第二章第二章 车车 床床n车床是使用单刃刀具以车削的方法形成工件内、外回转表面为主要功能的机床。n主要型式有：落地及卧式车床，立式车床，回轮、转塔车床，仿形及多刀车床，自动和半自动车床，专门化车床及专用车床等。n本章的内容及要求：本章的内容及要求：1掌握卧式车床的功能、运动及传动原理图；2了解卧式车床的组成和主参数；3重点掌握CA6140车床的主传动链及各进给传动链 的组成、功能、传动路线及运动平衡式；4掌握CA6140车床主要部件的结构及特点；5了解其它类型车床的特点。2024/8/301第一节第一节 卧式车床的工艺范围及其组卧式车床的工艺范围及其组成成一、工艺范围工艺范围 见图见图2 21 1 车削内外圆柱面、圆锥面、回转体成形面和环形槽，车削端面和各种螺纹，还可以进行钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、套丝和滚花等。二、组成部件组成部件 见图见图2 22 2 主轴箱、刀架、尾座、床身、光杆、丝杆、溜板箱、进给箱、挂轮变速机构等。三、卧式车床的主要参数卧式车床的主要参数 见图见图2 23 31主参数：床身上最大工件回转直径D；2第二主参数：最大工件长度，有750，1000，1500，2000mm。3刀架上最大回转直径D1 。 2024/8/3022024/8/3032024/8/3042024/8/305第二节第二节 卧式车床的传动系卧式车床的传动系统统n所需成形运动所需成形运动: : 见图见图2 21 11 加工圆柱表面或平面：a工件旋转主运动工件旋转主运动（简单运动） b进给运动：纵向进给运动纵向进给运动或横向进给运动横向进给运动（简单运动）2 加工螺纹：螺纹进给运动螺纹进给运动（工件旋转运动与纵向进给运动合成 为一复合运动）3 加工回转体成形面：（纵向与横向进给运动合成为一复合运动）n传动原理图：传动原理图： 见图见图2 24 41 主传动链主传动链：主电动机12 u34主轴（外联系）2 纵、横向进给传动链纵、横向进给传动链：主电动机12u345 ux 67齿轮齿条刀架（纵向，外联系） 89横向进给丝杆刀架（横向，外联系） 3 螺纹进给链螺纹进给链：主轴45ux68丝杆刀架（内联系） 2024/8/3062024/8/307n进给传动链方框图：进给传动链方框图： 见图见图2 25 5 丝杆传动分支实现螺纹进给运动，光杆传动分支实现纵、横向进给运动。这样，a.a.大大减轻丝杆的磨损，有利于长期保持丝大大减轻丝杆的磨损，有利于长期保持丝杆的精度；杆的精度；b.b.可获得一般车削所需的进给量。可获得一般车削所需的进给量。n传动系统图：传动系统图： 见图见图2 26 6一、主运动传动链一、主运动传动链 1 1传动路线：传动路线： 1(反)- 电电动机1 (正) -2-(主轴)2 2主轴的转速级数与转速计算：主轴的转速级数与转速计算： 因 u1 =505051501 u2 =5050208014 u3 =2080515014 u4 =20802080116故 主轴正转的转速级数：2 3 （2 21）18级 主轴反转的转速级数：3 （2 21）9级平衡式计算：n主1450130230(1-)uu-u -2024/8/3082024/8/3092024/8/3010二、螺纹进给传动链螺纹进给传动链 CA6140车床可车削公制、英制、模数制及径节制公制、英制、模数制及径节制四种标准螺纹，还可车削大导程、非标准和较精密大导程、非标准和较精密的螺纹。运动平衡式：运动平衡式：1u0 ux L丝 L L工工 其中 L丝P12mm 见图见图2 26 6 表表1 1 螺距参数及其与螺距、导程的换算关系螺距参数及其与螺距、导程的换算关系螺纹种类螺纹种类 螺距参数螺距参数 螺距螺距mmmm 导程导程mmmm公公 制制 螺距螺距P Pmmmm P P L=kP L=kP模模 数制数制 模数模数m mmmmm P Pm m= = m m L Lm m=k=km m 英英 制制 每英寸牙数每英寸牙数 a/( a/(牙牙.in.in-1-1) ) P Pa a=25.4/a=25.4/a L La a=25.4k/a=25.4k/a径径 节节 制制 径节径节DP/(DP/(牙牙.in.in- -1 1) )P PDPDP=25.4=25.4 /DP /DP L LDPDP=25.4k=25.4k/DP/DP2024/8/30111车公制螺纹车公制螺纹 见图见图2 26 6传动路线传动路线：主轴换向机构 u基 u倍M5(丝杆)刀架 1u0 ux L丝kP 表2 CA6140型车床公制螺纹表(L/mm)u倍 u基 26/2828/2832/2836/2819/1420/1433/2136/2118/4515/48= 1/8 - - 1 - - 1.25 - 1.528/3515/48=1/4 - 1.75 2 2.25 - 2.5 -318/4535/28=1/2 - 3.5 4 4.5 - 5 5.5628/3535/28=1 - 7 8 9 - 10 11122024/8/3012其中 u u基基有有8 8种，成等差数列，称基本组种，成等差数列，称基本组。 见图见图2 26 6 u基1 26/28=6.5/7 u基2 28/28=7/7 u基3 32/28=8/7 u基4 36/28=9/7 u基5 19/14=9.5/7 u基6 20/14=10/7 u基7 33/21=11/7 u基8 36/14=12/7 u u倍倍有有4 4种，按倍数关系排列，称增倍组种，按倍数关系排列，称增倍组。 见图见图2 26 6 u倍128/3535/28=1 u倍328/3515/48=1/4 u倍218/4535/28=1/2 u倍418/4515/48=1/8 运动平衡式为：运动平衡式为： L=kP=158/5833/3363/100100/75 25/36u基 25/3636/25 u倍127 u基u倍2车模数螺纹车模数螺纹 见图见图2 26 6 1u0 ux L丝km 2024/8/3013表2 CA6140型车床模数螺纹表(k=1时，m/mm)u倍 u基26/2828/2832/2836/2819/1420/1433/2136/2118/4515/48= 1/8 - - 0.25 - - - - -28/3515/48=1/4 - - 0.5 - - - - -18/4535/28=1/2 - - 1 - - 1.25 - 1.528/3535/28=1 - 1.75 2 2.25 -2.5 2.75 3传动路线同前，近将挂轮传动比换成64/100 100/97运动平衡式为：运动平衡式为：Lm=km=158/5833/3364/100100/9725/36u基25/3636/25 u倍127 u基u倍/4 故 m= 7u基u倍/4k2024/8/30143车英制螺纹车英制螺纹 1u0 ux L丝25.4k/a表3 CA6140型车床英制螺纹表(k=1时， a/牙.in-1)螺纹进给传动链必须作如下变动： 见图见图2 26 6将基本组的主、从动传动关系，调整成与车公制螺纹时相反；改变传动链中部分传动副的传动比。挂轮同车公制螺纹。u倍 u基 26/2828/2832/2836/2819/1420/1433/2136/2118/4515/48= 1/8 - 14 16 18 19 20 - 2428/3515/48=1/4 - 7 8 9 - 10 11 1218/4535/28=1/23.25 3.5 4 4.5 - 5 - 628/3535/28=1 - - 2 - - - - 32024/8/30152024/8/30164车径节螺纹车径节螺纹 1u0 ux L丝25.4k/DP表3 CA6140型车床径节螺纹表(k=1时， a/牙.in-1) u倍 u基 26/2828/2832/2836/2819/1420/1433/2136/2118/4515/48= 1/8 - 56 64 72 80 88 9628/3515/48=1/4 - 28 32 36 - 40 44 4818/4535/28=1/2 14 16 18 - 20 22 2428/3535/28=1 - 7 8 9 - 10 11 12传动路线同车英制螺纹，近将挂轮传动比换成64/100100/97 见图见图2 26 62024/8/3017运动平衡式为：运动平衡式为： LDP=25.4k/DP=158/5833/3364/100100/97 1/u基36 /25u倍1225.4/7 u倍/u基 故 DP=7ku基/u倍5车大导程螺纹车大导程螺纹 见图见图2 26 6传动路线：传动路线： (主轴)-58/26-80/20-50/50,80/20-44/44-26/58-常用螺纹传动路线-(丝杆)主轴至轴间的传动比u扩为：u扩1582680205050444426584 u扩2 5826802080204444265816具体地说：主轴转速为1032r/min，导程可扩大16倍； 主轴转速为40125r/min，导程可扩大4倍； 主轴转速更高时，导程不能扩大。见图见图2 26 62024/8/30185车非标准和较精密螺纹车非标准和较精密螺纹 见图见图2 26 6传动路线传动路线：主轴换向机构u挂M3 M4M5(丝杆)刀架 这样，传动路线大为缩短，减小了传动件制造和装配误差对工件螺纹螺距精度的影响。运动平衡式为：运动平衡式为： L=158/5833/33u挂12化简为: u挂=a/bc/d=L/122024/8/3019三、纵向和横向进给传动链纵向和横向进给传动链传动路线：传动路线： 见图见图2 26 62024/8/3020v换向机构：换向机构：双向牙嵌式离合器M8、M9和齿轮副40/48、40/30 30/48组成两个换向机构，分别用于变换纵向和横向进给运动的方向。v利用进给箱中的基本螺距机构和增倍机构，以及进给传动链的不同的传动路线，可获得纵、横向进给量各64种。现以纵向进给纵向进给为例说明。当运动经车常用公制螺纹传动路线传动时，可得到0.081.22mm/r的32种进给量。见图见图2 26 6 f纵=158/5833/3363/100100/7525/36u基25/36 36/25u倍28/5636/3232/564/2940/48 28/802.5 12=0.71u基u倍当运动经车常用英制螺纹传动路线传动时，见图见图2 26 6类似有： f纵= 1.474u倍/u基 使u倍=1，变换u基，可得到0.861.59mm/r的8种较大进给量。2024/8/3021当主轴为10125r/min时，运动经扩大螺距机构及英制螺纹传动路线，可获得16种供强力切削或宽刀精车用的加大进给量， 见图见图2 26 6 其范围为1.71 6.33mm/r。 N主=1032r/min，u扩=16，u倍1/4或1/8 N主=45125r/min，u扩=4，u倍1或1/2 当主轴为4501400r/min时（其中500r/min除外）见图见图2 26 6 传动路线：由(主轴)5063-4444-26/58- 公制螺纹传动路线 当u倍1/8时，可获得8种供高速精车时的细进给量，其范围为0.0280.054mm/r。 横向进给横向进给与纵向进给的传动路线一致，但相应的f横=1/2f纵。四、刀架快速移动传动链刀架快速移动传动链 见图见图2 26 6传动路线：快速电动机（2800r/min）-13/29-与机动进给相同的传动路线。2024/8/3022第三节第三节 卧式车床的结卧式车床的结构构n一、主轴箱一、主轴箱 功用：支承主轴和传动其旋转，并使其实现起动、停止、变 速和换向等。1 1、传动机构：、传动机构： 见图见图2 28 8（一）（一） 卸荷式皮带轮：卸荷式皮带轮：使轴1不受轴向力的作用，弯曲变形减小， 并可提高传动的平稳性。 传动齿轮：传动齿轮：齿轮与传动轴的联接情况有固定的、空套的和 滑移的三种。传动轴的支承结构：传动轴的支承结构：由于转速较高，一般采用向心球轴承或圆锥滚子轴承，常用双支承结构，也有采用三支承结构。2 2、主轴及其轴承：、主轴及其轴承： 见图见图2 28 8 及及见图见图2 210(10(二）二）3 3、开停及换向装置：、开停及换向装置：双向多片式摩擦离合器。 见图见图2 211112024/8/30232024/8/30242024/8/30252024/8/30262024/8/30274 4、制动装置：、制动装置：闸带式制动器。见图见图2 212125 5、操作机构：、操作机构：集中操作方式。 a.主轴开停及制动操纵机构；见图见图2 21313 b.主轴变速操纵机构。见图见图2 21414二、进给箱二、进给箱功用：是变换被加工螺纹的种类和导程，以及获得所 需的各种机动进给量。1 1、变换螺纹导程和进给量的变速机构：、变换螺纹导程和进给量的变速机构： 进给箱中的变速机构分为基本螺距机构和增倍机构两部分。增倍机构增倍机构一般都采用滑移齿轮变速机构滑移齿轮变速机构。基本螺距基本螺距机构则采用：双轴滑移齿轮机构（如双轴滑移齿轮机构（如CA6140CA6140，见图见图2 21616）2024/8/30282024/8/30292024/8/30302024/8/30312024/8/3032摆动齿轮机构（如摆动齿轮机构（如CA620CA6201 1，见图见图2 21717）三轴滑移公用齿轮机构（如三轴滑移公用齿轮机构（如CM6132CM6132，见图见图2 21818）2 2、变换螺纹种类的移换机构以及操纵机构：、变换螺纹种类的移换机构以及操纵机构：调整进给箱中的移换机构和挂轮架上的挂轮（如CA6140、C6201 见图见图2 21616即动画即动画3232及及见图见图2 21717 ）单独调整挂轮（如C616）单独调整进给箱中的移换机构（如CM6132 见图见图2 21818 ）2024/8/30332024/8/30342024/8/3035三、溜板箱三、溜板箱功用：将丝杆或光杆传来的旋转运动变为直线运动并带动刀架进给，控制刀架运动的接通、断开和换向、机床过载保护，手动操纵刀架移动和实现快速移动。1 1、纵、横向机动进给操纵机构、纵、横向机动进给操纵机构（见图见图2 21919）2 2、开合螺母机构开合螺母机构（见图见图2 22020）3 3、互锁机构互锁机构（见图见图2 22121）4 4、过载保险装置过载保险装置（见图见图2 22222及及图图2 223 23 ）5 5、超越离合器（、超越离合器（见图见图 2 27 7） 2024/8/30362024/8/30372024/8/30382024/8/30392024/8/30402024/8/30412024/8/3042第四节第四节 精密和高精度卧式车床的特精密和高精度卧式车床的特点点n精密和高精度卧式车床主要用在工具、仪表、仪器及精密机械制造厂中，车削精密和高精度的零件。n其主要特点：其主要特点：a.提高机床的几何精度；b.主传动链常采用“分离传动”的布局形式；c.主轴上的皮带轮采用卸荷式结构；d.为了减小加工表面粗糙度，某些精密车床前后轴承采用高精度滑动轴承。如图226的CM6132主轴。e.高精度卧式车床还应采用保证高加工精度的传动与结构措施：如采用无级变速传动、缩短螺纹传动链、主轴轴承采用高精度静压轴承。 图227为CG6125B型高精度卧式车床的传动系统。 图228为锥盘环盘无级变速器的工作原理。2024/8/30432024/8/30442024/8/30452024/8/3046第五节第五节 其它类型车其它类型车床床一、回轮、转塔车床一、回轮、转塔车床n工艺范围：工艺范围： 加工形状比较复杂、特别是带有内外螺纹的工件。如阶梯小轴、套筒、螺钉、螺母、接头和法兰盘等。见图2291滑鞍转塔车床 见图230、231、2322回轮车床 见图233n主要特点：主要特点： 用回轮、转塔车床加工工件，可缩短机动时间和辅助时间，生产率较高。但预先调整刀具和定程机构需要花费较多的时间。不适于单件小批生产，而在大批大量的生产中，则应采用生产率更高的自动或半自动车床。因此它只适用于成批生产中加工尺寸不大且形状较复杂的工件。2024/8/30472024/8/30482024/8/30492024/8/30502024/8/30512024/8/3052n二、立式车床二、立式车床 见图见图2 23636n三、铲齿车床三、铲齿车床 见图见图2 23737、3838、3939、40402024/8/30532024/8/30542024/8/30552024/8/30562024/8/3057