杠11－自动进给手柄12－溜板箱13－进给箱15－交换齿轮箱

（2）CA6140型车床布局特点和结构作用

CA6140型卧式车床，其通用性好，精度较高，性能较优越。根据其外形结构（见图1－2），也是中型卧式车床最常见的布局形式，主要由床身、主轴箱、交换齿轮箱、进给箱、溜板箱和床鞍、刀架、尾座及冷却、照明等部分组成，由于在这种机床上加工的多半是修长形状回转体工件，也常加工端面，为了提高机床的稳定性和便于形成这些表面，所以采用卧式床身，且把主轴箱、尾座、刀架置于床身导轨的同一水平面上。1）主轴箱1（床头箱）

主轴箱内有齿轮、轴、拨叉等；箱外有手柄，变换手柄位置，可使主轴得到多种转速。支撑主轴，带动工件做旋转运动。主轴箱固定于床身的左边，卡盘装在主轴上夹持工件作旋转运动，尾座位于床身右边，以便利用两者顶尖装夹修长工件，也便于装卡孔加工刀具进行孔加工，如图1－3所示。

图1－3CA6140型车床

2）交换齿轮箱15（挂轮箱）

交换齿轮箱由多级齿轮啮合，通过齿轮搭配或协同进给箱，完成车削螺纹或纵、横向进刀需要，接受主轴箱传递的转动，并传递给进给箱，如图1－4所示。

图1－4交换齿轮箱组成

3）进给箱13（变速箱、走刀箱）

进给箱接受交换齿轮箱传递的转动，并传递给光杠或丝杠，完成机动进给，通过调理手柄和手轮位子，可以车削旋转表面和螺纹，这种车床的进给机构是由主轴传动的，所以把进给箱置于床头箱的下方，以缩短传动路线，同时也使变更切削用量的手柄都集中在机床的左边，以便于操纵，如图1－5所示。

图1－5CA6140型车床

4）溜板箱12

溜板箱接受光杠或丝杠传递的运动，以驱动床鞍、中、小溜扳及刀架,实现车刀的纵、横向进给，操纵箱外的手柄或按钮可以实现机动、手动、车螺纹及快速移动等运动，在加工过程中，这些运动需要经常接通和断开，为使操作便利，所以把溜板箱布置在刀架下方，并随刀架一起移动。溜板箱的组成及手柄位置如图1－6所示。

图1－6溜板箱组成

图1－7开合螺母机构(CA6140)

6—手柄7—轴24—支承套25—下半螺母26—上半螺母27—圆销28—槽盘

5）刀架3

刀架由床鞍、两层滑板（中、小滑板）与刀架体组成，用于装夹车刀并带动车刀作纵向、横向、斜向运动和曲线运动，从而完成工件车削加工。此外，在加工过程中，刀架手柄是需要随时操纵的，刀架在床头箱的右边，既便于加工中观测切削进行状况，也符合大多数人右手操作的习惯，如图1－8所示。

刀架依靠刀架上的手柄逆时针转动（或顺时针转动）来控制刀架的转位或锁紧。逆时针转动刀架手柄，以调换车刀；顺时针转动刀架手柄时，刀架则被锁紧。

图1－8CA6140型车床

6）尾座5

安装在床身导轨上，并沿导轨纵向移动，以调整其工作位置。主要用来装夹后顶尖，以支撑较长工件,也可装夹钻头、铰刀，如图1－9所示。

逆时针扳动尾座套筒固定手柄，松开尾座套筒，转动尾座右端的手柄进退套筒；顺时针扳动尾座套筒固定手柄，可以将套筒固定在所需位置。顺时针扳动尾座快速紧固手柄，可以松开尾座。把尾座沿床身前后移动后逆时针扳动尾座快速紧固手柄快速地把尾座固定在床身的某一位置。

图1－9CA6140型车床

7）床身、导轨6

车床大型基础部件，有两条高精度的V形和矩形导轨，用于支撑和连接车床各部件，并保证其在工作时有确凿的相对位置，如图1－10所示。

图1－10CA6140型车床

8）床脚7、14

支撑床身上各部件，用地脚螺栓将整台车床固定在工作场地上，而其上调整垫块可使床身调整到水平状态，如图1－11所示。

图1－11CA6140型车床

9）照明、冷却装置4

照明灯使用安全电压，提供充足光线，保证敞亮明了操作环境，如图1－12所示。切削液降低切削温度，冲走切屑，润滑加工表面，以提高刀具寿命和工件表面加工质量。

图1－12CA6140型车床

2．CA6140型车床型号和主要技术性能（1）CA6140型车床型号简介

金属切削机床简称为机床，是机械制造中的主要加工设备，其中车床是使用最普通的一类机床。根据GB/T15375－1994编制方法规定。它由汉语拼音字母及阿拉伯数字组成，CA6140型车床型号中字母及数字的含义个：

CA6140

主参数折算值（床身最大工件回转直径的1/10）系（卧式车床系）组（卧式车床组）结构特性类（车床类）

（2）CA6140型车床的主要技术性能

车床的技术性能是正确选择和合理使用车床的依据，它包括车床的工艺范围、技术规格、加工精度和表面粗糙度、生产率、自动化程度、效率和精度保持性等。CA6140型卧式车床的主要技术性能介绍如下：

床身上工件最大回转直径400mm刀架上工件最大回转直径210mm

最大工件长度(四种规格)750、1000、l500、2000mm最大纵向行程650、900、1400、1900mm

中心高（主轴中心到床身平面导轨距离）主轴内孔直径主轴孔前端锥度主轴转速

正转（24级）反转（12级）车削螺纹范围

米制螺纹（44种）英制螺纹（20种）米制蜗杆（39种）英制蜗杆（37种）机动进给量

纵向进给量（64级）横向进给量（64级）床鞍纵向快速移动速度中溜板横向快速移动速度主电动机功率、转速快速移动电机功率、转速机床轮廓尺寸(长×宽×高)（工件最大长度为1000mm的机床）机床工作精度和表面粗糙度

精车外圆的圆度精车外圆的圆柱度精车端面的平面度精车螺纹的螺距精度精车表面粗糙度3．普通车床的运动特点及用途

205mm48mm莫氏6号10～1400r/min14～1580r/min1～192mm2～24牙/in0.25～48mm1～96牙/in0.028～6.33mm/r0.014～3.16mm/r4m/min2m/min

7.5kW、1450r/min0.25kW、2800r/min

2668mm×1000mm×l190mm0.01mm0.01mm/100mm0.02mm/400mm0.04mm/100mm0.06mm/300mm

Ra（0.8～1.6）μm（1）普通车床的运动特点

车削时，金属，必需使相对的车削作用，车削运和进给运动13所示。

图1－13车削运动

为了切除多余的工件和车刀产生运动。按运动的动可分为主运动两种，如图1－

1）主运动直接切除工件上的切削层，并使之变成切削以形成工件新表面的运动称为

主运动。车削时，工件的旋转运动就是主运动，如图1－14所示。

图1—14主运动

2）进给运动使工件上多余材料不断地被切除的运动叫进给运动。以车刀切除金属层时移动的方向不同，进给运动又可分为纵向进给运动和横向进给运动，如图1－15所示。如：车外圆的方向是纵向进给运动，平端面、切断或车槽的方向是横向进给运动。

图1—15进给运动a）纵向进给b）横向进给

3）CA6140型车床的传动系统

图1－15是CA6140型车床的传动路线图：

图1－16CA6140型车床传动路线

a)示意图b)传动路线图

如图1－16所示，主运动是通过电动机驱动带轮，把运动输入到主轴箱。通过变速机构变速齿轮使主轴得到不同的转速，再经卡盘（或夹具）带动工件旋转。进给运动则是由主轴箱齿轮把旋转运动通过交换齿轮传给进给箱变速后由丝杠（或光杠）驱动溜板箱、床鞍、滑板、刀架，从而控制车刀的运动轨迹完成车削各种表面的工作。（2）车床的用途

CA6140型卧式车床是生产中常见的一种典型万能通用车床，在这种车床上能完成各种轴类、套筒类和盘类零件的各种加工工序，如车削内、外圆柱面、圆锥面、成型回转表面和环形槽，车削端面和各种常用螺纹等。机床使用的主要刀具是各种车刀，还可采用各种孔加工刀具(如钻头、扩孔钻、铰刀等)和螺纹刀具进行加工，进行钻孔、钻中心孔、扩孔、铰孔、攻内螺纹、套外螺纹和滚花等工作，其用途十分广泛，车床的加工范围见表1—1。表1—1

序号例如图片加工范围序号例如图片加工范围1车外圆8车内孔2车端面9车圆锥面3车沟槽10车成形面4钻中心孔11滚花5钻孔12车螺纹6扩孔13车异形件7攻螺纹14车修长轴（二）车床的润滑和维护保养

一方面为保证车床的正常运转，减少磨损，延长使用寿命，应对车床的所有摩擦部位进行润滑，并注意日常的维护保养。另一方面是否坚持安全文明生产直接影响到人身安全、产品质量和生产效率的提高，影响设备和工、夹具的使用寿命和操作工人技术水平的正常发挥。操必需严格执行安全操作规程及坚持日常维护保养。

1．CA6140型车床的润滑方法

（1）主轴箱及进给箱采用箱外循环强制润滑。油箱和溜板箱的润滑油在两班制的车间约50～60天更换一次。换油时，应先将废油放尽，然后用煤油把箱内冲洗清白后，再注入新机油。注油时应用网过滤，且油面不得低于油标中心线。

（2）主轴箱内的零件用油泵循环润滑或飞溅润滑。箱内润滑油一般3个月换一次。主轴箱体上有一个油标，若发现油标内无油输出，说明油泵输油系统有故障，应马上停机检查断油的原因，待修复后才能开动车床。

（3）进给箱内的齿轮和轴承的润滑方式除了用齿轮飞溅润滑外，还用进给箱上部的储油槽通过油绳导油润滑的方式。每班应给该储油槽加一次油。（4）刀架和横向丝杠用油枪加油。

（5）交换齿轮轴头有一个塞子需要每班拧动一次，使轴内的2号钙基润滑脂供应轴与套之间的润滑。7天加一次钙基脂。

（6）尾座套筒和丝杠、螺母的润滑由每班可用油枪每班加油一次。

（7）丝杠、光杠及变向杠的轴颈润滑是通过后托架的储油池内的羊毛线引油进行润滑每班注油一次。

（8）床身导轨、滑板导轨在每班工作前后都要擦净并用油枪加油。2．CA6140型车床具体润滑、维护和保养操作方法，见表1一2。表1一2

部位润滑点方式润润滑步骤滑油油窗油泵循环（1）启动电机，观测主轴箱油窗内已有油输出（2）电机空转1min后箱内形成油雾，油泵循环润滑系统使各润滑点得到润滑，主轴方可启动（3）假使油窗内没有油输出，说明润滑系统有故障，应马上检查断油原因一般原因是主轴箱后端三角形过滤器堵塞，应用煤油清洗牌号L-AN46的润滑油主轴箱润滑和溅油润滑溅油进给箱和溜板箱进给箱润滑和油绳导油润（1）观测进给箱和溜板箱的油标内的油面不低于中心线；否则，应将油箱（润滑点2，4）注于新润滑油（2）使主轴低速空转1～2min，使进给箱内的润滑油通过溅油润滑各齿轮；冬天特别重要（3）进给箱还要用箱上部的储油槽通过油绳导油润滑的方式。每班应用油壶给储油槽（润滑点3）加一滑次油溜板箱油标后托架储油池的注油润滑油绳导油三杠轴颈丝杠左端的弹子油杯润滑润滑和弹子油杯润油杯（润滑点17）进行注油润滑（1）丝杠、光杠及操纵杠等三杠的轴颈润滑是通过后托架的储油池内的油绳导油润滑方式实现的，每班应用油壶给储油池（润滑点16）加一次油滑（2）用油壶对丝杠左端的弹子床鞍、导轨面和刀架部分浇油润滑和弹子（1）每班工作前后都要擦净床身导轨和中小滑板燕尾导轨（2）用油枪浇油润滑导轨表面（3）摇动中滑板手柄，露出油盒并开启油盒盖，用油枪注满油盒（润滑点7）并盖好油盒盖（4）每班应用油壶对刀架和中小滑板丝杠轴颈处的弹子油杯进行注油润滑（润滑点5，6，10，11，12，13，14，15）油杯润滑弹子尾座油杯润交换齿轮箱中间齿轮油脂杯润每班把交换齿轮箱中的中间齿轮轴轴头的螺塞拧动一次，使轴内的润滑脂供应到轴与套之间进行润滑（润滑点1）2号钙基润滑脂滑每班用油壶对尾座上的弹子油杯（润滑点8，9）进行注油润滑滑3．车床日常保养要求

为了保证车床的加工精度、延长其使用寿命、保证加工质量、提高生产效率，车工除了能熟练地操作机床外，还必需学会对车床进行合理的维护、保养。

车床的日常维护、保养要求如下：

（1）每天工作后，切断电源，对车床各表面、各罩壳、导轨面、丝杠、光杠、各操纵手柄和操纵杆进行擦拭，做到无油污、无铁屑、车床外表清洁。

（2）每周要求保养床身导轨面和中、小滑板导轨面及转动部位的清洁、润滑。要求油

眼畅通、油标明了，清洗油绳和护床油毛毡，保持车床外表清洁和工作场地整齐。（二）机器与机构、零件与构件

你知道图1－17中所示这些机械是怎样组成并工作的吗？

a)b)

c)d)

c)图1－17各种机械组成

d)a)台式钻床b)汽车c)自行车d)车床1.机器与机构

（1）机器是人们根据使用要求而设计制造的一种执行机械运动的装置，用来变换或传递能量、物料