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                   车床简介

       §2-1 概述

     1、卧式车床的工艺范围

车床主要用于加工各种回转表面,如内外圆柱面、圆锥面、成型回转面和回转体的端面等。有的车床还能加工螺纹面。

卧式车床的工艺范围很广,  能进行多种表面的加工,如内外圆柱面、圆锥面、环槽、成形回转面、端平面和各种螺纹等,还可以进行钻孔、扩孔、铰孔和滚花等工作,如下图所示。

        

    卧式车床主要对各种轴类、套类和盘类零件进行加工,其外形见下图。

        

    2、主要部件

1).主轴箱

主轴前端装有卡盘,用以夹持工件,由电动机经变速机构,把动力传给主轴,使主轴带动工件按规定的转速旋转,以实现主运动。

2).刀架、床鞍

刀架部件由几层刀架组成,它用于装夹车刀,并使车刀纵向、横向或斜向运动。

3).尾座

尾座的功用是用后顶尖支承长工件。在尾座上还可以安装钻头等孔加工刀具进行孔加工。

4).床身

床身是车床的基本支承件。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。

5).溜板箱

溜板箱的功用是把进给箱传来的运动传递给刀架,使刀架实现纵向进给、横向进给、快速移动或螺纹。在溜板箱上有各种操作手柄或按钮。

6).进给箱

进给箱内装有进给运动的变换机构,用于改变运动的进给量或改变被加工螺纹的导程。

    3、卧式车床的主参数

卧式车床的主参数是床身上最大工件回转直径,第二主参数是最大工件长度。因为主参数决定了主轴轴线距离床身导轨的高度,第二主参数决定了床身的长度。CA6140型卧式车床的主参数为φ400mm,但在加工较长的轴、套类工件时,由于受到中滑板的限制,刀架上最大工件回转直径为φ210mm,见下图,这也是一个重要的参数。

       

                  图: 最大车削直径

       §2-2 CA6140型车床

CA6140型车床是普通精度的卧式车床。下图是其传动系统图,传动系统包括主传动和刀架传动两部分。

   主传动(主轴箱)

     

  刀架传动(进给箱)

      

  刀架传动(溜板箱)

      

     一、主运动传动链

  

它的功用:把动力源(电动机)的运动及能量传给主轴,使主轴带动工件旋转,卧式车床的主轴应能变速及换向。

1.传动路线   (主传动系统图,见上图)(传动路线表达式,见下图)

M1的功用为控制主轴(轴Ⅵ)正转、反转或停止。当离合器M1向左接合时,主轴正转,轴I的运动经M1左部的摩擦片及齿轮副或传给轴Ⅱ。当离合器M1向右接合时,主轴反转,轴I的运动经M1右部的摩擦片及齿轮Z50传给轴VII上的空套齿轮Z34,然后再传给轴Ⅱ上的齿轮Z30,使轴Ⅱ转动。离合器M1处于中间位置,左、右都脱开时,主轴停转。运动由轴Ⅲ到主轴可以有两种不同的传动路线:

1).当主轴需要高速运转时(n主=450~1400r/min),主轴上的滑动齿轮Z50处于左端位置,轴Ⅲ的运动经齿轮副直接传给主轴。

2).当主轴需以较低的转速运转时(n主=10~500r/min),主轴上的滑动齿轮Z50移到右端位置,使齿式离合器M2啮合,于是轴Ⅲ上的运动就经齿轮副或传给轴Ⅳ,然后再由轴IV经齿轮副或、及齿式离合器M2传动主轴。

        

     2.主轴的转速级数与转速计算

根据传动系统图和传动路线表达式,主轴可以得到30级转速,但由于轴Ⅲ-Ⅴ间的四种传动比为:

    

 其中u2和u3基本上相同,所以实际上只有3种不同的传动比,故主轴正转的实有

级数为:2 ×3 ×(2 × 2 -1)=18级,再加上经齿轮副直接传动的6级高速,主轴正转时实际上只能获得24级不同转速。

同理,主轴反转时也只能获得3 + 3 ×( 2 × 2 - 1 )=12级不同转速。

主轴的转速可应用下列运动平衡式计算:

   

式中: n主——主轴转速,单位为r/min;

ε——V带传动的滑动系数,ε=0.02;

 uⅠ--Ⅱ、uⅡ--Ⅲ、uⅢ--Ⅵ——分别为轴Ⅰ--Ⅱ、Ⅱ--Ⅲ、Ⅲ--Ⅵ间的可变传动比。

       

   如上图中所示的齿轮啮合位置,主轴的转速(正转的最低转速)为:

     

注意:主轴反转时,轴Ⅰ--Ⅱ的传动比大于正转时的传动比,所以反转转速高于正转。
主轴反转主要用于车螺纹时退回刀架。在不断开主轴和刀架间传动链的情况下退刀,使刀架退至起始位置,采用较高转速,可以节省辅助时间。   
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