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第一章 机械加工工艺装备 本堂课知识点 机床的分类 机床的型号和技术参数 典型机床的机械加工工艺范围 重点 机床型号和技术参数 典型机床的机械加工工艺范围 2 1 1机床金属切削机床是用刀具切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器 是制造机器的机器 习惯上简称为机床 1 1 1机床的分类 型号和技术参数1 机床的分类机床主要是按加工方法和所用刀具进行分类 根据国家制订的机床型号编制方法 机床共分为12大类 车床 钻床 镗床 磨床 齿轮加工机床 螺纹加工机床 铣床 刨插床 拉床 特种机床 锯床和其它机床 在每一类机床中 又按工艺范围 布局型式和结构性能为若干组 每一组又分为若干个系 系列 机床的分类 2 其他分类方法按万能 通用 程度分 通用机床 专门化机床 专用机床 1 通用机床它可用于多种零件不同工序的加工 加工范围较广 通用性较强 这种机床主要适用于单件小批生产 例如卧式车床 万能升降台铣床等 2 专门化机床它的工艺范围较窄 专门用于某一类或几类零件某一道 或几道 特定工序的加工 如丝杠车床 曲轴车床 凸轮轴车床等 3 专用机床它的工艺范围最窄 只能用于某一种零件某一道特定工序的加工 适用于大批量生产 如机床主轴箱的专用镗床 机床导轨的专用磨床等 各种组合机床也属于专用机床 机床的分类 按工作精度分 普通精度机床 精密机床 高精度机床 按重量和尺寸分 仪表机床 中型机床 大型机床 质量 20t 重型机床 质量 30t 超重型机床 质量 100t 按机床主要工作部件数目分 单轴 多轴 单刀 多刀机床等 按自动化程度分 手动 机动 半自动和自动机床 机床的分类 2机床的型号机床型号亦即机床的代号 用以表明机床的类型 通用特性和结构特性 主要技术参数等 通用机床的型号编制按GB T15375 2008 金属切削机床型号编制方法 1 机床的类别代号 表1 1P13 用该类机床名称汉语拼音的第一个字母 大写 表示 2 机床的特性代号 表1 2P13 用汉语拼音字母表示 通用特性代号当某类型机床除有普通型外 还具有如表中所列的各种通用特性时 则在类别代号之后加上相应的特性代号 结构特性代号为了区别主参数相同而结构不同的机床 3 机床的组别 系别代号 表1 3P14 用两为阿拉伯数字表示 前一位表示组别 后一位表示系别 注 每类机床按其结构性能及使用范围划分为10个组 用数字0 9表示 每一组又分为若干个系 系列 机床的型号编制 4 机床主参数 设计顺序号和第二主参数机床主参数代表机床规格的大小 在机床型号中 用阿拉伯数字给出主参数的折算值 1 10或1 100 第二主参数一般是指主轴数 最大跨距 最大工件长度工作台工作面长度等 第二主参数也用折算值表示 P16表1 4 5 机床的重大改进顺序号序号按A B C 等字母的顺序选用 6 其他特性代号主要用以反映各类机床的特性 如对数控机床 可用来反映不同的数控系统 对于一般机床可用来反映同一型号机床的变型等 其他特性代号用汉语拼音字母或阿拉伯数字或二者的组合来表示 7 企业代号生产企业单位的代号用企业所在城市名称或企业名称的大写汉语拼音字母表示 机床的型号编制 机床类别代号 机床的型号编制 1 机床的类别代号 2 机床的特性代号 通用特性代号 通用机床类 组划分表 之1 机床的型号编制 通用机床类 组划分表 之2 机床的型号编制 各类主要机床的主参数和折算系数 机床的型号编制 例题1 1CA6140型卧式车床 机床的型号编制 例题1 2MG1432A型高精度万能外圆磨床 机床的型号编制 机床的型号编制 Y3150E重大改进序号主参数 最大工件直径500mm 系代号 1 组 滚齿机齿轮加工机床 3 机床技术性能指标 1 机床的工艺范围机床的工艺范围是指机床上可以完成的工序种类 能加工的零件类型 使用的刀具 所能达到的加工精度和表面粗糙度 适用的生产规模等 2 机床的技术参数机床的技术参数包括 主参数和基本参数 基本参数包括 尺寸参数 几何参数 运动参数和动力参数 1 尺寸参数是指机床能够加工工件的最大几何尺寸 尺寸参数确定后 机床上所能加工 或安装 的最大工件尺寸就已确定 它与所设计机床能加工工件的尺寸有关 例如 卧式车床CA6140 主参数 床身上工件最大回转直径400mm 第二主参数 最大工件长度750 1000 1500 2000mm 刀架上最大工件回转直径 210mm 机床的主要技术参数 2 运动参数是指机床加工工件时机床执行件的运动速度 包括主运动的速度范围 速度数列和进给运动范围 进给量数列 以及空行程的速度等 包括 主运动参数 进给运动参数 2 1 主运动参数 主轴转速a 对主运动作回转运动的机床 其主运动参数是主轴转速 n 1000v d式中n 转速 r min v 切削速度 m min d 工件或刀具直径 mm b 主运动是直线运动的机床 如插床或刨床 主运动参数是机床工作台或滑枕的每分钟往复次数 对于不同的机床 主运动参数有不同的要求 专用机床用于完成特定的工艺 主轴只需一种固定的转速 通用机床的加工范围较宽 主轴需要变速 因此需确定它的变速范围 即最低和最高转速 采用分级变速时 还应确定转速级数 2 2 进给运动参数大部分机床 如车床 钻床等 的进给量用工件或刀具每转的位移 mm r 表示 直线往复运动的机床 如刨床 插床 以每一往复的位移量表示 铣床和磨床使用的是多刃刀具 进给量常以每分钟的位移 mm min 表示 3 动力参数机床的动力参数是指驱动主运动 进给运动和空行程运动的电动机功率 主传动功率P主 P切 P空 P附a 切削功率P切与加工情况 工件和刀具材料及切削用量的大小有关 P切 Fz Vc 60000kw 机床的主要技术参数 b 空载功率P空是指机床不进行切削 及空转时所消耗的功率 c 附加功率P附指机床进行切削时 因负载而增加的机械摩擦所耗的功率 进给传动功率通常也采用类比和计算相结合的方法来确定 空行程功率指为节省零件加工的辅助时间和减轻工人劳动强度 在机床移动部件空行程时快速移动所需的传动功率 其大小由移动部件重量和部件启动时的惯性力决定 3 机床的精度与刚度机床的精度包括几何精度和运动精度 机床的几何精度指机床在静止状态下的原始精度 包括各主要零部件的制造精度及其相互间的位置精度 机床的运动精度指机床的主要部件运动时的各项精度 包括回转运动精度 直线运动精度 传动精度等 机床的刚度是指机床在受力作用下抵抗变形的能力 机床的主要技术参数 1 车床 1 1 2典型机床的加工工艺范围 问题 车床适合加工什么表面 1 车床 在机械制造中 车床是金属切削机床中应用最广泛的一种 按结构和用途的不同 可分为卧式车床 转塔车床 立式车床 单轴自动车床 多轴自动和半自动车床 仿形车床 多刀车床 专门化车床 如凸轮轴车床 曲轴车床 等 其中卧式车床的应用最广 卧式车床由主轴箱 进给箱 溜板箱 刀架 尾座和床身等部件组成 见图1 1 车床的主运动是工件的旋转运动 进给运动是刀具的移动 卧式车床的加工范围很广 它能完成多种加工 主要包括 各种轴类 套类和盘类等零件上的回转表面 如车外圆 镗孔 车锥面 车环槽 切断 车成形面等 车端面 车螺纹 还能钻中心孔 钻孔 饺孔 攻丝 滚花等 如图1 2所示 1 1 2典型机床的加工工艺范围 CA6140机床布局卧式车床主要加工轴类和直径不太大的盘 套类零件 故采用卧式布局 主轴水平安装 刀具在水平面内作纵 横向进给运动 另 CT6140 车床 主轴箱 进给箱 溜板箱 尾座 床身 挂轮机构 刀架 床腿 光杠 丝杠 2 铣床 1 1 2典型机床的加工工艺范围 问题 铣床适合加工什么表面 1 1 2典型机床的加工工艺范围 2 铣床是用多刃的铣刀进行切削加工的机床 其中应用最广的是升降台式铣床 其主运动是刀具的旋转运动 工作台可在互相垂直的三个方向调整其位置 并可在任一方向上实现进给运动 在床鞍8上有一个回转盘7 可以绕垂直轴在 45范围内调整角度 工作台在回转盘的导轨上移动 以便铣削各种角度的成形面 卧式升降台铣床 立式升降台铣床 铣床与铣刀 3 磨床 1 1 2典型机床的加工工艺范围 问题 磨床适合加工什么表面 用于何种工序的加工 3 磨床用磨料或磨具 砂轮 砂带 油石或研磨料等 作为工具对工件表面进行磨削加工的机床 统称为磨床 图1 5所示为万能外圆磨床 用于磨削内 外旋转表面 万能磨床比外圆磨床多一个内圆磨具 且砂轮架和工作头架都能逆时针旋转一定角度 主运动是砂轮的高速旋转运动 进给运动有 工作台带动工件的纵向进给运动 工件旋转的周向进给运动 砂轮架在工作台移动至两端位置上间歇切入的横向进给运动 图1 5M1432A型万能外圆磨床 液压控制箱 床身 头架 工作台 内圆磨具 砂轮架 尾座 磨床与砂轮 平面磨床 4 镗床 1 1 2典型机床的加工工艺范围 问题 镗床适合加工什么表面 4 镗床镗床是主要使用镗刀的孔加工机床 卧式镗床的外形如图所示 主轴箱1可沿前立柱2的导轨上下移动 在主轴箱中 装镗杆3 平旋盘4 主运动和进给运动变速传动机构及操纵机构 根据加工情况 刀具可以装在镗杆3上 a d f h 或平旋盘4上 b c e g 镗杆3旋转 主运动 并可沿轴向移动 进给运动 平旋盘只作旋转主运动 装在后立柱10上的后支架9 用于支承悬伸长度较大的镗杆的悬伸端 以增加刚性 后支架可沿后立柱上的导轨与主轴箱同步升降 以保持后支架支承孔与镗杆在同一