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第二章 车床

第二章 车床. 第一节 概述 一、车床的用途和运动： 1 、用途： 加工各种回转表面、如内、外园、园锥面、回转成形表面、各种螺纹等. 2 、车床的运动：. （ 1 ）表面成形运动： 主运动 n ： 转速最高，消耗功率最大的运动，单位ｒ /min 。 进给运动 f ：使金属层不断投入切削，保证加工出整个加工表面的运动。 单位：㎜ / ｒ表示。 （ 2 ）辅助运动： 切入运动、刀架纵、横向机动快速运动 。 二、车床的分类； 卧式车床、立式车床、转塔车床、单轴和多轴车床、仿形车床、多刀车床、数控车床、车削中心和各种专门车床（铲齿车床、凸轮车床、曲轴车床等）.

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第二章 车床

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  1. 第二章 车床 第一节 概述 一、车床的用途和运动： 1、用途：加工各种回转表面、如内、外园、园锥面、回转成形表面、各种螺纹等

  2. 2、车床的运动： （1）表面成形运动： 主运动n：转速最高，消耗功率最大的运动，单位ｒ/min。 进给运动f：使金属层不断投入切削，保证加工出整个加工表面的运动。 单位：㎜/ｒ表示。 （2）辅助运动：切入运动、刀架纵、横向机动快速运动。 二、车床的分类； 卧式车床、立式车床、转塔车床、单轴和多轴车床、仿形车床、多刀车床、数控车床、车削中心和各种专门车床（铲齿车床、凸轮车床、曲轴车床等）

  3. a）落地车床 b ）端面车床

  4. 普通立式车床

  5. 龙门立式车床

  6. 转塔式六角车床

  7. 回轮式车床

  8. 丝杆车床

  9. 丝杆车床的误差修正原理

  10. 第二节 CA6140型车床的工艺范围和组成部件： 一、工艺范围：加工各种回转表面、如内、外园、园锥面、回转成形表面、各种螺纹、钻孔、扩孔、攻螺纹和滚花等，通用性强，结构复杂，自动化程度低，使用于单件、小批量生产和维修车间。 二、组成部件： 1、主轴箱：夹持工件、变速、实现主运动。 2、刀架：夹持刀具，实现纵、横向和斜向进给运动。 3、尾架：支承工件；按装钻头、铰刀等。 4、进给箱：提供不同进给量和螺文导程的变速机构。 5、溜板箱：在光杠和丝杠的转动下，带动刀架作纵、横向运动。 6、床身：车床支承部件。

  11. 三、车床的主参数 D（床身上最大回转半径）

  12. 一、卧式车床的传动原理图和传动系统图： （一）机床运动组成的三个基本部分：执行件、动力源和传动装置。 1、外联系传动链：机床中联系动力源与执行件之间的传动链； 2、内联系传动链：传动链之间有严格的速比关系的传动链。 例：车螺纹：主轴（工件）转一转 —— 刀移动一个导程。 滚齿轮：滚刀转一转 —— 工件转K/Z工转。 3、传动原理图：用简单符号来表示机床的传动原理和传动路线的图。 （1）常用的部分符号： 第三节 CA6140型车床的传动系统

  13. （1）主运动传动链（外联系传动链）： 确定末端件：电动机－主轴 计算位移：n电机 r/min－ n主轴r/min 传动路线：电机-1-2-uv-3-4-主轴 (2)车螺纹传动链（内联系传动链）： 确定末端件：主轴－车刀 计算位移：主轴（工件）转一转－车刀移动一个导程 传动路线：主轴 – 4 – 5 －Uf- 6 – 7 – 丝杠。 4、卧式车床的传动原理图

  14. 二、CA6140型车床的传动系统分析 机床传动系统由多条传动链组成，分析各传动链，按以下步骤： （以车螺纹为例） 1、确定两末端件： 主轴——刀具； 2、确定两末端件的计算位移：（加工螺纹为例） 主轴转一转 —— 刀架移动一个导程S/㎜。 3、传动路线表达式； 4、列出运动平衡式； 5、推导传动链的换置公式。

  15. （一）主运动传动链 动力源（电机）—主轴。功能：传递动力、变速、换向、带动工件旋转。1、传动路线表达式：（见P46讲解）一、CA6140主运动传动路线表达式

  16. 轴Ⅲ到轴V的四种传动比为： 其中：U2=U3，在机构中取消一级，只剩3级。 12、主轴转速级数=低速（2×3×3）+高速（2×3）=24级 转速值：转速值10～1400转/min • 主轴转速平衡式：例：计算最低转速

  17. （二）进给传动链 1、车螺纹：运动平衡式 可加工多种类螺纹。 （1）车削公制螺纹：M3、M4脱开、M5接合， 挂轮63/100×100/75 A．公制螺纹的传动路线表达式：

  18. 基本组：轴XIV与XV间的基本组可变换8种不同的传动比：基本组：轴XIV与XV间的基本组可变换8种不同的传动比： 基本螺距变换机构，基本成等差级数。 增倍组：轴XV与轴XVIII间的增倍组可有四种不同的传动比： 传动比成倍数关系，将基本组成倍扩大或缩小，扩大加工螺距的种类。

  19. B．车公制螺纹的计算位移 S——被加工螺纹的导程； T——被加工螺纹的螺距； K——被加工螺纹的头数。 运动平衡式为： 将上式简化后可得 : 可以加工出表3-1的20种公制螺纹

  20. 加工导程大于12㎜螺纹的传动路线 轴Ⅸ上Z58齿轮向右。车螺距时有两条传动路线： 轴VI至轴IX的传动比为： 正常螺距: u = 58/58=1 扩大螺距: 所以可以获得将正常螺距扩大4倍或16倍的40种螺距

  21. （2）车削模数螺纹 模数螺纹主要是公制蜗杆 齿距 Tm=πm 蜗杆导程：Sm = KTm = Kπm m— 模数，国标m为分段等差数列排列。 挂轮为 运动平衡式： 化简： 改变ujub可以加工各种模数的蜗杆

  22. 四、车英制螺纹 以每英寸长度上螺纹的扣(牙)数a/扣in-1来表示 英制螺纹换算成公制的螺距为： 车英制螺纹：M3、M5啮合，M4脱开；轴上Z25移至左位； 运动平衡式：

  23. （4）车削径节螺纹（自学） 径节螺纹为英制蜗杆，用径节DP表示，为每英寸分度圆上的齿数。即：DP=Z/D 式中：Z—齿轮齿数； D—分度圆直径。 轴向螺距 传动路线：除挂轮采用 外，与英制螺纹相同。 运动平衡式样中：

  24. （5）车削非标螺纹 M3、M4、M5全部啮合，导程S非标靠挂轮来实现。 运动平衡式： 换置公式： 例：加工S = 2㎜的螺纹，

  25. 2、机动进给：横向和纵向进给 传动路线：M5脱开，由28/56将运动传给光杆，其传动路线表达式为：

  26. 1、纵向进给量：64种 1）经正常公制螺纹螺距路线的运动平衡式： 得：0.08～1.22㎜/r 32种正常进给量. 2) 经正常英制螺纹螺距路线的运动平衡式： 得：0.86～1.59㎜/r 8种较大的进给量.

  27. 3) 运动经扩大螺距机构及英制螺纹路线，且主轴处于低速（ 10～125r/min ）,可得到1.71～6.22㎜/r 16种加大进给量. 4)运动经扩大螺距机构及公制螺纹路线，主轴处于高速（ 450～1400r/min ）,且ub=18/45×15/48,可得到0.028～0.045㎜/r ，8种细进给量. （3）横向进给量：传动路线相同时，横向进给量是纵向进给量的一半。 3、刀架的快速移动：刀架离开或接近工件时的快速纵、横向移动。 传动路线：快速电机（0.37KW）--14/28----4/29—溜板箱传动系统--刀架的快速，超越离合器的作用是使运动链不发生干扰。

  28. 超越离合器

  29. 第四节 CA6140车床主要结构 一、主轴箱：1、卸货皮带轮

  30. 2、离合器、制动器和操作机构

  31. 2、变速操纵机构：轴Ⅱ和轴Ⅲ上滑移齿轮操纵机构2、变速操纵机构：轴Ⅱ和轴Ⅲ上滑移齿轮操纵机构

  32. 二、进给箱：基本组操纵机构

  33. 安全离合器

  34. 第五节 数控车床和车削中心 一、数控车床概述 数控车床组成及功用 1)程序编制、数控装置、伺服机构和机床组成。 程序编制：根据加工图纸及所需的全部加工信息，编制成数控置能接受的程序； 数控装置：阅读程序的数据和指令，进行运算，并转换成脉冲信号经伺服机构传给机床执行部件； 伺服机构：按照脉冲信号信号驱动的执行器官； 机床组成： 2) 数控车床与一般车床的区别：采用了数控装置及其控制下的伺服进给机构。 二、数控车床的特点； 1、具有较大柔性； 2、能够获得较高的加工精度和稳定的加工质量； 3、加工形状复杂的工件比较方便； 4、具有较高的生产率； 5、便于现代化管理。 6、使用、维修技术要求高，机床价格高，生产率不及专用机床高

  35. 数控车床工作原理 零件图 程序编制 脉冲信号发生器 主轴脉冲信号 Y方向进给输出 计算机控制器 X方向进给输出 纵向进给 侍服电机 横向进给 侍服电机 主 电 机 直流电机

  36. 7、结构特点 1）采用刚度和抗振性较好的新结构； 2）采用无间隙齿轮传动副 3）采用滚珠丝杠螺母副； 4）采用摩擦系数低的塑料导轨、滚动导轨、或静压导轨 5）采用大功率调速电机和先进刀具，可提高切削用量； 6）采用自动换刀和更换工件装置，减少辅助时间； 7）采用多主轴、多刀架结构，可提高效率； 8）采用宽调速电驱动机构，代替齿轮变速箱和液压驱动机构； 9）采用自动排屑、润滑装置和斜（垂直）导轨；

  37. 三、数控车床 （一）数控车床的功能：具备卧式车床、转塔车床、仿形车床、自动和半自动车床的功能。 • （二）CK3263数控车床的布局：1-底座 2-操作台 3-转塔刀架 （8工位、12把刀） 4-刀架 5-后斜床身 6-导轨

  38. （三）CK3263数控车床的传动系统

  39. 四、车削中心概述 车削中心是数控车床在扩大工艺范围方面的发展，在增设多种自驱动刀具（如铣削头、钻削头等），就形成车削中心。车削中心应用刀具较多，常采用刀库和机械手，可完成以下车削以外的工序；

  40. 第四章 磨 床 一、磨床的用途和类型 用磨料或磨具作为切削工具对工件表面进行切削加工的机床，叫磨床。 主要用于零件的精加工，特别是淬火表面。 加工范围：圆柱面、圆锥面、平面、螺旋面、齿轮表面和各种成形表面。 主要类型： 1、通用磨床：外圆磨床、无心磨床、内圆磨床、平面磨床、齿轮磨床、螺纹磨床等。 2、高效磨床：高速磨床、高速深切快进磨床、低速深缓进磨床、宽砂轮磨床、各种砂带磨床等。 3、刀具磨床 4、其它磨床：珩磨机、研磨机、抛光机、砂轮机、超精加工磨床等。 二、磨削加工的特点： 1、砂轮特点： 1- 磨粒（棕刚玉、白刚玉、铬刚玉等） 一颗磨粒相当于一把刀刃。 2- 结合剂 3-孔隙 2、磨削加工的特点： 1）具有很高的加工精度（Rα为0.8～0.2μm; 精磨Rα为0.025～0.012μm;镜面磨Rα为0.005μm;) 2)很高的切削速度：普通 =30～40 m/S;高速磨削 =45～60 m/S 3）很高的磨削温度：冷却、散热。 4）很小的切削用量： 5）能磨硬度很高的材料； 6）经常修磨砂轮。砂轮需要静平衡实验。

  41. 第二节 M1432A型万能外圆磨床 一、用途：磨削外圆、内孔，轴肩、端平面和圆角；通用性好，效率不高，主要用于小批生产、机修车间和工具车间。 二、机床的布局： 1—床身 2—头架 3—内圆磨具 4—砂轮架 5—尾座 6—滑鞍及横向进给机构 7—手轮 8—工作台

  42. 三、机床的运动

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