机械制造技术第3章 工艺系统中的机床.ppt

1、本章要点本章要点:机床的分类与型号机床的分类与型号机床设备的组成与传动系统机床设备的组成与传动系统卧式车床卧式车床CA6140ACA6140A传动系统分析传动系统分析数控车床数控车床SSCK20ASSCK20A及其他机床简介及其他机床简介常见的光整加工方法与设备常见的光整加工方法与设备教学重点教学重点：掌握机床设备常用的传动装置掌握机床设备常用的传动装置掌握机床传动系统图的阅读与表示方法；掌握机床传动系统图的阅读与表示方法；了解机床转速图的设计方法；了解机床转速图的设计方法；掌握掌握CA6140ACA6140A卧式车床传动系统的分析方法；卧式车床传动系统的分析方法；了解了解CA6140ACA6

2、140A卧式车床典型部件的结构；卧式车床典型部件的结构；了解了解SSCK20ASSCK20A数控车床及其他机床的主要结构特点；数控车床及其他机床的主要结构特点；掌握常见光整加工的方法和设备。掌握常见光整加工的方法和设备。教学难点：教学难点：CA6140ACA6140A卧式车床传动系统分析。卧式车床传动系统分析。1.普通机床的分类普通机床的分类（1）按加工方式、使用的刀具和用途分）按加工方式、使用的刀具和用途分 车床、铣床、钻床、镗床、磨床等。车床、铣床、钻床、镗床、磨床等。（2）其他主要分类）其他主要分类 1）按机床大小和工件重量分）按机床大小和工件重量分 仪表机床；中小型机床（仪表机床；中小

3、型机床（10t）；大型机床（）；大型机床（10t）；重型机床）；重型机床（30t）；超重型机床（）；超重型机床（100t）。）。2）按加工精度分。分为普通精度级（）按加工精度分。分为普通精度级（P）、精密级（）、精密级（M）和高精度）和高精度级（级（G）。）。3）按工艺范围的宽窄分。分为通用机床）按工艺范围的宽窄分。分为通用机床、专门化机床、专门化机床、专用机、专用机床床。4）按机床自动化程度分。可分为手动操作机床）按机床自动化程度分。可分为手动操作机床、半自动机床、半自动机床、自、自动机床动机床。2.数控机床的分类数控机床的分类 1）按控制系统特点分。可分点位控制数控机床；直线控制数控）按控

4、制系统特点分。可分点位控制数控机床；直线控制数控机；轮廓控制数控机床。机；轮廓控制数控机床。2）按数控机床中轮廓控制同时控制的轴数分。分为两轴同时控）按数控机床中轮廓控制同时控制的轴数分。分为两轴同时控制（制（2D），两轴半控制（任意两轴同时控制），三轴同时控制），两轴半控制（任意两轴同时控制），三轴同时控制（3D），多轴控制（），多轴控制（4D、5D）。）。3）按位置控制方式分。分为开环控制、反馈补偿型开环控制、）按位置控制方式分。分为开环控制、反馈补偿型开环控制、半闭环控制、反馈补偿型半闭环控制、闭环控制。半闭环控制、反馈补偿型半闭环控制、闭环控制。4）其他分类。如按数控装置类别分为硬件数

5、控机床（）其他分类。如按数控装置类别分为硬件数控机床（NC）和）和软件数控机床（软件数控机床（CNC）；按加工方式分为金属切削数控机床、特种）；按加工方式分为金属切削数控机床、特种加工数控机床、无屑加工数控机床、其他数控机械设备（如工业机器加工数控机床、无屑加工数控机床、其他数控机械设备（如工业机器人、三坐标测量机）等。人、三坐标测量机）等。c c ()()()()/其他特性代号企业代号分类代号类别代号通用特性、结构特性代号组别代号系别代号主轴参数或设计顺序号主轴数或第二主参数重大改进顺序号3.机床设备的型号机床设备的型号 机床设备型号是由汉语拼音字母及阿拉伯数字按一定规律组成的，机床设备型号

6、是由汉语拼音字母及阿拉伯数字按一定规律组成的，用以简明表示机床类型、主要技术参数、使用性能和结构特点的一组代用以简明表示机床类型、主要技术参数、使用性能和结构特点的一组代号。号。通用机床型号由基本部分和辅助部分组成，中间用通用机床型号由基本部分和辅助部分组成，中间用“/”（读作（读作“之之”）隔开。基本部分需统一管理，辅助部分纳入型号与否由企业自）隔开。基本部分需统一管理，辅助部分纳入型号与否由企业自定。定。例如，例如，CA6140卧式车床型号的含义卧式车床型号的含义C A 6 1 40组别代号（落地及卧式车床组）系别代号（卧式车床系）主参数（最大车削直径400mm）结构特性代号（结构不同）类

7、别代号（车床类）因此，因此，“CA6140”表示表示“床身上最大回转直径为床身上最大回转直径为400mm，具有，具有A式新结构特征的卧式车床式新结构特征的卧式车床”。3.2.1 机床设备的组成机床设备的组成1机床的基本组成机床的基本组成（1）执行件）执行件 执行件是执行运动的部件。执行件用于安装工件或刀具，并直接带执行件是执行运动的部件。执行件用于安装工件或刀具，并直接带动其完成一定形式的运动和保证准确的运动轨迹。动其完成一定形式的运动和保证准确的运动轨迹。（2）动力源）动力源 动力源是提供运动和动力的装置。动力源是提供运动和动力的装置。（3）传动装置）传动装置 传动装置是传递运动和动力的装置

8、，把动力源的动力传递给执行件传动装置是传递运动和动力的装置，把动力源的动力传递给执行件或把一个执行件的运动传递给另一个执行件，使执行件获得运动。传动或把一个执行件的运动传递给另一个执行件，使执行件获得运动。传动装置需要完成变速、变向和改变运动形式等任务，以使执行件获得所需装置需要完成变速、变向和改变运动形式等任务，以使执行件获得所需要的运动速度、运动方向和运动形式。要的运动速度、运动方向和运动形式。2.机床的传动装置机床的传动装置 机床的传动装置一般有机械、液压、电气传动等形式。机械传动按传机床的传动装置一般有机械、液压、电气传动等形式。机械传动按传动原理可分为分级传动和无级传动。动原理可分为

9、分级传动和无级传动。常用的几种分级传动装置如下：常用的几种分级传动装置如下：（1）离合器）离合器 离合器用于实现运动的启动、停止、换向和变速。离合器用于实现运动的启动、停止、换向和变速。啮合式离合器、摩擦式离合器、超越式离合器和安全式离合器。啮合式离合器、摩擦式离合器、超越式离合器和安全式离合器。1）啮合式离合器。是利用两个零件上相互啮合的齿爪传递运动和转矩。）啮合式离合器。是利用两个零件上相互啮合的齿爪传递运动和转矩。据结构形状不同，分为压嵌式和齿轮式两种。据结构形状不同，分为压嵌式和齿轮式两种。2）摩擦式离合器。）摩擦式离合器。图图3-23-2啮合式离合器啮合式离合器 图图3-33-3机械

10、式机械式多片摩多片摩擦离合擦离合器器（2）分级变速机构）分级变速机构 分级变速机构通常为定比传动副，由变换传动比的变速组分级变速机构通常为定比传动副，由变换传动比的变速组和改变运动方向的变向机构组成。和改变运动方向的变向机构组成。1）定比传动副。常见的定比传动副包括齿轮副、带轮副、）定比传动副。常见的定比传动副包括齿轮副、带轮副、蜗杆副及齿轮齿条副和丝杆螺母副等。定比的含义是传动比固蜗杆副及齿轮齿条副和丝杆螺母副等。定比的含义是传动比固定不变。定不变。2）变速组。变速组是实现机床分级变速的基本机构，常见）变速组。变速组是实现机床分级变速的基本机构，常见的形式如图的形式如图3-4所示，包括滑移齿

11、轮变速组、离合器变速组、交所示，包括滑移齿轮变速组、离合器变速组、交换齿轮变速组和摆移齿轮变速组。换齿轮变速组和摆移齿轮变速组。3）变向机构。其作用是改变机床执行件的运动方向。常见）变向机构。其作用是改变机床执行件的运动方向。常见的两种变向机构为滑移齿轮变向机构和锥齿轮和离合器组成的的两种变向机构为滑移齿轮变向机构和锥齿轮和离合器组成的变向机构，如图变向机构，如图3-5所示。所示。图图3-43-4常用的机械分级变速组常用的机械分级变速组 图图3-53-5常见的变向机构常见的变向机构 3机床传动链机床传动链 构成一个传动联系的一系列顺序排列的传动件称为传动链。根据传动联构成一个传动联系的一系列顺

12、序排列的传动件称为传动链。根据传动联系的性质不同，传动链可分为内联系传动链和外联系传动链。系的性质不同，传动链可分为内联系传动链和外联系传动链。（1）内联系传动链。执行件和执行件之间的传动联系称为内联系。构成）内联系传动链。执行件和执行件之间的传动联系称为内联系。构成内联系的一系列传动件称为内联系传动链。内联系的一系列传动件称为内联系传动链。内联系传动链所联系的执行件之间的相对速度（及相对位移量）应有严内联系传动链所联系的执行件之间的相对速度（及相对位移量）应有严格的要求，否则无法保证切削所需的正确的运动轨迹。因此，内联系传动链格的要求，否则无法保证切削所需的正确的运动轨迹。因此，内联系传动链

13、中各传动副的传动比必须准确，不应有摩擦传动或瞬时传动比可变的传动中各传动副的传动比必须准确，不应有摩擦传动或瞬时传动比可变的传动件，如链传动。件，如链传动。（2）外联系传动链。联系动力源和执行件，使执行件得到预定的运动，）外联系传动链。联系动力源和执行件，使执行件得到预定的运动，并传递一定的动力。外联系传动链传动比的变化，只影响生产率或工件表面并传递一定的动力。外联系传动链传动比的变化，只影响生产率或工件表面粗糙度，不影响工件表面的形成。粗糙度，不影响工件表面的形成。3.2.2机床的传动系统机床的传动系统 传动系统图、传动路线表达式、速度图等都能表传动系统图、传动路线表达式、速度图等都能表达机

14、床设备的传动系统，其中传动系统图是最直观的达机床设备的传动系统，其中传动系统图是最直观的表示方法。表示方法。1传动系统图传动系统图 用规定的简图符号，表示整台机床各传动件的运用规定的简图符号，表示整台机床各传动件的运动传递关系。传动系统图也是机床传动系统结构布置动传递关系。传动系统图也是机床传动系统结构布置方案简图，即从动力部分到执行部分，传动系统图把方案简图，即从动力部分到执行部分，传动系统图把有运动联系的一系列顺序排列的传动件，用规定的运有运动联系的一系列顺序排列的传动件，用规定的运动简图符号，以展开图的形式，绘制在能反映主要部动简图符号，以展开图的形式，绘制在能反映主要部件相互关系的机床

15、外形轮廓中，并注明传动件的主要件相互关系的机床外形轮廓中，并注明传动件的主要参数。参数。图图3-6XA6132铣床传动系统图铣床传动系统图 2传动路线表达式传动路线表达式 传动路线表达式是用于表示机床传动路线的式子。传动路传动路线表达式是用于表示机床传动路线的式子。传动路线表达式也能表述机床设备中各传动轴、（齿轮）传动副之间线表达式也能表述机床设备中各传动轴、（齿轮）传动副之间的传动关系。的传动关系。XA6132铣床主运动传动路线表达式为：铣床主运动传动路线表达式为：161839471926192871(7.5 kW,1440 r/min)IIIIIIIVV()aaaaa54363782223

16、9383326主电动机主轴 在上述表达式中，短划线在上述表达式中，短划线“”表示表示“与与”，“”表示表示“或或”。如。如“IVa 19/71 82/38 Va”，表示，表示IVa轴可以轴可以通过通过19/71齿轮副降速传动，齿轮副降速传动，“或或”通过通过82/38齿轮副升速传动，齿轮副升速传动，将运动传至将运动传至Va轴。轴。传动路线表达式也能反映出主轴转速级数传动路线表达式也能反映出主轴转速级数M主主：上式中的第一个上式中的第一个“1”，表示电动机只有一种输出转速；第，表示电动机只有一种输出转速；第二个二个“1”，表示通过齿轮副，表示通过齿轮副26/54获得一种转速。括号中获得一种转速。

17、括号中“”表示它们之间表示它们之间“或或”的关系。的关系。1 11 1 11 1 11 13 3 218M 主3.机床运动转速图机床运动转速图 转速图是传动系统中，各轴可能获得的转速和其他传动特性的线图。转速图是传动系统中，各轴可能获得的转速和其他传动特性的线图。图图3-7是是XA6132铣床主运动转速图。图中：铣床主运动转速图。图中：1）等距离的竖线，代表按）等距离的竖线，代表按“电动机轴电动机轴IaIIaIIIaIVa主轴主轴IVa”的传动路线，从左到右依次排列的各传动轴。的传动路线，从左到右依次排列的各传动轴。2）等距离横线，代表由低到高的转速。因转速取对数坐标，各横线）等距离横线，代表

18、由低到高的转速。因转速取对数坐标，各横线间距相等，等于间距相等，等于lg，习惯上以这个距离代表公比。，习惯上以这个距离代表公比。为简化机床的结构设计公比的选取应尽量标准化，即选取为简化机床的结构设计公比的选取应尽量标准化，即选取2或或10的某的某次方根。次方根。3）竖线上的小圆点，表示该传动轴上所能得到的几种转速及转速大）竖线上的小圆点，表示该传动轴上所能得到的几种转速及转速大小。小。4）两竖线（轴）上小圆点间的连线，表示一对传动副（如齿轮传动）两竖线（轴）上小圆点间的连线，表示一对传动副（如齿轮传动副、带轮传动副等），其倾斜程度表示传动比的大小。副、带轮传动副等），其倾斜程度表示传动比的大小

19、。1.061.121.261.411.582相对速度损失5.6%11%21%29%37%50%10B2A232621223101010201040102标准公比表注：自动机床，生产率要求较高的通用机床，公比取小值；某些联合机床，公比可取大值；一般情况下，公比不大于2；基本组：传动比等于公比的传动组；扩大组：传动比大于公比的传动组，第一扩大组，第二扩大组等。图图3-7 XA6132铣床主运动转速图铣床主运动转速图 机床传动机构设计的基本原则：机床传动机构设计的基本原则：1）前多后少：传动副数较多的传动组放在前面，传动副数较）前多后少：传动副数较多的传动组放在前面，传动副数较 少的传动组放在后面；

20、少的传动组放在后面；2）前密后疏：基本组在前，扩大组在后。）前密后疏：基本组在前，扩大组在后。1440126:25636:3630:4224:4822:6242:421440100071050035525018012590634531.5电机轴14401440100071050035525018012590634531.5电机轴基本组在前第一扩大组在前3.3.1 CA6140A3.3.1 CA6140A卧式车床卧式车床1.1.概述概述（1）加工范围加工范围 CA6140A车床的加工范围很广，主要加工轴类、套类零件车床的加工范围很广，主要加工轴类、套类零件和直径不大的盘类零件。若配合一些功能附件

21、，它可实现很多和直径不大的盘类零件。若配合一些功能附件，它可实现很多的加工工序（见表的加工工序（见表3-1）。此外，利用车床还能完成车偏心轴、）。此外，利用车床还能完成车偏心轴、镗削箱体、车多边形、拉油槽、卷弹簧等工序。镗削箱体、车多边形、拉油槽、卷弹簧等工序。（2）精度范围）精度范围 卧式车床的精度等级共分划分为三种等级，即普通精度级卧式车床的精度等级共分划分为三种等级，即普通精度级（P，在型号中，在型号中P省略）、精密级（省略）、精密级（M）和高精度级（）和高精度级（G）。）。（3）机床技术参数机床技术参数 表表3-2 CA6140A型卧式车床的主要技术参数型卧式车床的主要技术参数项 目单

22、 位技 术 参 数床身上最大工件回转直径（主参数）最大工件长度（第二主参数）刀架上最大工件回转直径主轴孔径主轴孔前端锥度尾座主轴孔锥度装刀基面至主轴中心线距离主轴转速进给量车削螺纹主电机机床质量机床外形尺寸（长宽高）mmmmmmmmmmr/minmm/rmmkgmm正转24种/反转12种纵向64种/横向64种米制44种/模数制39种英制20种/径节制37种型号/功率/转速400750、1000、1500、200021052莫氏6号莫氏5号26111600/1416500.0286.33/0.0143.161192/0.2548224（牙/in)/196(DP)Y132M-4 左/7.5kW/1

23、450r/min1999/2070/2220/2570(2418/2668/3168/3668)10001267 2.CA6140A车床的传动系统车床的传动系统 CA6140A车床的主运动是工件旋转运动。进给运动有两部分：一车床的主运动是工件旋转运动。进给运动有两部分：一般进给运动，包括刀具纵向进给运动（刀具移动方向平行于工件轴线，般进给运动，包括刀具纵向进给运动（刀具移动方向平行于工件轴线，故又称轴向进给）、刀具横向进给运动（刀具沿工件径向移动，故又称故又称轴向进给）、刀具横向进给运动（刀具沿工件径向移动，故又称径向进给）、刀具斜向进给运动（刀具移动方向斜交于工件轴线，靠手径向进给）、刀具斜

24、向进给运动（刀具移动方向斜交于工件轴线，靠手动实现）、刀具（钻头等）轴向进给运动（钻头等在尾座孔中伸出，靠动实现）、刀具（钻头等）轴向进给运动（钻头等在尾座孔中伸出，靠手动实现）；螺纹进给运动，它是工件与刀具组成的复合进给运动（圆手动实现）；螺纹进给运动，它是工件与刀具组成的复合进给运动（圆柱螺旋轨迹运动）。柱螺旋轨迹运动）。CA6140A车床的辅助运动有刀架的快速移动。车床的辅助运动有刀架的快速移动。图图3-9为为CA6140A卧式车床传动系统图。卧式车床传动系统图。CA6140A车床的传动系车床的传动系统，由主运动传动链、螺纹进给传动链、刀架机动进给传动链、快速移统，由主运动传动链、螺纹进

25、给传动链、刀架机动进给传动链、快速移动传动链等组成。动传动链等组成。CA6140ACA6140A卧式车床主轴箱部分卧式车床主轴箱部分（1）主运动传动链主运动传动链 主运动传动链是把电动机的运动及动力，转换成切削过程主运动传动链是把电动机的运动及动力，转换成切削过程中要求的主轴转速和转向，使主轴带动工件完成主运动。中要求的主轴转速和转向，使主轴带动工件完成主运动。1）传动路线）传动路线 主运动传动链的传动路线表达式如下：主运动传动链的传动路线表达式如下：202253268058IVVM412()15051305858IIIIII5050503639503463()VII141343050MM 左

26、正转右 反转2080 7.5kW电动机130-1450r/min230 VI（主轴）运动从轴运动从轴III传至主轴有两条路线：传至主轴有两条路线：1）高速传动路线。主轴上的滑移齿轮）高速传动路线。主轴上的滑移齿轮50移至左侧，与轴移至左侧，与轴III右侧的固定齿轮右侧的固定齿轮63啮合。运动由轴啮合。运动由轴III经齿轮副经齿轮副63/50直接传直接传给主轴，使主轴得到给主轴，使主轴得到5001600r/min的的6种高转速。种高转速。2）中低速传动路线。主轴的滑移齿轮）中低速传动路线。主轴的滑移齿轮50移至右侧，使主移至右侧，使主轴上的齿式离合器轴上的齿式离合器M2啮合。轴啮合。轴III的运

27、动经滑移齿轮副的运动经滑移齿轮副20/80或或50/50传给轴传给轴IV，又由滑移齿轮副，又由滑移齿轮副20/80或或51/50传给轴传给轴V，再经，再经单一齿轮副单一齿轮副26/58和齿式离合器和齿式离合器M2传至主轴，使主轴获得传至主轴，使主轴获得11560r/min的中低转速。的中低转速。2）主轴转速级数和转速）主轴转速级数和转速 根据传动路线表达式，可求得主轴（正转）转速级数：根据传动路线表达式，可求得主轴（正转）转速级数：11 11 1 11 11 1112 322130M 主（级）但是实际只有但是实际只有24级，其原因是级，其原因是III轴之间存在四种轴之间存在四种传动比：传动比：

28、u120/8020/801/16 u220/8051/501/4 u350/5020/801/4 u450/5051/501 所以主轴实际转速级数所以主轴实际转速级数M主主：2 322 1124()M 主级同理，主轴反转能获得的转速级数为：同理，主轴反转能获得的转速级数为：1 1 322 1112()M 主反级主轴转速主轴转速n主：主：n主：IIIIIIIIIIIVI01301450(1)230nuuu主图图3-10CA6140A车床主运动转速图车床主运动转速图（2）螺纹进给传动链螺纹进给传动链 CA6140A车床可以加工米制、模数制、英制及径节制四种标车床可以加工米制、模数制、英制及径节制四

29、种标准螺纹和大导程（多线）标准螺纹；此外，还可以加工非标准螺准螺纹和大导程（多线）标准螺纹；此外，还可以加工非标准螺纹和较精密螺纹。纹和较精密螺纹。它既可以加工右螺纹，也可以加工左螺纹。它既可以加工右螺纹，也可以加工左螺纹。螺纹进给传动链是条复合进给传动链，其运动平衡式螺纹进给传动链是条复合进给传动链，其运动平衡式为：为：ox1LuuL（主轴）丝其中：L：被加工螺纹的导程；u0：主轴至丝杠的传动链上，固定传动比；ux：主轴至丝杠的传动链上，可变传动比；L丝:车床丝杠导程。米制螺纹（参数为螺距P）：导程L=kP;模数螺纹（参数为模数m）：导程Lm=km；英制螺纹（参数为每英寸牙数）：导程La=2

30、5.4k/a；径节螺纹（参数为径节DP）：导程LDP=25.4k/DP图图3-11 CA6140A车床螺纹进給系统结构框图车床螺纹进給系统结构框图 轴轴XIIIXIV之间之间基本组的机械结构图基本组的机械结构图 基本组：基本组：轴轴XIIIXIV之间的变速机构可变换八种不同的传动比，这之间的变速机构可变换八种不同的传动比，这些传动比的分母相同，分子则除些传动比的分母相同，分子则除6.5和和9.5用于其他种类的螺纹用于其他种类的螺纹外，其余按等差数列排列，相当于米制螺纹导程标准的最后一行。外，其余按等差数列排列，相当于米制螺纹导程标准的最后一行。这套变速组称为基本租。这套变速组称为基本租。u基基

31、1=26/28=6.5/7 u基基2=28/28=7/7 u基基3=32/28=8/7 u基基4=36/28=9/7 u基基5=19/14=9.5/7 u基基6=20/14=10/7 u基基7=33/21=11/7 u基基8=36/21=12/7轴轴XVXVII间增倍组的机械结结构间增倍组的机械结结构增倍组：增倍组：轴轴XVXVII间的变速机构可变换四种传动比，它们用以间的变速机构可变换四种传动比，它们用以实现螺纹导程标准中行与行间的倍数关系，称为增倍组。实现螺纹导程标准中行与行间的倍数关系，称为增倍组。u倍倍1=18/4515/48=1/8 u倍倍2=28/3515/48=1/4 u倍倍3=

32、18/4535/28=1/2 u倍倍4=28/3535/28=1 换置机构：换置机构：基本组、增倍组和移换机构组成进给变速机构，进给基本组、增倍组和移换机构组成进给变速机构，进给 变速机构和挂轮一起组成换置机构。变速机构和挂轮一起组成换置机构。1）米制螺纹）米制螺纹 车削米制螺纹的运动平衡式车削米制螺纹的运动平衡式:()5833631002525361125833 10075363625LkPuu主轴基倍将上式简化后得：将上式简化后得：7LkPu u基倍标准米制螺纹导程表标准米制螺纹导程表 1.753.5712482.254.595.5111.252.55101.53612表表3-3 CA61

33、40A型卧式车床车削米制螺纹导程表型卧式车床车削米制螺纹导程表扩大组传动比u扩增倍组传动比u倍螺纹导程基本组传动比u基1815145488281513548418351452822835352811416416161611121812141266.5287u基287287u基2328287u基3369287u基4199.5147u基52010147u基63311217u基73612217u基811.251.51.7522.52.7532832364044487891011121416182022243.544.555.56566472808896112128144160176192505880

34、442650(VI-V-IV-III-VIII-IX262044588020主轴）扩大螺距机构：扩大螺距机构：从表从表3-3中看出，用上述运动平衡式加工的公制螺纹最大导程中看出，用上述运动平衡式加工的公制螺纹最大导程L=12mm。当需要在当需要在CA6140A车床上加工导程车床上加工导程L12mm螺纹时，例如车削多螺纹时，例如车削多线螺纹和拉油槽时，就需使用扩大螺距机构。这时应扳动主轴箱上左边线螺纹和拉油槽时，就需使用扩大螺距机构。这时应扳动主轴箱上左边的手把，将轴的手把，将轴IX上的滑移齿轮上的滑移齿轮58移至右端位置（见图移至右端位置（见图3-9），与轴），与轴VIII上上的齿轮的齿轮26

35、啮合。啮合。于是主轴与轴于是主轴与轴IX之间不再是通过齿轮副之间不再是通过齿轮副58/58直接联系，而是经轴直接联系，而是经轴V、IV、III及及VIII间的齿轮副实现运动联系。故车削大导程螺纹时从轴间的齿轮副实现运动联系。故车削大导程螺纹时从轴VI到到轴轴IX的传动路线表达式为：的传动路线表达式为：CA6140ACA6140A卧式车床主轴箱部分卧式车床主轴箱部分由此可以算出从主轴由此可以算出从主轴VI到到IX的传动比：的传动比：采用采用u扩扩1这条传动路线时，主轴转速这条传动路线时，主轴转速n=45140r/min。采用采用u u扩扩2 2这条传动路线时，主轴转速这条传动路线时，主轴转速n=

36、1136r/min。加工大导程螺纹时，自加工大导程螺纹时，自IX轴以后的传动路线仍与加工常轴以后的传动路线仍与加工常用螺纹的传动路线相同。用螺纹的传动路线相同。1588050442642620504458u扩5880804426162620204458u扩26410025710097364874mu uk基倍 2）模数螺纹）模数螺纹 模数螺纹与米制螺纹不同的是，在模数螺纹导程模数螺纹与米制螺纹不同的是，在模数螺纹导程中含有特殊因子中含有特殊因子。根据图。根据图3-11并结合传动系统图，并结合传动系统图，得到车削模数螺纹的运动平衡式，再将运动平衡式中得到车削模数螺纹的运动平衡式，再将运动平衡式中

37、的的 代入化简，得代入化简，得 。改变。改变u基基和和u倍倍，就可以车削出各种准模数螺纹。如应用扩大，就可以车削出各种准模数螺纹。如应用扩大螺纹导程机构，也可以车削出大导程的模数螺纹。螺纹导程机构，也可以车削出大导程的模数螺纹。631003625.410075252174ukau基倍 3）英制螺纹）英制螺纹 我国部分管螺纹目前采用的是英制螺纹。英制螺纹的螺距我国部分管螺纹目前采用的是英制螺纹。英制螺纹的螺距参数为每英寸长度上的牙数参数为每英寸长度上的牙数a。标准的。标准的a值是按分段等差数列规值是按分段等差数列规律排列的，但转换成英制螺纹的螺距值（律排列的，但转换成英制螺纹的螺距值（1/a英寸

38、或（英寸或（25.4/a）mm），则成了调和数列。），则成了调和数列。为此，车削英制螺纹有特殊因子为此，车削英制螺纹有特殊因子“25.4”，并须改变传动路，并须改变传动路线走向，以获得相应的调和数列。根据图线走向，以获得相应的调和数列。根据图3-11并结合传动系统并结合传动系统图（图图（图3-9），可以写出车削英制螺纹的运动平衡式，将），可以写出车削英制螺纹的运动平衡式，将 运动运动平衡式中的平衡式中的 ，代入化简，得，代入化简，得 。改变改变u基基和和u倍倍，就可以加工各种标准英制螺纹。，就可以加工各种标准英制螺纹。()58331125833acLbd主轴12acLbd 4）径节螺纹）径节螺

39、纹 径节螺纹就是英制模数螺纹，螺距参数用径节径节螺纹就是英制模数螺纹，螺距参数用径节DP（牙（牙/in）表示。径节螺纹的导程中包含表示。径节螺纹的导程中包含“”和和“25.4”两个特殊因子。对两个特殊因子。对径节螺纹的处理方法与前面相似，这里不再赘述。径节螺纹的处理方法与前面相似，这里不再赘述。5）非标准螺纹和较精密螺纹）非标准螺纹和较精密螺纹 车削非标准螺纹和较精密螺纹，需要在交换齿轮装置中配车削非标准螺纹和较精密螺纹，需要在交换齿轮装置中配置合适的挂轮置合适的挂轮a、b、c、d，并将进给箱中的，并将进给箱中的M3、M4和和M5 三只三只离合器全部合上。此时螺纹进给传动链的运动平衡式为：离合

40、器全部合上。此时螺纹进给传动链的运动平衡式为：6）多线螺纹）多线螺纹 多线螺纹的各条螺旋线在轴向和圆周上是等距分布的，因此在多线螺纹的各条螺旋线在轴向和圆周上是等距分布的，因此在A6140A车床上也可采用轴向分线与圆周分线加工多线螺纹。车床上也可采用轴向分线与圆周分线加工多线螺纹。轴向分线。完成第一条螺旋槽的加工后，将刀具沿工件轴线移轴向分线。完成第一条螺旋槽的加工后，将刀具沿工件轴线移动一个螺距，再开始加工第二条螺旋槽。动一个螺距，再开始加工第二条螺旋槽。圆周分线。完成第一条螺旋槽的加工后，脱开工件与刀具之间圆周分线。完成第一条螺旋槽的加工后，脱开工件与刀具之间的复合进给传动链，并将工件转过

41、的复合进给传动链，并将工件转过角，角，=360o/k（k为为螺纹线数），螺纹线数），再连接好工件与刀具之间的复合进给传动链，加工第二条螺旋槽。再连接好工件与刀具之间的复合进给传动链，加工第二条螺旋槽。m/12 3 71 5/12 113 71/80 100/113a b c d L 即挂轮齿数即挂轮齿数a=7171、b=80=80、c=100=100、d=113=113。例如，例如，CA6140A车床车削模数螺纹传动链中，是用车床车削模数螺纹传动链中，是用64/100100/9725/36）48/73.1418753近似地作为特殊因子。因此它在近似地作为特殊因子。因此它在1000 mm加工长度

42、上的加工长度上的相对误差相对误差=+0.09mm。现在改用车较精密螺纹传动链，车削模数。现在改用车较精密螺纹传动链，车削模数m3mm高精度模数丝杠。若选用因子组高精度模数丝杠。若选用因子组715/1133.1415929近似地作为特近似地作为特殊因子，则可求得殊因子，则可求得：（3）机动进给和快速移动传动链机动进给和快速移动传动链 1）机动进给传动链）机动进给传动链 普通车削时，刀架机动进给传动链，要求进给箱中离合普通车削时，刀架机动进给传动链，要求进给箱中离合器器M5脱开，运动由轴脱开，运动由轴XVII经齿轮副经齿轮副28/56传至光杠传至光杠XIX，再，再由光杠经溜板箱中的传动机构，分别传

43、至齿轮齿条机构和横由光杠经溜板箱中的传动机构，分别传至齿轮齿条机构和横向进给丝杠向进给丝杠XXVII，使刀架作纵向或横向机动进给运动。刀，使刀架作纵向或横向机动进给运动。刀架机动纵向进给量范围架机动纵向进给量范围f纵纵=0.0286.33mm/r，横向进给量范，横向进给量范围围f横横=0.0143.16mm/r，各，各64级。级。它是经过标准进给、加大进给和细进给这三条传动路线它是经过标准进给、加大进给和细进给这三条传动路线得到的。得到的。其传动路线表达式如下：其传动路线表达式如下：XVII28/56XIX36/3232/56XX4/29XXI 40848XXIIXXIII4030830484

44、0948XXVXXVIXXVII403093048MzMMM28-12/齿条804859-横向丝杠4818标准进给传动路线标准进给传动路线它由两部分组成。一是经过车米制螺纹传动路线后进入溜板它由两部分组成。一是经过车米制螺纹传动路线后进入溜板箱的，得到标准进给量箱的，得到标准进给量f纵纵0.081.22mm/r,f横横0.040.61mm/r，各，各32级；级；二是经过车英制螺纹传动路线后进入溜板箱，此时取增倍机二是经过车英制螺纹传动路线后进入溜板箱，此时取增倍机构中构中u倍倍1，得到标准进给量，得到标准进给量f纵纵0.861.59mm/r,f横横0.430.79mm/r，各，各8级级。加大进

45、给传动路线。是经过扩大螺距机构和车英制螺纹传加大进给传动路线。是经过扩大螺距机构和车英制螺纹传动路线后进入溜板箱。此时主轴转速范围动路线后进入溜板箱。此时主轴转速范围n主主10125r/min，低速大进给量低速大进给量 f纵纵1.716.33mm/r,f横横0.853.16mm/r，各，各16级。级。细进给传动路线。是从主轴经过齿轮副细进给传动路线。是从主轴经过齿轮副50/63到到III轴、轴、VIII轴和轴和IX轴，再经过车米制螺纹传动路线后进入溜板，此轴，再经过车米制螺纹传动路线后进入溜板，此时主轴转速范围时主轴转速范围n主主5001600r/min（560 r/min除外）除外）,进给进

46、给箱中取箱中取u倍倍1/8，得到高速细进给量，得到高速细进给量 f纵纵0.0280.054mm/r,f横横0.0140.027mm/r，各，各8级。级。2）快速移动传动链）快速移动传动链 刀架的快速移动是为了减轻工人的劳动强度及缩短辅助刀架的快速移动是为了减轻工人的劳动强度及缩短辅助时间而设置的。当刀架需要快速移动时，按下快速移动按钮，时间而设置的。当刀架需要快速移动时，按下快速移动按钮，使快速电动机（使快速电动机（0.25kW，1360r/min）接通，这时运动经齿轮）接通，这时运动经齿轮副副18/24传至轴传至轴XX（见图（见图3-9），然后沿着工作进给时的相同），然后沿着工作进给时的相同

47、传动路线传至纵向、横向进给机构，使刀架作相应方向的快传动路线传至纵向、横向进给机构，使刀架作相应方向的快速移动。速移动。当快速电动机使轴当快速电动机使轴XX快速旋转时，单向超越离合器快速旋转时，单向超越离合器M6将将轴轴XX与左边的齿轮与左边的齿轮56脱离，使工作进给传动链自动断开，保脱离，使工作进给传动链自动断开，保证快速运动与工作进给传动不产生干涉。快速电动机停转时，证快速运动与工作进给传动不产生干涉。快速电动机停转时，单向超越离合器单向超越离合器M6接合，工作进给运动链又重新自动接通接合，工作进给运动链又重新自动接通练习题：1.在CA6140A车床上加工下列螺纹：1）米制螺纹，螺距P=2

48、mm,线数 k=1;2）米制螺纹，P=7mm,k=2;试写出传动路线表达式和运动平衡式2.写出CA6140A车床纵向进给传动链的传动路线表达式，该传动链是内联系传动链吗？3.CA6140A车床主传动系统中，哪一部分结构是用来控制螺纹旋向的？4.机床传动的基本组成是什么？各有何作用？MJ-50数控车床传动系统图图图3-31XKA5750数控铣床传动链示意图数控铣床传动链示意图 3 CA6140A车床主轴箱部件结构车床主轴箱部件结构（1）CA6140A车床主要组成部件及功能车床主要组成部件及功能 1）主轴箱：实现主运动。）主轴箱：实现主运动。2）刀架：用于安装刀具，并实现刀具纵向、横向或斜向进给运

49、动。）刀架：用于安装刀具，并实现刀具纵向、横向或斜向进给运动。3）尾座：主要配合主轴箱支承工件或加工工具的部件；也可横向）尾座：主要配合主轴箱支承工件或加工工具的部件；也可横向调整尾座体车削锥轴。调整尾座体车削锥轴。4）进给箱：用于改变刀具的进给量或所加工螺纹的导程。）进给箱：用于改变刀具的进给量或所加工螺纹的导程。5）溜板箱：用于驱动溜板移动的传动箱，能把进给箱传来的运动）溜板箱：用于驱动溜板移动的传动箱，能把进给箱传来的运动传递给刀架，使方刀架实现纵向和横向进给、螺纹切削运动或快速移动。传递给刀架，使方刀架实现纵向和横向进给、螺纹切削运动或快速移动。6）床身。）床身。（2）主轴箱结构）主轴

50、箱结构 CA6140A车床主轴箱是功能独立、结构复杂、精度要求高、能影车床主轴箱是功能独立、结构复杂、精度要求高、能影响整机性能和质量指标的重要机床部件。它包括箱体、主轴部件、卸荷响整机性能和质量指标的重要机床部件。它包括箱体、主轴部件、卸荷式带轮、双向摩擦离合器和制动器、变速操纵机构、润滑装置等。图式带轮、双向摩擦离合器和制动器、变速操纵机构、润滑装置等。图3-12是主轴箱左视图。若沿轴是主轴箱左视图。若沿轴IIIIII（V）VI剖切并展开（轴剖切并展开（轴IV单单独取剖切面），则可得到如图独取剖切面），则可得到如图3-13所示的展开图。所示的展开图。（3）主轴部件主轴部件 1）CA6140