第1章绪论.ppt

金属切削机床 教材 戴曙 金属切削机床 机械工业出版社 本课程是机械设计制造及自动化专业必修课之一 通过学习本课程应达到的基本要求是 正确识别 编制机床的型号 了解机床的实质 零件加工表面的成形和所需运动 通过机床的说明书或实物能了解机床的工作原理 传动系统和基本结构 从而调整使用机床 掌握机床总体设计的正确设计思想 机床传动系统设计方法 包括运动设计 结构设计两个方面 掌握机床关键组件如主轴 支承件 导轨等的设计特点及设计方法 金属切削机床 金属切削机床的要求 1 学会分析机床运动和机床传动的方法 了解机床典型机构及其工作原理 2 学会机床传动链调整计算的方法 第一章绪论 本章学习的内容 1 1金属切削机床在国民经济中的地位 1 2机床的发展概况 1 3机床的分类和机床型号的编制方法 1 1金属切削机床在国民经济中的地位 一 什么是金属切削机床1 什么是机器1 它是一种人为的实物体组合 2 各部件之间具有确定的相对运动 3 能够代替人的劳动 进行能量转换 将金属毛坯加工成具有一定尺寸 形状和精度的零件 2 金属切削机床 是一种用切削的方法将金属 也可以加工非金属 比如工程塑料 夹布胶木 毛坯加工成机器零件的一种机器 它是制造机器的机器 故又称为 工作母机 或 工具机 习惯上简称为 机床 二 金属切削机床在国民经济中的地位 是 工作母机 制造机器的机器 机床的技术水平代表一个国家机械工业水平 所担负的工作量在一般生产中约占机器制造工作40 60 其先进程度直接影响到机器制造工业的产品质量和劳动生产率 直接关系到国民经济 国计民生 是国民经济发展水平的标志 1 2机床的发展概况 1 机床工业的发展简史 钻木取火 水车 风车 车床 特夫曼 刨床 铣床等1952年 美国 第一台数控 NumericalControl 铣床 CAM 计算机辅助制造 的开端1958年 美国 自动换刀加工中心 MachiningCenter 1962年 第一台工业机器人 IndustrialRobot 1967年 英美联合制成FMS FlexibleManufacturingSystem 柔性制造系统80年代 CIMS ComputerIntegratedManufacturingSystem 计算机集成制造系统 2 金属切削机床加工的生产模式 大体上经历了以下五个阶段 通用机床加专用工艺装备或专用机床数显机床计算机数控机床柔性制造系统计算机集成制造系统 3 世界机床发展的五大趋势 一 高速化 由于机构各组件分工的专业化 主轴高速化日益普及 过去只用于汽车工业高速化的机种 每分钟 万转以上的机种 现在已成为必备的机械产品要件 二 精密化 由于各组件加工的精密化 微米的误差已不是问题 三 高效能 对机床高速及精密化要求的提高导致了对加工工件制造速度的要求提高 对制造速度的要求致使加工模具的机床朝着高效能专业化机种发展 四 系统化 机床已逐渐发展成为系统化产品 现在可以用一台电脑控制一条生产线的作业 不但可缩短产品的开发时间 还可以提高产品的加工精度和产品质量 五 复合化 产品外观曲线的复杂化致使模具加工技术必须不断升级 机床五轴加工 六轴加工已日益普及 机床加工的复合化已是不可避免的发展趋势 1 3机床的分类和机床型号的编制方法 一 金属切削机床的分类1 按机床的加工性能和结构特点分 可以有下列十二种类型 车 钻 镗 磨 齿轮加工 螺纹加工 铣 刨和插 拉 特种加工 超声波及电加工 锯床 切断 和其它共12大类 每一类中有若干组 每一组中有若干系 按机床的加工性能和结构特点分 特种加工机床 这是主要的机床分类方法 CZTXLMBYSDGQ 其他机床 车床 钻床 镗床 铣床 拉床 磨床 刨插床 齿轮加工机床 螺纹加工机床 锯床 车床 用来加工各种不同的旋转表面 内 外迴转体 的机床 钻床 主要用来进行钻孔加工的机床 镗床 也是用来加工孔的机床 但被加工工件的重量和尺寸较大 孔的数量多 而且加工质量 精度和光洁度 也较高 磨床 利用砂轮或磨料对工件各种不同的表面进行加工的机床 齿轮加工机床 用来对齿轮或齿条进行齿型加工 或对齿端或齿型进行光整加工的机床 螺纹加工机床 用铣削 磨削或高生产率的攻丝及套丝等方法来进行螺纹表面加工的机床 铣床 用铣刀工作的机床 刨床 插床 利用刀具与工件之间的相对往复运动来加工工件表面的机床 拉床 用拉刀来加工工件各种不同的内 外表面的机床 超声波及电加工机床 利用电火花给金属零件加工的机床 利用电化作用 电热作用 通称电腐蚀作用 和机械作用来加工金属零件的阳极机械加工机床 利用超声波振功能来驱动工具给金属零件加工的超声波加工机床等 切断机床 用来切断或锯断材料的机床 其它机床 不属上述各类机床中的任一种 如刻线机 2 按机床的通用性程度分通用机床 万能机床 专门化机床 又称专能机床 专用机床 普通精度机床精密机床高精度机床 超精密级机床 3 按机床的精度分 4 按机床重量不同分 仪表机床 中型机床 一般机床 大型机床 大于10吨 重型机床 大于30吨 超重型机床 大于100吨 5 按自动化程度分手动 机动 半自动 自动 6 按机床主要工作部件的数目分单轴的 多轴的 单刀的 多刀的机床等 二 机床的技术参数与尺寸系列 机床的技术参数是表示机床尺寸大小及其工作能力的各种数据 一般包括 主参数和第二主参数主要工作部件的结构尺寸主要工作部件移动行程范围主运动 进给运动的速度和变速级数 快速空行程运动速度等主电机 进给电机和各种辅助电机的功率机床的轮廓尺寸 长X宽X高 和重量 主参数和第二主参数 主参数 是机床最主要的一个技术参数 它直接反映机床的加工能力 并影响其它参数和基本结构的大小 通用机床和专门化机床 主参数通常以机床的最大加工尺寸 或与此有关的机床部件尺寸来表示 主参数的计量单位 尺寸为mm 拉力为KN 功率为W 扭矩为N m 第二主参数 为了完整地表示机床的工作能力而规定的 三 金属切削机床型号的编制方法 按GB T15375 94 金属切削机床型号编制方法 机床型号是机床产品的代号 用以简明地表示机床的类型 主要技术参数 性能和结构特点等 我国机床的型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规律排列组成 1 通用机床和专门化机床型号 用下列方式表示 1 类代号 用大写汉语拼音字母表示 位于型号之前 2 通用特性代号用大写汉语拼音字母表示 位于类别代号之后 包括 通用特性 结构特性 机床的型号编制 例 CK 表示数控车床 MBG 表示半自动高精度磨床如果某类型机床仅有某种通用特性 而无普通型 则通用特性不必表示 如 C1107 为单轴纵切自动车床 由于这类自动车床没有 非自动 型 所以不必用 Z 表示通用特性 a 通用特性 b 结构特性代号 为了区别性能不同的机床 故采用结构特性代号 用汉语拼音字母表示 例如A D E L N P 如CA6140型卧式车床型号中的 A 即在结构上区别C6140型卧式车床 3 组 系代号 用两位阿拉伯数字表示 位于类代号后面 每类机床划分为十个组 同一组机床的结构性能和使用范围基本相同 每个组又划分为十个系 同一系列机床的基本结构和布局型式相同 通用机床类 组划分表 之1 机床的型号编制 通用机床类 组划分表 之2 机床的型号编制 卧式车床主参数为床身上最大工件回转直径 10 摇臂钻床主参数为最大钻孔直径 升降台铣床主参数为工作台面宽度 10 自动车床主参数为最大棒料直径 齿轮加工机床主参数为最大工件直径 10 外园磨床主参数为最大棒料直径 10 牛头刨床 插床主参数为最大刨削 插削长度 10 拉床主参数为额定拉力 10 4 主参数 用主参数折算值1 10或1 100或实际值表示 位于组 系代号之后 各类主要机床的主参数和折算系数 机床的型号编制 例 C6140表示最大加工直径为400mm的型卧式车床 例 Z3040表示最大钻孔直径40mm的摇臂钻床 类代号 组 系代号 主参数是机床型号中必不可少的基本形式 若机床还有其它特殊情况 则要附加其余代号方能表达完整含义 5 第二主参数 如果机床第二主参数改变后 会使机床结构 性能产生较大变化 这时可将第二主参数用折算值表示 列入型号后部 并用 x 分开 读作 乘 凡以长度单位表示的第二主参数 如机床的最大工件长度 最大切削长度 最大行程 最大跨距等 采用 1 100 的折算系数 凡以直径 宽度 深度等表示的第二主参数 采用 1 10 的折算系数 凡以厚度 最大模数 机床主轴数作为第二主参数时 则以实际数值列入型号 卧式车床第二主参数为最大工件的长度 摇臂钻床为主轴轴线至立柱母线之间的最大跨距 6 重大改进顺序号 按改进顺序以A B C 表示 加在型号的尾部 以区别原机床型号 7 同一型号机床的变型代号 在原型号后面以1 2 3 等表示 并用 分开 读作 之 以区别于原机床型号 例 CA6140表示最大加工直径为400mm的卧式车床 MG1432A型高精度万能外园磨床 MM7132A表示工作台面宽度为320mm 经过第一次重大改进的精密型卧轴矩台平面磨床 2 专用机床型号 设计