第1章金属切削机床第一节机床的基本知识

1、第一章 金属切削机床主讲主讲: 关关 兴兴 举举第1章金属切削机床第一节第一节 机床的基本知识机床的基本知识第二节第二节 车床车床第三节第三节 磨床磨床第四节第四节 滚齿机滚齿机第五节第五节 其他机床其他机床一、金属切削机床的分类和型号编制(一)机床的分类(二)机床型号的编制方法(一)机床的分类1.通用性程度 通用机床 专门化机床 专用机床2.质量和尺寸 仪表机床 中型机床 大型机床(10t) 重型机床(30t) 超重型机床(100t)3.工作精度 普通精度机床 精密机床 高精度机床4.自动化程度 手动 机动 半自动 自动5.主要工作部件的数目 单轴 多轴 或单刀 多刀1.通用性程度(1)通用

2、机床 它可用于加工多种零件的不同工序，加工范围较广，通用性较大，但结构比较复杂。(2)专门化机床 它的工艺范围较窄，只能用于加工某一类(或少数几类)零件的某一道(或少数几道)特定工序，如曲轴车床、凸轮轴车床、螺旋桨铣床等。(3)专用机床 它的工艺范围最窄，一般是为加工某一种零件的某一道特定工序而设计制造的，适用于大批量生产。2.质量和尺寸 按质量和尺寸，同类型机床可分为仪表机床、中型机床(一般机床)、大型机床(质量达10t)、重型机床(质量大于30t)和超重型机床(质量大于100t)3.工作精度 按工作精度，同类型机床又可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床，分别为精度、性能等符合有关标准中

3、规定的普通级、精密级和高精度级要求的机床。4.自动化程度 按自动化程度，机床可分为手动、机动、半自动和自动的机床。调整好后无需工人参与便能完成自动工作循环的机床称为自动机床；若装卸工件仍由人工进行，能完成半自动工作循环的机床称为半自动机床。5.主要工作部件的数目按主要工作部件的数目，机床可分为单轴的、多轴的或单刀的、多刀的机床等。通常，机床根据加工性质进行分类，再根据其某些特点进一步描述，如多刀半自动车床、高精度外圆磨床等。(二)机床型号的编制方法1.通用机床型号2.专用机床型号3.机床自动线的型号1.通用机床型号(1)机床的分类及类代号机床的类别代号用大写的汉语拼音字母表示，按其相对应的汉字

4、字义读音。(2)机床的特性代号它表示机床所具有的特殊性能，包括通用特性和结构特性，这两种特性代号用大写的汉语拼音字母表示,位于类别代号之后。(3)机床组、系的划分原则及其代号每类机床按其结构性能或使用范围划分为10个组，用1位阿拉伯数字(09)表示，位于类代号或通用特性代号、结构特性代号之后。(4)机床主参数、设计顺序号机床主参数代表机床规格的大小，用折算值(主参数乘以折算系数)表示，位于系代号之后。(5)主轴数和第二主参数对于多轴机床，如多轴车床、多轴钻床等，其主轴数应以实际数值列入型号，置于主参数之后，用“”分开，读作“乘”。(6)机床的重大改进顺序号当机床的性能及结构布局有重大改进，并按

5、新产品重新设计、试制和鉴定时，在原机床型号的尾部，加重大改进顺序号，以区别于原机床型号。(7)其他特性代号其他特性代号主要用以反映各类机床的特性。2.专用机床型号3.机床自动线的型号详细分类见课本 或查阅手册二、工件加工表面及其形成方法1 1、被加工工件的表面形状、被加工工件的表面形状2 2、工件表面的形成方法、工件表面的形成方法3 3、发生线的形成方法、发生线的形成方法一、被加工工件的表面形状 在切削加工过程中，装在机床上的刀具和工件按一定的规律作相对运动，通过刀具的切削刃对工件毛坯的切削作用，把毛坯上多余的金属切掉，从而得到所要求的表面形状。图1-1所示为机器零件上常用的各种表面。二、工件

6、表面的形成方法图1-1机器零件上常用的各种表面1平面2圆柱面3圆锥面4螺旋面5直线成形面6回转体成形面二、工件表面的形成方法图1-2组成工件轮廓的几种几何表面a)平面b)直线成形面c)圆柱面d)圆锥面 e)球面f)圆环面g)螺旋面二、工件表面的形成方法母线原始位置变化时形成的表面1母线2导线3、发生线的形成方法(1) 切削刃的形状与发生线的关系(2) 形成发生线的方法及所需运动(1)切削刃的形状与发生线的关系1）切削刃的形状为切削点2）切削线与发生线吻合3）切削线与发生线不吻合图1-8由切削刃包络成形的渐开线齿形图1-7切削刃形状与发生线的关系a)切削刃的形状为切削点b)切削线与发生线吻合c)

7、切削线与发生线不吻合(2)形成发生线的方法及所需运动1）成形法Forming 2）展成法Generating 3）轨迹法Tracing4）相切法Tangent三、机床的运动（1）表面成形运动(Surface Formative Motion)（2）辅助运动(Auxiliary Motion)（3）主运动和进给运动（1）表面成形运动(Surface Formative Motion)1.成形运动的种类2.零件表面成形所需的成形运动一、表面成形运动(Surface Formative Motion)图1-7车削外圆柱表面时的成形运动一、表面成形运动(Surface Formative Motion

8、)图1-8加工螺纹时的运动a)用螺纹车刀切削螺纹b)螺旋运动分解1.成形运动的种类图1-9齿条刀加工齿轮时的展成运动1.成形运动的种类图1-10车削圆锥螺纹时的表面成形运动2.零件表面成形所需的成形运动母线和导线是形成零件表面的两条发生线，因此形成表面所需要的成形运动，就是形成其母线及导线所需要的成形运动的总和。为了加工出所需的零件表面，机床就必须具备这些成形运动。图1-11形成所需表面的成形运动a)用成形铣刀加工沟槽b)用齿轮滚刀加工斜齿圆柱齿轮齿面二、辅助运动(Auxiliary Motion)1.各种空行程运动2.切入运动3.分度运动4.操纵及控制运动1.各种空行程运动空行程运动是指进给

9、前后的快速运动和各种调位运动。例如，装卸工件时为避免碰伤操作者，刀具与工件应离得较远。在进给开始之前快速引进，使刀具与工件接近；进给结束后，应快退。例如，车床的刀架或铣床的工作台在进给前后的快进或快退运动。调位运动是调整机床的过程中把机床的有关部件移到要求的位置。例如，摇臂钻床上为使钻头对准被加工孔的中心，主轴箱与工作台间的相对调位运动；龙门刨床、龙门铣床的横梁，为适应工件不同厚度的升降运动等。2.切入运动切入运动用于保证被加工表面获得所需要的尺寸。3.分度运动 当加工若干个完全相同的均匀分布的表面时，为使表面成形运动得以周期地连续进行的运动称为分度运动。如车削多线螺纹，在车完一条螺纹后，工件

10、相对于刀具要回转1/K转(K是螺纹线数)才能车削另一条螺纹表面，这个工件相对于刀具的旋转运动就是分度运动。多工位机床的多工位工作台或多工位刀架也需分度运动。这时，分度运动是由工作台或刀架完成的。4.操纵及控制运动操纵及控制运动包括起动、停止、变速、换向、部件与工件的夹紧和松开、转位以及自动换刀、自动测量、自动补偿等。三、主运动和进给运动1.主运动(Primary 2.进给运动(Feed 1.主运动(Primary 主运动是由机床或人力提供的主要运动，它促使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具前面接近工件，直接切除工件上的切削层，使之转变为切屑，从而形成工件新表面。例如，车床上主轴带工件的旋转

11、，钻床、镗床、铣床、磨床上主轴带刀具或砂轮的旋转，牛头刨床和插床的滑枕带刨 刀、龙门刨床工作台带工件的往复直线运动等都是主运动。2.进给运动(Feed 图1-12铣削螺纹时的运动四 机床的传动联系和传动原理图1、机床的传动组成2、机床的传动联系和传动链3、传动原理图4*、传动链中换置器官的位置一、机床的传动联系(1)执行件执行机床运动的部件，如主轴、刀架和工作台等，其任务是带动工件或刀具完成一定形式的运动(旋转或直线运动)和保持准确的运动轨迹。(2)动力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。二、机床的传动链1.外联

12、系传动链2.内联系传动链1.外联系传动链图1-13传动原理图常用的一些示意符号a)电动机b)主轴c)车刀d)滚刀e)合成机构f)传动比可变换的换置机构g)传动比不变的机械联系h)电的联系i)脉冲发生器j)快调换置器官数控系统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，因而传动链所联系的执行件相互之间的相对速度(及相对位移量)有严格的要求，用来保证运动的轨迹。例如，在卧式车床上用螺纹车刀车螺纹时，为了保证所需螺纹的导程大小，主轴(工件)转一周时，车刀必须移动一个导程。联系主轴刀架之间的螺纹传动链，就是 一条传动比有严格要求的内联系传动链。再如，用齿轮滚刀加工直齿圆柱齿轮时，为了得到正确的渐开线齿形，滚刀转1/K转(K是滚刀头数)时，工件就必须转1/z工转(z工为齿轮齿数)。联系滚刀旋转B11和工件旋转B12(图1-11b)的传动链，必须保证