第2章 金属切削机床(新-1)讲义.ppt

第2章 金属切削机床简介,2.1 金属切削机床基本知识 2.2 机床的分类与型号编号 2.3 机床的基本传动形式 2.4 普通车床传动系统分析 2.5 万能外圆磨床传动系统分析 2.6 卧式镗床结构与传动系统分析,· 机床的基本组成和构造,1. 机床的基本组成 由于机床运动形式、刀具及工件类型的不同，机床的构造和外形有很大区别但归纳起来，各种类型的机床都应有以下几个主要部分组成 1）主传动部件 用来实现机床主运动的部件，它形成切削速度并消耗大部分动力例如带动工件旋转的车床主轴箱；带动刀具旋转的钻床或铣床的主轴箱；带动砂轮旋转的磨床砂轮架；刨床的变速箱等 2）进给传动部件 用来实现机床进给运动的部件，它维持切削加工连续不断的进行例如车床的进给箱、溜板箱；钻床和铣床的进给箱；刨床的进给机构；磨床工作台的液压传动装置等 3）工件安装装置 用来安装工件例如车床的卡盘和尾座；钻床、刨床、铣床、平面磨床的工作台；外圆磨床的头架和尾座等4）刀具安装装置 用来安装刀具例如车床、刨床的刀架；钻床、立式铣床的主轴，卧式铣床的刀杆轴，磨床的砂轮架主轴等 5）支承件 机床的基础部件,用于支承机床的其它零部件并保证它们的相互位置精度。

例如各类机床的床身、立柱、底座、横梁等. 6）动力源 提供运动和动力的装置，是机床的运动来源普通机床通常采用三相异步电机作动力源（不需对电机调整，连续工作）；数控机床的动力源采用的是直流或交流调速电机、伺服电机和步进电机等（可直接对电机调速，频繁启动）2. 机床的基本构造 机床的种类繁多，按其加工性质可分为十二大类（下一节介绍），其中最基本的类型有五种，即: 1）车床 2）钻床 3）铣床 4）刨床 5）磨床,1）车床 • 图2-1为卧式车床的构造示意图，图中序号及引线所指部位表示机床及其工艺系统的组成构件依次表示：1丝杠、2光杠、3溜板箱、4拖板、5进给箱、6主轴箱、7卡盘、8工件、9刀架、10车刀、11顶尖、l2尾座、13床身 • 图2-2为立式车床的构造示意图，图中序号依次表示：1底座及主轴箱、2圆形工作台、3工件、4车刀、5刀架、6横粱及进给箱、7立柱2）钻床 • 图2-3为立式钻床的构造示意图，图中序号依次表示：1工作台、2钻头、3主轴、4进给箱、5主轴箱、6立柱、7工件、8底座 • 图2-4为摇臂钻床的构造示意图，图中序号依次表示：1工件、2立柱、3摇臂、4电动机、5主轴箱和进给箱、6钻头、7工作台。

图2－3 立式钻床,图2－4 摇臂钻床,3）铣床 • 图2-5为卧式升降台铣床的构造示意图，图中序号依次表示：1底座、2工件、3立柱及主轴箱、4刀杆轴、5铣刀、6横粱、7工作台、8横拖板、9升降台及进给箱 • 图2-6为立式升降台铣床的构造示意图，图中序号依次表示：1工件、2铣刀、3立柱、4主箱箱、5工作台、6横拖板、7升降台及进给箱、8底座图2－5 卧式升降台铣床,图2－6 立式升降台铣床,4）刨床 • 图2-7为牛头刨床的构造示意图，图中序号依次表示：1工作台、2工件、3虎钳、4刨刀、5刀架、6滑枕、7床身及变速箱、8底座、9进给机构、10横梁 • 图2-8为龙门刨床的构造示意图，图中序号依次表示：1床身及变速机构、2工作台、3工件、4刀架、5横粱及进给机构、6立柱、7刨刀图2－7 牛头刨床,图2－8 龙门刨床,5）磨床 • 图2－9为外圆磨床的构造示意图，图中序号依次表示：1床身、2工件、3工作台、4头架、5砂轮、6尾座、7砂轮架 • 图2-10为平面磨床的构造示意图，图中序号依次表示：1床鞍、2工件、3工作台、4砂轮、5砂轮架、6立柱、7床身 • 其他类型机床尽管其外形、布局和构造各不相同，但基本构造与上述机床类似，可认为是这几种基本类型机床的演变和发展。

图2－9 外圆磨床,图2－10 平面磨床,2.2 机床的分类与型号编号,2.2.1 机床的分类方法 2.2.2 机床的型号编制,2.2.1 机床的分类方法,1. 按加工性质和所用刀具分类 • 这是一种主要的分类方法目前，按这种分类法我国将机床分成为12大类，即车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨（插）床、拉床、特种加工机床、锯床及其他机床 • 在每一类机床中，又按工艺范围，布局形式和结构等，分为若干组，每一组又细分为若干系列除上述基本分类法外，还有其它分类方法.,2. 按通用程度分类 对于同类型的机床，按其使用上的通用性程度和应用范围可分为： • 通用机床 用于加工多种零件的不同工序的机床，加工范围较广，但结构比较复杂，主要适用于单件、小批生产例如卧式车床、万能升降台铣床、牛头刨床等 • 专门化机床 用于加工形状类似而尺寸不同的工件的某一工序的机床它的工艺范围较窄，适用于成批生产例如精密丝杠车床、凸轮轴车床等 • 专用机床 用于加工特定零件的特定工序的机床它的生产率较高，工艺范围最窄，适用于大批量生产例如用于加工某机床主轴箱的专用镗床；汽车、拖拉机制造中使用的各种组合机床等。

3. 按精度分类 • 同类型机床按工作精度的不同，可分为三种精度等级，即普通精度机床、精密机床和高精度机床4. 按自动化程度分类 机床按自动化程度（即加工过程中操作者参与的程度）可分为： 1）手动机床 2）机动机床 3）半自动机床 4）自动机床 5. 按质量与尺寸分类 机床的质量和外形尺寸与被加工零件的质量和尺寸密切相关，被加工产品小自仪器、仪表，大到大型工程机械等，都需要与之相适应的制造设备因此，机床又可分为： 1）仪表机床； 2）中型机床（称为一般机床，最为常用）； 3）大型机床（质量10T以上的机床或工件回转Dmax≥1000mm的普通车床等）； 4）重型机床（质量30T以上的机床或：加工直径Dmax ≥3000mm以上的立式车床、回转直径Dmax≥1600mm以上的普通车床等 5）超重型机床（质量100T以上的机床）6. 按机床主要工作部件数目分类 • 机床主要工作部件数目，通常指切削加工时，同时工作的主运动部件或进给运动部件的数目按此可分为： 1）单轴机床； 2）多轴机床； 3）单刀机床； 4）多刀机床 • 通常，机床型号的编制是按加工性质分类（如：车、铣、钻、刨、磨等）。

然后，再加上一些辅助特征进行描述例如：多轴自动车床，就是以车床为基本分类，再加上“多轴”“自动”等辅助特征，以区别于其它种类车床 • 随着现代机床向着更高层次发展，如数控化和复合化，使得传统的分类方法难以恰当地进行表述因此，分类方法也需要不断地发展和变化2.2.2 机床的型号编制,• 机床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、主要规格及有关特征等从1957年开始我国就对机床型号的编制方法作了规定随着机床工业的不断发展，至今已经修订了数次，目前是按1994年颁布的标准“GB／T15375—94金属切削机床型号编制方法”执行，适用于各类通用、专门化及专用机床，不包括组合机床在内此标准规定，机床型号采用汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规律组合而成1. 通用机床型号 通用机床型号用下列方式表示：,类型代号 特性代号 组别系别代号 主参数 第二参数 重大改进顺序号 其他特征代号,符号意义： “○”为大写的汉语拼音字母； “□”为阿拉伯数字； “（ ）”无内容时可不表示，若有内容，则不带括号； “◎”为大写的汉语拼音字母、或阿拉伯数字、或两者兼而有之1） 类别代号 • 机床的类别分为十二大类，分别用汉语拼音的第一个字母大写表示，位于型号的首位，表示各类机床的名称。

各类机床代号见表2-12） 特性代号 • 特性代号是表示机床所具有的特殊性能，用大写汉语拼音字母表示，位于类别代号之后特性代号分为通用特性代号、结构特性代号 1）通用特性代号 • 当某类机床除有普通型外，还具有某些通用待性时，可用表2-2所列代号表示例如： “CK”表示数控机床；“MBG”表示半自动高精度磨床• 若某类型机床没有普通型，虽具有某种通用特性但不表示出来 例如：“C1107”表示单轴纵切自动车床，最大车削直径7mm；“CM1107”表示精密单轴纵切自动车床（Z不表示出来）. 2）结构特性代号 • 为区别主参数相同而结构不同的机床，在型号中用结构特性代号表示结构特性代号也用拼音字母大写，但无统一规定注意不要使用通用特性的代号来表示结构特性 • 例如：可用A、D、E……等代号如CA6140型卧式车床型号中的“A”，即表示在结构上区别于C6140型卧式车床 （3）组别、系别代号 用二位阿拉伯数字表示某类机床具体产品名称，位于类代号或特性代号之后每类机床按其结构性能及使用范围划分若干个系，同一系机床的基本结构和布局型式相同机床的类、组划分详见配套教材表2-34）主参数 • 机床主参数表示机床规格的大小，用主参数折算值（即主参数×折算系数，通常折算系数为1／10或1／100）或实际值表示，一般用二位阿拉伯数字表示，位于组别、系别代号之后。

（5）第二主参数 • 第二主参数一般指主轴数、最大跨距、最大工件长度、工作台面长度等第二主参数也用折算值表示，位于型号主参数代号之后，并用“×”分开，读作“乘” （6）重大改进顺序号 • 当机床的结构和性能有重大改进和提高，并而按新产品重新设计、试制和鉴定时，可按A、B、C……汉语拼音字母的顺序选用，加在型号的尾部，以示区别于原机床型号 （7）其他特性代号 • 如同一型号机床的变型代号，是其他特性代号中常用的一种 • 某些机床根据不同的加工需要，在基本型号机床的基础上，仅改变机床的部分性能结构时．则在基型机床型号之后加1、2、3……变型代号，表示在机床型号的尾部，并用“／”分开，读作“之”，以区别于原机床型号例1：,,,,机床类别（车床）,,,,机床特性（精密）,,,,,,,组别（卧式）,主参数代号（工件最大回转直 径为320mm）,,,,系别（普通车床系）,,,,改进序号（第一次重大改进）,C M 6 1 3 2 A,例2：,机床类别（车床）,,,,,,,,,,组别（立式）,主参数代号（工件最大回转直 径为3000mm）,系别（双柱）（1—单柱）,C 5 2 3 0 0,,,,例3：,机床类别（铣床）,,,,,,,,,,组别（卧式）,主参数代号（工作台工作面宽 度为300mm）,系别（升降台铣床）（1—万能升降台铣床）,X 6 0 3 0,,,,例4：,机床类别（磨床）,,,,,,,,,,组别（外圆磨床）,主参数代号（最大磨削直径为320mm）,系别（万能外圆磨床）,M 1 4 3 2,,,,2.3 机床的基本传动形式,2.3.1 机床传动的组成 2.3.2 机床常用的传动副 2.3.3 传动链及其传动比 2.3.4 机床的变速机构,2.3.1 机床传动的组成,• 机床的各种运动和动力都来自动力源，并由传动装置将运动和动力传递给执行件来完成各种要求的运动。

• 因此，为了实现加工过程中所需的各种运动，机床必须具备三个基本部分: 1．执行件 执行机床运动的部件，通常指机床上直接夹持刀具或工件并实现其运动的零、部件它是传递运动的末端件，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常见的执行件有主轴、刀架、工作台等 2．动力源 提供运动和动力的装置，是执行件的运动来源（也称为动源）普通机床通常都采用三相异步电机作动源（不需对电机调整，连续工作）；数控机床的动源采用的是直流或交流调速电机、伺服电机和步进电机等（可直接对电机调速，频繁启动）.,3．传动装置 • 传递运动和动力的装置传动装置把动力源的运动和动力传给执行件，同时还完成变速、变向、改变运动形式等任务，使执行件获得所需要的运动速度、运动方向和运动形式. • 传动装置把执行件与动力源或者把有关执行件之间。