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　　本書在第1版的基礎(chǔ)上增加了第8章，即自動(dòng)門機(jī)電傳動(dòng)與控制。同時(shí)，對(duì)第1版的文稿進(jìn)行了重新校對(duì)，修正了文字錯(cuò)誤、重新繪制了部分圖形、對(duì)個(gè)別章節(jié)內(nèi)容的編排順序進(jìn)行了微調(diào)，本書具有以下特點(diǎn)。

　　1.課程內(nèi)容實(shí)用性、適用性強(qiáng)

　　本書的編寫以我國(guó)當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用*為廣泛的設(shè)備為載體，通過分析設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣控制原理，來(lái)加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。通過項(xiàng)目的操作分析，促成學(xué)生技能素養(yǎng)的形成。

　　2.理論知識(shí)具體化

　　本書以典型機(jī)電一體化設(shè)備為項(xiàng)目，系統(tǒng)地介紹了機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，通過項(xiàng)目說明、知識(shí)鏈接、項(xiàng)目實(shí)施、檢驗(yàn)評(píng)估、拓展實(shí)訓(xùn)和問題解析等環(huán)節(jié)，提升了讀者對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)知識(shí)的應(yīng)用能力，有機(jī)地將理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用融合在一起，克服了傳統(tǒng)機(jī)電一體化教材以學(xué)科知識(shí)構(gòu)成進(jìn)行編寫的弊端，更加符合高職層次的培養(yǎng)目標(biāo)。

　　3.知識(shí)應(yīng)用系統(tǒng)化

　　本書編寫遵循循序漸進(jìn)的方式，將知識(shí)的應(yīng)用系統(tǒng)地分解到每個(gè)項(xiàng)目中，從普通的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到復(fù)雜的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用，避免了知識(shí)的重復(fù)和跳躍，使學(xué)習(xí)者能系統(tǒng)地掌握理論知識(shí)，并形成技能。

　　4.教材框架便于教學(xué)

　　本書在體系架構(gòu)方面，每章開頭均介紹了本章知識(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)與技能目標(biāo)。通過項(xiàng)目案例引出本章的知識(shí)。通過項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目檢驗(yàn)和拓展實(shí)訓(xùn)，融合、貫通和鞏固本章知識(shí)。章后設(shè)置常見問題解析、小結(jié)、思考與練習(xí)，用于加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和綜合應(yīng)用。

　　第2版前言

　　本書是在第1版的基礎(chǔ)上，重新修訂再編而成，保持了第1版的鮮明特色。

　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，大部分工科類高職院校都開設(shè)了機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)，而且把機(jī)電一體化技術(shù)作為主干課程。由于高職教育有別于本科教育，原來(lái)基于學(xué)科知識(shí)的教材并不適合高職院校學(xué)生的需要，而目前高職層次的教學(xué)中也沒有合適的教材，除個(gè)別專業(yè)圖書講述了機(jī)電一體化案例外，其他教材的編排均沿用了本科層次教材編寫的模式，即學(xué)科性強(qiáng)，而應(yīng)用性不夠，這不符合高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)。編者根據(jù)工廠的實(shí)際應(yīng)用，牢牢把握高職院校的培養(yǎng)目標(biāo)和要求，結(jié)合多年的工作教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與研究工作，編寫了本書，旨在滿足新形勢(shì)下的教學(xué)需要。本書以項(xiàng)目形式進(jìn)行編寫，定位為高職機(jī)電類和自動(dòng)化類專業(yè)，實(shí)用性和適用性強(qiáng)。

　　本書在第1版的基礎(chǔ)上增加了第8章，即自動(dòng)門機(jī)電傳動(dòng)與控制。同時(shí)，對(duì)第1版的文稿進(jìn)行了重新校對(duì)，修正了文字錯(cuò)誤、重新繪制了部分圖形、對(duì)個(gè)別章節(jié)內(nèi)容的編排順序進(jìn)行了微調(diào)，本書具有以下特點(diǎn)。

　　1.課程內(nèi)容實(shí)用性、適用性強(qiáng)

　　本書的編寫以我國(guó)當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用*為廣泛的設(shè)備為載體，通過分析設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣控制原理，來(lái)加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。通過項(xiàng)目的操作分析，促成學(xué)生技能素養(yǎng)的形成。

　　2.理論知識(shí)具體化

　　本書以典型機(jī)電一體化設(shè)備為項(xiàng)目，系統(tǒng)地介紹了機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，通過項(xiàng)目說明、知識(shí)鏈接、項(xiàng)目實(shí)施、檢驗(yàn)評(píng)估、拓展實(shí)訓(xùn)和問題解析等環(huán)節(jié)，提升了讀者對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)知識(shí)的應(yīng)用能力，有機(jī)地將理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用融合在一起，克服了傳統(tǒng)機(jī)電一體化教材以學(xué)科知識(shí)構(gòu)成進(jìn)行編寫的弊端，更加符合高職層次的培養(yǎng)目標(biāo)。

　　3.知識(shí)應(yīng)用系統(tǒng)化

　　本書編寫遵循循序漸進(jìn)的方式，將知識(shí)的應(yīng)用系統(tǒng)地分解到每個(gè)項(xiàng)目中，從普通的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到復(fù)雜的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用，避免了知識(shí)的重復(fù)和跳躍，使學(xué)習(xí)者能系統(tǒng)地掌握理論知識(shí)，并形成技能。

　　4.教材框架便于教學(xué)

　　本書在體系架構(gòu)方面，每章開頭均介紹了本章知識(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)與技能目標(biāo)。通過項(xiàng)目案例引出本章的知識(shí)。通過項(xiàng)目實(shí)施、項(xiàng)目檢驗(yàn)和拓展實(shí)訓(xùn)，融合、貫通和鞏固本章知識(shí)。章后設(shè)置常見問題解析、小結(jié)、思考與練習(xí)，用于加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和綜合應(yīng)用。

　　本書由湖南汽車工程職業(yè)學(xué)院陳剛編著，由楊國(guó)先教授負(fù)責(zé)機(jī)械方面的審核，由蘭新武副教授負(fù)責(zé)電氣方面的審核。

　　本書在編寫過程中，參考并引用了金屬切削機(jī)床、機(jī)床電氣、電梯技術(shù)、自動(dòng)化生產(chǎn)線、機(jī)械手及自動(dòng)門等方面的論著、資料，限于篇幅，不一一列舉，在此對(duì)其作者表示深深的感謝。在編寫本書時(shí)，得到了湖南汽車工程職業(yè)學(xué)院的設(shè)備支持，還得到了劉海漁副教授、肖燕子老師的大力支持，在此對(duì)本書出版給予支持幫助的單位和個(gè)人表示誠(chéng)摯的感謝！

　　隨著機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的日新月異，加之作者水平有限，本書難免存在錯(cuò)誤和不足之處，真誠(chéng)希望得到廣大專家和讀者的批評(píng)和指正。

　　編者

第1章 CA6140臥式車床機(jī)電傳動(dòng)與 

控制 1 

1.1 CA6140臥式車床機(jī)電傳動(dòng)與控制 

項(xiàng)目說明 1 

1.2 基礎(chǔ)知識(shí) 2 

1.2.1 CA6140臥式車床的 

機(jī)械結(jié)構(gòu) 2 

1.2.2 CA6140臥式車床運(yùn)動(dòng) 

形式及傳動(dòng)系統(tǒng)分析 9 

1.2.3 CA6140臥式車床電氣 

原理圖 12 

1.3 CA6140臥式車床機(jī)電傳動(dòng)與 

控制項(xiàng)目實(shí)施過程 14 

1.3.1 工作計(jì)劃 14 

1.3.2 方案分析 14 

1.3.3 操作分析 15 

1.4 CA6140臥式車床機(jī)電傳動(dòng)與 

控制項(xiàng)目的檢查與評(píng)估 17 

1.4.1 檢查方法 17 

1.4.2 評(píng)估策略 17 

1.5 拓展實(shí)訓(xùn) 18 

1.5.1 CA6140臥式車床電氣 

故障診斷 18 

1.5.2 CA6140臥式車床主軸箱中 

雙向摩擦離合器的調(diào)整 19 

1.6 實(shí)訓(xùn)中常見問題解析 20 

本章小結(jié) 20 

思考與練習(xí) 20 

第2章 M1432A萬(wàn)能外圓磨床機(jī)電 

傳動(dòng)與控制 22 

2.1 M1432A萬(wàn)能外圓磨床機(jī)電傳動(dòng)與 

控制項(xiàng)目說明 22 

2.2 基礎(chǔ)知識(shí) 23 

2.2.1 M1432A萬(wàn)能外圓磨床的 

機(jī)械結(jié)構(gòu) 23 

2.2.2 M1432A萬(wàn)能外圓磨床運(yùn)動(dòng) 

形式及傳動(dòng)系統(tǒng)分析 30 

2.2.3 M1432A萬(wàn)能外圓磨床 

電氣原理圖 33 

2.3 M1432A萬(wàn)能外圓磨床機(jī)電傳動(dòng)與 

控制項(xiàng)目實(shí)施過程 35 

2.3.1 工作計(jì)劃 35 

2.3.2 方案分析 36 

2.3.3 操作分析 36 

2.4 M1432A萬(wàn)能外圓磨床機(jī)電傳動(dòng)與 

控制項(xiàng)目的檢查與評(píng)估 40 

2.4.1 檢查方法 40 

2.4.2 評(píng)估策略 41 

2.5 拓展實(shí)訓(xùn) 42 

2.5.1 M1432A萬(wàn)能外圓磨床 

電氣故障診斷 42 

2.5.2 M1432A萬(wàn)能外圓磨床頭 

架主軸的裝配與調(diào)整 42 

2.6 實(shí)訓(xùn)中常見問題解析 43 

本章小結(jié) 44 

思考與練習(xí) 44 

第3章 X6132A臥式升降臺(tái)銑床機(jī)電 

傳動(dòng)與控制 46 

3.1 X6132A臥式升降臺(tái)機(jī)床機(jī)電 

傳動(dòng)與控制項(xiàng)目說明 46 

3.2 基礎(chǔ)知識(shí) 47 

3.2.1 X6132A臥式升降臺(tái)銑床的 

機(jī)械結(jié)構(gòu) 47 

3.2.2 X6132A臥式升降臺(tái)銑床 

運(yùn)動(dòng)形式及傳動(dòng)系統(tǒng)分析 55 

3.2.3 X6132A臥式升降臺(tái)銑床 

電氣原理圖 57 

3.3 X6132A臥式升降臺(tái)銑床機(jī)電 

傳動(dòng)與控制項(xiàng)目實(shí)施過程 62 

3.3.1 工作計(jì)劃 62 

3.3.2 方案分析 63 

3.3.3 操作分析 64 

3.4 X6132A臥式升降臺(tái)銑床機(jī)電傳動(dòng)與 

控制項(xiàng)目的檢查與評(píng)估 70 

3.4.1 檢查方法 70 

3.4.2 評(píng)估策略 70 

3.5 拓展實(shí)訓(xùn) 71 

3.5.1 X6132A臥式升降臺(tái)銑床 

電氣元件型號(hào)及位置認(rèn)識(shí) 71 

3.5.2 萬(wàn)能分度頭在X6132A臥式 

升降臺(tái)銑床上的應(yīng)用 73 

3.6 實(shí)訓(xùn)中常見問題解析 74 

本章小結(jié) 75 

思考與練習(xí) 75 

第4章 Z3040搖臂鉆床機(jī)電傳動(dòng)與 

控制 77 

4.1 Z3040搖臂鉆床機(jī)電傳動(dòng)與控制 

項(xiàng)目說明 77 

4.2 基礎(chǔ)知識(shí) 78 

4.2.1 Z3040搖臂鉆床的 

機(jī)械結(jié)構(gòu) 78 

4.2.2 Z3040搖臂鉆床運(yùn)動(dòng) 

形式及傳動(dòng)系統(tǒng)分析 82 

4.2.3 Z3040搖臂鉆床電氣 

原理圖 84 

4.3 Z3040搖臂鉆床機(jī)電傳動(dòng)與控制 

項(xiàng)目實(shí)施過程 87 

4.3.1 工作計(jì)劃 87 

4.3.2 方案分析 88 

4.3.3 操作分析 88 

4.4 Z3040搖臂鉆床機(jī)電傳動(dòng)與控制 

項(xiàng)目的檢查與評(píng)估 102 

4.4.1 檢查方法 102 

4.4.2 評(píng)估策略 102 

4.5 拓展實(shí)訓(xùn)--Z3040搖臂鉆床 

電氣故障診斷 103 

4.6 實(shí)訓(xùn)中常見問題解析 104 

本章小結(jié) 105 

思考與練習(xí) 105 

第5章 升降電梯機(jī)電傳動(dòng)與控制 107 

5.1 升降電梯機(jī)電傳動(dòng)與控制 

項(xiàng)目說明 107 

5.2 基礎(chǔ)知識(shí) 108 

5.2.1 升降電梯的機(jī)械結(jié)構(gòu) 108 

5.2.2 升降電梯的安全裝置 117 

5.2.3 升降電梯的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 123 

5.2.4 升降電梯的電氣控制系統(tǒng) 125 

5.3 升降電梯機(jī)電傳動(dòng)與控制項(xiàng)目 

實(shí)施過程 128 

5.3.1 工作計(jì)劃 128 

5.3.2 方案分析 128 

5.3.3 操作分析 129 

5.4 升降電梯機(jī)電傳動(dòng)與控制項(xiàng)目的 

檢查與評(píng)估 136 

5.4.1 檢查方法 136 

5.4.2 評(píng)估策略 136 

5.5 拓展實(shí)訓(xùn) 137 

5.5.1 三層升降電梯的PLC程序 

設(shè)計(jì) 137 

5.5.2 制動(dòng)器的調(diào)整 138 

5.6 實(shí)訓(xùn)中常見問題解析 138 

本章小結(jié) 139 

思考與練習(xí) 139 

第6章 機(jī)械手機(jī)電傳動(dòng)與控制 141 

6.1 機(jī)械手機(jī)電傳動(dòng)與控制項(xiàng)目說明 141 

6.2 基礎(chǔ)知識(shí) 142 

6.2.1 機(jī)械手的結(jié)構(gòu)類型 142 

6.2.2 機(jī)械手的結(jié)構(gòu)組成 148 

6.2.3 工業(yè)機(jī)器人的基本組成與 

技術(shù)參數(shù) 155 

6.2.4 工業(yè)機(jī)器人的分類 159 

6.2.5 工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu) 162 

6.2.6 工業(yè)機(jī)器人的控制 174 

6.2.7 工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用 177 

6.3 機(jī)械手機(jī)電傳動(dòng)與控制項(xiàng)目實(shí)施 

過程 180 

6.3.1 工作計(jì)劃 180 

6.3.2 方案分析 181 

6.3.3 操作分析 181 

6.4 機(jī)械手機(jī)電傳動(dòng)與控制項(xiàng)目的 

檢查與評(píng)估 182 

6.4.1 檢查方法 182 

6.4.2 評(píng)估策略 183 

6.5 拓展實(shí)訓(xùn)--三自由度機(jī)械手的 

PLC程序設(shè)計(jì) 184 

本章小結(jié) 184 

思考與練習(xí) 184 

第7章 自動(dòng)生產(chǎn)線機(jī)電傳動(dòng)與 

控制 186 

7.1 自動(dòng)生產(chǎn)線機(jī)電傳動(dòng)與控制 

項(xiàng)目說明 186 

7.2 典型的生產(chǎn)線機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 187 

7.2.1 凸輪機(jī)構(gòu)與凸輪分度器 187 

7.2.2 間歇送料機(jī)構(gòu) 196 

7.2.3 滾珠絲杠機(jī)構(gòu) 200 

7.2.4 皮帶輸送機(jī) 208 

7.2.5 倍速鏈輸送線 213 

7.2.6 平頂鏈輸送線 221 

7.2.7 懸掛鏈輸送線 226 

7.2.8 滾筒輸送線 229 

7.2.9 典型機(jī)電一體化控制系統(tǒng) 230 

7.3 自動(dòng)生產(chǎn)線機(jī)電傳動(dòng)與控制項(xiàng)目 

實(shí)施過程 232 

7.3.1 工作計(jì)劃 232 

7.3.2 方案分析 233 

7.3.3 操作分析 234 

7.4 自動(dòng)生產(chǎn)線機(jī)電傳動(dòng)與控制項(xiàng)目的 

檢查與評(píng)估 239 

7.4.1 檢查方法 239 

7.4.2 評(píng)估策略 240 

7.5 拓展實(shí)訓(xùn)--自動(dòng)生產(chǎn)線 

PLC控制 241 

7.6 實(shí)訓(xùn)中常見問題解析 241 

本章小結(jié) 242 

思考與練習(xí) 242 

第8章 自動(dòng)門機(jī)電傳動(dòng)與控制 244 

8.1 自動(dòng)門機(jī)電傳動(dòng)與控制項(xiàng)目說明 244 

8.2 基礎(chǔ)知識(shí) 245 

8.2.1 自動(dòng)門的分類 245 

8.2.2 自動(dòng)門的工作原理 246 

8.2.3 推拉式感應(yīng)門 248 

8.2.4 自動(dòng)門的巡檢與保養(yǎng) 249 

8.3 自動(dòng)門機(jī)電傳動(dòng)與控制項(xiàng)目 

實(shí)施過程 250 

8.3.1 工作計(jì)劃 250 

8.3.2 方案分析 251 

8.3.3 操作分析 252 

8.4 自動(dòng)門機(jī)電傳動(dòng)與控制項(xiàng)目的 

檢查與評(píng)估 253 

8.4.1 檢查方法 253 

8.4.2 評(píng)估策略 254 

8.5 拓展實(shí)訓(xùn)--自動(dòng)門的電氣 

控制設(shè)計(jì) 255 

本章小結(jié) 255 

思考與練習(xí) 255 

參考文獻(xiàn) 256

　　第1章 CA6140臥式車床機(jī)電傳動(dòng)與控制

　　本章要點(diǎn)：

　　CA6140臥式車床電氣控制的實(shí)現(xiàn)。

　　CA6140臥式車床主軸箱機(jī)械傳動(dòng)的實(shí)現(xiàn)。

　　技能目標(biāo)：

　　熟知各電氣元件在控制電路中的作用。

　　會(huì)設(shè)計(jì)車床電氣控制柜。

　　會(huì)進(jìn)行車床電氣故障的診斷與維修。

　　會(huì)拆卸、清洗、組裝主軸箱。

　　項(xiàng)目案例導(dǎo)入

　　CA6140臥式車床是典型的機(jī)械加工設(shè)備之一，可以實(shí)現(xiàn)多種轉(zhuǎn)速的輸出，可以車削內(nèi)外圓柱面、圓錐面、環(huán)形槽、回轉(zhuǎn)體成形面和各種螺紋，還可以進(jìn)行鉆中心孔、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻螺紋、套螺紋和滾花等工作。那么 CA6140臥式車床怎樣實(shí)現(xiàn)其機(jī)械運(yùn)動(dòng)呢？又通過怎樣的電氣電路來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制呢？下面通過本章的項(xiàng)目逐步進(jìn)行剖析。

　　1.1 CA6140臥式車床機(jī)電傳動(dòng)與控制項(xiàng)目說明

　　1. 項(xiàng)目目的

　　(1) 掌握各電氣元件在控制電路中的作用。

　　(2) 掌握車床電氣故障的診斷及維修方法與技巧。

　　(3) 掌握主軸箱結(jié)構(gòu)。

　　(4) 掌握設(shè)計(jì)電氣控制柜的基本思路和設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

　　2. 項(xiàng)目條件

　　(1) 能拆卸和組裝的CA6140臥式車床裸機(jī)。

　　(2) 與CA6140臥式車床配套的電氣控制柜或?qū)嶒?yàn)電氣控制柜。

　　3. 項(xiàng)目?jī)?nèi)容及要求

　　根據(jù)所學(xué)知識(shí)，首先進(jìn)行電氣控制柜的設(shè)計(jì)，然后制作電氣控制柜，實(shí)現(xiàn)電氣控制柜與機(jī)床的對(duì)接，并調(diào)試成功。

　　1.2 基 礎(chǔ) 知 識(shí)

　　CA6140臥式車床是機(jī)械制造業(yè)中金屬切削機(jī)床的裝備之一，車床的運(yùn)動(dòng)部分決定了車削加工功能的實(shí)現(xiàn)。車床的運(yùn)動(dòng)部分包括執(zhí)行件、運(yùn)動(dòng)源和傳動(dòng)裝置三個(gè)基本部分。執(zhí)行件是車床運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行部件，其作用是帶動(dòng)工件和刀具，使之完成一定形式的運(yùn)動(dòng)并保持正確的軌跡，如車床主軸、刀架等；運(yùn)動(dòng)源是車床運(yùn)動(dòng)的來(lái)源，它向運(yùn)動(dòng)部分提供動(dòng)力，如交流電動(dòng)機(jī)；傳動(dòng)裝置是傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置，它將運(yùn)動(dòng)源的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給執(zhí)行件，并完成運(yùn)動(dòng)形式、方向、速度的轉(zhuǎn)換等工作，從而在運(yùn)動(dòng)源和執(zhí)行件之間建立起運(yùn)動(dòng)聯(lián)系，使執(zhí)行件獲得一定的運(yùn)動(dòng)，如車床主軸箱。

　　1.2.1 CA6140臥式車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)

　　CA6140臥式車床的主要結(jié)構(gòu)如圖1-1所示，主要由床身、主軸變速箱(主軸箱)、掛輪箱、進(jìn)給箱、溜板箱、溜板與刀架、尾座、光杠和絲杠等部分組成。

　　圖1-1 CA6140臥式車床結(jié)構(gòu)

　　1-進(jìn)給箱；2-掛輪箱；3-主軸變速箱；4-溜板與刀架；

　　5-尾座；6-絲杠；7-光杠；8-床身；9-溜板箱

　　1. 主軸箱

　　CA6140臥式車床的主軸箱是一個(gè)比較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)部件，其結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。包括箱體、主軸部件、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)、換向裝置、制動(dòng)裝置和潤(rùn)滑裝置等，其功用在于支承主軸部件和傳遞運(yùn)動(dòng)。

　　1) 主軸部件

　　主軸部件是主軸箱*重要的部分，由主軸、主軸軸承和主軸上的傳動(dòng)件、密封件等 組成。

　　圖1-2 CA6140臥式車床主軸箱結(jié)構(gòu)

　　1-花鍵套；2-帶輪；3-法蘭；4-主軸箱體；5-鋼球；6、10-齒輪；

　　7-銷；8、9-螺母； 11-滑套；12-羊角擺塊；13-制動(dòng)盤；14-制動(dòng)帶；

　　15-齒條；16-拉桿；17-撥叉；18-扇形齒輪；19-鍵

　　主軸前端可安裝卡盤，用以?shī)A持工件，并由其帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。主軸的旋轉(zhuǎn)精度、剛度和抗震性等對(duì)工件的加工精度和表面粗糙度有直接影響，因此對(duì)主軸部件的要求較高。

　　CA6140臥式車床的主軸是一個(gè)空心階梯軸，其內(nèi)孔用于通過棒料或卸下頂尖時(shí)所用的鐵棒，也可用于通過氣動(dòng)、液壓或電動(dòng)夾緊驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)桿。主軸前端有精密的莫氏6號(hào)錐孔，用來(lái)安裝頂尖或心軸，利用錐面配合的摩擦力直接帶動(dòng)心軸和工件轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸后端的錐孔是工藝孔。

　　主軸軸承的潤(rùn)滑由潤(rùn)滑油泵供油，潤(rùn)滑油通過進(jìn)油孔進(jìn)入軸承，并帶走軸承運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的熱量。為了避免漏油，前后軸承均采用了油溝式密封裝置。主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，依靠離心力作用，將經(jīng)過軸承向外流出的潤(rùn)滑油甩到軸承端蓋的接油槽里，然后經(jīng)過回油孔流回主軸箱。

　　主軸上裝有三個(gè)齒輪，前端為斜齒圓柱齒輪，可使主軸傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)時(shí)齒輪作用在主軸上的軸向力與進(jìn)給力方向相反，因此可以減少主軸前支承所承受的軸向力。主軸前端安裝卡盤。

　　2) 開停、換向及制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)

　　CA6140臥式車床采用雙向多片式摩擦離合器實(shí)現(xiàn)主軸的開停和換向，如圖1-3所示。離合器由結(jié)構(gòu)相同的左右兩部分組成，左離合器傳動(dòng)主軸正轉(zhuǎn)，右離合器傳動(dòng)主軸反轉(zhuǎn)。摩擦片有內(nèi)外之分，且相間安裝。如果將內(nèi)外摩擦片壓緊，產(chǎn)生摩擦力，則軸的運(yùn)動(dòng)就通過內(nèi)外摩擦片帶動(dòng)空套齒輪旋轉(zhuǎn)；反之，如果松開，則軸的運(yùn)動(dòng)與空套齒輪的運(yùn)動(dòng)不相干，內(nèi)外摩擦片之間處于打滑狀態(tài)。正轉(zhuǎn)用于切削，需傳遞的扭矩較大，而反轉(zhuǎn)主要用于退刀，所以左離合器摩擦片數(shù)較多，右離合器摩擦片數(shù)較少。

　　圖1-3 CA6140臥式車床開停、換向及制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)

　　1-雙聯(lián)齒輪；2-齒輪；3-羊角擺塊；4-滑套；5-制動(dòng)杠桿；6-鋼帶；7-手柄；8-操縱桿；

　　9-杠桿；10-連桿；11-擺桿；12-轉(zhuǎn)軸；13-扇形齒輪；14-齒條軸；15-撥叉；16-拉桿

　　內(nèi)外摩擦片之間的間隙可以調(diào)整，如果間隙過大，則壓不緊，摩擦片打滑，車床動(dòng)力顯得不足，工作時(shí)易產(chǎn)生悶車現(xiàn)象，且摩擦片易磨損；反之，如果間隙過小，則啟動(dòng)時(shí)費(fèi)力，停車或換向時(shí)，摩擦片又不易脫開，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致摩擦片被燒壞。由此也可看出，摩擦離合器除了可傳遞動(dòng)力外，還能起過載保險(xiǎn)的作用。當(dāng)機(jī)床超載時(shí)，摩擦片會(huì)打滑，于是主軸就停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而避免機(jī)床損壞。所以,摩擦片之間的壓緊力是根據(jù)離合器應(yīng)傳遞的額定扭矩來(lái)確定的，并可用擰在壓套上的螺母4和7來(lái)調(diào)整，如圖1-4所示。

　　3) 制動(dòng)裝置

　　制動(dòng)裝置的作用是克服車床停車過程中主軸箱內(nèi)各運(yùn)動(dòng)件的慣性，使主軸迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)，以縮短輔助時(shí)間。CA6140臥式車床采用閘帶式制動(dòng)器進(jìn)行制動(dòng)，如圖1-5所示，調(diào)節(jié)螺釘5用來(lái)調(diào)整制動(dòng)帶6的松緊程度。注意調(diào)整松緊要合適，以使停車時(shí)主軸能迅速停止、而開車時(shí)制動(dòng)帶能完全松開為宜。

　　4) 六速操縱機(jī)構(gòu)

　　六速操縱機(jī)構(gòu)如圖1-6所示，它用一個(gè)手柄同時(shí)操縱傳動(dòng)Ⅱ軸上的雙聯(lián)滑移齒輪和傳動(dòng)軸Ⅲ上的三聯(lián)滑移齒輪。轉(zhuǎn)動(dòng)操作手柄9，通過鏈條8使軸7上的曲柄5和凸輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄5上裝有撥銷4，在撥銷4的伸出端上裝有滾子，此滾子嵌入在撥叉3的長(zhǎng)槽中。曲柄帶著撥銷做偏心運(yùn)動(dòng)時(shí)，可帶動(dòng)撥叉使傳動(dòng)軸Ⅲ上的三聯(lián)滑移齒輪2做軸向位移。凸輪6的曲線槽經(jīng)圓銷10通過杠桿11和撥叉12，可使傳動(dòng)軸Ⅱ上的雙聯(lián)滑移齒輪發(fā)生位移，即曲柄5和凸輪6可以形成六種變速位置。

　　圖1-4 CA6140臥式車床雙向多片式摩擦離合器裝置

　　1-雙聯(lián)齒輪；2-內(nèi)摩擦片；3-外摩擦片；4、7-螺母；5-套；6-長(zhǎng)銷；

　　8-齒輪；9-拉桿；10-滑套；11-銷軸；12-羊角擺塊；13-撥叉

　　圖1-5 CA6140臥式車床制動(dòng)裝置

　　1-箱體；2-齒條軸；3-杠桿支承軸；4-杠桿；5-調(diào)節(jié)螺釘；6-制動(dòng)帶；7-制動(dòng)輪；8-制動(dòng)軸

　　圖1-6 CA6140臥式車床六速操縱機(jī)構(gòu)

　　1-雙聯(lián)齒輪；2-三聯(lián)滑移齒輪；3、12-撥叉；4-撥銷；5-曲柄；6-凸輪；

　　7-軸；8-鏈條；9-操作手柄；10-圓銷；11-杠桿；Ⅱ、Ⅲ-傳動(dòng)軸

　　2. 溜板箱

　　溜板箱的作用是將絲杠或光杠傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本�運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)刀架進(jìn)給；控制刀架運(yùn)動(dòng)的接通、斷開和換向；機(jī)床過載時(shí)控制刀架停止進(jìn)給；手動(dòng)操縱刀架移動(dòng)和實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)。

　　溜板箱中設(shè)有以下機(jī)構(gòu)：接通絲杠傳動(dòng)的開合螺母機(jī)構(gòu)；將光杠的運(yùn)動(dòng)傳至縱向齒輪齒條和橫向進(jìn)給絲杠的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；接通、斷開和轉(zhuǎn)換縱、橫向進(jìn)給的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)；保證機(jī)床工作安全的過載保險(xiǎn)裝置和互鎖機(jī)構(gòu)；控制刀架運(yùn)動(dòng)的操縱機(jī)構(gòu)；改變縱、橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的換向機(jī)構(gòu)；快速空行程傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

　　1) 縱、橫向進(jìn)給操縱機(jī)構(gòu)

　　縱、橫向進(jìn)給操縱機(jī)構(gòu)如圖1-7所示，它用一個(gè)手柄集中操縱縱、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的接通、斷開和換向，手柄撥動(dòng)方向與刀架移動(dòng)方向一致。當(dāng)向左或向右撥動(dòng)手柄1時(shí)，手柄座3繞銷軸2轉(zhuǎn)動(dòng)，手柄座下端的開口槽通過球頭銷4使軸5做軸向移動(dòng)，經(jīng)過杠桿11和連桿12使凸輪13轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪上的曲線槽通過圓銷14使撥叉軸15及撥叉16做前后移動(dòng)，進(jìn)而使離合器M8發(fā)生位移，從而與軸XXII上的任一空套齒輪嚙合，于是縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)連通，刀架相應(yīng)地向左或向右移動(dòng)。

　　2) 開合螺母機(jī)構(gòu)

　　開合螺母機(jī)構(gòu)如圖1-8所示，它由上下兩個(gè)半螺母4、5組成，裝在溜板箱體后壁的燕尾導(dǎo)軌中，可以上下移動(dòng)。上下半螺母背面各裝有一個(gè)圓柱銷6，其伸出部分分別嵌在圓盤7的曲線槽中。扳動(dòng)手柄1，通過軸2使得圓盤7逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，曲線槽使兩圓柱銷靠近，帶動(dòng)上下螺母合攏與絲杠嚙合，刀架便由絲桿螺母經(jīng)溜板箱傳遞進(jìn)給；當(dāng)圓盤7順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩個(gè)半螺母分開，與絲杠脫離嚙合，刀架停止進(jìn)給。

　　圖1-7 CA6140臥式車床縱、橫向進(jìn)給操縱機(jī)構(gòu)

　　1、6-手柄；2、21-銷軸；3-手柄座；4、9-球頭銷；5、7、23-軸；8-彈簧銷；

　　10、15-撥叉軸；11、20-杠桿；12-連桿；13、22-凸輪；14、18、19-圓銷；

　　16、17-撥叉；M8、M9-離合器；a-凸骨；XXII、XXV-軸

　　3) 互鎖機(jī)構(gòu)

　　車床工作時(shí)，為避免因操作失誤引起絲杠傳動(dòng)和縱、橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)同時(shí)接通，在溜板箱中設(shè)有互鎖機(jī)構(gòu)，即保證開合螺母合上時(shí)，縱、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)不能接通。互鎖機(jī)構(gòu)通過開合螺母操縱軸7上的凸肩a、軸5上的球頭銷與彈簧銷8、支承套24等來(lái)實(shí)現(xiàn)功能，如圖1-9所示。當(dāng)沒有互鎖時(shí)，圖1-7中手柄1可以在前、后、左、右任意位置接通相應(yīng)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。在圖1-7中，當(dāng)扳動(dòng)手柄6使開合螺母合上時(shí)，軸7順時(shí)針轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，凸肩a嵌入軸23的槽中，將軸23卡住，不能運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，凸肩a又將裝在支承套24橫向孔中的球頭銷9壓下，使其下端插入軸5的孔中，將軸5卡住，使得不能左右移動(dòng)，即此時(shí)，縱、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都被鎖住；反之，接上縱、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)后，側(cè)開合螺母不能 合上。

　　圖1-8 CA6140臥式車床開合螺母機(jī)構(gòu)

　　1-手柄；2-軸；3-軸承套；4-下半螺母；5-上半螺母；

　　6-圓柱銷；7-圓盤；8-定位鋼球；9-銷釘；10、12-螺釘；11-平鑲條

　　圖1-9 CA6140臥式車床互鎖機(jī)構(gòu)

　　圖1-9 CA6140臥式車床互鎖機(jī)構(gòu)(續(xù))

　　5-軸；7-操縱軸；8-彈簧銷；9-球頭銷；23-軸；24-支承套

　　1.2.2 CA6140臥式車床運(yùn)動(dòng)形式及傳動(dòng)系統(tǒng)分析

　　為了便于了解和分析車床的傳動(dòng)情況，通常利用車床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖來(lái)論述。車床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖是表示車床全部運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)關(guān)系的示意圖。

　　1．CA6140臥式車床運(yùn)動(dòng)形式

　　CA6140臥式車床的主運(yùn)動(dòng)是指主軸通過卡盤或頂尖帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，主軸承受車削時(shí)的主要切削力；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是溜板帶動(dòng)刀架直線移動(dòng)，使刀具移動(dòng)以切削金屬。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)消耗的功率很小，主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)都由主軸電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。主軸電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力由三角皮帶、主軸變速箱傳遞到主軸，實(shí)現(xiàn)主軸的旋轉(zhuǎn)，通過掛輪箱傳遞給進(jìn)給箱來(lái)實(shí)現(xiàn)刀具的縱向和橫向進(jìn)給。

　　主軸一般只要求做單向旋轉(zhuǎn)，加工螺紋時(shí)要求的主軸反轉(zhuǎn)是由操作手柄通過機(jī)械的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以主軸電動(dòng)機(jī)只需要單方向旋轉(zhuǎn)。主軸的轉(zhuǎn)速通過手柄調(diào)節(jié)主軸變速箱實(shí)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)不需要調(diào)速。

　　輔助運(yùn)動(dòng)中，刀架的快速移動(dòng)由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，冷卻泵由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀具切削時(shí)的冷卻，尾座的移動(dòng)和工件的裝配的由人工來(lái)操作。

　　2．CA6140臥式車床傳動(dòng)系統(tǒng)分析

　　車床加工過程中，一個(gè)運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)一條傳動(dòng)鏈，所有這些傳動(dòng)鏈與它們之間的相互聯(lián)系組成了一臺(tái)車床的傳動(dòng)系統(tǒng)。CA6140臥式車床的傳動(dòng)系統(tǒng)如圖1-10所示。

　　CA6140臥式車床傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)鏈有：實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)的主傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)螺紋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的螺紋進(jìn)給傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的縱向進(jìn)給傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的橫向進(jìn)給傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)刀架快速退離或趨近工件的快速空行程傳動(dòng)鏈。

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