金属切削机床概述ppt课件

.,机械制造技术,主讲：李辉,机械工程学院,郑州科技学院,.,目录,1、金属切削机床2、金属切削刀具3、机床夹具4、车削加工5、铣削加工6、磨削加工7、齿轮加工,8、钻削加工9、镗削加工10、其他加工方法11、机床设计12、刀具设计13、夹具设计14、课程设计,.,第一章金属切削机床,第一章金属切削机床,第一节金属切削机床概述,第二节机床的分类和型号编制,第三节金属切削机床的运动,返回主页,退出,上一页,下一页,第四节机床的传动,第五节机床的精度与检测,.,第一节金属切削机床概述,第一章绪论,上一页,下一页,退出,返回主页,返回本章,金属切削机床是利用刀具对金属毛坯进行切削，使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的一种加工设备。因此，金属切削机床是一种制造机器的机器，可称之为工作母机或工具机，通常简称机床。,1.1概念,.,第一节金属切削机床概述,第一章绪论,1.2机械制造装备及其在国民经济中的重要作用,退出,返回主页,上一页,下一页,返回本章,制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱。,.,第一节金属切削机床概述,第一章绪论,1.2机械制造装备及其在国民经济中的重要作用,退出,返回主页,上一页,下一页,返回本章,当今制造科学、信息科学、材料科学、生物科学等四大支柱科学相互依存,但后三种科学必须依靠制造科学才能形成产业和创造社会物质财富。,.,第一节金属切削机床概述,第一章绪论,1.2机械制造装备及其在国民经济中的重要作用,退出,返回主页,上一页,下一页,返回本章,机械制造装备为农业、工业、国防建设提供重要技术支持。,.,第一节金属切削机床概述,第一章绪论,1.3机械制造装备的发展历程,退出,返回主页,上一页,下一页,返回本章,古代树木机床公元前二千多年出现的树木车床是机床最早的雏形。,.,第一节金属切削机床概述,第一章绪论,1.3机械制造装备的发展历程,退出,返回主页,上一页,下一页,返回本章,十五世纪由于制造钟表和武器的需要，出现了钟表匠用的螺纹车床和齿轮加工机床，以及水力驱动的炮筒镗床。,.,第一节金属切削机床概述,第一章绪论,1.3机械制造装备的发展历程,退出,返回主页,上一页,下一页,返回本章,十八世纪的工业革命推动了机床的发展。,1774年，英国人威尔金森(全名约翰威尔金森)发明了较精密的炮筒镗床。次年，他用这台炮筒镗床镗出的汽缸，满足了瓦特蒸汽机的要求。为了镗制更大的汽缸，他又于1775年制造了一台水轮驱动的汽缸镗床，促进了蒸汽机的发展。从此，机床开始用蒸汽机通过曲轴驱动。,.,第一节金属切削机床概述,第一章绪论,1.3机械制造装备的发展历程,退出,返回主页,上一页,下一页,返回本章,十九世纪，由于纺织、动力、交通运输机械和军火生产的推动，各种类型的机床相继出现。1817年，英国人罗伯茨创制龙门刨床；1818年美国人惠特尼（他的全名叫伊莱惠特尼）制成卧式铣床；1876年，美国制成万能外圆磨床；1835和1897年又先后发明滚齿机和插齿机。,.,第一节金属切削机床概述,第一章绪论,退出,返回主页,上一页,下一页,返回本章,十九世纪最优秀的机械技师应数惠特沃斯（全名约瑟夫惠特沃斯），他于1834年制成了测长机，该测长机可以测量出长度误差万分之一英寸左右。这种测长机的原理和千分尺相同。1835年，惠特沃斯在他32岁时发明滚齿机。除此以外，惠特沃斯还设计了测量圆筒的内圆和外圆的塞规和环规。建议全部的机床生产业者都采用同一尺寸的标准螺纹。后来，英国的制定工业标准协会接受了这一建议，从那以后直到今日，这种螺纹作为标准螺纹被各国所使用。,1.3机械制造装备的发展历程,.,第一节金属切削机床概述,第一章绪论,退出,返回主页,上一页,下一页,返回本章,二十世纪初，为了加工精度更高的工件、夹具和螺纹加工工具，相继创制出坐标镗床和螺纹磨床。同时为了适应汽车和轴承等工业大量生产的需要，又研制出各种自动机床、仿形机床、组合机床和自动生产线。,1.3机械制造装备的发展历程,.,第一节金属切削机床概述,第一章绪论,退出,返回主页,上一页,下一页,返回本章,1920年进入半自动化时期,在1920年以后的30年中，机械制造技术进入了半自动化时期，液压和电气元件在机床和其他机械上逐渐得到了应用。1938年，液压系统和电磁控制不但促进了新型铣床的发明，而且在龙门刨床等机床上也推广使用。30年代以后，行程开关电磁阀系统几乎用到各种机床的自动控制上了。,1.3机械制造装备的发展历程,.,第一节金属切削机床概述,第一章绪论,退出,返回主页,上一页,下一页,返回本章,1950年进入自动化时期第二次世界大战以后，由于数控和群控机床和自动线的出现，机床的发展开始进入了自动化时期。数控机床是在电子计算机发明之后，运用数字控制原理，将加工程序、要求和更换刀具的操作数码和文字码作为信息进行存贮，并按其发出的指令控制机床，按既定的要求进行加工的新式机床。,1.3机械制造装备的发展历程,.,第一节金属切削机床概述,第一章绪论,退出,返回主页,上一页,下一页,返回本章,世界第一台数控机床（三坐标电子管式数控铣床）诞生（1952年）数控机床的方案，是美国的帕森斯（全名约翰帕森斯）在研制检查飞机螺旋桨叶剖面轮廓的板叶加工机时向美国空军提出的，在麻省理工学院的参加和协助下，终于在1949年取得了成功。1952年，他们正式制成了第一台电子管数控机床样机，成功地解决了多品种小批量的复杂零件加工的自动化问题。,1.3机械制造装备的发展历程,1958年。美国研制成能自动更换刀具，以进行多工序加工的加工中心。,1968年，英国的毛林斯机械公司研制成了第一条数控机床组成的自动线。,.,第一节金属切削机床概述,第一章绪论,退出,返回主页,上一页,下一页,返回本章,1970年至1974年，由于小型计算机广泛应用于机床控制，出现了三次技术突破。1、直接数字控制器，使一台小型电子计算机同时控制多台机床，出现了“群控”。2、计算机辅助设计，用一支光笔进行设计和修改设计及计算程序。3、按加工的实际情况及意外变化反馈并自动改变加工用量和切削速度，出现了自适控制系统的机床。,1.3机械制造装备的发展历程,.,第一节金属切削机床概述,第一章绪论,退出,返回主页,上一页,下一页,返回本章,1、扩大加工工艺范围2、提高机床加工精度3、提高切削速度，缩短辅助时间4、提高机床自动化程度高效、柔性生产、自动化、精密化、产品多样化已成为机床发展的趋势。,1.4机械制造装备的主要发展方向,.,第一节金属切削机床概述,第一章绪论,退出,返回主页,上一页,下一页,返回本章,1.5我国机械制造装备发展现状,.,第一节金属切削机床概述,第一章绪论,退出,返回主页,上一页,下一页,返回本章,1.5我国机械制造装备发展现状,数控机床多发的故障率一直是影响我国数控机床品质的一个重要问题，尤其是用于批量生产的自动生产线上，对数控机床的可靠性更为重视，通常用平均无故障工作时间（以MTBF表示）的长短来衡量它的可靠性。例如日本远州株式会社2002年提出为汽车行业提供的加工中心要力求其MTBF5000h，这样可保证在生产线上的数控机床只需每年作例行检修，而不致因出现故障而引起停产。与国内加工中心先进水平的MTBF600h相比有大幅度的提高。,.,第二节机床的分类和型号编制,第一章绪论,退出,返回主页,上一页,下一页,返回本章,2.1机床的分类1按加工性质和所用刀具：12大类2按应用范围（通用性程度）3按工作精度：普通精度机床、精密机床和高精度级机床。4按机床自动化程度：手动、机动、半自动和自动机床。5按机床重量和尺寸：仪表机床、中型机床、大型机床、重型和超重型机床,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；特种加工机床？；锯床；其它机床。每一类机床，又可按其工艺范围、布局型式和结构性能分为10个组；每一组又分为若干系列（10个系列）,通用机床：用于加工多种工件的不同工序，加工范围较广，通用性较大，但结构复杂。专门化机床：工艺范围窄，专门用于加工某一类或某几类零件的某一道（或几道）特定工序。专用机床：工艺范围最窄，只能用于加工某一种零件的某一道特定工序，适用于大批量生产。,.,同类机床按应用范围（通用性程度）：,通用机床（卧式车床、万能升降台铣床、摇臂钻床等）；专门化机床（丝杠车床、凸轮轴车床、花键轴铣床等）；专用机床（组合机床）。,同类机床按工作精度：普通精度级机床、精密级机床、高精度级机床,按机床重量和尺寸：,仪表机床中型机床大型机床（重量达到10吨）重型机床（重量30吨以上）超重型机床（重量100吨）,按自动化程度：手动、机动、半自动、自动机床,2.1机床分类,.,第二节机床的分类和型号编制,第一章绪论,退出,返回主页,上一页,下一页,返回本章,机床的型号：机床产品的代号，用以简明地表示机床的类型、通用和结构特性、主要技术参数等。,2.2机床型号的编制,我国的机床型号按1994年颁布的标准GB/T15375-94（1985年颁布的标准“JB183885”）。金属切削机床型号编制方法编制的。由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定的规律组合而成，它适合于各类通用机床和专用机床。,.,第二节机床的分类和型号编制,第一章绪论,退出,返回主页,2.2.1通用机床型号表示方法,通用机床的型号有基本部分和辅助部分组成，中间用“/”隔开，读作“之”。,.,第二节机床的分类和型号编制,第一章绪论,退出,返回主页,2.2.2机床类、组、系代号,（1）机床的类别代号：表1-1用该类机床名称汉语拼音的第一个大写字母表示。分类代号用阿拉伯数字表示，放在类代号之前，如磨床类为M、2M、3M三个分类。,表1-1机床的类别和分类代号及其读音,.,第二节机床的分类和型号编制,第一章绪论,退出,返回主页,（2）机床的特性代号：用大写的汉语拼音字母表示。通用特性代号：在类别后加上相应的特性代号,2.2.2机床类、组、系代号,表1-3机床的类别和分类代号及其读音,.,第二节机床的分类和型号编制,第一章绪论,退出,返回主页,2.2.2机床类、组、系代号,示例:“CK”数控车床；“MBG”半自动高精度磨床；“CM”精密车床。,结构特性代号,（3）机床的组别、系别代号：用两位阿拉伯数字表示，前一位表示组别，后一位表示系别。,为区别主参数相同而结构不同的机床，在型号中用汉语拼音字母区别。例如：CA6140型普通卧式车床在结构上不同于C6140。通用特性已用字母及“I”、“O”不能用作结构特性代号。,每类机床分为10个组，用数字09表示；每一组又分为若干个系，系的划分原则：主参数相同，并按一定公比排列，工件和刀具本身的和相对的运动特点基本相同，且基本结构及布局形式相同的机床，即为同一系。,.,（4）机床主参数或设计顺序号,机床主参数：,代表机床规格的大小，用阿拉伯数字给出主参数的折算值（1/1、1/10或1/100），取两位数字表示，位于系代号之后。机床最主要的一个技术参数，直接反映了机床的加工能力，并影响机床其它参数和基本结构的大小。以机床的最大加工尺寸（工件尺寸或加工面尺寸）或与此有关的机床部件尺寸表示。卧式车床为床身上最大工件回转直径；摇臂钻床为最大钻孔直径；升降台铣床为工作台面宽度。,2.2.2机床类、组、系代号,.,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。用折算值表示。设计的顺序号：某些通用机床，当无法用一个主参数表示时，则在型号中用设计的顺序号表示。设计的顺序号由1起始，10时，则在设计的顺序号之前加“0”。,2.2.2机床类、组、系代号,.,.,（6）企业代号生产单位为机床厂有机床厂所在城市名称的大写汉语拼音字母及该厂在该城市建立的先后顺序号或机床厂名称的大写汉语拼音字母表示；生产单位为机床研究所由该所名称的大写汉语拼音字母表示。,（5）机床的重大改进顺序号当机床的性能和结构布局有重大改进，并按新产品重新设计、试制和鉴定在原机床型号的尾部，加重大改进顺序