机床概论与设计课件：车床 -

车床车床：主要用于车削加工，是以车刀为主要切削工具进行车削加工的机床。有些机床还可以采用各种孔加工刀具进行孔加工。功用：以轴、盘套类零件为主要加工对象，还可以加工螺纹,在机械加工工厂中，车床占机床总数的比重最大为20-35%，还可以加工孔等。分类：1）卧式及落地车床

2）立式车床(双柱式立式车床)(单柱式立式车床)

3）六角车床(转塔式)(回轮式)

4）单轴自动及半自动车床

5）多轴自动和半自动车床

6）仿形车床及多刀车床

7）仪表车床

8）专门化车床

9)数控车床和车削中心

双柱式立式车床

单立柱式车床回轮式车床

回轮式车床

第一节CA6140型普通车床

CA6140型普通车床的工艺范围很广、应用最广。我们从机床的总布局、机床的用途、机床的运动、机床的运动性能、机床的传动系统几个方面加以介绍，其重点是机床的传动系统。

一、机床的布局

1、主轴箱1固定在床身4的左端，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，以实现主运动。

2、床鞍和刀架2可沿床身4上的导轨作纵向移动。刀架部件由几层组成，功用是装夹车刀，实现纵向、横向或斜向运动。

3、尾座3安装在床身4右端的尾座导轨上，可沿导轨纵向调整其位置。它的功用是用后顶尖支承长工件，也可以安装钻头、铰刀等孔加工刀具进行孔加工。

4、床身4固定在左右床腿9和5上。在床身上安装着车床的各个主要部件，使它们在工作时保持准确的相对位置或运动轨迹。第一节CA6140型车床5、进给箱10固定在床身4的左端前侧。是进给传动链中主要的传动比换置装置，改变机动进给的进给量或所加工螺纹的导程。6、溜板箱8与刀架2的最下层——纵向溜板相连，与刀架一起做纵向运动，功用是把进给箱传来的运动传递给刀架，使刀架实现纵向和横向进给或快速移动或车螺纹。溜板箱上装有各种操纵手柄和按钮。7、挂轮架11是联结主轴箱和进给箱的传动机构，用以传动进给运动的动力和运动。

CA6140型普通车床与C6140型的区别：

1）有快速电钮。

2）有三杠的区别：a、丝杠：车螺纹

b、光杠：机动进给

c、操纵杠：实现主轴正反转

二、机床的用途

它的通用性较大，且结构复杂，自动化程度低，适用于单件小批量生产及修理车间。加工范围广，适用于加工各种轴类、套类和盘类零件上的回转表面。加工精度8-9级，粗糙度Ra1.6。三、机床的运动

1、主运动：主轴的旋转运动，速度高，消耗的功率大，切削中起主要作用。

2、进给运动：刀具的移动（纵向移动和横向移动）速度低，消耗的功率小，使金属层不断进入切削。

3、切入运动：使刀具切入工件毛坯的运动，一般和进给运动的方向相垂直。

4、辅助运动：快速运动，使刀具快速靠近或离开工件的运动。四、机床的主要技术性能

1）车身上最大回转直径D=400mm2）主轴内孔直径d=48mm3）正转级数24级10—1400r/min4）反转级数12级14—1580r/min5）主电机功率7.5KW1450r/min

第二节CA6140型卧式车床的传动系统分析···1、传动图系统：用国家规定的符号代表传动元件，按机床传动的先后顺序以展开图的形式绘制的表达机床全部运动关系的示意图。2、传动系统：机床上所有传动链构成的系统叫传动系统。

3、传动系统图中各运动元件的符号介绍：——传动轴用Ⅰ、Ⅱ表示

齿轮固定齿轮：即不能轴向移动，又不能相对轴转动。空套齿轮：跟轴能相对转动，不能相对移动滑移齿轮：跟轴能相对移动，不能相对转动。Ⅱ联窄式齿轮Ⅱ联宽式齿轮车床主轴磨床主轴1)摩擦离合器：用竖线表示2）牙嵌式离合器：（啮合式）

双向牙嵌式离合器3)齿轮式离合器：

内齿轮是滑移的，外齿轮是空套的内齿轮滑移到外齿轮内时离合器接通

内齿轮外齿轮

齿轮齿条表示压紧方向离合器：一、主运动传动链的传动分析功用：把动力源的运动及动力传给主轴,带动工件旋转实现主运动,并能变速及换向（传递运动和动力，变速、换向

）。1、分析主运动传动链部分应解决两个问题：

①主轴正转24级转速是如何获得的？②主轴各级转速值的计算？2、分析传动链采用机床调整计算的五个步骤：

1）找两端件

2）确定两端件的运动关系

3）分析传动路线，列传动路线表达式

4）列运动平衡方程式

5）根据运动平衡方程式，导出传动链的换置公式。

二、进给运动传动链的传动分析功用：实现刀架的纵、横向进给和车螺纹。机动进给：光杠带动溜板箱。车螺纹：丝杠经开合螺母带动溜板箱。

进给运动传动链两端件为：主轴（r）——刀架(mm)一、车螺纹

CA6140型车床能车削四种标准螺纹：公制螺纹（44种）英制螺纹（20种）模数螺纹（39种）径节螺纹（37种）

还可车削非标准螺纹、扩大导程螺纹和精密螺纹。既可以车削右螺纹，也可以车削左螺纹。

运动平衡方程式为：1ut=S

u——从主轴到丝杠间的总传动比

t——机床丝杠的导程t=12mmS——被加工螺纹导程

1）公制螺纹（44种）

S=KT

K——螺纹的头数

T——螺纹的螺距

公制螺纹导程的标准值是分段的等差数列，且后行是前一行的2倍。分析传动路线：此时M3、M4脱开，M5啮合。挂轮架齿数为63-100-75。

分析标准导程螺纹的分段等差且差值成倍数关系：

改变传动付能车削出各种按等差数列排列的导程值，这样的变速组称为基本组。就

上述这种传动比成倍数关系排列，可以扩大螺纹导程的种数，这样的变速组叫增倍组。列运动平衡方程式2）扩大导程机构功用：将螺纹导程扩大4倍或16倍传动路线表达式为：

当采用正常传动时，传动比为1，采用扩大导程机构后，使螺纹扩大了4或16倍。注意：（1）只有主轴处于低速时，才能用扩大导程机构。（2）当主轴处于最低的6级转速时，可以扩大16倍；

当主轴转速为最低的6~12级时，扩大4倍；当主轴转速高时，不能起到扩大作用。（3）螺纹加工时，不采用传动比不准确的传动付。

3）模数螺纹（39种）模数螺纹主要应用在公制蜗杆中，模数螺纹用模数m表示螺距的大小，则导程为其中K为螺纹的头数模数m的标准值是按分段等差数列规律排列的，与公制螺纹不同的是，在模数螺纹导程中含有特殊因子。运动平衡方程式为：

由此可车削出各种标准模数螺纹。如应用扩大螺纹导程机构，可车削出大导程的模数螺纹。共得39种。4）英制螺纹（20种）英制螺纹以每英寸长度上的扣数a表示，英制螺纹的导程S=英寸。即：

分析传动路线，列运动平衡方程式：由此可车削出各种标准的英制螺纹。5）径节螺纹(37种)

用径节DP来表示的,也是按分段等差数列规律排列的。

改变变速组中的传动付，可得传动比值：

由此可车削出各种标准的径节螺纹。

6）非标准和较精密螺纹此时，不能用进给变速机构，离合器M

全部啮合，运动由挂轮机构直接传动丝杠。

上述各种螺纹的传动路线表达式归纳如下：车削螺纹传动链传动分析小结：（1）两个方向：加工左、右螺纹的换向。（2）两套挂轮：加工“螺纹”（公制与英制螺纹）时，用一套挂轮;加工“蜗杆”（模数与径节螺纹）时，用另一套挂轮。（3）三个变速组：基本组——公制传动路线时传动比为分段等差数列；英制传动路线时传动比为分段调和数列。增倍组——传动比互成倍数。扩大组——扩大倍数为16和4，与主轴转速有关。（4）三条传动路线：公制传动路线——基本组的固定齿轮轴为主动轴，滑移齿轮轴为从动轴；英制传动路线——通过移换机构使之与公制路线相反，即将滑移齿轮轴变为主动轴，固定齿轮轴为从动轴；直连丝杠传动路线——直接传动丝杠，靠配换特需挂轮获得给定导程值。

传动路线公制路线（固定齿轮轴主动）英制路线（滑移齿轮轴主动）公制螺纹英制螺纹模数螺纹径节螺纹

二、机动进给（车削圆柱面和端面）

纵向进给：64种进给量(齿轮齿条)0.028~6.33mm/转横向进给：64种进给量(小丝杠)1/2纵两端件主轴----刀架从进给箱进入溜板箱中的传动路线表达式如下:1.纵向进给获得64种进给量所走的传动路线如下:1)用车公制螺纹,正常导程传动路线得32种正常进给量(0.028~1.22mm/转)

运动平衡式为:2)用主轴正常导程及英制螺纹传动路线且增倍组中取1,得8种较大进给量(0.86~1.58mm/转)3)用主轴扩大导程机构及英制螺纹传动路线,可将进给量扩大4或16倍,得到16种加大进给量(1.73~6.33mm/转)4)主轴用高速组,用扩大导程机构部分公制螺纹传动路线且增倍组中取1/8得到8种细进给量(0.028~0.054mm/转)2.横向进给的进给量：横向进给量值是纵向的一半。三、刀架的快速移动第三节CA6140型卧式车床的结构分析一、卸荷皮带轮：卸掉皮带侧向径拉力对轴的作用，把它卸荷到箱体上去，防止它作用到轴上，使轴不受弯曲变形，只受扭转变形。二、双向多片式摩擦离合器：传递运动和动力，控制主轴正、反转，使主轴启动和停止，起过载保护作用。三、制动器：在摩擦离合器脱开的时候，制动主轴，使主轴迅速停止转动，以缩短辅助时间。四、轴Ⅱ和轴Ⅲ上滑动齿轮的操纵机构：可使两个滑移齿轮的轴向位置实现6种不同的组合，使轴Ⅲ得到6种不同的转速。五、开合螺母（双开螺母）：接通或断开从丝杠传来的运动，车螺纹时，开合螺母合上，丝杠通过开合螺