机械制造技术基础--第3章

1、1第一节第一节 概述概述第二节第二节 金属切削机床部件金属切削机床部件第三节第三节 常见的金属切削机床常见的金属切削机床第四节第四节 高速加工机床高速加工机床2一、机床的基本组成一、机床的基本组成动力源动力源传动系统传动系统工作部件工作部件控制系统控制系统支撑件支撑件冷却系统冷却系统润滑系统润滑系统其他装置其他装置机机床床基基本本结结构构 3二、机床的运动二、机床的运动机机床床的的运运动动表面成形运动表面成形运动辅助运动辅助运动主运动主运动进给运动进给运动切入运动切入运动各种空行程运动各种空行程运动其他辅助运动其他辅助运动轨迹法轨迹法成形法成形法展成法展成法相切法相切法4机床工艺范围机床工艺范

2、围 机床的工艺范围是指在机床上加工的工件类型和尺机床的工艺范围是指在机床上加工的工件类型和尺寸，能加工完成何种工序，使用何种刀具等寸，能加工完成何种工序，使用何种刀具等 按机床工艺范围宽窄按机床工艺范围宽窄机床通常可分为机床通常可分为通用机床：工艺范围宽通用机床：工艺范围宽适用单件小批生产。适用单件小批生产。专用机床：工艺范围窄专用机床：工艺范围窄适用大批量生产。适用大批量生产。三、机床的技术性能指标三、机床的技术性能指标5常用机床主参数和第二主参数常用机床主参数和第二主参数最大模数最大模数最大工件直径最大工件直径滚齿机滚齿机工作台工作面长度工作台工作面长度工作台工作面宽度工作台工作面宽度坐标

3、镗床坐标镗床工作台工作面长度工作台工作面长度工作台工作面宽度工作台工作面宽度矩台平面磨床矩台平面磨床最大磨削长度最大磨削长度最大磨削直径最大磨削直径外圆磨床外圆磨床主轴直径主轴直径卧式镗床卧式镗床最大跨矩最大跨矩最大钻孔直径最大钻孔直径摇臂钻床摇臂钻床工作台工作面长度工作台工作面长度工作台工作面宽度工作台工作面宽度升降台铣床升降台铣床最大车削直径最大车削直径立式车床立式车床工件最大长度工件最大长度床身上工件最大回转直径床身上工件最大回转直径普通车床普通车床第二主参数第二主参数主参数主参数机床名称机床名称 机床的主要技术参数包括：尺寸参数、运动参数机床的主要技术参数包括：尺寸参数、运动参数和动力

4、参数和动力参数6几何精度几何精度运动精度运动精度传动精度传动精度 定位精度定位精度工作精度工作精度精度保持性精度保持性机机床床精精度度直接影响加工工件的精度直接影响加工工件的精度高速回转主轴的回转精度高速回转主轴的回转精度直接影响工件的尺寸和形位精度直接影响工件的尺寸和形位精度各种因素综合影响的结果各种因素综合影响的结果主要影响因素是磨损主要影响因素是磨损机床刚度机床刚度机床系统抵抗变性的能力。机床系统抵抗变性的能力。7三、机床型号的编制三、机床型号的编制8机床的类别代号与通用特性代号机床的类别代号与通用特性代号910机机 床床主主 参参 数数 名名 称称折折 算算 系系 数数 卧式车床卧式车

5、床立式车床立式车床摇臂钻床摇臂钻床卧式镗床卧式镗床外圆磨床外圆磨床内圆磨床内圆磨床矩台平面磨床矩台平面磨床齿轮加工机床齿轮加工机床升降台铣床升降台铣床插床及牛头刨床插床及牛头刨床拉床拉床 床身上最大回转直径床身上最大回转直径最大车削直径最大车削直径最大钻孔直径最大钻孔直径镗轴直径镗轴直径最大磨削直径最大磨削直径最大磨削孔径最大磨削孔径工作台面宽度工作台面宽度最大工件直径最大工件直径工作台面宽度工作台面宽度最大插削及刨削长度最大插削及刨削长度额定拉力（额定拉力（t） 1/101/1001/11/101/101/101/101/101/101/101/1 各类主要机床的主参数和折算系数各类主要机床

6、的主参数和折算系数11 C A 6 1 40类别代号（车床类）类别代号（车床类）结构特性代号（结构不同）结构特性代号（结构不同）组别代号（落地及卧式车床组）组别代号（落地及卧式车床组）系别代号（卧式车床系）系别代号（卧式车床系）主参数代号（最大工件回转直径主参数代号（最大工件回转直径400mm）举举 例例例：例：CA6140型卧式车床型卧式车床12MG1432AMG1432A高精度万能外圆磨床高精度万能外圆磨床MM类别代号（磨床类）类别代号（磨床类）GG通用特性（高精度）通用特性（高精度）11组别代号（外圆磨床组）组别代号（外圆磨床组）44系别代号（万能外圆磨床系）系别代号（万能外圆磨床系）3

7、232主参数（最大磨削直径主参数（最大磨削直径320mm320mm）A重大改进顺序号（第一次重大改进）重大改进顺序号（第一次重大改进）【例】：13机床的传动机床的传动机床传动的组成机床传动的组成由执行件、运动源和传动装由执行件、运动源和传动装置三个基本部分组成。置三个基本部分组成。传动装置（传动件）传动装置（传动件） 将运动和动力从动力源传至执将运动和动力从动力源传至执行件，使执行件获得运动速度行件，使执行件获得运动速度和方向的运动和方向的运动第二节第二节 金属切削机床部件金属切削机床部件14绘制机床传动原理图常用的一些示意符号绘制机床传动原理图常用的一些示意符号15车床的传动原理图车床的传动

8、原理图16机床的转速图机床的转速图17机床主运动的传动路线表达式机床主运动的传动路线表达式 将机床的各种可能的传动路线全部列出来，就得出将机床的各种可能的传动路线全部列出来，就得出主运动传动链的传动路线表达式：主运动传动链的传动路线表达式：（主轴）电动机7218306062224242482430303636256126min/1440r思考：以上主轴的转速共有几级？思考：以上主轴的转速共有几级？18min/710306042424824256126min/1440rr19第二节第二节 金属切削机床部件金属切削机床部件（自学部分）（自学部分）思考题：思考题： 何谓电气伺服传动系统的分类中开环、

9、闭环和半何谓电气伺服传动系统的分类中开环、闭环和半闭环系统，它们各有什么优缺点？闭环系统，它们各有什么优缺点？ 主轴部件和导轨应满足的基本技术要求有哪些？主轴部件和导轨应满足的基本技术要求有哪些？ 导轨的截面形状和组合形式有哪些，有何优缺点，导轨的截面形状和组合形式有哪些，有何优缺点，分别适合哪些场合？分别适合哪些场合？20车床加工典型工序车床加工典型工序第三节第三节 常见的金属切削机床常见的金属切削机床一、车床一、车床21卧式车床立式车床转塔车床单轴自动车床多轴自动和半自动车床仿形车床多刀车床专门化车床 凸轮轴车床 曲轴车床 铲齿车床车车床床种种类类22CA6140CA6140卧式车床卧式车

10、床23进给箱 主轴箱卡盘刀架尾架床身床腿床腿溜板箱CA6140卧式车床卧式车床24立式车床立式车床25转塔车床转塔车床26 二、磨床二、磨床 磨磨 床床 用磨料、磨具（砂轮、砂带、用磨料、磨具（砂轮、砂带、油石、研磨料）为工具对工件进油石、研磨料）为工具对工件进行切削加工的机床，统称为磨床。行切削加工的机床，统称为磨床。 磨床主要用于零件精加工，尤其是淬硬钢和磨床主要用于零件精加工，尤其是淬硬钢和高硬度材料零件的精加工。高硬度材料零件的精加工。27液压控制箱床身头架工作台内圆磨具砂轮架尾座M1432A型万能外圆磨床型万能外圆磨床28万能磨床加工示意图29无心外圆磨床无心外圆磨床30无心磨示意图

11、无心磨示意图31滑鞍床身工作台头架砂轮架内圆磨床内圆磨床32普通内圆磨床的磨削方法33平面磨床的磨削方法平面磨床的磨削方法矩台周磨矩台端磨圆台周磨圆台端磨34卧轴矩台平面磨床卧轴矩台平面磨床立柱床身工作台砂轮架滑座35立轴圆台平面磨床立轴圆台平面磨床立柱立柱床身床身工作台工作台砂轮架砂轮架36钻床的加工方法钻床的加工方法三、钻床三、钻床37立式钻床立式钻床11工作台工作台 22主轴主轴 33进给箱进给箱 44变速箱变速箱 55立柱立柱 66底座底座 77主轴套筒主轴套筒381-1-底坐底坐 2-2-工作台工作台 3-3-立柱立柱 4-4-摇臂摇臂 5-5-主轴箱主轴箱 6-6-立轴立轴摇臂钻床

12、摇臂钻床39台台 钻钻40四、铣床铣床的工艺范围广，可加工平面、沟槽、分齿零件、铣床的工艺范围广，可加工平面、沟槽、分齿零件、螺旋形表面等。铣床的类型主要为卧式铣床、立式铣床、螺旋形表面等。铣床的类型主要为卧式铣床、立式铣床、工作台不升降铣床、龙门铣床、工具铣床等。工作台不升降铣床、龙门铣床、工具铣床等。 41卧式升降台铣床卧式升降台铣床42万能升降台铣床万能升降台铣床43立式升降台铣床立式升降台铣床44龙门铣床龙门铣床45数控机床加工零件的过程数控机床加工零件的过程五、数控机床五、数控机床46数控机床的特点数控机床的特点加工精度高加工精度高加工的适应性强加工的适应性强加工形状复杂的工件比较方

13、便加工形状复杂的工件比较方便加工生产率高加工生产率高使用、维修技术要求高，机床价格较昂贵使用、维修技术要求高，机床价格较昂贵47数控机床的适用范围数控机床的适用范围48按运动轨迹的方式 ：点位控制直线控制轮廓控制只要点位置，移动不加工数控钻床、数控冲床和数控坐标镗床要点准确，两点间为直线，并切削数控铣平面，数控车台阶轴对2方向以上运动同时控制并切削数控铣三维曲面数控机床的分类数控机床的分类49点位控制数控机床点位控制数控机床50直线控制数控机床直线控制数控机床51轮廓控制数控机床a)两坐标联动加工 b)三坐标联动加工 c)三坐标两联动加工52按伺服系统的类型 ：开环控制闭环控制半闭环控制由步进

14、电机、齿轮和丝杆螺母等组成 无检测反馈装置，不能误差校正结构简单经济型机床由直流伺服电机、丝杆螺母和位移检测装置等组成，有检测反馈装置，位移精度高系统复杂、调整困难高精度机床位移检测装置安装在丝杆上 精度不如闭环控制简单稳定，易调试，应用广53开环控制伺服系统开环控制伺服系统54闭环控制伺服系统55半闭环控制伺服系统半闭环控制伺服系统56数控车床的外观图数控车床的外观图1.脚踏开关 2.对刀仪 3.主轴卡盘 4.主轴箱 5.机床防护门 6.压力表 7.对刀仪防护罩 8.导轨防护罩 9.对刀仪转臂10.操作面板 11.回转刀架 12.尾座 13.滑板 14.床身57加工中心：具有自动换刀装置的数控机床加工中心：具有自动换刀装置的数控机床特征：大容量刀库（特征：大容量刀库（1010120120把）自动换刀机械手把）自动换刀机械手可完成铣、钻、镗、铰、锪、攻螺纹等加工可完成铣、钻、镗、铰、锪、攻螺纹等加工适用于加工箱体、支架、盖板、壳体、模具、凸适用于加工箱体、支架、盖板、壳体、模具、凸轮、叶片等复杂零件的多品种小批量加工轮、叶片等复杂零件的多品种小批量加工