CA6140车床溜板箱装配结构及开合螺母机构分析

CA6140车床溜板箱装配结构如图3-29所示。主要组成部件介绍如下。

图3-29 溜板箱结构图

1—操纵手柄；2—盖；3、14—轴；4—手柄轴；5—销子；6—弹簧心轴；7、12—杠杆；8—推杆；9、13—凸轮；10、11—拨叉

1）开合螺母机构

开合螺母的功用是接通或断开从丝杠传来的运动。车螺纹时，开合螺母合上，丝杠通过开合螺母带动溜板箱及刀架运动。CA6140的丝杠（P=12 mm）螺母副，其螺母是由上、下半螺母组成，如图3-30所示。当顺时针或逆时针转动操纵手柄1时，即可控制上、下半螺母4、5沿燕尾形导轨上下移动，使螺母分开或合上。当顺时针转动手柄1时，使圆盘7也相应转动，带动圆盘7中的两个圆柱销6沿圆盘中的偏心槽向圆盘中心靠拢，同时带动4、5两个半螺母向丝杠中心靠拢，与丝杠啮合。当逆时钟方向转动时，则两个半螺母与丝杠脱开啮合。圆盘7上的槽接近盘中心部分的倾斜角比较小，使开合螺母闭合后能自锁，不会因为螺母上的径向力而自动脱开。螺钉10的作用是限定开合螺母的啮合位置，拧动螺钉10，可以调整丝杠与螺母间的间隙。

图3 30 开合螺母机构

1—手柄；2—轴；3—支承套；4、5—开合螺母；6—圆柱销；7—圆盘；8—镶条；9—销钉；10、12—螺钉；11—定位钢球

2）纵、横向（机动进给）操纵机构

CA6140车床刀架的纵向、横向机动进给及快速移动均由一个手柄集中操纵，即图3-31中所示手柄1。当需要纵向移动刀架时，向左或向右扳动操纵手柄，即可控制牙嵌式双向离合器M8向相应方向啮合，使刀架做纵向机动进给。同样当扳动手柄向前或向后时，即可控制牙嵌式双向离合器M9向相应方向啮合，使刀架做横向机动进给。

如按下手柄上端的按钮S，则可控制快速电机启动，使刀架可向相应方向快速移动，直到松开快速移动按钮为止。当手柄处于中间位置时，离合器均脱开，这时断开机动进给及快速移动。

图3 31 纵、横向机动进给操纵机构

1、6—手柄；2、21—销轴；3—手柄槽；4、9—球头销；5、7、23—轴；8—弹簧销；10、15—拨叉轴；11、20—杠杆；12—连杆；13、22—凸轮；14、18、19—圆柱销；16、17—拨叉；S—按钮

3）互锁装置

为了避免损坏机床，在接通机动进给或快速移动时，开合螺母不应闭合。反之，闭合开合螺母时，就不能接通机动进给和快速移动。为实现上述功能，在溜板箱中设计了对应的互锁装置，如图3-32所示。

如图3-32a所示状态，开合螺母及纵、横向操纵机构均处于不工作状态。图3-32b所示状态下，开合螺母操纵手柄已顺时针转动，开合螺母闭合，则控制纵、横向移动的上、下两根操纵轴2、1均被锁住，不能移动和转动。在图3-32c、d位置时，开合螺母处于脱开状态，此时，无论向左、向右拨动手柄使操纵轴1移动实现纵向进给，还是前后拨动手柄使操纵轴2转动实现横向进给，都会使开合螺母操纵轴3被锁住，使之不能在机动进给时闭合开合螺母，从而实现了加工螺纹与机动进给的互锁。

图3-32 互锁机构工作原理图

1、2—轴；3—手柄轴；4—弹簧销；5—球头销；6—支承套；7—凸肩

4）超越式离合器与安全离合器的应用

为防止机床过载并实现进给运动的快、慢速转换，CA6140溜板箱内设置了单向超越式离合器M6和安全离合器M7。各部分之间的装配关系如图3-33所示。当机床过载时，刀具受到的载荷传递到轴ⅩⅩ，它将产生较大的轴向分力，克服弹簧力的作用，使M7离合器的左右两半部分打滑分离，从而起到过载保护作用，其工作原理与3.1.1中安全离合器中的图3-8相同。(www.xing528.com)

该离合器过载载荷的大小，可通过调整弹簧压紧力实现。具体步骤为：将锁紧螺母7松开，调整其后的螺母，则可使调整杆11通过锥销2带动弹簧座12移动，以此来调整弹簧的压缩量，进而调整离合器传递转矩的大小。

此外，M6离合器还可以实现轴ⅩⅩ的快慢速转换。它的慢速运动由主轴箱经进给箱传至齿轮6，由下图3-33中A-A剖视可知，齿轮6带动滚柱楔紧星型体从而使轴ⅩⅩ慢速转动；当快速电机直接驱动轴ⅩⅩ时，滚柱将处于楔形间隙较宽的部分，从而使轴ⅩⅩ与慢速运动的齿轮6脱开，实现轴ⅩⅩ的快速运动，即快、慢速互不干涉，其工作原理与3.1.1中超越式离合器的相同。

图3-33 蜗杆轴及M8离合器结构图

1—蜗杆；2—锥销；3—弹簧；4、10—离合器；5—星型体；6—齿轮，超越式离合器外壳；7—螺母；8—滚柱；9—键；11—调整杆；12—弹簧座；13—柱销；14—弹簧

思考与练习

1.CA6140车床传动系统典型机构分析。

（1）离合器的作用是什么？有哪些种类？各有何特点？

（2）试述摩擦式离合器的优缺点和使用场合。

（3）超越式离合器用于什么场合？常用的有哪几种？

（4）简述图3-21所示互锁装置是如何工作的。

（5）何谓超速现象？如何避免超速现象？

2.传动系统图分析。

分析图3-34、图3-35所示传动系统，计算主轴转速级数，写出传动路线表达式。

图3-34 主传动系统图

图3-35 主传动系统图

3.CA6140车床结构分析。

（1）分析M1离合器与闸带制动器是如何联动的。

（2）对照主轴箱展开图，说明动力如何由电机传动轴Ⅰ。说明卸荷带轮的工作原理。

（3）分析溜板箱蜗杆轴的运动过程及特点。

（4）分析溜板箱中开合螺母操纵机构与纵、横向机动进给操纵机构之间是如何实现互锁的？