刀架纵向及横向进给量 纵向 一般进给量 小进给量 加大进给量 横向 一般进给量 小进给量 加大进给量 刀架纵向快速移动速度 车削螺纹范围 米制螺纹（44种） 英制螺纹（20种） 模数螺纹（39种） 经节螺纹（37种） 主电动机 快速电动机 功率 转速 功率 转速 各64种 0.08～1.59mm 0.028～0.054mm 1.71～6.33mm 0.04～0.79mm 0.014～0.027mm 0.86～3.16mm 4m/min 1～192mm 2～24牙/in 0.25～48mm 1～96牙/in 7.5kw 1450r/min 250kw 2800r/min 第二节 加工范围及特点
一．加工范围
C6140车床的工艺范围很广，它能完成车削内外圆柱面、圆锥面、车削端面、各种螺纹、成形回转面和环形槽等多种多样的加工工序。也可以进行钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、套螺纹和滚花等工作。其典型表如图2所示。C6140车床主运动由工件随主轴旋转来实现，而进给运动由刀架的横向动来完成。由于机械产品中回转表面的零件很多。车床的工艺范围又较广泛，因此C6140车床使用十分广泛。
图2车床加工的典型零件 6
二．C6140车床的加工特点 1 加工范围较大。
2 加工时，主运动是工件和旋转运动，进给运动是刀具的纵向和横向移动。 3 正常情况下，在车削加工过程中，切削力比较稳定，加工比较平稳。
4 在车削加工过程中切屑和刀具之间的剧烈挤压和摩擦，以及刀具与工件之间的摩擦，产生了大量的切削热，但大部分热量被切屑带走，所以C6140在加工过程中一般可以不使用切削液。
5 在一般情况下，这种机床多用于粗加工和半精加工。
第三节 传动系统的介绍
C6140车床的传动系统，由主运动传动系统、车螺纹进给传动系统组成，见图3。
图3 C6140车床主运动传动系统图 7
一.主运动传动系统
1.传动路线表达式 写传动路线表达式的方法是“抓两头带中间”，即将首件通过中间传动件将末端件联系起来，对于C6140型卧式车床主运动传动链来说，即从主电动机经Φ130mm带轮带动Φ230mm带轮，从而带动Ⅰ轴，Ⅰ轴上有双摩擦离合器M1，
5651M1向左结合，左边的z51、z56双联齿轮与Ⅰ轴一起转动，通过两对传动副「，」
3843传动Ⅱ轴实现主轴正转。M1向右结合，由z50与Ⅰ轴一起转动，z50通过Ⅶ轴z34传动Ⅱ轴上的z30实现主轴反转。M1处于中间，则Ⅰ轴空转，即不传动左边的z51和
3922z56，也不传动右边的z50，Ⅱ轴的运动通过Ⅱ——Ⅲ轴之前的三对传动副「，，
505830」传动Ⅲ轴，Ⅲ轴有两条路线可传动主轴，即通过Ⅵ 轴上的M2，M2向左滑移至502050z63与z50啮合，使得Ⅲ轴通过﹝，﹞ 直接传动主轴Ⅵ轴，实现主轴高速转动，
80502051即为450～1400r/min;若M2向右结合，Ⅲ轴通过﹙，﹚传动Ⅳ轴，Ⅳ轴通过
8050205126﹝，﹞传动Ⅴ轴，Ⅴ轴通过 传动Ⅵ轴（主轴），其传动路线表达式为 805058二．车螺纹进给传动系统
C6140型卧式车床的螺纹进给传动系统可车削米制，模数制，英制和径节制4种标准螺纹，另外还可以加工大导程螺纹，非标准螺纹及较精密螺纹以及右旋，左旋螺纹。
车制螺纹时，刀架通过车螺纹传动链得到运动，两端件——主轴，刀架之间必须保持严格的运动关系，即主轴每转一周，刀具移动一个被加工螺纹的导程L。车螺纹传动链运动平衡式为：
1主轴?U?L丝=L
式中U为主轴至丝杠间全部传动机构的总传动比；L丝为机床丝杠的导程，CA6140型
车床的丝杠导程L丝=12mm；L为工件螺纹的导程（mm）。
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三、纵向、横向进给机构
车削内、外圆柱表面时，可使用机动的纵向进给车削端面时，可使用机动的横向进给。为了减少丝杠的摩孙和便于操作，保证螺纹传动链的精度，机动进给传动链不用丝杠及开合螺母传动。机动进给是由光杠XIX经溜板箱传动。从主轴VI至进给箱轴XVII上滑移齿轮Z28处于左位，使M5 脱开，从而切断进给箱与丝杠的联系。运
28动由齿轮副及联轴节传至光杠XIX，再由光杠通过溜板箱中的传动机构，分别传至
56齿轮齿条机构或横向进给丝杠XXVII，使刀架做纵向或横向机动进给。溜板箱内的双向齿式离合器M8及M9分别用于纵、横向机动进给运动的接通、断开及控制进给方向。CA6140型卧式车床可以通过4种不同的传动路线来实现机动进给运动，从而获得纵向和横向进给量各64种。以同样传动路线传动时，横向进给量为纵向进给量的一半。 1.纵、横向机动进给的传动路线表达式为 2.纵向机动进给量(32种)
f纵?I主轴?58336310025253628363244028?????i基???i倍?????????2.5?12mm 583310075363625563256294880?0.711i基i倍
3.横向机动进给量(64种)
5833631002525362836324404859f纵?I主轴??????i基???i倍????????5mm
58331007536362556325629484818?0.355i基i倍
横向机动进给量为纵向机动进给量的一半。 四、刀架的快速移动
在C6140车床上加工零件时，为了缩短辅助时间，提高生产效率：刀架可实现机动纵向、横向快速移动。按下快速移动按钮（点动控制），快速电机（0.25kw，2800rpm）经齿轮副13/29使轴XX高速转动，再经蜗杆副4/29及溜板箱内的转换机构，使刀架
实现纵向或横向的快速移动，快速移动的方向由溜板箱内的双向离合器M8及M9控制。
第四章 设计进给系统
第一节 设计纵向进给系统
纵向进给系统主要分为切削力的计算、滚珠丝杠副的选择、减速齿轮的设计、步进电机的确定等。
操作步骤为：拆除原C6140车床的传动机构（进给箱、溜板箱、传动丝杠、光杠、操作丝杠），利用原机床进给箱的安装孔和销钉孔，安装步进电机减速箱体，滚珠丝
杠仍安装在原丝杠的位置，两端仍采用原固定方式（一端固定、一端浮动）。由于滚
珠丝杠的摩擦系数小于原丝杠，所以纵向进给机构整体刚性优于从前，所以采用一级齿轮减速装置。
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已知条件，如表2：
表2 已知条件 最大工件直最大工件溜板及刀架刀架快移最大进给径 /mm 床身床鞍上 上 750/1000 800 600 2.4 1.2 0.6 0.3 长度 /mm 重量 /mm 速度 m/min 速度 m/min 定位精度 mm ±主电起动动机加速滚珠丝杠导程 /mm 功率 时间 纵向 横向 纵向 横向 纵向 横向 /kw /ms 纵向 横向 7.5 30 6 5 400 210 0.015 选择脉冲当量 根据机床精度要求选择脉冲当量，纵向：0.01mm/步，横向为纵向的一半，即0.005mm/步。 一、切削力的计算
车床的主电动机最大切削功率P切=P主ηK 式中 P主——主电动机功率，CA6140车床P主=7.5KW
η——主传动系统效率，一般为0.6～0.7，取η=0.65 K——进给系统功率总效率 取K=0.96 ∴P切=7.5×0.65×0.96=4.68KW
Fcv10?3又∵切削力P切=
60式中 FC——主切削力（N）
V——最大切削速度（m/min）。按用硬质合金刀具半精车刚件的速度V=100m/min
在外圆车削中：Fy=（0.15～0.7）Fz=2808×0.6=1684.8N
FX=（0.1～0.6）Fz=2808×0.5=1404N 二、滚珠丝杠副的设计及选型
1、滚珠丝杠副的工作原理及特点 在数控机床进给系统中一般采用滚珠丝杠副来改善摩擦特性。滚珠丝杠副是一种在丝杠与螺母间装有滚珠作为中间元件的丝杠副，其结构原理如图4所示。为防止滚珠在工作过程中从螺母两端掉出，在螺母的螺纹滚道4上装有挡滚珠器2（又叫回珠器或反向器）。回路管道5将滚珠3引回，构成滚珠连续工作的循环通道。
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