金属工艺学下册第二章ppt课件

1、金属工艺学下册金属工艺学下册第二章第二章 金属切削机床的根本知识金属切削机床的根本知识 本章主要引见机床的类型、根本构造和机床的传动本章主要引见机床的类型、根本构造和机床的传动一、机床的类型及根本构造：一、机床的类型及根本构造：1 1机床类型：机床类型： 按加工性质和运用刀具，机床分为按加工性质和运用刀具，机床分为1212大类，如：车床、大类，如：车床、铣床、刨床、钻床、磨床、拉床、锯床、特种机床、镗床、齿轮铣床、刨床、钻床、磨床、拉床、锯床、特种机床、镗床、齿轮加工机床、螺纹加工机床等。加工机床、螺纹加工机床等。 按加工精度分：普通机床、精细机床和高精度机床。按加工精度分：普通机床、精细机床

2、和高精度机床。 按分量分：仪表机床、中小型机床、大型机床按分量分：仪表机床、中小型机床、大型机床101030t30t、重型机床、重型机床3030100t100t、超重型机床、超重型机床100t100t 按自动化程度不同分：按自动化程度不同分： 普通机床和数控机床普通机床和数控机床2 2机床的构造：机床的构造： 虽然机床的种类繁多，外形、规划和构造各不一样，但归纳起来，它们都由虽然机床的种类繁多，外形、规划和构造各不一样，但归纳起来，它们都由主传动部件、进给传动部件、工件安装安装、刀具安装安装、支承件六个主要部主传动部件、进给传动部件、工件安装安装、刀具安装安装、支承件六个主要部分组成。由于车床

3、、铣床、刨床、钻床、磨床是五种最根本的机床，所以以他们分组成。由于车床、铣床、刨床、钻床、磨床是五种最根本的机床，所以以他们为例进展阐明。见图为例进展阐明。见图2-12-1，2-52-51主传动部件：以实现机床的主运动，例如：车床、铣床、钻床主轴箱，刨床的变速箱，磨床的磨头。 2进给传动部件；以实现机床的进给运动，如：车床的进给箱和溜板箱，铣床、钻床、刨床的进给箱或进给机构，磨床的液压传动安装。3工件安装安装：以安装工件，如：卡盘、尾架、任务台等。 4刀具安装安装：以安装刀具，如：车床、刨床的刀架，立式铣床、钻床的主轴，卧式铣床的刀轴，磨床磨头的砂轮轴。 5支承件：用来支撑和衔接机床的各部分，

4、是机床的根底构件。如各类机床的床身、立柱、底座、横梁等。 6动力源：电机。 第二节第二节机床的传动机床的传动 机床传动有机械、液压、气动和电气等，这一节我机床传动有机械、液压、气动和电气等，这一节我们主要讲述机械传动和液压传动。们主要讲述机械传动和液压传动。一一.机床的机械传动机床的机械传动1用来传送运动和动力的安装用来传送运动和动力的安装机床上常用的传机床上常用的传动副或定比传动机构及其传动关系动副或定比传动机构及其传动关系传动比是指从动轴与自动轴的转速之比，通常用从传动比是指从动轴与自动轴的转速之比，通常用从动轴的转速动轴的转速(n2)比上自动轴的转速比上自动轴的转速(n1)，用字符，用字

5、符i= n2/ n1表示。表示。机床上常用的传动副有带传动、齿轮传动、蜗杆传机床上常用的传动副有带传动、齿轮传动、蜗杆传动、齿轮齿条传动和螺杆传动等见动、齿轮齿条传动和螺杆传动等见P34表表2-1。下面学习常用的传动副的传动特点和传动比的计算。下面学习常用的传动副的传动特点和传动比的计算。 机床上的常用传动副机床上的常用传动副1带传动：转动带传动：转动转动转动 111ndV 222ndV21VV 212112ddddnni带传动比：自动轮直径与从动轮直径之比。 假设带传动的滑动系数为q() 普通q0.98特点：传动平稳，过载可滑，构造简单，便于维护，轴间距大。 但；摩擦损失大，传动比不准确，传

6、动效率低。但；摩擦损失大，传动比不准确，传动效率低。2) 齿轮传动齿轮传动 : 转动转动转动转动2112zznni特点：构造紧凑，传动比准确，传动效率高。 但：噪声、振动大，构造、制造相对复杂。2112zznnin知 Z1, Z2, Z3, Z4,n1,求n2，n3各从动轮齿数之积各主动轮齿数之积同理：传动齿轮末级转速第一级转速 3蜗杆传动：蜗杆为自动件，转速 ，螺纹 头数 K1n 蜗轮为从动件，转速 ，齿数为的Z22n那么： 212zknni特点：降速比大，传动平稳，无噪声，特点：降速比大，传动平稳，无噪声，构造紧凑。构造紧凑。但：传动效率低，需求良好光滑条件。但：传动效率低，需求良好光滑条

7、件。所以，n2=(n1*K )/ Z2知分度头为单头蜗杆，蜗轮Z=40，当工件每转60被分成60份时计算手柄转动角度假设工件被分成假设工件被分成3636份时，计算手柄每次转速份时，计算手柄每次转速n1n1。即当工件转30时，手柄的转速2/3*360=240所以， n1=(n2*Z2)/K=(1/60)*40/1 =40/60=2/3由于， n2=1/60, K=1,Z2=40, 4 4 齿轮齿条传动：自动：齿轮齿轮齿条传动：自动：齿轮 ; ; 从动：齿条从动：齿条 齿条齿距 ， m:齿轮齿条模数 特点：齿轮齿条传动可以实现由旋转运动与直线运动的转换，即 齿轮主齿条从 旋转直线 齿条主齿轮从 直

8、线旋转效率较高，但平稳性、准确性较差 11, zn5螺杆丝杠螺母传动：旋转螺杆丝杠螺母传动：旋转直线传动直线传动 螺杆丝杆旋转、螺母不转，它们之间沿轴线方向相对挪螺杆丝杆旋转、螺母不转，它们之间沿轴线方向相对挪动。假设螺杆转速为动。假设螺杆转速为n，单头螺杆螺距为，单头螺杆螺距为p，那么，那么，smmnpV/60多头螺杆的头数为K，那么 smmknpV/60特点：传动平稳、传动精度较高，振动、噪声小，但传动效率低。 2.常用的变速机构常用的变速机构 1用来改动机床转速的机构用来改动机床转速的机构常用的变速机构：常用的变速机构：一是滑移齿轮变速机构，二是离合器式齿轮变速一是滑移齿轮变速机构，二是

9、离合器式齿轮变速机构机构 。见课件。见课件 传动链传动链 是用来表示传动件从首端向末端传送动力是用来表示传动件从首端向末端传送动力的形状，它是由假设干传动副按一定方法依次组的形状，它是由假设干传动副按一定方法依次组合起来的。传动链的表示方式如下合起来的。传动链的表示方式如下 I 21zz 43zz3.C6132卧式车床的传动系统卧式车床的传动系统 C 6132机床的机械传动系统框图机床的机械传动系统框图 4机械传动的组成：机械传动的组成： 定比传动构造：带传动，齿轮传动，蜗杆蜗轮传动等机构变速传动机构：滑移齿轮变速机构和离合器式齿轮变速机构换向机构： 支配机构：手柄手轮、杠杆、凸轮、按钮、滑块

10、等。实现机床变速、换向、启动、 的机构箱体及其他机构4机械传动的特点：机械传动的特点：1传动比准确，适宜于定比传动。传动比准确，适宜于定比传动。2实现回转传动的构造简单，能传动较大扭矩实现回转传动的构造简单，能传动较大扭矩3缺点排除、维修方便缺点排除、维修方便4噪声、振动大，实现无级变速机构复杂、本钱高噪声、振动大，实现无级变速机构复杂、本钱高适用于速度不太高的有级变速机构。适用于速度不太高的有级变速机构。三、机床的液压传动三、机床的液压传动1磨床的液压传动磨床的液压传动 3液压传动的特点：1易于实现无级变速大范围内实现2传动平稳，自动防止过载，可频繁换向动作3便于实现电液结合控制、实现自动化

11、，能很方便地实现远程控制4机件在油中任务，光滑好，寿命长5油有可紧缩性，且容易走漏，不适用于定比传动6液压件普通加工精度要求高，构造较为复杂。7任务过程中有较大的能量损失，效率低8对油温变化比较敏感，性能受温度的影响较大。例题：例题： 请画出以下图系统的传动系统图，并计算此形状下传动系统的转请画出以下图系统的传动系统图，并计算此形状下传动系统的转速。速。 N2=n1*i1=1440*100/150=960(940.8)r/minN3=n2*i2=960*50/20=2400(2352)r/minN4=n3*i3=2400*30/25=2880(2822.4)r/minN5=n4*i4=2880

12、*1/40=72(70.56)r/min1/40 100/150 30/4050/2040/3020/5030/2520/35min/72401253020501501001440max5rNmin/5 . 5401352050201501001440min5rN第三节第三节 自动机床和数控机床简介自动机床和数控机床简介 一自动机床和数控机床简介一自动机床和数控机床简介 二、数控机床二、数控机床 1、数控机床加工的根本原理、数控机床加工的根本原理 2、数控机床的种类、数控机床的种类 3、数控机床加工的特点和运用、数控机床加工的特点和运用 4、加工中心、加工中心一、自动机床一、自动机床 采用各种

13、自动控制安装，采用各种自动控制安装， 实现机床自动实现机床自动加工的机床。加工的机床。 自动机床控制方式分为机械程序、油液自动机床控制方式分为机械程序、油液程序、电程序、数字程序。程序、电程序、数字程序。 图图2-16为机械程序控制的自动车床。为机械程序控制的自动车床。 这类机床适宜于大批大量地消费外形这类机床适宜于大批大量地消费外形不太复杂的零件。自动消费单件、小批不太复杂的零件。自动消费单件、小批量，特别是高精度、复杂型面零件的加量，特别是高精度、复杂型面零件的加工，普遍采用数控机床。工，普遍采用数控机床。二、数控机床二、数控机床 1、数控机床：是用数控安装或计算机进展程、数控机床：是用数

14、控安装或计算机进展程序控制的一种高效能自动化机床。序控制的一种高效能自动化机床。 2、数控机床的根本任务过程、数控机床的根本任务过程网络传输网络传输2、数控机床的根本任务过程、数控机床的根本任务过程编写程序编写程序按照零件加工的技术要求和工艺要求，按照零件加工的技术要求和工艺要求， 用规定的代码和程序格式编写零件的加工程序。用规定的代码和程序格式编写零件的加工程序。输入程序输入程序将加工程序手工输入到数控系统，或经将加工程序手工输入到数控系统，或经过数控系统上串口或并口接受计算机发来的数控程序过数控系统上串口或并口接受计算机发来的数控程序NC代码。代码。翻译程序翻译程序首先由数控系统将首先由数

15、控系统将NC代码翻译为机器码。代码翻译为机器码。机器码是一种由机器码是一种由“0和和“1组成的二进制文件，其内包组成的二进制文件，其内包含了含了NC程序的各种指令信息，如主轴及任务台的平动或程序的各种指令信息，如主轴及任务台的平动或转动信息、冷却液开关和换刀等辅助信息。再由数控系转动信息、冷却液开关和换刀等辅助信息。再由数控系统将机器码转换为控制电机运动以及其他辅助处置的信统将机器码转换为控制电机运动以及其他辅助处置的信号。号。控制指令的传输控制指令的传输 上述信息只需传送到相应的执行上述信息只需传送到相应的执行元器件中才干获得所需求的动作。元器件中才干获得所需求的动作。执行部件运动，完成零件

16、的加工执行部件运动，完成零件的加工 3、数控机床的分类、数控机床的分类 1、按照机床运动的控制轨迹分类、按照机床运动的控制轨迹分类 点位控制、直线控制、轮廓控制点位控制、直线控制、轮廓控制2、按伺服控制方式分类、按伺服控制方式分类 开环控制和闭环控制开环控制和闭环控制 3、按加工方法分类、按加工方法分类 4、按数控系统的功能程度分类、按数控系统的功能程度分类 3、按加工方法分类、按加工方法分类1金属切削类数控机床金属切削类数控机床 如数控车床、加工中如数控车床、加工中心、数控钻床、数控磨床、数控镗床等。心、数控钻床、数控磨床、数控镗床等。2金属成型类数控机床金属成型类数控机床 如数控折弯机、数

17、控如数控折弯机、数控弯管机、数控回转头压力机等。弯管机、数控回转头压力机等。3数控特种加工机床数控特种加工机床 如数控线切割机床、数如数控线切割机床、数控电火花成型机床、数控激光切割机等。控电火花成型机床、数控激光切割机等。4其他类型的数控机床其他类型的数控机床 如数控对刀仪、数控如数控对刀仪、数控三坐标丈量机等。三坐标丈量机等。4、按照数控系统的功能程度不同，通常把数控、按照数控系统的功能程度不同，通常把数控系统分为低经济型、中普及型、高系统分为低经济型、中普及型、高全功能三类。全功能三类。 1。数控机床任务原理1根据零件图进展程序设计。2按规定代码编程序单。3制造穿孔低带。4光电读带机，把

18、电脉冲输入数控安装。5数控安装输往伺服驱动机构。6伺服驱动机构带动机床各运动部件。2。特点及用途1具有高度柔性，预备时间短。2显著减少辅助时间，机床利用率高。3消费率高。4可加工复杂外表。5加工精度高。一、数控机床的组成一、数控机床的组成数控机床普通由数控系统、伺服系统、位置反响系统、数控机床普通由数控系统、伺服系统、位置反响系统、强电控制柜、机床本体和各类辅助安装组成强电控制柜、机床本体和各类辅助安装组成 显示器操作面板接 口主控制系统接 口PLC数控系统强电控制柜机床本体伺服驱动反响系统伺服电机插补电源辅 助 装 置过载与限位维护排屑安装液压系统光滑系统切削液安装APCATC数控机床加工的

19、特点和运用数控机床加工的特点和运用 数控机床与传统机床相比，主要特点如数控机床与传统机床相比，主要特点如下：下：第四节第四节 柔性制造系统和计算机辅柔性制造系统和计算机辅助制造概述助制造概述 一、机械制造系统一、机械制造系统 二、柔性制造系统二、柔性制造系统 FMS的概念的概念 FMS的根本类型及运用的根本类型及运用 柔性制造系统单元柔性制造系统单元FMC 柔性制造系统柔性制造系统FMS 柔性自动消费线柔性自动消费线FTL 三、计算机集成制造系统三、计算机集成制造系统复习题复习题1、机床的根本构造、机床的根本构造2、机械传动比的计算、机械传动比的计算3、会写传动链的构造式。、会写传动链的构造式。4、机床机械传动的主要组成部分、机床机械传动的主要组成部分5、常见的变速机构、常见的变速机构6、机床液压传动的主要组成部分、机床液压传动的主要组成部分7、比较机械传动与液压传动的优缺陷、比较机械传动与液压传动的优缺陷8、数控机床的组成9、数控机床的分类 10、数