CA6140车床传动系统分析与设计要点

概述

对CA6140型普通车床的传动系统进行分析时，应结合加工件的形状与加工要求，确定所需的运动类型、各执行件的驱动源以及所需的传动链条。通过从运动源到执行件逐级追踪传动关系，明确传动路线、变速与换向的工作原理，进而推导出相应的换挡与给定加工条件下的齿轮配换方案。

分析方法与步骤

- 确定传动链的两端件：如电动机与主轴，或主轴与刀架等。

- 根据两端件之间的运动关系，计算在同一时间区间内的位移量。以车床螺纹进给为例：主轴转动一圈时，刀具相对工件的螺纹进给应实现一个导程的线性位移。

- 依据传动链中各阶段传动比的乘积，写出运动平衡式，明确各执行件的速度（转速、进给量等）或位移量。

- 根据运动平衡式，得出执行件的运动参数，并据此确定换置机构、挂轮变速机构所需的齿数组合，以及对其他传动机构的调整要求。

外联系传动链与内部联系传动链

- 外联系传动链：连接运动源与执行件的传动链，负责赋予执行件所需的速度与动力，并实现变速和换向。此类传动链的变化主要影响生产率与表面粗糙度，对加工外形通常不产生直接影响。在卧式车床中，电动机到主轴之间的传动就是典型的外联系传动链。

- 传动原理图的示意：常用符号表示运动源与执行件、以及执行件之间的传动关系，便于快速理解整机的运动传递关系。

- 内部联系传动链：连接同一运行对象内部的若干传动机构，负责实现特定的速度与进给关系。例如主运动传动链中，某些区段具有固定传动比，另有区段为可变比的换置机构，用以实现主轴转速的多档调节；再经进一步的传动达到刀具进给与螺纹成形的综合运动。

车削外圆的传动路线

- 外圆车削的传动通常包括主电动机 → 主轴 → 主运动传动链，以及将主轴运动转化为刀具进给的内部传动链。通过定比传动与换置机构的组合，可以在不同转速下实现稳定、精确的切削速度和刀具进给。

螺纹车削的传动链

1. 螺纹进给传动链

- 原理要点：在螺纹车削中，确保主轴的每转一圈，刀具相对工件实现一个螺纹导程的线性进给。通过主轴、传动比、以及丝杠导程之间的关系来实现这一同步。

- 关系表达（通用形式）：螺纹进给的单位进给量可以用螺纹导程、主轴每转的传动比与丝杠导程的乘积来确定。若记螺纹导程为 Lp（mm），主轴每转的传动比为 U，丝杠导程为 Ls（mm/转），则进给量可在单位时间内近似由 Lp ≈ n_s × U × Ls 组成，其中 n_s 为主轴的转速（转/分）。

- 目的与实现：通过改变传动链中的比值与换挡组合，可以实现不同标准和不同导程的螺纹加工；CA6140型卧式车床支持公制、英制、模数制、径节制等多种螺纹，以及大导程、非标螺纹等需求，甚至可实现左螺纹与右螺纹的切削。

可加工躺纹的种类与灵活性

- 该机床在螺纹加工方面具有较高的灵活性，能够实现公制、英制、模数、径节等多种螺纹类型，以及较大导程、非标螺纹和左右螺纹的加工能力。

- 实际加工中，通过对传动链的调整（变速机构、换置机构与齿轮组的换位），即可获得所需的螺纹导程与进给配比，从而实现高精度的螺纹成形yy易游。

结论

- 通过系统地分析传动链的端点、运动关系及传动比，能够明确各执行件的运动参数及换挡策略，为机床的设计、调试与加工工艺优化提供理论支撑。

- 外联系传动链承担速度与动力的分配、变速和换向任务，其稳定性直接影响加工效率与表面质量；内部联系传动链负责实现具体的运动序列和多档转速的切换，确保螺纹和外圆等复合运动的精准控制。

- CA6140在螺纹加工方面具有较强的适应性与多样性，能够覆盖多种标准螺纹及复杂工况的需求，且通过合理的齿轮与机构配置，可以实现高精度与高生产率的组合优势。