机械制造技术基础第10讲(2015)

1、机械制造中的机械制造中的加工方法及装备加工方法及装备第三章第三章第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备机器零件都是由若干不同类型的基本表面（例如机器零件都是由若干不同类型的基本表面（例如外圆表面、内圆表面、平面等）构成的，零件的外圆表面、内圆表面、平面等）构成的，零件的加工过程实际上就是获得这些表面的过程。加工过程实际上就是获得这些表面的过程。本章以外圆表面、孔表面、平面加工及圆柱齿轮本章以外圆表面、孔表面、平面加工及圆柱齿轮齿面加工为主线，介绍机械制造中的加工方法及齿面加工为主线，介绍机械制造中的加工方法及装备，数控加工和特种加工则各设一节作单独介装备，数控加工和

2、特种加工则各设一节作单独介绍。绍。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备第一节第一节 概概 述述 一、机械制造中的加工方法一、机械制造中的加工方法机械制造中的加工方法很多，按照工件在加工过机械制造中的加工方法很多，按照工件在加工过程中质量的变化（程中质量的变化（ m），可将加工方法分为材料），可将加工方法分为材料去除加工（去除加工（ m 0）三种形式。）三种形式。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备1材料去除加工材料去除加工材料去除加工是通过在被加工对象上去除一部分材料去除加工是通过在被加工对象上去除一部分材料后才制成一合格零件的。其特

3、点是材料利用材料后才制成一合格零件的。其特点是材料利用率较低，但加工精度相对较高、表面质量相对较率较低，但加工精度相对较高、表面质量相对较好，并且有很强的加工适应性，是机械制造中应好，并且有很强的加工适应性，是机械制造中应用最广泛的加工方法。用最广泛的加工方法。在材料去除加工中，还可按材料去除方式不同分在材料去除加工中，还可按材料去除方式不同分为切削加工和特种加工两种加工方法。为切削加工和特种加工两种加工方法。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备2材料成形加工材料成形加工材料成形加工是一种在较高温度（或压力）下，材料成形加工是一种在较高温度（或压力）下，使材料在模

4、具中成形的方法。其特点是生产效率使材料在模具中成形的方法。其特点是生产效率较高，但目前所能达到的加工经济精度还较低，较高，但目前所能达到的加工经济精度还较低，一般常用于制造毛坯，也可用于制造形状复杂但一般常用于制造毛坯，也可用于制造形状复杂但精度和表面粗糙度要求较低的零件。精度和表面粗糙度要求较低的零件。应用应用“接近最终形状成形技术接近最终形状成形技术”，可用来直接制，可用来直接制造精度要求较高（例如造精度要求较高（例如IT7）的零件。）的零件。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备3材料累积加工材料累积加工材料累积加工是利用微体积材料逐渐叠加的方式材料累积加工是

5、利用微体积材料逐渐叠加的方式使零件成形的。这类加工方法包括原子沉积加工使零件成形的。这类加工方法包括原子沉积加工与微粒沉积加工以及快速原型制造等。与微粒沉积加工以及快速原型制造等。快速原型制造是将零件的三维实体快速原型制造是将零件的三维实体CAD模型数模型数据经计算机处理，让成型材料在计算机控制下逐据经计算机处理，让成型材料在计算机控制下逐层累积成型。这种方法的特点是可以快速成型任层累积成型。这种方法的特点是可以快速成型任意复杂的零件，不需任何刀具、模具。意复杂的零件，不需任何刀具、模具。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备 二、零件表面形成原理及机床基本知识二、

6、零件表面形成原理及机床基本知识（一）零件表面的形成方法及所需运动（一）零件表面的形成方法及所需运动1零件表面的形状零件表面的形状机器零件的结构形状尽管千差万别，但其轮廓都机器零件的结构形状尽管千差万别，但其轮廓都是由若干种几何表面（如平面、内旋转表面、外是由若干种几何表面（如平面、内旋转表面、外旋转表面及自由曲面等）按一定位置关系构成的。旋转表面及自由曲面等）按一定位置关系构成的。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备零件表面可以看作是一条线（称为母线）沿另一零件表面可以看作是一条线（称为母线）沿另一条线（称为导线）运动的轨迹。母线和导线统称条线（称为导线）运动的轨

7、迹。母线和导线统称为形成表面的发生线（成形线）。常见的零件表为形成表面的发生线（成形线）。常见的零件表面按其形状可分为四类：面按其形状可分为四类：（1）旋转表面）旋转表面 如图如图3-1a、图、图 3-1b、图、图3-1c 所示。所示。图图3-1 组成工件轮廓的各种几何表面组成工件轮廓的各种几何表面第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（2）纵向表面）纵向表面 如图如图3-1d、图、图3-1e、图、图3-1f所示。所示。图图3-1 组成工件轮廓的各种几何表面组成工件轮廓的各种几何表面第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（3）螺旋表面）螺

8、旋表面 如图如图3-1g所示。所示。图图3-1 组成工件轮廓的各种几何表面组成工件轮廓的各种几何表面第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（4）复杂曲面）复杂曲面上述三种表面都是由固定形状的母线沿导线移动上述三种表面都是由固定形状的母线沿导线移动形成的。形成的。复杂曲面则是由形状不断变化的母线沿导线移动复杂曲面则是由形状不断变化的母线沿导线移动形成的。例如螺旋桨的表面、涡轮叶片表面、复形成的。例如螺旋桨的表面、涡轮叶片表面、复杂模具形腔面、飞机和汽车的外覆盖件表面等。杂模具形腔面、飞机和汽车的外覆盖件表面等。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方

9、法及装备2零件表面的形成方法及所需的成形运动零件表面的形成方法及所需的成形运动研究零件表面的形成方法，应首先研究表面发生研究零件表面的形成方法，应首先研究表面发生线的形成方法。线的形成方法。表面发生线的形成方法可归纳为以下四种：表面发生线的形成方法可归纳为以下四种：图图3-2 形成表面发生线的四种方法形成表面发生线的四种方法（1）轨迹法（图）轨迹法（图3-2a）刀具切削点刀具切削点1按一定的按一定的规律作轨迹运动规律作轨迹运动3，形，形成所需的发生线成所需的发生线2，此，此时刀具需要有一个独时刀具需要有一个独立的成形运动。立的成形运动。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方

10、法及装备（2）成形法（图）成形法（图3-2b） 刀具刀刃就是切削线刀具刀刃就是切削线1，它的形状及尺寸与需要成形的发生线它的形状及尺寸与需要成形的发生线2一致，此一致，此时刀具不需要专门的成形运动。时刀具不需要专门的成形运动。3-2 形成表面发生线的四种方法形成表面发生线的四种方法第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（3）相切法（图）相切法（图3-2c） 刀具刀刃为旋转切削刀刀具刀刃为旋转切削刀具（铣刀、砂轮）上的切削点具（铣刀、砂轮）上的切削点1。加工时，刀具。加工时，刀具中心按一定规律作轨迹运动中心按一定规律作轨迹运动3，切削点运动轨迹，切削点运动轨迹与工件相

11、切就形与工件相切就形3-2 形成表面发生线的四种方法形成表面发生线的四种方法 成了发生线成了发生线 2，此时刀具需要有此时刀具需要有两个独立的成形两个独立的成形运动。运动。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（4）展成法（图）展成法（图3-2d） 刀刀具刀刃为切削线具刀刃为切削线 1。在形成。在形成发生线的过程中，切削线发生线的过程中，切削线 1与发生线与发生线 2逐点相切作纯滚逐点相切作纯滚动运动，发生线动运动，发生线 1是切削线是切削线2 的包络线，此时刀具和工的包络线，此时刀具和工件需要有一个独立的复合成件需要有一个独立的复合成形运动形运动3（展成运动）。（

12、展成运动）。图图3-2 形成表面发生线的四种方法形成表面发生线的四种方法第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备在切削加工中，为了获得所需的工件表面形状，在切削加工中，为了获得所需的工件表面形状，必须使刀具和工件按上述四种方法之一完成各自必须使刀具和工件按上述四种方法之一完成各自的运动。用来形成被加工表面形状的运动称为表的运动。用来形成被加工表面形状的运动称为表面成形运动（简称成形运动），成形运动由机床面成形运动（简称成形运动），成形运动由机床的主运动和进给运动组成。的主运动和进给运动组成。除了上述表面成形运动之外，为完成工件加工，除了上述表面成形运动之外，为完成工件

13、加工，机床还必须具备与形成发生线不直接有关的一些机床还必须具备与形成发生线不直接有关的一些辅助运动，以实现加工中的各种辅助动作。辅助运动，以实现加工中的各种辅助动作。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（二）机床的基本结构和传动（二）机床的基本结构和传动1金属切削机床的基本结构金属切削机床的基本结构（1）动力源）动力源 机床动力源一般采用交流异步电机床动力源一般采用交流异步电动机、步进电动机、直流或交流伺服电动机及液动机、步进电动机、直流或交流伺服电动机及液压驱动装置等，它们为机床执行机构的运动提供压驱动装置等，它们为机床执行机构的运动提供动力。机床可以是几个运动

14、共用一个动力源，也动力。机床可以是几个运动共用一个动力源，也可以是一个运动单独使用一个动力源。可以是一个运动单独使用一个动力源。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（2）运动执行机构）运动执行机构 指机床执行运动的部件，指机床执行运动的部件，如主轴、刀架和工作台等，它们带动被加工工件如主轴、刀架和工作台等，它们带动被加工工件或刀具旋转或移动。或刀具旋转或移动。 （3）传动机构）传动机构 传动机构将机床动力源的运动传动机构将机床动力源的运动和动力传给执行件，或将运动由一个执行件传递和动力传给执行件，或将运动由一个执行件传递到另一个执行件，以保持两个执行件之间的准确到

15、另一个执行件，以保持两个执行件之间的准确传动关系。传动机构还可以改变运动方向、运动传动关系。传动机构还可以改变运动方向、运动速度及运动形式。速度及运动形式。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（4）控制系统和伺服系统）控制系统和伺服系统 控制系统一般是指控制系统一般是指数控机床上由计算机及相应的软、硬件构成的控数控机床上由计算机及相应的软、硬件构成的控制系统。它对机床运动进行控制，实现各运动之制系统。它对机床运动进行控制，实现各运动之间的准确协调。间的准确协调。伺服系统根据控制系统给出的速度和位置指令驱伺服系统根据控制系统给出的速度和位置指令驱动机床进给运动部件，

16、完成指令规定的动作。动机床进给运动部件，完成指令规定的动作。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（5）支承系统）支承系统 支承系统是机床的机械本体，支承系统是机床的机械本体，包括床身、立柱、框架及相关机械连接在内的支包括床身、立柱、框架及相关机械连接在内的支承结构，属于机床的基础部分。承结构，属于机床的基础部分。2金属切削机床的传动金属切削机床的传动机床为了获得所需的运动，需要通过传动机构把机床为了获得所需的运动，需要通过传动机构把执行件和动力源，或者把执行件和执行件连接起执行件和动力源，或者把执行件和执行件连接起来，构成机床传动联系。来，构成机床传动联系。第第三

17、三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备构成机床传动联系的一系列传动件称为传动链。构成机床传动联系的一系列传动件称为传动链。根据传动联系的性质，传动链可分为外联系传动根据传动联系的性质，传动链可分为外联系传动链和内联系传动链两类。链和内联系传动链两类。（1）外联系传动链）外联系传动链 机床动力源和执行件之间机床动力源和执行件之间的传动联系称为外联系传动链。的传动联系称为外联系传动链。外联系传动链的作用是使执行件按预定的速度运外联系传动链的作用是使执行件按预定的速度运动，并传递一定的动力。动，并传递一定的动力。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备

18、外联系传动链传动比的变化只影响执行件的运动外联系传动链传动比的变化只影响执行件的运动速度，不影响发生线的性质，因此，外联系传动速度，不影响发生线的性质，因此，外联系传动链不要求动力源与执行机构间有严格的传动比关链不要求动力源与执行机构间有严格的传动比关系。系。（2）内联系传动链）内联系传动链 执行件与执行件之间的传执行件与执行件之间的传动联系称为内联系传动链。动联系称为内联系传动链。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备内联系传动链的作用是将两个或两个以上的单独内联系传动链的作用是将两个或两个以上的单独运动组成复合的成形运动，内联系传动链所联系运动组成复合的成形运动

19、，内联系传动链所联系执行件之间的相对速度及相对位移量有严格的要执行件之间的相对速度及相对位移量有严格的要求。求。数控机床各执行件之间的运动关系是由数控装置数控机床各执行件之间的运动关系是由数控装置控制协调的，在数控机床上一般没有内联系传动控制协调的，在数控机床上一般没有内联系传动链。链。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（三）机床的分类（三）机床的分类机床是金属切削加工的主要设备。为适应不同的机床是金属切削加工的主要设备。为适应不同的加工对象和加工要求，机床有许多品种和规格。加工对象和加工要求，机床有许多品种和规格。为便于区别、使用和管理，须对机床加以分类并为便

20、于区别、使用和管理，须对机床加以分类并编制型号。编制型号。机床最基本的分类方法是按照机床的主要加工方机床最基本的分类方法是按照机床的主要加工方法、所用刀具及其用途进行分类。法、所用刀具及其用途进行分类。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备目前根据国家制定的机床型号编制方法的有关标目前根据国家制定的机床型号编制方法的有关标准，机床共分为十一大类：车床、钻床、镗床、准，机床共分为十一大类：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床和其它机床。插床、拉床、锯床和其它机床。在每一类机床中，又按工艺

21、范围、布局型式和结在每一类机床中，又按工艺范围、布局型式和结构性能等，分为构性能等，分为10个组，每一组又分为若干系。个组，每一组又分为若干系。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备在上述基本分类的基础上，机床还可根据其它特在上述基本分类的基础上，机床还可根据其它特征进一步细分。征进一步细分。同类机床按应用范围（通用性程度）又可分为通同类机床按应用范围（通用性程度）又可分为通用机床、专门化机床和专用机床。用机床、专门化机床和专用机床。同类机床按工作精度又可分为普通精度机床、精同类机床按工作精度又可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床。密机床和高精度机床。机床还可按

22、重量、尺寸、自动化程度、主要工作机床还可按重量、尺寸、自动化程度、主要工作部件（如主轴等）的数目等进行分类。部件（如主轴等）的数目等进行分类。 第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（四）金属切削机床型号的编制（四）金属切削机床型号的编制机床型号是机床产品的代号，用以简明地表示机机床型号是机床产品的代号，用以简明地表示机床的类型、性能、结构特点和主要技术参数等。床的类型、性能、结构特点和主要技术参数等。我国机床型号编制方法的现行国家标准是我国机床型号编制方法的现行国家标准是GB/T 15375 1994金属切削机床型号编制方法金属切削机床型号编制方法，机床型号由一组

23、汉语拼音字母和阿拉伯数字按一机床型号由一组汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规律组合而成。定规律组合而成。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备1通用机床的型号编制通用机床的型号编制通用机床的型号中包括（参见表通用机床的型号中包括（参见表3-1表表3-3） ：机床类、组、系的代号、机床的特性代号（通用机床类、组、系的代号、机床的特性代号（通用特性或结构特性代号）、机床主参数（主参数乘特性或结构特性代号）、机床主参数（主参数乘以折算系数，如以折算系数，如1/10等）和设计顺序号、主轴数等）和设计顺序号、主轴数和第二主参数、机床的重大改进顺序号、其它特和第二主参数、机床的重

24、大改进顺序号、其它特征代号以及企业代号等。征代号以及企业代号等。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（） （）（）（ ）（ ）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他特性代号其他特性代号企业代号企业代号大写汉语拼音字母大写汉语拼音字母阿拉伯数字阿拉伯数字（1）型号表示方法）型号表示方法通用机床型号的表示方法为：通用机床型号的表示方法为：大写汉语拼音字母或大写汉

25、语拼音字母或阿拉伯数字，或两者兼有阿拉伯数字，或两者兼有第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（2） 机床类、组、系的划分及其代号机床类、组、系的划分及其代号机床的类别用大写汉语拼音字母表示。需要时，机床的类别用大写汉语拼音字母表示。需要时，类以下还可有若干分类，分类代号用阿拉伯数字类以下还可有若干分类，分类代号用阿拉伯数字表示，放在类代号之前，作为型号的首位，但第表示，放在类代号之前，作为型号的首位，但第一分类不予表示。一分类不予表示。表表3-1 机床的类别代号机床的类别代号 类别类别车车床床钻钻床床镗镗床床磨床磨床齿轮加齿轮加工机床工机床螺纹加螺纹加工机床工机床

26、铣铣床床刨插刨插床床拉拉床床锯锯床床其他其他机床机床代号代号CZTM2M3MYSXBLGQ读音读音车车钻钻镗镗磨磨二磨二磨三磨三磨牙牙丝丝铣铣刨刨拉拉割割其其第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备组的划分及其代号组的划分及其代号每类机床按其结构性能及使用范围分为每类机床按其结构性能及使用范围分为10个组，个组，用数字用数字0 9表示。表示。组别组别类别类别0123456789车床车床C仪表车仪表车床床单轴自单轴自动车床动车床多轴自多轴自动、半动、半自动车床自动车床回轮回轮转塔转塔车床车床曲轴及曲轴及凸轮轴凸轮轴车床车床立式立式车床车床落地及落地及卧式车床卧式车床仿形

27、及仿形及多刀车床多刀车床轮、轴、轮、轴、辊、锭及辊、锭及铲齿车床铲齿车床其它车其它车床床钻床钻床Z坐标坐标镗钻床镗钻床深孔深孔钻床钻床摇臂摇臂钻床钻床台式台式钻床钻床立式立式钻床钻床卧式卧式钻床钻床铣钻床铣钻床中心孔中心孔钻床钻床其它钻其它钻床床镗床镗床T深孔深孔镗床镗床坐标坐标镗床镗床立式立式镗床镗床卧式卧式铣镗床铣镗床精镗床精镗床汽车、拖汽车、拖拉机修理拉机修理用镗床用镗床其它镗其它镗床床表表3-2 金属切削机床类、组划分金属切削机床类、组划分（部分）（部分）第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备组别组别类别类别0123456789车床车床C仪表车仪表车床床单轴

28、自单轴自动车床动车床多轴自多轴自动、半动、半自动车床自动车床回轮回轮转塔转塔车床车床曲轴及曲轴及凸轮轴凸轮轴车床车床立式立式车床车床落地及落地及卧式车床卧式车床仿形及仿形及多刀车床多刀车床轮、轴、轮、轴、辊、锭及辊、锭及铲齿车床铲齿车床其它车其它车床床第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备组别组别类别类别0123456789车床车床C仪表车仪表车床床单轴自单轴自动车床动车床多轴自多轴自动、半动、半自动车床自动车床回轮回轮转塔转塔车床车床曲轴及曲轴及凸轮轴凸轮轴车床车床立式立式车床车床落地及落地及卧式车床卧式车床仿形及仿形及多刀车床多刀车床轮、轴、轮、轴、辊、锭及辊、

29、锭及铲齿车床铲齿车床其它车其它车床床第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备组别组别 类别类别0123456789车床车床C仪表车仪表车床床单轴自单轴自动车床动车床多轴自多轴自动、半动、半自动车床自动车床回轮回轮转塔转塔车床车床曲轴及曲轴及凸轮轴凸轮轴车床车床立式立式车床车床落地及落地及卧式车床卧式车床仿形及仿形及多刀车床多刀车床轮、轴、轮、轴、辊、锭及辊、锭及铲齿车床铲齿车床其它车其它车床床第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备 组别组别类别类别0123456789车床车床C仪表车仪表车床床单轴自单轴自动车床动车床多轴自多轴自动、半动、半

30、自动车床自动车床回轮回轮转塔转塔车床车床曲轴及曲轴及凸轮轴凸轮轴车床车床立式立式车床车床落地及落地及卧式车床卧式车床仿形及仿形及多刀车床多刀车床轮、轴、轮、轴、辊、锭及辊、锭及铲齿车床铲齿车床其它车其它车床床第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备 组别组别类别类别0123456789车床车床C仪表车仪表车床床单轴自单轴自动车床动车床多轴自多轴自动、半动、半自动车床自动车床回轮回轮转塔转塔车床车床曲轴及曲轴及凸轮轴凸轮轴车床车床立式立式车床车床落地及落地及卧式车床卧式车床仿形及仿形及多刀车床多刀车床轮、轴、轮、轴、辊、锭及辊、锭及铲齿车床铲齿车床其它车其它车床床第第三

31、三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备 组组别类别别类别0123456789车床车床C仪表车仪表车床床单轴自单轴自动车床动车床多轴自多轴自动、半动、半自动车床自动车床回轮回轮转塔转塔车床车床曲轴及曲轴及凸轮轴凸轮轴车床车床立式立式车床车床落地及落地及卧式车床卧式车床仿形及仿形及多刀车床多刀车床轮、轴、轮、轴、辊、锭及辊、锭及铲齿车床铲齿车床其它车其它车床床第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备系的划分原则：凡主参数按一定公比排列，工件系的划分原则：凡主参数按一定公比排列，工件和刀具本身的相对运动特点基本相同，且基本结和刀具本身的相对运动特点基本

32、相同，且基本结构及布局也相同的机床，划为同一系。构及布局也相同的机床，划为同一系。组别组别567车床车床C立式车床立式车床落地及卧式车床落地及卧式车床仿形及多刀车床仿形及多刀车床系别系别123457012345123567机床机床名称名称单单柱柱立立式式车车床床双双柱柱立立式式车车床床单单柱柱移移动动立立式式车车床床双双柱柱移移动动立立式式车车床床单轴单轴工作工作台移台移动立动立式车式车床床横梁横梁固定固定单柱单柱立式立式车床车床落落地地车车床床普普通通车车床床马马鞍鞍车车床床无无丝丝杠杠车车床床卡卡盘盘车车床床球球面面车车床床仿仿形形车车床床卡卡盘盘仿仿形形车车床床立立式式仿仿形形车车床床多

33、多刀刀车车床床卡卡盘盘多多刀刀车车床床立立式式多多刀刀车车床床附表附表 金属切削机床组、系划分金属切削机床组、系划分（部分）（部分）第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备组别组别6车床车床C落地及卧式车床落地及卧式车床系别系别012345机床名称机床名称落地车床落地车床卧式车床卧式车床马鞍车床马鞍车床无丝杠车床无丝杠车床卡盘车床卡盘车床球面车床球面车床第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备组别组别6车床车床C落地及卧式车床落地及卧式车床系别系别012345机床名称机床名称落地车床落地车床卧式车床卧式车床马鞍车床马鞍车床无丝杠车床无丝杠车床

34、卡盘车床卡盘车床球面车床球面车床第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备组别组别6车床车床C落地及卧式车床落地及卧式车床系别系别012345机床名称机床名称落地车床落地车床卧式车床卧式车床马鞍车床马鞍车床无丝杠车床无丝杠车床卡盘车床卡盘车床球面车床球面车床第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（3） 机床的特性代号机床的特性代号当某类型机床除有普通型外，还具有某种通用特当某类型机床除有普通型外，还具有某种通用特性时，则在类代号之后加上通用特性代号。对主性时，则在类代号之后加上通用特性代号。对主参数相同而结构、性能不同的机床，在型号中加参数相

35、同而结构、性能不同的机床，在型号中加结构代号予以区分。结构代号予以区分。通用通用特性特性高高精精度度精精密密自自动动半半自自动动数数控控加工加工中心中心(自自动换动换刀刀)仿仿形形轻轻型型加加重重型型简式简式或或经济经济型型柔性柔性加加工单工单元元数数显显高高速速代号代号GMZBKHFQCJRXS读音读音高高密密自自半半控控换换仿仿轻轻重重简简柔柔显显速速表表3-3 通用特性代号通用特性代号 第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（4） 机床主参数和设计顺序号机床主参数和设计顺序号机床主参数代表机床规格的大小，用折算值（如机床主参数代表机床规格的大小，用折算值（如1

36、/100、1/10或或1/1）表示。）表示。机床名称机床名称主参数主参数折合系数折合系数主参数主参数机床名称机床名称主参数主参数折合系数折合系数主参数主参数卧式车床卧式车床1/10床身上最大回转直径床身上最大回转直径立式升降台铣床立式升降台铣床1/10工作台面宽度工作台面宽度摇臂钻床摇臂钻床1/1最大钻孔直径最大钻孔直径卧式升降台铣床卧式升降台铣床1/10工作台面宽度工作台面宽度卧式坐标镗床卧式坐标镗床1/10工作台面宽度工作台面宽度龙门刨床龙门刨床1/100最大刨削宽度最大刨削宽度外圆磨床外圆磨床1/10最大磨削直径最大磨削直径牛头刨床牛头刨床1/10最大刨削长度最大刨削长度附表附表 机床主

37、参数的折算系数（部分）机床主参数的折算系数（部分） 第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（5） 主轴数和第二主参数的表示方法主轴数和第二主参数的表示方法机床名称机床名称主参数折合系数主参数折合系数主参数主参数第二主参数第二主参数卧式车床卧式车床1/10床身上最大回转直径床身上最大回转直径最大工件长度最大工件长度摇臂钻床摇臂钻床1最大钻孔直径最大钻孔直径最大跨距最大跨距外圆磨床外圆磨床1/10最大磨削直径最大磨削直径最大磨削长度最大磨削长度滚齿机滚齿机1/10最大工件直径最大工件直径最大模数最大模数升降台铣床升降台铣床1/10工作台面宽度工作台面宽度工作台面长度工作

38、台面长度龙门刨床龙门刨床1/100最大刨削宽度最大刨削宽度最大刨削长度最大刨削长度附表附表 常用机床主参数及第二主参数常用机床主参数及第二主参数（部分）（部分） 第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（6）机床的重大改进顺序号）机床的重大改进顺序号（7）其他特征代号及其表示方法）其他特征代号及其表示方法（8）企业代号及其表示方法）企业代号及其表示方法C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）组代号（落地及卧式车床组）组代号（落地及卧式车床组）系代号（卧式车床系）系代号（卧式车床系）主参数（最大车削直径主参数（最大车削直径400

39、mm）A 61 40第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备Y类代号（齿轮加工机床类）类代号（齿轮加工机床类）通用特性代号（精密机床）通用特性代号（精密机床）组代号（滚齿机组）组代号（滚齿机组）系代号（滚齿机系）系代号（滚齿机系）主参数（最大工件直径主参数（最大工件直径500mm）M 31 50重大改进顺序号（第五次重大改进）重大改进顺序号（第五次重大改进）E加工最大直径为加工最大直径为500mm齿轮的精密滚齿机。齿轮的精密滚齿机。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备M类代号（磨床类）类代号（磨床类）通用特性代号（高精度机床）通用特性代号

40、（高精度机床）通用特性代号（半自动机床）通用特性代号（半自动机床）组代号（外圆磨床组）组代号（外圆磨床组）系代号（万能外圆磨床系）系代号（万能外圆磨床系）G B 14主参数（最大磨削直径主参数（最大磨削直径320mm）32最大磨削直径为最大磨削直径为320mm的高精度半自动万能外圆的高精度半自动万能外圆磨床。磨床。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备X类代号（铣床类）类代号（铣床类）通用特性代号（数控机床）通用特性代号（数控机床）组代号（立式铣床组）组代号（立式铣床组）系代号（升降台铣床系）系代号（升降台铣床系）主参数（工作台面宽度主参数（工作台面宽度400mm）

41、K 50 40工作台面宽度为工作台面宽度为400mm的数控立式升降台铣床。的数控立式升降台铣床。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备C类代号（车床类）类代号（车床类）组代号（自动车床组）组代号（自动车床组）系代号（卧式车床系）系代号（卧式车床系）主参数（最大车削直径主参数（最大车削直径50mm）主轴数（主轴数（6根主轴）根主轴）21 50 6加工最大棒料直径为加工最大棒料直径为50mm的六轴自动车床。的六轴自动车床。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备Z类代号（钻床类）类代号（钻床类）组代号（摇臂钻床组）组代号（摇臂钻床组）系代号（摇

42、臂钻床系）系代号（摇臂钻床系）主参数（最大钻孔直径主参数（最大钻孔直径40mm）主轴数（主轴数（最大跨距最大跨距1600mm）30 40 16最大钻孔直径为最大钻孔直径为40mm、最大跨距为、最大跨距为1600mm的摇的摇臂钻床。臂钻床。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备2. 专用机床的型号编制专用机床的型号编制专用机床型号由设计单位代号和设计顺序号组成。专用机床型号由设计单位代号和设计顺序号组成。专用机床型号的表示方法为：专用机床型号的表示方法为： （）（）（ ）设计单位代号设计单位代号设计顺序号（阿拉伯数字）设计顺序号（阿拉伯数字）第第三三章章 机械制造中的

43、加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（1）设计单位代号）设计单位代号设计单位代号包括机床生产厂和机床研究单位代设计单位代号包括机床生产厂和机床研究单位代号，位于型号之首。号，位于型号之首。（2）专用机床的设计顺序号）专用机床的设计顺序号专用机床的设计顺序号按该单位的设计顺序（由专用机床的设计顺序号按该单位的设计顺序（由“ 001 ”起始）排列，位于设计单位代号之后，起始）排列，位于设计单位代号之后，并用并用“”号隔开。号隔开。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备北京第一机床厂北京第一机床厂第第100种专用机床（专用铣床）种专用机床（专用铣床）100B1我国的机

44、床型号编制方法自我国的机床型号编制方法自1957年第一次颁布以年第一次颁布以来，已作过六次修改和补充（来，已作过六次修改和补充（1959年、年、1963年、年、1971年、年、1976年、年、1985年和年和1994年）。年）。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备第二节第二节 外圆表面加工外圆表面加工 一、外圆表面的车削加工一、外圆表面的车削加工（一）加工方法（一）加工方法1. 粗车粗车 车削加工是外圆粗加工最经济有效的方车削加工是外圆粗加工最经济有效的方法，提高生产率是其主要任务。法，提高生产率是其主要任务。粗车通常采用尽可能大的背吃刀量和进给量来提粗车通常采用

45、尽可能大的背吃刀量和进给量来提高生产率，而切削速度则通常较低。高生产率，而切削速度则通常较低。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备粗车时，车刀应选取较大的主偏角，以减小背向粗车时，车刀应选取较大的主偏角，以减小背向力，防止工件产生变形和振动；选取较小的前角、力，防止工件产生变形和振动；选取较小的前角、后角和负值的刃倾角，以增强车刀切削部分的强后角和负值的刃倾角，以增强车刀切削部分的强度。度。粗车所能达到的加工精度为粗车所能达到的加工精度为IT12IT11，表面粗，表面粗糙度糙度Ra为为50 12.5m。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及

46、装备2. 精车精车 精车的主要任务是保证零件所要求的加精车的主要任务是保证零件所要求的加工精度和表面质量要求。工精度和表面质量要求。精车外圆表面一般采用较小的背吃刀量与进给量精车外圆表面一般采用较小的背吃刀量与进给量和较高的切削速度（和较高的切削速度（vc100m/min）进行加工。）进行加工。在加工大型轴类零件外圆时，则常采用宽刃车刀在加工大型轴类零件外圆时，则常采用宽刃车刀低速（低速（vc = 212m/min）精车。）精车。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备精车时，车刀应选用较大的前角、后角和正值的精车时，车刀应选用较大的前角、后角和正值的刃倾角，以提高加

47、工表面质量。刃倾角，以提高加工表面质量。精车可作为较高精度外圆的最终加工或作为精细精车可作为较高精度外圆的最终加工或作为精细加工的预加工。精车的加工精度可达加工的预加工。精车的加工精度可达IT8 IT7级，级，表面粗糙度表面粗糙度Ra可达可达 1.6 0.8m。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备3. 细车细车 细车的特点是采用极小的背吃刀量细车的特点是采用极小的背吃刀量 (ap= 0.030.05mm)和极小的进给量和极小的进给量(f = 0.020.2mm/r),但切削速度很高但切削速度很高(vc =1502000m/min)。细车一般采用超硬材料刀具进行加工

48、，所用机床细车一般采用超硬材料刀具进行加工，所用机床也必须是主轴能作高速回转、并具有很高刚度的也必须是主轴能作高速回转、并具有很高刚度的高精度或精密机床。高精度或精密机床。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备细车的加工精度及表面粗糙度与普通外圆磨削大细车的加工精度及表面粗糙度与普通外圆磨削大体相当，加工精度可达体相当，加工精度可达IT6 IT5级级 ，表面粗糙，表面粗糙度度Ra可达可达1.25 0.02m。细车多用于磨削加工性不好的有色金属工件的精细车多用于磨削加工性不好的有色金属工件的精密加工。在加工大型精密外圆表面时，细车可以密加工。在加工大型精密外圆表面时，

49、细车可以代替磨削加工。代替磨削加工。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（二）提高外圆表面车削生产效率的途径（二）提高外圆表面车削生产效率的途径（1）采用高速切削）采用高速切削 高速切削除要求车床具有高速切削除要求车床具有高转速外，主要受刀具材料的限制。硬质合金车高转速外，主要受刀具材料的限制。硬质合金车刀的切削速度可达刀的切削速度可达200250m/min，陶瓷车刀可达，陶瓷车刀可达500m/min，而人造金刚石和立方氮化硼车刀切削，而人造金刚石和立方氮化硼车刀切削普通钢时的切削速度可达普通钢时的切削速度可达6001200m/min。高速切削不但可以提高生产率，

50、而且可以降低加高速切削不但可以提高生产率，而且可以降低加工表面的粗糙度（工表面的粗糙度（Ra达达1.250.63m）。）。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（2）采用强力切削）采用强力切削 强力切削是通过增大切削强力切削是通过增大切削面积面积 f ap 来提高生产效率的。可在车刀刀尖处来提高生产效率的。可在车刀刀尖处磨出一段磨出一段(1.2 1.5) f 长度的修光刃，在进给量提长度的修光刃，在进给量提高几倍甚至十几倍的条件下进行切削时，加工表高几倍甚至十几倍的条件下进行切削时，加工表面粗糙度面粗糙度Ra仍能达到仍能达到5 2.5m。强力切削比高速切削的生产率更

51、高，适用于刚度强力切削比高速切削的生产率更高，适用于刚度比较好的轴类零件的粗加工，同时，车床加工系比较好的轴类零件的粗加工，同时，车床加工系统必须具有足够的刚性及功率。统必须具有足够的刚性及功率。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（3）采用多刀加工）采用多刀加工 多刀加工是通过减少刀架多刀加工是通过减少刀架行程长度提高生产效率的。如图行程长度提高生产效率的。如图3-3所示。所示。图图3-3 多刀加工多刀加工阶梯分段切削法阶梯分段切削法等分最长阶梯分段切削法等分最长阶梯分段切削法等分余量切削法等分余量切削法第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方

52、法及装备（三）车刀的种类和用途（三）车刀的种类和用途车刀按用途分为外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、车刀按用途分为外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、切断刀、切槽刀等多种形式。切断刀、切槽刀等多种形式。图图3-4 常用车刀的种类及其用途常用车刀的种类及其用途切断刀切断刀左偏刀左偏刀 右偏刀右偏刀 弯头车刀弯头车刀直头车刀直头车刀成形车刀成形车刀宽刃精车刀宽刃精车刀外螺纹车刀外螺纹车刀端面车刀端面车刀内螺纹车刀内螺纹车刀内槽车刀内槽车刀通孔车刀通孔车刀盲孔车刀盲孔车刀第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备车刀在结构上可分为整体车刀、焊接车刀和机械车刀在结构上可分为整体车刀、焊接

53、车刀和机械夹固式车刀（简称机夹车刀）。夹固式车刀（简称机夹车刀）。图图2-3 外圆车刀的切削部分外圆车刀的切削部分整体车刀整体车刀焊接车刀焊接车刀第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备机夹车刀，根据使用情况不同又分为机夹重磨车机夹车刀，根据使用情况不同又分为机夹重磨车刀（图刀（图3-5a）和机夹可转位车刀（图）和机夹可转位车刀（图3-5b）。）。图图3-5 机械夹固车刀机械夹固车刀机夹可转机夹可转位车刀位车刀机夹重磨车刀机夹重磨车刀机夹重磨车刀机夹重磨车刀第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备常见硬质合金可转位车刀的刀片（图常见硬质合金可

54、转位车刀的刀片（图3-6 ）。）。图图3-6 硬质合金可转位刀片硬质合金可转位刀片第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备图图3-7 压孔式夹固机构压孔式夹固机构压孔式夹固机构结构简单，刀头部分小，但夹紧压孔式夹固机构结构简单，刀头部分小，但夹紧力不大，适用于小型刀具。力不大，适用于小型刀具。夹固机构应满足夹紧可夹固机构应满足夹紧可靠、装卸方便、定位精靠、装卸方便、定位精确等要求。确等要求。图图3-7至图至图3-10为几种常为几种常用的刀片夹固机构。用的刀片夹固机构。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备图图3-8 上压式夹固机构上压式夹固

55、机构上压式夹固机构夹紧力大，定位可靠，但阻碍流上压式夹固机构夹紧力大，定位可靠，但阻碍流屑，适用于不带孔刀片的夹固。屑，适用于不带孔刀片的夹固。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备图图3-9 杠杆式夹固机构杠杆式夹固机构杠杆式夹固机构定位精度较高，夹紧可靠，拆装杠杆式夹固机构定位精度较高，夹紧可靠，拆装方便。方便。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备图图3-10 综合式夹固机构综合式夹固机构综合式夹固机构夹紧力大，刀片固定准确可靠，综合式夹固机构夹紧力大，刀片固定准确可靠，结构复杂，适用于重负荷及有冲击负荷的切削。结构复杂，适用于重负

56、荷及有冲击负荷的切削。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（四）（四）CA6140型卧式车床型卧式车床车床的通用性好，可完成各种回转表面、回转体车床的通用性好，可完成各种回转表面、回转体端面及螺纹等表面的加工，是应用最广泛的金属端面及螺纹等表面的加工，是应用最广泛的金属切削机床之一。按用途和结构的不同，车床主要切削机床之一。按用途和结构的不同，车床主要分为以下几类：分为以下几类：（1）卧式车床）卧式车床 卧式车床的万能性好，加工范卧式车床的万能性好，加工范围广，是基本的和应用最广的车床。围广，是基本的和应用最广的车床。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制

57、造中的加工方法及装备第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（2）立式车床）立式车床立式车床的主轴竖直立式车床的主轴竖直安置，工作台面处于安置，工作台面处于水平位置。主要用于水平位置。主要用于加工径向尺寸大，轴加工径向尺寸大，轴向尺寸较小的大型、向尺寸较小的大型、重型盘套类、壳体类重型盘套类、壳体类工件。工件。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（3）转塔车床）转塔车床 转塔车床有一个可装多把刀具转塔车床有一个可装多把刀具的转塔刀架，根据工件的加工要求，预先将所用的转塔刀架，根据工件的加工要求，预先将所用刀具在转塔刀架上安装调整好；加工时

58、，通过刀刀具在转塔刀架上安装调整好；加工时，通过刀架转位，这些刀具依次轮流工作，转塔刀架的工架转位，这些刀具依次轮流工作，转塔刀架的工作行程由可调行程档块控制。作行程由可调行程档块控制。转塔车床适于在成批生产中加工内外圆有同轴度转塔车床适于在成批生产中加工内外圆有同轴度要求的较复杂的工件。要求的较复杂的工件。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备（4）仿形车床）仿形车床 仿形车床能按照样板或样件的轮廓自动车削出形仿形车床能按照样板或样件的轮廓自动车削出形状和尺寸相同的工件。仿形车床适于在大批大量状和尺

59、寸相同的工件。仿形车床适于在大批大量生产中加工圆锥形、阶梯形及成形回转面工件。生产中加工圆锥形、阶梯形及成形回转面工件。（5）专门化车床）专门化车床 专门化车床是为某类特定零件的加工而专门设计专门化车床是为某类特定零件的加工而专门设计制造的，如凸轮轴车床、曲轴车床等。制造的，如凸轮轴车床、曲轴车床等。第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备1. 机床布局机床布局 图图3-11是是CA6140型卧式车床的外形图。型卧式车床的外形图。2. 机床的传动系统机床的传动系统 图图3-11 CA6140型卧式车床型卧式车床 第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备3. 机床的主传动链机床的主传动链图图3-13为为CA6140型卧式车床传动系统图。型卧式车床传动系统图。主传动系统主传动系统进给传动系统进给传动系统图图3-13 CA6140型卧式车床传动系统图型卧式车床传动系统图第第三三章章 机械制造中的加工方法及装备机械制造中的加工方法及装备CA6140型卧式车床的主传动部分从电动机开始型卧式车床的主传动部分从电动机开始到主轴为止。到主轴为止。主运动传动链的两个末端件是主电动机和主轴，主运动传动链的两个末端件是主电动机和主轴，其功用是把动力源的运动和动力传给主轴，使主其功用是把动力源的运动和动力传给主轴