第三单元机床

1、宜昌市机电工程学校宜昌市机电工程学校课题一课题一 机床传动的基本知识机床传动的基本知识1、了解机床的类型。、了解机床的类型。2、了解机床的运动、了解机床的运动 。3、掌握机床的基本结构及传动。、掌握机床的基本结构及传动。教学要求：教学要求： 金属切削机床是用来对工件进行加工的机器，金属切削机床是用来对工件进行加工的机器，故称为故称为“工作母机工作母机”，习惯上称机床。，习惯上称机床。重大改进顺序号重大改进顺序号主参数代号主参数代号型别代号型别代号组别代号组别代号类别代号类别代号一、机床的类型一、机床的类型类类别别车车床床钻钻床床镗镗床床磨床磨床齿齿轮轮加加工工机机床床螺螺纹纹加加工工机机床床铣

2、铣床床刨刨插插床床拉拉床床特特种种加加工工机机床床锯锯床床其其他他车车床床代代号号C CZ ZT TM M2M2M3M3MY YS SX XB BLLD DG GQ Q读读音音车车钻钻镗镗磨磨磨磨磨磨牙牙丝丝铣铣刨刨拉拉电电割割其其1、按加工性质和所用刀具分类：、按加工性质和所用刀具分类：分为车床、铣分为车床、铣床、钻床、磨床、齿轮加工机床等床、钻床、磨床、齿轮加工机床等12大类；大类；普通机床的类别代号普通机床的类别代号 2、按精度分类：、按精度分类：分为普通精度、精密和高分为普通精度、精密和高 精度三种；精度三种；3、按重量分类：、按重量分类：分为一般机床、大型机床分为一般机床、大型机床

3、和重型机床。和重型机床。4、按应用范围分、按应用范围分：通用、专门化、专用通用、专门化、专用5、按自动化程度分、按自动化程度分：手动、机动、半自动、：手动、机动、半自动、 自动自动 机床的切削加工是由工具与工件机床的切削加工是由工具与工件之间相对运动来实现的。之间相对运动来实现的。 机床的运动机床的运动分为表面形成运动分为表面形成运动 1.表面成形运动表面成形运动 1）切入运动）切入运动 2）各种空行程运动）各种空行程运动 3）其他辅助运动）其他辅助运动 主运动主运动 2.辅助运动辅助运动 进给运动进给运动 三、机床的运动三、机床的运动v 机床的传动有机械、液压、气机床的传动有机械、液压、气动

4、、电气等多种形势，最常见动、电气等多种形势，最常见的是机械传动和液压传动。的是机械传动和液压传动。v 机械传动包括皮带传动、齿轮机械传动包括皮带传动、齿轮传动、涡轮蜗杆传动、齿轮齿传动、涡轮蜗杆传动、齿轮齿条传动和丝杆螺母传动条传动和丝杆螺母传动1、机床的传动链、机床的传动链四、机床的传动四、机床的传动内联系传动链：内联系传动链：是相互制约的运动分量，是相互制约的运动分量，执行件间的相对速度有严格要求。如车执行件间的相对速度有严格要求。如车削螺纹时传动联系。削螺纹时传动联系。外传动链：外传动链：是相互独立的运动分量，动是相互独立的运动分量，动力源与执行件间不要求有严格的传动比。力源与执行件间不

5、要求有严格的传动比。如主轴旋转与刀架的移动。如主轴旋转与刀架的移动。2、传动系统图（、传动系统图（车床为例车床为例）车床的传动框图车床的传动框图车床的传动系统图车床的传动系统图第二节第二节 车车 床床1、了解车床的类型及型号的含义。、了解车床的类型及型号的含义。2、掌握车床的主要部件及功用、掌握车床的主要部件及功用 。3、掌握车床的加工范围及工艺特点。、掌握车床的加工范围及工艺特点。教学要求：教学要求：一、车床的种类一、车床的种类 卧式车床卧式车床 立式车床：立式车床：主要用于加工主要用于加工径向尺寸大径向尺寸大而而轴向尺轴向尺寸相对较小寸相对较小且且形状比较复杂形状比较复杂的的大型大型或或重

6、型重型零件。零件。按结构形式分为按结构形式分为单柱式单柱式和和双柱式双柱式 转塔车床：转塔车床：没有尾座和丝杠没有尾座和丝杠，床身尾部装有，床身尾部装有多多工位刀架，工位刀架，一般一般不能车螺纹不能车螺纹2、车床的型号、车床的型号C A 6 1 40主参数代号（车床最大工件回转直径为主参数代号（车床最大工件回转直径为400mm）系代号（卧式车床系）系代号（卧式车床系）组代号（落地及卧式车床组）组代号（落地及卧式车床组）结构特快性代号（加重型）结构特快性代号（加重型）类代号（车床类）类代号（车床类）3、车床的基本结构主电机及变速机构挂轮箱床头箱进给箱卡盘中心架溜板箱尾架丝杆光杆1）床身）床身 用

7、于支撑和连接车床的各个用于支撑和连接车床的各个部件，并保证各部件在工作时有准确的相部件，并保证各部件在工作时有准确的相对位置。对位置。2）主轴箱）主轴箱 主轴箱支撑并传动主轴带动主轴箱支撑并传动主轴带动工件作旋转主运动。工件作旋转主运动。 3）交换齿轮箱）交换齿轮箱 交换齿轮箱把主轴箱的交换齿轮箱把主轴箱的转动传递给进给箱。转动传递给进给箱。4）进给箱）进给箱 进给箱是进给传动系统的变进给箱是进给传动系统的变速机构。速机构。5）溜板箱）溜板箱 溜板箱接受光杠或丝杠传递溜板箱接受光杠或丝杠传递的运动，以驱动床鞍和中、小滑板及刀架的运动，以驱动床鞍和中、小滑板及刀架实现车刀的纵、横向进给运动。实现

8、车刀的纵、横向进给运动。6）刀架）刀架 刀架由中滑板、小滑板、床鞍刀架由中滑板、小滑板、床鞍与刀架体组成，用于安装车刀并带动与刀架体组成，用于安装车刀并带动车刀车刀作纵向、横向或斜向运动。作纵向、横向或斜向运动。 7）尾座）尾座 尾座安装在床身导轨上，并沿尾座安装在床身导轨上，并沿此导轨作纵向移动，以调整其工作位置。此导轨作纵向移动，以调整其工作位置。8）床腿）床腿 用以支撑安装在床身上的各个用以支撑安装在床身上的各个部件。同时使整台车床固定在工作场地上，部件。同时使整台车床固定在工作场地上，并使床身调整到水平状态。并使床身调整到水平状态。 9）冷却装置）冷却装置 冷却装置通过冷却水泵将冷却装

9、置通过冷却水泵将水箱中的水箱中的切削液切削液加压后喷射到切削区域，加压后喷射到切削区域，用于降低切削温度，冲走切屑，用于降低切削温度，冲走切屑，润滑润滑加工加工表面，以提高表面，以提高刀具刀具使用寿命和工件的表面使用寿命和工件的表面加工质量。加工质量。 车削是以加工回转体为主要加工目的。在车床车削是以加工回转体为主要加工目的。在车床上可以加工：外圆、端面、锥度、钻孔、钻中心孔、上可以加工：外圆、端面、锥度、钻孔、钻中心孔、镗孔、铰孔、切断、切槽、滚花、车螺纹、车成型镗孔、铰孔、切断、切槽、滚花、车螺纹、车成型面、绕弹簧等。面、绕弹簧等。外圆柱面外圆柱面外圆锥面外圆锥面螺纹螺纹端面端面沟沟槽槽内

10、圆锥面内圆锥面内圆柱面内圆柱面旋转曲面旋转曲面中心孔中心孔打打孔孔滚花滚花二、车削的加工范围车削的加工范围粗加工：经济精度可达到粗加工：经济精度可达到IT10IT10，表面粗糙度在，表面粗糙度在25-12.525-12.5之间之间; ; 精加工：经济精度可达精加工：经济精度可达IT7IT7左右，表面粗糙度左右，表面粗糙度Ra6.3-1.6Ra6.3-1.6之间。之间。2. 2. 易于保证相互位置精度要求。一次装夹可加工几易于保证相互位置精度要求。一次装夹可加工几个不同的表面，避免安装误差。个不同的表面，避免安装误差。3. 3. 刀具简单，制造、刃磨和安装方便，容易选用合刀具简单，制造、刃磨和安

11、装方便，容易选用合理的几何形状和角度，有利于提高生产率。理的几何形状和角度，有利于提高生产率。4. 4. 应用范围广泛，几乎所有绕定轴心旋转的内外回应用范围广泛，几乎所有绕定轴心旋转的内外回转体表面及端面，均可以用车削方法达到要求。转体表面及端面，均可以用车削方法达到要求。5. 5. 可以用精细车的办法实现有色金属零件的高精度可以用精细车的办法实现有色金属零件的高精度的加工（有色金属的高精度零件不适合采用磨削）的加工（有色金属的高精度零件不适合采用磨削）三、 车削的工艺特点车削的工艺特点课题三课题三 铣铣 床床1、了解铣床的类型及型号的含义。、了解铣床的类型及型号的含义。2、掌握铣床的主要部件

12、及功用、掌握铣床的主要部件及功用 。3、掌握铣床的加工范围及工艺特点。、掌握铣床的加工范围及工艺特点。教学要求：教学要求：卧式升降台铣床：主轴水平卧式升降台铣床：主轴水平立式升降台铣床：主轴垂直立式升降台铣床：主轴垂直A、升降台式铣床、升降台式铣床1、种类、种类一、铣床的及用途一、铣床的及用途B、床身式铣床：、床身式铣床：工作台不升降，加工中等尺寸的零件工作台不升降，加工中等尺寸的零件C、龙门铣床：、龙门铣床：适于采用大切削用量的切削适于采用大切削用量的切削双轴圆形工作台铣床双轴圆形工作台铣床龙门铣床龙门铣床2、铣床的型号X 6 1 3 2工作台面宽度工作台面宽度万能升降台型万能升降台型卧式铣

13、床卧式铣床组组铣床类铣床类主轴箱主轴箱主轴主轴横溜板横溜板工作台工作台升降台升降台底座底座3、立式铣床的基本结构、立式铣床的基本结构(l) 机床床身机床床身 铣床的主体，用来固定和支持其他部件。铣床的主体，用来固定和支持其他部件。 (2)横梁横梁 控制机床床身上部燕尾形导轨水平移动，并控制机床床身上部燕尾形导轨水平移动，并可按需要调节其伸出机床床身的长度。可按需要调节其伸出机床床身的长度。 横梁可安装挂架。横梁可安装挂架。(3)挂架挂架 挂架安装在横梁上，用以支撑刀杆的外端，增挂架安装在横梁上，用以支撑刀杆的外端，增强刀杆的刚性。强刀杆的刚性。（4）主轴）主轴 主轴是空心轴，用来安装刀杆和铣刀

14、，以主轴是空心轴，用来安装刀杆和铣刀，以便切削工件。便切削工件。(5)纵向工作台纵向工作台 工作台面长工作台面长1200mm、宽、宽320mm，上，上面有三条面有三条T形槽，用来安装螺钉、固定夹具和工件，从形槽，用来安装螺钉、固定夹具和工件，从而带动工件作纵向进给运动。工作台的中央而带动工件作纵向进给运动。工作台的中央T形槽又是形槽又是安装夹具、安装夹具、 附件和附件和I件的基准。机床工作台前侧面有一件的基准。机床工作台前侧面有一条条T形槽用来安装和固定自动进给停止挡铁。形槽用来安装和固定自动进给停止挡铁。(6)横向工作台横向工作台 用来带动纵向工作台作横向进给运动。用来带动纵向工作台作横向进

15、给运动。通过回转盘与纵向工作台连接，转动回转盘可使工作通过回转盘与纵向工作台连接，转动回转盘可使工作台左右回转台左右回转45。的角度，铣削斜面和螺旋面零件。的角度，铣削斜面和螺旋面零件。(7)升降台升降台 用来支撑工作台，带动工作台作垂向进用来支撑工作台，带动工作台作垂向进给运动。升降台后部有燕尾形导轨，与机床床身垂直给运动。升降台后部有燕尾形导轨，与机床床身垂直导轨连接，升降台上部有矩形导轨，与床鞍导轨相连。导轨连接，升降台上部有矩形导轨，与床鞍导轨相连。(8)主轴变速机构主轴变速机构 用来调整和变换主轴转速，可使主用来调整和变换主轴转速，可使主轴获得轴获得301500r/min的的18种不

16、同转速。种不同转速。(9)进给变速机构进给变速机构 用来调整和变换机床工作台的进用来调整和变换机床工作台的进给速度，可使工作台获得给速度，可使工作台获得23.5一一1180mm/min的的18种种不同进给速度，以适应铣削的要求。不同进给速度，以适应铣削的要求。(10)底座底座 用来支撑床身，盛放切削液用来支撑床身，盛放切削液 二、铣削的主要加工范围铣床的分度加工功能铣床的分度加工功能1.1.分度头手柄与卡盘中心轴之间的传动比为分度头手柄与卡盘中心轴之间的传动比为4040：1 1，即手柄转即手柄转 4040圈，卡盘或工件转圈，卡盘或工件转1 1圈。圈。2.2.孔圈和扇形夹的张开角度用于非整数圈的

17、定位孔圈和扇形夹的张开角度用于非整数圈的定位分度头手柄工件铣刀卡盘尾架扇形夹孔圈问题：问题：今欲在铣床上加工一个今欲在铣床上加工一个1212等分的零件，分度手等分的零件，分度手柄应转多少圈，用分度盘的哪个孔圈，扇形夹应张开多柄应转多少圈，用分度盘的哪个孔圈，扇形夹应张开多少个孔距？（已知：分度盘孔圈孔数有：少个孔距？（已知：分度盘孔圈孔数有：2424、2525、2828、3030、3737）解：解：因为主轴上固定有齿数为因为主轴上固定有齿数为4040的蜗轮，它与单头蜗杆相啮的蜗轮，它与单头蜗杆相啮合。当分度手柄转一圈的同时，主轴合。当分度手柄转一圈的同时，主轴( (工件工件) )转动了转动了1

18、/40 1/40 转转 即即 设工件等分数为设工件等分数为Z Z，则每次分度时，工件应转过，则每次分度时，工件应转过1/Z1/Z，因此手柄转数，因此手柄转数 根据题中已知条件，可选孔圈数根据题中已知条件，可选孔圈数2424、扇形夹张开、扇形夹张开孔距为孔距为8 8孔，可选孔圈数孔，可选孔圈数3030，扇形夹张开孔距为，扇形夹张开孔距为1010孔孔铣床的分度加工功能404011工件转速手柄转速n313124040140zzn逆铣和顺铣逆铣和顺铣FFVV逆铣：逆铣：铣刀旋向铣刀旋向（或铣削力）与进（或铣削力）与进给方向相反给方向相反顺铣：顺铣：铣刀铣刀旋向与进给旋向与进给方向一致方向一致1、铣削加

19、工的精度可达铣削加工的精度可达IT10-IT7IT10-IT7，表面粗糙，表面粗糙度可达度可达6.3-1.66.3-1.6左右。左右。2 2、生产效率高，铣刀是多刀齿刀具，铣削时、生产效率高，铣刀是多刀齿刀具，铣削时有几个刀齿同时参加切削，主运动是刀具的有几个刀齿同时参加切削，主运动是刀具的旋转，所以铣削的生产效率比刨削高。旋转，所以铣削的生产效率比刨削高。3 3、容易产生振动，铣刀的刀齿切入和切出时、容易产生振动，铣刀的刀齿切入和切出时产生振动，加工过程中切削面积和切削力变产生振动，加工过程中切削面积和切削力变化较大。化较大。4 4、刀齿的散热条件较好，在刀具旋转过程的、刀齿的散热条件较好，

20、在刀具旋转过程的不切削时间内，刀具可以得到一定的冷却。不切削时间内，刀具可以得到一定的冷却。5 5、与刨床相比，铣床价格高，适用于批量生、与刨床相比，铣床价格高，适用于批量生产产。三、铣削的工艺特点三、铣削的工艺特点课题四课题四 钻床与镗床钻床与镗床1、了解钻床与镗床的类型及型号的含义。、了解钻床与镗床的类型及型号的含义。2、掌握钻床与镗床的主要部件及功用、掌握钻床与镗床的主要部件及功用 。3、掌握钻床与镗床的加工范围及工艺特点。、掌握钻床与镗床的加工范围及工艺特点。教学要求：教学要求：1、台式钻床：工件直径、台式钻床：工件直径12mm的孔一般使的孔一般使用台式钻床加工。用台式钻床加工。 钻夹

21、头是钻孔的常用夹具，钻夹头是钻孔的常用夹具，一般用于孔径较小一般用于孔径较小( 12mm)的工件。的工件。一、钻床的类型及型号一、钻床的类型及型号2、立式钻床：孔径、立式钻床：孔径50mm的中小型零的中小型零件在立式钻床上加工件在立式钻床上加工3、摇臂钻床：大型工件上的孔在摇臂钻床、摇臂钻床：大型工件上的孔在摇臂钻床上加工。上加工。2、钻床的型号z 5 1 3 5最大钻孔直径为最大钻孔直径为35mm方柱立式钻床系方柱立式钻床系立式钻床立式钻床组组钻床类钻床类3、钻削加工的范围、钻削加工的范围（1）钻头在半封闭的状态下进行切削的，）钻头在半封闭的状态下进行切削的，切削量大，排屑困难。切削量大，排

22、屑困难。（2）摩擦严重，产生热量多，散热困难。）摩擦严重，产生热量多，散热困难。（3）转速高，切削温度高，致使钻头磨损）转速高，切削温度高，致使钻头磨损严重。严重。（4）挤压严重，所需切削力大，容易产生）挤压严重，所需切削力大，容易产生孔壁的冷作硬化。孔壁的冷作硬化。（5）钻头细而悬伸长，加工时容易产生弯）钻头细而悬伸长，加工时容易产生弯曲和震动。曲和震动。（6）钻孔精度低，尺寸精度为）钻孔精度低，尺寸精度为IT13-IT12,表面粗糙度表面粗糙度Ra为为12.5-6.3m。4、钻削加工的工艺特点、钻削加工的工艺特点 扩孔扩孔 用扩孔钻对已经钻出或铸出、锻出的孔进行扩大和提用扩孔钻对已经钻出或

23、铸出、锻出的孔进行扩大和提高精度的加工，称为扩孔。扩孔钻如下图所示。其结构与高精度的加工，称为扩孔。扩孔钻如下图所示。其结构与麻花钻相似，但切削刃有麻花钻相似，但切削刃有3 3 4 4个，前端是平的，无横刃，个，前端是平的，无横刃，螺旋槽较浅，钻头刚度好。扩孔余量小，切削比较平稳，螺旋槽较浅，钻头刚度好。扩孔余量小，切削比较平稳，所以扩孔精度比钻孔高。其尺寸公差等级可达所以扩孔精度比钻孔高。其尺寸公差等级可达IT10IT10 IT9IT9，表面粗糙度表面粗糙度RaRa值可达值可达6.36.3 3.23.2 m m。扩孔可作为终加工，也。扩孔可作为终加工，也可作为铰孔前的预加工。可作为铰孔前的预

24、加工。 铰铰 孔孔 铰刀有手用铰刀和机用铰刀两种铰刀有手用铰刀和机用铰刀两种( (图图a)a)。手用铰。手用铰刀为直柄，工作部分较长。机用铰刀多为锥柄，可装刀为直柄，工作部分较长。机用铰刀多为锥柄，可装在钻床、车床或镗床上铰孔铰孔余量小，切削平稳。在钻床、车床或镗床上铰孔铰孔余量小，切削平稳。铰孔尺寸公差等级可达铰孔尺寸公差等级可达IT8IT8 IT6IT6，表面粗糙度，表面粗糙度RaRa值达值达1.61.6 0.40.4 m m。 手铰孔时，用铰杆转动铰刀并轻压进给手铰孔时，用铰杆转动铰刀并轻压进给( (图图b)b)。铰。铰刀不能倒转，否则铰刀与孔壁之间易挤住切屑，造成刀不能倒转，否则铰刀与

25、孔壁之间易挤住切屑，造成孔壁划伤或刀刃崩裂孔壁划伤或刀刃崩裂 立式铣床立式铣床1、类型、类型二、镗床的类型及型号二、镗床的类型及型号卧式铣镗床卧式铣镗床深孔钻镗床深孔钻镗床2、镗床的型号、镗床的型号 T P 6 1 9主轴直径为主轴直径为90mm卧式镗床系卧式镗床系卧式铣镗床组卧式铣镗床组结构特性代号结构特性代号镗床类镗床类 镗削一般是指在镗床上进行的切削加工。图为镗削一般是指在镗床上进行的切削加工。图为常用的卧式镗床。由床身、立柱、主轴箱、尾架和常用的卧式镗床。由床身、立柱、主轴箱、尾架和工作台等部分组成。镗床的主轴能作旋转主运动和工作台等部分组成。镗床的主轴能作旋转主运动和轴向进给运动。安

26、装工件的工作台可以实现纵向、轴向进给运动。安装工件的工作台可以实现纵向、横向进给运动，并可回转一定的角度。主轴箱可沿横向进给运动，并可回转一定的角度。主轴箱可沿立柱导轨作上下运动。尾架可沿床身导轨水平移动，立柱导轨作上下运动。尾架可沿床身导轨水平移动，其上的镗杆支承也可与主轴箱同时上下运动。其上的镗杆支承也可与主轴箱同时上下运动。3、镗床的结构、镗床的结构4 、镗削加工范围、镗削加工范围5、镗孔加工的工艺特点、镗孔加工的工艺特点镗刀的形状1）镗床主要用于加工大型工件或形状复杂工件镗床主要用于加工大型工件或形状复杂工件上的孔和孔系。例如变速箱、发动机缸体等。上的孔和孔系。例如变速箱、发动机缸体等

27、。2）镗孔尺寸公差等级可达）镗孔尺寸公差等级可达IT8 IT7，表面粗糙度，表面粗糙度值一般为值一般为1.60.8 m。 3）适应能力强。）适应能力强。 4）镗杆悬伸较长，容易引起振动。）镗杆悬伸较长，容易引起振动。课题四课题四 磨磨 床床1、了解磨床的类型及型号的含义。、了解磨床的类型及型号的含义。2、掌握磨床的主要部件及功用、掌握磨床的主要部件及功用 。3、掌握磨床的加工范围及工艺特点。、掌握磨床的加工范围及工艺特点。教学要求：教学要求：1、类型、类型A、磨削加工的机、磨削加工的机床是磨床，刀具是床是磨床，刀具是砂轮砂轮B、磨削加工可以、磨削加工可以磨削外圆、孔和平磨削外圆、孔和平面，面，

28、C、磨削加工的夹、磨削加工的夹具通常有电磁吸盘、具通常有电磁吸盘、三爪卡盘、顶尖等三爪卡盘、顶尖等一、磨床种类及型号含义一、磨床种类及型号含义多功能工具磨床多功能工具磨床坐标磨床坐标磨床齿轮磨床齿轮磨床M 14 32 A性能和结构上经过一次重大改进性能和结构上经过一次重大改进最大磨削直径为最大磨削直径为320mm；万能外圆磨床万能外圆磨床磨床磨床类类2、型号的含义、型号的含义3、结构、结构二、磨削加工范围1.1.磨削的精度高，磨削的精度高，IT6-IT5IT6-IT5，粗糙度低，粗糙度低，Ra0.8-0.2Ra0.8-0.2，砂轮表面有极多的切削刃同时参加切削。砂轮表面有极多的切削刃同时参加切

29、削。2.2.可以加工一些难以加工的材料。如淬火钢、高速钢可以加工一些难以加工的材料。如淬火钢、高速钢以及毛坯的清理。以及毛坯的清理。3.3.切削速度高（切削速度高（30m/s30m/s以上）切削温度高（以上）切削温度高（10001000以以上）。使用冷却液。上）。使用冷却液。4.4.砂轮有自锐作用，这是其它刀具所不具备的。即磨砂轮有自锐作用，这是其它刀具所不具备的。即磨粒不断脱落，新的磨粒又是锋利的。粒不断脱落，新的磨粒又是锋利的。5.5.磨削力的径向分力较大，因此，在达到尺寸以后，磨削力的径向分力较大，因此，在达到尺寸以后，还要进行多次无进给磨削。还要进行多次无进给磨削。三、磨削的工艺特点磨削的工艺特点课题七课题七 刨刨 床床1、了解刨床的类型及型号的含