机械制造装备第一章第一节

1、第一章 金属切削机床,主要内容,1、机床的基本知识 2、车床 3、磨床 4、滚齿机 5、数控机床 6、其它机床 7、机械加工生产线,1、机床的基本知识,一、机床的分类和型号编制 二、工件的表面形状及形成 三、机床的运动 四、机床的传动联系和传动原理图,一、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、按加工方式分 2、按通用程度分 3、按精度高低分 4、按自动化程度分 5、按机床重量分 6、按机床主要工作部件分,按加工方式分：（11种）,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）

2、；拉床（L）； 锯床（G）；其它机床（Q）。,按通用程度分：（3种）,通用机床； 专门化机床； 专用机床。,按精度高低分：（3种）,普通精度； 精密； 高精度； 三者精度比例：1: 0.4: 0.25 。,按自动化程度分：（4种）,手动； 机动； 半自动； 自动。,按机床重量来分：（5种）,仪表（10t） ； 重型（30t）; 超重型（100t） 。,按机床主要工作部件分：（4种）,单轴； 多轴； 单刀； 多刀。,（二）机床型号的编制方法,机床型号是机床产品的代号，用来表示机床的类型、特性和主要技术参数； 便于区分、管理、使用； 我国、前苏联等国家有统一的机床型号编制，我国现行的标准是1994

3、年颁布的“GB/T15375-1994金属切削机床型号编制方法”。 1、通用机床型号 2、专用机床型号,由汉语拼音字母和数字按一定规律组合而成，如C6140； 通用机床型号最少由一个字母和四个数字构成，如M1432； （）内容可有可无。,例1：沈阳第二机床厂生产的最大钻孔直径为40mm，最大跨距1600mm的摇臂钻床，其型号为：Z3040/S2，其表示意义如下：,Z 3 0 4 0 / S2,MBG1432A,例2：某机床厂生产的最大磨削直径为320mm的半自动高精度外圆磨床，其型号为：MBG1432A，其表示意义如下：,主要由机床厂所在城市名称的大写汉语拼音字母及设计顺序号组成； 规定不那么

4、严格。,二、工件的表面形状及形成,机器零件的表面有一个、两个或多个； （机器零件上常用的各种表面 ） （组成工件轮廓的几种表面元素 ） 机床加工机器零件的过程，实质就是形成零件上各个表面的过程； 所有机床都是通过刀具和工件之间按一定规律的相对运动形成零件表面的；,从几何学的观点看，任何一种表面，都是由一根母线沿着一条导线运动形成。母线和导线统称为形成表面的发生线。 平面和曲面 母线直线1；导线直线（曲线）2； *平面：由直线1沿着直线2移动得到； *曲面：由直线1沿着曲线2运动形成。 圆柱面和圆锥面 母线直线1；导线圆2； *圆柱面：由直线1沿着圆2运动形成； *圆锥面：由直线1沿着圆2运动获

5、得。 螺旋面 母线直线1；导线螺旋线2； *螺旋面：由直线1沿着螺旋线2运动得到。,零件的表面形状不仅与母线和导线的形状有关，还和它们的初始位置分不开； 图示母线原始位置变化时形成的不同表面 ， 母线直线，导线圆（绕轴心线O-O旋转）。 可逆表面：母线和导线可以互换而不改变形成的表面形状； 不可逆表面：两者不可互换。 一个表面可以看作一条线沿着另一条线运动形成的表面是线性表面，如平面、圆柱面、圆锥面、螺旋面和各种成形表面。,由于使用的刀具切削刃形状和采取的加工方法不同，形成发生线的方法不一，有4 种； 实质：由刀具切削刃与被加工表面之间按一定规律相对运动得到所需的表面； 图1和图2； （1）点

6、接触轨迹法 （2）线接触成型法 （3）点接触相切法 （4）点接触范成法（展成法）； 四种方法见图3。,三、 机床的运动,机床运动的分类： 表面成型运动，是保证得到工件要求的表面形状的运动； 其它运动，包括各种空行程运动、分度运动、切入运动、辅助运动、操作及控制运动； 表面成型运动是最基本的；是本节主要讨论的对象 。 （一）表面成形运动 （二）其它运动,（一）表面成型运动,表面成型运动（成形运动）是保证得到工件要求的表面形状的运动，是机床上最基本的运动； 图4 车削外圆柱面的成型运动； 母线圆B1：工件的旋转运动； 导线直线A2：刀具的纵向直线移动； 刨刀刨削工件平面（在牛刨上加工）的成型运动；

7、 母线直线A1：滑枕带着刨刀作直线往复运动； 导线直线A2：工作台带着工件作（间歇）直线移动。,比较：图5（车外圆） ，图6（车螺纹） 成形运动可以分成简单运动和复合运动。 简单运动：由单独的旋转运动或直线运动构成； （形成母线和导线的运动之间没有严格的运动关系） 复合运动：由两个或两个以上的旋转运动和直线运动，按照某种确定（或严格）的运动关系组合而成； （两个运动不能彼此独立，必须保证严格的运动关系 ） 实质：复合运动是一个运动，只是将其分解成几部分。,当成型运动是复合运动时，应将其分解， 分解成机床较容易实现，且能保证一定 精度要求的直线运动和旋转运动。,在机床上比较容易实现和能够保证精度

8、的运动是直线运动（A）和旋转运动（B）； 形成零件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。,零件表面成形所需的成型运动分析： 1、用普通车刀车削外圆 2、用成形车刀车削外圆 3、用螺纹车刀车削螺纹 4、用齿轮滚刀加工直齿 圆柱齿轮表面,母线圆（工件旋转B1 ）：轨迹法形成 导线直线（刀具移动A2 ）：轨迹法形成 需要2个简单运动；,母线“”（刀具刀刃形状保证，不需要运动）：成形法形成 导线螺旋线（复合运动，分解成B11+A12）：轨迹法形成 需要1个复合运动；,母线 渐开线（复合运动，分解成B11+B12）：展成法形成 导线 直线（滚刀旋转B11和刀具移动A2）：相切

9、法形成 需要1个复合运动和1个简单运动。,母线曲线：成形法形成 导线圆（工件旋转B1 ）：轨迹法形成 需要1个简单运动；,另外， 5、用外圆砂轮磨削外圆柱面（需要3个简单运动） 6、用尖头车刀车削成型回转表面（需要1个简单运动和1个复合运动）,（二）切人运动,切人运动：用以实现使工件表面逐步达到所需尺寸的运动。 （三）分度运动 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； 可以是间隙的；也可以是连续的； 可以是手动的、机动的和自动的。,（四）辅助运动,辅助运动：为切削加工创造条件的运动； 虽然不直接参与表面成形过程，但对整个加工过程是不可缺少的。

10、 （五）操纵及控制运动 操纵及控制运动包括：机床的启动、停止；主轴的变速、换向；工件的夹紧、松开等。 （六）校正运动 校正运动：在精密机床上为了消除传动误差的运动。,四、机床的传动联系和传动原理图,（一）机床传动的组成 （二）机床的传动联系和传动链 （三）传动原理图 （四）机床运动的调整,（一）机床传动的组成,为了实现加工中所需的各种运动，机床必须有 三个基本部分： 运动源（动力源）：提供运动和动力的装置，如异步电动机、伺服电动机等； 传动装置：传递运动和动力的装置，如齿轮机构、带轮机构等； 执行件：是执行机床运动的部件，如主轴、工作台等。,（二）机床的传动联系和传动链,传动装置把执行件和运动

11、源，或者执行件和执行件联接起来，构成传动联系； 构成一个传动联系的一系列顺序排列的传动件称为传动链。 传动链中包含两种传动机构： 传动比和传动方向不变的，称为定比传动机构，如固定皮带传动；定比齿轮传动等； 变换传动比和传动方向的，称为换置机构，如滑移变速齿轮机构；离合器换向机构等。,传动链可以分为两类： 外联系传动链：联系运动源执行件 ，使执行件获得一定的运动速度和方向的传动链，运动源和执行件之间不要求有严格的传动比关系； 内联系传动链：联系执行件执行件，既要有相对速度和方向的变化要求，且要保证两者的严格的传动比关系。,内联系传动链的特点： 须保证执行件和执行件之间的严格的传动比关系； 联系的

12、是复合成形运动分解后的单元运动； 本身不能提供运动和动力，还需有一条外联系传动链传递运动和动力； 传动链中不能有传动比不确定或瞬时传动比变化的传动机构，如带传动、链传动以及摩擦传动等。,（三）传动原理图,机床的传动原理图表示运动源与执行件及执行件与执行件之间的传动联系，便于研究机床的传动联系； 传动原理图仅表示形成某一表面所需的运动及其传动联系，用一些简明的符号把传动原理和传动路线表示出来。 图7，图8 车床的传动原理图，分析比较不同的传 动关系和传动特点。,（四） 机床运动的调整,1、运动参数及其换置器官 2、机床运动的调整计算 3、换置器官在传动链中的位置,1、运动参数及其换置器官,每一个

13、独力的运动需要有个参数来确定。运动 参数是： 运动的起点； 运动的速度； 运动的方向； 运动的轨迹； 运动的行程（或终点）； 换置器官：改变运动参数的机构； 机床工作时，根据加工对象的不同，运动件的一 些运动参数需要调整。,2、机床运动的调整计算,机床运动的调整，就是调整每个运动的5个参数。 一般步骤 ： ）确定各传动链两端的末端件； ）确定计算位移量； ）列出运动平衡式； ）导出传动链的换置公式，以确定变速齿轮的传动比和挂轮架的配换齿轮。,3、换置器官在传动链中的位置,换置器官在传动链中的位置对运动的调整、 计算影响很大。 换置器官的位置不同，可以产生完全不同的设计方案； 判断原则 ：当改变一个运动参数时，只需调整一个位置换置器官的传动比，而不影响另一个运