车床及CA6140型车床传动系统

机械制造装备设计补充二章车床和CA6140型车床2020年5月29日车床和CA6140型车床第一节概述第二节卧式车床的主要布局第三节CA6140型车床传动系统第四节CA6140型车床主要结构第一节概述—车床的用途和运动一、车床的用途在车床上使用车刀，钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥和板牙等刀具，可加工出:内外圆柱表面、圆锥表面、成形回转表面、回转体的端面和螺纹面。1.表面成形运动1）工件的旋转运动——车床主运动2）刀具的移动——车床的进给运动3）螺旋运动——车削螺纹的复合运动2.辅助运动1）满足工件尺寸的切入运动2）刀架纵、横向的机动快移3）重型车床尾架的机动快移第一节概述—车床的用途和运动二、车床的运动第一节概述—车床的分类（1）卧式车床和落地车床落地车床没有床身，它可以车削直径大而短的工件的内外表面。这类车床用于加工工径大而轴向短，且形状复杂的大型或重型零件。主轴垂直布置，装夹和校正笨重的零件比较方便。（2）立式车床第一节概述—车床的分类（3）转塔车床第一节概述—车床的分类转塔刀架前刀架1挡块控制送料2双刀同时车外圆3车外圆及倒角4打中心孔5钻孔6套切外螺纹7切槽8倒角9滚花10切下工件第一节概述—车床的分类转塔车床上零件的加工过程转塔刀架前刀架回轮车床用来加工直径较小的棒料工件。机床还依靠回轮刀架作缓慢的移动来实现成形车削、切槽及切断加工所需的横向进给。（4）多刀车床第一节概述—车床的分类挡块轴回轮刀架回轮车床机床的主传动采用双速电机驱动，能根据工件的不同直径，在一次自动循环中前、后刀架可得到两种不同的合理切削速度。同时纵横油缸由单独节流阀控制，可得到合理的进给量。前、后刀架可分别回转一定角度进行锥度切削。CP7620多刀车床第一节概述—车床的分类该车床是加工盘类零件的高效率多刀半自动车床。（5）数控车床（6）车削中心第一节概述—车床的分类（7）专门化车床铲齿车床第一节概述—车床的分类第二节卧式车床的布局进给箱主轴箱卡盘刀架尾架溜板箱床身底座底座实现刀架纵向、横向进给、快速移动或车螺纹用于改变进给量或被切螺纹导程装夹车刀，实现纵向、横向和斜向运动传递动力，实现主轴变向、变速的主运动支承长工件，安装孔加工刀具支承、安装各主要部件第三节CA6140型车床的传动系统卧式车床传动框图车床传动原理图电动机主换向机构主变速机构进给换向机构进给箱挂轮架外联系传动进给链内联系螺纹链第三节CA6140型车床的传动系统传动原理图和传动框图的传动关系最后通过传动系统图体现。CA6140型车床传动系统图第三节CA6140型车床的传动系统一、主运动传动链（电动机-主轴）主运动由电动机→带轮→Ⅰ轴→M1（使主轴正转、反转或停止）1.传动路线①Ⅰ→M1左离合→56/38或51/43→Ⅱ（两种转速）②Ⅰ→M1右离合→50/34→VII→30/34→Ⅱ（一种转速）③Ⅰ→M1中位，运动不能传至Ⅱ。第三节CA6140型车床的传动系统CA6140型车床的传动系统图第三节CA6140型车床的传动系统主传动系统系CA6140主传动第三节CA6140型车床的传动系统主传动链传动路线表达式min/r500~10IVmin/r1400~450M5826V50518020IV505080205063III582250304139II3034VII3450M43513856MI230130211（主轴）—（右移）——————————————（反转）（右）——（正转）（左）—主电动机第三节CA6140型车床的传动系统2.主轴转速级数和转速1）主轴正转时，应有2×3=6种高转速和2×3×2×2=24种低转速。轴Ⅲ-Ⅳ-Ⅴ之间的4条传动路线的传动比为：161802080201i41505180202i41802050503i1505150501i因为i2和i3基本相同，所以经低速传动路线，主轴实际上只得到2×3×（2×2-1）=18级转速。加上6级高转速，主轴共可获得2×3×[1+（2×2-1）]=24级转速。2）主轴反转时，有3×[1+（2×2-1）]=12级转速。第三节CA6140型车床的传动系统C6140主轴箱主传动系统链第三节CA6140型车床的传动系统3）主轴各级转速的计算可根据各滑移齿轮的啮合状态求得。在图示啮合位置时，主轴的转速为：min/10582680208020582243512301301450rn主同理，可计算出主轴正转时的24级转速为10~1400r/min；反转时的12级转速为14~1580r/min。注意:主轴反转通常是用于车削螺纹时，使车刀沿螺旋线退回，所以转速较高，以节约辅助时间。第三节CA6140型车床的传动系统二、进给传动链1.车削螺纹传动链CA6140车床可以车削米制、英制、模数制、径节制等标准螺纹和大导程的非标准螺纹。两端执行件：主轴——刀架两末端件的计算位移：主轴转1转—刀架移动一个导程Lmm第三节CA6140型车床的传动系统车削米制螺纹的传动路线：主轴IV→轴IX→轴X→挂轮→进给箱上的轴XII→M5结合（M3、M4脱开）。刀架—（丝杠）————————————（左旋螺纹）——（右旋螺纹）———主轴倍基XIXMXVIIIuXVI25363025XVuXIV3625XIII7510010063X3325XI25333333IX5858VI5车削米制（右旋）螺纹的运动平衡式为)(mm122536362536257510010063333358581(KPLuu倍基主轴）化简得)mm(7KPuuL倍基式中K—螺纹头数，P—螺距，12—丝杠导程，L—螺纹导程。第三节CA6140型车床的传动系统CA6140型车床车削螺纹的传动路线归纳如下：刀架—（丝杠）—合—（非标准螺纹）—合————————合——————————————（英制、径节螺纹）————合（公制、模数螺纹）———————（模数、径节螺纹）——（公制、英制螺纹）————左螺纹——右螺纹———————————————————（正常导程）————主轴倍基基XIXMXVIIIMXVMXIIIuXVI2536XIV1XVM25363625XVXIV3625XIII97100XII1006475100XII10063X3325XI25333333IX5826VIII4444III20805050IV2080V26585858VI5433dbcauu第三节CA6140型车床的传动系统CA6140型车床的传动系统图第三节CA6140型车床的传动系统2.车削圆柱面和端面进给传动链两末端件计算位移：主轴每转1转—刀架纵向或横向移动量刀架—横向丝杠—————齿条————————），快移电动机（—————————XXX1859XXIX4848XXVIII48303040M4840M/12ZXXV8028XXIV48303040M4840M2418min/2800250WXXIII294XXII5632XXI3236XX5628XVIII7766r（1）传动路线第三节CA6140型车床的传动系统（2）纵向机动进给量r/mm125.28028483030402945632323656282536362536257510010063333358581倍基（主轴）纵uufr当运动由主轴经正常导程的公制螺纹传动路线时，运动平衡方程式为：化简得：倍基纵uuf71.0（3）横向机动进给量纵横ff5.0第三节CA6140型车床的传动系统CA6140型车床的传动系统图刀架—横向丝杠—————齿条—————————快移电动机XXX1859XXIX4848XXVIII48303040M4840M/12ZXXV8028XXIV48303040M4840MXXIII294XXII24187766第三节CA6140型车床的传动系统（3）刀架的快速移动为减轻劳动强度和缩短辅助时间，设置快速电动机，使刀架实现纵向和横向机动快速移动。为避免仍转动的光杠和快速电动机同时传动轴XXII，在齿轮56与轴XXII之间装有超越离合器。第四节CA6140型车床的主要构造一、主轴箱1.卸荷带轮卸荷带轮能将径向载荷卸给箱体，使轴I的花键部分只传递转矩，从而避免因胶带拉力而使轴I产生弯曲变形。其结构如图示。卸荷带轮第四节CA6140型车床的主要构造2.双向多片摩擦离合器及其操纵机构双向多片摩擦离合器装在轴I上，由内摩擦片3、外摩擦片2、止推片10及11、压块8及空套齿轮1等组成。左离合器传动主轴正转，用于切削加工。需传递的扭矩较大，故片数较多。右离合器传动主轴反转，用于退回，片数较少。第四节CA6140型车床的主要构造双向多片摩擦离合器第四节CA6140型车床的主要构造3.制动器及其操纵机构制动器装在轴IV上，当离合器脱开时制动主轴，以缩短辅助时间。其结构如图示。制动盘制动盘带第四节CA6140型车床的主要构造4.主轴和卡盘的联接CA6140车床主轴的前端为短锥和法兰，用于安装卡盘或拨盘，如图示。拨盘或卡盘座4由主轴3的短圆锥面定位。安装时，使装在拨盘或卡盘座4上的四个双头螺栓5及其螺母6，均通过主轴法兰及环形锁紧盘2的圆柱孔。然后，将锁紧盘2转过一个角度，使螺栓5处于锁紧盘2的沟槽内，拧紧螺钉1和螺母6。第四节CA6140型车床的主要构造5.变速操纵机构主轴箱II轴和III轴上的双联滑移齿轮和三联滑移齿轮用一个手柄操纵。变换手柄每转一转，变换全部6种转速，如图示。第四节CA6140型车床的主要构造车螺纹时，进给箱将运动传给丝杠。合上开合螺母，就可带动溜板箱和刀架，如图示。开合螺母由下半螺母18和上半螺母19组成，都可沿溜板箱中垂直的燕尾形导轨上下移动。二、溜板箱1.开合螺母机构第四节CA6140型车床的主要构造2.纵、横向机动进给及快速移动的操纵机构整个机构由一个手柄集中操纵，如图：1）纵向进给——向左或向右扳动手柄2）横向进给——向前或向后扳动手柄3）机动进给脱开——手柄处于中间位置，M6和M7都断开。横向进给纵向进给快移按钮4）快速移动——按下手柄上端的快移按钮，快速电动机起动，刀架快速移动。第四节CA6140型车床的主要构造3.互锁机构互锁机构能在接通机动进给时，确保开合螺母不闭合；合上开合螺母时，不接通机动进给。其结构如图：轴4轴14第四节CA6140型车床的主要构造4.超越离合器当刀架纵横快速移动时，超越离合器能避免光杠和快速电动机同时传动轴XXII，结构如图。纵横机动进给时，动力通过27-32-33-29-至26，再经25-24-XXII轴。快移时，26高速旋转，脱离与27的联系-至XXII轴。第四节CA6140型车床的主要构造5.安全离合器安全离合器设置在进给链中。在机动进给时，如进给力过大或刀架移动受阻，则有可能损坏机件。通过安全离合器能自动地停止机动进给下图表示了当进给力超过预定值后，安全离合器脱开的过程。倾斜接触面传递转矩时产生轴向力结束补充二章车床和CA6140型车床