CA6140卧式车床的结构分析解析
CA6140车床结构剖析实验
实验二CA6140车床结构剖析实验一、实验目的1、了解CA6140车床的总体布局以及主要技术性能指标。
2、了解CA6140车床的传动路线，理解传动过程中的变速原理。
3、了解主轴箱、进给箱、溜板箱等主要箱体不见的内部结构，理解其中操纵机构的工作原理。
4、了解CA6140车床上卡盘、刀架、尾座、挂轮架、丝杠和光杆等主要零部件的构造和功能，理解其工作原理。
二、实验设备及仪器CA6140车床、三爪卡盘、卡盘扳手、刀架扳手、尾座扳手、内六角扳手、活动扳手、卷尺。
三、实验原理和方法通过现场教学与实验相结合的方式让学生通过对CA6140车床的解剖、观察和分析，提高对机床的感性认识，加深对课堂所学理论知识的理解。
重点认识和了解以下六个方面的内容。
1、CA6140普通车床的布局CA6140是一种中等精度的卧式车床，适合加工各种回转表面的轴类、筒类和盘类零件，也可以加工各种常用的公制螺纹、英制螺纹、模数螺纹和径节螺纹。
CA6140 车床的加工精度适中，加工范围宽，通用性强，是一种最常用的机械加工设备。
CA6140车床的结构布局参见教材，学生可以通过与实物对照，来熟悉CA6140车床各部件的名称，了解各部件的功能及布局。
2、CA6140普通车床的主要技术性能指标在本实验中，通过对车床进行实际测量或演示，了解车床的下述技术性能指标。
(1)床身上最大工件回转直径(2)刀架上最大工件回转直径(3)最大工件长度(4)最大车削长度(5)主轴内孔直径(6)主轴正转与反转的级数及范围(7)纵向与横向进给量的级数及范围(8)车削螺纹的种类及范围3、CA6140普通车床的主轴箱主轴箱是车床中最重要的一个箱体部件，工作时工件的旋转运动和车刀的自动纵、横进给运动都要通过主轴箱传递。
了解车床的工作原理，首先应从了解主轴箱的工作原理开始。
对主轴箱的认识应着重从以下几个方面进行观察和了解。
1）卸荷式带轮2）双向片式摩擦离合器3）变速操纵机构4）主轴运动的传动路线5）主轴箱内的润滑4．CA6140普通车床的进给箱进给箱是调节自动进给速度和改变进给方向的专门部件。
CA6140型式车床主轴箱展开图
第1章 车床
车床的种类很多，按其结构和用途可分为以下几类：
① 卧式车床 ② 立式车床 ③落地车床 ④转塔车床 ⑤回轮车床 ⑥液压仿形车床 ⑦多刀自动和半自动车床
⑧专用：曲轴车床、凸轮车床、铲齿车床 。 图1.1.2 是常见的几种车床。
Байду номын сангаас
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第1章 车床
卧式车床
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第1章 车床
主要授课内容
1. 概述 2. CA6140卧式车床传动系统分析 3. CA6140卧式车床主要部件结构 4. 车床电气控制系统
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1.1 概
第1章 车床
述
1. 车削工艺范围 2. 车床种类 3. CA6140车床主要结构
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2. 进给传动系统典型部件结构 3. 溜板箱典型部件结构
1. 纵、横向机动进给操纵机构 2. 开合螺母机构 3. 互锁机构 4. 超越离合器 5. 横向滑板进给机构 6. 方刀架
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第1章 车床
图a CA6140主轴箱图
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第1章 车床
光杠：实现纵 向或横向自动
进给 返回第一张 上一张幻灯片
床腿
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第1章 车床
1.2 CA6140型卧式车床传动系统分析
1. 传动原理图 2. 车床传动系统图
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第1章 车床
1.2.1 CA6140车床传动原理图
1、车床的运动
车床的表面成形运动有：主轴带动工件的旋转运动、刀具的进给运动。前 者是车床的主运动，其转速通过常以 n （r/min）表示。后者有几种情况：刀 具既可作平图1.行2.1 于工件旋 转轴 CA6140型卧式车床传动 原理图 线的纵向进给运动（车圆柱面），又可作垂直于 工件旋转轴线的横向进给运动（车端面），还可作与工件旋转轴线方向倾斜的运 动（车削圆锥面），或作曲线运动（车成型回转面）。进给运动以 f（mm/r） 表示。
CA6140型卧式车床主要结构
CA6140型卧式车床主要结构CA6140型卧式车床主要结构（一）主轴箱CA6140车床的主轴箱包括：箱体、主轴部件、传动机构、操纵机构、换向装置、制动装置和润滑装置等。
其功用在于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。
机床的主轴箱是一个比较复杂的运动部件，它的装配图包括展开图、各种向视图和剖面图，以表示出主轴箱的所有零件及其装配关系。
1、主轴部件主轴部件是主轴箱最重要的部分，由主轴、主轴轴承和主轴上的传动件、密封件等组成。
主轴前端可安装卡盘，用以夹持工件，并由其带动旋转。
主轴的旋转精度、刚度和抗振性等对工件的加工精度和表面粗糙度有直接影响，因此对主轴部件的要求较高。
CA6140型车床的主轴是一个空心阶梯轴。
其内孔是用于通过棒料或卸下顶尖时所用的铁棒，也可用于通过气动、液压或电动夹紧驱动装置的传动杆。
主轴前端有精密的莫氏6号锥孔，用来安装顶尖或心轴，利用锥面配合的摩擦力直接带动心轴和工件转动。
主轴后端的锥孔是工艺孔。
CA6140型卧式车床的主轴部件在结构上做了较大改进，由原来的三支承结构改为两支承结构；由前端轴向定位改为后端轴向定位。
前轴承为P级精度的双列短圆柱滚子轴承，用于承受径向力。
后轴承为一个推力球轴承和角接触球轴承，分别用于承受轴向力和径向力。
主轴的轴承的润滑都是由润滑油泵供油，润滑油通过进油孔对轴承进行充分润滑，并带走轴承运转所产生的热量。
为了避免漏油，前后轴承均采用了油沟式密封装置。
主轴旋转时，依靠离心力的作用，把经过轴承向外流出的润滑油甩到轴承端盖的接油槽里，然后经回油孔流回主轴箱。
主轴上装有三个齿轮，前端处为斜齿圆柱齿轮，可使主轴传动平稳，传动时齿轮作用在主轴上的轴向力与进给力方向相反，因此可减少主轴前支承所承受的轴向力。
主轴前端安装卡盘、拨盘或其它夹具的部分有多种结构形式。
2、开停和换向装置CA6140型卧式车床采用的双向多片式摩擦离合器实现主轴的开停和换向。
普通卧式车床CA6140主要结构技术参数
普通卧式车床CA6140主要结构技术参数
一、机床床身
二、主轴箱
主轴箱是普通卧式车床CA6140的核心部件，包括主轴、轴承、传动装置和润滑装置等。
主轴采用优质合金钢制造，经过热处理，具有高强度和耐磨性。
轴承选用精密支撑轴承，能够承受较大的径向和轴向负荷。
传动装置采用齿轮传动和变速器，可实现多种转速的调整。
润滑装置通过油泵和管路，为主轴箱提供充足的润滑油。
三、刀塔
四、刀架
五、尾座
尾座是普通卧式车床CA6140的辅助设备，用于支撑和定位长而细的工件，以防止工件在加工过程中的偏移和振动。
尾座的运动有进给装置和伺服电机控制，具有良好的稳定性和可靠性。
六、润滑系统
1. 最大加工直径：400mm
2. 最大加工长度：1000mm
3. 主轴转速范围：10-2000rpm
4. 主轴孔径：55mm
5. 刀架行程：220mm
6. 刀架快进速度：4m/min
7. X轴行程：240mm
8. Z轴行程：1000mm
9. X、Z轴快速移动速度：4m/min
10. 重复定位精度：0.01mm
11. 主电机功率：7.5kw
综上所述，普通卧式车床CA6140主要由机床床身、主轴箱、刀塔、刀架、尾座和润滑系统等部分组成，它具有结构合理、精度高、稳定可靠等特点，适用于各种中小型工件的加工。
CA6140车床主轴箱内部结构分析解析
4.快速制动和换向操作装置
12——滑套；13——调节螺钉；14——杠杆； 15——制动带；16——制动盘； 17——齿扇； 18——手柄；19——操作杆；20——杆； 21——曲柄； 22——齿条；23——拨叉
快速制动和换向操作装置
上图所示为CA6140型车床控制主轴开停、换向和制动的操控机构 。当向上扳动手柄18时，通过杆20、曲柄211使扇形齿轮顺时针转 动，传动齿条轴22及固定在其左端的拨叉23右移，拨叉23带动滑套 12右移，使双向多片式离合器的左离合器接合，主轴正转启动，与 此同时，制动器的杠杆14下端与齿条轴22上的凹部接触，制动器处 在松开状态。相反，当向下扳动手柄时，双向多片式摩擦离合器右 离合器接合，主轴反转，制动器也处在松开状态。当手柄处在中间 位置时，齿条轴和滑套也都处在中间位置，双向多片式摩擦离合器 的左、右两组离合器都断开，主轴与动力源断开，与此同时，齿条 轴的凸起部分压制着制动器杠杆的下端，将制动带15拉紧，导致主 轴制动。
3.制动装置： 组成及各部件的作用： 制动轮16，安装在轴Ⅳ上，在制动力的作用下停止转动 时带动轴Ⅳ停止运动； 制动带15，在杠杆的带动下拉紧制动轮使之停止转动； 调节螺钉13，调节制动带的拉紧程度； 杠杆14，带动制动带实现拉紧动作。
13——调节螺钉；14——杠杆； 15——制动带；16——制动盘；22——齿条轴；
1——花键套；2——带轮；3——法兰；4——主轴箱体
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2.双向多片摩擦离合器
1——空套齿轮；2——外摩擦片；3——内摩擦片；4——弹簧销；5——穿销； 6——元宝销； 7— —拉杆； ；8——压块； 9——调节螺母；10.11—— 止推片
主要组成： ①内摩擦片3：内孔为花键孔，装配在轴Ⅰ的花键上， 随轴Ⅰ一起转动； ②外摩擦片2：外表面有4个凸起，该凸起卡在空套齿轮 的缺口槽内，带动空套齿轮一起转动；内孔为光孔， 空套在轴Ⅰ上； ③压块8：用于压紧内外摩擦片； ④调整螺母9：用于调整内外摩擦片的压紧力； ⑤元宝形杠杆6：通过该杠杆的推动，使压块移动压紧 摩擦片。
CA6140卧式车床电气原理图分析解析
CA6140型卧式车床的工作原理
控制电路工作原理分析
CA 61
照 明
40
信
车
控制变压器TC的二次侧
号
床
分别输出24V和6V电压，
灯
控
作为机床照明灯和信号
制 电
灯的电源。 EL为机床的低压照明灯， 由开关QS2控制；
电 路 分 析
路
HL为电源的信号灯
图
谢谢
CA6140型卧式车床的工作原理
控制电路工作原理分析
CA 61 40 车 床 控 制 电 路 图
刀架快速移动电动机M3的启
动是由安装在进给操纵手柄
顶端的按钮SB3来控制。将
操纵手柄扳到所需的方向，
压下按钮SB3，接触器KM刀3
得电吸合，电动机M3得电架启
动，刀架就向指定方向快快速
移动。
速
移
动
的
控
制
主电路工作原理分析
CA
61
40
车 床
M1为主轴电 动机，带动主M2为冷却M泵3为刀架快
主
轴旋转和刀架 电动机速移动电动机
电
作进给运动
路
图
CA6140型卧式车床的工作原理
主电路工作原理分析
CA
61 40
KM1控 制M1
KM2控 制M2
KM3控 制M3
车
FR1为
FR2为
床
M1过载 M2过载
主
保护
保护
电
多运动要部主气件轴调的速正反 刀具和工件装会置发。热
转，由多片摩
齿轮箱进擦行离调合速器实现
具有保护功能
主轴要能正、反转
加工时需要照明
下面我们分析下CA6140车床电 气线路的工作原理
CA6140车床结构
6.床身和导轨
用来支持和安装车床的各个部件。床身 上面有两条精确的导轨，床鞍和尾座可 沿着导轨移动。
7.车床附件
中心架和跟刀架，车削较长工件时， 起支撑作用。
（2）丝杠 用来车削螺纹。
（3）光杠 用来传动动力，带动床鞍、中滑板， 使车刀作纵向或横向的进给运动。
4.溜板部分
刀架
用来装夹车刀
小滑板
作纵向移动
中滑板
作横向移动
床鞍
作纵向移动
溜板箱
变换箱外手柄位置，在光杠或丝杠 的传动下，可使车刀按要求方向作 进给运动
5.尾座
用来安装顶尖、支顶较长工件，它还可 以安装其它切削刀具，如钻头、绞刀等
2.挂轮箱部分
作用：把主轴的旋 转运动传送给进给 箱。变换箱内齿轮， 并和进给箱及长丝 杠配合，可以车削 各种不同螺距的螺 纹。
3.进给部分
(1)进给箱 利用它内的齿轮传动机构，可 以把主轴传递的动力传给光杠或丝杠得到各 种不同的转速。 ①基本变速组
轴ⅩⅢ和轴ⅩⅣ组成了基本变速组，共有8种 传动比。 当z33在左位时， ②变换左右螺纹传动组 运动从轴Ⅸ经轴Ⅺ 当轴X上的z33在 传到轴Ⅹ，传动比 右位时运动从轴 不变，只改变了轴 Ⅸ直接传到轴Ⅹ， Ⅹ的旋转方向，用 用来加工右旋螺 来加工左旋螺纹。 纹；
①主轴箱内有多组齿轮变速机构，变换箱外手柄位置， 可以使主轴得到各种不同的转速。（如下图）
主轴传动路线图
②卡盘用来夹持工件，带动工件一起旋转。
③主轴结构（如图）
CA6140车床主轴是一个空心的阶梯轴。 其内孔可用来通过棒料，拆卸顶尖，安装夹紧装 置的杆件。 主轴前端有精密的莫氏锥孔，供安装顶尖或心轴 之用。主轴前端安装卡盘、拨盘或其它夹具。
CA6140型普通卧式车床结构剖析——实验指导书2019.11.05
CA6140型普通卧式车床结构剖析——实验指导书2019.11.05CA6140型普通卧式车床结构剖析实验指导书课程名称：⾦属切削机床所在学院：核技术与⾃动化⼯程学院教师姓名：郝兴安授课专业：机械⼯程编写⽇期：2018.11.16⼀、实验⽬的1.了解CA6140型普通卧式车床的⽤途、总体布局，以及主要技术性能。
2.掌握CA6140型普通卧式车床的传动原理和路线。
3.掌握CA6140型普通卧式车床主轴箱、进给箱的构造和⼯作原理。
4.了解CA6140型普通卧式车床溜板箱、⼑架、尾座的构造和⼯作原理。
5.本实验项⽬为验证性实验，要求同学认真预习有关课程知识。
⼆、实验设备、仪器及⼯具1.CA6140型普通卧式车床1台2.TYKJ—6140型透明教学车床1台3.CA6140型普通卧式车床的结构挂图4.15⼨活络扳⼿⼀把、内六⾓扳⼿1套、300mm的⼀字旋具把三、注意事项1.关闭电源后，⽅可观察机床内部结构。
2.操作应符合基本操作规范。
3.实验时必须严格遵守实验设备和仪器的各项操作规程，在指导教师的指导下进⾏实验。
四、实验原理了解和分析CA6140型普通卧式车床的主要零部件的构造、功⽤和⼯作原理。
五、实验内容与步骤1．观察CA6140卧式车床的外观，了解卧式车床的⽤途、布局、各操纵⼿柄的作⽤及其操作⽅法。
2．揭开主轴箱盖，根据CA6140卧式车床的传动系统图和主轴箱展开图，看清实现主轴各级转速传动路线及有关传动件的构造。
(1)看懂标牌上符号的意义，明确主轴箱各操纵⼿柄的作⽤。
(2)分析主传动系统的传动路线，主轴的正转、反转、⾼速、低速的各条传动路线是如何调整实现的。
(3)结合现教学挂图，分析摩擦离合器的结构原理及其调整原理和操纵动作的过程，摩擦离合器与制动器的操纵动作的配合关系。
(4)操纵有关⼿柄使Ⅱ—Ⅲ轴上两个沿移齿轮移动，操纵有关⼿柄使Ⅳ轴上的两个滑移齿轮及Ⅵ轴上的⼀个滑移齿轮移动，注意它们的动作过程和啮合位置。