C6136A普通车床总体方案设计.doc
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设计综合实训课程
设计说明书
设计内容：
C6136A普通车床总体方案设计
专业：
机械设计制造及其自动化
班级：
U机制122
姓名：
吕修伟
学号：
1211501221
指导教师：
李青祝
2013年11月30日
设计综合实训任务书1
设计时间
2013年11月24日—2013年11月30日
设计题目
机床总体方案设计
设计条件与
任务
设计条件：
根据下表给定的技术参数，完成车床总体设计。
表1主要技术参数
参数
CA6136
最大回转直径
床身上
360
刀架上
190
最大工件长度
750
工作能力
该车床可进行外圆、内孔、端面及锥面的车削加工，可加工多种公英制螺纹及模数螺纹，利用尾架可钻孔。
设计内容
1、拟定机床运动方案；
2、确定机床技术参数（尺寸参数、运动参数、动力参数）；
3、确定机床总体布局；
4、绘制机床总体尺寸联系图。
5、有详细设计方案说明书。
工作进度
时间（日期）
设计内容
2014.11.24
拟定机床运动方案
2014.11.25
确定机床技术参数
2014.11.25-2014．11.26
确定机床总体布局
2014.11.27-2014.11.29
绘制机床总体尺寸联系图
2014.11.29-2014.11.30
撰写设计说明书
考核
2014.11.30下午六点前
提交物化成果（机床联系尺寸图电子档、机床总体设计说明书打印稿）
参考资料
侯秀珍主编.机械系统设计.哈尔滨:
哈尔滨工业大学出版社,2000
张进生,房晓东.机械工程专业课程设计指导书.北京:
机械工业出版社,2003
李云.机械制造工艺及设备设计指导手册.北京:
机械工业出版社,1996
黄鹤汀,俞光主编.金属切削机床设计.上海:
上海科学技术文献出版社,1986
附：
设计说明书主要内容：
1、封面（见计算说明书样式）、目录（标题及页次）；2、设计任务书；3、机床工艺方法分析；4、机床运动方案拟定；5、技术参数拟定（尺寸参数、运动参数、动力参数）；6、机床结构方案及总体布局；7、机床尺寸联系图；8、小结。
目录
1拟定机床运动方案 1
1.1表面成形运动 1
1.1.1工件的旋转运动 1
1.1.2刀具的移动 1
1.2辅助运动 1
2确定机床技术参数 1
2.1主参数与尺寸参数 1
2.1.1主参数 1
2.1.2主要尺寸参数 2
2.1.3主轴前锥孔直径 2
2.2运动参数 2
2.3动力参数 3
2.3.1切削力的计算 3
2.3.2切削功率Pm 3
2.3.3估算电动机功率 3
3机床总体布局 4
3.1确定结构方案 4
3.2布局 4
4机床总体联系尺寸图 5
4.1车床的主要规格参数见表2：
5
4.2车床尺寸联系图 6
5结论 7
I
1拟定机床运动方案
为了加工出所要求的工件表面，必须使刀具和工件实现一系列运动。
运动主要为机械传动。
1.1表面成形运动
1.1.1工件的旋转运动
车床的主运动，其转速较高，消耗机床功率的主要部分。
可通过传动系统（主传动）把动力源（电动机）的运动及动力传给主轴，使主轴带动工件旋转实现主运动，并满足卧式车床主轴变速和换向的要求。
1.1.2刀具的移动
车床的进给运动。
将主轴箱的运动分出一路，由进给传动系统实现。
刀具可作平行于工件旋转轴线的纵向进给运动（车圆柱表面）或作垂直于工件旋转轴线的横向进给运动（车端面），也可作与工件旋转轴线倾斜一定角度的斜向运动（车圆锥表面）或作曲线运动（车成形回转表面）。
车削螺纹时，只有一个复台的主运动：
螺旋运动。
它右以被分解为两部分：
主轴的旋转和刀具的移动。
1.2辅助运动
有刀架纵、横向机动快移。
2确定机床技术参数
2.1主参数与尺寸参数
2.1.1主参数
通用机床的主参数确定方法在《金属切削机床型号编制方法》均有规定。
课程设计中一般会直接给定。
车床的主参数是床身上最大工件回转直径，用D表示，是指床身上能回转的最大工件尺寸。
如果把靠近主轴的床身切出一个凹槽（马鞍槽），使其成为能安装最大直径工件带有马鞍的床身，那么，除了表示床身上的最大工件加转直径外，还需要表示马鞍槽上的最大工件回转直径。
及花盘前面的马鞍槽宽Wg。
表1主要技术参数
参数
值
床身上最大回转直径
360mm
最大工件长度
750mm
2.1.2主要尺寸参数
主要尺寸参数有：
刀架上的最大回转直径D1、主轴通孔直径、主轴前锥孔直径。
如图1所示：
图1卧式车床的中心高和最大加工直径
刀架上的最大回转直径D1：
根据已有数据，可知D1=180mm
根据床身上最大回转直径D=360mm，确定主轴通孔直径为40mm，主轴锥孔莫氏MT5。
2.1.3主轴前锥孔直径
根据莫氏号5号，查表得锥度为，长度L=130mm，大端直径D=44.399mm
2.2运动参数
最低转速和最高转速的确定：
根据公式
，，
则可计算出：
主轴最低转速：
主轴最高转速：
=
变速范围：
应当指出，通用机床的dmax、dmin不是指机床上可能加工的最大和最小直径，而是指常用的经济加工的最大和最小直径。
对于通用机床，一般取：
=kD=0.5×360=180mm，=Rd×=0.2×180=36mm
式中：
D——机床可加工的最大直径（mm），取360mm;
k——系数。
卧式车床k取0.5;
Rd——计算直径范围，取值为0.2。
，。
不同工况下切削参数及动力参数
车削类型
刀具材料
工件材料
切削速度（m/min）
进给量（mm/r）
吃刀深度（mm）
切削力（N）
切削功率（KW）
纵向车削外圆
W18Cr4V
碳钢
120～28
0.15～1
1～3
430～5400
1.5～3.0
纵向车削外圆
W18Cr4V
铸铁
40～13
0.1～2
1～6
200～11460
0.16～2.6
纵向车削外圆
YT15
碳钢
300～180
0.15～0.5
1～2
290～1500
1.5～5
切断及边槽
W18Cr4V
铸铁
45～15
0.8～0.6
-
390～950
0.2～0.7
精车丝杠
W18Cr4V
碳钢
2～1
-
-
-
-
、为最大、最小计算直径。
2.3动力参数
在主传动结构方案未确定之前，可以先进行估算，然后，再与同类机床进行分析比较，综合确定机床的主电动机功率。
2.3.1切削力的计算
中型卧式车床在重切削条件下的主切削力Fz：
刀具材料：
YT15；工件材料：
45号钢；切削方式：
切外圆。
则根据公式：
由表查得取ap=3.5，f=0.35，则Fz=1900apf0.75=1900×3.5×0.350.75=3026N
2.3.2切削功率Pm
KW
取V=150，=7.6kw
2.3.3估算电动机功率
KW
式中：
—主传动系统总的机械效率，回转运动的机床=0.7-0.85。
取，则=9.5kw
3机床总体布局
3.1确定结构方案
（1）主轴传动系统采用机械传动
（2）传动型式采用集中传动
（3）主轴换向、制动采用双向片式摩擦离合器和带式制动器
（4）变建系统采用多联滑移齿轮变速
（5）润滑系统采用飞溅油润滑
（6）变速机构。
采用滑移齿轮分级立速形式，特点是；给构简单．传递功率大，变速可靠，另外制造、安装、维修等也比较方便。
（7）操纵机构 ——对三种操纵方案（机械，液压，电器）二种操纵形式（集中与分散）进行分析，一般车床采用集中的（集中于两个手柄）机械式操纵机构，重点是吸取CA6140优点并辅以改进，实现“形象化”操纵。
3.2布局
采用卧式车床常规的布局型式。
机床主要由主轴箱、床鞍、刀架，尾架，进给箱，滑板箱，床身等6个部件组成。
布局如图2所示：
图2卧式车床布局
主要组成部件及功用：
（1）主电机——布置在床腿里，为安装和检修方便，在床腿上开设可拆窗口，既减少占地面积，以保证外观整齐大方。
（2）主轴箱—— 主轴箱固定在床身的左上部，内部装有主轴和变速传动机构。
它的功用是支承主轴并把动力经变速机构传给主轴，使其带动工件按规定的转速旋转。
（3）刀架—— 刀架可沿床身上的刀架导轨作纵向移动。
它由几层组成，功用是装夹车刀，实现纵向、横向和斜向运动。
（4）尾座——尾座安装在床身右端的尾座导轨上，可沿导轨纵向调整位置。
它的功用是用后顶尖支撑长工件，也可以安装钻头、铰刀等孔加工刀具进行孔加工。
（5）进给箱—— 进给箱固定在床身的左端前侧，内装有进给运动的变换机构，用于改变机动进给的进给量或所加工螺纹的导程。
（6）溜板箱—— 溜板箱与纵向溜板相连，与刀架一起作纵向运动，功用是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，或快速运动，或车螺纹。
（7）床身—— 床身固定在左右床腿上，在床身上安装着车床的各个主要部件，使它们在工作时保持准确的相对位置或运动轨迹。
4机床总体联系尺寸图
4.1车床的主要规格参数见表2：
表2
表示工件的最大尺寸
床身上的最大工件回转直径D
360mm
刀架上的最大工件回转直径D1
190mm
两顶尖的最大距离
750mm
表示移动距离的尺寸
刀架的最大移动距离a
650mm
横刀架的最大移动距离b
250mm
上刀架的最大移动距离c
120mm
尾座的前后调整量d
120mm
尾座套筒的移动量e
120mm
表示切削能力的尺寸
主轴变速级数
12
主轴变速范围
50-1600r/min
主轴孔直径
40mm
纵向进给变速级数
64
纵向进给量范围
0.084-4.74mm
横向进给变速级数
64
横向进给量范围
0.075-4.20mm
丝杠螺距
6mm
加工螺纹种类和螺距
19，0.5～10mm
加工螺纹长度f
750mm
主电机的最大输出功率
9.5kw
主电机的最大转矩
23.875Nm
表示机床的大小及安装尺寸
床身的长度LB
1920mm
床身的宽度B
300mm
床身上的主轴中心高h
190mm
地面上的主轴中心高Hl
900mm
占地面积Fl×F2
1900×880
机床轮廓尺寸L0XW0×H0
2100×880×1310
螺钉安装孔的位置Sl，S2，S3
320/1250/500
包括标准附件的机床重量
1750kg
上表各参数意义如图3所示：
4.2车床尺寸联系图
车床尺寸联系图如下：
图4车床尺寸联系图
5结论
本学期的十周实训我们组分到的是C6136机床的进给箱。
这次的机床总体设计，主要我们自己去设计。
在老师的指导下我们查阅了相应的资料和机械设计制造这课本后，根据总体指导书，制定机床的总体设计说明书；物品们首先确定了机床的运动方案；然后确定机床技术参数（尺寸参数、运动参数、动力参数）；接着确定机床
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