机械制造技术基础--第3章

1、1 第一节第一节 概述概述 第二节第二节 金属切削机床部件金属切削机床部件 第三节第三节 常见的金属切削机床常见的金属切削机床 第四节第四节 高速加工机床高速加工机床 2 一、机床的基本组成一、机床的基本组成 动力源动力源 传动系统传动系统 工作部件工作部件 控制系统控制系统 支撑件支撑件 冷却系统冷却系统 润滑系统润滑系统 其他装置其他装置 机机 床床 基基 本本 结结 构构 3 二、机床的运动二、机床的运动 机机 床床 的的 运运 动动 表面成形运动表面成形运动 辅助运动辅助运动 主运动主运动 进给运动进给运动 切入运动切入运动 各种空行程运动各种空行程运动 其他辅助运动其他辅助运动 轨迹

2、法轨迹法 成形法成形法 展成法展成法 相切法相切法 4 机床工艺范围机床工艺范围 机床的工艺范围是指在机床上加工的工件类型和尺机床的工艺范围是指在机床上加工的工件类型和尺 寸，能加工完成何种工序，使用何种刀具等寸，能加工完成何种工序，使用何种刀具等 按机床工艺范围宽窄按机床工艺范围宽窄 机床通常可分为机床通常可分为 通用机床：工艺范围宽通用机床：工艺范围宽 适用单件小批生产。适用单件小批生产。 专用机床：工艺范围窄专用机床：工艺范围窄 适用大批量生产。适用大批量生产。 三、机床的技术性能指标三、机床的技术性能指标 5 常用机床主参数和第二主参数常用机床主参数和第二主参数 最大模数最大模数最大工

3、件直径最大工件直径滚齿机滚齿机 工作台工作面长度工作台工作面长度工作台工作面宽度工作台工作面宽度坐标镗床坐标镗床 工作台工作面长度工作台工作面长度工作台工作面宽度工作台工作面宽度矩台平面磨床矩台平面磨床 最大磨削长度最大磨削长度最大磨削直径最大磨削直径外圆磨床外圆磨床 主轴直径主轴直径卧式镗床卧式镗床 最大跨矩最大跨矩最大钻孔直径最大钻孔直径摇臂钻床摇臂钻床 工作台工作面长度工作台工作面长度工作台工作面宽度工作台工作面宽度升降台铣床升降台铣床 最大车削直径最大车削直径立式车床立式车床 工件最大长度工件最大长度床身上工件最大回转直径床身上工件最大回转直径普通车床普通车床 第二主参数第二主参数主参

4、数主参数机床名称机床名称 机床的主要技术参数包括：尺寸参数、运动参数机床的主要技术参数包括：尺寸参数、运动参数 和动力参数和动力参数 6 几何精度几何精度 运动精度运动精度 传动精度传动精度 定位精度定位精度 工作精度工作精度 精度保持性精度保持性 机机 床床 精精 度度 直接影响加工工件的精度直接影响加工工件的精度 高速回转主轴的回转精度高速回转主轴的回转精度 直接影响工件的尺寸和形位精度直接影响工件的尺寸和形位精度 各种因素综合影响的结果各种因素综合影响的结果 主要影响因素是磨损主要影响因素是磨损 机床刚度机床刚度 机床系统抵抗变性的能力。机床系统抵抗变性的能力。 7 三、机床型号的编制三

5、、机床型号的编制 8 机床的类别代号与通用特性代号机床的类别代号与通用特性代号 9 10 机机 床床主主 参参 数数 名名 称称折折 算算 系系 数数 卧式车床卧式车床 立式车床立式车床 摇臂钻床摇臂钻床 卧式镗床卧式镗床 外圆磨床外圆磨床 内圆磨床内圆磨床 矩台平面磨床矩台平面磨床 齿轮加工机床齿轮加工机床 升降台铣床升降台铣床 插床及牛头刨床插床及牛头刨床 拉床拉床 床身上最大回转直径床身上最大回转直径 最大车削直径最大车削直径 最大钻孔直径最大钻孔直径 镗轴直径镗轴直径 最大磨削直径最大磨削直径 最大磨削孔径最大磨削孔径 工作台面宽度工作台面宽度 最大工件直径最大工件直径 工作台面宽度工

6、作台面宽度 最大插削及刨削长度最大插削及刨削长度 额定拉力（额定拉力（t） 1/10 1/100 1/1 1/10 1/10 1/10 1/10 1/10 1/10 1/10 1/1 各类主要机床的主参数和折算系数各类主要机床的主参数和折算系数 11 C A 6 1 40 类别代号（车床类）类别代号（车床类） 结构特性代号（结构不同）结构特性代号（结构不同） 组别代号（落地及卧式车床组）组别代号（落地及卧式车床组） 系别代号（卧式车床系）系别代号（卧式车床系） 主参数代号（最大工件回转直径主参数代号（最大工件回转直径400mm） 举举 例例 例：例：CA6140型卧式车床型卧式车床 12 MG

7、1432AMG1432A高精度万能外圆磨床高精度万能外圆磨床 M M类别代号（磨床类）类别代号（磨床类） G G通用特性（高精度）通用特性（高精度） 1 1组别代号（外圆磨床组）组别代号（外圆磨床组） 4 4系别代号（万能外圆磨床系）系别代号（万能外圆磨床系） 3232主参数（最大磨削直径主参数（最大磨削直径320mm320mm） A重大改进顺序号（第一次重大改进）重大改进顺序号（第一次重大改进） 【例】： 13 机床的传动机床的传动 机床传动的组成机床传动的组成 由执行件、运动源和传动装由执行件、运动源和传动装 置三个基本部分组成。置三个基本部分组成。 传动装置（传动件）传动装置（传动件）

8、将运动和动力从动力源传至执将运动和动力从动力源传至执 行件，使执行件获得运动速度行件，使执行件获得运动速度 和方向的运动和方向的运动 第二节第二节 金属切削机床部件金属切削机床部件 14 绘制机床传动原理图常用的一些示意符号绘制机床传动原理图常用的一些示意符号 15 车床的传动原理图车床的传动原理图 16 机床的转速图机床的转速图 17 机床主运动的传动路线表达式机床主运动的传动路线表达式 将机床的各种可能的传动路线全部列出来，就得出将机床的各种可能的传动路线全部列出来，就得出 主运动传动链的传动路线表达式：主运动传动链的传动路线表达式： （主轴）电动机 72 18 30 60 62 22 4

9、2 42 48 24 30 30 36 36 256 126 min/1440 r 思考：以上主轴的转速共有几级？思考：以上主轴的转速共有几级？ 18 min/710 30 60 42 42 48 24 256 126 min/1440rr 19 第二节第二节 金属切削机床部件金属切削机床部件（自学部分）（自学部分） 思考题：思考题： 何谓电气伺服传动系统的分类中开环、闭环和半何谓电气伺服传动系统的分类中开环、闭环和半 闭环系统，它们各有什么优缺点？闭环系统，它们各有什么优缺点？ 主轴部件和导轨应满足的基本技术要求有哪些？主轴部件和导轨应满足的基本技术要求有哪些？ 导轨的截面形状和组合形式有哪

10、些，有何优缺点，导轨的截面形状和组合形式有哪些，有何优缺点， 分别适合哪些场合？分别适合哪些场合？ 20 车床加工典型工序车床加工典型工序 第三节第三节 常见的金属切削机床常见的金属切削机床 一、车床一、车床 21 卧式车床 立式车床 转塔车床 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 凸轮轴车床 曲轴车床 铲齿车床 车车 床床 种种 类类 22 CA6140CA6140卧式车床卧式车床 23 进给箱 主轴箱 卡盘 刀架 尾架 床身 床 腿 床腿溜板箱 CA6140卧式车床卧式车床 24 立式车床立式车床 25 转塔车床转塔车床 26 二、磨床二、磨床 磨磨 床床 用

11、磨料、磨具（砂轮、砂带、用磨料、磨具（砂轮、砂带、 油石、研磨料）为工具对工件进油石、研磨料）为工具对工件进 行切削加工的机床，统称为磨床。行切削加工的机床，统称为磨床。 磨床主要用于零件精加工，尤其是淬硬钢和磨床主要用于零件精加工，尤其是淬硬钢和 高硬度材料零件的精加工。高硬度材料零件的精加工。 27 液压控制箱 床身 头架 工作台内圆磨具砂轮架尾座 M1432A型万能外圆磨床型万能外圆磨床 28 万能磨床加工示意图 29 无心外圆磨床无心外圆磨床 30 无心磨示意图无心磨示意图 31 滑 鞍 床身 工作台 头架 砂轮架 内圆磨床内圆磨床 32 普通内圆磨床的磨削方法 33 平面磨床的磨削方

12、法平面磨床的磨削方法 矩台周磨 矩台端磨 圆台周磨 圆台端磨 34 卧轴矩台平面磨床卧轴矩台平面磨床 立柱 床身 工作台 砂轮架 滑座 35 立轴圆台平面磨床立轴圆台平面磨床 立柱立柱 床身床身 工作台工作台 砂轮架砂轮架 36 钻床的加工方法钻床的加工方法 三、钻床三、钻床 37 立式钻床立式钻床 1 1工作台工作台 2 2主轴主轴 3 3进给箱进给箱 4 4变速箱变速箱 5 5立柱立柱 6 6底座底座 7 7主轴套筒主轴套筒 38 1-1-底坐底坐 2-2-工作台工作台 3-3-立柱立柱 4-4-摇臂摇臂 5-5-主轴箱主轴箱 6-6-立轴立轴 摇臂钻床摇臂钻床 39 台台 钻钻 40 四

13、、铣床 铣床的工艺范围广，可加工平面、沟槽、分齿零件、铣床的工艺范围广，可加工平面、沟槽、分齿零件、 螺旋形表面等。铣床的类型主要为卧式铣床、立式铣床、螺旋形表面等。铣床的类型主要为卧式铣床、立式铣床、 工作台不升降铣床、龙门铣床、工具铣床等。工作台不升降铣床、龙门铣床、工具铣床等。 41 卧式升降台铣床卧式升降台铣床 42 万能升降台铣床万能升降台铣床 43 立式升降台铣床立式升降台铣床 44 龙门铣床龙门铣床 45 数控机床加工零件的过程数控机床加工零件的过程 五、数控机床五、数控机床 46 数控机床的特点数控机床的特点 加工精度高加工精度高 加工的适应性强加工的适应性强 加工形状复杂的工

14、件比较方便加工形状复杂的工件比较方便 加工生产率高加工生产率高 使用、维修技术要求高，机床价格较昂贵使用、维修技术要求高，机床价格较昂贵 47 数控机床的适用范围数控机床的适用范围 48 按运动轨迹的方式 ： 点位控制 直线控制 轮廓控制 只要点位置，移动不加工 数控钻床、数控冲床和数控坐标镗床 要点准确，两点间为直线，并切削 数控铣平面，数控车台阶轴 对2方向以上运动同时控制并切削 数控铣三维曲面 数控机床的分类数控机床的分类 49 点位控制数控机床点位控制数控机床 50 直线控制数控机床直线控制数控机床 51 轮廓控制数控机床 a)两坐标联动加工 b)三坐标联动加工 c)三坐标两联动加工

15、52 按伺服系统的类型 ： 开环控制 闭环控制 半闭环控制 由步进电机、齿轮和丝杆螺母等组成 无检测反馈装置，不能误差校正 结构简单经济型机床 由直流伺服电机、丝杆螺母和位移检测装 置等组成，有检测反馈装置，位移精度高 系统复杂、调整困难高精度机床 位移检测装置安装在丝杆上 精度不如闭环控制 简单稳定，易调试，应用广 53 开环控制伺服系统开环控制伺服系统 54 闭环控制伺服系统 55 半闭环控制伺服系统半闭环控制伺服系统 56 数控车床的外观图数控车床的外观图 1.脚踏开关 2.对刀仪 3.主轴卡盘 4.主轴箱 5.机床防护门 6.压力表 7.对刀仪防护罩 8.导轨防护罩 9.对刀仪转臂 10.操作面板 11.回转刀架 12.尾座 13.滑板 14.床身 57 加工中心：具有自动换刀装置的数控机床加工中心：具有自动换刀装置的数控机床 特征：大容量刀库（特征：大容量刀库（1010120120把）自动换刀机械手把）自动换刀机械手 可完成铣、钻、镗、铰、锪、攻螺纹等加工可完成铣、钻、镗、铰、锪、攻螺纹等加工 适用于加工箱体、支架、盖板、壳体、模具、凸适用于加工箱体、支架、盖板、壳体、模具、凸 轮、叶片等复杂零件的多品种小批量加工轮、叶片等复杂零件的多品种小