ch04机床基本知识

1、第二篇第二篇 金属切削加工方法与设备金属切削加工方法与设备本章主要内容本章主要内容：1、 金属切削机床的分类和编号金属切削机床的分类和编号2 、机床的传动联系和传动原理图机床的传动联系和传动原理图3 、机床运动的调整、机床运动的调整Basic knowledge of metal cutting machine tools Chapter 4 金属切削机床基本知识金属切削机床基本知识第一节第一节 金属切削机床的类型和编号金属切削机床的类型和编号一、机床的分类一、机床的分类 （classification of machine tools） the Type and number of meta

2、l cutting machine Tools 1111大类大类1010个组个组若干系若干系( (系列系列) )其它特征其它特征一、机床的分类一、机床的分类1 1、按加工性质及使用刀具分、按加工性质及使用刀具分2 2、按应用范围（通用化程度）分、按应用范围（通用化程度）分3 3、按工作精度分、按工作精度分4 4、按自动化程度分、按自动化程度分5 5、按重量和尺寸分、按重量和尺寸分6 6、按主要工作部件数目分、按主要工作部件数目分1. 同类型机床按应用范围同类型机床按应用范围(通用性程度通用性程度)分为分为: 通用机床通用机床（General Machine Tools） 专门化机床（专门化机床

3、（Specialized machine Tools） 专用机床（专用机床（Special machine Tools） 2. 同类型机床按工作精度又可分为：同类型机床按工作精度又可分为： 普通精度机床（普通精度机床（common accuracy machine tools） 精密机床（精密机床（precision accuracy machine tools） 高精度机床（高精度机床（high degree of accuracy machine tools）3. 按自动化程度分为：按自动化程度分为： 手动（手动（manually operation） 机动（机动（automotive o

4、peration） 半自动（半自动（semiautomatic） 自动机床（自动机床（automatic machine tools） 4. 按重量和尺寸分为：按重量和尺寸分为： 仪表机床（仪表机床（instrument machine tools） 中型机床中型机床(一般机床一般机床) （medium machine tools） 大型机床大型机床(重量达重量达10t) （large-sized machine tools） 重型机床重型机床(大于大于30t) （heavy-duty machine tools） 超重型机床超重型机床(大于大于100t) （super-duty machin

5、e tools） 5 . 按机床主要工作部件的数目可分为：按机床主要工作部件的数目可分为： 单轴（单轴（single axle）多轴（多轴（multi spindle）单刀（单刀（single-tool）多刀机床（多刀机床（multi-cutter machine tool）机床数控化引起机床传统分类方法发生变化，机床数控化引起机床传统分类方法发生变化，主要表现在机床品种不是越分越细，而应是趋主要表现在机床品种不是越分越细，而应是趋向综合。向综合。 二、二、 机床型号编制方法机床型号编制方法:（regimentation method of machine tools model number

6、） GB/T15375-94 代替代替JB1838-85机床型号由机床型号由汉语拼音字母和数字汉语拼音字母和数字按一定的规按一定的规律组合而成，它适用于各类通用机床和专用律组合而成，它适用于各类通用机床和专用机床机床(不包括组合机床、特种加工机床不包括组合机床、特种加工机床)。 通用机床：基本部分通用机床：基本部分 / 辅助部分辅助部分通用机床型号通用机床型号基本部分基本部分：( )( )（ ）分类代号分类代号类代号类代号11类类通用特性和结构特性代号通用特性和结构特性代号组代号组代号10组组0-9主参数或设计顺序号主参数或设计顺序号2位位主轴数或第二主参数主轴数或第二主参数重大改进顺序号重大

7、改进顺序号 （ ）系代号系代号1位数位数其中：其中：1）有（）有（ ）的代号或数字，当无内容时则不表示，）的代号或数字，当无内容时则不表示， 若有内容则不带括号；若有内容则不带括号；2）有）有符号者，为大写的汉语拼音字母；符号者，为大写的汉语拼音字母；3）有）有符号者，为阿拉伯数字；符号者，为阿拉伯数字；4）有）有 符号者，为大写的汉语拼音字母或者为阿符号者，为大写的汉语拼音字母或者为阿 拉伯数字、或两者兼有之。拉伯数字、或两者兼有之。通用机床型号辅助部分通用机床型号辅助部分:其它特性代号其它特性代号企业代号企业代号基本部分基本部分/ （ ）（）（- ）例例1： CA6140型卧式车床型卧式车

8、床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（落地或卧式车床组）组别代号（落地或卧式车床组）系别代号（卧式车床系）系别代号（卧式车床系）主参数（最大车削直径主参数（最大车削直径400mm）例例2： MG1432A型高精度万能外圆磨床型高精度万能外圆磨床M G 1 4 32 A类别代号（磨床类）类别代号（磨床类）通用特性（高精度）通用特性（高精度）组别代号（外圆磨床组）组别代号（外圆磨床组）系别代号（万能外圆磨床系）系别代号（万能外圆磨床系）主参数（最大磨削直径主参数（最大磨削直径320mm)重大改进顺序号（第一次重大改进）

9、重大改进顺序号（第一次重大改进）例例1： 沈阳第二机床厂出的沈阳第二机床厂出的Z304016/S2摇臂钻床摇臂钻床 例例2：北京机床研究所生产的精密卧式加工中心型北京机床研究所生产的精密卧式加工中心型号为：号为：THM6350JCS C616（C6132） B665（B6065） C620-1（C6140A） X62W新标准颁布以前的机床型号仍使用新标准颁布以前的机床型号仍使用JB183885标准标准 ： 三、机床的精度和技术性能三、机床的精度和技术性能1、机床的精度、机床的精度 几何精度几何精度传动精度传动精度位置精度位置精度 床身导轨的直线度、工作台台面的平面度、床身导轨的直线度、工作台台

10、面的平面度、主轴的回转精度、刀架和工作台等移动的直线主轴的回转精度、刀架和工作台等移动的直线度、刀架移动方向与主轴轴线的平行度等。度、刀架移动方向与主轴轴线的平行度等。1）几何精度：）几何精度： 决定刀具和工件之间的相对运动决定刀具和工件之间的相对运动轨迹的准确性轨迹的准确性 决定了被加工零件的形状及位置精度决定了被加工零件的形状及位置精度 指机床内联系传动链两端件之间运指机床内联系传动链两端件之间运动关系的准确性。动关系的准确性。2）传动精度：）传动精度：决定复合运动轨迹的精度决定复合运动轨迹的精度 影响被加工表面的形状及位置精度影响被加工表面的形状及位置精度 (如螺纹的螺距误差、齿轮误差如

11、螺纹的螺距误差、齿轮误差)。 指机床运动部件，如工作台、刀架和主指机床运动部件，如工作台、刀架和主轴箱等，从某一起始位置运动到预期的另一轴箱等，从某一起始位置运动到预期的另一位置时所到达的实际位置的准确程度。位置时所到达的实际位置的准确程度。3）位置精度：）位置精度：国家标准国家标准的内容包括：精度检验项目、检验的内容包括：精度检验项目、检验方法和允许的误差范围。方法和允许的误差范围。 静态精度静态精度动态精度动态精度机床的精度机床的精度 静态精度静态精度是在无切削载荷以及机床不运动或运是在无切削载荷以及机床不运动或运动速度很低的情况下检测的。动速度很低的情况下检测的。 动态精度动态精度是机床

12、在载荷、温升、振动等作用下是机床在载荷、温升、振动等作用下的精度。的精度。 动态精度除了与静态精度密切有关外，很大程动态精度除了与静态精度密切有关外，很大程度上取决于机床的刚度、抗振性和热稳定性等。度上取决于机床的刚度、抗振性和热稳定性等。 2、机床的技术性能、机床的技术性能 有关机床有关机床加工范围、使用质量和经济性加工范围、使用质量和经济性的的性能指标：性能指标：工艺范围工艺范围指其适应不同生产要求的能力指其适应不同生产要求的能力 技术规格技术规格反映机床尺寸大小和工作性能的各种技术数据反映机床尺寸大小和工作性能的各种技术数据 加工精度和表面粗糙度加工精度和表面粗糙度经济精度经济精度生产率

13、生产率自动化程度自动化程度机床自动工作的时间与全部工作时间的比值机床自动工作的时间与全部工作时间的比值精度保持性精度保持性指机床保持其规定的加工质量的时间长短指机床保持其规定的加工质量的时间长短 本节结束第二节第二节 机床运动分析机床运动分析 一、机床的运动联系一、机床的运动联系 (1)执行件执行件执行机床运动的部件。执行机床运动的部件。(2)动力源动力源提供运动和动力的装置，是执行件的运动来源。提供运动和动力的装置，是执行件的运动来源。(3)传动装置传动装置传递运动和动力的装置，通过它把动力源的运传递运动和动力的装置，通过它把动力源的运动和动力传给执行件。动和动力传给执行件。 通常，传动装置

14、同时还需完成变速、变向、改变运动形式通常，传动装置同时还需完成变速、变向、改变运动形式等任务，使执行件获得所需运动速度、运动方向和运动形式。等任务，使执行件获得所需运动速度、运动方向和运动形式。 通过一系列的传动件把执行件和动力源，或者把执行件和通过一系列的传动件把执行件和动力源，或者把执行件和执行件联接起来，便构成了一个执行件联接起来，便构成了一个传动联系传动联系。 二、机床的传动链二、机床的传动链 构成一个传动联系的一系列传动件，称为机构成一个传动联系的一系列传动件，称为机床的传动链。床的传动链。 联系动力源（如电机）和执行件（如主联系动力源（如电机）和执行件（如主轴、刀架、工作台等）之间

15、的传动链，使执轴、刀架、工作台等）之间的传动链，使执行件得到运动，而且能改变运动的速度和方行件得到运动，而且能改变运动的速度和方向，但向，但不要求动力源和执行件之间有严格的不要求动力源和执行件之间有严格的传动比关系。传动比关系。 1、外联系传动链、外联系传动链2、内联系传动链、内联系传动链 联系复合运动之内的各个分解部分，因而传动链联系复合运动之内的各个分解部分，因而传动链所所联系的执行件相互之间的相对速度（相对位移量）有严联系的执行件相互之间的相对速度（相对位移量）有严格的要求格的要求，以保证运动的轨迹。，以保证运动的轨迹。 注：注：有几个简单运动就有几个外联系传动链，它们可以有各有几个简单

16、运动就有几个外联系传动链，它们可以有各自的运动源，也可共用一个运动源。自的运动源，也可共用一个运动源。内联系传动链本身不能提供运动，需要有外联系传动链内联系传动链本身不能提供运动，需要有外联系传动链将运动源传到内联系传动链上来。将运动源传到内联系传动链上来。如果外联系传动链与内联系传动链有公用段，内、外传动如果外联系传动链与内联系传动链有公用段，内、外传动链的换置器官（机构）不应布置在公共段。链的换置器官（机构）不应布置在公共段。 在内联系传动链中，不应有摩擦传动或是瞬时传动在内联系传动链中，不应有摩擦传动或是瞬时传动比变化的传动件（如链传动）。比变化的传动件（如链传动）。 三、传动原理图三、

17、传动原理图 用一些简明的符号把传动原理和传动路用一些简明的符号把传动原理和传动路线表示出来，就是线表示出来，就是传动原理图传动原理图。F4-1v定比机构：传动比固定的传动机构。定比机构：传动比固定的传动机构。v换置机构：变换传动比的传动机构。换置机构：变换传动比的传动机构。例：例：卧式车床的传动原理图卧式车床的传动原理图 本节结束第三节第三节 机床运动的调整计算机床运动的调整计算 一、运动参数及其换置机构一、运动参数及其换置机构 每一个独立的运动都需要有每一个独立的运动都需要有5个参数来确定：个参数来确定：运动的运动的起点起点、运动的、运动的方向方向、运动的、运动的轨迹轨迹、运动的、运动的路程

18、路程和运动的和运动的速度速度。1、运动参数、运动参数 机床运动的调整，就是调整每个独立运动的机床运动的调整，就是调整每个独立运动的5个参数。改变运动参数的机构称为个参数。改变运动参数的机构称为换置机构。换置机构。 2、换置机构、换置机构二、机床运动调整计算步骤二、机床运动调整计算步骤 (1) 确定传动链两端件确定传动链两端件 主轴主轴刀架刀架(2) 确定计算位移量确定计算位移量 主轴主轴1转转r刀架移动刀架移动S(3) 列出运动平衡式列出运动平衡式1r i4-5 if i6-7 LS (4) 导出该换置公式导出该换置公式 if S/(i4-5 if i6-7 L )解：解：(1)传动链两端件：主轴传动链两端件：主轴刀架刀架(2)计算位移：主轴计算位移：主轴1转转刀架移动刀架移动S(3)列运动平衡式：列运动平衡式： (4)整理换置公式，确定配换齿轮齿数：整理换置公式，确定配换齿轮齿数：例：例：在