第四章-金属切削机床

1、第四章 金属切削机床本章提要本章提要r 概述r 金属切削机床的分类和型号的编制r 卧式车床CA6140介绍r 数控机床介绍4.1 概述概述r 制造机器的机器r 与一般机械不同机床金属切削机床金属切削机床锻压机床锻压机床电加工机床电加工机床坐标测量机床坐标测量机床铸造机床铸造机床热处理机床热处理机床4.1 概述概述4.1 概述概述 机床的基本组成机床的基本组成支撑件控制系统动力源工作部件传动系统冷却系统润滑系统其它装置4.1 概述概述 机床的技术性能机床的技术性能机床技术性能机床的工艺范围机床的工艺范围机床的技术参数机床的技术参数加工质量加工质量生产率和自动化程度生产率和自动化程度人机关系人机关

2、系成本成本尺寸参数运动参数动力参数几何精度传动精度动态精度4.2 金属切削机床的分类金属切削机床的分类和型号的编制和型号的编制4.2 金属切削机床的分类和型号编制金属切削机床的分类和型号编制 机床的分类机床的分类机床分类方法按加工性质按加工性质按工艺范围按工艺范围按自动化程度按自动化程度按加工精度按加工精度按重量与尺寸按重量与尺寸按主要工作部件的数目按主要工作部件的数目车、铣、刨、磨、钻、拉、镗、锯、齿轮、螺纹通用、专门化、专用手动、机动、半自动、全自动普通精度、精密、高精度仪表、中型、大型、重型、超重型单轴、多轴、单刀、多刀4.2 金属切削机床的分类和型号编制金属切削机床的分类和型号编制 通

3、用机床型号编制通用机床型号编制r 机床型号可以简明的表示机床的类型、通用和结构特性及主要技术参数r 汉语拼音字母和数字组成r 基本部分和辅助部分组成r 分为类、组、系3个层次4.2 金属切削机床的分类和型号编制金属切削机床的分类和型号编制 通用机床型号编制通用机床型号编制4.2 金属切削机床的分类和型号编制金属切削机床的分类和型号编制 通用机床型号编制通用机床型号编制类类别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铣铣床床刨刨插插床床拉拉床床锯锯床床其其它它机机床床代代号号C CZ ZT TM M2M2M3M3MY YS SX XB BL LG GQ Q

4、读读音音车车钻钻镗镗磨磨二二磨磨三三磨磨牙牙丝丝铣铣刨刨拉拉割割其其机床类别及其代号4.2 金属切削机床的分类和型号编制金属切削机床的分类和型号编制 通用机床型号编制通用机床型号编制4.2 金属切削机床的分类和型号编制金属切削机床的分类和型号编制 通用机床型号编制通用机床型号编制通通用用特特性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中心加工中心（自动换刀）（自动换刀）仿仿形形轻轻型型加加重重型型简式简式或经或经济型济型柔性柔性加工加工单元单元数数显显高高速速代代号号G GM MZ ZB BK KH HF FQ QC CJ JR RX XS S读读音音高高 密密 自自 半半 控控换

5、换仿仿轻轻 重重简简柔柔显显 速速通用特性及其代号4.2 金属切削机床的分类和型号编制金属切削机床的分类和型号编制 通用机床型号编制通用机床型号编制 机床主参数、第二主参数和设计顺序号机床主参数、第二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(主参数乘以折算系数如1/10等)表示。某些通用机床，当无法用一个主参数表示时，则在型导中用设计顺序号表示。第二主参数一般是指主轴数、最大跨距、最大工件长度、工作台工作面长度等。第二主参数也用折算值表示。 机床的重大改进顺序号机床的重大改进顺序号 当机床的性能及结构布局有重大改进，并按新产品重新设计、试制和鉴定时，在原机床型号的尾部，加重大

6、改进顺序号，以区别于原机床型号。序号按A、B、C、等字母的顺序选用。4.2 金属切削机床的分类和型号编制金属切削机床的分类和型号编制 通用机床型号编制通用机床型号编制例：例：CA6140CA6140型卧式车床型卧式车床4.2 金属切削机床的分类和型号编制金属切削机床的分类和型号编制 通用机床型号编制通用机床型号编制例：例： MG1432AMG1432A型高精度万能外圆磨床型高精度万能外圆磨床4.2 金属切削机床的分类和型号编制金属切削机床的分类和型号编制 专用机床型号表示方法专用机床型号表示方法专用机床的型号一般由设计单位代号和设计顺序组成专用机床的型号一般由设计单位代号和设计顺序组成 例：上

7、海机床厂设计制造的第例：上海机床厂设计制造的第1515种专用机床为专用磨床，种专用机床为专用磨床， 其型号为其型号为 H H015015设计单位代号设计单位代号设计顺序设计顺序4.2 金属切削机床的分类和型号编制金属切削机床的分类和型号编制 机床自动线型号表示方法机床自动线型号表示方法 由通用机床或专用机床组成的机床自动线，其代号由通用机床或专用机床组成的机床自动线，其代号为为“ZXZX”，读作，读作“自线自线”，它位于设计单位代号之后，并，它位于设计单位代号之后，并用用“”分开，读作分开，读作“至至”。机床自动线设计顺序号的排。机床自动线设计顺序号的排列与专用机床的设计顺序号相同，位于机床自

8、动线代号之列与专用机床的设计顺序号相同，位于机床自动线代号之后。后。 例：北京机床研究所以通用机床或专用机床为某厂设计例：北京机床研究所以通用机床或专用机床为某厂设计的第一条机床自动线，其型号为的第一条机床自动线，其型号为 JCSJCSZX001 ZX001 4.3 卧式车床卧式车床CA6140介绍介绍4.3 卧式车床卧式车床CA61404.3 卧式车床卧式车床CA6140 工艺范围工艺范围4.3 卧式车床卧式车床CA6140 技术参数技术参数床身上最大工件回转直径（床身上最大工件回转直径（mmmm） 400400刀架上最大工件回转直径（刀架上最大工件回转直径（mmmm） 210210最大棒杆

9、直径（最大棒杆直径（mmmm） 4747最大工件长度（最大工件长度（mmmm） 750750、10001000、15001500、20002000最大加工长度（最大加工长度（mmmm） 650650、900900、14001400、19001900主轴转速范围主轴转速范围 正转正转 10101400r/min1400r/min，2424级级 反转反转 14.514.51600 r/min1600 r/min，1212级级进给量范围进给量范围 纵向纵向 0.0280.028633mm/r633mm/r，共，共6464级级 横向横向 0.0140.0143.16mm/r3.16mm/r，共，共64

10、64级级螺纹加工范围螺纹加工范围 米制螺纹米制螺纹 P P=1=1192mm192mm，4444种种 英制螺纹英制螺纹 a a=2=22424牙牙/in/in，2020种种 模数制螺纹模数制螺纹 m m=0.25=0.2548mm48mm，3939种种 径节制螺纹径节制螺纹 D Dp= 1p= 19696牙牙/in/in，3737种种机床外形尺寸机床外形尺寸 3168mm3168mm 1000mm1000mm 1267mm1267mm4.3 卧式车床卧式车床CA6140 机床的运动机床的运动机床的运动表面成形运动表面成形运动辅助运动辅助运动简单运动复合运动切入运动分度运动操纵和控制运动调位运动

11、空行程运动4.3 卧式车床卧式车床CA6140 机床的传动系统机床的传动系统机床的传动系统主运动传动链主运动传动链进给运动传动链进给运动传动链两端是电动机和主轴变速、正转、反转两端是主轴和刀架纵向和横向进给刀架的快速移动车削螺纹4.3 卧式车床卧式车床CA6140 机床的传动系统机床的传动系统主运动传动链 进给运动传动链4.3 卧式车床卧式车床CA6140 机床的传动系统机床的传动系统可得到的变速级数可得到的变速级数主轴的转速计算主轴的转速计算主轴转速级数主轴转速级数4.3 卧式车床卧式车床CA6140 机床的传动系统机床的传动系统CA6140CA6140可以车削可以车削米制、英制、模数制、径

12、节制米制、英制、模数制、径节制4 4种螺纹种螺纹车削螺纹：车削螺纹：车削各种不同螺距的螺纹时，主轴与刀具之间必须保持严格的运动关系，即：主轴每转1转，刀具应均匀地移动1个（被加工螺纹）螺距S的距离也就是：主轴转1转刀架移动S上述关系称为车削螺纹时进给运动传动链的“计算位移”。车螺纹的运动平衡式：1（主轴）US丝=S4.3 卧式车床卧式车床CA6140 机床的传动系统机床的传动系统车削螺纹的传动链车削螺纹的传动链4.3 卧式车床卧式车床CA6140 主要结构主要结构1主轴箱；2滑板；3尾座；4床身；5右床腿；6溜板箱；7左床腿；8进给箱4.3 卧式车床卧式车床CA6140 主轴部件主轴部件 主轴

13、部件是机床重要部件之一，它是机床的主轴部件是机床重要部件之一，它是机床的执行执行件件。它的功用是支撑并带动工件或刀具旋转进行切削，。它的功用是支撑并带动工件或刀具旋转进行切削，承受切削力和驱动力等载荷，完成表面成形运动。承受切削力和驱动力等载荷，完成表面成形运动。 主轴部件由主轴部件由主轴主轴及其及其支撑轴承支撑轴承、传动件传动件、密封件密封件及及定位元件定位元件等组成。等组成。4.3 卧式车床卧式车床CA6140 主轴部件主轴部件主轴部件硬满足的基本要求主轴部件硬满足的基本要求l 旋转精度旋转精度l 刚度刚度l 抗振性抗振性l 温升和热变形温升和热变形4.3 卧式车床卧式车床CA6140 主

14、轴部件主轴部件主轴部件的传动方式主轴部件的传动方式l 齿轮传动齿轮传动l 带传动带传动l 电动机直接驱动电动机直接驱动优点和缺点优点和缺点优点和缺点同步带4.3 卧式车床卧式车床CA6140 主轴部件结构主轴部件结构主轴的支撑形式主轴的支撑形式前后两个支撑前后两个支撑两个主支撑加一个辅助支撑两个主支撑加一个辅助支撑主轴的材料和热处理主轴的材料和热处理4.3 卧式车床卧式车床CA6140 主轴轴承主轴轴承l 主轴中最重要的组件主轴中最重要的组件l 常用的滚动轴承和滑动轴承常用的滚动轴承和滑动轴承4.3 卧式车床卧式车床CA6140 支撑件支撑件支撑件应满足的要求支撑件应满足的要求l 足够的刚度和

15、较高的刚度质量比足够的刚度和较高的刚度质量比l 较好的动态特性较好的动态特性l 热稳定性好热稳定性好l 排屑畅通，吊运安全排屑畅通，吊运安全l 良好的结构工艺性良好的结构工艺性4.3 卧式车床卧式车床CA6140 支撑件支撑件支撑件的支撑件的3 3种结构种结构箱形类板块类梁类4.3 卧式车床卧式车床CA6140 支撑件支撑件支撑件的截面形状要求：支撑件的截面形状要求： 最小重量条件下，具有最大静刚度，包括弯曲最小重量条件下，具有最大静刚度，包括弯曲刚度和扭转刚度，与截面惯性矩成正比刚度和扭转刚度，与截面惯性矩成正比支撑件的截面形状设计原则：支撑件的截面形状设计原则：u 空心截面的刚度比实心的大

16、空心截面的刚度比实心的大u 圆形截面的抗扭刚度比方形好，而抗弯刚度圆形截面的抗扭刚度比方形好，而抗弯刚度比方形低比方形低u 封闭截面的刚度远远大于开口截面的刚度封闭截面的刚度远远大于开口截面的刚度4.3 卧式车床卧式车床CA6140 支撑件材料支撑件材料铸件铸件 铸铁铸造性能好，容易获得复杂结构的支承件，铸铁铸造性能好，容易获得复杂结构的支承件，同时铸铁的内摩擦力大，阻尼系数大，使振动衰减的同时铸铁的内摩擦力大，阻尼系数大，使振动衰减的性能好，成本低。但铸件需要木模芯盒，制造周期长，性能好，成本低。但铸件需要木模芯盒，制造周期长，有时产生缩孔、气泡等缺陷，成本高，适于成批生产。有时产生缩孔、气

17、泡等缺陷，成本高，适于成批生产。 钢板焊接结钢板焊接结构构 制造周期短制造周期短, ,刚性好刚性好; ;便于产品更新和结构改进便于产品更新和结构改进; ;钢板焊接支承件固有频率比铸铁高钢板焊接支承件固有频率比铸铁高; ;重量较铸铁轻重量较铸铁轻; ;但但抗振性比铸铁差。抗振性比铸铁差。 4.3 卧式车床卧式车床CA6140 支撑件材料支撑件材料预应力钢预应力钢筋混凝土筋混凝土 刚度和阻尼比铸铁大几倍，抗振性好，成本较低。刚度和阻尼比铸铁大几倍，抗振性好，成本较低。缺点是脆性大，耐腐蚀性差，油渗入导致材质疏松，缺点是脆性大，耐腐蚀性差，油渗入导致材质疏松，所以表面应进行喷漆或喷涂塑料。所以表面应

18、进行喷漆或喷涂塑料。 天然花岗天然花岗岩岩 性能稳定，精度保持性好，抗振性好，性能稳定，精度保持性好，抗振性好， 阻尼系数阻尼系数大，耐磨性好，热稳定性好，抗氧化性强大，耐磨性好，热稳定性好，抗氧化性强 。缺点是结。缺点是结晶颗粒粗于钢铁的晶粒，抗冲击性能差，脆性大，油晶颗粒粗于钢铁的晶粒，抗冲击性能差，脆性大，油和水等液体易渗入晶界中，使表面局部变形胀大，难和水等液体易渗入晶界中，使表面局部变形胀大，难于制作复杂的零件。于制作复杂的零件。 4.3 卧式车床卧式车床CA6140 导轨导轨l 导轨的功用导轨的功用 承受载荷和导向承受载荷和导向l 运动：动导轨和静导轨运动：动导轨和静导轨l 运动形式：直线和回转运动形式：直线和回转l 摩擦：滑动和滚动。摩擦：滑动和滚动。 滑动又分为：普通滑动、静压和卸荷滑动又分为：普通滑动、静压和卸荷4.3 卧式车床卧式车床CA6140 导轨导轨导轨应满足的主要技术要求导轨应满足的