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作业
1、分析CA6140型车床进给运动传动系统， 列出车削导程为1.5mm米制螺纹的运动平 衡式。 3、分析CA6140型车床主传动系统，列出主 轴最低转速运动平衡式并计算其大小。
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1.3 CA6140卧式车床主要部件结构
1.3.1 主传动系统典型部件结构
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CA6140型卧式车床传动系统图
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一、主传动系统的分析 1．传动路线表达式
2．主轴转速值和级数的计算
（1）转速级数 正转 2×3×(1+2×2-1)=24种 反转 3×(1+2×2-1)＝12种 （2）转速运动平衡式
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卡盘的连接（车床主轴轴端的结构形式）
主轴前端用来安装卡盘或拨盘，短圆锥作定位基面。法兰外圈的11个螺纹 孔用来拉紧四爪卡盘或拨盘，另一个孔装定位销传递转矩。内圈有8个螺纹 孔用来安装三爪卡盘。这种结构的优点是装卸方便、安全可靠、定心精度 高、主轴前端悬伸短。
1.1.1 车削工艺范围
车床主要用于加工各种回转表面，如内外圆柱表 面、内外圆锥表面、成型回转面和回转体端面等，有 些车床还能加工螺纹面。由于大多数机器零件都具有 回转表面，车床的通用性又较广，因此，车床的应用 极为广泛，在金属切削机床中所占的比重最大，约占 机床总数的 20% ～ 35% 。（车床概述.MPG） 在车床上使用的刀具，主要是各种车刀，有些车 床还可以使用各种孔加工刀具（如钻头、扩孔钻、铰 刀等）和螺纹刀具。图1.1.1 是卧式车床所能加工的 典型表面。
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4、主轴组件
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CA6140车床主轴是一个空心的阶梯轴，其内孔可 用来通过棒料、拆卸顶尖，安装夹紧装置的杠件。 主轴前端的锥孔用以安装顶尖或心轴，主轴后端 的锥孔是加工主轴时的工艺基面。主轴尾端的外 圆柱面可作为安装各种辅具的基面。
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2、双向多片摩擦离合器
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3、开停、换向及制动装置
主轴开停及制动操纵机构
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主轴的开停、换向及制动联动控制原理
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2、传动原理图
现代机床从传动原理上来分析，机床加工过程中所需要的各种运动，是通 过运动源、传动装置和执行件并以一定的规律所组成的传动链来实现的。 ①动力源 ②传动装置 ③执行机构 为了便于研究机床的传动联系,常用一些简明的符号把传动原理和传动路线 表示出来,这就构成传动原理图。图1.2.1为CA6140型卧式车床传动原理图。
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图1.1. 卧式车床所能加工的典型零件
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1.1.2 车床种类
车床的种类很多，按其结构和用途可分为以下几类： ① 卧式车床 ② 立式车床 ③落地车床 ④转塔车床 ⑤回轮车床 ⑥液压仿形车床 ⑦多刀自动和半自动车床 ⑧专用：曲轴车床、凸轮车床、铲齿车床 。 图1.1.2 是常见的几种车床。
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（3）刀架快速机动移动
刀架的快速移动是使刀具机动地快速退离或接近 加工部位，以减轻工人的劳动强度和缩短辅助时间。 当需要快速移动时，可按下快速移动按钮，装在溜板 箱中的快速电动机（0.25kW，2800r/min）的运动便经 齿轮副传至轴XX，然后再经溜板箱中与机动进给相同 的传动路线传至刀架，使其实现纵向和横向的快速移 动。 为了节省辅助时间及简化操作，在刀架快速移动 过程中光杠仍可继续传动，不必脱开进给传动链。这 时，为了避免光杠和快速电动机同时传动轴XX而导致 其损坏，在齿轮Z56 及轴XX之间装有超越离合器，即 可避免二者发生的矛盾。
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思考题 为什么卧式车床主轴箱的运动输入轴（Ⅰ轴）常采用卸荷式 带轮结构？对照传动系统图说明转矩是如何传递到轴Ⅰ的。 答：卸荷式带轮结构是为了避免 V 带的拉力使Ⅰ轴产生 弯曲变形。 因V 带对Ⅰ轴的是指向电机轴的单向拉力，它会 使Ⅰ轴产生弯曲。 传动系统图中，转矩传递到轴Ⅰ的原理为：V 形带轮的 旋转传递的转矩，通过与轴Ⅰ花键相连的套，而花键套又与 V 形带轮固定，而将转矩传递到Ⅰ轴；V 形带轮受到的单向拉力 则通过支撑花键套的深沟球轴承传递给固定在主轴箱体上法兰 盘，再传递到箱体上。实际上是使 V 形带轮受到的单向拉力， 随着花键套在法兰内的转动，将拉力由支撑花键套的深沟球轴 承的内圈传到滚珠， 滚珠再将拉力扩散到轴成外圈，然后传 到箱体。
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2．机动进给传动系统
实现一般车削时刀架机动进给的纵向和横向进给传动链，由主轴至进给箱中轴 XVII的传动路线与车公制或英制常用螺纹的传动路线相同，其后运动经齿轮副传至 光杠XIX（此时离合器M5脱开，齿轮Z28与轴XIX 齿轮Z56 啮合)，再由光杠经溜板 箱中的传动机构，分别传至光杠齿轮齿条机构和横向进给丝杠XXVII，使刀架作纵 向或横向机动进给，其纵向机动进给传动路线表达式如下：
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（1）米制螺纹加工
①传动路线
33 （右螺纹） 58 63 100 25 33 主轴Ⅵ Ⅸ XI XII XIII 33 25 58 100 75 36 X （左螺纹） 33 25 36 25 u XIV XV u XVII M （啮合） XVIII（丝杠） 刀架 j b 5 25 36
主要授课内容
1.1 概述 1.2 CA6140卧式车床传动系统分析 1.3 CA6140卧式车床主要部件结构 1.4 车床电气控制系统
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1.1 概
述
1.1.1 车削工艺范围 1.1.2 车床种类 1.1.3 CA6140车床主要结构
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卧式车床
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1.1.3 CA6140车床主要结构
CA6140型卧式车床主要由主轴箱、进给箱、 溜板箱、挂轮、床身、刀架和尾架等部件组成。
n主 n电
130 (1 )uⅠⅡ uⅡⅢ uⅢⅥ 230
（3）转速值计算
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一、进给传动系统的分析 1．车削螺纹（米制、英制、模数和径节四种螺纹）
运动平衡式：
1 （主轴） u L丝 P
（1）米制螺纹加工 （2）英制螺纹加工 （3）模数螺纹加工 （4）径节螺纹加工
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图1.2.1
CA6140型卧式车床传动原理图
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1.2.2 CA6140车床传动系统图
机床的加工过程中，需要有多少个运动就应该有多少条传动链。所有这些 传动链和它们之间的相互联系就组成了一台机床的传动系统。分析传动系统也 就是分析各传动链，分析各传动链时，应按下述步骤进行： （1）根据机床所具有的运动，确定各传动链两端件。(抓两端) （2）根据传动链两端件的运动关系，确定计算位移量。 （3）根据计算位移量及传动链中各传动副的传动比，列出运动平衡式。 （4）根据运动平衡式，推导出传动链的换置公式。 传动链中换置机构的传动比一经确定，就可根据运动平衡式计算出机床执 行件的运动速度或位移量。 要实现机床所需的运动，CA6140型卧式车床的传动系统需具备以下传动 链： （1）实现主运动的主传动链； （2）实现螺纹进给运动的螺纹进给传动链； （3）实现纵向进给运动的纵向进给传动链； （4）实现横向进给运动的横向进给传动链； （5）实现刀架快速退离或趋近工件的快速空行程传动链。
图a CA6140主轴箱图
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CA6140主轴图
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图 b 主轴展开图的剖切顺序
展开图的剖切面
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CA6140型卧式车床主轴箱展开图
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1、卸荷式带轮
带轮与花键套用螺钉连接 成一体，支承在法兰内的 两个深沟球轴承上，而法 兰则固定在主轴箱体上。 这样，带轮可通过花键套 带动轴I旋转，而带的拉力 则经法兰直接传至箱体 （卸下了径向载荷）。从 而避免因拉力而使轴I产生 弯曲变形，提高了传动平 稳性。卸荷式带轮特别适 用于要求传动平稳性高的 精密机床。
床腿
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1.2 CA6140型卧式车床传动系统分析
1.2.1 传动原理图
1.2.2 车床传动系统图
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1.2.1 CA6140车床传动原理图 1、车床的运动
车床的表面成形运动有：主轴带动工件的旋转运动、刀具的进给运动。前 者是车床的主运动，其转速通过常以 n （r/min）表示。后者有几种情况：刀 图1.2.1 CA6140型卧式车床传动原理图 具既可作平行于工件旋转轴线的纵向进给运动（车圆柱面），又可作垂直于工 件旋转轴线的横向进给运动（车端面），还可作与工件旋转轴线方向倾斜的运 动（车削圆锥面），或作曲线运动（车成型回转面）。进给运动以 f（mm/r） 表示。