金属切削机床 第一章 绪论

1、1 1、本课程为专业必修考试课，、本课程为专业必修考试课，4848学时。学时。2 2、课程要求同学必须保证课堂出勤率，随机点名、课程要求同学必须保证课堂出勤率，随机点名 缺席缺席 3 3次次 不允许参加考试。不允许参加考试。4 4、要求同学们记课堂笔记（加了一些新的内容）。、要求同学们记课堂笔记（加了一些新的内容）。5 5、参考书籍：参考书籍：（1 1） 戴戴 曙曙. 金属切削机床金属切削机床. 机械工业出版社机械工业出版社 1994.4 （2 2）吴圣庄吴圣庄. 金属切削机床金属切削机床. 机械工业出版社机械工业出版社 1980.8 3 3、课程成绩根据、课程成绩根据期末考试和平时成绩期末考

2、试和平时成绩评定。评定。（3 3）金属切削机床设计金属切削机床设计编写组编写组. 金属切削机床设金属切削机床设 计计. 上海科学技术出版社上海科学技术出版社 1985.5 概论设计第一章第一章 绪绪 论论2. 金属切削机床在国民经济中的地位金属切削机床在国民经济中的地位 在现代社会的生产及生活中，人们大量在现代社会的生产及生活中，人们大量使用各式各样的机器、仪器和工具。这些设使用各式各样的机器、仪器和工具。这些设备和装备都是由各种机械零件所组成。备和装备都是由各种机械零件所组成。 在一般机器制造厂中，机床所担负的加在一般机器制造厂中，机床所担负的加工工作量，约占机器总制造工作量的工工作量，约占

3、机器总制造工作量的40%60%，机床的技术性能直接影响机械机床的技术性能直接影响机械制造业的产品质量和劳动生产率。由此可见制造业的产品质量和劳动生产率。由此可见，机床在机械制造业中占有极其重要的地位。机床在机械制造业中占有极其重要的地位。最原始的机床是依靠双手的往复运动，在工件上钻孔。加工最原始的机床是依靠双手的往复运动，在工件上钻孔。加工对象是木料。对象是木料。由水力、风力和畜力等驱动的机床。加工对象是金属。由水力、风力和畜力等驱动的机床。加工对象是金属。1516世纪，出现了铣床和磨床。世纪，出现了铣床和磨床。18世纪，出现了刨床。世纪，出现了刨床。（1797年莫兹利年莫兹利丝杠传动刀架现代

4、车床丝杠传动刀架现代车床 ）18世纪末，由于蒸汽机的出现，出现了各种类型的机床。世纪末，由于蒸汽机的出现，出现了各种类型的机床。19世纪末，机床已扩大到许多类型世纪末，机床已扩大到许多类型（1818年美年美 E.惠特尼惠特尼 现代卧式铣）现代卧式铣） 20世纪以来，除了通用机床外，又出现了许多变型品种和世纪以来，除了通用机床外，又出现了许多变型品种和各各式各样的专用机床。式各样的专用机床。近些年来，机床发展的特征是自动化、精密化、高效化和近些年来，机床发展的特征是自动化、精密化、高效化和 多样化。数控机床已成为机床发展的主流。多样化。数控机床已成为机床发展的主流。钻木取火钻木取火 水车、风车水

5、车、风车车床（特夫曼）车床（特夫曼） 刨床、铣床等刨床、铣床等 总之，从机床的发展历史看，它总是随着科学总之，从机床的发展历史看，它总是随着科学技术的进步而发展的，并始终围绕着不断提高生产技术的进步而发展的，并始终围绕着不断提高生产效率、加工精度、自动化程度和降低生产成本、提效率、加工精度、自动化程度和降低生产成本、提高企业生产经营效益而进行的，现代机床总的趋势高企业生产经营效益而进行的，现代机床总的趋势仍然是沿着这一方向发展。仍然是沿着这一方向发展。1 1机床复合技术进一步扩展机床复合技术进一步扩展随着技术进步，五轴联动加工技术日趋成熟。各类复随着技术进步，五轴联动加工技术日趋成熟。各类复合

6、机床纷纷亮相，复合机床包括车铣复合、车磨复合、成合机床纷纷亮相，复合机床包括车铣复合、车磨复合、成形复合加工、特种复合加工等，并出现多主轴、多刀塔的形复合加工、特种复合加工等，并出现多主轴、多刀塔的复合机床，加工效率大大提高。复合机床，加工效率大大提高。“一台机床就是一个加工一台机床就是一个加工厂厂”、“一次装卡，完全加工一次装卡，完全加工”等理念正在被人接受。等理念正在被人接受。 2 2智能化技术有新突破智能化技术有新突破智能化提升了机床的功能和品质，在数控系统上得到智能化提升了机床的功能和品质，在数控系统上得到了较多体现。在智能化方面具有更强的功能：断电保护功了较多体现。在智能化方面具有更

7、强的功能：断电保护功能、加工零件检测和自动补偿学习功能、高精度加工零件能、加工零件检测和自动补偿学习功能、高精度加工零件智能化参数选用功能。智能化参数选用功能。3 3机器人使柔性化组合效率更高机器人使柔性化组合效率更高机器人与主机的柔性化组合得到广泛应用，机器人与加机器人与主机的柔性化组合得到广泛应用，机器人与加工中心、车铣复合机床、磨床、齿轮加工机床、工具磨床、工中心、车铣复合机床、磨床、齿轮加工机床、工具磨床、电加工机床、锯床、冲压机床、激光加工机床、水切割机床电加工机床、锯床、冲压机床、激光加工机床、水切割机床等组成多种形式的柔性单元和柔性生产线。等组成多种形式的柔性单元和柔性生产线。4

8、 4精密加工技术有了新进展精密加工技术有了新进展发达国家通过机床结构设计优化、机床零部件的超精加发达国家通过机床结构设计优化、机床零部件的超精加工和精密装配、采用高精度的全闭环控制及温度、振动等动工和精密装配、采用高精度的全闭环控制及温度、振动等动态误差补偿技术，提高机床加工的几何精度，降低形位误差、态误差补偿技术，提高机床加工的几何精度，降低形位误差、表面粗糙度等，从而进人亚微米、纳米级超精加工时代。表面粗糙度等，从而进人亚微米、纳米级超精加工时代。5 5功能部件性能不断提高功能部件性能不断提高功能部件不断向高速度、高精度、大功率和智能化方向功能部件不断向高速度、高精度、大功率和智能化方向发

9、展，并取得成熟的应用。如电主轴、全数字交流伺服电机发展，并取得成熟的应用。如电主轴、全数字交流伺服电机及驱动装置、力矩电机、直线电机、滚珠丝杠、直线导轨等及驱动装置、力矩电机、直线电机、滚珠丝杠、直线导轨等功能部件的性能指标不断提高。功能部件的性能指标不断提高。6 6新技术提高了机床的性能新技术提高了机床的性能 目前推出机床防碰撞系统和热补偿系统，以及高刚度、箱目前推出机床防碰撞系统和热补偿系统，以及高刚度、箱中箱的机床主体结构，以及重心驱动技术已开始流行，全面提中箱的机床主体结构，以及重心驱动技术已开始流行，全面提高了机床的性能。新技术的应用使数控机床的技术进步已经到高了机床的性能。新技术的

10、应用使数控机床的技术进步已经到了一个崭新的阶段。了一个崭新的阶段。7 7数控刀具和测量仪器的发展数控刀具和测量仪器的发展 高速、高效、复合、高精度、高可靠性及环保是数控刀具高速、高效、复合、高精度、高可靠性及环保是数控刀具的发展方向。的发展方向。8 8绿色制造技术开始起步绿色制造技术开始起步现代数控机床既要高性能、高效率，又要节约资源、低能现代数控机床既要高性能、高效率，又要节约资源、低能耗、低污染，加工过程对人友好和宜人化。要从机床的设计开耗、低污染，加工过程对人友好和宜人化。要从机床的设计开始，材料选用、制造、使用过程直至机床报废回收，形成始，材料选用、制造、使用过程直至机床报废回收，形成

11、“绿绿色色”的全过程。的全过程。高速化、精密化、高效化、系统化、复合化高速化、精密化、高效化、系统化、复合化进步较大进步较大：生产各类机床；：生产各类机床； 性能逐步提高，部分接近世界先进水平；性能逐步提高，部分接近世界先进水平； 数控技术有一定突破。数控技术有一定突破。不足明显不足明显： 技术水平、性能差距；技术水平、性能差距； 质量与可靠性；质量与可靠性； 机床基础理论和应用研究落后。机床基础理论和应用研究落后。7、铣床、铣床8、刨插床、刨插床9、拉床、拉床10、特种加工机床、特种加工机床11、锯床、锯床12、其他机床、其他机床（一）机床的分类（一）机床的分类 机床的机床的传统分类方法传统

12、分类方法，主要是按加工的性质和所，主要是按加工的性质和所用的刀具进行分类，分为用的刀具进行分类，分为12大类：大类：龙门铣床龙门铣床 同类机床按应用范围分为同类机床按应用范围分为： a、普通机床：、普通机床： 单件小批。单件小批。b、专门化机床：、专门化机床：c、专用机床：工艺范围最窄、专用机床：工艺范围最窄。卧式车床卧式车床万能升降台铣床万能升降台铣床曲轴车床凸轮轴车床主轴箱专用镗床车床导轨专用磨床 同类型机床按工作精度不同分为：同类型机床按工作精度不同分为： a、普通精度机床、普通精度机床 b、精密机床、精密机床 c、高精度机床、高精度机床精度比例大致为：精度比例大致为：1 ：0.4 :

13、0.25 机床按自动化程度分为：机床按自动化程度分为： 手动、机动、半自动和自动机床。手动、机动、半自动和自动机床。 机床按重量和尺寸分为：机床按重量和尺寸分为： 仪表机床，仪表机床， 中型机床（一般机床），中型机床（一般机床）， 大型机床（重量大型机床（重量10t30t），）， 重型机床（重型机床（重量重量30t100t），）， 超重型机床（超重型机床（重量重量大于大于100t）。）。 按机床主要工作部件的数目分为：按机床主要工作部件的数目分为： 单轴机床单轴机床 多轴机床多轴机床 单刀机床单刀机床 多刀机床多刀机床（二）机床型号的编制方法（二）机床型号的编制方法（）（） （）（）（ ）/

14、/（）（）（- -）分类代号分类代号类代号类代号 通用特性、结构特性代号通用特性、结构特性代号组代号组代号系代号系代号主参数或设计顺序号主参数或设计顺序号主轴数或第二主参数主轴数或第二主参数重大改进顺序号重大改进顺序号其它特性代号其它特性代号企业代号企业代号1 1、普通型机床型号、普通型机床型号 普通机床型号用下列方式表示：普通机床型号用下列方式表示：其中，（其中，（1）有）有“” 符号者，为大写的汉语拼音字母；（符号者，为大写的汉语拼音字母；（2）有）有“”符号者，为阿拉符号者，为阿拉伯数字；（伯数字；（3）“（）（）”的代号或数字，当无内容时，则不表示。若有内容，则不带括的代号或数字，当无

15、内容时，则不表示。若有内容，则不带括号。（号。（4）有）有“”符号者，为大写的汉语拼音字母，或阿拉伯数字，或两者兼有之。符号者，为大写的汉语拼音字母，或阿拉伯数字，或两者兼有之。（1 1）机床类别代号）机床类别代号类代号：类代号：用汉语拼音大写字母表示。用汉语拼音大写字母表示。分类代号：分类代号：用阿拉伯数字表示，在类代号之前，它居于型用阿拉伯数字表示，在类代号之前，它居于型 号的首位，但第一分类不予表示。号的首位，但第一分类不予表示。机床机床通用特性通用特性代号代号（2 2）机床的特性代号）机床的特性代号通用特性代号：通用特性代号：用汉语拼音大写字母表示；一个、两个或三个字用汉语拼音大写字母

16、表示；一个、两个或三个字 母，也可以不表示。母，也可以不表示。结构特性代号：结构特性代号：用汉语拼音大写字母表示，字母在不同型号意义用汉语拼音大写字母表示，字母在不同型号意义 可以不一样。可以不一样。通用机床类、组划分表通用机床类、组划分表（3 3） 机床组别和系别代号：用两位数字表示，机床组别和系别代号：用两位数字表示，0909。（4 4）机床主参数、第二参数、主轴数和设计顺序号）机床主参数、第二参数、主轴数和设计顺序号（5 5） 机床的重大改进顺序号机床的重大改进顺序号（6 6）其他特性代号、企业代号）其他特性代号、企业代号主参数大多数情况下用折算值表示，其折算值等于主参数乘以主参数大多数

17、情况下用折算值表示，其折算值等于主参数乘以折算系数。折算系数。机床名称机床名称主参数名称主参数名称主参数的主参数的折算系数折算系数第二主参数第二主参数单轴自动车床单轴自动车床最大棒料直径最大棒料直径1 1 转塔车床转塔车床最大车削直径最大车削直径1/101/10 立式车床立式车床最大车削直径最大车削直径1/1001/100最大工件高度最大工件高度卧式车床卧式车床床身上最大工件回转直径床身上最大工件回转直径1/101/10最大车削长度最大车削长度摇臂钻床摇臂钻床最大钻孔直径最大钻孔直径1 1最大跨距最大跨距立式钻床立式钻床最大钻孔直径最大钻孔直径1 1轴数轴数卧式铣镗床卧式铣镗床镗轴直径镗轴直径

18、1/101/10 坐标镗床坐标镗床工作台面宽度工作台面宽度1/101/10工作台面长度工作台面长度外圆磨床外圆磨床最大磨削直径最大磨削直径1/101/10最大磨削长度最大磨削长度内圆磨床内圆磨床最大磨削孔径最大磨削孔径1/101/10 平面磨床平面磨床工作台面宽度工作台面宽度1/101/10 端面磨床端面磨床最大砂轮直径最大砂轮直径1/101/10 齿轮加工机床齿轮加工机床( (大多数是大多数是) )最大工件直径最大工件直径1/101/10( (大多数是大多数是) )最大模数最大模数龙门铣床龙门铣床工作台面宽度工作台面宽度1/1001/100工作台面长度工作台面长度卧式升降台铣床卧式升降台铣床

19、工作台面宽度工作台面宽度1/101/10工作台面长度工作台面长度龙门刨床龙门刨床最大刨削宽度最大刨削宽度1/101/10最大刨削长度最大刨削长度牛头刨床牛头刨床最大刨削长度最大刨削长度1/101/10 插插 床床最大插削长度最大插削长度1/101/10 拉拉 床床额定拉力额定拉力1 1 CA6140B类代号（车床类）类代号（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（床身上最大回转直径主参数（床身上最大回转直径400mm)重大改进顺序号（经第二次重大改进）重大改进顺序号（经第

20、二次重大改进）例例1-1 CA6140型卧式车床型卧式车床 MG1432A类别代号（磨床类）类别代号（磨床类）通用特性代号（高精度）通用特性代号（高精度）组别代号（外圆磨床组）组别代号（外圆磨床组）系别代号（万能外圆磨床系）系别代号（万能外圆磨床系）主参数（最大磨削直径主参数（最大磨削直径320mm)例例1-2 MG1432A型高精度万能外圆磨床型高精度万能外圆磨床 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）例例1-3 Z304016/S2 Z304016/S2类代号类代号( (钻床类钻床类) )组代号组代号( (摇臂钻床组摇臂钻床组) )系代号系代号( (摇臂钻床系摇臂钻床系) )主参数主参数( (最大钻孔直径最大钻孔直径40mm)40mm)第二主参数第二主参数( (最大跨距最大跨距1600mm)1600mm)企业代号企业代号( (沈阳中捷友谊厂沈阳中捷友谊厂) ) 例例1-4 CX5112A/WF CX5112A/WF类代号类代号( (车床类车床类) )通用特性代号通用特性代号(数显数显)组代号组代号( (立式车床组立式车床组) )系代号系代号( (单柱单柱立式车床立式车床系系) )主参数主参数( (最大车削直径最大车削直径1200mm)1200mm)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）企业代号企业代号( (瓦房店机