金属切削机床实验报告-中北大学讲解

金属切削机床

实验报告

班级

姓名

学号

中北大学机械与动力工程学院实验中心

实验一普通车床各部件的结构和功用

一、实验目的

普通车床具有较典型的机械传动系统及操纵机构，应用了较多的机械传动机构如带传动、齿轮传动、链传动、摩擦传动、螺旋机构、凸轮机构、曲柄机构、杠杆机构等等和较多的机械零件如轴承、齿轮、链轮、带轮、键、花键、联轴器、离合器等零件。本实验的目的一是了解这些机构和零件是怎样组合完成一定的功用的；二是掌握以普通车床为代表的机床各部件的传动系统的传动原理及路线、结构特点和功用。

二、实验内容

1．了解车床的用途、布局、各操纵手柄的作用和操作方法；

2．了解主运动、进给运动的传动路线；

2．了解主运动、进给运动的调整方法；

3．了解和分析机床主要机构的构造及工作原理。

三、实验步骤

学生在实验指导人员带领下，到CA6140型普通车床现场教学。

1．观察CA6140型普通车床的主轴箱结构，注意调整方法；

2．观察、了解进给互锁机构及丝杠螺母机构的工作原理；

3．根据实物了解车床主要附件的使用。

四．分析讨论题

1.结合实验说明C6140机床主轴正、反转与操纵手柄位置的对应关系，并阐述主轴正、反转、停转的工作原理。

主轴正转：操纵手柄向上扳，左离合器压紧，主轴正转；

主轴反转：操纵手柄扳至下端，右离合器压紧，主轴反转；

主轴停转：操纵手柄处于中间位置，离合器脱开，主轴停转。

工作原理：主轴的正反转、停转是由双向多片摩擦离合器实现的。摩擦离合器由内外摩擦片、止推片、压块、空套齿轮组成。例如左离合器，内摩擦片的孔是花键孔，装在主轴花键上，随主轴旋转的外摩擦片的孔是圆的，直径略大于花键外径。外圆上有4个凸起，嵌在空套齿轮的缺口中，内外摩擦片相间安装。当杆通过销向左推动压块时，将内片与外片互相压紧。轴的转矩便通过摩擦片间的摩擦力矩传给齿轮，使主轴正转，同理，压块向右时，使主轴反转，当压块处于中间位置时，离合器脱开，主轴停止运动。

2.根据实验观察和教材189页内容，绘出C6140车床主轴的结构。说明主轴中孔与莫氏锥孔的作用。

主轴中孔：是为了能通过较粗的棒料成管料。

莫氏锥孔：用来安装心轴，检测机床精度；在制作一些需要精确重复定位的夹具时，作为定位基准；可扩大车床的使用范围，可直接装夹刀具。具有定心性好，自锁性。

3.丝杠与光杠在结构上有何不同？作用分别是什么？如何操作才能使丝杠起传动作用？光杠传动与丝杠传动的互锁如何实现？

（1）丝杠表面有螺纹；光杠截面为正六边形。

（2）丝杠能带动大拖板纵向移动，用来车削螺纹；

光杠用于机动进给时传递运动，用于一般车削。

（3）合上开合螺母

（4）光杠与丝杠的互锁是靠溜板箱中的互锁机构实现的。

当合上开合螺母时，机动进给的操纵手柄就被锁在中间位置不能扳动，即不能再接通机动进给，则光杠不能动，丝杠可动；当向左扳机动进给手柄，接通纵向进给时，开合螺母操纵手柄不能转动，开合螺母不能闭合，则光杠能动，丝杠不能动。

4.根据观察阐述C6140车床组成部件的名称及作用。

（1）主轴箱：支承主轴并把动力经变速传动机构传给主轴，使主轴带动工件按规定的转速旋转，以实现运动。

（2）刀架：装夹车刀，实现纵向、横向、斜向运动。

（3）尾座：用后顶尖支承长工件，也可安装钻头、铰刀等孔加工刀具进行孔加工。

（4）进给箱：内装有进给运动的变速机构，用于改变机动进给的进给量或所加工螺纹的导程。

（5）溜板箱：把进给箱传来的运动传递给刀架，使刀架实现纵向和横向进给或快速移动或车螺纹。

（6）床身：安装车床的各个主要部件，使他们在工作时保持准确的相对位置或运动轨迹。

实验二数控机床结构了解

一、实验目的

本实验使学生了解FA-40M型立式加工中心和CJK6163数控车床布局、主轴系统、进给机构、掌握立式加工中心刀库、换刀机械手、换刀方法，使学生进一步明确数控机床的特点和用途。

二．实验内容

使学生了解和掌握FA-40M立式加工中心的组成、主运动、进给运动传动关系、换刀机构，分析数控车床的组成、加工过程、进给运动、主运动传动关系、刀架结构的作用。

三．实验步骤

1.了解FA-40M立式加工中心的布局，掌握主轴系统的工作原理和结构特点及各部分主要零件的作用；

2.了解CJK6163数控车床的布局，掌握主轴系统的工作原理和结构特点及各部分主要零件的作用；

3.了解CK7136数控车床的布局，掌握刀塔的换刀过程；

四．分析讨论题

1. 标出FA-40M立式加工中心的主要组成部分名称，叙述FA-40M立式加工中心的工作原理与功能？

加工中心组成：输入装置、数控装置、伺服与测量反馈系统、机床本体。加工中心总体结构：主轴箱、工作台与进给装置、刀库、底座与立柱。

主轴系统包括：主轴与轴承、拉杆装置、主轴箱。

工作台进给装置由工作台、下拖板、底座及进给装置等构件组成。

斗笠式刀库由刀盘、选刀回转装置、刀库横移装置等构件组成。

工作原理：根据零件图纸技术要求，制定工艺方案，编写零件加工程序并输入数控装置，经处理与运算后，程序中的信息代码转换为脉冲信息，通过伺服系统功率放大、调整主轴与进给速度、控制刀库换刀以及工件与刀具相对运动，按零件的加工工艺与轮廓规迹加工所需要的零件。在数控机床加工原理中，PMC是数控机床的控制核心，与NC实现相互间信息传递，还能实现对机床侧的控制及信息传递。

功能：加工中心有自动换刀的功能、无级调整主轴速度与进给速率的功能，立式加工中心在主轴部件中有主轴箱平衡功能，在铣削加工中有刀具半径补偿、刀具长度补偿、滚珠丝杆螺距补偿等多种补偿功能，通过PMC实现与NC及机床侧间的信息传递，应用DNC技术，由输入装置与输出装置在以太网上进行信息传递。

2.标出FA-40M立式加工中心主轴系统结构各部分的名称（至少6个以上）

活塞主轴拉杆弹力卡爪碟形弹簧轴套行程开关装置角接触轴承

主轴前端盖轴承挡块传动齿轮端面键刀具