1、第三节、第三节、CA6140车床传动系统的主要结构车床传动系统的主要结构1 1、主主轴轴箱箱传动路线简图2电电机机皮带一、主轴箱一、主轴箱 功用:支承主轴和传动其旋转,并使其实现起动、停止、变功用:支承主轴和传动其旋转,并使其实现起动、停止、变 速和换向等。速和换向等。包括:主轴及其轴承、传动机构、起动停止以及换向装置,制包括:主轴及其轴承、传动机构、起动停止以及换向装置,制动装置,操纵和润滑装置。动装置,操纵和润滑装置。1、传动装置、传动装置包括定比传动机构和变速机构。定比传动机构仅用于传递运动包括定比传动机构和变速机构。定比传动机构仅用于传递运动和动力,一般采用齿轮传动副。和动力,一般采用齿轮传动副。变速机构一般采用滑移齿轮变速机构。变速机构一般采用滑移齿轮变速机构。(结构简单紧凑,传动结构简单紧凑,传动效率高,传动比准确效率高,传动比准确)。但齿轮尺寸比较大或为斜齿轮则采。但齿轮尺寸比较大或为斜齿轮则采用离合变速器。用离合变速器。第三节第三节 CA6140型卧式车床的主要结构型卧式车床的主要结构一、主轴箱一、主轴箱主轴展开图主轴展开图p361、传动机构:、传动机构: 卸荷式皮带轮
2、:使轴卸荷式皮带轮:使轴1不受轴向力的作用,弯曲变形减小,不受轴向力的作用,弯曲变形减小, 并可提高传动的平稳性。并可提高传动的平稳性。 传动齿轮:齿轮与传动轴的联接情况有固定的、空套的和传动齿轮:齿轮与传动轴的联接情况有固定的、空套的和 滑移的三种。滑移的三种。传动轴的支承结构:由于转速较高,一般采用向心球轴承或传动轴的支承结构:由于转速较高,一般采用向心球轴承或圆锥滚子轴承,常用双支承结构,也有采用三支承结构。圆锥滚子轴承,常用双支承结构,也有采用三支承结构。第三节第三节 CA6140型卧式车床的主要结构型卧式车床的主要结构2、主轴及其轴承:、主轴及其轴承: 3、开停及换向装置:双向多片式摩擦离合器。、开停及换向装置:双向多片式摩擦离合器。4、制动装置:闸带式制动器。、制动装置:闸带式制动器。5、操作机构:集中操作方式。、操作机构:集中操作方式。 a.主轴开停及制动操纵机构;主轴开停及制动操纵机构; b.主轴变速操纵机构。主轴变速操纵机构。(一)主轴箱结构(一)主轴箱结构主轴箱设计图由展开图与剖面图组成。主轴箱设计图由展开图与剖面图组成。1.展开图:展开图:1)I轴组件:轴组件:
3、皮带轮的卸荷结构;片式摩擦离合器皮带轮的卸荷结构;片式摩擦离合器M1的结构、的结构、操纵、操纵、M1的过载保护作用及其调整;制动器(刹车)及其操的过载保护作用及其调整;制动器(刹车)及其操纵。纵。2)主轴组件:主轴、轴承、传动件、密封件。轴承的间隙调)主轴组件:主轴、轴承、传动件、密封件。轴承的间隙调整。整。3)其他轴)其他轴2.变速操纵机构变速操纵机构CA6140主轴箱图主轴箱图所谓展开图,是按照传动轴传递运动的先后顺序,沿其所谓展开图,是按照传动轴传递运动的先后顺序,沿其轴心剖开,并将其展开而形成的图。在展开图中通常主轴心剖开,并将其展开而形成的图。在展开图中通常主要表示:要表示:各传动件各传动件( (轴、齿轮、带传动和离合器等轴、齿轮、带传动和离合器等) )的传动关系;的传动关系;各传动轴及主轴上有关零件的结构形状、装配关系各传动轴及主轴上有关零件的结构形状、装配关系和尺寸,以及箱体有关部分的轴向尺寸和结构和尺寸,以及箱体有关部分的轴向尺寸和结构。要表示清楚主轴箱部件的结构,仅有展开图还是不够的,因为它不能表示出各传动件之间的空间位置关系,此外,如操纵机构、润滑装置、箱体外形等,
4、在展开图中也无法清楚地表示,必须用向视图及剖面图来加以补充说明。沿轴()的轴线展开CA6140主轴图主轴图结构:结构:皮皮带带轮轮2 2与与花花键键套套1 1用用螺螺钉钉连连接接,并并支支承承在在法法兰兰3 3内内的的两两个个轴轴承承上上,当当皮皮带带轮轮转转动动时时,带带动动花花键键套套一起转动;一起转动;法兰法兰3 3固定在主轴箱体上。固定在主轴箱体上。皮带拉力的传递线路:皮带拉力的传递线路: 电电动动机机- -带带轮轮2-2-花花键键套套1-1-轴轴承承- -法兰法兰3-3-箱体箱体卸荷带轮的特点:卸荷带轮的特点: 使使轴轴的的花花键键只只传传递递扭扭矩矩,不不承承受受弯弯矩矩,减减少少弯弯曲曲变变形形,提提高高传传动动的的平平稳,改善主轴箱运动输入轴的工作条件。稳,改善主轴箱运动输入轴的工作条件。1)卸荷式皮带轮卸荷式皮带轮套 传动齿轮:传动齿轮: 主主轴轴箱箱中中的的传传动动齿齿轮轮大大多多数数是是直直齿齿的的,为为使使传传动动平平稳稳,也也有有采采用用斜斜齿齿的的,如如图图2-82-8中中轴轴轴轴间间的的一一对对齿齿轮轮1515和和1717就就是是斜斜齿齿轮轮。齿齿轮轮和和
5、传传动动轴轴的的联联接接情情况况有有固固定定的的,空空套套的的和和滑滑移移的的三三种种。固固定定齿齿轮轮,滑滑移移齿齿轮轮与与轴轴通通常常用用花花键键联联接接,固固定定齿齿轮轮有有时时也也采采用用平平键键联联接接,如如主主轴轴后后部部的的齿齿轮轮2828。固固定定齿齿轮轮和和空空套套齿齿轮轮的的轴轴向向固固定定,常常采采用用弹弹性性挡挡圈圈,轴轴间间,隔隔套套,轴轴承承内内圈圈和和半半圆圆环环等等。如如轴轴上上的的三三个个固固定定齿齿轮轮9 9,1010和和1313,是是由由左左边边的的卡卡在在轴轴上上环环槽槽中中并并由由齿齿轮轮9 9箍箍住住的的两两个个半半圆圆环环8 8,以以及及中中间间隔隔套套1111,右右边边的的圆圆锥锥滚滚子子轴轴承承内内圈圈来来固固定定它它们们的的轴轴向向位位置置,轴轴上上的的空空套套齿齿轮轮1616由由左左右右两两边边的的弹弹性性挡挡圈圈限限定定其其轴轴向向位置。位置。 为为减减少少零零件件的的磨磨损损,空空套套齿齿轮轮和和传传动动轴轴之之间间,装装有有滚滚动动轴轴承承或或铜铜套套,如如轴轴上上的的两两个个空空套套齿齿轮轮5 5和和6 6装装有有滚滚动动轴
6、轴承承,轴轴,上上的的齿齿轮轮1717和和1616则则装装有有铜铜套套。空空套套齿齿轮轮的的轮轮毂毂上上钻钻有有油油孔孔,以以便便润润滑滑油油流流进进摩摩擦面之间擦面之间传动轴的支承结构:传动轴的支承结构: 主主轴轴箱箱的的传传动动轴轴由由于于转转速速较较高高,一一般般采采用用向向心心球球轴轴承承或或圆圆锥锥滚滚子子轴轴承承,常常用用双双支支承承结结构构,也也有有采采用用三三支支承承结结构构。如如轴轴,的的两两端端各各装装一一个个圆锥滚子轴承,在中间还装有一个(两个)向心球轴承作为附加支撑。圆锥滚子轴承,在中间还装有一个(两个)向心球轴承作为附加支撑。 传传动动轴轴通通过过轴轴承承在在主主轴轴箱箱体体上上实实现现轴轴向向定定位位的的方方式式,有有一一端端定定位位和和两两端端定定位位两两种种。图图2-82-8中中,轴轴为为一一端端定定位位,其其左左轴轴承承内内圈圈固固定定在在轴轴上上,外外圈圈固固定定在在法法兰兰3 3内内。作作用用于于轴轴上上的的轴轴向向力力通通过过轴轴承承内内圈圈,滚滚球球和和外外圈圈传传至至主主轴轴箱箱体体,使使轴轴实实现现轴轴向向定定位位。轴轴,和和等等则则都都是
7、是两两端端定定位位。看看轴轴,向向左左的的轴轴向向力力通通过过左左边边的的圆圆锥锥滚滚子子轴轴承承直直接接作作用用于于箱箱体体轴轴承承孔孔台台阶阶上上,向向右右的的轴轴向向力力由由右右端端轴轴承承压压盖盖2020,调调整整螺螺钉钉2121,和和盖盖板板1919传传至至箱箱体体。利利用用螺螺钉钉2121可可调调整整左左右右两两个个圆圆锥锥滚滚子子轴轴承承外外圈圈的的相相对位置,使轴承保持适当间隙,以保证其正常工作。对位置,使轴承保持适当间隙,以保证其正常工作。2 2、主轴及其轴承:、主轴及其轴承: 主主轴轴及及其其轴轴承承是是主主轴轴箱箱最最重重要要的的部部分分。主主轴轴前前端端可可装装卡卡盘盘,用用于于夹夹持持工工件件,并并由由其其带带动动旋旋转转。主主轴轴的的旋旋转转精精度度,刚刚度度和和抗抗桭桭性性等等对对工工件件的的加加工工精精度度和和表表面面粗粗糙糙度度有有直直接接影影响响,因因此此对对主主轴轴及及其其轴轴承承要求较高。要求较高。 卧卧式式车车床床的的主主轴轴支支撑撑大大多多采采用用滚滚动动轴轴承承,一一般般为为前前后后两两点点支支撑撑。为为提提高高刚刚度度和和抗抗桭桭性性,有
8、有些些车车床床特特别别是是尺尺寸寸较较大大的的车车床床主主轴轴,也也有有采采用用三三点点支支撑撑的的。如如CA6140CA6140型型车车床床的的主主轴轴部部件件(见见图图2-82-8),前前后后支支撑撑处处各各装装有有一一个个双双列列短短圆圆柱柱滚滚子子轴轴承承2222和和3232,中中间间支支撑撑处处则则装装有有一一个个单单列列向向心心短短圆圆柱柱滚滚子子轴轴承承2727,用用于于承承受受径径向向力力。由由于于双双列列短短圆圆柱柱滚滚子子轴轴承承的的刚刚度度和和承承载载能能力力大大,旋旋转转精精度度高高,且且内内圈圈较较薄薄,内内孔孔氏氏锥锥度度为为1 1:1212的的锥锥孔孔,可可通通过过相相对对主主轴轴轴轴颈颈轴轴向向移移动动来来调调整整轴轴承承间间隙隙,因而可保证主轴有较高的旋转精度和刚度。因而可保证主轴有较高的旋转精度和刚度。 前前支支撑撑处处还还装装有有一一个个6060度度角角接接触触的的双双列列向向心心球球轴轴承承 1818,可可用用于于承承受受左左右右两两个个方方向向的的轴轴向向力力。向向左左的的轴轴向向力力由由主主轴轴经经螺螺母母2323,轴轴承承2222的的内内圈
9、圈,轴轴承承1818传传至至箱箱体体;向向右右的的轴轴向向力力由由主主轴轴经经螺螺母母2626,轴轴承承1818,隔隔套套2525,轴轴承承2222的的外外圈圈和和轴轴承承端端盖盖2424传传至至箱箱体体。轴轴承承的的间间隙隙直直接接影影响响主主轴轴的的旋旋转转精精度度和和刚刚度度,因因此此使使用用中中如如发发现现轴轴承承因因轴轴承承磨磨损损而而间间隙隙增增大大时时,需需及及时时调调整整。前前轴轴承承2222可可用用螺螺母母2323和和2626调调整整。调调整整时时先先拧拧松松螺螺母母2323,然然后后拧拧紧紧带带锁锁紧紧螺螺钉钉的的螺螺母母2626,使使轴轴承承2222的的内内圈圈相相对对主主轴轴锥锥形形轴轴颈向右移动(见图颈向右移动(见图2-82-8)。)。 由由于于锥锥面面的的作作用用,薄薄壁壁的的轴轴承承内内圈圈产产生生径径向向弹弹性性变变形形,将将滚滚子子与与内内外外圈圈滚滚道道之之间间的的间间隙隙消消除除。调调整整妥妥当当后后,再再将将螺螺母母2323拧拧紧紧。后后轴轴承承3232的的间间隙隙可可用用螺螺母母3131调调整整,调调整整原原理理同同前前轴轴承承。中中间间轴轴承
10、承2727的的间间隙隙不不能能调调整整。一一般般情情况况下下,只只调调整整前前轴轴承承即即可可,只只有有当当调调整整前前轴轴承承仍仍不不能能达达到到所所要要求求的的旋旋转转精精度度时时,才才需需要要调调整整后后轴轴承承。主主轴轴的的轴轴承承由由供供油油泵泵供供给给润润滑滑油油进进行行充充分分润润滑滑,为为防防止止润润滑滑油油外外漏漏,前前后后支支撑撑处处都都有有油油沟沟式式密密封封装装置置。在在螺螺母母2323和和套套筒筒3030的的外外圆圆上上有有锯锯齿齿形形环环槽槽,主主轴轴旋旋转转时时,依依靠靠离离心心力力作作用用,把把经经过过轴轴承承向向外外流流出出的的润润滑滑油油甩甩到到轴轴承承端端盖盖2424和和2929的接油槽里,然后经回油孔的接油槽里,然后经回油孔a,ba,b流回主轴箱。流回主轴箱。主轴组件:主轴组件:主轴:主轴:pCA6140CA6140型车床主轴是一个空心阶梯轴。型车床主轴是一个空心阶梯轴。p主轴内孔用于通过长的棒料或穿入钢棒打出顶尖,或主轴内孔用于通过长的棒料或穿入钢棒打出顶尖,或通过气动、液压或电气夹紧装置的传动杆。通过气动、液压或电气夹紧装置的传动杆。p主轴前
11、端的莫氏主轴前端的莫氏6 6号锥孔用于安装顶尖或心轴,利用锥号锥孔用于安装顶尖或心轴,利用锥孔配合的摩擦力直接带动顶尖或心轴转动。孔配合的摩擦力直接带动顶尖或心轴转动。p主轴前端部采用短锥法兰式定位结构,用于安装卡盘主轴前端部采用短锥法兰式定位结构,用于安装卡盘或拨盘。或拨盘。主轴端部结构及卡盘的联接主轴端部结构及卡盘的联接p CA6140CA6140型卧式车床主轴的前端内孔为莫氏型卧式车床主轴的前端内孔为莫氏6 6号锥度,号锥度,用于安装前顶尖或者用来安装心用于安装前顶尖或者用来安装心轴。轴。p主轴主轴前端的短外锥和法兰盘用于安装卡盘或者拨盘作前端的短外锥和法兰盘用于安装卡盘或者拨盘作为径向定心和轴向为径向定心和轴向定位。定位。p法兰盘法兰盘的端面上装有圆形端面键用于传递扭矩的端面上装有圆形端面键用于传递扭矩。 卧卧式式车车床床的的主主轴轴是是空空心心阶阶梯梯轴轴,其其内内孔孔用用于于通通过过长长棒棒以以及及气气动动,液液压压等等夹夹紧紧驱驱动动装装置置(庄庄在在主主轴轴后后端端)的的传传动动杆杆,也也用用于于穿穿入入钢钢棒棒卸卸下下顶顶尖尖。主主轴轴前前端端有有精精密密的的莫莫氏氏
12、锥锥孔孔,供供安安装装顶顶尖尖或或心心轴轴之之用用。主主轴轴前前端端安安装装卡卡盘盘,拨拨盘盘或或其其他他夹夹具具的的部部分分有有多多种种结结构构形形式式(见见图图2-102-10)。图图2-2-10a10a为为短短锥锥法法兰兰式式结结构构,它它以以短短锥锥和和轴轴肩肩端端面面作作定定位位面面。卡卡盘盘,拨拨盘盘等等夹夹具具通通过过卡卡盘盘座座4 4,用用四四个个螺螺栓栓5 5固固定定在在主主轴轴上,由装在主轴轴肩端面上的圆柱形端面键上,由装在主轴轴肩端面上的圆柱形端面键3 3传递转矩。传递转矩。 安安装装卡卡盘盘时时,只只需需将将预预先先拧拧紧紧在在卡卡盘盘座座上上的的螺螺栓栓5 5连连同同螺螺母母6 6一一起起,从从主主轴轴轴轴肩肩和和锁锁紧紧盘盘2 2上上的的孔孔中中穿穿过过,然然后后将将锁锁紧紧盘盘转转过过一一个个角角度度,使使螺螺栓栓进进入入锁锁紧紧盘盘上上宽宽度度较较窄窄的的圆圆弧弧槽槽内内,把把螺螺母母卡卡住住(如如图图中中所所示示位位置置),接接着着再再把把螺螺母母6 6拧拧紧紧,就就可可把把卡卡盘盘等等夹夹具具紧紧固固在在主主轴轴上上。这这种种主主轴轴周周端端结结构构
13、的的定定心心精精度度高高,连连接接刚刚度度好好,卡卡盘盘旋旋伸伸长长度度小小,装装卸卸卡盘也比较方便,因此,在新型号的车床上应用很普遍卡盘也比较方便,因此,在新型号的车床上应用很普遍。主轴上的传动件右右 端端 齿齿 轮轮 : 左 旋 斜斜 齿齿 轮轮 , 空空 套套 在在 主主 轴轴 上上 , 传传 动动 时时 可可 抵抵 消部分切削力。消部分切削力。中间齿轮:可在花键上滑移。处于右边位置时,传递低速中间齿轮:可在花键上滑移。处于右边位置时,传递低速线路;处于左边位置时,传递高速线路;处于中间位置线路;处于左边位置时,传递高速线路;处于中间位置时,主轴与前面的传动链断开,可以轻快地转动。时,主轴与前面的传动链断开,可以轻快地转动。 左端齿轮:连接进给传动链。左端齿轮:连接进给传动链。1-齿轮 2-外摩擦片 3-内摩擦片 4-弹簧销 5-销子 6-元宝 7-推拉杆8-压块 9-螺母10-止推片 11-止推片 双向多片摩擦离合器 开开停停装装置置用用于于控控制制主主轴轴的的起起动动和和停停止止。中中型型车车床床多多用用机机械械式式摩摩擦擦离离合合器器实实现现,少少数数机机床床也也有有采采用
14、用电电磁磁离离合合器器或或液液压压离离合合器器的的。尺尺寸寸较较小小的的车车床床,由由于于电电动动机机功功率率较较小小,为为简化结构,常直接由电机开停俩实现。简化结构,常直接由电机开停俩实现。 换换向向装装置置用用于于改改变变主主轴轴旋旋转转方方向向。若若主主轴轴的的开开停停由由电电机机直直接接控控制制,则则主主轴轴换换向向通通常常采采用用改改变变电电机机的的转转向向来来实实现现;若若开开停停采采用用摩摩擦擦离离合合器器,则则换换向向装装置置由由同同一一离离合合器器( (双双向向的的) )和和圆圆柱柱齿齿轮轮组组成成,大大部部分分中中型型卧卧式式车车床床都都采采用用这这种种换换向向装装置。置。双向多片摩擦离合器摩擦离合器除传递运动和动力,使主轴实现正、反转、停车外,还能起过载保险装置的作用。图2.8 双向多片摩擦离合器及其操纵机构主要组成:内内摩摩擦擦片片3 3:内内孔孔为为花花键键孔孔,装装配配在在轴轴的花键上,随轴的花键上,随轴一起转动;一起转动;外外摩摩擦擦片片2 2:外外表表面面有有4 4个个凸凸起起,该该凸凸起起卡卡在在空空套套齿齿轮轮的的缺缺口口槽槽内内,带带动动空空套套齿
15、齿轮轮一一起起转转动动;内内孔孔为为光光孔孔,空套在轴空套在轴上;上;压块压块8 8:用于压紧内外摩擦片;:用于压紧内外摩擦片;调整螺母调整螺母9 9:用于调整内外摩擦片的压紧力;:用于调整内外摩擦片的压紧力;元元宝宝形形杠杠杆杆6 6:通通过过该该杠杠杆杆的的推推动动,使使压压块块移移动动压压紧紧摩擦片。摩擦片。主轴开停及制动操作机构主轴开停及制动操作机构主轴开停及制动操作机构主轴开停及制动操作机构 图图2.92.9所示为集中式操纵机构,所示为集中式操纵机构,可同时操纵离合器和制动器,即可同时操纵离合器和制动器,即同时控制主轴的开、停、换向和同时控制主轴的开、停、换向和制动。操作过程如下:当手把制动。操作过程如下:当手把2 2向向上扳动时,拉杆上扳动时,拉杆4 4外移,齿扇外移,齿扇7 7顺顺时针方向转动,带动齿条轴时针方向转动,带动齿条轴8 8右移,右移,通过拨叉通过拨叉9 9使滑套使滑套1414右移,压下羊右移,压下羊角形摆块角形摆块1313的右角,使推拉杆的右角,使推拉杆1010向左移,于是左离合器接合,主向左移,于是左离合器接合,主轴正转;同理,当手把轴正转;同理,当手把2
16、2向下扳动,向下扳动,推拉杆推拉杆1010右移,右离合器接合,右移,右离合器接合,主轴反转。当手把在中间位置时,主轴反转。当手把在中间位置时,推拉杆推拉杆1010处于中间位置,左、右处于中间位置,左、右离合器均不接合,主轴的传动断离合器均不接合,主轴的传动断开,此时齿条轴开,此时齿条轴8 8上的凸起部分正上的凸起部分正压在制动器杠杆压在制动器杠杆1515的下端,制动的下端,制动带带1616被拉紧,使主轴制动。被拉紧,使主轴制动。摩擦式离合器主轴开停及制动操作机构主轴开停及制动操作机构离合器脱开,齿条22处于中间位置,这时,齿条轴22上的凸起正处于与杠杆14下端相接触的位置,使杠杆14向逆时针方向摆动,将制动带拉紧,使轴凹和主轴迅速停止旋转。当齿条轴22移至左端或右端位置时,杠杆与齿条轴凸起的左侧或右侧的凹槽相接触,使制动带放松,这时摩擦离合器接合,使主轴旋转。主轴开停及制动操作机构主轴开停及制动操作机构主轴变速操纵机构 用一个手柄同时操纵轴,上的双联滑移齿轮和三联滑移齿轮,变换轴间的六种传动比。转动手柄9,通过链条8可传动装在轴7上的曲柄5和盘形凸轮6转动,手柄轴和轴7的传动比为1:1
17、。曲柄5上装有拨销4,其伸出端上套有滚子,嵌入拨叉3的长槽中。曲柄带着拨销作偏心运动时,可带动拨叉拨动轴上的三联滑移齿轮2沿轴左右移换位置。盘形凸轮6的端面上有一条封闭的曲线槽,它由不同半径的两段圆弧和过度直线组成,每段圆弧的中心角稍大于1200。凸轮曲线槽经圆销10通过杠杆11和拨叉12,可拨动轴上的双联滑移齿轮1移换位置。 曲柄5和凸轮6有六个变速位置(见图2-14b),顺次转动手柄9,每次转600,使曲柄5处于变速位置a,b,c时,三联滑移齿轮2相应的被拨至左中右位置;此时,杠杆11短臂上圆销10处于凸轮曲线槽大半径圆弧段中的a,b,c处,双联滑移齿轮1在左端位置。这样,便得到了轴间三种不同的变速齿轮组合情况。继续转动手柄9,使曲柄5依次处于d,e,f,则齿轮2相应地被拨至右中左位置;此时,杠杆11上的圆销10进入凸轮曲线槽小半径圆弧段中的d,e,f处,齿轮1被移换至右端位置,得到轴间另外三种不同的变速齿轮组合情况。曲柄和凸轮在不同变速位置时,滑移齿轮1和2轴向位置的组合情况如表P44。6.润滑装置 为了保证机床正常工作和减少零件磨损,对主轴箱中的轴承,齿轮,摩擦离合器等必须进行
18、良好的润滑。常用的润滑方式有两种. (1)(1)溅溅油油润润滑滑 在主轴箱内装入一定高度的润滑油,主轴起动时,依靠高速旋转的齿轮将润滑油飞溅至各处,直接落到各种传动件上进行润滑,或者落入专门设置的油盘或油槽内,然后沿油管流到各摩擦面上。这种润滑方法由于存在供油量不能按需要进行控制,齿轮搅油还会引起润滑油发热,润滑油输送到摩擦面之前不能经滤清等缺点,因此新型号车床上已很少使用。 (2 2)油油泵泵供供油油循循环环润润滑滑 这是比较完善的一种润滑方法,润滑油由油泵从油箱(主轴箱提货设在主轴箱体外面的专用油箱)中吸出,经滤油器滤清后输送至分油器,然后由油管送至各摩擦面进行润滑。自学内容测验题自学内容测验题1.1.齿轮与主轴及传动轴的连接方式。齿轮与主轴及传动轴的连接方式。2.2.主轴及传动轴的支承方式。主轴及传动轴的支承方式。3.3.主轴前端结构形式。主轴前端结构形式。二、进给箱二、进给箱功用:变换被加工螺纹种类和导程功用:变换被加工螺纹种类和导程 获得各种机动进给量获得各种机动进给量 组成部分:组成部分: 变速机构变速机构 变换螺纹导程和进给量变换螺纹导程和进给量 移换机构移换机构 变换螺
19、纹种类变换螺纹种类 操纵机构操纵机构 变速机构变速机构 变换螺纹导程和进给量变换螺纹导程和进给量 进给箱中的变速机构分为基本螺距机构和增进给箱中的变速机构分为基本螺距机构和增倍机构。倍机构。增倍机构一般采用滑移齿轮变速机构,基本增倍机构一般采用滑移齿轮变速机构,基本螺距机构采用双轴滑移齿轮机构、摆轮齿轮螺距机构采用双轴滑移齿轮机构、摆轮齿轮机构和三轴滑移公用齿轮机构等形式。机构和三轴滑移公用齿轮机构等形式。CA6140的进给箱为双轴滑移齿轮机构。的进给箱为双轴滑移齿轮机构。p46图图2-16CA6140的进给箱为双轴滑移齿轮机构。的进给箱为双轴滑移齿轮机构。p46图图2-16 轴轴XIV上的每一个滑移齿轮都分别上的每一个滑移齿轮都分别和和XIII,轴上两个固定齿轮相啮合,且两轴间轴上两个固定齿轮相啮合,且两轴间的的8种传动比必须严格规律排列。为使所有相种传动比必须严格规律排列。为使所有相互啮合的齿轮中心距相等,必须采用不同模互啮合的齿轮中心距相等,必须采用不同模数和变位系数的齿轮。数和变位系数的齿轮。P47表表2-7列出基本螺列出基本螺距机构各齿轮齿数、模数和变位系数。距机构各齿轮齿数
20、、模数和变位系数。双轴滑移齿轮使用性能、结构刚性和制造工双轴滑移齿轮使用性能、结构刚性和制造工艺性能较好,新型号机床上应用普遍。艺性能较好,新型号机床上应用普遍。 基本组操纵机构基本组操纵机构C620-1进给箱为摆移齿轮机构,基本螺距进给箱为摆移齿轮机构,基本螺距机构采用摆移齿轮机构。移换机构与机构采用摆移齿轮机构。移换机构与CA6140相同。相同。P48图图2-18为三轴滑移公用齿轮进给箱的传为三轴滑移公用齿轮进给箱的传动简图(动简图(CM6132)。)。三、溜板箱三、溜板箱 功用是将进给运动或快速移动由进给箱或快速移动电动功用是将进给运动或快速移动由进给箱或快速移动电动机传给溜板和刀架,使刀架实现纵,横向和正、反向机动机传给溜板和刀架,使刀架实现纵,横向和正、反向机动走刀或快速移动。走刀或快速移动。纵向和横向机动进给传动及操纵机构纵向和横向机动进给传动及操纵机构开开合螺母合螺母机构机构螺纹进给与机动进给间的互锁机构螺纹进给与机动进给间的互锁机构超越离合器和安全离合器等安全保险机构超越离合器和安全离合器等安全保险机构等。等。三、溜板箱三、溜板箱1纵、横向机动进给操纵机构纵、横向机动进
21、给操纵机构 当需要纵向进给时,向当需要纵向进给时,向左或向右扳动手柄左或向右扳动手柄1 1,使手柄,使手柄座座3 3绕着销轴绕着销轴2 2摆动时(销轴摆动时(销轴2 2装在轴向位置固定的轴装在轴向位置固定的轴2323上)上),手柄座下端的开口槽通过,手柄座下端的开口槽通过球头销球头销4 4拨动轴拨动轴5 5轴向移动,轴向移动,再经杠杆再经杠杆1111和连托和连托1212使凸轮使凸轮1313转动,凸轮上的曲线槽又转动,凸轮上的曲线槽又通过圆销通过圆销1414带动轴带动轴1515以及固以及固定在它上面拨叉定在它上面拨叉1616向前或向向前或向后移动,拨叉拨动离合器后移动,拨叉拨动离合器M8M8,使之与轴,使之与轴IIII上两个空上两个空套齿轮之一啮合,于是纵向套齿轮之一啮合,于是纵向机动进给运动接通,刀架相机动进给运动接通,刀架相应地向左或向右移动。应地向左或向右移动。纵向、横向机动进给及快速移动的操纵机构纵、横向机动进给纵、横向机动进给操纵机构操纵机构1 1、6 6手柄手柄 2 2、2121销轴销轴 3 3手柄座手柄座 4 4、9 9球头销球头销 5 5、7 7、2323轴轴 8 8弹簧
22、销弹簧销 1010、1515拨叉轴拨叉轴1111、2020杠杆杠杆 1212连杆连杆 1313、2222凸轮凸轮 1414、1818、1919圆销圆销 1616、1717拨叉拨叉 向后或向前扳动向后或向前扳动手柄手柄1 1,通过手柄,通过手柄座座3 3使轴使轴2323以及固以及固定在它左端的凸定在它左端的凸轮轮2222转动时,凸转动时,凸轮上曲线槽通过轮上曲线槽通过圆销圆销1919使杠杆使杠杆2020绕销轴绕销轴2121摆动,摆动,再经杠杆再经杠杆2020上的上的另一圆销另一圆销1818,带,带动轴动轴1010以及固定以及固定在它上面的拨叉在它上面的拨叉1717向前或向后移向前或向后移动,拨叉拨动离动,拨叉拨动离合器合器M9M9,使之与,使之与轴轴XXVXXV上两空套齿上两空套齿轮之一啮合,于轮之一啮合,于是横向机动进给是横向机动进给运动接通,刀架运动接通,刀架相应地向前或向相应地向前或向后移动。后移动。 手柄手柄1 1扳至中间直扳至中间直立位置时,离合立位置时,离合器器M8M8和和M9M9均处于均处于中间位置,机动中间位置,机动进给传动链断开。进给传动链断开。当手柄扳至左、当手柄扳至
23、左、右、前、后任一右、前、后任一位置时,如按下位置时,如按下装在手柄装在手柄1 1顶端的顶端的按钮按钮S S,则快速电,则快速电动机起动,刀架动机起动,刀架便在相应方向上便在相应方向上快速移动。快速移动。2开合螺母机构开合螺母合上,与丝杠相啮合,实现加工螺纹的进给。开合螺母合上,与丝杠相啮合,实现加工螺纹的进给。反之,开合螺母分开,实现纵向、横向机动进给或快反之,开合螺母分开,实现纵向、横向机动进给或快速移动。速移动。 开合螺母机构开合螺母机构作用作用接通丝杠传动接通丝杠传动图3 3、互锁机构、互锁机构 目目的的:防防止止机机床床工工作作时时,因因操操作作错错误误同同时时将将丝丝杠杠传传动动和和纵纵、横横向向机机动动进进给给(或或快快速速运运动动)接接通通,造造成成损损坏坏机机床床。保保证证开开合合螺螺母母合合上上时时,机机动动进进给给不不能能接接通通;反反之之,机机动动进进给给接接通时,开合螺母不能合上。通时,开合螺母不能合上。溜板箱互锁机构图溜板箱互锁机构图4 4、过载保险装置、过载保险装置安全离合器安全离合器防止过载和发生偶然事故损坏机床。常用安全离合器防止过载和发生偶然事故损坏
24、机床。常用安全离合器正常工作正常工作过载保护过载保护安全与超越离合器结构安全与超越离合器结构它由端面带螺旋形齿爪的左右两它由端面带螺旋形齿爪的左右两半部半部5 5和和6 6组成,其左半部组成,其左半部5 5用键装用键装在超越离合器在超越离合器M M6 6的星轮的星轮4 4上,且与上,且与轴轴空套,右半部空套,右半部6 6与轴与轴 用花键联接。在正常工作情况下,用花键联接。在正常工作情况下,在弹簧在弹簧7 7压力作用下,离合器左右压力作用下,离合器左右两半部份相互啮合,由光杠传来两半部份相互啮合,由光杠传来的运动,经齿轮的运动,经齿轮Z Z5656、超越离合器、超越离合器M M6 6和安全离合器和安全离合器M M7 7,传至轴,传至轴和和蜗杆蜗杆1010,此时安全离合器螺旋齿,此时安全离合器螺旋齿面产生的轴向分力面产生的轴向分力F F轴轴,由弹簧,由弹簧7 7的的压力来平衡。当轴向分力压力来平衡。当轴向分力F F轴轴超过超过弹簧弹簧7 7的压力时,离合器右半部的压力时,离合器右半部6 6将压缩弹簧而向右移动,与左半将压缩弹簧而向右移动,与左半部部5 5脱开,导致安全离合器打滑。脱开,导致
25、安全离合器打滑。于是机动进给传动链断开,刀架于是机动进给传动链断开,刀架停止进给。过载现象消除后,弹停止进给。过载现象消除后,弹簧簧7 7使安全离合器重新自动接合,使安全离合器重新自动接合,恢复正常工作。机床许用的最大恢复正常工作。机床许用的最大进给力,决定于弹簧进给力,决定于弹簧7 7调定的压力。调定的压力。拧转螺母拧转螺母3 3、通过装在轴、通过装在轴XXXX内孔中内孔中的拉杆的拉杆1 1和圆销和圆销8 8,可调整弹簧座,可调整弹簧座9 9的轴向位置,改变弹簧的轴向位置,改变弹簧7 7的压缩量,的压缩量,从而调整安全离合器能传递的扭从而调整安全离合器能传递的扭矩大小。矩大小。自学自学 四、刀四、刀架架1-纵滑板 2-横滑板 3-转盘 4-小滑板 5-方刀架 6-手柄图5-15 车床刀架46车床刀架CA6140四方刀架图四方刀架图四四方方刀刀架架的的转转位位机机构构CA6140尾架图尾架图CA6140床身图床身图4、刀架 床鞍(又称纵向溜板、大拖板)床鞍(又称纵向溜板、大拖板)2525装在床身的三角形导轨装在床身的三角形导轨M M和矩和矩形导轨形导轨N N上,由它们进行导向,上,由它
26、们进行导向,以保证刀架纵向移动轨迹的直线以保证刀架纵向移动轨迹的直线度。为了防止由于切削力的作用度。为了防止由于切削力的作用而使刀架颠覆,在床鞍的前后侧而使刀架颠覆,在床鞍的前后侧各装有两块压板各装有两块压板2727和和2323。利用螺。利用螺钉钉2222和塞铁和塞铁2424可调整矩形导轨的可调整矩形导轨的间隙。在床鞍的前侧还装有一个间隙。在床鞍的前侧还装有一个活动压板活动压板2929,拧紧螺钉,拧紧螺钉2828,可将,可将床鞍锁紧在床身导轨上,以免车床鞍锁紧在床身导轨上,以免车削大尺寸端面过程中刀架发生纵削大尺寸端面过程中刀架发生纵向走动,影响加工精度。床鞍前向走动,影响加工精度。床鞍前部底平面部底平面S S,供安装溜板箱之用,供安装溜板箱之用(图中未画出溜板箱)(图中未画出溜板箱) 横向溜板(又称中托板)横向溜板(又称中托板)2 2装在床鞍装在床鞍2525顶面的燕顶面的燕尾导轨上,可由横向进给丝杠尾导轨上,可由横向进给丝杠1 1经螺母传动,沿导经螺母传动,沿导轨横向移动,燕尾导轨的间隙可用螺钉轨横向移动,燕尾导轨的间隙可用螺钉1414和和1212使使带有斜度的镶条带有斜度的镶条13
27、13前后移动位置来进行调整。横前后移动位置来进行调整。横向进给丝杠向进给丝杠1 1的右端支承在滑动轴承的右端支承在滑动轴承1111和和7 7上,实上,实现径向和轴向定位,利用螺母现径向和轴向定位,利用螺母9 9可调整轴承的轴向可调整轴承的轴向间隙。机动进给时,丝杠间隙。机动进给时,丝杠1 1由齿轮由齿轮1010传动旋转,手传动旋转,手动进给时可用手把动进给时可用手把8 8摇动。横向进给丝杠的螺母固摇动。横向进给丝杠的螺母固定在横向溜板定在横向溜板2 2的底面上,它由分开的两部分的底面上,它由分开的两部分2121和和1818组成,中间用楔块组成,中间用楔块2626隔开。当由于磨损致使丝隔开。当由于磨损致使丝杠螺母之间的间隙过大时,可将螺母杠螺母之间的间隙过大时,可将螺母2121的紧固螺的紧固螺钉钉2020拧松,然后拧紧螺钉拧松,然后拧紧螺钉1919,把楔块,把楔块2626向上拉紧,向上拉紧,依靠斜楔作用将螺母依靠斜楔作用将螺母2121和和1818向两边挤开,使螺母向两边挤开,使螺母2121的螺纹左侧面与丝杠螺纹右侧面接触,螺母的螺纹左侧面与丝杠螺纹右侧面接触,螺母1818的螺纹右侧面与丝
28、杠螺纹左侧面接触。这样,丝的螺纹右侧面与丝杠螺纹左侧面接触。这样,丝杠与螺母之间便不会产生相对轴向窜动。杠与螺母之间便不会产生相对轴向窜动。 横向溜板的顶面上装有转盘横向溜板的顶面上装有转盘6 6,转盘的燕尾导,转盘的燕尾导轨上装有刀架溜板(小刀架)轨上装有刀架溜板(小刀架)3 3。转盘的底面有圆。转盘的底面有圆柱形定心凸台,与横向溜板上的孔配合;松开紧柱形定心凸台,与横向溜板上的孔配合;松开紧固螺钉固螺钉5 5后,转盘可绕垂直轴线扳转角度(士后,转盘可绕垂直轴线扳转角度(士900)900),使刀架溜板沿一定倾斜方向进给,以便车削圆,使刀架溜板沿一定倾斜方向进给,以便车削圆锥面。刀架溜板由手把锥面。刀架溜板由手把1515经丝杠经丝杠1616和螺母和螺母1717传动传动其移动。燕尾导轨间隙可用斜镶条其移动。燕尾导轨间隙可用斜镶条4 4调整。调整。 方刀架装在刀架溜板方刀架装在刀架溜板3 3的上面,以刀架溜板上的圆柱形凸台定心(见图的上面,以刀架溜板上的圆柱形凸台定心(见图2-2-25a)25a),用拧在轴,用拧在轴3737顶端螺纹上的手把顶端螺纹上的手把4040夹紧。方刀架可转动间隔为夹
29、紧。方刀架可转动间隔为9090“的四个位的四个位置,使装在它四侧的四把车刀依次进人加工位置。每次转位后,定位销置,使装在它四侧的四把车刀依次进人加工位置。每次转位后,定位销3030插人刀插人刀架溜板上的定位孔中进行定位。方刀架换位过程中的松夹、拔销、转位、定位以架溜板上的定位孔中进行定位。方刀架换位过程中的松夹、拔销、转位、定位以及夹紧等动作,都由手把及夹紧等动作,都由手把4040操纵。逆时针转动手把操纵。逆时针转动手把4040,使其从轴,使其从轴3737顶端的螺纹上顶端的螺纹上拧松时,刀架体拧松时,刀架体3939便被松开。同时,手把通过内花键套便被松开。同时,手把通过内花键套3535(用销钉(用销钉3838与手把联接)与手把联接)带动外花键套带动外花键套3434转动,外花键转动,外花键3434的下端有锯齿形齿爪与凸轮的下端有锯齿形齿爪与凸轮3131上的端面齿啮合,上的端面齿啮合,因而凸轮也被带动着逆时针转动。凸轮转动时,先由其上的斜面因而凸轮也被带动着逆时针转动。凸轮转动时,先由其上的斜面a a将定位销将定位销3030从从定位孔中拔出,接着其缺口的一个垂直侧面定位孔中拔出,接着其缺口
30、的一个垂直侧面b b与装在刀架体中的销与装在刀架体中的销4141相碰(见图相碰(见图2-25b),2-25b),于是带动刀架体于是带动刀架体3939一起转动,钢球一起转动,钢球4242从定位孔中滑出。当刀架转至所需从定位孔中滑出。当刀架转至所需位置时,钢球位置时,钢球4242在弹簧在弹簧4343作用下进人另一定位孔,使刀架体先进行初定位。然后作用下进人另一定位孔,使刀架体先进行初定位。然后反向转动(顺时针)手把,同时凸轮反向转动(顺时针)手把,同时凸轮3131也被带动一起反转。当凸轮上斜面也被带动一起反转。当凸轮上斜面a a脱离脱离定位销定位销3030的钩形尾部时,在弹簧的钩形尾部时,在弹簧3232作用下,定位销插人新的定位孔,使刀架实现作用下,定位销插人新的定位孔,使刀架实现精确定位;接着凸轮上缺口的另一垂直侧面。与销精确定位;接着凸轮上缺口的另一垂直侧面。与销4141相碰,凸轮便被挡住不再转相碰,凸轮便被挡住不再转动。此时手把动。此时手把4040仍然带着花键套仍然带着花键套3434一起继续顺时针转动,直到把刀架体压紧在刀一起继续顺时针转动,直到把刀架体压紧在刀架溜板上为止。在此过程
31、中,由于花键套架溜板上为止。在此过程中,由于花键套3434与凸轮与凸轮3131是以端面齿爪的斜面接触,是以端面齿爪的斜面接触,因而套因而套3434克服弹簧克服弹簧3636的压力,使其齿爪在固定不转的凸轮的压力,使其齿爪在固定不转的凸轮3131的齿爪上滑动。修磨的齿爪上滑动。修磨垫圈垫圈3333的厚度,可调整手把的厚度,可调整手把4040在夹紧方刀架后的正确位置。在夹紧方刀架后的正确位置。第四节第四节 精密和高精度卧式车床的特点精密和高精度卧式车床的特点精密和高精度卧式车床主要用在工具、仪表、仪器及精密机械制造厂中,精密和高精度卧式车床主要用在工具、仪表、仪器及精密机械制造厂中,车削精密和高精度的零件。车削精密和高精度的零件。其主要特点:其主要特点:1 1)提高机床的几何精度:提高机床的几何精度:机床的主轴及其轴承、导轨、丝杆和螺母等机床的主轴及其轴承、导轨、丝杆和螺母等直接影响机床加工精度。精密车床采用提高主轴及其轴承的精度,以直接影响机床加工精度。精密车床采用提高主轴及其轴承的精度,以提高主轴的旋转精度;提高丝杆和螺母的精度,以提高车螺纹进给传提高主轴的旋转精度;提高丝杆和螺母的精度
32、,以提高车螺纹进给传动链的传动精度,从而达到提高加工精度的目的。动链的传动精度,从而达到提高加工精度的目的。2 2)主传动链采用主传动链采用“分离传动分离传动”的形式的形式。把主轴箱和变速箱分开。把主。把主轴箱和变速箱分开。把主传动的大部分传动和变速机构安放在远离主轴的单独的变速箱中,再传动的大部分传动和变速机构安放在远离主轴的单独的变速箱中,再通过带传动将运动传至主轴箱。变速箱中的传动件在运转中产生的热通过带传动将运动传至主轴箱。变速箱中的传动件在运转中产生的热量和振动,不直接传给主轴箱,提高主轴的运转的平稳性,减少主轴量和振动,不直接传给主轴箱,提高主轴的运转的平稳性,减少主轴热变形,有利于提高机床的工作精度。热变形,有利于提高机床的工作精度。第四节第四节 精密和高精度卧式车床的特点精密和高精度卧式车床的特点3 3)主轴上的皮带轮采用卸荷式结构主轴上的皮带轮采用卸荷式结构,以减少主轴的弯曲变形,以减少主轴的弯曲变形,并提高主轴的平稳性。并提高主轴的平稳性。4 4)为了减小加工表面粗糙度,某些精密车床前后轴承采用高精度为了减小加工表面粗糙度,某些精密车床前后轴承采用高精度滑动轴承。滑
33、动轴承。自学自学 p55p55如如图图2 22626的的CM6132CM6132主轴。其前后轴承采用高精度滑主轴。其前后轴承采用高精度滑动轴承。动轴承。自学自学 图图2 22727为为CG6125BCG6125B型高精度卧式车床的传动系统型高精度卧式车床的传动系统 图图2 22828为锥盘环盘无级变速器的工作原理。为锥盘环盘无级变速器的工作原理。第四节第四节 精密和高精度卧式车床的特点精密和高精度卧式车床的特点为加工出精度更高和表面粗糙度更小的零件,高精度卧式车床除具有为加工出精度更高和表面粗糙度更小的零件,高精度卧式车床除具有精密车床的相同特点,还采用某些保证高加工精度的传动与结构精密车床的相同特点,还采用某些保证高加工精度的传动与结构措施措施1 1)采用无级变速传动,以获得合理的切削用量。)采用无级变速传动,以获得合理的切削用量。2 2)将主变速箱安装在与机床完全分离的独立地基上。机床本身则安)将主变速箱安装在与机床完全分离的独立地基上。机床本身则安装在有防震沟的隔振地板上,以隔绝外界的振动的影响装在有防震沟的隔振地板上,以隔绝外界的振动的影响3 3)取消进给箱,将丝杆与主轴直接通
34、过挂轮联系,缩短螺纹进给传)取消进给箱,将丝杆与主轴直接通过挂轮联系,缩短螺纹进给传动链,提高传动精度。动链,提高传动精度。4 4)主轴采用高精度静压轴承以达到很高的旋转精度。)主轴采用高精度静压轴承以达到很高的旋转精度。5 5)将机床安装在恒温室内,以减少热变形。)将机床安装在恒温室内,以减少热变形。第五节第五节 其它类型车床其它类型车床 用用卧卧式式车车床床加加工工形形状状比比较较复复杂杂,特特别别是是带带有有内内孔孔和和内内外外螺螺纹纹的的工工件件,如如各各种种阶阶梯梯小小轴轴、套套筒筒、螺螺钉钉、螺螺母母、接接头头和和法法兰兰盘盘等等见见图图2 22929,由由于于需需要要使使用用多多种种车车刀刀、孔孔加加工工刀刀具具和和螺螺纹纹加加工工刀刀具具,必必须须多多次次装装卸卸刀刀具具,移移动动尾尾座座,以以及及频频繁繁对对刀刀、试试切切和和测测量量尺尺寸寸等等,生生产产率率很很低低,回回转转、转转塔塔车车床床在在卧卧式式车车床床的的基基础础上上发发展展起起来来,它它与与卧卧式式车车床床在在结结构构上上的的主主要要区区别别是是,没没有有尾尾座座和和丝丝杆杆,在在床床身身尾尾部部装装有有一一个个能能纵纵向向移移动动的的多多工工位位刀刀架架,其其上上安安装装多多把把刀刀具具,加加工工过过程程中中,多多工工位位刀刀架架可可周周期期转转位位,将将不不同同刀刀具具一一次次转转到到加加工工位位置置,顺顺序序对对工工件件进行加工。进行加工。第五节其它类型车床一、回轮、转塔车床一、回轮、转塔车床1 1滑鞍转塔车床滑鞍转塔车床 见图见图2 23030、2 23131、2 232322 2回轮车床回轮车床 见见图图2 23333主要特点:主要特点: 用用回回轮轮、转转塔塔车车床床加加工工工工件件,可可缩缩短短机机动动时时间间和和辅辅助助时时间间,生生产产率率较较高高。但但预预先先调调整整刀刀具具和和定定程程机机构构需需要要花花费费较较多多的的时时间间。不不适适于于单单件件小小批批生生产产,而而在在大大批批大大量量的的生生产产中中,则则应应采采用用生生产产率率更更高高的的自自动动或或半半自自动动车车床床。因因此此它它只只适适用用于于成成批生产中加工尺寸不大且形状较复杂的工件。批生产中加工尺寸不大且形状较复杂的工件。二、立式车床见图236三、铲齿车床见图237、38、39、40
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