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1、机械制造技术与设备 主编第2章车?削?加?工1)了解车削加工特点、方法及适用范围。2)掌握卧式车床典型结构及机床运动的调整方法。3)能计算传动链中各级转速及正确选择交换齿数。4)能合理选用车削加工方法及刀具。2.1车削加工概述2.2车床2.3AD25型数控车床简介2.4常用车刀简介2.5其他车床简介习题与思考题2.1车削加工概述图2-1车削加工范围2.1.1车削的特点及应用2.1车削加工概述车削加工的主要特点是：1)由于主运动是连续的旋转运动，除粗车时可能因毛坯余量不均匀导致非连续切削外，一般均为连续切削，因此，切削过程连续稳定，具备了进行高速车削和强力车削的重要条件。2)车削加工不仅是回转体
2、零件不可缺少的加工方法，而且对于短杆、小支架类零件，只要能够装夹在车床上，它们的回转表面、端面就可以车削加工。3)车削加工的工件可大可小，只要工件能够装夹，就可以通过调整车刀的位置进行加工，而车刀本身不需要较大的改变。4)车削加工适应的工件材料范围很广，对钢、铸铁、非铁金属材料都可以加工，甚至对淬硬钢也可以进行加工。5)车削加工的精度范围广。2.1车削加工概述6)车削加工容易保证零件加工表面之间的位置精度。7)车刀为单切削刃刀具，结构简单，制造、刃磨和装拆都很方便，便于根据具体要求选用合理的几何形状，有利于保证加工质量、提高生产率和降低加工成本。2.1.2车削工艺系统车削加工是在由车床、车刀、
3、车床夹具和工件共同构成的车削工艺系统中完成的。2.2车床2.2.1车床的主要类型及组成1.车床的类型2.车床的组成(1)主传动部件用来实现车床的主运动，如车床的主轴箱。(2)进给运动部件用来实现车床的进给运动、退刀及快速运动等，如车床的进给箱、溜板箱等。(3)动力源为车床提供动力，如电动机等。(4)刀具的安装装置用来安装刀具，如车床的刀架。(5)工件的安装装置用来安装工件，如车床的卡盘和尾座等。(6)支承件用来支承和连接车床各零部件，如车床的床身、床腿等，是车床的骨架。2.2.2CA6140型卧式车床2.2车床卧式车床使用非常普遍。1.CA6140型卧式车床的组成及主要技术参数(1)CA614
4、0型卧式车床的组成图2-2所示为CA6140型卧式车床外形。图2-2CA6140型卧式车床2.2车床1)床身床身是卧式车床的基础部件，它用作车床的其他部件的安装基础，保证其他部件相互之间的正确位置和正确的相对运动轨迹。2)主轴箱安装在床身的左上端，内装主传动系统和主轴部件。3)进给箱安装在床身的左下方前侧，进给箱内有进给运动传动系统，用以控制光杠及丝杠的进给运动变换和不同进给量的变换。4)溜板箱安装在床身的前侧床鞍的下方，与床鞍相连，其作用是实现纵横向进给运动的变换，带动床鞍、刀架实现进给运动。5)刀架和床鞍床鞍安装在床身的导轨上，在溜板箱的带动下沿导轨做纵向运动；刀架可与床鞍一起纵向运动，也
5、可经溜板箱的传动在床鞍上做横向运动。2.2车床6)尾座安装于床身的尾部，可沿导轨纵向移动调整位置。(2)CA6140型卧式车床的主要技术参数车床中的一些最主要的技术规格一般用主参数来描述。2.CA6140型卧式车床的传动系统(1)主运动传动链图2-3所示的传动系统图可看出，运动由主电动机经V带轮传至主轴箱中的轴，轴上装有双向多片摩擦离合器M1，其作用是使主轴正、反转或停止。(2)螺纹进给传动链车削各种不同螺距的螺纹时，必须保证主轴和刀具之间有准确的运动关系。1)车削米制螺纹2.2车床2Z3.tif2)车削模数螺纹车削模数螺纹与车削米制螺纹的传动路线基本2.2车床相同，唯一的差别是将交换齿轮换成
6、64/100100/97，就可以车削出各种模数螺纹。3)车削英制螺纹车削英制螺纹时，进给箱中的离合器M3及M5啮合，M4脱开，轴左端的滑动齿轮z25移至它的左面位置，与固定在轴上的齿轮z36相啮合，运动由轴直接传给轴，再由轴传到轴，然后传到轴。4)车削径节螺纹车削径节螺纹与车削英制螺纹的传动路线基本相同，差别之处是将交换齿轮传动比换成64/100100/97，就可以车削出各种径节螺纹。2.2车床5)车削非标准螺纹当需要车削非标准螺纹时，利用上述传动路线是无法得到的，这时需将离合器M3、M4和M5全部啮合，进给箱中的传动路线是由轴经及直接传动丝杠，被加工螺纹的导程Ph1依靠调整挂轮的传动比u挂来
7、实现。(3)进给运动传动链以主轴的转动为传动链的首端，运动经轴、轴、轴带动交换齿轮箱，再经轴进入进给箱后传至轴(光杠)。(4)快速移动传动链溜板箱右侧的快速电动机(0.25kW、2 800r/min)通过操纵杆带动轴，再经离合器M8或M9，可分别实现刀架的纵、横向快速移动。3.CA6140型卧式车床的主要结构2.2车床(1)主轴箱和主轴部件图2-4是CA6140型卧式车床的主轴箱展开图。(2)溜板箱溜板箱内主要有实现刀架快慢自动转换的超越离合器、起过载保护作用的安全离合器、控制丝杠传动通断的开合螺母机构、纵/横向机动进给运动的接通/断开和转换机构及避免运动干涉的互锁机构等。1)纵、横向机动进给
8、操纵机构纵、横向机动进给运动的接通、断开和转换由一个手柄集中操纵，工作原理如图2-7所示。图2-4CA6140型卧式车床主轴箱展开图2.2车床图2-5多片离合器1双联空套齿轮2外摩擦片3内摩擦片4弹簧销5圆销6羊角形摆块7拉杆8压套9螺母10、11止推片12销轴13滑套14空套齿轮2.2车床图2-6CA6140型车床主轴部件图2.2车床图2-7纵、横向机动进给操纵机构1、6手柄2、21销轴3手柄座4、9球头销5、7、23轴8弹簧销10、15拨叉轴11、20杠杆12连杆13、22凸轮14、18、19圆销16、17拨叉K按钮2.2车床2)开合螺母机构如图2-8a所示，开合螺母由上、下两个半螺母5和
9、4组成。图2-8开合螺母机构1手柄2轴3轴承套4下半螺母5上半螺母6圆柱销7圆盘8定位钢球9销钉10、12螺钉11平镶条2.2车床3)互锁机构溜板箱内的互锁机构是为了防止因误操作使丝杠与光杠同时接通而设置的，即纵、横向机动进给运动和车螺纹进给运动不能同时接通，以免损坏机床。图2-9互锁机构工作原理1、2轴3手柄轴4弹簧销5球头销6支承套2.3AD25型数控车床简介2.3.1AD25型数控车床组成及运动图2-10所示是AD25型数控车床外形图。图2-10AD25型数控车床外形图2.3AD25型数控车床简介2.3.2AD25型数控车床主要机械结构(1)主轴箱(2)床身部件如图2-12所示，AD25
10、型数控车床采用了45倾斜式床身结构。图2-11AD25型数控车床传动系统简图2.3AD25型数控车床简介图2-12AD25型数控车床床身结构(3)电动刀架数控车床的电动刀架是其主要部件之一，2.3AD25型数控车床简介在刀架的转塔刀盘刀座上可安装或夹持各种不同用途的刀具，通过转塔刀盘的旋转分度实现自动换刀的动作。图2-13AD25型数控车床电动刀架结构1、9、10、11齿轮2行星轮3滚轮架4锁紧传感器5电磁铁6预分度传感器7插销8主轴12脉冲发生器2.3AD25型数控车床简介(4)后滑板刀架安装在后滑板上，由后滑板带动作z向和x向进给运动，由于后滑板安装在机床的斜后上方，在加工时，背向力与刀架
11、、滑板的自身重力部分抵消，减小了横向进给伺服电动机的载荷，有利于保持机床的精度。2.4常用车刀简介2.4.1按用途分类车刀按其用途分为外圆车刀、内孔车刀、端面车刀、切断车刀、螺纹车刀等，如图2-14所示。图2-14车刀按用途分类a)直头外圆车刀b)弯头外圆车刀c)90外圆车刀d)宽刃精车外圆车刀e)内孔车刀f)端面车刀g)切断车刀h)螺纹车刀2.4常用车刀简介2.4.2按结构分类车刀按结构可分为整体车刀、焊接车刀、机夹车刀、可转位车刀和成形车刀等，如图 所示。图2-15车刀按结构分类a)整体车刀b)焊接车刀c)机夹车刀d)可转位车刀e)成形车刀2.4常用车刀简介表2-1车刀结构类型、特点及用途
12、表2-1车刀结构类型、特点及用途2.5其他车床简介2.5.1立式车床立式车床分单柱式（图2-16a）和双柱式（图2-16b）两种。图2-16立式车床a)单柱式b)双柱式1底座2工作台3立柱4垂直刀架5横梁6垂直刀架进给箱7侧刀架8侧刀架进给箱9顶梁2.5其他车床简介2.5.2转塔车床转塔车床的结构和外形如图2-17所示。图2-17转塔车床a)转塔车床b)转塔刀架1进轴箱2主轴箱3前刀架4转塔刀架5纵向溜板6定程装置7床身8转塔刀架溜板箱9前刀架溜板箱10主轴2.5其他车床简介2.5.3液压仿形车床仿形车床能按照样板或样件的形状、尺寸，自动完成对工件的车削加工全过程。图2-18液压仿形车床外形图1主轴箱2电器操纵台3回轮刀架4样件支架5仿形刀架6横刀架7尾座8床身习题与思考题