第三章金屬切削機(jī)床

1、第三章 金屬切削機(jī)床第一節(jié) 概述 金屬切削機(jī)床它是采用切削、特種加工等方法將金屬毛坯的多余金屬去除，制成機(jī)械零件的一種機(jī)器，制成的機(jī)械零件應(yīng)能達(dá)到零件圖樣所要求的表面形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量。一、機(jī)床的基本組成（1）動(dòng)力源（2）傳動(dòng)系統(tǒng)（3）支承件（4）工作部件（5）控制系統(tǒng)（6）冷卻系統(tǒng)（7）潤(rùn)滑系統(tǒng)（8）其他裝置二、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)1、表面形成運(yùn)動(dòng)2、輔助運(yùn)動(dòng)三、機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)1、機(jī)床的工藝范圍2、機(jī)床的技術(shù)參數(shù) 機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)包括：尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)與動(dòng)力參數(shù)。四、機(jī)床的精度與剛度 機(jī)床本身必須具備的精度稱為機(jī)床精度。它包括幾何精度、傳動(dòng)精度、運(yùn)動(dòng)精度、定位精度、工作精度及精度保持性等幾

2、個(gè)方面。 機(jī)床剛度指機(jī)床系統(tǒng)抵抗變形的能力。機(jī)床剛度分為靜剛度和動(dòng)剛度。五、通用機(jī)床的型號(hào)編制（1）通用機(jī)床型號(hào)的表示方法為：第三節(jié) 常見的金屬切削機(jī)床一、車床1、車床附件 （1）三爪卡盤（2）四爪卡盤（4）中心架（3）跟刀架（5）撥盤（6）雞心夾頭（7）花盤（8）雙頂尖與撥盤或雞心夾頭配合使用。2、車床中的典型零件（1）離合器離合器用于實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的起動(dòng)、停止、換向和變速。 按其結(jié)構(gòu)和用途不同，可分為嚙合式離合器、摩擦式離合器、超越式離合器和安全式離合器等。1）嚙合式離合器 利用兩個(gè)零件上相互嚙合的齒爪傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀不同，分為牙嵌式和齒輪式兩種。2）摩擦式離合器 利用相互壓緊的兩個(gè)

3、零件接觸面間所產(chǎn)生的摩擦力傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。3）安全離合器 安全離合器是一種過載保護(hù)機(jī)構(gòu)，它可使機(jī)床的傳動(dòng)零件在過載時(shí)，自動(dòng)斷開傳動(dòng)，以免機(jī)構(gòu)發(fā)生損壞。 2、超越離合器 超越離合器主要用于有快、慢兩個(gè)運(yùn)動(dòng)交替?zhèn)鲃?dòng)的軸上，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的快、慢速自動(dòng)轉(zhuǎn)換。 3、開合螺母的結(jié)構(gòu)及調(diào)整開合螺母的功用是接通或斷開從絲杠傳來的運(yùn)動(dòng)。車螺紋時(shí)，將開合螺母合上，絲杠通過開合螺母帶動(dòng)滑板箱及刀架。4、縱、橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給操縱機(jī)構(gòu)圖316所示為縱、橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給操縱機(jī)構(gòu)。 5、互鎖機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理 滑板箱中設(shè)有互鎖機(jī)構(gòu)，以保證開合螺母合上時(shí)，機(jī)動(dòng)進(jìn)給不能接通；反之，機(jī)動(dòng)進(jìn)給接通時(shí)，開合螺母不能合上。二、銑床1、銑床附件（1）

4、萬能分度頭（2）立銑頭（3）萬能銑頭三、鉆床四、鏜床五、磨床1、動(dòng)壓滑動(dòng)軸承：由于球頭中心在周向偏離軸瓦對(duì)稱中心，當(dāng)主軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在軸瓦與主軸頸之間形成三個(gè)楔形縫隙，于是在三塊軸瓦處形成三個(gè)壓力油楔，砂輪主軸在三個(gè)油楔壓力作用下，懸浮在軸承中心而呈純液體摩擦狀態(tài)。六、刨床七、插床八、拉床第二節(jié) 金屬切削機(jī)床部件一、傳動(dòng)系統(tǒng)1、主傳動(dòng)系統(tǒng)（1）按驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)類型（2）按傳動(dòng)裝置類型（3）按變速的連續(xù)性2、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)（1）電伺服進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的控制類型1）開環(huán)系統(tǒng)2）閉環(huán)系統(tǒng)3）半閉環(huán)系統(tǒng)（2）電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)部件伺服驅(qū)動(dòng)部件有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)、交流伺服電動(dòng)機(jī)等。1）步進(jìn)電動(dòng)

5、機(jī) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱脈沖電動(dòng)機(jī)，是將電脈沖信號(hào)變換成角位移（或線位移）的一種機(jī)電式數(shù)模轉(zhuǎn)換器。2）直線伺服電動(dòng)機(jī) 是一種能直接將電能直接轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能的電力驅(qū)動(dòng)裝置，是適應(yīng)超高速加工技術(shù)發(fā)展的需要而出現(xiàn)的一種新型電動(dòng)機(jī)。 （3）電伺服進(jìn)給傳動(dòng)系中的機(jī)械傳動(dòng)部件 1）滾珠絲杠螺母副滾珠絲杠螺母副可實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在具有螺旋槽的絲杠螺母中裝有滾珠作為中間傳動(dòng)元件，以減少摩擦。 滾珠絲杠螺母副的優(yōu)點(diǎn)是摩擦系數(shù)小，傳動(dòng)效率高，可達(dá)0.920.96，比常規(guī)絲杠螺母副提高34倍，功率消耗只相當(dāng)于常規(guī)絲杠螺母副的1/41/3；靈敏度高，傳動(dòng)平穩(wěn)，不易產(chǎn)生爬行，傳動(dòng)精度和定位

6、精度高；磨損小，使用壽命長(zhǎng)，精度保持性好。 滾珠絲杠螺母副的不足在于制造工藝復(fù)雜，成本高，不能自鎖，故需附加制動(dòng)裝置。滾珠絲杠副的標(biāo)記方法滾珠絲杠副在機(jī)床上的支承方式常采用角接觸球軸承或雙向推力圓柱滾子軸承與滾針軸承。二、主軸部件 主軸部件是機(jī)床的重要部件之一，它是機(jī)床的執(zhí)行件。它的功用是支承并帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)進(jìn)行切削，承受切削力和驅(qū)動(dòng)力等載荷，完成表面成形運(yùn)動(dòng)。1、主軸部件的傳動(dòng)方式 主軸部件的傳動(dòng)方式主要有齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)等。（1）齒輪傳動(dòng) （2）帶傳動(dòng) （3）電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)方式（2）帶傳動(dòng)同步帶傳動(dòng)是帶傳動(dòng)中的一種，如圖3-10所示。它利用同步帶的輪齒與帶輪的輪齒依次相嚙合傳

7、遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，因而兼有普通帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，即無相對(duì)滑動(dòng)，平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確 。（3）電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)方式 2、主軸部件結(jié)構(gòu) （1）主軸的支承形式 多數(shù)機(jī)床的主軸采用前、后兩個(gè)支承。 為提高剛度和抗振性，有的機(jī)床主軸采用三個(gè)支承。三個(gè)支承中可以前、后支承為主要支承，中間文承為輔助支承；也可以前、中支承為主要支承，后支承為輔助支承。 （2）主軸的構(gòu)造 主軸一般為空心階梯軸 （3）主軸的材料和熱處理 主軸的材料應(yīng)根據(jù)載荷特點(diǎn)、耐磨性要求、熱處理方法和熱處理后變形情況選擇。 普通機(jī)床主軸可選用中碳鋼（如45鋼），調(diào)質(zhì)處理后，在主軸端部、錐孔、定心軸頸或定心錐面等部位進(jìn)行局部高頻淬硬，以提高其

8、耐磨性。 （4）主軸軸承 機(jī)床上常用的主軸軸承有滾動(dòng)軸承、液體動(dòng)壓軸承、液體靜壓軸承、空氣靜壓軸承等。此外，還有自調(diào)磁浮軸承等適應(yīng)高速加工的新型軸承。 主軸部件主支承常用滾動(dòng)軸承有角接觸球軸承、雙列短圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、推力軸承、陶瓷滾動(dòng)軸承等，三、機(jī)床支承件 支承件的主要功能是保證機(jī)床各零、部件之間的相互位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度，并保證機(jī)床有足夠的靜剛度、抗振性、熱穩(wěn)定性和耐用度。1、支承件應(yīng)滿足的基本要求2、支承件的結(jié)構(gòu) 支承件的總體結(jié)構(gòu)形狀基本上可以分為三類：（1）箱形類 如各類箱體、底座、升降臺(tái)等。（2）板塊類 如工作臺(tái)、刀架等。（3）梁類 如立柱、橫梁、搖臂、滑枕、床身等。3、支承件的材料 支承件常用的材料有鑄鐵、鋼板和型鋼、天然花崗巖、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土等。四、機(jī)床導(dǎo)軌1、導(dǎo)軌的功用是承受載荷和導(dǎo)向。 2、導(dǎo)軌的截面形狀和組合形式 直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀主要有4種：矩形、三角形、燕尾形和圓柱形，并可互相組合，每種導(dǎo)軌副之中還有凸、