机床概论复习

机床概论复习绪论的知识点金属切削机床的分类和型号编制三、金属切削机床的分类和型号编制（一）基本分类方法（品种多3500）

机床主要是按加工方法和所用刀具进行分类，根据我国制订的机床型号编制方法，机床共分为12大类：

车床(C)、钻床(Z)、镗床(T)、磨床(M)、齿轮加工机床(Y)、螺纹加工机床(S)、铣床(X)、刨插床(B)、拉床(L)、特种机床(D)、锯床(G)和其它机床(Q)。

在每一类机床中，又按工艺范围、布局型式和结构性能为10个组，每一组又分为若干个系（系列）。通用机床类、组划分表（二）其他分类方法

按万能程度分:通用机床、专门化机床、专用机床；按工作精度分:普通精度机床(A)、精密机床(B)、高精度机床(C)；按重量和尺寸分:

仪表机床、中型机床（一般机床）大型机床机床（质量＞20t)重型机床（质量＞30t)超重型机床（质量＞100t）；按自动化程度分:普通、半自动、自动机床。

1．通用机床它可用于加工多种零件的不同上序，加工范围较广，通用性较大，但结构比较复杂．这种机床主要适用于单件小批生产，例如卧式车床，万能升降台铣床。2．专门化机床它的工艺范围较窄，专门用于加工某一类夹几类零件的其一道(或几道)特定工序，如曲轴车床，凸轮轴车床等。3．专用机床它的工艺范围最窄，只能用于加工其一和零件的某一道特定工序，适用于大批量生产。如机床主轴箱的专用镗床，车床导轨的专用磨床等，汽车、拖拉机制造中使用的各种组合机床也属于专用机床。（三）机床型号的编制方法

机床的型号是赋予每种机床的一个代号，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。我国的机床型号按1985年颁布的标准“GB/T15375-94金属切削机床型号编制方法”编制的。此标准规定，机床型号由汉语拼音字母和数字按一定规律组合而成，它适用于各类通用机床和专用机床。（2）机床的特性代号用汉语拼音字母表示。

①通用特性代号当某类型机床除有普通型外，还具有表中所列的各种通用特性时，则在类别代号之后加上相应的特性代号。

通用特性代号通用特性代号高精度G自动换刀H精密M仿形F自动Z万能W半自动B轻型Q数字程序控制K简式J②结构特性代号

为了区别主参数相同而结构不同的机床。（3）机床的组别、系别代号

用两为阿拉伯数字表示，前一位表示组别，后一位表示系别。（4）机床主参数、设计顺序号和第二主参数机床主参数代表机床规格的大小，在机床型号中，用阿拉伯数字给出主参数的折算值（1／10或1／100）。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。第二主参数也用折算值表示。1．技术参数指表示机床尺寸大小及其工作能力的各种技术数据。1）尺寸参数机床的轮廓尺寸、主要部件的尺寸、部件间的联系尺寸、重要零件的结构尺寸等。2）运动参数主轴转速与变速级数、工作部件移动行程范围、进给运动的速度和变速级数等。3）动力参数主电动机、进给电动机和各种辅助电动机的功率；机床的承载能力、负荷定额等。

2．主参数和第二主参数1）主参数选出最能反映加工能力的特征参数——设为主参数。大部分机床的主参数用某些尺寸表示。如：卧式车床为床身上最大回转直径；升降台铣床为工作台面宽度；摇臂钻床为最大钻孔直径。也有的用动力参数或运动参数表示。主参数影响机床其它参数和基本结构的大小。主参数是设计机床的主要依据，也是选用机床的重要依据。

2．主参数和第二主参数2）第二主参数是对加工能力的补充说明。如：卧式车床的第二主参数为最大工件长度；摇臂钻床的第二主参数为主轴轴线至立柱母线最大跨距。

3．尺寸系列每一类型机床对主参数科学地设若干规格，最大程度地满足不同范围的需求。某类型机床中的不同规格的主参数序列，构成了该类机床的尺寸系列。通用机床的尺寸系列由国家制定，常采用等比数列。如：卧式车床的主参数（床身上最大回转直径）的尺寸系列：250、320、400、500、630、800、1000、1250mm，……。公比为1.26。

各类主要机床的主参数和折算系数②结构特性代号

为了区别主参数相同而结构不同的机床。（5）机床的重大改进顺序号序号按A、B、C等字母的顺序选用。（6）其他特性代号（7）企业代号

Ｃ

Ｗ

６

１

６３

床身上工件最大回转直径为630mm。

普通车床系。普通车床组。万能

车床类

Ｍ

１

４

３２

Ａ

第一次重大改进工件最大磨削直径为3２0mm。万能外圆磨床系。外圆磨床组。磨床类

例1CA6140型卧式车床例2MG1432A型高精度万能外圆磨床第一章机床运动分析第一节工件加工表面及其形成方法知识点表面形状、表面形成方法、发生线的形成方法和所需的运动第二节机床的运动知识点结合后面内容具体分析第三节机床的传动联系和传动原理图机床的传动链内联系传动链外联系传动链结合后面内容复习，用什么方式。第一节工件加工表面及其形成方法机械加工过程是工件表面的形成过程。根据具体设计要求，选用相应的切削加工方法，在机床上通过刀具与工件的相对运动，从工件毛坯上切除多余金属，使之形成符合要求的形状、尺寸的表面的过程。1.工件表面的构成

工件表面是由几个表面元素组成的。构成工件形状的基本表面有：

平面圆柱面圆锥面球面圆环面螺旋面各种成形表面

工件表面的构成2.表面成形原理

任何一个表面，都可以看作是一条曲线沿着另一条曲线运动的轨迹。这两条曲线叫做该表面的发生线，而前一条发生线，成为母线；后一条发生线，成为导线。1、在形成表面的过程中，有些表面的两条发生线的形状都保持固定不变，如圆柱面；2、有些表面只有一条发生线的形状保持不变，如当母线为圆，导线为直线形成圆锥面；3、而另外一些表面则两条发生线的形状都要发生变化，如螺旋桨的表面。4、发生线相同，母线位置不同，形成表面不同。有些表面的两条发生线是可以互换的，例如圆柱面亦可以由圆母线沿着直线导线移动形成；有些表面的两条发生线则不可互换，如圆锥面、球面、圆环面和螺旋面等。这种母线与导线可以互换的表面称为可逆表面。组成工件轮廓的几何表面(图中1为母线，2为导线)零件表面的成形１－母线２－导线三发生线的形成方法工件表面发生线的形成过程，与所用刀具的刀刃形状有关。同样一条发生线在采用不同刀刃形状的情况下就有不同的形成方法。刀刃形状有以下三种：a).刀刃是一个点(实际是很短的一段线)，切削时刀刃作轨迹运动；b).刀刃是一段曲线，其轮廓与工件发生线吻合；c).刀刃是一段曲线，其轮廓与工件发生线不吻合。3.表面成形方法切削加工中发生线是由刀具的切削刃和工件的相对运动得到的，由于使用的刀具切削刃形状和采用的加工方法不同，形成发生线的方法也不同，概括起来有以下四种：有轨迹法、成形法、展成法、相切法。

①轨迹法（Trackingmethod）指的是刀具切削刃与工件表面之间为近似点接触，通过刀具与工件之间的相对运动，由刀具刀尖的运动轨迹来实现表面的成形。采用轨迹法形成发生线时，需要一个独立的成形运动。

②成形法（Formingmethod）是指刀具切削刃与工件表面之间为线接触，切削刃的形状与形成工件表面的一条发生线完全相同，另一条发生线由刀具与工件的相对运动来实现。③展成法（Generatingmethod）

是指对各种齿形表面进行加工时，刀具的切削刃与工件表面之间为线接触，刀具与工件之间作展成运动（或称啮合运动），齿形表面的母线是切削刃各瞬时位置的的包络线。用范成法形成发生线需要一个独立的成形运动。④相切法（Tangentmethod）利用刀具边旋转边做轨迹运动对工件进行加工的方法。采用相切法生成发生线时，需要两个相互独立的成形运动。形成发生线的方法成形法展成法轨迹法相切法第二节机床的运动

在机床上，为获得所需工件的表面形状，必须使刀具和工件按上述四种方法之一完成一定的运动。这种运动称为表面成形运动。一、表面成形运动（Surfaceformativemotion）

表面成形运动（简称成形运动）是保证工件要求的表面形状的运动。形成发生线的运动。按组成情况不同,可分为:

简单成形运动和复合成形运动。如果一个独立的成形运动，是由单独的旋转运动或直线运动构成的，则此成形运动称为简单成形运动。如果一个独立的成形运动，是由两个或两个以上旋转运动或（和）直线运动，按照某种确定的运动关系组合而成，则称此成形运动为复合成形运动。简单成形运动：在机床上，它以主轴的旋转、刀架或工作台的直线运动的形式出现。用符号A表示直线运动，用符号B表示旋转运动。

复合的表面成形运动：把一个运动分解为两个甚至更多的简单运动的运动。用B11和A12等来表示。下角标的第一位数表示成形运动的序号；第二位数表示同一个复合运动中单元运动的序号。

成形运动举例11）用普通车刀车削外圆母线——圆，由轨迹法形成，需要一个成形运动B1。导线——直线，由轨迹法形成，需要一个成形运动A2。表面成形运动的总数为两个——B1和A2都是简单的成形运动。2002-4-19

成形运动举例22）用成形车刀车削成形回转表面母线——曲线，由成形法形成，不需要成形运动。导线——圆，由轨迹法形成，需要一个成形运动B1。表面成形运动的总数为1个——B1，是简单的成形运动。

成形运动举例33）用螺纹车刀车削螺纹母线—车刀的刀刃形状与螺纹轴向剖面轮廓的形状一致，故母线由成形法形成，不需要成形运动。导线—螺旋线，由轨迹法形成，需要一个复合成形运动。可分解为工件旋转B11和刀具直线移动A12。B11和A12之间必须保持严格的相对运动关系。表面成形运动的总数为一个—B11Al2，是复合成形运动。成形运动举例46）车削圆锥螺纹刀具相对于工件的运动轨迹为圆锥螺线，可分解为三个部分：工件的旋转运动B11，刀具纵向直线移动Al2和刀具横向直线移动Al3。它们之间也保持严格的相对运动关系，用以保证锥度。第二章车床复习要点1.CA6140车床的传动系统分析主运动传动螺纹进给传动纵、横向进给传动2.CA6140车床的主要结构主轴箱进给箱溜板箱1.传动系统的分析方法2.掌握机床典型结构的分析方法3.对其它机床能做到举一反三二.组成部件进给箱主轴箱刀架溜板箱床身尾架光杠丝杠床腿第三节

CA6140型卧式车床的传动系统CA6140型卧式车床的传动系统图归纳CA6140型卧式车床可加工四种类型的螺纹；传动链中，解决“π”靠挂轮；解决米制与英制螺纹的换算，靠改变传动路线。在车床进给箱中有一个米制与英制转换操纵手柄，操纵该手柄同时改变M3和轴ⅩⅥ上滑移齿轮Z25的位置。车大导程螺纹

上述螺纹加工的范围pmax=12mm、mmax=3mm等，当需要大导程螺纹时，就无法满足要求。必须使用扩大螺距机构利用主传动链中靠近主轴的一、两个变速组来作为“螺距扩大机构”车大导程螺纹

上述螺纹加工的范围pmax=12mm、mmax=3mm等，当需要大导程螺纹时，就无法满足要求。必须使用扩大螺距机构利用主传动链中靠近主轴的一、两个变速组来作为“螺距扩大机构”6．车大导程螺纹思路：增大传动比u；同时便于调整。措施：（1）M2合上；（2）轴Ⅸ上Z58齿轮右移，与轴Ⅷ上Z26啮合。轴Ⅵ－Ⅸ的传动比：将进给箱原可加工的螺纹导程，相应扩大了4或16倍。

车大导程螺总结由螺纹扩大机构，可加工的各种规格为：米制螺纹：L工=14~192mm的24种标准规格；模数螺纹；m=3.25~48mm的28种标准规格；径节螺纹；DP=1~6牙/吋的13种标准规格。注意：螺距扩大的倍数与主轴的转速有一定的关系。当主轴转速为：l0~32r/min时，扩大16倍；当主轴转速为：40－125r/min时，扩大4倍。提问：如果主轴转速在其它范围，是否有螺距扩大功能，为什么？

7．车非标准和较精密螺纹思路：减少传动误差；不再利用u基、u倍。1）措施（1）把M3、M4、M5合上，缩短传动链；（2）采用挂轮变换传动比。车非标准和较精密螺纹各种螺纹的传动特征三纵向和横向进给传动链两端件：主轴——刀架计算位移为：纵向进给：主轴转1转——刀架纵向移动f纵(单位为mm)横向进给：主轴转1转——刀架横向移动f横(单位为mm)传动路线第三节

CA6140型卧式车床的传动系统五、刀架纵向、横向快速移动传动链由溜板箱内的快速电动机（0.25kW，2800r/min）传动。因轴ⅩⅫ与超越离合器的星轮相联接，当星轮的转速超过其外端的空套齿轮时，自动脱开进给传动。传动路线：快速电机—13/29—ⅩⅫ—4/29—纵向(或横向)当按下进给操作手柄顶上按钮时，刀架快速运动。当松开进给操作手柄顶上按钮时，快速电动机停转，超越离合器自动接合，刀架恢复进给运动。刀架快速移动传动链第三节

CA6140型卧式车床的传动系统思考题：师傅因有事离开，徒弟操作车床时发现，光杠有转动，操纵进给手柄，合上M8或M9后，刀架却不会移动，徒弟吓坏了。师傅回来检查完机床却告诉徒弟机床没有问题，而是徒弟操作不当引起。请分析徒弟操作不当的原因。超越离合器M9结构原理第四节CA6140型卧式车床的主要结构一、主轴箱主轴箱用于支承主轴和传动其旋转，并实现其起动、停止、变速及变向等功能。第四节CA6140型卧式车床的主要结构一、主轴箱1．传动机构1）卸荷式带轮组成：带轮1、花键套2、法兰3等。运动和动力的传递：带轮—花键套—轴Ⅰ；带的拉力的传递：带—带轮—花键套—轴承—法兰—主轴箱。特点：减少轴的弯曲变形，提高传动的平稳性。提问：花键套筒的轴向定位在何处？双向多片式摩擦离合器第四节CA6140型卧式车床的主要结构一、主轴箱第四节CA6140型卧式车床的主要结构1．传动机构2）传动轴的结构及轴承调整轴的支承：轴Ⅱ、轴Ⅴ用圆锥滚子轴承为两支承结构；轴Ⅲ、轴Ⅳ为三支承。圆锥滚子轴承“面对面”配置，用轴承压盖、调整螺钉调整轴Ⅰ用深沟球轴承一端定位。第四节CA6140型卧式车床的主要结构2．主轴组件主轴组件由主轴、支承、主轴上的传动件、润滑及密封件等组成。主轴与传动轴相同之处：都要传递运动和动力，并保证能正常运转。主轴与传动轴不同之处：主轴是执行件。不仅传递运动和动力，还通过卡盘等夹持工件，带动其旋转，并承受切削力等载荷，要确保工件的加工精度和表面粗糙度。因此，要求主轴组件要有一定的旋转精度、刚度、抗振性，并且要求热变形小，能长期保持其旋转精度。第四节CA6140型卧式车床的主要结构2．主轴组件1）支承（1）主轴的径向支承采用两支承。其中：前支承为D级3182121型双列圆柱滚子轴承；后轴承由D级的46215型角接触球轴承和8215型推力球轴承组合（8215不承受径向力）。双列圆柱滚子轴承的滚子，其直径小、滚子数多，具有较大的承载能力和刚度。这种轴承内圈较薄，内孔为1：12的锥孔，通过相对于向主轴大端轴颈的轴向移动，使内圈涨大，来调整轴承的间隙。以保证和提高主轴的旋转精度和刚度。第四节CA6140型卧式车床的主要结构2．主轴组件1）支承（2）主轴的轴向支承在后端，由46215型角接触球轴承和8215型推力球轴承共同承担。主轴承受轴向力的传递：向主轴末端的轴向力：主轴—轴套9—轴承10—主轴箱；向主轴前端的轴向力：主轴—螺母14—轴套12—轴承11—主轴箱。这种轴向力由主轴后支承来承担的方式，称为主轴的轴向定位在后端。第四节CA6140型卧式车床的主要结构2．主轴组件（3）轴承间隙的调整为了提高主轴的回转精度、承载刚度和长久保持回转精度，主轴组件均要设置轴承间隙调整的结构。A．前轴承间隙的调整先松开前螺母1—松开螺母5上的锁紧螺钉4—往右拧紧螺母5—通过轴套3推动轴承内圈前移—主轴的锥径使轴承内圈的直径涨大，减小轴承的间隙或预紧。调整好间隙后，将锁紧螺钉4锁紧，前螺母1也拧紧。第四节CA6140型卧式车床的主要结构2．主轴组件（3）轴承间隙的调整B．后轴承间隙的调整松开螺钉13—拧紧螺母14—使轴承11和10同时消除间隙。调整好后将螺钉锁紧。调整时，要使主轴前端定位表面的径向跳动、轴向窜动在0.01mm内。同时主轴连续高速旋转3小时，最高温度不超过60˚C。第四节CA6140型卧式车床的主要结构2．主轴组件2）主轴为空心阶梯轴结构。内孔用于通过棒料、液压或气动卡盘等机动夹紧机构的传动杆。内孔直径越大，可通过的棒料直径就越大，其工艺范围也增大；前端内孔为精密6＃莫氏锥孔，用于安装顶尖或心轴；第四节CA6140型卧式车床的主要结构2．主轴组件2）主轴主轴前端外圆处用来安装卡盘、拨盘或其它夹具。CA6140型卧式车床的前端为短锥法兰C型结构，以短锥和轴肩端面定位，通过4个螺栓对卡盘或拨盘锁紧。圆柱形端面键传递转矩。第四节CA6140型卧式车床的主要结构2．主轴组件2）主轴长锥带键式结构用螺母10将卡盘座锁紧。特点是：定心精度高，锁紧可靠，装卸卡盘方便。但悬伸长度长，刚性不高。螺纹圆柱式结构圆柱面和轴肩定位，螺纹锁紧。特点是：结构简单，装卸方便。但定心精度低、主轴的悬伸长度较长，联接刚度也低。只能承受主轴正转的切削力，若主轴正转迅速制动、或反转时，卡盘有自动脱开危险。主轴上专门装了防松压爪12。第四节CA6140型卧式车床的主要结构2．主轴组件2）主轴相比较，短锥法兰结构具有悬伸长度短、定心精度高、联接刚度好、装卸卡盘方便等特点。但要保证卡盘定位时，锥面和轴肩端面均接触，要求主轴及卡盘座的制造精度很高。因此工艺性略差。短锥法兰D型结构，采用偏心销锁紧，具有更短的悬伸长度、联接刚度和平衡性，但由于结构较复杂，主要用于数控车床或高速精密车床的主轴上。第四节CA6140型卧式车床的主要结构2．主轴组件3）主轴组件的润滑与密封油泵连续供油润滑；油沟式非接触密封，油沟为锯齿形环槽。回油通过轴承端盖上的环槽和箱体上的孔流回油池。

第三节卧式车床的结构2．主轴组件4）主轴组件的特点：（1）径向为两支承，支承结构较简单；（2）因采用双列短圆柱滚子轴承、推力球轴承，具有较高的承载能力和刚度，但只能适应中低转速。（3）轴向定位在后端，主轴热变形向前伸长，对加工精度的影响较大；（4）主轴前端采用短锥法兰结构，主轴的悬伸长度短，定心精度高，联接刚度好，装卸方便。但加工精度要求高；（5）油沟式非接触密封，摩擦阻力小；（6）大齿轮靠前安装，减少主轴的变形，有利于提高主轴旋转的稳定性。第三节卧式车床的结构2．主轴组件5）原CA6140型卧式车床主轴组件主轴组件主轴组件支承型式三支承结构

主支承--前支承、后支承辅助支承—中间支承支承前支承：双列短圆柱滚子轴承（D3182100）

承受径向力（P5）

600角接触双列推力球轴承（D2268121）承受轴向力

主轴组件主轴组件后支承：双列短圆柱滚子轴承（E3182115）

承受径向力（P6）中间支承：单列向心短圆柱滚子轴承（E32216）主轴组件轴承间隙调整双列短圆柱滚子轴承的刚度和承载能力大，旋转精度高，且内圈较薄，内孔是锥度为1:12的锥孔，可通过相对主轴轴颈轴向移动来调整轴承间隙，因而可保证主轴有较高的旋转精度和刚度。轴承的间隙直接影响主轴的旋转精度和刚度。（无间隙或少量过盈）主轴组件主轴组件前轴承调整双列短圆柱滚子轴承间隙调整方法：先拧松螺母62，然后拧紧带锁紧螺钉的螺母57，使轴承61的内圈相对主轴锥形轴颈向右移动，由于锥面的作用，薄壁的轴承内圈产生径向弹性变形，将滚子与内、外圈滚道之间的间隙消除。调整妥当后，再将螺母62拧紧。主轴组件600角接触双列推力球轴承间隙调整方法：磨削减小两内圈间的调整垫圈的厚度来消除间隙后轴承间隙调整方法：拧紧带锁紧螺钉的螺母53，使轴承55的内圈相对主轴锥形轴颈向右移动，由于锥面的作用，薄壁的轴承内圈产生径向弹性变形，将滚子与内、外圈滚道之间的间隙消除。主轴组件主轴轴向定位前端定—主轴受热向后伸长，保证轴向窜动精度主轴*空心阶梯轴*内孔作用：通过长棒料及气动、液压等夹紧驱动装置（装在主轴后端）的传动杆也用于穿入钢棒卸下顶尖第三节卧式车床的结构3．开停换向、制动器及其操纵机构功能：用于主轴起动、停止、制动和换向。由车床前面安装在下光杠的手柄进行操纵。由双向片式摩擦离合器、制动器、以及开停与制动操纵机构组成。第三节卧式车床的结构1）双向片式摩擦离合器工作原理：在压套轴向力的作用下，利用内、外磨擦片之间端面磨擦力传通扭矩。摩擦力的调整：转动压套上螺母9，使之相对于压套作少量的轴向位移，即改变了螺母端面与磨擦片的距离，达到调整压紧力的作用。调整要求：结合时能传递额定载荷不打滑，压套处在中间位置时左右磨擦片均能完全松开，且温升低。组成：内外摩擦片2、3；空套齿轮1、14；压套8；销5；拉杆7；羊角形摆块6；止推片10、11等。第三节卧式车床的结构2）制动器组成：制动轮16装在轴Ⅳ上；制动带15由弹性钢带和制动的酚醛石棉复合材料组成；杠杆14等。工作原理：在齿条轴22上凸起位置使杠杆绕支承轴逆时针摆动，包紧制动轮，使轴Ⅳ迅速停止，通过齿轮也使主轴制动。提问：制动轮应朝哪个方向旋转。制动效果更好？制动效果的调整：用调整螺钉13改变制动带包紧程度。要求：停车时主轴能迅速停止，开车时能完全松开。第三节卧式车床的结构3）开停与制动操纵机构操纵主轴的起动、换向、停止与制动操作。组成：手把7，扇形齿轮13，齿条轴14，曲柄9、11，拉杆10等；原理：手把向上—扇形齿轮顺时针摆动—齿条轴右移—羊角形摆块顺时针摆—推动拉杆左移—压套把左边摩擦片压紧—主轴正转；当手把往下压到中间位置—齿条轴左移至中间位置—使左边摩擦片松开—齿条轴凸起部位将制动杠杆下端顶出—制动器制动。第三节卧式车床的结构二、润滑装置采用油泵集中供油，外循环方式对主轴箱、进给箱进行润滑。特点：充分润滑；减少主轴箱温升和热变形；使赃物及时排出。第三节卧式车床的结构1．CA6140车床双轴滑移齿轮基本组变速机构4个滑移齿轮必须能分别与左、右两个固定齿轮啮合，由于所啮合的齿轮齿数不同，所以要采用变位齿轮。4个滑移齿轮中，每次只能一个齿轮啮合，其余脱开。因此每个齿轮有左、中、右3个位置。由一个转盘式操纵机构实现。

2）工作原理第三节卧式车床的结构四、溜板箱l．纵、横向机动进给操纵机构2）结构组成凸轮13、9，轴14、3，手柄1，杠杆12，拨叉11、10等。其中，轴14只能转动，轴3只能移动。1）功能用一个手柄选择地操作纵向、横向机动进给运动的接通、断开和换向。手柄方向与刀架的进给方向一致。用于选择进给操作或车螺纹操作，并具有过载保险装置和互锁机构。第三节卧式车床的结构l．纵、横向机动进给操纵机构（1）手柄1前后摆动—轴14转动—凸轮13转动—杠杆12摆动—圆销带动拨叉11前后移动—拨叉17带动M7前后移动—刀架横向前或后进给；（2）手柄1左右摆动—手柄座下端槽—球头销—轴3左右移动—杠杆7摆动—连杆8—凸轮9转动—拨叉10前后移动—带动M6前后移动—刀架向左或向右纵向进给。3）工作原理说明：由于轴14只能转动，轴3只能移动，再加上上盖“十字”定位槽的限制，每次只能使1个离合器结合。第三节卧式车床的结构2．互锁机构结构组成及工作原理：第三节卧式车床的结构3．安全离合器用于进给时的过载或偶然事故时的机床保护。1）结构组成安全离合器的左半部25、右半部24；弹簧23；弹簧座31；拉杆30；调整螺母28等。2）工作原理安全离合器结合面为螺旋形端面齿，传递力矩的同时也产生轴向力。载荷增大时其轴向力也增大，当轴向力大于弹簧力时，离合器自动分离，进给运动传动路线被切断。3）最大进给力的调整转动调整螺母28—拉杆30改变轴向位置—改变弹簧压缩量—改变离合器可承受的进给力。第三章磨床

什么是磨削、磨床磨削：用砂轮、砂带、油石或磨料等对工件表面的切削加工。磨床：用砂轮、砂带作磨具进行切削加工的机床。用油石或磨料作磨具进行切削加工的机床，研磨机床或超精磨削机床。磨削特点可获得较高的加工精度及很细的粗糙度；能磨削硬度很高的淬硬钢、硬质合金或硬度很高的金属和非金属材料；磨削速度高，砂轮与工件的接触面积大，故磨削温度很高；磨削特点加工余量小，常作为精加工工序；砂轮属于非均质切削工具，安装前要经过仔细的静平衡；磨削过程中，要经常修整砂轮。二.M1432A万能外圆磨床应用最普遍的一种外圆磨床工艺范围较宽，包括——磨削外圆柱面圆锥面磨削内孔和台阶面等IT6-IT7，Ra1.25-0.08m

磨床(一)机床的组成床身工作台3:上下两层，上工作台可相对于下工作台在水平面内偏转（±l0°）磨削圆锥面头架2和尾座6机床的组成砂轮架5：装砂轮主轴及其传动装置

装在砂轮架上的内磨装置4砂轮架和头架，都可转动一定角度，磨削锥度较大的圆锥面(二）机床的运动与传动1.主运动：砂轮旋转运动(m/s)

2.工件旋转运动（圆周进给运动）

3.工件纵向往复运动(轴向进给运动)

4.砂轮横向进给运动

（三）机床的机械传动系统

(三）主要部件的结构

1．砂轮架2．头架3．尾座4．横向进给机构第二节 M1432型万能外圆磨床五、机床的主要结构（一）砂轮架组成：壳体以销轴定位固定在滑鞍上，主轴，轴承，带轮，半螺母等。1.主轴前端1：5锥体安装砂轮压紧盘，后端安装带轮。2.短三瓦动压滑动轴承第二节 M1432型万能外圆磨床A．动压工作原理形成压力油膜的条件：由大到小的油楔；一定粘度的油液和充足的供油量；一定的相对运动速度。B．短三瓦动压滑动轴承原理形成三个压力区，在外力的作用下具有一定的自动调整能力。实际油楔很小：冷态下：0.015—0.025mm；热态下：0.01—0.02mm。第二节 M1432型万能外圆磨床C．轴瓦及其支承结构轴瓦基体15钢，内浇铸30＃铅青铜。其包角为60°，长径比0.75；支承为球面，接触面积>85%，采取研配工艺。轴向定位：向右止推环，向左推力球轴承、弹簧。D．润滑浸油润滑，主要用主轴油或锭子油。一些企业常用机械油配一定比例的煤油。采用橡胶密封圈密封。23-封口螺钉22-锁紧螺钉21-螺套20-球头螺钉19-轴挖支点在0.4B处内磨装置内磨装置组成——支架、内圆磨具磨削内圆——支架翻下特点：转速高平皮带传动轴承：角接触球轴承精度P5

2．头架头架主轴的三种工作方式1）顶尖磨削2）卡盘磨削3）自磨主轴顶3．尾座功用:与头架主轴上的前顶尖配合一起支承工件，使工件实现准确定位。用弹簧力预紧工件,以便磨削过程中工件因热胀而伸长时，可自动进行补偿，避免引起工件弯曲变形和顶尖孔过分磨损。顶紧力的大小可以调节。第四章齿轮加工机床

学习齿轮加工机床的用途、分类、加工方法；掌握滚齿机的加工原理、传动原理及运动分析；传动系统的调整计算；了解滚刀安装角的调整、运动方向的确定。一、齿轮加工机床的工作原理齿轮加工机床的种类繁多，构造各异成形法范成法二、齿轮加工机床的类型

按照被加工齿轮种类不同，齿轮加工机床可分为两大类圆柱齿轮加工机床——滚齿机、插齿机、等锥齿轮加工机床——加工直齿锥齿轮：刨齿机、铣齿机、拉齿机加工弧齿锥齿轮：铣齿机；加工齿线形状为延伸渐开线：锥齿轮铣齿机。精加工齿轮齿面：珩齿机、剃齿机和磨齿机等。第二节滚齿机的运动分析

应用最广泛的齿轮加工机床多数是立式加工：直齿斜齿的外啮合圆柱齿轮蜗轮卧式滚齿机，用于仪表工业中加工小模数齿轮和在一般机械制造业中加工轴齿轮、花键轴等。一、滚齿原理由一对交错轴斜齿轮啮合传动原理演变而来将这对啮合传动副中的一个齿轮的齿数减少到几个或一个，螺旋角β增大到很大（即螺旋升角ω很小），它就成了蜗杆。再将蜗杆开槽并铲背，就成为齿轮滚刀。滚刀和工件之间关系为了得到所需的渐开线齿廓和齿轮齿数，滚齿时滚刀和工件之间必须保持严格的相对运动关系为：

滚刀1转——工件转k/z转k——滚刀头数，Z——工件齿数1.加工直齿圆柱齿轮时的运动和传动原理根据表面成形原理，加上直齿圆柱齿轮时的成形运动应包括:形成渐开线齿廓（母线）的运动形成直线形齿线（导线）的运动。运动渐开线齿廓由范成法形成，靠滚刀旋转运动B11和工件旋转运动B12组成的复合成形运动——范成运动实现；直线形齿线由相切法形成，靠滚刀旋转运动B11和滚刀沿工件轴线的直线运动A2来实现，——两个简单运动滚切直齿圆柱齿轮实际只需要两个独立的成形运动：一个复合成形运动（B11＋B12）和一个简单成形运动A2。一般根据切削中所起作用来称呼滚齿时的运动，即：工件的旋转运动为范成运动滚刀的旋转运动为主运动滚刀沿工件轴线方向的移动为轴向进给运动

运动范成运动传动链联系滚刀主轴（B11）和工作台（B12）传动路线：“4-5-ux-6-7”保证滚刀和工件旋转运动之间的严格运动关系。换置机构ux用于适应工件齿数和滚刀头数的变化。内联系传动链，要求传动比数值绝对准确及滚刀和工件两者的旋转方向互相配合。主运动传动链运动源M——滚刀主轴使滚刀和工件实现范成运动传动链“1-2-uv-3-4”外联系传动链，使滚刀和工件共同获得一定速度和方向的运动。换置机构uv——调整渐开线齿廓的成形速度，以适应滚刀直径、滚刀材料、工件材料、硬度以及加工质量要求等的变化。轴向进给运动传动链滚刀刀架沿立柱移动实现工作台——刀架传动链：“7-8-uf-9-10”换置机构uf——调整轴向进给量的大小和进给方向，以适应不同加工表面粗糙度的要求。简单运动外联系传动链进给量：工件转一转刀架位移量2.加工斜齿圆柱齿轮时的运动和传动原理不同处:齿线为螺旋线所需运动:范成运动主运动轴向进给运动附加运动即滚刀移动一个工件螺旋线导程S时，工件应准确地附加转过一转附加运动传动链“刀架（滚刀移动A21）-12-13-uy-14-15-「合成」-6-7-ux-8-9-工作台（工件附加转动B22）”保证刀架沿工件轴线方向移动一个螺旋线导程L时，工件附加转1转，形成螺旋线齿线。内联系传动链换置机构uy——适应工件螺旋线导程S和螺旋方向的变化。

（四）滚刀架的快速垂直移动三、机床的工作调整及主要部件结构

（一）运动方向的确定

滚齿机加工直齿圆柱齿轮滚齿机加工斜齿圆柱齿轮

（二）滚刀安装角的确定

滚刀安装角第二节

滚齿机的运动分析三、滚切斜齿圆柱齿轮2．滚刀的安装

使滚刀的螺旋线与工件齿槽方向一致。1）右旋滚刀加工（1）加工右旋齿轮刀架转动方向：逆时针，角度：δ=β-ω；（2）加工左旋齿轮刀架转动方向：顺时针，角度：δ=β+ω；第二节

滚齿机的运动分析三、滚切斜齿圆柱齿轮2．滚刀的安装

使滚刀的螺旋线与工件齿槽方向一致。1）左旋滚刀加工（1）

加工右旋齿轮刀架转动方向：逆时针，角度：δ=β+ω；（2）加工左旋齿轮刀架转动方向：顺时针，角度：δ=β-ω。第二节

滚齿机的运动分析三、滚切斜齿圆柱齿轮2．滚刀的安装

归纳：滚刀架转动角度的大小与方向，取决于齿轮的螺旋角β、滚刀的螺旋升角ω的大小和方向。滚刀架的角度滚刀与工件的螺旋方向方向相同时：δ=β-ω；滚刀与工件的螺旋方向方向相反时：δ=β+ω。滚刀架角度的方向取决于工件螺旋角β的方向：“右逆左顺”。第二节

滚齿机的运动分析三、滚切斜齿圆柱齿轮2．工件附加转动方向

滚刀与齿轮螺旋线方向相同时，工件应多转一圈；滚刀与齿轮螺旋线方向相反时，工件应少转一圈；第三节

Y3150E型滚齿机工作台运动方向确定

按照机械设计中的原理判断。依据滚刀的螺旋方向：

右旋滚刀——左手定则；左旋滚刀——右手定则。第三节

Y3150E型滚齿机一、机床的用途和外形中型滚齿机的布局形式有立柱移动式和工作台移动式两种。Y3150E型滚齿机属工作台移动式结构。Y3150E型滚齿机的最大工件加工直径为500mm，最大模数m=8mm，加工的最小齿数为5齿。主要由：床身、立柱、刀架、工作台、后立柱、床鞍等组成。

第三节

Y3150E型滚齿机二、机床的主要组成部件1．床身内装有液压系统、冷却系统，固定立柱，其床身导轨供床鞍导向。2．立柱立柱内有机械传动装置，其前面“双山形”垂直导轨，与刀架溜板配合。操纵面板和操纵机构主要设在立柱上。第三节

Y3150E型滚齿机二、机床的主要组成部件3．刀架刀架由刀架体、刀架溜板、滚刀主轴等组成。刀架体相对刀架溜板可调整角度。滚刀还能相对于刀架体进行“窜刀”调整或对刀。4．工作台用于安装工件。工件可直接安装在工作台上，也可用心轴7安装。用心轴安装工件，可以一次安装多个相同的齿轮毛坯。工作台由床鞍带动径向快进快退，或用床鞍上的手动操作机构，作工件的径向调整位置或径向进给深度。后立柱通过支架对心轴进行支承，提高加工时的刚度。

Y3150E主要参数最大加工直径500mm最大加工模数8mm最大加工宽度250mm工件最少齿数Z=5*K主电机功率5.5KW转速1410rpm机床重量4300KG主轴转速9级40-250刀架垂直进给量12级0.4-4mm/工作台每转刀架最大回转角度240第三节

Y3150E型滚齿机三、滚齿机传动系统及调整计算第三节

Y3150E型滚齿机三、滚齿机传动系统及调整计算1．主运动（一）加工直齿圆柱齿轮1）

两端件及计算位移主电动机（r/min）——滚刀主轴（r/min）2）传动路线主电机—Ø115/Ø165—Ⅰ—21/42—Ⅱ—uⅡ—Ⅲ—Ⅲ—A/B—Ⅳ—28/28—Ⅴ—28/28—Ⅵ—28/28—Ⅶ—20/80—Ⅷ（滚刀主轴）（1）主运动（2）展成运动（3）垂向进给运动2．传动链的调整计算（1）主运动传动链（2）展成运动传动链滚刀主轴转速见表7-2。表7-2齿轮铣刀的刀号A/B22/4433/3344/22uⅡ—Ⅲ27/4331/3935/3527/4331/3935/3527/4331/3935/35n刀/r·min-140506380100125160200250垂向进给量及挂轮齿数见表7-3。表7-3垂向进给量及挂轮齿数a1/b126/5232/4646/2652/26uⅡ—Ⅲf/（mm·r-1）0.40.6310.560.871.411.161.82.91.62.54第三节

Y3150E型滚齿机（一）加工直齿圆柱齿轮1．主运动3）

运动平衡式

得到换置公式：

uv=uⅡ—ⅢA/B=n刀/124.583

式中uⅡ—Ⅲ——轴Ⅱ—轴Ⅲ间的传动比：27/43；31/39；35/35。

A/B——主运动变速挂轮的齿数比：22/44；33/33；44/22。第三节

Y3150E型滚齿机（一）加工直齿圆柱齿轮1．主运动

滑移齿轮+配换挂轮，得到变速级数z=9级，主轴转速范围：n刀=40~250r/min。

采用滑移齿轮+配换挂轮方式，简化变速机构，又可获得较多的变速级数。加工一批同一种规格齿轮时，一批加工前，调整挂轮，每个齿轮的加工过程通过手柄调整三联滑移齿轮。（1）主运动传动链（2）展成运动传动链滚刀主轴转速见表7-2。表7-2齿轮铣刀的刀号A/B22/4433/3344/22uⅡ—Ⅲ27/4331/3935/3527/4331/3935/3527/4331/3935/35n刀/r·min-140506380100125160200250垂向进给量及挂轮齿数见表7-3。表7-3垂向进给量及挂轮齿数a1/b126/5232/4646/2652/26uⅡ—Ⅲf/（mm·r-1）0.40.6310.560.871.411.161.82.91.62.54v=15-40m/min滚刀主轴转速9级:40,50,63,80,100,125,160,200,250转速级数较少,最高转速较低——滚刀材料为高速钢，工件材料为铸铁和钢，且滚刀刃磨麻烦，选用切削速度较低；滚刀尺寸已标准化，直径变化范围小。第三节

Y3150E型滚齿机（一）加工直齿圆柱齿轮2．范成运动1）

两端件及计算位移滚刀主轴转1转——工件转K/z转

2）传动路线滚刀主轴（Ⅷ）—80/20—Ⅶ—28/28—Ⅵ—28/28—Ⅴ—28/28—Ⅳ—42/56—Ⅸ—合成机构—Ⅹ—e/f—Ⅺ—36/36—Ⅻ—a/b—c/d—ⅩⅢ—1/72—工作台第三节

Y3150E型滚齿机3）

合成机构工作原理

使用离合器M2时，形成合成机构。设输入轴nx，转臂nH，输出轴nⅨ。（nx-nH）/（nⅨ-nH）=-1或nx-nH=nH-nⅨnx=2nH-nⅨ

令：nH=0，则：u合1=nx

/nⅨ=-1负号表明输出轴Ⅹ的转速nx的值与输入轴Ⅸ的nⅨ相同，方向相反。2．运动合成机构滚齿机运动合成机构工作原理（Y3150E）传动比计算式：第三节

Y3150E型滚齿机3）

合成机构工作原理

使用离合器M2时，形成合成机构。设输入轴nx，转臂nH，输出轴nⅨ。（nx-nH）/（nⅨ-nH）=-1或nx-nH=nH-nⅨnx=2nH-nⅨ

若令：nx=0，则：u合2=nⅨ/nH=2表明输出轴Ⅹ的转速nx是转臂转速nH的2倍，这是采用离合器M2得出的结论。加工斜齿圆柱齿轮采用离合器M2。第三节

Y3150E型滚齿机3）

合成机构工作原理

使用离合器M1时，形成合成机构。设输入轴nx，转臂nH，输出轴nⅨ。（nx-nH）/（nⅨ-nH）=-1或nx-nH=nH-nⅨnx=2nH-nⅨ

加工直齿圆柱齿轮，采用离合器M1。整个合成机构成为一个联轴器。u´合1=nx/nⅨ=1表明输出轴Ⅹ与输入轴Ⅸ的转速、转向相同。

第三节

Y3150E型滚齿机4）

运动平衡式

简化得换置公式：结构性挂轮目的：用于工件齿数Z在较大范围内变化时ux的调整，保证分子、分母相差倍数不致过大，使挂轮结构紧凑。5≤z/k≤20时，取e=48，f=24；21≤z/k≤142时，取e=36，f=36；z/k≥143时，取e=24，f=48。第三节

Y3150E型滚齿机结构性挂轮可减少挂轮a、b、c、d的数量，并使结构紧凑。

例：设被加工齿轮齿数z=500，滚刀头数K=1时，若没有结构性挂轮，依据上面的计算公式：

将使被动齿轮b、d的齿数过大，且挂轮架的结构尺寸很大。有了结构性挂轮，按前要求使用：第三节

Y3150E型滚齿机5）

工作台运动方向确定

按照机械设计中的原理判断。依据滚刀的螺旋方向：

右旋滚刀——左手定则；左旋滚刀——右手定则。第三节

Y3150E型滚齿机（一）加工直齿圆柱齿轮3．轴向进给运动1）

两端件及计算位移工件转1转——刀架进给f（mm）

2）传动路线工作台—72/1—ⅩⅢ—2/25—ⅩⅣ—39/39—ⅩⅤ—a1/b1—ⅩⅥ—23/69—ⅩⅦ—uⅩⅦ—ⅩⅧ—ⅩⅧ—M3—2/25—ⅩⅪ（丝杠的导程L=3π）—螺母—刀架第三节

Y3150E型滚齿机3）

运动平衡式

式中a