CA6140车床结构剖析实验
CA6140车床结构解析
主轴传动路线图
②传动路线
• 从主轴至进给箱中轴ⅩⅦ的一段传动路线与螺纹传动链公用。
③增倍变速组
轴ⅩⅤ到轴ⅩⅦ之间的传动路线为：
有1／8、1／4、1／2、l等4种传动比，这4种传 动比成倍数关系排列,称增倍变速组
2.车削螺纹运动传动链的传动路线表达式
3.纵向、横向进给量的计算
CA6140型卧式车床纵向机动进给量有64种,并由4种类型的传 动路线来获得。 纵向常用进给量 纵向常用进给量共有40种,由常用螺距螺纹 的米制传动路线获得32种,英制传动路线获得8种。 横向进给量 按纵向进给量相同的传动路线与计算方法也
CA6140车床外形图 1-主轴箱；2-刀架；3-尾座；4-床身；5、9-床腿； 6-光杠；7-丝杠；8-溜板箱；10-进给箱；11-挂轮
内装有主轴实现主运动，主轴 端部有三爪或四爪卡盘以夹持 主ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ箱1： 工件
三箱
车 床 结 构
作用是变换进给量，并把运动 进给箱10：
传给溜板箱
带动刀架实现纵向、横向进 溜板箱8：给，快速移动或车螺纹
刀架2：装四组刀具，按需要手动转位使用
尾座3： 支持工件或安装钻头等孔加工刀具 如图
部件都安装在床身上，以保持部件 床身4： 间相互位置精度。
2.CA6140型车床传动系统图
电 机
皮带
传动路线简图2
1.主轴箱部分
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）
可获得64级横向进给量。
4.刀架的快速移动传动链
溜板箱内装有250W、2800 r/min的快速移动电动机,
当接通纵向或横向机动进给时,起动快速电动机,通过 齿轮副 使轴ⅩⅩ快速转动,运动经蜗轮蜗杆传动 副 沿工作进给相同的传动路线实现刀架的纵向或 横向快速移动。
CA6140普通车床传动系统分析与结构组成分析
CA6140普通车床传动系统分析与结构组成分析传动系统分析：1.主电动机：主电动机是车床的动力源，通过提供旋转的动力来驱动车床的工作。
2.主轴：主轴是车床的核心部件，承载着工件的夹持装置和刀具的安装装置。
主轴可根据不同加工需求进行转速调整，同时也可通过变速箱调节转速。
3.传动装置：传动装置将主电动机的动力传递给主轴。
在CA6140普通车床的传动系统中，常见的传动方式有皮带传动和齿轮传动。
皮带传动通过皮带带动主轴转动，齿轮传动则通过齿轮配对实现动力传递。
4.进给装置：进给装置是指车床上用来实现工件进给运动的装置。
进给装置可以根据加工需要实现不同的进给速度和进给量，通常通过电机和螺杆传动来实现。
结构组成分析：1.床身：床身是车床的基础部件，用来支撑和固定整个车床的各个部件。
床身一般采用整体铸铁结构，具有足够的刚性和稳定性，以保证车床的加工精度。
2.滑座：滑座是车床上的移动工作台，用来支撑和固定工件。
滑座通常由铸铁制成，可以在床身上沿着机床的横向和纵向滑动，以实现工件的进给运动。
3.主轴箱：主轴箱是主轴的安装装置，同时也是主轴传动装置的一部分。
主轴箱一般位于车床的尾部，包括主轴箱座、主轴箱盖、主轴箱横梁等部分，用来固定和支撑主轴及其传动装置。
4.工作台：工作台是车床上的工作平台，用来安装和夹持待加工的工件。
工作台可以进行水平和垂直的调整，以适应不同类型和尺寸工件的加工需求。
5.刀架：刀架是用来安装和固定切削刀具的装置。
刀架通常包括刀塔、刀杆和刀架座等部分，它们可以进行水平和垂直的调整，以实现刀具的进给和切削运动。
以上是对CA6140普通车床传动系统的分析与结构组成的简要介绍。
作为一种传统车床，CA6140普通车床在结构和传动方面相对简单，但它可以满足中小型工件的常规车削需求。
CA6140卧式车床的结构分析(1)只是课件
式离合器M2啮合。主轴获得10r/min～500r/min的低转速； ⅳ)齿式离合器M2啮合脱开，运动由轴Ⅲ直接传给主轴，
得到6级高转速，450r/min～1400r/min。
Ⅴ
26 58
M2 ( 合 )
Ⅵ（主轴）
50
51
63 50
56 39
电机（7.5kw,1450 r/min)
130 230
Ⅰ
M1左
3581
43
M1右
50 34
Ⅶ
34 30
Ⅱ
3401
50 22
58
Ⅲ
20
20
80 50
Ⅳ
2、车床运动：车床的主运动是由工件的旋转运动实现 的；进给运动则由刀具的直线移动完成的。
3、车床分类：按其用途和结构的不同，主要分为：卧式 车床及落地车床，立式车床，转塔车床，仪表车床，单 轴自动和半自动车床，多轴自动和半自动车床，彷形车 床及多刀专门化车床，车床。
这里仅介绍CA6140型卧式车床， 目的如下：
80 50
Ⅴ
26 58
M2(合
)
Ⅵ（主轴）
50
51
63 50
b)主轴转速级数和转速 经低速传动路线时，主轴获得的实际转速是2×3×（2×2-1）=18级转
速，加上由高速传动路线获得的6级转速，主轴共可获得24级正转转速。 主轴反转时，有3×[1+（2×2-1）]=12级转速。
注:ⅰ) 在轴Ⅰ上装有双向多片摩擦离合器M1，使主轴正 转、反转或停止。
任务1认识CA6140型车床的结构
任务1认识CA6140型车床的结构CA6140型车床是一种普通的大型车床，主要用于加工中、小型工件的外圆、内圆、端面、孔等形状。
它具有结构简单、使用方便、加工精度高等特点，被广泛应用于机械制造、航空航天、汽车、军工等行业。
CA6140型车床的主要结构如下：1.主轴箱体：主轴箱体是车床的中心部分，承载着主轴和驱动系统。
它由床身、床架和箱盖组成，具有高刚性和稳定的特点。
主轴箱体上装有刀架、进给系统和主轴马达。
2.床身：床身是车床的基础部分，由铸铁或钢板制成。
它支撑着所有的主要组件，如主轴箱体、工作台等。
床身具有高刚性和稳定性，以确保车床在加工过程中的稳定性和精度。
3.工作台：工作台是安装工件的部分，用于加工工件的移动和旋转。
工作台由转动主轴、尾座、工作台滑道等组成。
工作台具有高精度和可靠性，用于固定和定位工件。
4.刀架：刀架是车床上用于切削工件的工具系统，它能够安装不同类型和规格的切削刀具。
刀架通常由刀架底座、刀架滑块和刀架调节机构组成。
5.进给系统：进给系统是控制车床工作台和刀架运动的部分。
它由进给电机、齿轮传动装置、螺杆和导轨等组成，可实现工作台和刀架的精确运动。
6.冷却液系统：冷却液系统用于冷却和润滑工件和切削刀具，以减少摩擦和热量，提高加工质量和寿命。
冷却液系统通常由水箱、泵和喷嘴组成。
7.控制系统：控制系统是用于操控车床运行的部分，通常由数控系统或手动控制系统组成。
数控系统能够通过计算机程序来控制车床的运动和加工过程，实现自动化生产。
CA6140型车床的结构简单、使用方便、加工精度高，能够满足各种工件的加工需求。
它广泛应用于各个行业，如机械制造、航空航天、汽车和军工等。
在实际应用中，必须根据具体的加工要求和工件类型选择合适的刀具、进给速度和冷却液，以保证加工质量和效率。
同时，对于数控系统的操作和维护要求也需要严格遵守，以确保车床的正常运行和加工精度。
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。
CA6140车床剖析实验
CA6140车床剖析实验（2学时）一、实验目的1、了解主轴箱、进给箱、溜板箱的内部结构，加深对车床的感性认识；2、了解主轴箱、进给箱、溜板箱的基本组成及传动路线；3、了解主轴箱、进给箱、溜板箱中各操纵机构的功能及结构；二、实验设备CA6140普通车床三、实验原理（一）主轴箱CA6140车床的主轴箱是一个比较复杂的部件。
工件的旋转运动和车刀的纵横向运动都是通过主轴箱传递。
了解车床的传动原理首先应从了解主轴箱的传动原理开始。
图2-1是主轴箱的传动系统图。
实验时可将实物与图纸进行对照，加深对主轴箱内部结构的了解。
2-1 主轴传动系统图1、卸荷式带轮如图2-2所示，主轴箱的动力是主电机经过皮带轮和三角带传给轴Ⅰ并输进主轴箱，为防止轴Ⅰ在三角带的张力作用下产生弯曲变形，设计时将皮带轮先通过花键套、滚动轴承和法兰盘安装在箱体上。
从而使张力由床身承受，扭矩由花键套传给轴Ⅰ。
轴Ⅰ不再因皮带的张力而产生弯曲变形，故轴Ⅰ上的零件的工作条件得到改善。
图2-2 卸荷带轮、双向摩擦离合器、制动器及其操作机构2、双向多片式摩擦离合器如图2-2所示，双向多片式摩擦离合器安装在轴Ⅰ上。
摩擦离合器由内摩擦片2 、外摩擦片3 、止推片4 、压块7 及空套齿轮1和8组成。
左离合器传动主轴正转，正转主要用于切削，传递的力矩较大，所以片数较多（外摩擦片8片，内摩擦片9片）。
右离合器传动主轴反转，主要用于退刀，片数较少（外摩擦片4片，内摩擦片5片）。
内摩擦片2 安装在轴Ⅰ的花键上，与轴Ⅰ一起旋转。
外摩擦片3的外圆上有四个相当于键的凸起装在齿轮1的缺口槽中，外片空套在轴Ⅰ上。
当杆9通过销5向左推动压块7时，内片2和外片3相互压紧，于是轴Ⅰ的运动便通过内外片之间的摩擦力传给齿轮 1 ，使主轴正向转动。
同理，当压块7向右压时，可使右离合器的内外摩擦片压紧，使主轴反向转动。
当压块7处于中间位置时，左、右离合器都处于脱开状态，这时轴Ⅰ虽然转动，但离合器不传递运动，主轴处于停止状态。
CA6140卧式车床的结构分析解读
离合器的接合与脱开由手柄18来操纵
制动时，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。
机械结构设计
CA6140型卧式车床的结构分析
本章简单介绍了CA6140型卧式车床的结构组成， 分析了其传动系统图和主要部件的结构 ★重点内容： CA6140型卧式车床的传动系统图 和主要部件的结构 ▲难点内容：传动系统图。
这里仅介绍CA6140型卧式车床， 目的如下： ①通过对CA6140的学习，掌握认识机床等设备的一 般方法和步骤。从分析传动系统图到机械结构图，重 点掌握分析图样的方法，以便以后举一反三、触类旁 通。 ②CA6140是一台结构设计颇具经典性、代表性的机械 设备。通过对其典型结构的分析，以利学生掌握常用 工程机械部件、装置、构件的工作原理、用途、特点， 可在今后的结构设计中灵活运用，发展创新。
c)主轴组件
应具有较高的旋转精度及足够的刚度和良好的抗振性 。 前支承精度比后支承高一级，前后轴承间隙可调； 主轴为空心阶梯轴，其内孔用来通过棒料或通过气动、电动或液压等夹紧驱动装 置；
d)变速操纵机构 集中操纵机构，分别操纵Ⅱ轴上的双联滑移齿轮和Ⅲ 轴上的三联滑移齿轮
②溜板箱 功用：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、 反向机动走刀或快速移动。
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，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。
CA6140型卧式车床结构分析_
CA6140型卧式车床结构分析_实验⼀卧式车床结构分析⼀、实验⽬的1．了解卧式车床的⽤途、总体布局，以及主要技术性能。
2．分析卧式车床的传动原理和路线。
3．了解和掌握卧式车床主要零部件的构造和⼯作原理。
⼆、实验仪器与设备1.CA6140型卧式车床；2. 传动系统图与教学挂图（主轴结构、主轴前端结构图、操纵机构、溜板箱结构、⼑架结构等）。
三、实验⽅法1、通过CA6140型卧式车床的运转，观察各部件的主要功能、运转特点及相互间运动的配合。
2、通过对各部件的现场讲解和实物观察，对照教材中的结构图，进⼀步了解内部结构情况。
3、观察主轴箱中滑移齿轮的操纵机构及动作情况；主轴的开停、正反转、刹车机构动作情况。
四、实验步骤1、CA6140型卧式车床的性能介绍；2、主要部件的功能介绍；3、观察主轴箱中各个轴的空间实际位置；4、观察主运动的传动路线；5、观察主轴箱中滑移齿轮的操纵机构；6、观察主轴的开停、正反转、刹车机构；7、观察主轴箱的润滑系统；8、典型结构的分析（主轴部件、卸荷式⽪带轮、双向多⽚式摩擦离合器、⼑架部件等）。
五、内容5.1.性能简介车床主要⽤于加⼯回转表⾯(内外圆柱⾯、圆锥⾯、成⾏回转表⾯等)和回转体的端⾯。
车床在机械制造业中应⽤极为⼴泛。
按其⽤途和结构不同,可分为普通车床、六⾓车床、⽴式车床、单轴⾃动车床、多轴⾃动和半⾃动车床、多⼑车床、仿形车床、专门化(如铲齿车床、凸轮轴车床、曲轴车床等),其中以普通车床应⽤最⼴泛。
CA6140 型普通车床是普通精度级的万能机床,它适⽤于加⼯各神轴类,套筒类和盘类零件上的内外回转表⾯,以及车削端⾯。
它还能加⼯各种常⽤的公制、英制、模数制和径节制螺纹,以及作钻孔、扩孔、铰孔、滚花等⼯作。
其加⼯范围较⼴,由于它的结构复杂,⽽且⾃动化程度低,所以适⽤于单件⼩批⽣产及修配车间。
5.2.主要部件1.主轴箱(床头箱) 它固定在床⾝的左端。
在主轴箱中装有主轴,以及使主轴变速和变向的传动齿轮,通过卡盘等夹具装夹⼯件,使主轴带动⼯件按需要的转速旋转,实现主运动。
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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。
主轴转速确定之后，在选择与主轴转速相适配的自动进给速度和进给方向时，可通过调整进给箱的操纵机构来实现。
对进给箱的认识，应着重了解进给箱传动路线和操纵机构的工作原理。
进给箱里有三套操纵机构，它们分别是：基本组的操纵机构、增倍组的操纵机构、螺纹种类变换操纵机构及丝杠、光杠传动转换的操纵机构。
5、CA6140普通车床的溜板箱
溜板箱的主要功能是将光杆或丝杠的旋转运动转换为直线进给运动，并带动溜板和刀架实现纵向或横向快速移动，用于非加工状态下快速调整车刀位置。
溜板箱内有纵向或横向机动进给操纵机构、换向机构、丝杠开合螺母机构、过载保护机构等。
对溜板箱的认识应重点观察和了解以下几个方面。
(1)丝杠开合螺母机构。
(2)纵向、横向机动进给操纵机构。
(3)快速移动操纵机构。
(4)互锁机构。
(5)安全离合器。
6．CA6140普通车床的卡盘、刀架、尾座、挂轮架、丝杠和光杠
CA6140普通车床的卡盘、刀架、尾座、挂轮架、丝杠和光杠是暴露在车床外边的部件可以直接观察到。
在观察卡盘、刀架、尾座、挂轮架的结构时可以适当拆卸上面的零件，以便更清楚地了解其工作原理。
四、实验任务
1、观察CA6140车床整体结构，熟悉其各部件的名称，了解各部件的功能。
2、了解CA6140车床的主要技术性能指标及实现原理。
3、观察主轴箱双向片式摩擦离合器、齿形离合器和制动器的结构形式和工作原理。
4、对照结构图辨别主轴箱内每根传动轴的轴号，观察它们的传动顺序。
5、观察变速机构的工作原理，了解滑动齿轮的作用和操纵机构的工作原理。
6、分别观察主轴高速正转、低速正转和反转时的传动路线，记录传动时经过的轴、齿轮，并分别计算传动比。
7、观察进给箱内部结构，了解进给箱的传动路线及操纵机构的工作原理。
8、观察溜板箱内部结构，了解光杠、丝杠的运动传递原理，纵向进给和横向进给的工作原理，以及刀架快速移动机构的工作原理。
五、实验步骤
1、观察CA6140车床整体布局，熟悉各部件的名称，了解各部件的功能。
2、用卷尺测量CA6140车床的结构尺寸，了解其尺寸性能指标。
开机演示，了解其运动性能指标。
3、打开主轴箱上盖，观察箱体内的双向片式摩擦离合器、齿形离合器和制动器的结构，分析操纵机构的工作原理。
4、认真观察主轴箱内传动轴和传动齿轮的传动顺序，记录传动链的有关数据。
5、打开进给箱前盖，观察箱体内传动轴和传动齿轮的传动顺序，观察操纵机构的原理。
6、观察溜板箱内部结构，了解纵向进给和横向进给的工作原理，分析刀架快速移动机构的工作原理，了解溜板箱与纵向溜板的连接形式。
7、观察卡盘、刀架、尾座、挂轮架、丝杠和光杠的结构。
8、将车床按原状重新装好。
9、计算已记录的主轴箱中传动链的传动比。
10、填写实验报告。
六、注意事项
1、拆开车床时，如果车床带电应先切断总电源，并挂“严禁送电”的警示标志。
2、拆、装车床的零件时应在老师的指导下进行，注意安全，以免身体受伤。
3、对车床的零件应轻拿轻放，以免零件受损。
4、不要让任何物品掉进车床的箱体内。
七、思考题
1、变换车床主轴的正、反转向时，靠哪些零件或部件来实现?
2、主轴箱里参与调整主轴转速的滑移齿轮有多少个?靠它们可改变多少种正转转速? 多少种反转转速?
3、说明主轴箱中使用的斜齿轮在传递运动时的优点。
4、从主轴箱到进给箱的运动是由哪些零件传递的？
5、说明光杠与丝杠在使用上的区别。