机械加工技术第三章课件.ppt

第三章 机 床一、机床传动的基本知识二、车床三、铣床四、钻床和镗床五、磨床六、刨床第一节机床传动的基本知识一、机床的运动一、机床的运动 机床必须具备切削运动切削运动和辅助运动辅助运动 切削运动切削运动：为表面成形运动，通过主运动和进给运动的不同组合 辅助运动辅助运动：快速进退、送夹料、转位分度等运动减轻劳动强度，缩短辅助时间，提高劳动生产率 机床一般由执行件、动力源和传动装置执行件、动力源和传动装置组成机床传动的基本组成部分 机床的传动必须具备以下的三个基本部分：动力源：为执行件提供动力和运动的装置通常为电动机，如交流异步电动机、直流电动机、直流和交流伺服电动机、步进电动机、交流变频调速电动机等传动件：传递动力和运动的零件如齿轮、链轮、带轮、丝杠、螺母等，除机械传动外，还有液压传动和电气传动元件等执行件：夹持刀具或工件执行运动的部件常用执行件有主轴、刀架、工作台等，是传递运动的末端件二、机床的传动链 为了在机床上得到所需要的运动，必须通过一系列的传动件把运动源和执行件，或把执行件与执行件联系起来，以构成传动联系构成一个传动联系的一系列传动件，称之传动链 根据传动链的性质，传动链可分为两类： 外联系传动链；联系运动源与执行件的传动链，称为外联系传动链。

它的作用是使执行件得到予定速度的运动，并传递一定的动力此外，还起执行件变速、换向等作用如卧式车床中，从主电动机到主轴之间的传动链，就是典型的外联系传动链内联系传动链：联系两个执行件，以形成复合成形运动的传动链，称为内联系传动链它的作用是保证两个末端件之间的相对速度或相对位移保持严格的比例关系，以保证被加工表面的性质如滚齿机的范成运动传动链也属于内联系传动链 第一节 机床传动的基本知识对于一个给定的传动链，转速图、传动系统图、对于一个给定的传动链，转速图、传动系统图、传动路线表达式所表达的是基本同样的意义而传动路线表达式所表达的是基本同样的意义而运动平衡式表达了其中一条传动路线运动平衡式表达了其中一条传动路线会根据系统图找末端件，会写计算位移关系；会根据系统图找末端件，会写计算位移关系；会写传动路线表达式，尤其要注意其中的离会写传动路线表达式，尤其要注意其中的离合器、多联滑移齿轮，换置齿轮合器、多联滑移齿轮，换置齿轮会求其中一条传动路线的运动平衡式会求其中一条传动路线的运动平衡式会求转速级数会求转速级数1滚齿机传动系统如图，写出范成链的运动平衡方程式滚齿机传动系统如图，写出范成链的运动平衡方程式;当加工一对相啮合当加工一对相啮合的斜齿轮时的斜齿轮时,加工完一个再加工另一个之前要作何调整（滚齿刀不变）加工完一个再加工另一个之前要作何调整（滚齿刀不变）?如如果滚刀主轴的安装角度有误差果滚刀主轴的安装角度有误差,会导致什么结果会导致什么结果?指出范成链是内联还是外指出范成链是内联还是外联传动？联传动？ 车床主要用于加工各种回转表面，如内外圆柱表车床主要用于加工各种回转表面，如内外圆柱表车床主要用于加工各种回转表面，如内外圆柱表车床主要用于加工各种回转表面，如内外圆柱表面、内外圆锥表面、成型回转面和回转体端面等，有面、内外圆锥表面、成型回转面和回转体端面等，有面、内外圆锥表面、成型回转面和回转体端面等，有面、内外圆锥表面、成型回转面和回转体端面等，有些车床还能加工螺纹面。

由于大多数机器零件都具有些车床还能加工螺纹面由于大多数机器零件都具有些车床还能加工螺纹面由于大多数机器零件都具有些车床还能加工螺纹面由于大多数机器零件都具有回转表面，车床的通用性又较广，因此，车床的应用回转表面，车床的通用性又较广，因此，车床的应用回转表面，车床的通用性又较广，因此，车床的应用回转表面，车床的通用性又较广，因此，车床的应用极为广泛，在金属切削机床中所占的比重最大，约占极为广泛，在金属切削机床中所占的比重最大，约占极为广泛，在金属切削机床中所占的比重最大，约占极为广泛，在金属切削机床中所占的比重最大，约占机床总数的机床总数的机床总数的机床总数的 20% 20% 20% 20% 35% 35% 35% 35% 第二节第二节第二节第二节 车车车车 床床床床 刀架：夹刀架：夹持车刀持车刀尾座：在尾座套尾座：在尾座套筒内安装顶尖，筒内安装顶尖，可支承工件可支承工件床身：连接各主床身：连接各主要部件并保证各要部件并保证各部件之间有正确部件之间有正确的相对位置的相对位置床腿床腿光杠：实现纵光杠：实现纵向或横向自动向或横向自动进给进给丝杠：将进给运丝杠：将进给运动传给溜板箱，动传给溜板箱，完成螺纹车削完成螺纹车削溜板箱：溜板箱：将光杠传来将光杠传来的旋转运动变为车刀的的旋转运动变为车刀的纵向或横向的直线移动纵向或横向的直线移动进给箱：将运进给箱：将运动传至光杠或动传至光杠或丝杠丝杠主轴箱：主轴箱：支承主轴支承主轴部件部件挂轮挂轮床腿床腿车床车床类型：CA6140CA6140型卧式车床传动原理图型卧式车床传动原理图车削的加工类型车削的加工类型 动画1 车端面动画2 车外圆动画3 车孔动画4 钻孔动画5 扩孔动画6 铰孔卧式车床所能加工的典型零件卧式车床所能加工的典型零件车削的工艺特点车削的工艺特点1、易于保证工件各加工面的位置精度a例如易于保证同轴度要求利用卡盘安装工件，回转轴线是车床主轴回转轴线利用前后顶尖安装工件，回转轴线是两顶尖的中心连线b易于保证端面与轴线垂直度要求由横溜板导轨，与工件回转轴线的垂直度2、切削过程较平稳避免了惯性力与冲击力，允许采用较大的切削用量，高速切削，利于生产率提高。

3、适于有色金属零件的精加工有色金属零件表面粗糙度大Ra值要求较小时，不宜采用磨削加工，需要用车削或铣削等用金刚石车刀进行精细车时，可达较高质量4、刀具简单车刀制造、刃磨和安装均较方便5、车削属于等截面的连续切削6、车削加工多用于粗加工或半精加工第三节第三节铣铣床床床床身身内内装装有有主主轴传动机机构和构和变速操作机构速操作机构床床身身的的顶部部有有水水平平导轨，其其上上装装有有带一一个个或或两两个个刀杆支架的刀杆支架的悬梁梁刀刀杆杆支支架架用用来来支支承承铣刀刀心心轴的的一一端端，心心轴的的另另一一端端固固定定在在主主轴上上，并并由由主主轴带动旋旋转悬梁梁可可沿沿水水平平导轨移移动，以以便便调整整铣刀刀的的位位置在在升升降降台台上上面面的的水水平平导轨上上，装装有有可可以以在在平平行行于于主主轴轴线方方向向移移动（前前后后移移动）的溜板溜溜板板上上部部有有可可以以移移动的的回回转盘，工工作作台台可可以以在在溜溜板板上上部部回回转盘上上的的导轨上上作作垂垂直直于于主主轴轴线方方向向移移动（左右移（左右移动）在在床床身身的的前前面面有有垂垂直直导轨，升升降降台台可可以沿着它上下移以沿着它上下移动。

前后前后(横向横向)右左右左(纵向向)上下上下(垂直垂直)工工作作台台上上有有T形形槽槽用用来来固固定定工工件件这样安安装装在在工工作作台台上上的的工工件件就就可可以以在在三三个个坐坐标上上的的六六个个方方向向调整整位置或位置或进给溜溜板板可可绕垂垂直直轴线左左右右旋旋转450，因因此此工工作作台台还能能在在倾斜斜方方向向进给，以加工螺旋槽以加工螺旋槽该铣床床还可可以以安安装装圆工工作作台台以以扩大大铣削能力结构及作用结构及作用床身床身1 1固定在底座固定在底座2上上用于安装和支承用于安装和支承铣床的其他部件床床的其他部件床身身1内装有主内装有主轴部件、主部件、主传动装置和主装置和主变速操速操纵机构等悬梁悬梁9 9床身床身顶部的燕尾形部的燕尾形导轨上上通通过齿轮、齿条条传动调整其前后位置，整其前后位置，由装在床身由装在床身顶斜面的斜面的镶条条夹紧刀杆托架刀杆托架8 8悬梁前端梁前端当当铣刀主刀主轴伸出端伸出端较长时，为提高刀提高刀杆的杆的刚度，用于支承刀杆的度，用于支承刀杆的悬伸端，托伸端，托架内装有滑架内装有滑动轴承，承，轴套与刀杆的套与刀杆的间隙隙可手可手动调整升降台4在床身1的垂直导轨上 带动工作台6做垂直方向的运动，由两条镶条调整其配合间隙。

升降台4内装有进给运动、快 速 移动装 置 及进 给 变速 操纵机 构 等床鞍5可沿升降台4的水平导轨带动工作台6做横向移动工作台6可沿回转刻度盘3上的燕尾形导轨作纵向移动回转刻度盘3带动工作台可在45范围内转一定的角度，用于铣削斜沟槽及螺旋表面底座2内部是冷却液箱铣床的用途和特点1）铣削是以旋转的铣刀做主运动，工件或铣刀做进给运动， 在铣床上进行切削加工的过程2）特点优点使用旋转的多刃刀具进行加工，同时参加切削的齿数多，整个切削 过程是连续的，生产率较高；缺点由于每个刀齿的切削过程是断续的，每个刀齿的切削厚度也是变化 的，使得切削力发生变化，产生的冲击会使铣刀刀齿寿命降低，严 重时将引起崩齿和机床振动，影响加工精度因此，铣床在结构上 要求具有较高的刚度和抗振性1）按布局形式和适用范围分类： 有升降台式铣床(包括卧式、立式、万能式等)、工作台不升降铣床、龙门铣床、工具铣床、仿形铣床、单柱铣床和单臂铣床、仪表铣床及专门化铣床(花键铣床、曲轴铣床、凸轮铣床)等2）升降台式铣床的结构特征：1.装夹工件的工作台可在相互垂直的三个方向上调整位置，可在任一方向上实现进给运动2.加工时装夹铣刀的主轴仅做旋转运动，其轴线位置一般固定不动。

3.工艺范围广，操作灵活方便，能迅速进行各种加工调整，适用于加工中、小零件的平面和沟槽，配置相应的附件后可铣削螺旋槽、分齿零件，还可钻孔、镗孔一般应用于单件小批的生产车间、工具车间或机修车间铣床的分类1）万能卧式升降台铣床 万能卧式升降台铣床是指主轴轴线呈水平安置的，工作台可以作纵向、横向和垂直运动，并可在水平平面内调整一定角度的铣床 卧式升降台铣床结构与万能卧式升降台铣床基本相同，但卧式升降台铣床在工作台和床鞍之间没有回转盘，因此工作台不能在水平面内调整角度这种铣床除了不能铣削螺旋槽外，可以完成和万能卧式升降台铣床一样的各种铣削加工万能卧式升降台铣床及卧式升降台铣床的主参数是工作台面宽度它们主要用于中、小零件的加工2）立式升降台铣床立式升降台铣床与卧式升降台铣床的主要区别仅在于它的主轴是垂直安置的，可用各种端铣刀(亦称面铣刀)或立铣刀加工平面、斜面、沟槽、台阶、齿轮、凸轮以及封闭的轮廓表面等 3）龙门铣床 龙门铣床是一种大型高效能通用机床，主要用于加工各类大型工件上的平面、沟槽，它不仅对工件可以进行粗铣、半精铣，也可以进行精铣加工 主运动铣刀的旋转运动 进给运动工件在垂直于铣刀轴线方向的直线运动； 工件的回转运动或曲线运动。

注意：为适应不同形状和尺寸的工件加工，铣床可保证工件与铣刀之间在相互垂直的三个方向上调整位置，并可根据加工要求，在其中任一方向实现进给运动在铣床上，工作进给和调整刀具与工件相对位置的运动，根据机床类型不同，可由工件(万能卧式升降台铣床)或刀具及工件(龙门铣床)来实现铣床的运动工艺范围加工平面(水平面、侧面、台阶面等)、 沟槽(键槽、T形槽、燕尾槽等)、 成形表面(螺纹、螺旋槽、特定成形面等)、 分齿零件(齿轮、链轮、棘轮、花键轴等)， 回转体表面、内孔的加工以及切断刀具：圆柱铣刀盘铣刀角度铣刀成形铣刀端铣刀模数铣刀铣刀铣刀铣刀旋转为主运动，工件或铣刀的移动为进给运动铣刀旋转为主运动，工件或铣刀的移动为进给运动可加工平面、台阶面、沟槽、成形面等，多刃切削效率高可加工平面、台阶面、沟槽、成形面等，多刃切削效率高a)圆柱铣刀铣平面b)套式铣刀铣台阶面c)三面刃铣刀铣直角槽d)端铣刀铣平面e)立铣刀铣凹平面f)锯片铣刀切断g)凸半圆铣刀铣凹圆弧面h)凹半圆铣刀铣凸圆弧面i)齿轮铣刀铣齿轮j)角度铣刀铣V形槽k)燕尾槽铣刀铣燕尾槽l)T形槽铣刀铣T形槽m)键槽铣刀铣键槽n)半圆键槽铣刀铣半圆键槽o)角度铣刀铣螺旋槽铣 床 附 件一、平口钳一、平口钳 平口钳又名机用虎钳，是一种。