金屬切削機床概述

1、2.1 2.1 金屬切削機床概述金屬切削機床概述第第2 2章章 機械加工裝備與方法機械加工裝備與方法一、金屬切削機床的分類一、金屬切削機床的分類按加工方式分：按加工方式分： 12大類大類按通用程度分：通用機床、專門化機床、專用機床按通用程度分：通用機床、專門化機床、專用機床按加工精度分：普通精度、精密精度、高精度按加工精度分：普通精度、精密精度、高精度按自動化程度：手動、機動、半自動、自動機床按自動化程度：手動、機動、半自動、自動機床按機床質量分：儀表機床、中型、大型、重型機床按機床質量分：儀表機床、中型、大型、重型機床車車床床鉆鉆床床鏜鏜床床磨磨床床齒輪加齒輪加工機床工機床螺紋加螺紋加工機床

2、工機床銑銑床床刨刨床床拉拉床床電加工電加工機床機床切斷切斷機床機床其它其它機床機床二、金屬切削機床型號的編制二、金屬切削機床型號的編制（一）通用（一）通用機床型號機床型號類別車床鉆床鏜床磨床齒輪加工機床螺紋加工機床銑床刨床拉床電加工機床切斷機床其它機床代號cztm2m3mysxbldgq讀音車 鉆 鏜磨2磨3磨牙絲銑刨拉電割其1.1.機床的類別代號機床的類別代號例：例： c a 6 1 4 0 機床類別代號（車床類）機床類別代號（車床類）機床特性代號（結構特性）機床特性代號（結構特性）機床組別代號（落地及臥式車床組）機床組別代號（落地及臥式車床組）機床系別代號（臥式車床系）機床系別代號（臥式車

3、床系）機床主參數代號（最大車削直徑機床主參數代號（最大車削直徑400mm）2. 2. 機床的特性代號機床的特性代號（1）通用特性代號）通用特性代號通用特性通用特性代號代號通用特性通用特性代號代號高精度高精度g自動換刀自動換刀h精精 密密m仿仿 形形f自自 動動z萬萬 能能w半自動半自動b輕輕 型型q數字程序控制數字程序控制k簡簡 式式j（2）結構特性代號）結構特性代號 區(qū)別主參數相同而結構不同的機床，在型號中用漢語區(qū)別主參數相同而結構不同的機床，在型號中用漢語 拼音區(qū)分。拼音區(qū)分。通用特性代號已用的字母及字母通用特性代號已用的字母及字母“i”、“o” 不能用。例：不能用。例：ca6140型普通

4、車床型普通車床 3. 3.機床的組別和系別代號機床的組別和系別代號 每類機床分每類機床分1010組（從組（從0 09 9組），每組又分組），每組又分1010系（從系（從0 09 9型）型）4.4.主要參數代號主要參數代號 代表機床規(guī)格大小的一種參數，用阿拉伯數字表示，常用代表機床規(guī)格大小的一種參數，用阿拉伯數字表示，常用 主參數的折算值（主參數的折算值（1/101/10或或1/1001/100或或1/11/1）來表示。）來表示。5.5.機床重大改進序號機床重大改進序號 用字母用字母“a a、b b、c c ”表示，附機床型號末尾，以示區(qū)別。表示，附機床型號末尾，以示區(qū)別。（二）專用機床型號（二

5、）專用機床型號 型號表示方法：型號表示方法：（三）組合機床及自動線型號（三）組合機床及自動線型號 例例 ： b13 100 北京第一機床廠北京第一機床廠 第三組第三組 第第100100種專用機床（專用銑床）種專用機床（專用銑床）組合機床及自動線分類代號組合機床及自動線分類代號分分 類類代代 號號大型組合機床大型組合機床u小型組合機床小型組合機床h自換刀數控組合機床自換刀數控組合機床k大型組合機床自動線大型組合機床自動線ux小型組合機床自動線小型組合機床自動線hx自換刀數控自動線自換刀數控自動線kx三、機床的運動分析三、機床的運動分析 基本方法基本方法 ： 表面表面 運動運動 傳動傳動 機構機構

6、（一）工件表面的形成（一）工件表面的形成 零件上的常見表面：零件上的常見表面： 1. 圓柱面圓柱面 直線（母線）、圓（導線）直線（母線）、圓（導線） 2. 圓錐面圓錐面 直線（母線）、圓（導線）直線（母線）、圓（導線） 3. 平面平面 直線或圓直線或圓 、直線（導線）、直線（導線） 4. 成形面（如螺紋面、漸開線表面）型線、螺旋線或直線成形面（如螺紋面、漸開線表面）型線、螺旋線或直線母線和導線統稱為形成表面的母線和導線統稱為形成表面的發(fā)生線發(fā)生線 由于刀刃形狀和加工方法不同，形成發(fā)生線的方法也由于刀刃形狀和加工方法不同，形成發(fā)生線的方法也不同，可歸納為四種：不同，可歸納為四種： 1. 軌跡法：

7、軌跡法：刀刃為切削點，它按一定的軌跡運動刀刃為切削點，它按一定的軌跡運動 而形成發(fā)生線。而形成發(fā)生線。 2. 成形法：成形法：刀刃為一條切削線，其形狀與發(fā)生線刀刃為一條切削線，其形狀與發(fā)生線 相同。相同。 3. 相切法：相切法：刀具邊旋轉邊作軌跡運動，刀具切削點刀具邊旋轉邊作軌跡運動，刀具切削點 運動軌跡的包絡線形成一條運動軌跡的包絡線形成一條發(fā)生線發(fā)生線。 4. 展成法：展成法：刀刃為一條切削線，但形狀與發(fā)生線不刀刃為一條切削線，但形狀與發(fā)生線不吻合，刀具與工件作展成運動，發(fā)生線是切削刃各吻合，刀具與工件作展成運動，發(fā)生線是切削刃各瞬時位置的的包絡線。瞬時位置的的包絡線。（二）表面形成所需的

8、運動（二）表面形成所需的運動 也即形成發(fā)生線所需的運動也即形成發(fā)生線所需的運動成形運動成形運動 按組成情況不同，可分為按組成情況不同，可分為 簡單成形運動： 復合成形運動：一個成形運動是由單獨的旋轉運動或直線一個成形運動是由單獨的旋轉運動或直線運動構成的。運動構成的。 型線、螺旋線型線、螺旋線常需成型刀刃或幾個簡單運動組合，如常需成型刀刃或幾個簡單運動組合，如由展成運動形成由展成運動形成漸開線。漸開線。一個成形運動，是由兩個或兩個以上旋轉一個成形運動，是由兩個或兩個以上旋轉運動或直線運動，按照某種確定的運動關運動或直線運動，按照某種確定的運動關系組合而成。系組合而成。四、機床的傳動四、機床的傳

9、動 1. 機床的基本組成部分機床的基本組成部分（1 1）動力源）動力源 通常為電動機，包括交流電動機、直流電動機、伺服電動機、通常為電動機，包括交流電動機、直流電動機、伺服電動機、 變頻調速電機、步進電機等。變頻調速電機、步進電機等。（3）傳動件）傳動件 把動力源的動力和運動按要求傳遞給執(zhí)行件或將運動由把動力源的動力和運動按要求傳遞給執(zhí)行件或將運動由個執(zhí)行個執(zhí)行 件傳遞到另一執(zhí)行件的零部件，如齒輪、絲杠螺母、液壓傳動件等件傳遞到另一執(zhí)行件的零部件，如齒輪、絲杠螺母、液壓傳動件等（2）執(zhí)行件）執(zhí)行件 機床上直接夾持刀具或工件并實現所需運動的零部件，如主軸、機床上直接夾持刀具或工件并實現所需運動的

10、零部件，如主軸、 刀架、工作臺等。刀架、工作臺等。2. 機床的傳動聯系機床的傳動聯系 把動力源和執(zhí)行件或執(zhí)行件之間聯系起來的一系列傳動件，把動力源和執(zhí)行件或執(zhí)行件之間聯系起來的一系列傳動件，構成了一個傳動聯系，稱其為傳動鏈。構成了一個傳動聯系，稱其為傳動鏈。 傳動鏈兩端的元件稱為末端件，它可以是動力源或執(zhí)行件。傳動鏈兩端的元件稱為末端件，它可以是動力源或執(zhí)行件。按傳動鏈的性質不同可分為： 外聯系傳動鏈外聯系傳動鏈 傳動鏈兩個末端件之間不要求有嚴格的傳動比關系，如傳動鏈兩個末端件之間不要求有嚴格的傳動比關系，如 車削時電機與主軸間的傳動鏈車削時電機與主軸間的傳動鏈內聯系傳動鏈內聯系傳動鏈 傳動鏈

11、兩個末端件之間要求有嚴格的傳動比關系，如傳動鏈兩個末端件之間要求有嚴格的傳動比關系，如 車削螺紋主軸與刀架間的傳動鏈；滾切齒輪工件與滾刀間的傳動鏈；車削螺紋主軸與刀架間的傳動鏈；滾切齒輪工件與滾刀間的傳動鏈； 內聯系傳動鏈中不能用帶傳動、摩擦輪傳動和鏈傳動內聯系傳動鏈中不能用帶傳動、摩擦輪傳動和鏈傳動 。傳動鏈中通常包括傳動鏈中通常包括兩類傳動機構兩類傳動機構 1.1.定比傳動機構定比傳動機構 傳動比和傳動方向固定不變的傳動機構，如傳動比和傳動方向固定不變的傳動機構，如 定比齒輪副、蝸桿蝸輪副、絲杠螺母副等定比齒輪副、蝸桿蝸輪副、絲杠螺母副等2. 換置機構換置機構 根據加工要求可變換傳動比和傳

12、動方向的傳動機構，如根據加工要求可變換傳動比和傳動方向的傳動機構，如 掛輪變速機構、滑移齒輪變速機構、離合器換向機構等。掛輪變速機構、滑移齒輪變速機構、離合器換向機構等。 1 1）傳動原理圖）傳動原理圖 為了便于研究機床的傳動原理為了便于研究機床的傳動原理, , 用一些簡明的符號把用一些簡明的符號把動力源、執(zhí)行件之間的傳動聯系表示出來的示意圖。動力源、執(zhí)行件之間的傳動聯系表示出來的示意圖。 并不表達實際傳動機構的種類和數量3. 傳動原理圖和傳動系統圖傳動原理圖和傳動系統圖2 2）傳動系統圖）傳動系統圖 表示機床全部運動的傳動關系的示意圖，用國家標準規(guī)表示機床全部運動的傳動關系的示意圖，用國家標

13、準規(guī)定的符號表示各種傳動元件，并按照運動傳遞的順序，畫定的符號表示各種傳動元件，并按照運動傳遞的順序，畫在能反映機床外形和各主要部件相互位置的展開圖中。在能反映機床外形和各主要部件相互位置的展開圖中。 只表示傳動關系，而不表示各零件的實際尺寸和位置2.2 2.2 車床車床 一、概一、概 述述 車床占機床總數的車床占機床總數的20%20%35%35%； 加工范圍：軸、盤套零件上內外回轉面、端面、螺紋面等；加工范圍：軸、盤套零件上內外回轉面、端面、螺紋面等； 運動特征：主運動為主軸帶動工件作回轉運動運動特征：主運動為主軸帶動工件作回轉運動 ； 所用刀具：車刀、鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐等；所用刀具：

14、車刀、鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐等； 車床種類：臥式、立式、轉塔、仿形、自動和半自動、車床種類：臥式、立式、轉塔、仿形、自動和半自動、 專門化車床（曲軸、凸輪軸車床、鏟齒車床）專門化車床（曲軸、凸輪軸車床、鏟齒車床） 加工精度：經濟加工精度加工精度：經濟加工精度it8it7,表面粗糙度表面粗糙度ra1.252.5落地車床落地車床（一）機床的特點及用途（一）機床的特點及用途 通用性好，加工范圍廣，適于加工中、小型軸類、盤套類通用性好，加工范圍廣，適于加工中、小型軸類、盤套類 零件的內外回轉面、端面，能加工米制、英制、模數制、零件的內外回轉面、端面，能加工米制、英制、模數制、 徑節(jié)制四種標準螺紋及加

15、大螺距、非標準螺距螺紋等。但徑節(jié)制四種標準螺紋及加大螺距、非標準螺距螺紋等。但 結構復雜，自動化程度低，適于單件小批生產及修配車間結構復雜，自動化程度低，適于單件小批生產及修配車間（二）機床的傳動系統分析（二）機床的傳動系統分析 為便于了解和分析機床的運動和傳動情況，常用機床的為便于了解和分析機床的運動和傳動情況，常用機床的 傳動系統圖。傳動系統可分解為主運動傳動鏈和進給運動傳動系統圖。傳動系統可分解為主運動傳動鏈和進給運動 傳動鏈。進給運動傳動鏈又可分為縱向機動和橫向機動進傳動鏈。進給運動傳動鏈又可分為縱向機動和橫向機動進 給傳動鏈、螺紋進給傳動鏈，還有刀架快速移動傳動鏈。給傳動鏈、螺紋進給

16、傳動鏈，還有刀架快速移動傳動鏈。二、二、ca6140ca6140型臥式車床型臥式車床1.1.主運動傳動鏈主運動傳動鏈 (1)(1)傳動路線傳動路線 分析方法：分析方法：抓兩端，連中間抓兩端，連中間（2 2）主軸的轉速及轉速級數）主軸的轉速及轉速級數 1 1）主軸轉速）主軸轉速 運動平衡式為：運動平衡式為： n主主n電電d/d（1-)u1212u2323u3636 主軸最高轉速為：主軸最高轉速為： n主主1450130/230（1-0.02)56/3839/4163/501400 r/min 主軸最低轉速為：主軸最低轉速為： n主主1450130/230（1-0.02)51/4322/5820/

17、80 20/80 26/58 10 r/min130 2 2）主軸轉速級數）主軸轉速級數 正轉時正轉時 23( 1 + 3 )= 6 + 18 = 24 級級 反轉時反轉時 13( 1 + 3 )= 3 + 9 = 12 級級2.2.進給運動傳動鏈進給運動傳動鏈(1)(1)車削螺紋車削螺紋 主軸轉主軸轉1 r刀具移動刀具移動s mm 運動平衡式運動平衡式 1主軸主軸us絲絲s1）車削普通螺紋）車削普通螺紋 運動平衡式：運動平衡式： s = =158/5833/3363/100100/75 25/36u基基 25/3636/25u倍倍12 = = 7 7u基基 u倍倍可得可得84=32種導程值，

18、符合標準的只種導程值，符合標準的只有有20種，通過背輪可車種，通過背輪可車24種大螺距螺紋種大螺距螺紋2）車削模數螺紋（米制蝸桿）車削模數螺紋（米制蝸桿） 導程為：導程為：sm=km 運動平衡式：運動平衡式： sm = =158/5833/3364/100100/97 25/36u基基 25/3636/25u倍倍12 = = 7 7/4 u基基 u倍倍 m = 7 7u基基 u倍倍/(4k)k)3）車削英制螺紋）車削英制螺紋 導程為：導程為：sa=k pa= k25.4/a 運動平衡式：運動平衡式： sm = =158/5833/3363/100100/75 1/u基基 36/25u倍倍12

19、= = 4 4/725.4u倍倍/ u基基 a= 7 7k k /4 u基基 /u倍倍 （扣（扣/英寸）英寸）4）車削徑節(jié)螺紋（英制蝸桿）車削徑節(jié)螺紋（英制蝸桿）徑節(jié)徑節(jié)dpz/d分分 pdp=d分分/ z=/ dp吋吋導程為：導程為：sdp=kpdp=k/ dp25.4 mmsdp= =158/5833/3364/100100/97 1/u基基 36/25u倍倍12 = = /725.4u倍倍/ u基基 mm dp = 7 7k k u基基 / u倍倍 牙牙/英寸英寸5）車削非標準螺距及精密螺紋）車削非標準螺距及精密螺紋 離合器離合器m3、m4、m5全部嚙合全部嚙合, 螺紋導程靠調整掛輪傳動

20、比螺紋導程靠調整掛輪傳動比u掛掛來實現來實現 運動平衡式：運動平衡式： 導程：導程： s =k p非非 = =158/5833/33u掛掛12 u掛掛= a/b c /d = s/12= k p非非/12螺紋螺紋 1)縱向機動進給量縱向機動進給量 普通螺紋正常螺距路普通螺紋正常螺距路 線，線，32種種縱向進給量縱向進給量f縱縱= =158/5833/3363/100100/7525/36 u基基25/36 36/25 u倍倍28/56 36/3232/564/2940/3030/4828/802.5 12=0.71 u基基u倍倍 mm/rf橫橫= =158/5833/3363/100100/7

21、525/36 u基基25/36 36/25 u倍倍28/56 36/3232/564/2940/3030/4859/185 mm/r英英螺紋常螺距螺紋常螺距8種種較大較大普螺紋普螺紋擴大螺距擴大螺距機構機構 (6高速高速), 8 種種細進給量細進給量英英螺螺大距大距16種種大進量大進量2)橫向機動進給量橫向機動進給量 f橫橫/ f縱縱1/23)刀架的快速移動刀架的快速移動 2600 13/29 (2)(2)機動進給傳動鏈機動進給傳動鏈 操縱機構（主軸的起停控制機構）三、其它車床簡介三、其它車床簡介（一）立式車床（一）立式車床 適于加工高度適于加工高度 小于直徑的大小于直徑的大 型盤套類零件型盤

22、套類零件（二）轉塔車床（六角車床）（二）轉塔車床（六角車床）適用范圍：成批加工形狀適用范圍：成批加工形狀復雜的盤套類零件復雜的盤套類零件結構特點：沒有絲杠和尾座，而在床尾裝有一個可縱向移動結構特點：沒有絲杠和尾座，而在床尾裝有一個可縱向移動 的轉塔刀架，其上可裝多把刀，工作中周期性轉的轉塔刀架，其上可裝多把刀，工作中周期性轉 位，順序地對工件進行加工。刀具行程由擋塊控位，順序地對工件進行加工。刀具行程由擋塊控 制，易保證精度，提高生產率。制，易保證精度，提高生產率。 工藝范圍：工藝范圍：銑平面、溝槽（鍵槽、型槽、燕尾槽等）、多齒零件上齒槽（齒輪、鏈輪、棘輪、花鍵軸等）、螺旋形表面（螺紋和螺旋槽

23、）及各種曲面。特點： 生產率高； 因切削過程是斷續(xù)的，容易引起機床振動。 類型：臥式升降臺銑床、立式升降臺銑床、龍門銑床、工具銑床及各種專門化銑床等。2.3 2.3 銑床銑床2.3.1xw6132型萬能升降臺銑床2.3.2 銑削加工周銑和端銑(1) 周銑：周銑是利用銑刀圓周齒切削的一種銑削方式。周銑時只有圓周刃進行切削，已加工表面實際上是由許多圓弧所組成，加工表面殘留面積多，故周銑后的表面粗糙度ra值比端銑大。(2) 端銑：它是利用銑刀端部齒切削的一種銑削方式。端銑的表面粗糙度ra值比周銑小，能獲得較光潔的表面。 順銑和逆銑 順銑：周銑時，銑刀接觸工件時的旋轉方向和工件的進給方向相同的銑削方式

24、叫順銑。逆銑：銑刀接觸工件時的旋轉方向與進給方向相反的銑削方式叫逆銑.2.4.1 鉆床1.工藝范圍2.4 2.4 其他類型機床其他類型機床2.鉆床的分類：臺式鉆床立式鉆床主要特點：主要特點：主軸軸線垂直布置且位置固定不動，只適用于加工中小型工件上的孔。搖 臂 鉆 床主要特點：主要特點：主軸可調整坐標位置，適用于加工大而重的工件上的孔。2.4.2 鏜床1.工藝范圍 鏜床的特點： 鏜床通常用于加工尺寸較大且精度要求較高的孔，特別是分布在不同表面上，孔距和位置精度要求很嚴格的孔系。 主要是用鏜刀鏜削工件上鑄出或已粗鉆出的孔，此外還可進行銑削、鉆孔、擴孔、鉸孔等。2.臥式鏜床主運動有：主運動有： 鏜軸

25、的旋轉； 平旋盤的旋轉；進給運動有：進給運動有：鏜軸的軸向運動； 平旋盤刀具溜板的徑向進給運動； 主軸箱的垂直進給運動； 工作臺的縱向進給； 橫向進給運動。輔助運動：輔助運動： 各個進給運動的快速調位運動； 后立柱的縱向調位； 后支架的豎直調位運動； 工作臺的轉位運動。2.4.3 2.4.3 磨床磨床一、概一、概 述述 磨削應用廣泛，精加工精度磨削應用廣泛，精加工精度it7it7it5it5級，級，ra0.8ra0.80.040.04um， 也可粗加工，高速磨、強力磨；可磨普通材料，又可磨高也可粗加工，高速磨、強力磨；可磨普通材料，又可磨高 硬度難加工材料；適應各種工件形狀、表面及生產批量。硬度難加工材料；適應各種工件形狀、表面及生產批量。 磨床種類：磨床種類：（1）外圓磨床）外圓磨床 普通、萬能、無心外圓磨床普通、萬能、無心外圓磨床 等。等。（2）內圓磨床）內圓磨床 普通、無心、行星式內圓磨床普通、無心、行星式內圓磨床 等。等。（3）平面磨床）平面磨床 臥軸臥軸(立軸立軸)矩臺矩臺(圓臺圓臺)平面磨床平面磨床 等。等。（4）工具磨床）工具磨床 工具曲線磨床工具曲線磨床 、鉆頭溝槽磨床等。、鉆頭溝槽磨床等。（5）刀具刃磨床）刀具刃磨床 萬能工具磨床萬能工具磨床 、拉刀、滾刀磨床等。、拉刀、滾刀磨床等。（6）專門化磨床）專門化磨床 曲軸、花