1、第三章第三章 金属切削机床基本知识金属切削机床基本知识第一节金属切削机床的分类与型号编写第一节金属切削机床的分类与型号编写 根据国家标准，根据国家标准，按加工方法和刀具按加工方法和刀具将将机床分为机床分为1111类，包括：车床、钻床、镗床、类，包括：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣磨床、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。床、刨插床、拉床、锯床和其它机床。按通用性程度：通用机床、专门化机按通用性程度：通用机床、专门化机床、专用机床。床、专用机床。按自动化程度：手动、机动、半自动按自动化程度：手动、机动、半自动和自动机床。和自动机床。3.1.13
2、.1.1机床的分类机床的分类 按机床质量和尺寸：仪表机床、按机床质量和尺寸：仪表机床、中型机床、大型机床、重型机床和中型机床、大型机床、重型机床和超重型机床。超重型机床。按精度：普通精度机床、精密机按精度：普通精度机床、精密机床、高精度机床。床、高精度机床。按机床主要工作部件的多少：单按机床主要工作部件的多少：单轴、多轴机床或单刀、多刀机床等。轴、多轴机床或单刀、多刀机床等。3.1.23.1.2机床型号的编制方法机床型号的编制方法1）机床的类别代号 机床的类别代号用汉语拼音字母（大写）表示。例如：“车床”的汉语拼音是“Che chuang”，所以用“C”表示，读作“车”。当需要时，每一类又可以
3、分为若干分类；其表示方法是在类别代号之前用阿拉伯数字表示，但当分类是“1”时不予表示。例如，磨床类分为M、2M、3M三个分类，读作1磨、2磨、3磨。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代号 C ZTM2M3M YSXBLDGQ读音 车 钻 镗 磨 2磨3磨牙丝铣刨拉电割其2）机床的特性代号 机床的特性代号表示机床所具有的特殊性能，它包括通用特性和结构特性。（a）通用特性代号 当某类机床除了有普通型外，还有某些通用特性时，在类代号之后加通用特性代号予以区别。通用特性的代号在各类机床中所表示的意义相同。例如CM6132型精密普通车床型号中的“M
4、”表示“精密”，“XK”表示数控铣床。机床的通用特性代号如表2-2所示。通用特性高精度密 动半自动数控加工中心（自动换刀）仿形轻型加重型柔性加工单元数显高速代号 G M DBKHFQCRSG读音 高 密 自半控换仿轻重柔数高（b）结构特性代号 对于主参数值相同而结构、性能不同的机床，在类代号之后加结构特性代号予以区别。例如，CA6140型普通车床型号中的“A”，可理解为在结构上有别于C6140和CY6140型普通车床。型号中有通用特性代号时，结构特性代号排在通用特性代号之后。为避免混淆，通用特性代号已用的字母及“I”、“O”都不能作为结构特性代号。结构特性代号在机床型号中没有统一的含义。3）机
5、床的组别代号和系列代号 机床的组别代号和系列代号用两位阿拉伯数字表示，前者表示组别，后者表示系列。每类机床按其结构性能及使用范围划分为10个组，每个组又划分为10个系，分别用数字09表示。金属切削机床的类、组划分见表2-3。4）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（主参数乘以折算系数）表示。各类机床的主参数及折算系数见表2-4。某些普通机床，当无法用一个主参数表示时，则在型号中用设计顺序号表示。设计顺序号用由“1”开始的自然数表示。当设计顺序号小于10时，则在其前面冠“0”，如01、02等。第二主参数一般是指主轴数、最大跨距、最大工件长度、工作台工作长度等等。第二主参
6、数也用折算值表示。5）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，在原有机床型号的尾部加重大改进号，以区别于原有机床型号。序号按A、B、C、的字母顺序选用。6）其它特性代号主要用以反映各类机床的特性，如对数控机床，可用来反映不同的数控系统；对于一般机床可用来反映同一型号机床的变型等。其它特性代号用汉语拼音字母或阿拉伯数字或二者的组合来表示。7）企业代号生产企业单位的代号用企业所在城市名称或企业名称的大写汉语拼音字母表示。例如MG1432A型高精度万能外圆磨床型号：M G 1 4 32 A 重大改进顺序号(第一次重大改进)主参数(最大磨削直径320mm
7、)系别代号(万能外圆磨床系 组别代号(外圆磨床组)通用特性(高精度)类别代号(磨床类)第二节第二节 机床的运动分析机床的运动分析3.2.1 工件加工表面及其形成方法工件加工表面及其形成方法1.被加工工件的表面形状被加工工件的表面形状 零件表面是由若干个表面元素组成的，这些表面元素是：零件表面是由若干个表面元素组成的，这些表面元素是：(a)平面、平面、(b)直线成形表面、直线成形表面、(c)圆柱面、圆柱面、(d)圆锥面、圆锥面、(e)球面、球面、(f)圆环面、圆环面、(g)螺旋面等。螺旋面等。2.工件表面的形成方法工件表面的形成方法 各种典型表面都可以看作是一条线各种典型表面都可以看作是一条线(
8、称为称为母线母线)沿着另一沿着另一条线条线(称为称为导线导线)运动的轨迹。运动的轨迹。母线和导线统称为形成表面的母线和导线统称为形成表面的发生线。发生线。平面圆柱面圆柱面圆锥面螺旋面圆柱面平面圆锥面圆柱面平面平面圆柱面渐开线表面回转体成型面圆柱面平面平面母线母线导线导线导线导线母线母线导线导线母线母线母线母线导线导线导线导线母线母线 3.发生线的形成方法及所需的运动发生线的形成方法及所需的运动 发生线是由刀具的切削刃与工件间的相对运动得到的。形发生线是由刀具的切削刃与工件间的相对运动得到的。形成发生线的方法可归纳为四种。成发生线的方法可归纳为四种。(1)成形法；成形法；(2)展成法展成法；(3
9、)轨迹法；轨迹法；(4)相切法相切法3.2.23.2.2机床的运动机床的运动 机床加工机床加工过程中所需的过程中所需的运动，可按其运动，可按其功用的不同而功用的不同而分为分为表面成形表面成形运动运动和和辅助运辅助运动动两大类。两大类。(1)成形运动的种类成形运动的种类 简单运动简单运动 复合运动复合运动(2)零件表面成形所需的成形运动零件表面成形所需的成形运动 形成表面所需要的成形运动，就是形成母线及导线所需形成表面所需要的成形运动，就是形成母线及导线所需要的成形运动的总和。为了加工出所需的零件表面，机床就要的成形运动的总和。为了加工出所需的零件表面，机床就必须具备这些成形运动。必须具备这些成
10、形运动。例例1-1 用普通车刀车削外圆用普通车刀车削外圆 母线母线圆，由轨迹法形成，需要一个成形运动圆，由轨迹法形成，需要一个成形运动B1。导线导线直线，由轨迹法形成，需要一个成形运动直线，由轨迹法形成，需要一个成形运动A2。表面成形运动的总数为两个，即表面成形运动的总数为两个，即Bl和和A2，都是简单的成形，都是简单的成形运动。运动。（3 3）主运动和进给运动主运动和进给运动 根据所起作用不同，表面成形运动又分根据所起作用不同，表面成形运动又分为主运动和进给运动。为主运动和进给运动。（4 4）辅助运动）辅助运动在机床加工过程中，在机床加工过程中，除了表面成形除了表面成形运动以外，还要完成的一
11、系运动以外，还要完成的一系列其他运动。列其他运动。3.2.33.2.3机床传动联系和传动原理图机床传动联系和传动原理图 机床上为了得到所需的运动，需要机床上为了得到所需的运动，需要通过一系列的传动件把执行件与运动源，通过一系列的传动件把执行件与运动源，或把执行件与执行件联系起来，称为或把执行件与执行件联系起来，称为传传动联系动联系。1 1、机床传动的组成、机床传动的组成 机床必须有执行件、运动源和传动装机床必须有执行件、运动源和传动装置三部分。传动装置一般有机械传动、液置三部分。传动装置一般有机械传动、液压传动、电气传动、气压传动等形式。压传动、电气传动、气压传动等形式。2 2、机床的传动链、
12、机床的传动链 使执行件与运动源或使两个有关执使执行件与运动源或使两个有关执行件保持确定运动联系的一系列按一定行件保持确定运动联系的一系列按一定规律排列的传动元件就构成了规律排列的传动元件就构成了传动链传动链。根据传动联系的性质，也可将传动根据传动联系的性质，也可将传动链分为链分为外联系传动链外联系传动链和和内联系传动链内联系传动链。传动链中包含两类传动机构：一类传动链中包含两类传动机构：一类是传动比和传动方向不变的传动机构，是传动比和传动方向不变的传动机构，称为称为定比传动机构定比传动机构；如：定比齿轮副、；如：定比齿轮副、丝杠螺母副、涡轮蜗杆副等。另一类是丝杠螺母副、涡轮蜗杆副等。另一类是根
13、据加工要求可以变换传动比和传动方根据加工要求可以变换传动比和传动方向的传动机构，称为向的传动机构，称为换置机构换置机构，如：挂，如：挂轮变速机构、滑移齿轮变速机构、离合轮变速机构、滑移齿轮变速机构、离合器换向机构等。器换向机构等。（3 3）传动原理图）传动原理图和传动系统图和传动系统图 用一些简单的符号来表明机床传动联用一些简单的符号来表明机床传动联系的示意图，称为传动原理图。系的示意图，称为传动原理图。机床的传动系统图是表示机床全机床的传动系统图是表示机床全部运动关系的示意图。在传动系统途部运动关系的示意图。在传动系统途中，各传动链中的运动元件是按照运中，各传动链中的运动元件是按照运动传递的
14、先后顺序，以展开图的形式动传递的先后顺序，以展开图的形式画出来的。画出来的。卧式车床的传动原理如上图所示。卧式车床在加工螺旋表面时需要有一个刀具与工件间相对的螺旋运动。根据运动的叠加原理，我们可以将这个运动分解为主轴的旋转B11和车刀的纵向移动A12两部分。由图可知，车床有两条传动链：一是联系复合运动两部分B11和A12的内联系传动链:主轴45if 67丝杠；二是联系动源（电动机）与这个复合运动的外联系传动链。外联系传动链可以联系复合运动中的任一环节B11或A12。由于电动机提供的主要动力是给主轴的，故外联系传动链可以表达为：电动机12iv34主轴。分析一台机床的传动系统时，首先应以分析一台机床的传动系统时，首先应以传动原理图所表达的各条传动链为依据，大传动原理图所表达的各条传动链为依据，大致可按下列步骤进行：致可按下列步骤进行：确定传动链两端件确定传动链两端件根据两端件的相对运动要求确定计算位根据两端件的相对运动要求确定计算位移移写出传动链的传动路线表达式写出传动链的传动路线表达式列出运动平衡式列出运动平衡式谢谢!
