金屬切削機床的基本知識講述PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1 金屬切削機床的基本知識講述金屬切削機床的基本知識講述 鉆 床 按加工性質(zhì)、所用 刀具和機床用途分 齒輪加工機床 螺紋加工機床 銑 床 刨 插 床 鏜 床 磨 床 拉 床 特種加工機床 鋸 床 車 床 其它機床 第1頁/共76頁 按機床的通 用性程度分 通用機床 專門化機床 專用機床 按機床工 作精度分 普通機床 精密機床 高精度機床 第2頁/共76頁 2. 機床的技術(shù)參數(shù)與尺寸系 列 機床的技術(shù)參數(shù)是表示機床的尺寸大小和加工能力的各種數(shù)據(jù)，一般包括：主參數(shù)，第二主參數(shù)，主要工作部件的結(jié)構(gòu)尺寸，主要工作部件的移動行程范圍，各種運動的速度范圍和級數(shù)，各電機的功率，機床輪廓尺寸等。 3.

2、機床的型號編制 第3頁/共76頁 C A 6 1 40 類別代號（車床類） 結(jié)構(gòu)特性代號（結(jié)構(gòu)不同） 組別代號（落地及臥式車床組） 系別代號（臥式車床系） 主參數(shù)代號（最大工件回轉(zhuǎn)直徑400mm） 舉例： 第4頁/共76頁 二、機床的運動 1. 工件表面的形成方法 1）機械零件上常見的表面（圖248） 2）零件表面的形成（圖249） 形成發(fā)生 線的方法 軌跡法（圖250a） 成形法（圖250b） 相切法（圖250c） 展成法（圖250d） 是一條母線沿一條導(dǎo)線運 動而形成。母線和導(dǎo)線統(tǒng) 稱為表面發(fā)生線。 圖 第5頁/共76頁 圖248 機械零件上常見的表面 第6頁/共76頁 圖249 零件表面

3、的形成 第7頁/共76頁 第8頁/共76頁 圖250 形成發(fā)生線所需的運動 1刀尖或切削刃；2發(fā)生線；3刀具軸線的運動軌跡 第9頁/共76頁 2. 機床的運動 就機床上運動的功能來看，可區(qū)分為表面成形運動、切入運動、分度運動、調(diào)位運動和其它運動等。 （1） 表面成形運動 是保證得到工件要求 的表面形狀的運動。它是機 床上最基本的運動，是機床 上的刀具和工件為了形成表 面發(fā)生線而作的相對運動。 例如圖250（a）中的A1和 A2。 第10頁/共76頁 （2） 切入運動 使刀具切入工件表面一 定深度，以使工件獲得所需 的尺寸。 （3） 分度運動 工作臺或刀架的轉(zhuǎn)位或 移位，以順序加工均勻分布 的若

4、干個相同的表面或使用 不同的刀具作順次加工。 （4） 調(diào)位運動 根據(jù)工件的尺寸大小， 在加工之前調(diào)整機床上某些 部件的位置，以便于加工。 第11頁/共76頁 （5） 其它運動 如刀具快速趨近工件或 退回原位的空程運動，控制 運動的開、停、變速、換向 的操縱運動等。 三、機床的傳動 1. 機床傳動的組成 （1）執(zhí)行件 是執(zhí)行機床運動的部件， 如主軸、刀架、工作臺等，其任 務(wù)是裝夾刀具或工件，直接帶動 它們誤差一定形式的運動（旋轉(zhuǎn) 或直線運動），并保證運動軌跡 的準確性。 為了實現(xiàn)加工過程中所 需的各種運動，機床必須有 執(zhí)行件、運動源和傳動裝置 三個基本部分。 第12頁/共76頁 （2）運動源 是

5、為執(zhí)行件提供運動和動力 的裝置，如交流異步電動機、直 流或交流調(diào)速電動機和伺服電動 機等。 （3）傳動裝置 （傳動件） 是傳遞運動和動力的裝置 ，通過它將運動和動力從動力源 傳至執(zhí)行件，使執(zhí)行件獲得運動 速度和方向的運動，并使有關(guān)執(zhí) 行件之間保持某種確定的相對運 動關(guān)系。 第13頁/共76頁 2. 傳動鏈 機床上為了得到所需的運動，需要通過一系列的傳動件把執(zhí)行件與運動源（如把主軸和電機），獲者把執(zhí)行件和執(zhí)行件（例如主軸和刀架）之間聯(lián)系起來，稱為傳動聯(lián)系。構(gòu)成一個傳動聯(lián)系的一系列順序排列的傳動件，稱為傳動鏈。 （1）外聯(lián)系傳動鏈 它是聯(lián)系運動源（如電動機） 和機床執(zhí)行件（如主軸、刀架、工作 臺等

6、）之間的傳動鏈，使執(zhí)行件得到 運動，而且能改變運動的速度和方向 ，但不要求運動源和執(zhí)行件之間有嚴 格的傳動比關(guān)系。（圖） 第14頁/共76頁 圖251 車床的傳動原理圖 第15頁/共76頁 （2）內(nèi)聯(lián)系傳動鏈 當(dāng)傳動鏈的兩個末端件的轉(zhuǎn)角 或移動量之間有嚴格的比例關(guān)系要求 時，該傳動鏈稱為內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。（ 圖） 3. 傳動原理圖 用一些簡單的符合表示各執(zhí)行 件、運動源之間傳動聯(lián)系的圖形，稱 為傳動原理圖。（圖） 第16頁/共76頁 4. 轉(zhuǎn)速圖 用來表達傳動系統(tǒng)中各軸轉(zhuǎn)速的變 化規(guī)律和傳動副速比的圖形，稱為轉(zhuǎn)速 圖。它可以用來擬定新的傳動系統(tǒng)，也 可以用來對現(xiàn)有的機床傳動系統(tǒng)進行分 析和比較。（

7、圖252） 圖252主運動傳動鏈的傳動路線表達式（傳動結(jié)構(gòu)式） （主軸）電動機 72 18 30 60 62 22 42 42 48 24 30 30 36 36 256 126 min/1440 r 第17頁/共76頁 圖252 某車床主運動轉(zhuǎn)速圖 第18頁/共76頁 5. 傳動系統(tǒng)圖 圖253 6. 運動平衡式 為了表達傳動鏈兩個末端件計 算位移之間的數(shù)值關(guān)系，常將傳動鏈 內(nèi)各傳動副的傳動比相連乘組成一個 等式，稱為運動平衡式。 min/710 30 60 48 42 48 24 256 126 min/1440rr 第19頁/共76頁 圖253 主運動傳動系統(tǒng)圖 第20頁/共76頁 第五

8、節(jié) 車 床 一、CA6140臥式車床 1. CA6140臥式車床的組成和主要技術(shù)參數(shù) 車床主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面，如內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形回轉(zhuǎn)面、端平面和各種內(nèi)外螺紋面等。（圖254） 2. 傳動系統(tǒng) 圖256 第21頁/共76頁 圖254 臥式車床的典型加工工序 第22頁/共76頁 圖256 CA6140型臥式車床傳動系統(tǒng)圖 第23頁/共76頁 二、立式車床和單軸自動車床 1. 立式車床 圖257 2. 單軸自動車床 第24頁/共76頁 圖257 立式車床 1底座；2工作臺；3側(cè)刀架；4立柱；5垂直刀架；6橫梁；7頂梁 第25頁/共76頁 第六節(jié) 齒輪加工機床 按形成輪齒的原理可分為成形

9、法和展成法兩大類。 成形法加工出來的漸開線齒廓是近似的，加工精度低，且生產(chǎn)率低。因此主要用于單件小批和加工精度要求不高的修配行業(yè)。 展成法的加工精度和生產(chǎn)率較高，因而在齒輪加工機床中應(yīng)用最為廣泛。屬于展成法的有滾齒、插齒、剃齒、珩齒、磨齒等 第26頁/共76頁 一、滾齒機 1. 滾齒原理 依照交錯軸螺旋齒輪嚙合原理。 滾齒時的成形運動是滾刀旋轉(zhuǎn)運動和工 件旋轉(zhuǎn)運動組成的復(fù)合運動，這個復(fù)合 運動稱為展成運動。再加上滾刀沿工件 軸線垂直方向的進給運動，就可切出整 個齒長。（圖259） 2. 滾切直齒圓柱齒輪 圖260 （1）展成運動傳動鏈 滾刀（B11）45ux 67工作臺（B12） （2）主運動

10、傳動鏈 電動機12uv3 4滾刀（B11） （3）軸向進給運動傳動鏈 工作臺（B12） 78 uf910刀架（A2） 第27頁/共76頁 圖259 滾齒原理 1滾刀；2工件 第28頁/共76頁 圖260 滾切直齒圓柱齒輪的傳動原理圖 第29頁/共76頁 3. 滾切斜齒圓柱齒輪 （1）機床的運動和傳動原理圖 （2）差動運動傳動鏈 刀架（A21）1213 uy1415（合成）6 7 ux 工作臺（B22） 圖261（b） 圖261 （a） 4. Y3150型滾齒機 第30頁/共76頁 圖260 滾切斜齒圓柱齒輪的傳動原理圖 第31頁/共76頁 二、插齒機 1. 插齒原理 插齒機加工原理類似一對圓柱

11、齒輪相 嚙合，其中一個是工件，另一個是具有齒 輪形狀的插齒刀。（圖264） （1）展成運動傳動鏈 2. 插齒機的傳動原理 （2）主運動傳動鏈 （3）圓周進給運動傳動鏈 插齒刀轉(zhuǎn)動蝸桿副B 9810ux1112 蝸桿副C工作臺 電動機M12uv34 5曲柄偏向盤A插齒刀主軸 曲柄偏心盤A 546uf7 89蝸桿副B插齒刀轉(zhuǎn)動 圖 第32頁/共76頁 圖264 插齒原理及所需運動 第33頁/共76頁 第34頁/共76頁 第七節(jié) 其它各類機床 一、磨 床 用磨料、磨具（砂輪、砂帶、油 石、研磨料）為工具對工件進行切削 加工的機床，統(tǒng)稱為磨床。 磨床主要用于零件精加工，尤其是淬硬鋼和高硬度材料零件的精

12、加工。 第35頁/共76頁 1. 外圓磨床 （1）M1432A型萬能外圓磨床 （2）無心外圓磨床 2. 平面磨床 第36頁/共76頁 二、銑 床 三、刨床和拉床 四、鉆床和鏜床 第37頁/共76頁 第九節(jié) 機床夾具 一、概 述 為了加工出符合規(guī)定技術(shù)要求的 表面，必須在加工前將工件裝夾在機 床上或解決中。 1. 工件的裝夾 （1）裝夾的目的 實現(xiàn)工件的定位與夾緊 第38頁/共76頁 定位：使工件在機床或夾具中占有正確位置的過程。 夾緊：工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。 （2）裝夾的方法 1）直接找正裝夾 效率低，找正精度 較高；適用單件小 批量中形狀簡單的 工件。

13、第39頁/共76頁 3） 夾 具 裝 夾 2）劃線找正裝夾 通用性好，但效率 低，精度不高；適 用于單件小批量中 形狀復(fù)雜的鑄件。 操作簡單，效率高， 容易保證加工精度， 適用于各種生產(chǎn)類型 。 第40頁/共76頁 2. 機床夾具的用途 機床夾具是機床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對于機床或刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。（圖） 3. 機床夾具的分類 按夾具的應(yīng)用 范圍和特點分 通用夾具 專用夾具 可調(diào)夾具和成組夾具 專用夾具 第41頁/共76頁 圖299 尾座套筒銑鍵槽夾具 1油缸；2杠桿；3拉桿；4壓板；5夾具體 6對刀裝置；7定向鍵；8V形

14、塊；9限位螺釘 第42頁/共76頁 4. 機床夾具的組成 機床夾具的組成 定位元件 夾緊裝置 對刀、引導(dǎo)元件 其它裝置或元件 夾具體 連接元件 第43頁/共76頁 二、基準及其分類 基準 定位基準 工序基準 裝配基準 測量基準 設(shè)計基準 工藝基準 用于確定零件上 其它點、線、面 位置所依據(jù)的那 些點、線、面。 設(shè)計圖樣上所采 用的基準就是設(shè) 計基準。（圖） 在加工時用于工件 定位的基準，稱為 定位基準。（圖） 1、粗基準 2、精基準 3、輔助基準 4、主要基準 5、附加基準 在加工中或加工 后用來測量工件 時采用的基準 在裝配時用來確定零 件或部件在產(chǎn)品中相 對位置所采用的基準 在工序圖上使用

15、的基準。 加工、測量、 裝配過程中使 用的基準。 第44頁/共76頁 圖2102 鉆套的設(shè)計基準 第45頁/共76頁 圖2103 齒輪的裝配基準 第46頁/共76頁 圖2104 工件鉆孔工序簡圖 第47頁/共76頁 三、工件在夾具中的定位 設(shè)計合理的定位方法、定位裝置 有足夠的定位精度 六點定位原理 定位的任務(wù) 定位的原理 1、 六點定位原理 用適當(dāng)分布的六個支承點消除 工件的六個自由度，使工件在夾具 中位置完全確定，這個原理稱為六 點定位原理。（圖示） 第48頁/共76頁 圖2105 工件在空間的自由度與工件六點定位 第49頁/共76頁 工件限制幾個、限制哪幾個自由度 完全取決于加工技術(shù)要求

16、。（圖示） 限制自由度與加工 技術(shù)要求的關(guān)系 完全定位與 不完全定位 定位與夾緊的區(qū)別 定位是工件在夾具中獲得正確的位置 夾緊是保證定好的位置不因外力的作 用而發(fā)生改變 完全定位工件的六個自由度全 被限制的定位方式。 不完全定位按照技術(shù)要求，工件的六個自由度沒有被全部限制的定位方式。 第50頁/共76頁 圖2107 完全定位與不完全定位 第51頁/共76頁 欠定位應(yīng)該消除的 自由度沒有消除，不允許。 過定位幾個支承點重復(fù) 限制某個自由度，一般不允 許，應(yīng)用是有條件的。（圖） 欠定位與過定位 正確配置支承點 正確處理過定位 提高工件定位表面與定位元 件之間的位置精度； 改變定位元件的結(jié)構(gòu)。 （如

17、圖） 一般按三、二、一布置。 主要定位表面受力面積 越大越好。 第52頁/共76頁 圖2108 常見的幾種過定位實例 第53頁/共76頁 圖 改善過定位的措施 第54頁/共76頁 2、支承點與定位元件 在具體的夾具中，與工件為點接觸的支承點是由對工件起定位作用的定位元件如支承釘、支承板、圓柱銷等來體現(xiàn)的。一個定位元件可以體現(xiàn)一個或多個支承點。某一定位元件相當(dāng)支承點的數(shù)目，由該定位元件限制的工件自由度數(shù)來判斷。（圖示） 常見定位方式中的定位元件所限制的自由度 和相當(dāng)?shù)闹С悬c數(shù)見表214。 第55頁/共76頁 圖312 連桿的定位 1定位銷 2支承板 3圓柱銷 4工件 第56頁/共76頁 第57頁

18、/共76頁 第58頁/共76頁 第59頁/共76頁 應(yīng)該限制五個自由度： 2、六點定位原理應(yīng)用舉例 1）、在長方體工件上銑通槽 2）、在長方體工件上銑不通槽 O X Y Z 應(yīng)該限制六個自由度： ;Y ;Z ;X ;Y ;Z 不完全定位 ;ZYXZYX 完全定位 第60頁/共76頁 應(yīng)該限制一個自由度： 3）、在球面上銑平面 4）、在車床上車外圓 O X Y Z 應(yīng)該限制四個自由度： Z 不完全定位 ;ZYZY 不完全定位 第61頁/共76頁 分析下列定位方案中各定位元件限制了那些自由度？ 1）車光軸外圓 2）車套筒外圓 起傳動作用，不起定位作用 起夾緊作用，不 起定位作用 ZYX ; ZY

19、; X ZYZY ; 第62頁/共76頁 分析下列定位方案中各定位元件限制了那些自由度？ 3）車光軸外圓的三種安裝方式。 a) b) c) ZYZY ; ZY ; ZY ; ZY ; ZY ; X 第63頁/共76頁 四、工件的夾緊 （一）夾緊裝置 由動力裝置和夾緊機構(gòu)兩大部分組成 圖2110 夾緊裝置組成示例 1氣缸（動力裝置）2壓板（夾緊機構(gòu) ） 3彈簧銷 4偏心輪 5調(diào)整螺釘 1.夾緊裝置的組成 第64頁/共76頁 2. 夾緊裝置的基本要求 （1）夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置； （2）夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在加工過程中不移動、不轉(zhuǎn)動、不振動，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形； （3