第六章自动车床基本原理单轴纵切自动车床自动车床单轴六角自动车床多轴自动车床§6.1 单轴纵切自动车床（图6-1 6-2）一、结构特点图6—1 图6—2单轴纵切自动车床工作原理图1—中心架；2—弹簧夹头；3—主轴箱；4—主轴；5—棒料；6—重锤；7—推杆；8—导管；9—中心架导套；10—附属装置；11—刀具结构简单，5个刀架，生产率较高加工精度IT6～IT9，粗糙度；加工细长形小尺寸零件；刀架：一天平；三立刀架；一纵刀架；横刀架只作横向移动。

棒料随主轴一起转动并作纵向进给；中心架靠近横刀架，增加棒料刚度；纵刀架：钻轴向中心孔，切内外螺纹；刀具有钻头、划钻、丝锥、板牙等。

二、加工范围1. 车圆柱面：刀具先移到所需位置不动，然后主轴箱与棒料一起作纵向进给。

2. 车阶梯轴：完成1后，主轴箱停移，刀具后退到下一个阶梯位置不动，主轴继续纵向进给。

3. 车凹槽、成形表面：主轴箱不作纵向进给，成形车刀作横向进给。

①主轴箱不动，成形车刀横向进给4. 车锥形表面：②工件纵向进给，尖头车刀横向进给（后退）5. 车小倒角：工件不移动，刀具横向进给。

6. 端面挖槽、切凹坑（图6-3）7. 加工轴向中心孔：用纵刀架完成，在棒料尚未从导套伸出时进行钻孔，钻孔精度↑8. 加工螺纹：用纵刀架完成，刀具旋转。

差动法：螺纹刀具的旋向与主轴转向相同。

切右旋螺纹：刀具转速高于主轴转速切左旋螺纹：刀具转速低于主轴转速图6—2单轴纵切自动车床工作原理图三、CG1107单轴纵切自动车床1.主要技术规格加工棒料最大直径7mm；棒料最大进给长度50mm；主轴转速范围1045～6600 r/min；主轴转速级数17级；分配轴转速范围0.182～38.4 r/min；刀架数目 5个；电动机功率及转速 2.2 kw、1430 r/min。

2.传动系统（图6-4）1—电动机；2—交换皮带轮；3—冷却油泵；4—停车凸块；5—主轴箱凸轮；6—弹簧夹头松夹拨块；7—立刀架凸轮；8—天平刀架凸轮；9—附属装置凸轮；10—附属装置主轴§6．2 单轴六角自动车床一、结构特点：主轴可自动变速换向，有四个刀架（一前，一立，一回转）生产率较高加工精度IT9～IT11表面粗糙度加工具有较复杂内孔、内外螺纹的套筒类零件（如引信体、底螺、滑块座等）二、工作原理及加工范围（图6-5 6-6）图6—4 CG1107单轴纵切自动车床传动系统图6—5 图6—6 1—主轴；4—前刀架；5—后刀架；6—回转刀架1. 前、后、立刀架只作横向进给功能：成形、切槽、倒角、切断。

2. 回转刀架作纵向进给功能：挡料（定位）、钻孔、车外圆、加工螺纹。

3. 前、后、立、回转刀架的进给由分配轴上的凸轮控制，而回转刀架的换位送夹料是通过辅助轴实现的。

4. 主轴可以高速反转低速正转，低速正转车螺纹后、高速反转退刀。

5. 车、钻、切槽、成形、切断都是由快速反转进行加工的。

三、C1336单轴六角自动车床传动系统（图6-7）图6—7 C1336单轴六角自动车床传动系统图C1336单轴六角自动车床主运动传动路线：2860或1450--20/60--A/B：①M2合--56/42—210/172 M1合—49/49—210/172 ---主轴得高速反转②C/D—25/97—M3合—210/172 ---主轴得低速正转§6．3多轴自动车床一、结构特点：结构复杂，调整机床所用时间长4个（或6个）主轴同向转动，生产率高。

有5个（或7个）刀架。

四个横刀架六个横刀架4轴6轴一个纵刀架一个纵刀架加工精度IT11～IT12；表面粗糙度。

适于加工以圆形、方形、六方形、冷拔料或管料为毛坯的形状较复杂、尺寸较大的工件（如引信体、外形、隔板等零件）二、工作原理及加工范围（图6-8）1—鼓轮；2—纵刀架；3—工具轴；4—独立送进机构横刀架：只作横向进给。

功用：成形、切槽、倒角、切断。

纵刀架：只作纵向进给。

功用：加工孔（钻孔、扩孔等）。

独立送进机构：除作纵向进给外，刀具还可以转动。

功用：铰孔、加工螺纹、高速钻孔。

横、纵、独立刀架的进给由分配轴上的凸轮控制。

图6—8鼓轮转位、送夹料由分配轴上的凸轮控制。

名称结构特点型号加工精度生产率粗糙度单轴纵切结构简单5个刀架1 IT6～IT9 较高0.8单轴六角主轴自动变速换向4个刀架2 IT9～IT11 较高 1.6多轴4个或6个主轴同向转，5或7个刀架3 IT11～IT12 较高 3.2表中：1. C107A,（A--改型）CG1107, C112, CG11122. C1312, C1318, C1325, C1336.3. C2150.4D C2150.6D, (4D,6D—4轴，6轴)注：数字后两位表示所加工料的最大直径。

自动车床调整设计的任务：根据工步安排，设计凸轮；根据生产率，确定皮带轮位置、确定交换齿轮。

§6.4 CG1107单轴纵切自动车床调整设计一、工作原理（图6-9）主轴转动：电机−−−−→−B A .交换皮带轮轴Ⅰ−−−→−宽皮带轮主轴 分配轴转动：电机−→−B A .轴Ⅰ−−−→−三角皮带轮轴Ⅱ−−−→−蜗轮蜗杆.轴Ⅲ−−−→−b a .交换齿轮轴Ⅳ−−→−链轮轴Ⅴ−−−→−蜗轮蜗杆.分配轴分配轴上：5——主轴箱凸轮（控制纵向进给）6——弹簧夹头松夹按块（控制松、夹料）7——立刀架凸轮（控制№3、№4、№5刀架横向进给） 8——天平刀架凸轮（控制№1、№2刀架横向进给） 9——纵刀架凸轮（控制纵刀架纵向进给）图6—9 自动车床调整设计的主要任务就是设计5、6、7、8、9轮。

二、调整计算实例（参见表）1.绘制零件图，填写零件名称、材料、棒料直径轮轴 T8 Ф72.选择刀具、确定杠杆比和刀具位置杠杆比i ——凸轮的升距与刀具行程之比（1） 确定i ：主轴箱 2：1 天平刀架 3：1 3号刀架 1：1 4.5号刀架 2：1（2） 选择刀架№1刀精车头部Ф3-0.03外圆及Ф5外圆 №2刀精车Ф7的右端面和尾部Ф3-0.03外圆 №3刀切断 №4刀倒角 ∵i↑ → 加工精度↑∴i ↑ 的刀架安排主要表面的工作（3） 刀具位置（刀具起始的径、轴向位置）径向：1＃、2＃刀的起始位置为Ф8（取间隙0.5）3＃、4＃刀的起始半径取R12（作图法）轴向： 图6—101＃刀距切端面以左0.5㎜ 2＃刀具导套端面0.5㎜ 3＃刀距中心架导套端面2㎜刀具宽度b=1.5（表6—1 P104） 4＃刀的尖端中心距切断面为0.75㎜3. 安排工步的顺序以切断刀№3开始退回为工序的开始，根据工件的形状和技术要求，共安排24个工步 其中工步2与工步1，工步16与15为重合工步（以减少空程时间）。

为了保证切削工步最后位置的准确性，安排4、6、8、12、14、21为“停持”工步（所占凸轮角度2°）[详细工步说明见表]4. 确定刀具及主轴箱行程工步1：切断刀退回到R12处，行程为：L1=12+0.5=12.5㎜切断刀尖超越量工步2：№1刀进至Ф3L2=(8-3)/2=2.5㎜工步3：主轴箱送进L3=10+0.5=10.5㎜№1刀距切断面工步23：主轴箱退回L23=L3+L7+L10+L13=23.5㎜5. 确定走刀量S查表（或由经验选取），填入调整卡（表6-2）6．计算各工作工步所需要主轴转数N I=L/S如工步3：N I3=10.5/0.01=1050转将该值填入卡片中所需主轴转数“本工步”栏内。

本卡片中各切削工步都不相重合，故在“计算工步”栏内也填相同的数值。

7．选择切削速度与主轴转速切削速度按表选为V=30m/min (表6-3)主轴转速按d=7,V=30m/min查表得n主=1310转/min (表6-8 P111)8．计算空行程角度空行程角度是以凸轮上升或下降值，以及生产率的大小，按表中的数据来计算（表6-5）本零件较复杂，取生产率“Q<8”，故空行程角度按“Q<8”栏内数据计算。

工步1：L1=12.5,i为1:1,凸轮下降值为12.5*1=12.5，由表知每1㎜为0.5°，则空程角度为12.5*0.5°≈6°工步2：L2=2.5,I=3:1,凸轮下降值为2.5*3=7.5,则空程角度为7.5*0.5°=3.75°取4°，因工步2与工步1重合，所以工步2空程角“计算工步”栏内数值为0。

（停持工步取2°）总的空行程角度：（各计算工步空程角度和）∑α空 =6+2+3+2+2+5+10+2+2+4+11+8+2+10+23+15=107°9．计算工作行程所需角度数1）先求所需工作角度数总和∑α工=360°-∑α空=360°-107°=253°2）各工作工步的主轴转数总和∑N工=1050+150+310+500+350+450=2810转3）各工作步骤所需凸轮角度α工=（∑α工/∑N工）*N工如工步3：α3=253*1050/2810=95°10．确定凸轮角度与半径1）根据各工步所需的角度数，按工步的次序顺次递增填写各工步凸轮角度的起止数值，重合工步的角度值按其重合位置填写。

2）确定凸轮半径时取刀具到达最前位置时凸轮为最大半径，然后按凸轮上升下将值顺序加减而得到各工步的凸轮半径值。

（表6-6）11．计算生产率Q及其它数据加工一个零件所需主轴转数N：N=（∑N工/∑α工）*360°=2810*360°/253=3990转Q=n z/N=1310/3990=0.328件/min按表在转速1310转/min栏中取生产率相近值为0.318件/min制造一个零件所需时间T：T=60/Q=60/0.318=190秒查表得：交换齿轮： a=38,b=80交换皮带论：A=60,B=204三角皮带轮：F，J12．凸轮设计按调整卡片中的“绘凸轮曲线数据”绘制凸轮图1）主轴箱凸轮分度线方向与其他刀架的凸轮分度线方向不同。

（表6-7 p108）2）凸轮各工作工步的曲线段要绘制成阿基米德螺旋线(等速进给)3）凸轮各空行程曲线段按样板画出4）№3、№4、№5刀架凸轮的非工作角度部分均空程下降至最小半径35㎜圆弧处5）№1刀的加工终了位置由刚性挡铁装置来确定,其凸轮的最小半径应略小于计算半径(一般小0.5㎜) 6）各凸轮在0°分度线处应有明显刻线标记,以便凸轮的安装和调态.各凸轮标号:主轴箱凸轮—A天平刀架凸轮—B3号刀架凸轮—C4号刀架凸轮—D。