实验 CA6140车床的功能与结构.docx
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实验CA6140车床的功能与结构
实验了解CA6140车床的工艺范围和机床结构
一、试验内容:
1.了解机床的工艺范围和主要技术规格;
2.认识机床的主要组成部分,熟悉机床的操纵系统;
二、实验目的:
1.通过本次实验,加深了解CA6140普通车床的工艺范围和主要用途;
2.了解CA6140普通车床主轴箱的主要构造;
3.了解CA6140普通车床溜板箱的主要构造。
三、实验设备、仪器及工具:
1.CA6140普通车床
2.CA6140普通车床模型
3.必要的电源、工具
四、实验注意事项:
1、注意安全,遵守试验室安全操作规程,车床工作时不准戴手套和拿棉纱,女同学应戴工作帽。
2、做打开主轴箱盖,观察和调试主轴箱有关内容时,防止主轴盖落下,特别注意不要开动车床,为安全起见,应把车床开关总是断开。
3、未经直到老师同意,不得拆卸机床上别的任何机构和零件,试验完成后。
必须擦拭机床,加上润滑油,打扫现场,归还工具。
五、试验步骤
1.了解CA6140普通车床的工艺范围和主要用途
卧式车床的工艺范围很广,能进行多种表面的加工:
各种轴类、套类和盘类零件上的回转表面,如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及成形回转面;车削端面;车削螺纹;还可以进行钻孔、扩孔、铰孔和滚花等工作,如下图1所示。
图1车床所能加工的典型表面
2.观察了解车床的各主要部件:
1-主轴变速箱、2-刀架、3-尾座、4-床身、5-右床腿、6-溜板箱、7-左床腿、8-进给箱等,如下图2所示。
图2卧式车床外形图
3.打开主轴箱盖观察:
1)主轴(VI)轴的结构:
CA6140型卧式车床的主轴是一个空心阶梯轴。
主轴前端的莫氏6号锥孔用于安装前顶尖或心轴,利用锥面配合的摩擦力带动顶尖或心轴转动。
主轴前端采用短锥法兰式C型结构,用于安装卡盘或拨盘。
拨盘或卡盘座4由主轴3端部的短圆锥面和法兰端面定位,由卡口垫2和插销螺栓5紧固,螺钉1锁紧。
这种结构装卸方便,工作可靠,定心精度高,主轴前端的悬伸长度较短,有利于提高主轴组件的刚度,应用很广。
主轴轴肩右端面上的圆形拨块2(图3)用于传递扭矩。
CA6140型车床的主轴组件为两支承结构,后端轴向定位(见图3)。
主轴的前支承3是NN3000K(旧编号为3182100)型双列圆柱滚子轴承,用于承受径向力。
这种轴承刚性好、精度高、尺寸小、承载能力大。
后支承有两个滚动轴承,向心推力球轴承7用于承受径向力和主轴受的向右的轴向力,推力轴承6用于承受主轴受的向左的轴向力。
主轴轴承应在无间隙(或少量过盈)条件下运转,故主轴组件在结构上应保证能够调整轴承间隙。
调整前支承的间隙时,先适当松开螺母1,再松开螺母5上的锁紧螺钉,拧动螺母5,通过隔套4推动轴承3的内环沿主轴上的锥面向右移动,轴承3的内环产生径向膨胀,从而消除轴承3的间隙,最后再拧紧螺母1。
后支承的间隙调整,是通过拧动螺母8同时消除轴承6和7的间隙的。
图3CA6140型车床主轴箱展开图
1、5、8—螺母2—圆形拨块3、6、7—轴承4—隔套
2)片式摩擦离合器的结构。
3)钢带式制动机构的结构。
如图4所示,双向多片式摩擦离合器M1装在I轴上。
摩擦离合器由内摩擦片3、外摩擦片2、止推片10及11、压块8及空套齿轮1等组成。
离合器左、右两部分结构相同,分别用来传动主轴正反转。
内摩擦片3的内孔为花键孔,装在I轴的花键部位上,与I轴一起旋转。
外摩擦片2外圆上有四个凸起,卡在空套齿轮1的缺口槽中;内孔是光滑圆孔,空套在I轴的花键外圆上。
内、外摩擦片相间安装,在未被压紧时,内、外摩擦片互不联系。
当杆7通过销5向左推动压块8时,内片与外片相互压紧,I轴的运动便通过内、外摩擦片之间的摩擦力传给齿轮1,使主轴正转。
同理,当向右推动压块8时,主轴反转。
当压块8处于中间位置时,左、右离合器都脱开,这时I轴虽然转动,但离合器不传递运动,主轴处于停止状态。
离合器M1的左右接合或脱开由手柄18操纵。
向上扳动手柄18,杆20向外移动,曲柄21及齿扇17顺时针转动,齿条22向右移动,并通过拨叉23带动滑套12向右移动。
滑套12内孔的两端为锥孔,中间为圆柱。
滑套12向右移动时,将元宝销6(其回转中心轴装在I轴上)的右端向下压,元宝销顺时针转动,其下端凸缘推动装在I轴内孔中的杆7向左移动,并通过销5带动压块8向左压紧,主轴正转。
同理,将手柄18扳至下端位置时,右离合器压紧,主轴反转。
当手柄18处于中间位置时,离合器脱开,主轴停转。
摩擦离合器除了靠摩擦力传递运动和转矩外,还能起过载保护的作用。
当机床过载时,摩擦片打滑,可避免损坏机床。
制动器(刹车)安装在Ⅳ轴上。
它的功用是在摩擦离合器脱开时立刻制动主轴,以缩短辅助时间。
制动器的结构如图4b和c所示。
制动盘16是一钢制圆盘,与Ⅳ轴用花键联接。
制动盘的周边围着制动带15,制动带为一钢带,内侧固定一层酚醛石棉。
制动带的一端通过调节螺钉13等与箱体相连,另一端与杠杆14连接。
为操纵方便并不出错,制动器和摩擦离合器共用一套操纵机构,也由手柄18操纵。
当离合器脱开时,齿条22处于中间位置,这时齿条轴22上的凸起部分正处于与杠杆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Ⅳ轴和主轴迅速停转。
齿条轴22凸起的左右两边都是凹槽,在左、右离合器接合时,杠杆14顺时针摆动,制动带放松,主轴旋转。
制动带的拉紧程度由调节螺钉13调整,调整后应保证在压紧离合器时制动带完全松开。
4.观察CA6140模型,观察溜板箱结构
1)观察溜板箱的开合螺母机构。
车螺纹时,进给箱将运动传递给丝杠。
合上开合螺母,丝杠就可带动溜板箱和刀架运动。
图5开合螺母机构
1—下半螺母2—上半螺母3—圆柱销4—槽盘5—手柄
6—轴7—限位螺钉
开合螺母机构由下半螺母1和上半螺母2组成,如图5所示,它们都可以沿溜板箱中竖直的燕尾形导轨上下移动。
每个半螺母上装有一个圆柱销3,它们分别插进槽盘4的两条曲线槽d中。
车削螺纹时,顺时针转动手柄5,使槽盘4转动,两个圆柱销带动上下螺母互相靠拢,开合螺母就与丝杠啮合。
盘4上的偏心圆弧槽d接近盘中心部分的倾斜角比较小,使开合螺母闭合后能自锁。
限位螺钉7用以调节丝杠与螺母的间隙。
2)观察纵、横向机动进给及快速移动的操纵机构。
纵向、横向机动进给及快速移动是由一个手柄集中操纵的,见图6。
纵向移动刀架时,向相应方向(向左或向右)扳动操纵手柄1。
操纵手柄1绕销a摆动,其下部的开口槽就拨动轴3轴向移动。
轴3通过杠杆7和推杆8使鼓形凸轮9转动,凸轮9的曲线槽迫使拨叉10移动,从而操纵XXIV轴上的牙嵌式双向离合器M6向相应方向啮合,从而使刀架作纵向机动进给;此时如果按下手柄1上端的快速移动按钮,快速电动机启动,刀架就可向相应方向快速移动,直到松开快速移动按钮时为止。
如向前或向后扳动操纵手柄1,可通过轴14使鼓形凸轮13转动,凸轮13上的曲线槽迫使杠杆12摆动,杠杆12又通过拨叉口拨动XXVIII轴上的牙嵌式双向离合器M7向相应方向啮合,可使横刀架实现向前或向后的横向机动进给或快速移动。
操纵手柄1处于中间位置时,离合器M6和M7脱开,这时机动进给及快速移动均被断开。
为了避免同时接通纵向和横向的运动,在盖2上开有十字形槽以限制操纵手柄1的位置。
图6溜板箱操纵机构立体图
1—手柄2—盖3、4、14—轴5—锥销6—柱销7、12—杠杆
8—推杆9、13—凸轮10、11—拨叉
六、思考题:
1.片式离合器有什么优缺点?
为什么不把它设置在主轴上?
2.主轴轴向位置如何固定、轴承间隙如何调整;工作时轴向力主要由哪些零件承受;轴上传动件轴向位置如何限制?
。
3.对本试验的目的要求以及试验过程中存在的问题出你的想法和建议。
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