solidworks的普通卧式车床刀架部件三维建模【字数：9448】
摘 要本文首先对CA6140卧式车床车床部件及内外传动链进行了介绍；并介绍了刀架加工运行中涉及到的有关名词，包括刀架部件结构的简介；然后对刀架行程与加工范围展开讨论，并且对刀架部件进行计算和校核，继而利用题目要求的三维软件进行各部件的测绘建模，结合所建三维模型研究布刀方式与被加工工件的空间布局并做总结；最后讲述了刀具的选择、刀具方向与刀架布局的特点、刀架工位对被加工工件的影响。
目 录
1.前言 1
2.CA6140落地卧式车床的简介 2
2.1车床部件的简介 2
2.2车床传动链的简介 2
2.2.1外传动链简介 2
2.2.2内传动链（主轴箱传动链） 2
2.3车床空间布局 3
2.3.1车床整体布局描述 3
2.3.2主轴箱（床头箱）与床身空间布局 4
2.4刀架行程与加工范围的讨论 4
2.4.1刀尖行程 4
2.4.2滑板行程 5
3.刀架部件 6
3.1刀架结构的简介 6
3.2刀架部件的计算与校核 6
3.2.1切削力的计算 6
3.2.2 刀架丝杆负载计算 7
3.2.3 X轴伺服电机扭矩计算 7
3.2.4计算丝杆最大工作载荷Fmax 8
3.2.5计算丝杆最大动负载F负载 8
3.2.6丝杆刚度的计算 8
3.2.7丝杆的稳定性计算 9
3.2.8丝杆传动效率的计算 9
3.2.9 中间轴的校核 9
4.刀架的三维建模 10
5布刀方式与被加工工件的空间布局 14
5.1顺时针布刀方式与工件的情况（非干涉现象） 14
5.2顺时针布刀方式与工件的情况（干涉现象） 14
5.3逆时针布刀方式与工件的情况（非干涉现象） 15
5.4逆时针布刀方式与工件的情况（干涉现象） 17
5.5其他布刀方式与工件的情况的举例（非干涉现象） 18
5.6其他布刀方式与工件的情况的举例（干涉现象） 19
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/> 5.7布刀方式与被加工工件布局的总结 20
5.8刀具的选择 21
5.9刀具方向与刀架布局的特点 21
6刀架工位对被加工工件的影响 23
6.1刀架干涉图 23
6.2刀架工位的讨论 23
6.2.1立式刀架工位增加对车床的影响 23
6.2.2卧式刀架工位增加对车床的影响 24
结语 25
参考文献 26
致谢 28
1.前言
提到工业众所周知，离不开加工制造。对于工业来说，钢铁材料的地位举足轻重，被誉为是“工业的粮食”，而将这些粮食做成各种“美食”的炊具就是机床。机床被称为“万机之母”，直观定义就是“加工机器的机器”，各种零部件的生产都离不开该设备。机床种类很多，一般分为：车床、铣床、磨床、刨床、钻床、拉床、锯床、组合机床及专用机床等等。随着上世纪六七十年代西方国家在上述机床基础上结合并利用计算机控制电机，使得机床产生了“机床界第二次的工业革命”——数控机床概念应运而生。而相对于三相异步电机驱动的机床被称为普通机床或者通用机床。
我国是机床消费大国，在金属切削加工设备中，通用机床占比很大。但我国机床产品与西方产品相比，不仅起步晚且技术发展与之有很大的差距。自新中国在1949年生产出第一台机床——六尺皮带车床，标志着我国拥有真正的机床。历经不断探索和提高。到1972年沈阳第一机床厂研制成功CA6140落地卧式车床。大连工学院（现大连理工大学）将该类机床引用并编制成《金属切削机床》，成为教学的典范。在以后7090年代机床发展基本从CA6140车床演化发展而来。CA6140落地卧式普通车床被誉为新中国机床界的奠基石。
本课题研究的内容是基于solidwoks的普通卧式车床刀架三维建模，既然是普通卧式车床。本文就以CA6140落地卧式车床为版本进行建模并讨论。 2.CA6140落地卧式车床的简介
2.1车床部件的简介
CA6140落地卧式车床根据《金属切削机床》分类分为：1主轴箱、2刀架、3尾架、4床身、5、9床腿、6光杠、7丝杠、8溜板箱、10进给箱
/
图2.1 CA6140外形图
2.2车床传动链的简介
2.2.1外传动链简介
主电机通过皮带传送到1主轴箱，1主轴箱通过10进给箱中各个轴与齿轮间的配合将动力传输到卡盘上。同时10进给箱中另一组传动链通过6光杠或7丝杠进入到8溜板箱中。通过溜板箱上的大手轮控制实现床鞍在床身上的纵向进给。床鞍上设有小滑板，小手轮控制滑板横向进给。在小滑板的上面布有刀架，通过操纵大手轮及小手轮达到刀架实现横向进给与纵向进给并配合主轴旋转实现金属零件的切削。
2.2.2内传动链（主轴箱传动链）
如图2.2所示，主电机通过皮带轮带动轴I，通过轴I上的摩擦式离合器及齿轮组将动力传递给轴II，轴II通过齿轮将动力传递给轴III，轴III上含有双联滑移齿轮，通过进给箱的操纵实现变速，这时一部分动力传递到后轴IX，再传递给轴XI直到外部挂轮，制止传递给外部丝杠部分，控制溜板箱。另一部分动力轴III出来传递给前部轴IV上的双联滑移齿轮，再通过齿轮向下方传递到轴V，轴V上的齿轮再将动力传递给轴VI。此时轴VI上装有卡盘，轴VI即为主轴。
目 录
1.前言 1
2.CA6140落地卧式车床的简介 2
2.1车床部件的简介 2
2.2车床传动链的简介 2
2.2.1外传动链简介 2
2.2.2内传动链（主轴箱传动链） 2
2.3车床空间布局 3
2.3.1车床整体布局描述 3
2.3.2主轴箱（床头箱）与床身空间布局 4
2.4刀架行程与加工范围的讨论 4
2.4.1刀尖行程 4
2.4.2滑板行程 5
3.刀架部件 6
3.1刀架结构的简介 6
3.2刀架部件的计算与校核 6
3.2.1切削力的计算 6
3.2.2 刀架丝杆负载计算 7
3.2.3 X轴伺服电机扭矩计算 7
3.2.4计算丝杆最大工作载荷Fmax 8
3.2.5计算丝杆最大动负载F负载 8
3.2.6丝杆刚度的计算 8
3.2.7丝杆的稳定性计算 9
3.2.8丝杆传动效率的计算 9
3.2.9 中间轴的校核 9
4.刀架的三维建模 10
5布刀方式与被加工工件的空间布局 14
5.1顺时针布刀方式与工件的情况（非干涉现象） 14
5.2顺时针布刀方式与工件的情况（干涉现象） 14
5.3逆时针布刀方式与工件的情况（非干涉现象） 15
5.4逆时针布刀方式与工件的情况（干涉现象） 17
5.5其他布刀方式与工件的情况的举例（非干涉现象） 18
5.6其他布刀方式与工件的情况的举例（干涉现象） 19
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/> 5.7布刀方式与被加工工件布局的总结 20
5.8刀具的选择 21
5.9刀具方向与刀架布局的特点 21
6刀架工位对被加工工件的影响 23
6.1刀架干涉图 23
6.2刀架工位的讨论 23
6.2.1立式刀架工位增加对车床的影响 23
6.2.2卧式刀架工位增加对车床的影响 24
结语 25
参考文献 26
致谢 28
1.前言
提到工业众所周知，离不开加工制造。对于工业来说，钢铁材料的地位举足轻重，被誉为是“工业的粮食”，而将这些粮食做成各种“美食”的炊具就是机床。机床被称为“万机之母”，直观定义就是“加工机器的机器”，各种零部件的生产都离不开该设备。机床种类很多，一般分为：车床、铣床、磨床、刨床、钻床、拉床、锯床、组合机床及专用机床等等。随着上世纪六七十年代西方国家在上述机床基础上结合并利用计算机控制电机，使得机床产生了“机床界第二次的工业革命”——数控机床概念应运而生。而相对于三相异步电机驱动的机床被称为普通机床或者通用机床。
我国是机床消费大国，在金属切削加工设备中，通用机床占比很大。但我国机床产品与西方产品相比，不仅起步晚且技术发展与之有很大的差距。自新中国在1949年生产出第一台机床——六尺皮带车床，标志着我国拥有真正的机床。历经不断探索和提高。到1972年沈阳第一机床厂研制成功CA6140落地卧式车床。大连工学院（现大连理工大学）将该类机床引用并编制成《金属切削机床》，成为教学的典范。在以后7090年代机床发展基本从CA6140车床演化发展而来。CA6140落地卧式普通车床被誉为新中国机床界的奠基石。
本课题研究的内容是基于solidwoks的普通卧式车床刀架三维建模，既然是普通卧式车床。本文就以CA6140落地卧式车床为版本进行建模并讨论。 2.CA6140落地卧式车床的简介
2.1车床部件的简介
CA6140落地卧式车床根据《金属切削机床》分类分为：1主轴箱、2刀架、3尾架、4床身、5、9床腿、6光杠、7丝杠、8溜板箱、10进给箱
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图2.1 CA6140外形图
2.2车床传动链的简介
2.2.1外传动链简介
主电机通过皮带传送到1主轴箱，1主轴箱通过10进给箱中各个轴与齿轮间的配合将动力传输到卡盘上。同时10进给箱中另一组传动链通过6光杠或7丝杠进入到8溜板箱中。通过溜板箱上的大手轮控制实现床鞍在床身上的纵向进给。床鞍上设有小滑板，小手轮控制滑板横向进给。在小滑板的上面布有刀架，通过操纵大手轮及小手轮达到刀架实现横向进给与纵向进给并配合主轴旋转实现金属零件的切削。
2.2.2内传动链（主轴箱传动链）
如图2.2所示，主电机通过皮带轮带动轴I，通过轴I上的摩擦式离合器及齿轮组将动力传递给轴II，轴II通过齿轮将动力传递给轴III，轴III上含有双联滑移齿轮，通过进给箱的操纵实现变速，这时一部分动力传递到后轴IX，再传递给轴XI直到外部挂轮，制止传递给外部丝杠部分，控制溜板箱。另一部分动力轴III出来传递给前部轴IV上的双联滑移齿轮，再通过齿轮向下方传递到轴V，轴V上的齿轮再将动力传递给轴VI。此时轴VI上装有卡盘，轴VI即为主轴。
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