机床与刀具课件

卧式车床

5金属切削机床与刀具

卧式车床5金属切削机床与刀具立式铣床

4金属切削机床与刀具

立式铣床4金属切削机床与刀具外圆磨床

5金属切削机床与刀具

外圆磨床5金属切削机床与刀具立式钻床

5金属切削机床与刀具

立式钻床5金属切削机床与刀具

数控车床

5金属切削机床与刀具

数控车床5金属切削机床与刀具4.1.1机床的分类

1.按加工性质和所用刀具：12大类

2.按应用范围（通用性程度）

3.按工作精度：普通精度机床、精密机床、高精度机床。

4.按机床自动化程度：手动、机动、半自动和自动机床。

5.按机床重量和尺寸：仪表机床、中型机床、大型机床、重型、超重型机床

◆通用机床：用于加工多种工件的不同工序，加工范围较广，通用性较大，但结构复杂。◆专门化机床：工艺范围窄，专门用于加工某一类或某几类零件的某一道（或几道）特定工序。◆专用机床：工艺范围最窄，只能用于加工某一种零件的某一道特定工序，适用于大批量生产。⑴车床；⑵钻床；⑶镗床；⑷磨床；⑸齿轮加工机床；⑹螺纹加工机床；⑺铣床；⑻刨插床；⑼拉床；⑽特种加工机床？；⑾锯床；⑿其它机床。每一类机床，又可按其工艺范围、布局型式和结构性能分为10个组；每一组又分为若干系列（10个系列）4.1机床分类、型号与主要的技术参数4.1.1机床的分类◆通用机床：⑴车床；⑵钻床；⑶镗同类机床按应用范围（通用性程度）：

⑴通用机床（万能机床）；⑵专门化机床（丝杠车床、凸轮轴车床）；⑶专用机床（组合机床）。同类机床按工作精度：普通精度机床、精密机床、高精度机床。按机床重量和尺寸：⑴仪表机床⑵中型机床⑶大型机床（重量达到10吨）、⑷重型机床（重量≥30吨以上）⑸超重型机床（重量≥100吨）

按自动化程度：手动、机动、半自动、自动机床

5.1机床分类、型号与主要的技术参数同类机床按应用范围（通用性程度）：⑴通用机床（万能机床）；

■机床的型号：机床产品的代号，用以简明地表示机床的类型、

通用和结构特性、主要技术参数等。

5.1.2机床型号的编制我国的机床型号按1994年颁布的标准（1985年颁布的标准“JB1838—85”）《金属切削机床型号编制方法》编制的。由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定的规律组合而成，它适合于各类通用机床和专用机床。5.1机床分类、型号与主要的技术参数■机床的型号：机床产品的代号，用以简明地表示机床的类型、

注：1）有“□”符号者，为大写的汉语拼音字母；

2）有“△”符号者，为阿拉伯数字；

3）有“（）”的代号或数字，当无内容时则不表示，有内容时应去掉括号分类代号类别代号通用特性和结构特性代号组别代号型别代号主参数或设计顺序号主轴数（用“·”分开）重大改进序号同一型号机床的变型代号(用“／”分开)最大跨距、最大工件长度、工作台长度等第二参数(用“×”分开)(△)

□

(□)

△

△

△△

(·△)

(□)

(／△)

(×△)■机床型号的表示方法5.1机床分类、型号与主要的技术参数注：1）有“□”符号者，为大写的汉语拼音字母；分类代（1）机床的类别代号：表3.1用该类机床名称汉语拼音的第一个大写字母表示。分类代号用阿拉伯数字表示，放在类代号之前，如磨床类为M、2M、3M三个分类。（一）通用机床的型号表7.14.1机床分类、型号与主要的技术参数（1）机床的类别代号：表3.1（一）通用机床的型号表7.14（2）机床的特性代号：用汉语拼音字母表示。

▲通用特性代号：在类别后加上相应的特性代号表7.2通用特性代号

5.1机床分类、型号与主要的技术参数（2）机床的特性代号：用汉语拼音字母表示。表7.2通示例:“CK”→数控车床；“MBG”→半自动高精度磨床；

“CM”→精密车床。▲结构特性代号（3）机床的组别、系别代号：用两位阿拉伯数字表示，前一位表示组别，后一位表示系别。为区别主参数相同而结构不同的机床，在型号中用汉语拼音字母区别。→CA6140型普通卧式车床在结构上不同于C6140。通用特性已用字母及“I”、“O”不能用作结构特性代号。每类机床分为10个组，用数字0～9表示；每一组又分为若干个系，系的划分原则：主参数相同，并按一定公比排列，工件和刀具本身的和相对的运动特点基本相同，且基本结构及布局形式相同的机床，即为同一系。5.1机床分类、型号与主要的技术参数示例:“CK”→数控车床；“MBG”→半自动高精度磨床；▲

1

2外圆磨床内圆磨床01234567890123456789无心磨床。。。。。。外圆磨床万能外圆磨床。。。。。。。。。。。。。。。。。。内圆磨床。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5.1机床分类、型号与主要的技术参数12（4）机床主参数或设计顺序号①机床主参数：代表机床规格的大小，用阿拉伯数字给出主参数的折算值（1/1、1/10或1/100），取两位数字表示，位于系代号之后。→机床最主要的一个技术参数，直接反映了机床的加工能力，并影响机床其它参数和基本结构的大小。→以机床的最大加工尺寸（工件尺寸或加工面尺寸）或与此有关的机床部件尺寸表示。

★卧式车床为床身上最大工件回转直径；★摇臂钻床为最大钻孔直径；★升降台铣床为工作台面宽度。5.1机床分类、型号与主要的技术参数（4）机床主参数或设计顺序号①机床主参数：代表机床规格的大小②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。用折算值表示。③设计的顺序号：某些通用机床，当无法用一个主参数表示时，则在型号中用设计的顺序号表示。设计的顺序号由1起始，<10时，则在设计的顺序号之前加“0”。5.1机床分类、型号与主要的技术参数②第二主参数：5.1机床分类、型号与主要的技术参数5.1机床分类、型号与主要的技术参数5.1机床分类、型号与主要的技术参数（6）企业代号？◆生产单位为机床厂有机床厂所在城市名称的大写汉语拼音字母及该厂在该城市建立的先后顺序号或机床厂名称的大写汉语拼音字母表示；◆生产单位为机床研究所由该所名称的大写汉语拼音字母表示。（5）机床的重大改进顺序号

当机床的性能和结构布局有重大改进，并按新产品重新设计、试制和鉴定→在原机床型号的尾部，加重大改进顺序号。5.1机床分类、型号与主要的技术参数（6）企业代号？（5）机床的重大改进顺序号5.1机床分类、2.专用机床的型号

Δ设计单位代号设计顺序号Δ5.1机床分类、型号与主要的技术参数2.专用机床的型号设计单位代号设计顺序3．机床的主要技术参数：包括主参数和基本参数。■尺寸参数：机床的主要结构尺寸。■运动参数：机床执行件的运动速度→主运动的速度范围；速度数列；→进给运动的进给量范围、进给量数列；→空行程的速度。■动力参数：主要指驱动主运动、进给运动、空行程运动的电动机功率。5.1机床分类、型号与主要的技术参数3．机床的主要技术参数：包括主参数和基本参数。5.1机床分主参数（最大磨削直径320mm)系别代号（万能外圆磨床系）组别代号（外圆磨床组）通用特性代号（高精度）类别代号(磨床类）MG1432A重大改进顺序号（第一次重大改进）◆MG1432A型高精度万能外圆磨床机床型号编制示例主参数（最大磨削直径320mm)系别代号（万能外圆磨床系）◆CA6140型卧式车床CA6140主参数（最大车削直径400mm)系别代号（卧式车床系）组别代号（落地及卧式车床组）结构特性代号（结构不同）类别代号（车床类）CA6140主参数（最大车削直径400mm)系别代号（卧式车床系）组别代号（落地及卧式车床组）结构特性代号（结构不同）类别代号（车床类）5.1机床分类、型号与主要的技术参数◆CA6140型卧式车床CA6140主参数（◆Z3040型摇臂钻床5.1机床分类、型号与主要的技术参数◆Z3040型摇臂钻床5.1机床分类、型号与主要的技术参数◆MM7132A精密磨床5.1机床分类、型号与主要的技术参数◆MM7132A精密磨床5.1机床分类、型号与主要的技术

滚齿机

5.1机床分类、型号与主要的技术参数滚齿机5.1机床分类、型号与主要5.2工件表面成形方法和机床运动分析

5.2.1工件表面形状与成形方法

（一）工件表面形状→构造要素

平面、圆柱面、圆锥面、各种成形表面（螺旋面、回转体、渐开线。1—平面2—圆柱面3—圆锥面4、5、6—成形表面5.2工件表面成形方法和机床运动分析5.2.1工件表（二）工件表面的成形方法：

任何规则表面→看作一条线（母线1）沿着另一条线（导线2）运动的轨迹。

●发生线：母线和导线。

●可逆表面：母线和导线互换，不改变形成表面的性质。→平面、圆柱面、直线成形表面；

●不可逆表面：母线和导线不可互换→圆锥面、球面。5.2工件表面成形方法和机床运动分析

（二）工件表面的成形方法：5.2工件表面成形方法和机床运动母线原始位置变化时形成的表面有些表面的两条发生线完全相同，但因母线的原始位置不同，也可形成不同的表面。5.2工件表面成形方法和机床运动分析

母线原始位置变化时形成的表面有些表面的两条发生线完全相同，但发生线由刀具的切削刃和工件的相对运动得到的，根据使用的刀具切削刃形状和采取的加工方法，■形成发生线的方法：四种→形成加工表面形状的方法5.2

工件表面成形方法和机床运动分析

轨迹法

成形法

相切法

展成法a）轨迹法b）成形法c）相切法d）展成法

零件表面成形方法flashflashflashflash发生线由刀具的切削刃和工件的相对运动得到的，根据使用的刀具切●轨迹法

利用刀具作一定规律的轨迹运动对工件进行加工的方法。

刀刃与发生线2为点接触（切削点1），刀刃按一定轨迹运动形成所需的发生线2。

用轨迹法形成发生线需要一个成形运动→3。5.2工件表面成形方法和机床运动分析

●轨迹法5.2工件表面成形方法和机床运动分析●成形法

利用成形刀具对工件加工的方法。

刀刃为切削线1，它的形状与需要形成的发生线2完全吻合，加工中，切削刃与被成形表面做线接触，刀具无须任何运动就可以得到所需的发生线形状。

曲线形母线由切削刃直接形成，直线形导线由轨迹法形成。→成形刀具代替一个成形运动，如成形车刀、盘形齿轮铣刀5.2工件表面成形方法和机床运动分析

●成形法5.2工件表面成形方法和机床运动分析5.2工件表面成形方法和机床运动分析5.2工件表面成形方法和机床运动分析●相切法利用刀具边旋转边作轨迹运动对工件进行加工的方法。在垂直于刀具旋转轴线的端面内，切削刃可看作切削点1，刀具作旋转运动的同时，其中心按一定规律运动，切削点1的运动轨迹（图中曲线3）的公切线就是发生线2。因这种方法的刀具一般是多齿刀具，有多个切削点，所以发生线2就是刀具上所有的切削点在切削过程中共同形成的。→用相切法得到发生线，需要两个独立的成形运动，即刀具的旋转运动和刀具中心按一定规律进行的运动。5.2工件表面成形方法和机床运动分析

●相切法5.2工件表面成形方法和机床运动分析●展成法（范成法）

利用工件和刀具作展成切削运动进行加工的方法。

刀刃为切削线1，其形状与需要形成的发生线2相切，切削线1与发生线2彼此作无滑动的纯滚动，切削线1在切削过程中连续位置的包络线就是发生线2。曲线3是切削刃上某点A的运动轨迹。在形成发生线2的过程中，或者仅由切削刃1沿着由它生成的发生线2作纯滚动；或者切削刃1和发生线2（工件）共同完成复合的纯滚动→展成运动。

齿轮加工机床大多采用展成法形成渐开线。

用展成法形成发生线需要一个成型（展成）运动。

5.2工件表面成形方法和机床运动分析

●展成法（范成法）5.2工件表面成形方法和机床运动分5.2.2机床的运动分析（一）机床的运动：成形运动和辅助运动

1.（表面）成形运动：保证得到工件要求的表面形状的运动。

、5.2工件表面成形方法和机床运动分析

●按组成不同分为：

简单成形运动：成形运动由单独的旋转运动或直线运动组成。

A→直线运动，B→旋转运动。→在机床上，以主轴的旋转，刀架或工作台的直线移动出现。

复合成形运动：成形运动由两个或两个以上旋转运动或（和）

直线运动，按照某种确定运动关系组合而成。●按切削过程中所起的作用不同分：

主运动：机床切除工件表面金属余量的主要运动。→速度高，消耗功率大。一台机器的主运动只有一个。

进给运动：不断将金属余量投入切削，以逐渐切出整个工件表面的运动。→进给运动的速度较低，消耗功率较小。可有一个或几个，也可没有。5.2.2、5.2工件表面成形方法和机床运动分析●按组〓示例：用车刀车外圆柱面，工件的旋转运动，产生母线→圆；刀具的纵向直线运动，产生导线→直线、5.2工件表面成形方法和机床运动分析

〓示例：用车刀车外圆柱面，、5.2工件表面成形方法和机床运〓示例：用螺纹车刀切削螺纹，螺纹车刀是成形车刀→形成螺旋面只需一个成形运动→复合成形运动→形成螺旋线发生线（螺旋轨迹运动）5.2工件表面成形方法和机床运动分析

〓示例：用螺纹车刀切削螺纹，螺纹车刀是成形车刀→形成5.2插齿刀加工齿轮的成形运动5.2工件表面成形方法和机床运动分析

〓示例插齿加工插齿刀加工齿轮的成形运动5.2工件表面成形方法和机床运动分2．辅助运动：实现机床的的各种辅助动作，为表面成形创造条件的运动。5.2工件表面成形方法和机床运动分析

●各种空行程运动：运动部件的快进、快退、各种调位运动→调整刀具和工件之间的相互位置的运动；●切入运动：用于保证被加工表面获得所需要的尺寸→车外圆，为保证外圆尺寸；●分度运动：当加工若个完全相同的均匀分布的表面时→使表面成形运动得以周期连续进行的运动。●操纵及控制运动：起动、停止、变速、换向、部件与工件的夹紧和松开、转位和自动换刀、自动测量、自动补偿等。2．辅助运动：5.2工件表面成形方法和机床运动分析●各种1．机床的传动联系：机床必须具备三个基本部分（二）机床的运动联系（传动联系）→机床的传动链§6-2

工件表面成形方法和机床运动分析

●执行件：执行机床运动的部件→如主轴、刀架、工作台等，其任务是带动工件或刀具完成一定形式的运动（旋转或直线运动）和保持准确的运动轨迹。●动力源：提供运动和动力的装置，是执行件的运动来源→三相异步电动机、直流或交流调速电机和伺服电机。●传动装置：传递运动和动力的装置，把动力源的运动和动力传给执行件；或者把执行件联系起来，使二者间保持某种确定的运动关系。1．机床的传动联系：机床必须具备三个基本部分（二）机床的运动

由动力源→传动装置→执行件、或执行件→传动装置→执行件构成的传动联系。■按传动链性质不同分为：●外联系传动链●内联系传动链※在内联系传动链中，各传动副的传动比必须准确不变，不应有摩擦传动或瞬时传动比变化的传动件（皮带传动、链传动）。■按传动链功用不同分为:●主运动传●进给运动传动链2．机床的传动链联系动力源（如电动机）和机床执行件→主轴、刀架、工作台之间的传动链，使执行件得到运动，并能改变运动的速度和方向，但不要求动力源和执行件之间有严格的传动比关系。车削螺纹，从电动机→车床主轴的传动链，决定螺纹速度的快慢，而不影响螺纹表面的成形。联系复合运动之内的各个分解部分，传动链所联系的执行件相互之间的相对速度（及相对位移量）有严格的要求，用来保证运动的轨迹→执行件之间有严格的传动比要求。卧式车床上用螺纹车刀车螺纹，联系主轴→刀架之间的螺纹传动链。5.2工件表面成形方法和机床运动分析

由动力源→传动装置→执行件、或执行件→传动装置→执行2传动链中传动机构→带传动、定比齿轮副、齿轮齿条、丝杠螺母副、蜗轮蜗杆副、滑移齿轮变速机构、离合器变速机构、交换齿轮或挂轮架以及电的、液压的、机械的无级变速等。在考虑传动联系时，撇开其具体的结构，机械传动装置归结为两类传动：3．传动原理图：●定比（传动）机构：固定传动比的传动机构。→定比齿轮副、丝杠螺母副、蜗轮蜗杆副●换置机构（换置器官）※：变换传动比的传动机构。→滑移齿轮变速机构、变速箱、挂轮架、数控机床的数控系统5.2工件表面成形方法和机床运动分析

传动链中传动机构→带传动、定比齿轮副、齿轮齿条、丝杠螺3．传a）电动机b）主轴c）机械定比传动d）点联系e）换置机构f）数控系统g）丝杠螺母传动h）脉