1、第第2 2章制造工艺装备章制造工艺装备2.22.2金属切削机床的基本知识金属切削机床的基本知识2.32.3车床车床2.42.4齿轮加工机床齿轮加工机床2.52.5磨床磨床2.62.6组合机床组合机床2.72.7数字控制机床简介数字控制机床简介第第2 2章章 制造工艺装备制造工艺装备 本章教学目的本章教学目的 1 1、了解及熟悉机械加工中各类机床的用、了解及熟悉机械加工中各类机床的用途、工艺范围和特点，重点是熟悉车床和齿途、工艺范围和特点，重点是熟悉车床和齿轮加工机床；轮加工机床；2 2、掌握认识、分析机床（机床的运动和、掌握认识、分析机床（机床的运动和传动）的方法。传动）的方法。本章教学内容及
2、要求本章教学内容及要求 1 1、了解机床的分类情况；、了解机床的分类情况；2 2、掌握分析机床运动和传动的方法；、掌握分析机床运动和传动的方法；3 3、熟悉典型车床、齿轮加工机床的用途、熟悉典型车床、齿轮加工机床的用途、工艺范围及机床传动系统；工艺范围及机床传动系统；4 4、了解其他类型机床的用途、工艺范围、了解其他类型机床的用途、工艺范围及特点。及特点。机床机床刀具刀具夹具夹具p 本章教学重点及难点本章教学重点及难点p 认识、分析机床运动和传动的方法，典型车床认识、分析机床运动和传动的方法，典型车床及滚齿机的传动系统。及滚齿机的传动系统。p 教材和参考书教材和参考书p 1 1熊良山等，机械制
3、造技术基础，华中熊良山等，机械制造技术基础，华中科技大学出版社，科技大学出版社，2012 2012年第年第2 2版？版？p 2 2唐宗军主编，机械制造基础唐宗军主编，机械制造基础 机械工业机械工业出版社出版社p 教学内容以教材为主，教学内容以教材为主，“CA6140“CA6140机床传动系统机床传动系统分析分析”部分补充了参考书中的内容。部分补充了参考书中的内容。提示提示 注意结合金工实习注意结合金工实习和生产实习和生产实习2.2 2.2 金属切削机床的基本知识金属切削机床的基本知识 金属切削机床是采用切削的方法把金金属切削机床是采用切削的方法把金属毛坯加工成机械零件的机器，它是制属毛坯加工成
4、机械零件的机器，它是制造机器的机器，简称机床。是一种工作造机器的机器，简称机床。是一种工作母机。母机。2.2.1 2.2.1 机床的分类及型号机床的分类及型号 2.2.2 2.2.2 机床的运动机床的运动 2.2.3 2.2.3 机床的传动机床的传动2.2.1 2.2.1 机床的分类及型号机床的分类及型号1.1.机床的分类机床的分类 机床的品种规格繁多，为便于区别、使用和管理，必须加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。常用的机床分类方法有以分类。常用的机床分类方法有3 3种：种：（1 1）按加工性质、所用刀具和机床用途分（按工作原理分）按加工性质、所用刀具和机床用途分（按
5、工作原理分）依据国家标准金属切削机床型号编制方法（依据国家标准金属切削机床型号编制方法（GB/T GB/T 15375-200815375-2008），机床分为：车、铣、钻、镗、磨、齿轮加工机），机床分为：车、铣、钻、镗、磨、齿轮加工机床、螺纹加工机床、刨插床、拉床、锯床（切断机床）和其它床、螺纹加工机床、刨插床、拉床、锯床（切断机床）和其它机床（共机床（共1111类）。在每一类机床中，又按工艺范围、布局形式类）。在每一类机床中，又按工艺范围、布局形式和结构性能的不同，分为和结构性能的不同，分为1010个组，每一组又分若干系（型）。个组，每一组又分若干系（型）。不含以前分类方法中的特种加工机床
6、不含以前分类方法中的特种加工机床金工实习中见过那些类型金工实习中见过那些类型机床？机床？（2 2）按机床的通用性程度分）按机床的通用性程度分 同类机床又可分为：通用机同类机床又可分为：通用机床（万能机床）、专门化机床（专能机床）和专用机床。床（万能机床）、专门化机床（专能机床）和专用机床。通用机床通用机床 工艺范围宽，通用性好，能加工一定尺寸范围的工艺范围宽，通用性好，能加工一定尺寸范围的多种类型零件，完成多种工序。如卧式车床多种类型零件，完成多种工序。如卧式车床CA6140CA6140、万能外圆、万能外圆磨床磨床M1432AM1432A等。通用机床的结构往往比较复杂，生产率也较低等。通用机床
7、的结构往往比较复杂，生产率也较低，适用于单件小批生产。，适用于单件小批生产。专门化机床专门化机床 只能加工一定尺寸范围内的某一类或几类零件，只能加工一定尺寸范围内的某一类或几类零件，完成其中的某些特定工序。如曲轴车床、凸轮轴磨床等。完成其中的某些特定工序。如曲轴车床、凸轮轴磨床等。专用机床专用机床 工艺范围最窄，通常只能完成某一特定零件的特工艺范围最窄，通常只能完成某一特定零件的特定工序。组合机床属于专用机床。定工序。组合机床属于专用机床。（3 3）按机床工作精度分）按机床工作精度分 同类机床又可分为：同类机床又可分为：普通机床、精密机床和高精度机床。普通机床、精密机床和高精度机床。其他分类方
8、法其他分类方法 按机床的重量和尺寸分按机床的重量和尺寸分 仪表机床、中型机床、仪表机床、中型机床、大型机床、重型机床和超重型机床。大型机床、重型机床和超重型机床。按自动化程度分按自动化程度分 手动、机动、半自动和自动机手动、机动、半自动和自动机床。床。按主要工作器官的数目分按主要工作器官的数目分 单轴机床、多轴机床、单轴机床、多轴机床、单刀机床和多刀机床。单刀机床和多刀机床。另外，机床还有普通机床与数控机床之分。另外，机床还有普通机床与数控机床之分。2.2.机床的技术参数与尺寸系列机床的技术参数与尺寸系列 技术参数技术参数 是表示机床尺寸大小和加工能力的各种技术数是表示机床尺寸大小和加工能力的
9、各种技术数据。一般包括：主参数、第二主参数、主要工作部件的结构据。一般包括：主参数、第二主参数、主要工作部件的结构尺寸、主要工作部件的移动行程范围，各种运动的速度范围尺寸、主要工作部件的移动行程范围，各种运动的速度范围和级数、各电机的功率、机床轮廓尺寸等。和级数、各电机的功率、机床轮廓尺寸等。主参数主参数 反映机床最大工作能力的一个主要参数，它直接反映机床最大工作能力的一个主要参数，它直接影响机床的其它参数和基本结构的大小。一般以机床加工的影响机床的其它参数和基本结构的大小。一般以机床加工的最大工件尺寸或与此有关的机床部件尺寸来表示。例如：普最大工件尺寸或与此有关的机床部件尺寸来表示。例如：普
10、通卧式车床、外圆磨床通卧式车床、外圆磨床最大加工直径，铣床最大加工直径，铣床工作台工作台工作面宽度。工作面宽度。第二主参数第二主参数 为了更完整地表示其工作能力和尺寸大小，为了更完整地表示其工作能力和尺寸大小，还规定有第二主参数。普通车床的第二主参数是最大工件长还规定有第二主参数。普通车床的第二主参数是最大工件长度，例如度，例如CA6140CA6140：750750、10001000、15001500、20002000。3.3.机床型号编制机床型号编制 机床型号机床型号 是机床产品的代号，用以简明的表示是机床产品的代号，用以简明的表示机床的类型、主要技术参数以及性能和结构特性机床的类型、主要技
11、术参数以及性能和结构特性等。等。机床型号编制方法机床型号编制方法 机床型号的编制依据国家机床型号的编制依据国家标准标准GB/T 15375-2008 GB/T 15375-2008 金属切削机床型号编制金属切削机床型号编制方法进行。方法进行。GB/T 153752008 GB/T 153752008规定规定 采用大写汉语拼音采用大写汉语拼音字母和阿拉伯数字相结合的方式来表示机床型号。字母和阿拉伯数字相结合的方式来表示机床型号。通用机床型号表示方法如下：通用机床型号表示方法如下：（1 1）类别代号（按机床的第一种分类方法分类）类别代号（按机床的第一种分类方法分类）用大写汉语拼音字用大写汉语拼音字
12、母表示。母表示。（2 2）机床的特性代号）机床的特性代号 表示机床的性能和结构特性，包括通用特性和表示机床的性能和结构特性，包括通用特性和结构特性。结构特性。n 通用特性代号（在前）当机床具有表中的特性时，使用表中的代号来表示机床的通用特性。n 结构特性代号（在后）为了区别主参数相同而结构不同的同类机床，在型号中用拼音字母区分。不能用通用特性代号中的字母。例：CA6140n （3）机床的组别和系（型）别代号 每类机床按用途、性能、结构相近或有派生关系分为10组（即从09组）；每组中又分为10系（型）（即从09系），是对机床类型的进一步细分。各用1位数字表示。组别 类别0123456789车床C
13、仪表车床单轴自动半自动车床多轴自动、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落地及卧式车卧式车床床仿形及多刀车床轮、轴、辊、锭及铲齿车床其他车床钻床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、拖拉机修理用镗床磨床M仪表磨床外圆磨外圆磨床床内圆磨床砂轮机坐标磨床导轨磨床刀具刃磨床平面及端面磨床曲轴、凸轮轴、花键轴及轧辊磨床工具磨床2M超精机内圆珩磨机外圆及其他珩磨机抛光机砂带抛光及磨削机床刀具刃磨及研磨机床可转位刀片磨削机床研磨机其他磨床3M球轴承套圈沟磨床滚子轴承套圈滚道磨床轴承套圈超精机叶片磨削机床滚子
14、加工机床钢球加工机床气门、活塞及活塞环磨削机床汽车、拖拉机修磨机床表表2-6 机床类别、组别划分表机床类别、组别划分表续续 表表 组别 类别0123456789齿轮加工机床Y仪表齿轮加工机锥齿轮加工机滚齿滚齿及铣及铣齿机齿机剃齿及珩齿机插齿机花键轴铣床齿轮磨齿机其他齿轮加工机齿轮倒角及检查机螺纹加工机床S套丝机攻丝机螺纹铣床螺纹磨床螺纹车床铣床X仪表铣床悬臂及滑枕铣床龙门铣床平面铣床仿形铣床立式升降台铣床卧式升降台铣床床身铣床工具铣床其他铣床刨插床B悬臂刨床龙门刨床插床牛头刨床边缘及摸具刨床其他刨床拉床L侧拉床卧式外拉床连续拉床立式内拉床卧式内拉床立式外拉床键槽及螺纹拉床其他拉床锯床G砂轮片锯
15、床卧式带锯床立式带锯床圆锯床弓锯床锉锯床其他锯床Q其他仪表机床管子加工机床木螺钉加工机刻线机切断机 （4 4）主参数代号）主参数代号 代表机床规格大代表机床规格大小的一种参数，用阿拉伯数字表示，通常小的一种参数，用阿拉伯数字表示，通常用主参数的折算值（用主参数的折算值（1/101/10或或1/1001/100）来表）来表示，一般用示，一般用2 2位数字表示。位数字表示。（5 5）重大改进序号）重大改进序号 当机床的性能当机床的性能和结构出现重大改进时，按其设计改进的和结构出现重大改进时，按其设计改进的次序分别用汉语拼音字母表示，附在机床次序分别用汉语拼音字母表示，附在机床型号的末尾，以示区别。
16、型号的末尾，以示区别。（习惯上读英文字母的音，如（习惯上读英文字母的音，如Y3150EY3150E中中E E）（6）机床型号示例）机床型号示例Z 5 6 25Z 5 6 254 A4 AT H M 6 3 50T H M 6 3 50C M 6 1 40C M 6 1 40M 1 4 32 AM 1 4 32 A请写出下列机床型号中各代号的含义：请写出下列机床型号中各代号的含义：1 1、XZ5625A XZ5625A 2 2、XQ6132AXQ6132A3 3、Z5625Z56254A4A4 4、Y3150EY3150E 因此，对运动的分析要从表面入手，表面因此，对运动的分析要从表面入手，表面
17、 运运动动 举例：车削圆柱面、端面举例：车削圆柱面、端面2.2.2 2.2.2 机床的运动机床的运动1.1.工件表面的形成方工件表面的形成方法法 零件表面的形成需要机床的运动零件表面的形成需要机床的运动刀具相对工刀具相对工件的运动，机床的运动形成了工件表面。件的运动，机床的运动形成了工件表面。通常，不同的运动形成了不同的表面通常，不同的运动形成了不同的表面不同的不同的表面需要不同的运动（还和使用的刀具有关，图表面需要不同的运动（还和使用的刀具有关，图2-2-37 37）。）。p 金属切削机床是采用切削金属切削机床是采用切削的方法把金属毛坯加工成机械的方法把金属毛坯加工成机械零件的机器，它是制造
18、机器的零件的机器，它是制造机器的机器，简称机床。机器，简称机床。图图2-37 2-37 图图2-35 2-35 机械零件上常见的表面（机械零件上常见的表面（P134P134）1-1-平面；平面；2-2-圆柱面；圆柱面；3-3-圆锥面；圆锥面；4-4-成形表面成形表面机械零件机械零件表面被设表面被设计成便于计成便于切削加工切削加工获得。获得。一个好的一个好的设计师首设计师首先是一个先是一个好的工艺好的工艺师。师。（1 1）机械零件上常见的表面）机械零件上常见的表面 （2 2）零件表面的形成）零件表面的形成 运动的分析方法运动的分析方法 几何观点几何观点 机械零件的表面几何上可以看作是一机械零件的
19、表面几何上可以看作是一条母线沿着一条导线运动而形成的，母线和导线统条母线沿着一条导线运动而形成的，母线和导线统称为发生线，见图称为发生线，见图2-36 2-36。如何进行由表面到如何进行由表面到运动的分析？运动的分析？引入发生线的概念引入发生线的概念零件表面零件表面 发生线发生线 机床运动机床运动 零件表面的形成需要机床的运动零件表面的形成需要机床的运动刀具相对工件的运动，刀具相对工件的运动，机床运动形成了工件表面。机床运动形成了工件表面。通常，不同的表面需要不同的运动。通常，不同的表面需要不同的运动。图图2-36 2-36 零件表面的形成（几何观点）零件表面的形成（几何观点）P135P135
20、1-1-母线；母线；2-2-导线导线u 切削观点 在切削加工过程中，通过刀具和工件的相对运动形成母线和导线，从而加工出零件表面。形成发生线的方法有4种。（将表面和运动联系到一起）（3 3）发生线的形成方法）发生线的形成方法图图2-37 2-37 形成发生线所需的运动形成发生线所需的运动1-1-刀尖或切削刃；刀尖或切削刃；2-2-发生线；发生线；3-3-刀具轴线的运动轨迹刀具轴线的运动轨迹 1 1）轨迹法）轨迹法 图图2-37(a)2-37(a)刀具切削刃与被加工表面为点接触。为刀具切削刃与被加工表面为点接触。为了获得所需的发生线，切削刃必须沿发生线了获得所需的发生线，切削刃必须沿发生线运动。因
21、此，采用轨迹法形成所需的发生线运动。因此，采用轨迹法形成所需的发生线需要一个独立的运动。需要一个独立的运动。可能不是简单的圆轨迹或直线轨迹可能不是简单的圆轨迹或直线轨迹 2 2）成形法）成形法 图图2-37(b)2-37(b)采用成形刀具加采用成形刀具加工时，切削刃的形状与所需生成的发生线形工时，切削刃的形状与所需生成的发生线形状一致。因此加工时不需要任何运动便可获状一致。因此加工时不需要任何运动便可获得所需的发生线。得所需的发生线。3 3）相切法）相切法 图图2-37(c)2-37(c)用铣刀、砂轮用铣刀、砂轮等旋转刀具加工时，刀具圆周上多个切削点等旋转刀具加工时，刀具圆周上多个切削点（刃）
22、轮流与工件表面相接触。此时除了刀（刃）轮流与工件表面相接触。此时除了刀具作旋转运动之外，还要使刀具轴线沿着一具作旋转运动之外，还要使刀具轴线沿着一定的轨迹运动，而各个切削点运动轨迹的包定的轨迹运动，而各个切削点运动轨迹的包络线就是所加工表面的一条发生线。因此，络线就是所加工表面的一条发生线。因此，采用相切法形成发生线，需要刀具旋转和刀采用相切法形成发生线，需要刀具旋转和刀具轴线与工件之间的相对移动两个彼此相互具轴线与工件之间的相对移动两个彼此相互独立的运动。独立的运动。4 4）展成法（范成法）展成法（范成法）图图2-37(d)2-37(d)发生线（渐发生线（渐开线）是切削刃（是一条线）在各瞬时
23、位置时的包开线）是切削刃（是一条线）在各瞬时位置时的包络线。加工时，工件和刀具运动之间保证严格的运络线。加工时，工件和刀具运动之间保证严格的运动关系，二个运动之间不是彼此独立的，共同组成动关系，二个运动之间不是彼此独立的，共同组成一个复合运动。加工时，刀具和工件再现机构工作一个复合运动。加工时，刀具和工件再现机构工作时的运动关系，需要一个独立运动。时的运动关系，需要一个独立运动。简单运动简单运动 指机床的直线和旋转运动。指机床的直线和旋转运动。复合运动复合运动 由彼此之间具有相互联系的、彼此不独由彼此之间具有相互联系的、彼此不独立的几个简单运动组成，是一个独立的运动。立的几个简单运动组成，是一
24、个独立的运动。2.2.机床的运动机床的运动 几何观点、切削观点几何观点、切削观点 形成（形成（2 2条）发生线的运动称为表面成形运动条）发生线的运动称为表面成形运动（工作运动、切削运动），除了成形运动外，机床（工作运动、切削运动），除了成形运动外，机床的其他运动称为辅助运动。的其他运动称为辅助运动。辅助运动包括切入运动、分度运动、调位运动辅助运动包括切入运动、分度运动、调位运动和其他运动。综合起来，机床运动包括：和其他运动。综合起来，机床运动包括：（1 1）表面成形运动（工作运动、切削运动）表面成形运动（工作运动、切削运动）是形成被加工表面所必须的运动，它是机床上是形成被加工表面所必须的运动，
25、它是机床上最基本的运动最基本的运动是形成是形成2 2条发生线所需运动的综合。条发生线所需运动的综合。例如图例如图2-372-37。n 表面成形运动从切削的角度分为主运动和进给表面成形运动从切削的角度分为主运动和进给运动。运动。n课堂练习：课堂练习：n（1 1）分析图）分析图2-36(d)2-36(d)所示，车削螺纹表面的成形所示，车削螺纹表面的成形方法及所需的成形运动。方法及所需的成形运动。n（2 2）分析图）分析图2-36(e)2-36(e)所示，滚切直齿圆柱齿轮齿所示，滚切直齿圆柱齿轮齿面的成形方法及所需的成形运动。面的成形方法及所需的成形运动。加工零件表面时，通过刀具与工件的相对运加工零
26、件表面时，通过刀具与工件的相对运动形成动形成2条发生线，从而形成所要加工的表面。条发生线，从而形成所要加工的表面。成形运动是形成成形运动是形成2条发生线所需运动的综合。条发生线所需运动的综合。n 每个独立成形运动有每个独立成形运动有5 5个参数：起点、方向、轨个参数：起点、方向、轨迹、速度、行程。迹、速度、行程。n （2 2）切入运动（吃刀运动）切入运动（吃刀运动）刀具切入工件刀具切入工件表面一定深度，以使工件获得所需的尺寸。表面一定深度，以使工件获得所需的尺寸。n （3 3）分度运动）分度运动 工作台或刀架的转位或移位，工作台或刀架的转位或移位，以顺序加工均匀分布的若干个相同的表面或使用不以
27、顺序加工均匀分布的若干个相同的表面或使用不同的刀具作顺次加工。同的刀具作顺次加工。n （4 4）调位运动）调位运动 根据工件的尺寸大小，在加根据工件的尺寸大小，在加工之前调整机床上某些部件的位置，以便于加工。工之前调整机床上某些部件的位置，以便于加工。（5 5）其它各种运动）其它各种运动 如刀具快速趋近工如刀具快速趋近工件或退回原位的空行程运动，控制运动的开、件或退回原位的空行程运动，控制运动的开、停、变速和换向等的操纵运动等。停、变速和换向等的操纵运动等。以上表面成形运动之外的运动，称为辅助以上表面成形运动之外的运动，称为辅助运动。运动。作业作业:P200 P200，2-10(1)2-10(
28、1)、(2)(2)（画出加工简图）（画出加工简图）思考题：思考题：P200 P200，2-11 2-11 作业作业:以简图分析进行下列加工时的成形方法，并以简图分析进行下列加工时的成形方法，并标明机床上所需的运动。（标明机床上所需的运动。（2 2）在卧式车床上钻孔。）在卧式车床上钻孔。思考题：举例说明什么叫成形运动、简单运动、复思考题：举例说明什么叫成形运动、简单运动、复合运动？合运动？成形运动成形运动 形成发生线的运动。形成发生线的运动。简单运动简单运动 指机床的直线和旋转运动。指机床的直线和旋转运动。复合运动复合运动 由彼此之间具有相互联系的、彼此不独由彼此之间具有相互联系的、彼此不独立的
29、几个简单运动组成，是一个独立的运动。立的几个简单运动组成，是一个独立的运动。母线：直线母线：直线 轨迹法轨迹法 1 1个运动个运动导线：圆导线：圆 轨迹法轨迹法 1 1个运动个运动综合：综合：2 2个独立运动个独立运动 强调相对运动强调相对运动 为了进行机床运动的分析，在为了进行机床运动的分析，在由表面到运动的分析过程之间，引由表面到运动的分析过程之间，引入了发生线的概念。入了发生线的概念。零件表面的形成需要机床的运动零件表面的形成需要机床的运动刀具相对刀具相对工件的运动，机床运动形成了工件表面。工件的运动，机床运动形成了工件表面。通常，不同的运动形成了不同的表面通常，不同的运动形成了不同的表
30、面不同不同的表面需要不同的运动。的表面需要不同的运动。对运动的分析要从加工表面入手，表面对运动的分析要从加工表面入手，表面 运动运动几何观点几何观点切削观点切削观点机床的运动是如何实现的？机床的运动是如何实现的？2.2.3 2.2.3 机床的传动机床的传动 机床的运动是通过机床的传动系统实现的，通机床的运动是通过机床的传动系统实现的，通过机床的传动系统将运动和动力由运动源（电动机）过机床的传动系统将运动和动力由运动源（电动机）传递到机床的执行件。因此机床的运动分析采取：传递到机床的执行件。因此机床的运动分析采取：（表面（表面 ）运动）运动 传动的认识、分析方法传动的认识、分析方法 机床传动系统
31、机床传动系统 由实现机床运动所必须的一系列传由实现机床运动所必须的一系列传动元件组成。动元件组成。1.1.机床传动系统的组成机床传动系统的组成 为了实现加工过程中所需的各种运动，机床传为了实现加工过程中所需的各种运动，机床传动系统必须有运动源、执行件和传动装置三个基本部动系统必须有运动源、执行件和传动装置三个基本部分。分。机床的运动是如何实现的？机床的运动是如何实现的？n 运动源运动源 是为执行件提供运动和动力的装置，如交是为执行件提供运动和动力的装置，如交流异步电动机，直流、交流调速电动机，伺服电动机流异步电动机，直流、交流调速电动机，伺服电动机等。等。n 执行件执行件 是执行运动的机床部件
32、，如主轴、刀架、是执行运动的机床部件，如主轴、刀架、工作台等，其任务是装夹刀具和工件，直接带动它们工作台等，其任务是装夹刀具和工件，直接带动它们完成一定形式的运动（旋转或直线运动）。完成一定形式的运动（旋转或直线运动）。n 传动装置（一系列传动件）传动装置（一系列传动件）是传递运动和动力的是传递运动和动力的装置，通过传动装置将运动和动力从运动源传至执行装置，通过传动装置将运动和动力从运动源传至执行件，使执行件获得运动，以及使有关执行件之间保持件，使执行件获得运动，以及使有关执行件之间保持某种确定的相对运动关系。包括机械、电气、液压、某种确定的相对运动关系。包括机械、电气、液压、气动等类型。气动
33、等类型。n 机床传动系统可进一步分解成若干条传动链。机床传动系统可进一步分解成若干条传动链。2.2.传动链传动链 传动链传动链 构成一个传动联系的一系列顺序排列的传动构成一个传动联系的一系列顺序排列的传动件。件。传动联系传动联系 机床上为了得到所需的运动，需要通过一机床上为了得到所需的运动，需要通过一系列的传动件把运动源与执行件（如电机和主轴）或系列的传动件把运动源与执行件（如电机和主轴）或者把执行件与执行件（如主轴和刀架）联系起来，称者把执行件与执行件（如主轴和刀架）联系起来，称为传动联系。为传动联系。机床上的所有传动链一起构成了一台机床的传动机床上的所有传动链一起构成了一台机床的传动系统。
34、系统。末端件末端件 传动链两端的元件称为末端件。传动链两端的元件称为末端件。计算位移计算位移 传动链两个末端件的转角或移动量以及传动链两个末端件的转角或移动量以及它们之间要保证的关系称为计算位移。它们之间要保证的关系称为计算位移。P137P137 例如：车削螺纹进给传动链的计算位移为：例如：车削螺纹进给传动链的计算位移为：主轴转主轴转1r1r刀架移动刀架移动L(mm)L(mm)运动源和执行件运动源和执行件 传动链的分析方法传动链的分析方法 “抓两端，联中间抓两端，联中间”传动链按传动性质分为：传动链按传动性质分为：外联系传动链和内联系传动链。外联系传动链和内联系传动链。（1 1）外联系传动链）
35、外联系传动链 是联系运动源（如电动机）和执行件（如主是联系运动源（如电动机）和执行件（如主轴、刀架、工作台等）之间的传动链，使执行件获轴、刀架、工作台等）之间的传动链，使执行件获得运动，而且能改变运动的速度和方向，不要求运得运动，而且能改变运动的速度和方向，不要求运动源和执行件之间有严格的传动比关系。动源和执行件之间有严格的传动比关系。每一个独立运动都需要一个外联系传动链，每一个独立运动都需要一个外联系传动链，将运动和动力传到执行件。将运动和动力传到执行件。例如：车削外圆柱面时，实现主轴旋转的传动链。例如：车削外圆柱面时，实现主轴旋转的传动链。（2 2）内联系传动链）内联系传动链 当传动链的两
36、个末端件转角或移动量之间有严格当传动链的两个末端件转角或移动量之间有严格的比例关系要求时，该传动链称为内联系传动链，其的比例关系要求时，该传动链称为内联系传动链，其通常连接一个复合运动的两个简单运动。通常连接一个复合运动的两个简单运动。例如：车削螺纹时，主轴和刀架之间的传动链。例如：车削螺纹时，主轴和刀架之间的传动链。传动链两个末端件的转角或移动量之间如果有传动链两个末端件的转角或移动量之间如果有严格的比例关系要求，这样的传动链就是内联系传严格的比例关系要求，这样的传动链就是内联系传动链；若没有这种要求，则为外联系传动链。动链；若没有这种要求，则为外联系传动链。机床上的每一个独立运动都需要一条
37、外联系机床上的每一个独立运动都需要一条外联系传动链，将运动和动力传到执行件；传动链，将运动和动力传到执行件；对于复合运动还再需要一条内联系传动链。对于复合运动还再需要一条内联系传动链。通过前面由表面到运动的分析，我们可以知道通过前面由表面到运动的分析，我们可以知道加工某一个表面所需要的成形运动数。加工某一个表面所需要的成形运动数。*3.3.传动原理图传动原理图 （要求会画典型机床的传动原理图（要求会画典型机床的传动原理图 ）传动原理图传动原理图 用一些简单的符号表示各执行件、运动源用一些简单的符号表示各执行件、运动源及之间传动联系的图形称为传动原理图（图及之间传动联系的图形称为传动原理图（图2
38、-392-39）。它并不）。它并不表达实际传动机构的种类和数量，用于拟订和分析机床的传表达实际传动机构的种类和数量，用于拟订和分析机床的传动原理。（符号没有标准动原理。（符号没有标准)图中表达内容图中表达内容 运动源，传动装置（定比传动机构和换置运动源，传动装置（定比传动机构和换置机构），执行件，工件和刀具，执行件的运动及方向，传动机构），执行件，工件和刀具，执行件的运动及方向，传动装置的端点序号等。装置的端点序号等。定比传动机构定比传动机构 传动方向和传动比固定不变的传动机构，传动方向和传动比固定不变的传动机构，如齿轮副、丝杠螺母副、蜗轮蜗杆副等。如齿轮副、丝杠螺母副、蜗轮蜗杆副等。换置机构
39、换置机构 传动方向或传动比可以变换的传动机构，如挂传动方向或传动比可以变换的传动机构，如挂轮变速机构、滑移齿轮变速机构、离合器换向机构等。轮变速机构、滑移齿轮变速机构、离合器换向机构等。示例：车床的传动原理图示例：车床的传动原理图 P138 P138 图图2-39 2-39。图图2-39 2-39 车床的传动原理图车床的传动原理图 图中字母说明：图中字母说明：AA直线运动。直线运动。BB旋转运动。旋转运动。XXXXXX复合运动。复合运动。第一位下标表示第一位下标表示独立运动的序号，独立运动的序号，第二位下标表示第二位下标表示复合运动中简单复合运动中简单运动的序号。运动的序号。图中表达内容：电机
40、，主轴、刀架，工件、图中表达内容：电机，主轴、刀架，工件、刀具刀具 ，定比传动机构、换置机构、丝杠螺，定比传动机构、换置机构、丝杠螺母副，执行件的运动及方向，传动装置的端母副，执行件的运动及方向，传动装置的端点序号等。点序号等。4.4.转速图转速图 （自学，将在机械制造装备设计等设计类（自学，将在机械制造装备设计等设计类课中进一步学习。）课中进一步学习。）转速图转速图 用来表达传动系统中各轴转速的变化规律和传动用来表达传动系统中各轴转速的变化规律和传动副传动比的图形称为转速图（是一种网格图）。它可以用来副传动比的图形称为转速图（是一种网格图）。它可以用来拟定新的传动系统，也可以用来对现有的机床
41、传动系统进行拟定新的传动系统，也可以用来对现有的机床传动系统进行分析和比较（图分析和比较（图2 24040为某车床主运动转速图）。为某车床主运动转速图）。变速问题变速问题 通用机床的工艺范围很广，为了适应不同的加通用机床的工艺范围很广，为了适应不同的加工要求工要求保证合适的切削速度、进给速度（量），机床运保证合适的切削速度、进给速度（量），机床运动有变速的要求。例如：车削外圆柱面，在选定刀具后，可动有变速的要求。例如：车削外圆柱面，在选定刀具后，可以确定合适的切削速度。切削速度和主轴转速的关系如下：以确定合适的切削速度。切削速度和主轴转速的关系如下：n=v/Dn=v/D，保证切削速度：保证切削
42、速度：Dn,DnDn,Dn图图2-41 2-41 某车床主运动转速图某车床主运动转速图竖线竖线 代表一根轴（用罗马数字表示轴号）代表一根轴（用罗马数字表示轴号）竖线上的圆圈竖线上的圆圈 表示该轴所能得到的转速表示该轴所能得到的转速横线横线 表示转速表示转速 （图中用对数坐标给出）（图中用对数坐标给出）*5.5.传动系统图（要求能根据传动系统图进行分析及计传动系统图（要求能根据传动系统图进行分析及计算）算）传动系统图传动系统图 表示机床全部运动的传动关系的示意图，表示机床全部运动的传动关系的示意图，图中用规定的符号（见图中用规定的符号（见GB4460-1984GB4460-1984机械运动简图符
43、号机械运动简图符号)代表各种传动元件，按运动传递的顺序画在能反映机床外代表各种传动元件，按运动传递的顺序画在能反映机床外形和主要部件相互位置的展开图中（图形和主要部件相互位置的展开图中（图2-412-41）。）。书中图书中图2-412-41最低最高转速有错。最低最高转速有错。特点特点 只表示传动关系，而不表示各零件的实际尺寸和位只表示传动关系，而不表示各零件的实际尺寸和位置。有时为了将空间机构展开为平面图形，还必须做一些置。有时为了将空间机构展开为平面图形，还必须做一些技术处理，如将一根轴断开绘成两部分，或将实际啮合的技术处理，如将一根轴断开绘成两部分，或将实际啮合的齿轮分离开画（用大括号或虚
44、线连接起来表示啮合）。齿轮分离开画（用大括号或虚线连接起来表示啮合）。内容内容 标明电机的转速和功率、轴的编号、齿轮和蜗轮的标明电机的转速和功率、轴的编号、齿轮和蜗轮的齿数、带轮的直径、丝杠导程和头数等参数。齿数、带轮的直径、丝杠导程和头数等参数。图图2-41 2-41 某机床传动系统中的主运动传动部分某机床传动系统中的主运动传动部分内容：标明内容：标明电机的转速电机的转速和功率、轴和功率、轴的编号、齿的编号、齿轮和蜗轮的轮和蜗轮的齿数、带轮齿数、带轮的直径、丝的直径、丝杠导程和头杠导程和头数等参数。数等参数。特点：只表特点：只表示传动关系，示传动关系，而不表示各而不表示各零件的实际零件的实际
45、尺寸和位置。尺寸和位置。利用传动系统图分析机床传动系统利用传动系统图分析机床传动系统*将机床的传动系统分解成传动链，机床上的将机床的传动系统分解成传动链，机床上的每一个独立运动都需要一个外联系传动链，将运动每一个独立运动都需要一个外联系传动链，将运动和动力传到执行件；对于复合运动还再需要一条内和动力传到执行件；对于复合运动还再需要一条内联系传动链。主要分析内容如下（图联系传动链。主要分析内容如下（图2-412-41）：）：末端件：电动机和主轴末端件：电动机和主轴 计算位移：电动机转速计算位移：电动机转速n n电电主轴转速主轴转速n n主主 传动路线表达式（传动结构式）传动路线表达式（传动结构式
46、）将各种可能的将各种可能的传动路线全部列出并标出传动比，可得到传动路线传动路线全部列出并标出传动比，可得到传动路线表达式。表达式。运动平衡式 为了表达传动链两个末端件计算位移之间的数值关系，常将传动链内各传动副的传动比连乘组成一个等式，称为运动平衡式。(反映两个末端件计算位移之间关系的等式。)图2-41所示的主运动传动链在图示啮合位置时的运动平衡式如下：1262442601440/min710/min256484230rr 运动平衡式中也可以使用变量，使用变量表示运动平衡式中也可以使用变量，使用变量表示换置机构的传动比。换置机构的传动比。作业：作业：请针对请针对P141P141，图，图2-41
47、2-41完成下列分析及计算：完成下列分析及计算：1 1、确定主运动传动链的末端件，列出计算位移；、确定主运动传动链的末端件，列出计算位移；2 2、写出传动路线表达式；、写出传动路线表达式；3 3、列出实现最高、最低转速的运动平衡式，计、列出实现最高、最低转速的运动平衡式，计算转速级数（算转速级数（Z Z）和最高、最低转速。）和最高、最低转速。转速级数（转速级数（Z Z）：所能实现的转数的数量。）：所能实现的转数的数量。本节小结本节小结1 1、机床的分类及通用机床型号编制要点、机床的分类及通用机床型号编制要点 Z5625 Z56254A4A2 2、认识、分析机床的方法、认识、分析机床的方法 零件
48、表面零件表面 机床的（成形）运动机床的（成形）运动 机机床的传动（床的传动（机构和结构）机构和结构）（1 1）机床的运动分析）机床的运动分析 零件表面零件表面 机床成形运动机床成形运动 机械零件的表面可以看作是一条母线沿着机械零件的表面可以看作是一条母线沿着一条导线运动而形成的，母线和导线统称为发一条导线运动而形成的，母线和导线统称为发生线。生线。在切削加工过程中，刀具和工件的相对运在切削加工过程中，刀具和工件的相对运动形成了母线和导线，从而形成了零件表面。动形成了母线和导线，从而形成了零件表面。分析发生线的形成方法，要重点掌握每种分析发生线的形成方法，要重点掌握每种发生线形成方法所需要的成形
49、运动数。发生线形成方法所需要的成形运动数。加工一个表面所需成形运动是形成两加工一个表面所需成形运动是形成两条发生线所需运动的综合；条发生线所需运动的综合；1台机床所需成形运动是形成加工工台机床所需成形运动是形成加工工艺范围内所有表面所需运动的综合。艺范围内所有表面所需运动的综合。（2 2）机床的传动分析）机床的传动分析 运动是通过机床的传动系统实现的运动是通过机床的传动系统实现的 机床的成形运动机床的成形运动 机床的传动机床的传动 机床上的每一个独立运动都需要一个外联系传动机床上的每一个独立运动都需要一个外联系传动链，将运动和动力传到执行件；对于复合运动还再需链，将运动和动力传到执行件；对于复
50、合运动还再需要一条内联系传动链。要一条内联系传动链。对于机床的认识，仅认识到运动和传动还不完全，对于机床的认识，仅认识到运动和传动还不完全，可进一步根据机床的运动和传动来认识、分析机床的可进一步根据机床的运动和传动来认识、分析机床的机构和结构，机床的机构和结构是保证实现机床运动机构和结构，机床的机构和结构是保证实现机床运动和传动的基础。（通过后续设计类课程来学习）和传动的基础。（通过后续设计类课程来学习）结合后面对典型机床的学习，要求会画典型机床结合后面对典型机床的学习，要求会画典型机床（车床、滚齿机）的传动原理图（车床、滚齿机）的传动原理图*。3 3、利用传动系统图分析机床传动系统、利用传动
