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车削加工与车床本讲稿第一页，共三十页第一节第一节车削加工的范围和特点车削加工的范围和特点一、车削加工的范围一、车削加工的范围车削加工的范围很广，下面将车削加工的一些主要方法作简要介车削加工的范围很广，下面将车削加工的一些主要方法作简要介绍。绍。车外圆（见图车外圆（见图15-115-1）车端面（见图车端面（见图15-215-2）图图15-1 车外圆车外圆图图15-2 车端面车端面本讲稿第二页，共三十页 车环槽和切断（见图车环槽和切断（见图15-315-3）图图15-3车环槽和切断车环槽和切断a)车环槽车环槽b)切断切断本讲稿第三页，共三十页4 4钻孔、扩孔和铰孔（见图钻孔、扩孔和铰孔（见图15-415-4）镗孔（见图镗孔（见图15-515-5）图图15-4 15-4 钻孔、扩孔和铰孔钻孔、扩孔和铰孔a)a)钻孔钻孔 b)b)扩孔扩孔 c)c)铰孔铰孔 图图15-5 15-5 镗孔镗孔本讲稿第四页，共三十页 车锥体车锥体车锥体的方法有几种，这里仅介绍两种车锥体的方法有几种，这里仅介绍两种:（）采用宽刃刀（见图（）采用宽刃刀（见图15-6a）（）（）转动小溜板（见图转动小溜板（见图15-6b）图图15-6 15-6 车锥体车锥体 a)a)用宽刃刀车短锥用宽刃刀车短锥 b)b)转动小溜板车锥体转动小溜板车锥体本讲稿第五页，共三十页图图15-7 15-7 车螺纹车螺纹车螺纹（见图车螺纹（见图15-715-7）车特形面（见图车特形面（见图15-8）图图15-8 15-8 用成形车刀车特形面用成形车刀车特形面本讲稿第六页，共三十页二、二、车削加工的特点车削加工的特点）主要用于各种内、外旋转表面及其端面的加工。）主要用于各种内、外旋转表面及其端面的加工。）加加工工时时，主主运运动动是是工工件件的的旋旋转转运运动动，进进给给运运动动是是刀刀具具的的纵纵向向和和横向移动。横向移动。）一般情况下，车削过程是连续的切削，切削力比较稳定，加工比较平稳。）一般情况下，车削过程是连续的切削，切削力比较稳定，加工比较平稳。）车车削削加加工工中中，由由于于切切屑屑和和刀刀具具之之间间的的剧剧烈烈挤挤压压和和摩摩擦擦，以以及及刀刀具具与与工工件件之之间间的的摩摩擦擦，产产生生了了大大量量的的切切削削热热，但但大大部部分分热热量量被被切切屑屑带带走走，所所以以一一般般车车削削加加工工可可以不使用切削液。以不使用切削液。）车削加工多用于粗加工和半精加工。）车削加工多用于粗加工和半精加工。本讲稿第七页，共三十页 第二节第二节CA6140型卧式车床型卧式车床 一、机床的组成和主要技术规格一、机床的组成和主要技术规格 机床的组成（见图机床的组成（见图15-9）图图15-9 15-9 CA6140CA6140型卧式车床型卧式车床1主轴箱主轴箱2刀架刀架3尾座尾座4床身床身5右床腿右床腿6溜板箱溜板箱7左床腿左床腿8进给箱进给箱本讲稿第八页，共三十页 2 2机床的主要技术规格机床的主要技术规格 CA6140CA6140型卧式车床的主要技术规格可阅教材。型卧式车床的主要技术规格可阅教材。二、机床的传动系统二、机床的传动系统 图图15-1015-10所所示示为为卧卧式式车车床床的的传传动动框框图图。图图15-1115-11所所示示为为CA6140CA6140型型卧卧式式车床的传动系统图。车床的传动系统图。图图15-10 15-10 卧式车床传动框图卧式车床传动框图本讲稿第九页，共三十页图图15-11 15-11 CA6140CA6140型卧式车床的传动系统型卧式车床的传动系统本讲稿第十页，共三十页 主运动主运动 （）主主运运动动传传动动链链 车车床床的的主主运运动动是是主主轴轴的的旋旋转转运运动动，传传动动链链两两端端件件是是电动机主轴。主运动的传动路线表达式为电动机主轴。主运动的传动路线表达式为电动机电动机主轴主轴本讲稿第十一页，共三十页（）主主主主轴轴轴轴转转转转速速速速的的的的级级级级数数数数 当当当当M M M M1 1 1 1向向向向左左左左压压压压紧紧紧紧时时时时，主主主主轴轴轴轴正正正正转转转转。若若若若M M M M2 2 2 2接接接接合合合合，主主主主轴轴轴轴获获获获得得得得24242424级级级级正正正正转转转转转转转转速速速速；若若若若M M M M2 2 2 2打打打打开开开开，运运运运动动动动经经经经齿齿齿齿轮轮轮轮副副副副直直直直接接接接把把把把轴轴轴轴的的的的 级级级级转转转转速速速速传传传传给给给给主主主主轴轴轴轴，又又又又使使使使主主主主轴轴轴轴得得得得到到到到级级级级正正正正转转转转转转转转速速速速。这这这这样样样样主主主主轴轴轴轴一一一一共共共共可可可可获获获获得得得得2424242430303030级正转转速。级正转转速。级正转转速。级正转转速。但是，由于运动由轴但是，由于运动由轴但是，由于运动由轴但是，由于运动由轴传给轴传给轴传给轴传给轴的传动比分别为的传动比分别为的传动比分别为的传动比分别为 u u11=(20/80)=(20/80)(20/80)=1/16(20/80)=1/16u u22=(20/80)=(20/80)(51/50)=1.02/4(51/50)=1.02/4u u3 3=(50/50)=(50/50)(20/80)=1/4(20/80)=1/4 u u4 4=(50/50)=(50/50)(51/50)=1.02(51/50)=1.02 其中其中u u2 2与与u u3 3的数值相近，本机床由轴的数值相近，本机床由轴到轴到轴实际上只有三种传动实际上只有三种传动比，因而当比，因而当M2M2接合时主轴实际上只获得接合时主轴实际上只获得1818级正转转速，所以主轴应级正转转速，所以主轴应获得获得18186=246=24级正转转速。级正转转速。同样道理，当同样道理，当M1M1向右压紧时，主轴共获得向右压紧时，主轴共获得1212级反转转速。级反转转速。本讲稿第十二页，共三十页（）主运动传动链的运动平衡式（）主运动传动链的运动平衡式 n n n n电电u u带带u u齿齿式中式中 n n主轴的转速（主轴的转速（r/minr/min）；）；n n电电电动机的转速（电动机的转速（r/minr/min）；）；u u带带带传动的传动比，带传动的传动比，u u带带 =D D1 1/D D2 2 ；u u齿齿齿轮传动部分的总传动比齿轮传动部分的总传动比，u u齿齿各主动轮齿数的乘积各主动轮齿数的乘积/各从动轮齿数的乘积各从动轮齿数的乘积u u1 1u u2 2u u3 3u uK K。根据主运动传动链的平衡式，即可以计算出主轴的各级转速。其最低根据主运动传动链的平衡式，即可以计算出主轴的各级转速。其最低及最高的正转转速分别为及最高的正转转速分别为 n nminmin=1450=1450(130/230)(130/230)(51/43)(51/43)(22/58)(22/58)(20/80)(20/80)(26/58)(26/58)(20/80)r/min10 r/min(20/80)r/min10 r/min n nmaxmax=1450=1450(130/230)(130/230)(56/38)(56/38)(39/41)(39/41)(63/50)r/min(63/50)r/min 1400r/min1400r/min 本讲稿第十三页，共三十页 2 2进给运动进给运动 进进给给运运动动传传动动链链包包括括车车螺螺纹纹、一一般般进进给给和和快快速速移移动动三三组组传传动动链链，而而车车螺螺纹纹传传动动链链又又包包含含车车米米制制螺螺纹纹、英英制制螺螺纹纹、模模数数螺螺纹纹和和径径节节螺螺纹纹四四条条传传动动路路线线。为为简简化化文文字字叙叙述述，对于车螺纹传动链只介绍常用的车米制螺纹传动链。对于车螺纹传动链只介绍常用的车米制螺纹传动链。（）车车制制米米制制螺螺纹纹的的传传动动链链 对对于于螺螺纹纹加加工工，必必须须严严格格保保证证以以下下关关系系：主主轴轴带带动动工工件件转转一一周周，刀刀架架移移动动一一个个导导程程（单单线线螺螺纹纹的的导导程程等等于于螺螺距距）。在在车车制制单线螺纹时，要求主轴转一周，刀架应移动一个螺距单线螺纹时，要求主轴转一周，刀架应移动一个螺距P P。从传动系统图从传动系统图1 15-115-11中可以看出，其传动路线表达式为中可以看出，其传动路线表达式为本讲稿第十四页，共三十页主轴 M M5 5合上合上丝杠（丝杠（P P12mm12mm，单线）开合螺母单线）开合螺母溜板、刀架溜板、刀架本讲稿第十五页，共三十页基本组齿轮变速可获得如下基本组齿轮变速可获得如下8 8种传动比：种传动比：u u基基1 1 26/28 26/28 6.5/7 6.5/7（不用）（不用）u u基基2 2 28/28 28/28 7/77/7 u u基基3 3 32/28 32/28 8/78/7 u u基基4 4 36/28 36/28 9/79/7 u u基基5 5 19/14 19/14 9.5/7 9.5/7（不用）（不用）u u基基6 6 20/14 20/14 10/710/7 u u基基7 7 33/21 33/21 11/711/7 u u基基8 8 36/21 36/21 12/712/7 实实际际应应用用的的是是6 6种种：7/77/7，8/78/7，9/79/7，10/710/7，11/711/7，12/712/7，这这一一组组传传动动比比是螺距值变化的基础。是螺距值变化的基础。本讲稿第十六页，共三十页基本组的螺距范围还要通过增倍机构加以扩大，增倍机构的传动比分别为：基本组的螺距范围还要通过增倍机构加以扩大，增倍机构的传动比分别为：u u倍倍1 1(28/35)(35/28)1 u u倍倍2 2(18/45)(35/28)1/2 u u倍倍3 3(28/35)(15/48)1/4 u u倍倍4 4(18/45)(15/48)1/8 将将车车米米制制螺螺纹纹的的传传动动路路线线表表达达式式加加以以整整理理，可可列列出出其其运运动动平平衡衡式式为为 P工工1(58/58)(33/33)(63/100)(100/75)(25/36)u u基基(25/36)(36/25)u u倍倍 P式中式中 P P工工工件的螺距（工件的螺距（mmmm）；）；P P机床丝杠螺距，为机床丝杠螺距，为1212mmmm。将上式化简后可得将上式化简后可得 P P工工7 7u u基基u u倍倍 选用不同的选用不同的u u基基和和u u倍倍，可以获得不同的螺距值。，可以获得不同的螺距值。本讲稿第十七页，共三十页 （）一般进给传动链（）一般进给传动链 一一般般进进给给运运动动是是由由光光杠杠经经溜溜板板箱箱传传给给刀刀架架的的。进进给给运运动动的的传传动动路路线线表达式为表达式为主轴主轴 进给箱进给箱 M5打开打开 光杠（光杠（）本讲稿第十八页，共三十页当进给箱中按车制米制螺纹的传动路线传动时，其纵向进给运动平衡式为当进给箱中按车制米制螺纹的传动路线传动时，其纵向进给运动平衡式为 f f纵纵1 1(58/58)(58/58)(33/33)(33/33)(63/100)(63/100)(100/75)(100/75)(25/36)(25/36)u u基基(25/36)(25/36)(36/25)(36/25)u u倍倍(28/56)(28/56)(36/32)(36/32)(32/56)(4/29)(40/30)(30/48)(28/80)(32/56)(4/29)(40/30)(30/48)(28/80)mzmz式中式中 m m=2.5mm=2.5mm，z z=12=12。将上式化简得将上式化简得 f f纵纵 =0.71=0.71u u基基u u倍倍 mm/r mm/r 本讲稿第十九页，共三十页横向进给运动平衡式为横向进给运动平衡式为f f横横1(58/58)(33/33)(63/100)(100/75)(25/36)1(58/58)(33/33)(63/100)(100/75)(25/36)u u基基(25/36)(36/25)(25/36)(36/25)u u倍倍(28/56)(36/32)(28/56)(36/32)(32/56)(4/29)(40/(32/56)(4/29)(40/48)(48/48)(59/18)48)(48/48)(59/18)P P式中式中 P P=5mm=5mm。将上式化简得将上式化简得 f f横横 =0.354=0.354u u基基u u倍倍 mm/r mm/r 选用不同的选用不同的u u基基和和u u倍倍，就可以获得不同的纵向进给量和横向进给量。，就可以获得不同的纵向进给量和横向进给量。本讲稿第二十页，共三十页 （）快速移动传动链（）快速移动传动链刀架快速移动传动路线表达式为刀架快速移动传动路线表达式为 快速电动机快速电动机 齿轮齿轮 齿条齿条刀架纵向快进刀架纵向快进 齿轮齿轮 齿条齿条刀架纵向快退刀架纵向快退 丝杠（丝杠（P P=5mm=5mm）螺母螺母刀架横向快进刀架横向快进 丝杠（丝杠（P P=5mm=5mm）螺母螺母刀架横向快退刀架横向快退 本讲稿第二十一页，共三十页 刀架快速移动平衡式为刀架快速移动平衡式为 v v纵快纵快n n快电快电(13/29)(4/29)(40/30)(30/48)13/29)(4/29)(40/30)(30/48)(28/80)(28/80)mzmz v v横快横快n n快电快电(13/29)(4/29)(40/48)(48/48)13/29)(4/29)(40/48)(48/48)(59/18)(59/18)P P式中，式中，m m=2.5mm=2.5mm；z z=12=12；P P=5mm=5mm；n n快电快电=2800=2800r/minr/min。所以刀架纵向、横向快速移动速度为所以刀架纵向、横向快速移动速度为 vv纵快纵快2800(13/29)(4/29)(40/30)(30/48)2800(13/29)(4/29)(40/30)(30/48)(28/80)(28/80)3.143.142.5122.512 mm/minmm/min 4757 mm/min 4757 mm/min 0.08m/s 0.08m/s vv横横快快2800(13/29)(4/29)(40/48)(48/48)2800(13/29)(4/29)(40/48)(48/48)(59/18)(59/18)5 5 mm/minmm/min 2364 mm/min 2364 mm/min 0.04m/s0.04m/s 本讲稿第二十二页，共三十页图图15-12 15-12 单手柄操纵机构单手柄操纵机构 1 1手柄手柄 2 2操纵杆操纵杆 3 3操纵轴操纵轴 4 4、8 8凸轮凸轮 5 5、6 6杠杆杠杆 7 7连杆连杆 9 9、1212杆杆 10 10、1111拨叉拨叉 13 13点动开关点动开关 三、单手柄三、单手柄操纵机构操纵机构工作原理如工作原理如图图15-1215-12所示。所示。本讲稿第二十三页，共三十页图图15-13 15-13 立式车床立式车床 1 1底座底座 2 2工作台工作台 3 3垂直刀架垂直刀架 4 4横梁横梁 5 5立柱立柱 6 6侧刀架侧刀架 第三节第三节 其它其它车床车床 一、立式车床一、立式车床图图15-1315-13是立式车床的外是立式车床的外观图。观图。立式车床可以加工大型立式车床可以加工大型圆盘类零件，一般用于单件、圆盘类零件，一般用于单件、小批量生产的工厂及维修间。小批量生产的工厂及维修间。本讲稿第二十四页，共三十页图图15-14 15-14 转塔车床转塔车床床身床身溜板箱溜板箱进给箱进给箱主轴箱主轴箱前刀架前刀架转塔刀架转塔刀架二、回轮、转塔车床二、回轮、转塔车床图图15-1415-14为转塔车床的外观图。为转塔车床的外观图。本讲稿第二十五页，共三十页图图15-15 15-15 回轮车床（局部）回轮车床（局部）图图15-1515-15所示是回轮车床的局部外观结构。所示是回轮车床的局部外观结构。本讲稿第二十六页，共三十页图图15-16 15-16 转塔车床上加工的典型零件转塔车床上加工的典型零件图图15-1615-16所示为转塔车床可以加工的典型零件。所示为转塔车床可以加工的典型零件。本讲稿第二十七页，共三十页图图15-17 15-17 半自动转塔车床半自动转塔车床1 1床身床身 2 2主轴箱主轴箱 3 3前刀架前刀架 4 4后刀架后刀架 5 5转塔刀架转塔刀架 6 6液压装置液压装置 7 7电气装置电气装置三、多刀半自动车床三、多刀半自动车床图图15-1715-17是一种液压半自动转塔车床的外观图。是一种液压半自动转塔车床的外观图。本讲稿第二十八页，共三十页 半半自自动动转转塔塔车车床床用用插插销销板板和和行行程程开开关关作作为为发发布布指指令令器器官官。指指令令由由电电路路、油油路路和和一一些些机机构构传传递递给给被被控控制制的的工工作作部部件件，控控制制它它们们的的速速度度、方方向向和和行行程程长长度度，使使机机床床完完成规定加工程序的工作循环。成规定加工程序的工作循环。这这种种机机床床主主要要用用于于形形状状较较复复杂杂的的盘盘套套类类零零件件的的粗粗加加工工和和半半精精加加工工，适适用用于于成成批批和大量生产。和大量生产。本讲稿第二十九页，共三十页本 章 结 束本讲稿第三十页，共三十页