第2章 金属切削机床

第2章金属切削机床本章要点：了解机床的分类与编号、掌握机床传动原理及传动系统的分析计算方法、了解常用机床机床的作用和特点金属切削机床（Metalcuttingmachinetools）用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器是制造机器的机器，又称为“工作母机”或“工具机”（Machinetools）习惯上简称为机床第2章金属切削机床第1节机床的分类、型号和规格第2节机床的传动原理及运动计算第3节常用通用机床简介第1节机床的分类、型号和规格一、机床的分类二、机床型号一.机床的分类按加工性质、刀具和用途：按通用性程度：按工作精度：按重量和尺寸：按自动化程度：按主要工作部件的数目：机床的品种规格繁多，为便于区别、使用和管理，必须加以分类。对机床的分类方法有以下几种：返回类别车床钻床镗床磨床齿轮加工机床螺纹加工机床铣床刨插床拉床特种加工机床锯床其它机床代号CZTM2M3MYSXBLDGQ读音车钻镗磨2磨3磨牙丝铣刨拉电割其按加工性质、刀具：共12类通用机床——加工范围广，通用性强单件小批专门化机床——工艺窄某类零件特定工序加工专用机床——工艺最窄，某零件特定工序加工按应用范围：大批量生产卧式车床、万能升降台铣床丝杆车床、曲轴车床、凸轮轴车床机床主轴箱专用镗床、组合机床按工作精度分：普通精度机床精密机床高精度机床●机床的分类按重量和尺寸：仪表机床中型机床（一般机床）大型机床（10t～30t）重型机床（30t～100t）超重型机床（大于100t）按自动化程度分：手动机动半自动自动机床按机床主要工作部件的数目分：单轴多轴单刀多刀●机床的分类机床的型号是机床产品的代号，用以简明地表示机床的类型，主要技术参数，性能和结构特点等。二、机床型号的编制GB/T15375--94(JB1838/85)编制规则:采用汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规则组合而成（△）○（○）△△△（×△）（●）/（●）（-●）分类代号类别代号

通用特性、结构特性代号组代号系代号主参数或设计顺序号主轴数或第二主参数重大改进顺序号其它特性代号企业代号☆

通用机床的型号表示目前只有磨床有分类代号1.机床类、分类、组、系的划分及其代号

机床的类别代号用大写的汉语拼音字母表示。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。类别车床钻床镗床磨床齿轮加工机床螺纹加工机床铣床刨插床拉床特种加工机床锯床其它机床代号CZTM2M3MYSXBLDGQ读音车钻镗磨2磨3磨牙丝铣刨拉电割其

组的划分及其代号:

0-9组别类别0123456789车床C仪表车床单轴自动车床多轴自动、半自动车床回轮、转塔车床曲轴及凸轮轴车床立式车床落地及卧式车床仿形及多刀车床轮、轴、辊、锭及铲齿车床其它车床钻床Z坐标镗钻床深孔钻床摇臂钻床台式钻床立式钻床卧式钻床铣钻床中心孔钻床其它钻床镗床T深孔镗床坐标镗床立式镗床卧式铣镗床精镗床汽车、拖拉机修理用镗床其它镗床表3-2金属切削机床类、组划分

系的划分及其代号:

0-916:29:182.机床的特性代号通用特性代号

结构特性代号区别主参数相同而结构不同的机床，在型号中用汉语拼音区分。通用特性代号已用的字母及字母“I”、“O”不能用。例：CA6140型普通车床20通用特性高精度精密自动半自动数控加工中心仿形轻型加重型简式或经济型柔性加工单元数显高速代号GMZBKHFQCJRXS读音高密自半控换仿轻重简柔显速3.机床的主参数、设计顺序号和第二主参数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1/10或1/100）表示第二主参数一般指主轴数、最大跨距、最大工件长度、工作台工作长度等。第二主参数也用折算值1/10或1/100表示常见机床主参数及折算系数机床名称主参数名称主参数折算系数普通车床自动车床、六角车床立式车床床身上最大工件回转直径最大棒料直径或最大车削直径最大车削直径1/101/11/100立式钻床、摇臂钻床卧式镗床最大钻孔直径主轴直径1/11/10牛头刨床、插床龙门刨床最大刨削或插削长度工作台宽度1/101/100常见机床主参数及折算系数（续）机床名称主参数名称主参数折算系数卧式及立式升降台铣床龙门铣床工作台工作面宽度工作台工作面宽度1/101/100外圆磨床、内圆磨床平面磨床砂轮机最大磨削外径或孔径工作台工作面的宽度或直径最大砂轮直径1/101/101/10齿轮加工机床（大多数是）最大工件直径1/104.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时加重大改进号A、B、C…5.其它特性代号6.企业代号

机床型号示例1.CA6140C--类代号(车床类机床)A--结构特性代号6--组代号(落地及卧式车床组)1--系代号(卧式车床系)40--主参数(最大工件回转直径400)2.XK5030X--类代号(铣床类机床)K--通用特性代号(数控)5--组代号(立式升降台铣床组)0--系代号(立式铣床系)30--主参数(工作台面宽度300)机床型号示例机床型号示例3.MGl432AM—类别代号（磨床类）G—通用特性（高精度）1—组别代号（外圆磨床组）4—系别代号（万能外圆磨床系）32—主参数（最大磨削直径320mm）A—重大改进顺序号（第一次重大改进）机床型号示例4.Z3040×16/S2Z--类代号(钻床类机床)3--组代号(摇臂钻床组)0--系代号(摇臂钻床系)40--主参数(最大钻孔直径40mm)16--第二主参数(最大跨距1600mm)S2--企业代号(中捷友谊厂)第2节机床的传动原理及运动计算

一、机床的传动原理

1.机床必须具备三个基本部分：

执行件

运动源

传动装置

执行机床运动的部件为执行件提供运动和动力装置传递运动和动力的装置2.几个概念几个基本概念传动链外联系传动链内联系传动链定比传动机构

换置机构

其传动比和传动方向固定不变，如定比齿轮副、蜗杆蜗轮副、丝杠螺母副等可根据加工要求变换传动比和传动方向、如滑移齿轮变速机构、挂轮变换机构、离合器换向机构等。使运动源和执行件以及两个有关的执行件保持运动联系的一系列顺序排列的传动件，称为传动链。联系运动源和执行件的传动链，称为外联系传动链联系两个执行件间的传动链，称为内联系传动链1）传动原理图为了便于研究机床的传动原理,用一些简明的符号把动力源、执行件之间的传动联系表示出来的示意图。并不表达实际传动机构的种类和数量3.传动原理图和传动系统图2）传动系统图表示机床全部运动的传动关系的示意图，用国家标准规定的符号表示各种传动元件，并按照运动传递的顺序，画在能反映机床外形和各主要部件相互位置的展开图中。只表示传动关系，而不表示各零件的实际尺寸和位置传动原理图常用示意符号电动机主轴车刀滚刀合成合成机构传动比可变换的换置机构传动比不变的机械联系电的联系脉冲发生器快调换置器官——数控系统卧式车床传动原理图车螺纹外联系传动链电动机—1—2—us—3—4—主轴内联系传动链4—5—ux—6—7—丝杠车外圆外联系传动链电动机—1—2—us—3—4—主轴外联系传动链电动机—1—2—us—3—5—ux—6—7—丝杠1234567usuxAB车圆锥螺纹P.61图2-1（c）外联系传动链电动机—1—2—uv—3—4—B11内联系传动链B11—4—5—ux—6—7—A12A12—7—8—uy—9—A13三机床传动系统常用传动系统传动系统图及传动路线表达式万能升降台铣床传动系统图电动机(7.5kW,1450r/min)-Ⅰ26----54-Ⅱ-Ⅲ-Ⅳ-Ⅴ主运动传动链传动线路表达式万能升降台铣床传动系统图12级变速车床主传动系统图电动机(1440r/min)

例：计算图示传动系统中，车床主轴的最高与最低转速12级变速车床主传动系统图电动机(1440r/min)

例：计算图示传动系统中，车床主轴的最高与最低转速电动机(1440r/min)

电动机(1440r/min)

解：先求最高转速再求最低转速例2：采用下图所示的车削螺纹进给传动链，加工导程为L的螺纹，请确定挂轮变速机构的换置公式。分析： 螺纹的导程指的是同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。也就是说主轴带动工件每转一转车刀就沿进给方向前进L。现在已知丝杠的导程为P，即丝杠每转一转，刀架进给的距离为P。当主轴转过一转时，丝杠转过转，刀架进给距离为例2：采用下图所示的车削螺纹进给传动链，加工导程为L的螺纹，请确定挂轮变速机构的换置公式。解：由分析可得平衡式：=L解之得=L/P当主轴转过一转时，丝杠转过转，刀架进给距离为第3节常用通用机床简介一、车床二、铣床三、钻床四、刨床五、镗床六、齿轮加工机床七、磨床一、车床

卧式车床主参数：最大工件回转直径卧式车床传动原理图1234567usuxAB卧式车床传动框图电动机主换向机构主变速机构主轴进给换向机构挂轮进给变速机构转换机构丝杠光杠螺母转换机构刀架快速电动机车螺纹横向进给纵向进给主轴箱进给箱溜板箱1234567CA6140传动系统图机械制图（GB4460——84）电动机φ130φ230ⅠM1（左）（正转）56/3851/43M1（右）（反转）50/34Ⅶ34/30ⅡⅡ39/4130/5022/58ⅢM2右移M2左移63/50--20/8050/50Ⅳ20/8026/5851/50ⅤⅥ主轴立式车床（单柱、双柱式）用于加工直径大、长度短的大、重型工