金屬切削機床教案

1、教 案教 研 室 機制 課 程 名 稱 金屬切削機床主 講 教 師 職 稱 職 務 使 用 教 材 金屬切削機床- 5 -授課內容緒論，機床分類和型號的編制方法；機床的運動分析，工件表面形成方法、機床運動的種類。目的要求了解和掌握金屬切削機床概述、分類、機床型號的編制方法。工件表面成形方法。重點難點掌握機床的分類及型號編制方法；記住常用機床的類代號、通用特性代號、主參數等。課 型理論計劃學時2課前準備第一章緒論一、切削金屬機床概述二、機床發(fā)展概況三、金屬切削機床的分類1.按機床的加工性能和結構特點分類：2.按機床的通用程度分類：3.按機床的精度分類：4.按機床重量不同分類：四、金屬切削機床型號

2、的編制方法1.通用機床和專門化機床型號2.專用機床的型號編制課堂小結作業(yè)、思考金屬切削機床的分類金屬切削機床型號的編制方法課后小結第一章緒論一、切削金屬機床概述什么是金屬切削機床是指用切削的方法加工金屬工件，使之獲得所要求的幾何形狀、尺寸精度和表面質量的機器。它是制造機器的機器，故又稱為“工作母機”或“工具機”（Machine-tool），習慣上簡稱為“機床”。金屬切削機床的作用在現(xiàn)代機械制造工業(yè)中，被制造的機器零件，特別是精密零件的最終形狀、尺寸及表面粗糙度，主要是借助金屬切削機床加工來獲得的，因此機床是制造機器零件的主要設備。它所擔負的工作量約占機器總制造工作量的40%60%，它的先進程度

3、直接影響到機器制造工業(yè)的產品質量和勞動生產二、機床發(fā)展概況金屬切削機床加工的生產模式，大體上經歷了以下五個階段：1.通用機床加專用工藝裝備或專用機床從30年代到50年代使用。這種生產模式可實現(xiàn)具有固定生產節(jié)拍的剛性自動化，但加工柔性差，轉產困難，更換產品時需更換大批工藝裝備報廢專用機床，重新設計與制造裝備的周期長、投資大。2.數顯機床50年代末數顯機床開始推廣應用，這種模式不但提高了加工精度和效率，而且增加了生產的柔性，省去了設計與制造鉆模、鏜模等工藝裝備的工作量。3.計算機數控機床60年代開始到70年代，計算機控制的數控機床集中了自動化機床、精密機床和通用機床三者的優(yōu)點，將高效率、高質量和高

4、柔性集于一體。4.柔性制造系統(tǒng)（FMS）這是國外70年代末開始進入實用階段的生產模式。FMS是采用一組數控機床和其他自動化的工藝裝備，由計算機信息控制系統(tǒng)和物料（工件及刀具）自動儲運系統(tǒng)聯(lián)接起來的整體。5.計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）這是國外80年代開始進入實用階段的一種新的生產模式。CIMS是用計算機網絡控制的綜合計劃、加工、檢驗、裝配和輔助功能等綜合自動化系統(tǒng)。它將CAD和CAM綜合為一體，構成適合于多品種中小批量生產的高質量、高效益和高柔性的智能生產系統(tǒng)，是一個產品設計和制造的全盤自動化系統(tǒng)。三、金屬切削機床的分類金屬切削機床的種類非常繁多，為了便于區(qū)別、使用和管理，有必要對機床進行分

5、類，根據需要可以從不同的角度出發(fā)，對機床作如下的分類：1.按機床的加工性能和結構特點分類：我國機床分為12大類：車床（C）、鉆床（Z）、鏜床（T）、銑床（X）、拉床（L）、磨床（M）、刨插床（B）、齒輪加工機床（Y）、螺紋加工機床（S）、特種加工機床（D）、鋸床（G）和其他機床（Q）。這是主要的機床分類方法。2.按機床的通用程度分類：1）通用機床（萬能機床）特點是：加工范圍較廣，結構往往比較復雜，主要適用于單件小批生產。2）專用機床根據特定工藝要求而專門設計、制造和使用的，一般來說，生產率較高，結構比通用機床簡單，適用于大批量生產。（組合機床實際上也是專用機床）3）專門化機床（又稱專能機床）這

6、類機床用于完成形狀類似而尺寸不同的工件的某一種工序的機床，如精密絲桿車床等，它們的特點介于通用機床和專用機床之間，既有加工尺寸的通用性，又有加工工序的專用性，生產率較高，適用于成批生產。3.按機床的精度分類：普通（精度）機床、精密機床和高精度機床（超精密級機床）。4.按機床重量不同分類：1）儀表機床；2）中型機床（一般機床）；3）大型機床（大約10噸）；4）重型機床（大于30噸）；5）超重型機床（大于100噸）。四、金屬切削機床型號的編制方法機床的型號是機床產品的代號，用以表明機床的類型，通用和結構特性，主要技術參數等。GB/T15375-94金屬切削機床型號編制方法規(guī)定，我國的機床型號由漢語

7、拼音字母和阿拉伯數字按一定規(guī)律組合而成1.通用機床和專門化機床型號通用機床型號的表示方法為：（1）機床的類別代號用大寫漢語拼音字母表示，位于型號之前。類 別車 床鉆 床鏜 床磨   床齒輪加工機床螺紋加工機床銑床刨插床拉床鋸床其他 機床代號CZTM2M3MYSXBLGQ讀音車鉆鏜磨二磨三磨牙絲銑刨拉割其（2）機床的特性代號通用特性高精度精密自動半自動數控加工中心 (自動換刀)彷型輕型加重型簡式或經濟型柔性加工單元數顯高速代號GMZBKHFQCJRXS讀音高密自半控換彷輕重簡柔顯速（3）結構特性代號為了區(qū)別主參數相同而結構不同的機床，在型號中用漢語拼音字母區(qū)分。例如，CA61

8、40型普通車床型號中的“A”，可理解為：CA6140型普通車床在結構上區(qū)別于C6140型普通車床。（4）機床的組別，系別代號用兩位阿拉伯數字表示，前者表示組，后者表示系。每類機床劃分為10個組，每個組又劃分為10個系。在同一類機床中，凡主要布局或使用范圍基本相同的機床，即為同一組。凡在同一組機床中，若其主參數相同、主要結構及布局型式相同的機床，即為同一系。 組別類別0123456789車床C儀表車床單軸自動、半自動車床多軸自動、半自動車床回輪、轉塔車床曲軸及凸輪軸車床立式車床落地及臥式車床仿形及多刀車床輪、軸、輥、錠及鏟齒車床其他車床鉆床Z坐標鏜鉆床深孔鉆床搖臂鉆床臺式鉆床立式鉆床臥式鉆床銑鉆

9、床中心孔鉆床鏜床T深孔鏜床坐標鏜床立式鏜床臥式銑鏜床精鏜床汽車、拖拉機修理用鏜床磨床M儀表磨床外圓磨床內圓磨床砂輪機坐標磨床導軌磨床刀具刃磨床平面及端面磨床曲軸、凸輪軸、花鍵軸及軋輥磨床工具磨床2M超精機內圓研磨機外圓及其他研磨機拋光機砂帶拋光及磨削機床刀具刃磨及研磨機床可轉位刀片磨削機床研磨機其他磨床3M球軸承套圈溝磨床滾子軸承套圈滾道磨床軸承套圈超精機床葉片磨削機床滾子加工機床鋼球加工機床氣門、活塞及活塞環(huán)磨削機床汽車、拖拉機修磨機床齒輪加工機床Y儀表齒輪加工機錐齒輪加工機滾齒及銑齒機剃齒及研齒機插齒機花鍵軸銑床齒輪磨齒機其他齒輪加工機齒輪倒角及檢查機螺紋加工機床S套絲機攻絲機螺紋銑床螺紋

10、磨床螺紋車床銑床X儀表銑床懸臂及滑枕銑床龍門銑床平面銑床彷形銑床立式升降臺銑床臥式升降臺銑床床身銑床工具銑床其他銑床刨插床B懸臂刨床龍門刨床插床牛頭刨床邊緣及模具刨床其他刨床拉床L側拉床臥式外拉床連續(xù)拉床立式內拉床臥式內拉床立式外拉床鍵槽及螺紋拉床其他拉床鋸床G砂輪片鋸床臥式帶鋸床立式帶鋸床圓鋸床弓鋸床銼鋸床其他機床Q其他儀表機床管子加工機床木螺釘加工機刻線機切斷機（5）機床的主參數，設計順序號和第二參數機床主參數：代表機床規(guī)格的大小，在機床型號中，用數字給出主參數的折算數值（1/10或1/150）設計順序號：當無法用一個主參數表示時，則在型號中用設計順序號表示.第二參數：一般是主軸數，最大跨

11、距，最大工作長度，工作臺工作面長度等，它也用折算值表示.（6）機床的重大改進順序號當機床性能和結構布局有重大改進時，在原機床型號尾部，加重大改進順序號A，B，C.等.（7）其他特性代號：用漢語拼音字母或阿拉伯數字或二者的組合來表示。主要用以反映各類機床的特性，如對數控機床，可反映不同的數控系統(tǒng)；對于一般機床可反映同一型號機床的變型等。（8）企業(yè)代號：生產單位為機床廠時，由機床廠所在城市名稱的大寫漢語拼音字母及該廠在該城市建立的先后順序號，或機床廠名稱的大寫漢語拼音字母表示。通用機床的型號編制舉例2.專用機床的型號編制專用機床的型號一般由設計單位代號和設計順序號組成，其表示方法為：1）設計單位代

12、號通常，機床廠代號是由所在城市和該廠名稱的大寫漢語拼音字母或該廠在市內建立順序號，排在型號之首。2）組代號用一位阿拉伯數字表示，位于設計單位號之后，并用：“”分開。讀作：“至”。3）設計順序號由001起始，位于組代號之后。例如，沈陽第一機床廠設計制造的第十八種機為專用機床，屬于2組，順序號為018，故其型號為S1-2018。授課內容機床的運動分析目的要求掌握零件表面的形成方法及所需要的運動；分清簡單成形運動和復合成形運動、表面成形運動和輔助運動、主運動和進給運動等概念。掌握機床傳動鏈、內聯(lián)系傳動鏈和外聯(lián)系傳動鏈的概念。熟練掌握傳動原理圖的規(guī)定符號和繪制方法。重點難點簡單成形運動和復合成形運動、

13、表面成形運動和輔助運動。各類常用機床的主運動和進給運動。機床傳動鏈、內聯(lián)系傳動鏈和外聯(lián)系傳動鏈的概念。傳動原理圖的繪制方法課 型理論計劃學時2課前準備第二章機床運動分析第一節(jié)工件表面形成方法一、工件的表面形狀二、表面的形成三、發(fā)生線的形成第二節(jié)機床的運動一、運動的種類二、主運動和進給運動三、運動的主要要素第三節(jié)機床的傳動聯(lián)系和傳動原理圖一、傳動的基本組成部分二、機床的傳動聯(lián)系三、傳動原理圖第四節(jié)機床運動的調整一、運動參數及其換置器官二、機床運動的調整計算課堂小結作業(yè)、思考簡單成形運動和復合成形運動、表面成形運動和輔助運動。各類常用機床的主運動和進給運動。機床傳動鏈、內聯(lián)系傳動鏈和外聯(lián)系傳動鏈的

14、概念。傳動原理圖的繪制課后小結第二章機床運動分析機床運動分析過程是認識和分析機床的基本方法，次序為“表面運動傳動機構調整”第一節(jié)工件表面形成方法一、工件的表面形狀加工機械零件=形成零件上各個表面零件表面組成：平面圓柱面圓錐面各種成形面二、表面的形成任何一個表面，都可以看作是一條曲線沿著另一條曲線運動的軌跡。這兩條曲線叫做該表面的發(fā)生線，而前一條發(fā)生線，稱為母線；后一條發(fā)生線，稱為導線。有些表面的兩條發(fā)生線是可以互換的例如圓柱面亦可以由圓母線沿著直線導線移動形成；有些表面的兩條發(fā)生線則不可互換，如圓錐面。前者叫可逆表面，后者叫不可逆表面。三、發(fā)生線的形成1）描跡法（軌跡法）：刀刃為一個點，發(fā)生線

15、是由刀刃作軌跡運動而形成。刀具與工件之間需要一個相對運動。2）成型法（仿型法）：刀刃為一線段，它與工件發(fā)生線吻合。因此發(fā)生線由刀刃實現(xiàn)，刀具工件之間不需要有相對運動。3）旋切法（相切法）：刀刃為一個點，發(fā)生線是旋轉的刀刃的運動軌跡的切線。切削時刀具的旋轉中心按一定規(guī)律作軌跡運動，刀刃運動軌跡為一系列圓，它們的切線形成了發(fā)生線。只是刀具和工件之間要有兩個相對運動，一個是刀刃的轉動，另一個是刀刃相對于工件的移動。4）范成法（展成法）：刀刃為一線段，它與工件發(fā)生線不吻合，發(fā)生線是由刀刃在刀具與工件作對滾運動（又稱范成運動）時所形成的一些列軌跡線的包絡線。這時刀具與工件之間只需要一個相對運動，稱為范成

16、運動，由刀具運動和工件轉動復合而成。第二節(jié)機床的運動機床的運動的表示直線運動A旋轉運動B機床的運動的目的獲得加工零件所需表面形成一定形狀的母線和導線形成母線和導線需要刀具和工件作相對運動形成某種形狀表面時所需機床提供的成形運動的形式和數目，決定于采用的加工方法和刀具結構。形成母線和導線所需運動數之和，即為成形運動的數目。一、運動的種類1.按運動的功用分類按機床上運動的功用來看，可分為表面成形運動和非表面成形運動兩大類。1）表面成形運動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，稱為表面成形運動，簡稱成形運動。成形運動可能是簡單的運動，也可能是復合運動。車削、磨削回轉體表面為例，工件回

17、轉和刀具直線移動是速度各自獨立的運動，即為兩個簡單的表面成形運動。車削螺紋則是2個單元運動所組成的一個復合成形運動。2）非成形運動（輔助運動）機床在加工過程中除完成成形運動外，還需完成其它一系列運動，這些與表面成形過程沒有直接關系的運動，統(tǒng)稱為輔助運動。輔助運動的作用是實現(xiàn)機床加工過程中所必需的各種輔助動作，為表面成形創(chuàng)造條件。切入運動使刀具切入工件，以獲得進行成形運動所需的工件和刀具位置的運動，稱為切入運動。分度運動當整個工件表面是由若干局部表面所組成時，由一個局部表面過度到另一個局部表面所作的運動。各種空行程是指進給前后的快速運動和各種調位運動?？刂七\動接通或斷開某個傳動鏈的運動、操縱變速

18、機構和換向機構的運動，稱為控制運動。校正運動u 在精密機床上為了消除傳動誤差的運動，稱為校正運動。2.按運動的性質分類機床上的運動，按其運動的性質來，則可分為簡單運動和復合運動。1）簡單運動只包含一個單元的運動稱為簡單運動，簡單運動一般為轉動或直線移動。2）復合運動由兩個或兩個以上單元運動組成獨立的運動，各個單元運動之間必須保持嚴格的速比關系，這種運動稱為復合運動。二、主運動和進給運動成形運動按其在切削加工所起的作用，又可分為主運動和進給運動。1.主運動是產生切削的運動。2.進給運動是維持切削得以繼續(xù)的運動。三、運動的主要要素一般情況下，每一個獨立的運動都有五個要素：即軌跡、速度、方向、行程和

19、位置，在分析運動時，必須逐一加以研究。第三節(jié)機床的傳動聯(lián)系和傳動原理圖一、傳動的基本組成部分機床的三個基本組成部分：運動源傳動裝置執(zhí)行件二、機床的傳動聯(lián)系傳動聯(lián)系為了在機床上得到所需的運動，必須通過一系列的傳動件把運動源和執(zhí)行件或執(zhí)行件和執(zhí)行件聯(lián)系起來，稱為傳動聯(lián)系。傳動鏈構成一個傳動聯(lián)系的一系列順序排列的傳動件，稱為傳動鏈。傳動鏈中的兩類傳動機構定比傳動機構傳動比和傳動方向固定不變的傳動機構，如定比齒輪副、蝸桿蝸輪副、絲杠螺母副等換置機構根據加工要求可以變換傳動比和傳動方向的傳動機構，如掛輪變速機構、滑移齒輪變速機構、離合器換向機構等。傳動鏈按運動性質分為：外聯(lián)系傳動鏈內聯(lián)系傳動鏈外聯(lián)系傳動

20、鏈運動源與執(zhí)行件之間的傳動聯(lián)系，稱為外聯(lián)系。機床上運動源和執(zhí)行件之間為了實現(xiàn)外聯(lián)系而順次串聯(lián)的傳動副，稱為外聯(lián)系傳動鏈（對簡單運動而言）。例：車外圓時，電機主軸（外聯(lián)系傳動鏈），如圖所示。機床上有幾個簡單運動，就需要有幾條外聯(lián)系傳動鏈?？梢杂懈髯元毩⒌倪\動源，也可以幾條傳動鏈共用一個運動源。內聯(lián)系傳動鏈機床上為了將兩個或兩個以上單元運動組成復合的成形運動。執(zhí)行件與執(zhí)行件之間的傳遞聯(lián)系稱為內聯(lián)系。機床上兩個執(zhí)行件之間為了實現(xiàn)內聯(lián)系而順次串聯(lián)的傳動副，稱為內聯(lián)系傳動鏈。機床工作時，內聯(lián)系傳動鏈所聯(lián)系的兩個執(zhí)行件，將按照規(guī)定的運動關系作相對運動由于內聯(lián)系傳動鏈本身不能提供運動，為使執(zhí)行件得到運動，還

21、需有外聯(lián)系傳動鏈將運動源的運動傳到內聯(lián)系傳動鏈上來。內聯(lián)系傳動鏈的要求內部必須保持嚴格運動關系決定著復合運動的軌跡（即發(fā)生線的形狀）傳動比是否準確以及由其確定的兩單元運動的相對運動方向是否正確，會直接影響被加工表面的形狀精度不能有傳動比不確定或瞬時傳動比變化的傳動機構，如帶傳動、鏈傳動等。調整內聯(lián)系傳動鏈的換置機構時，其傳動比也必須有足夠精度。三、傳動原理圖用一些簡單的符號表示運動源與執(zhí)行件及執(zhí)行件與執(zhí)行件之間的聯(lián)系傳動原理圖傳動原理圖常用符號機床傳動原理圖的畫法1）畫出工件、刀具示意圖及其運動；2）畫出主軸、刀架、絲桿螺母；3）畫出運動源（電動機）；4）畫出該機床上的特殊機構符號，如Uv、U

22、f等；5）再用虛線代表傳動比不變的傳動鏈，把它們之間關聯(lián)的部分聯(lián)接起來。其它的中間傳動件則一概不畫，這樣就可以得到了一幅簡潔明了的圖形，這種圖形表示了機床傳動最基本的特征。第四節(jié)機床運動的調整一、運動參數及其換置器官運動參數：軌跡、速度、方向、行程和位置換置器官機床運動的調整，就是調整每個運動的5個參數。改變運動參數的機構稱為換置器官。二、機床運動的調整計算機床運動的調整計算按每一傳動鏈分別進行，其步驟如下：1. 根據對機床的運動分析，確定各傳動鏈的末端件。如：主軸刀架1. 根據傳動鏈兩末端件的運動關系，確定計算位移量。如；主軸轉1轉刀架移動f1. 根據傳動鏈及計算位移量，列出運動平衡方程式。

23、如：1（r）u1ufu2tlf1. 根據運動平衡方程式，導出該傳動鏈的換置公式。如：uff/（u1u2tl）然后按加工條件確定掛輪變速機構所需采用的配換齒輪齒數，或確定對其它變速機構的調整要求。授課內容車床概述、CA6140的主傳動目的要求掌握機床典型結構的分析方法對其它機床能做到舉一反三重點難點傳動系統(tǒng)的分析方法、CA6140車床的傳動系統(tǒng)分析、CA6140車床的主要結構課 型理論計劃學時2課前準備第三章車床第一節(jié)概述一、車床的用途和運動二、車床的分類第二節(jié)臥式車床的工藝范圍和布局一、工藝范圍二、機床的布局三、臥式車床的主參數第三節(jié)CA6140型車床的傳動系統(tǒng)主傳動鏈螺紋進給傳動鏈縱向和橫向

24、進給傳動鏈絲杠和光杠一、主運動傳動鏈分析課堂小結作業(yè)、思考主運動傳動鏈分析課后小結第三章車床第一節(jié)概述一、車床的用途和運動機械制造中使用最廣泛的一種機床工藝范圍：加工各種回轉表面和回轉體端面使用刀具：車刀、鉆頭、鉸刀、絲錐主運動：工件的旋轉運動進給運動：刀具直線移動二、車床的分類落地及臥式車床回輪、轉塔車床立式車床仿形及多刀車床自動車床專門化車床：曲軸、凸輪軸、鏟齒車床第二節(jié)臥式車床的工藝范圍和布局一、工藝范圍加工各種回轉表面和回轉體端面如：內外圓柱面、圓錐面、環(huán)槽、成形回轉面、端平面和各種螺紋等，還可以進行鉆孔、擴孔、鉸孔和滾花等工作，如圖所示。臥式車床主要對各種軸類、套類和盤類零件進行加工

25、。臥式車床的運動工件旋轉運動主運動刀具直線移動進給運動縱向運動橫向運動斜向運動臥式車床的特點通用性較大自動化程度低加工復雜工件時，換刀麻煩輔助時間長，生產率低適用于單件小批生產及修理車間二、機床的布局1）主軸箱2）刀架、床鞍3）尾座4）床身5）溜板箱6）進給箱三、臥式車床的主參數臥式車床的主參數是床身上最大工件回轉直徑第二主參數是最大工件長度。主參數決定了主軸軸線距離床身導軌的高度，第二主參數決定了床身的長度。CA6140型臥式車床的主參數為400mm，但在加工較長的軸、套類工件時，由于受到中滑板的限制，刀架上最大工件回轉直徑為210mm，這也是一個重要的參數。見圖其它參數：刀架上最大回轉直徑

26、主軸中心至床身矩形導軌的距離通過主軸孔的最大棒料直徑主軸前端錐孔尺寸加工螺紋范圍主軸的轉速范圍電動機功率第三節(jié)CA6140型車床的傳動系統(tǒng)CA6140型車床是普通精度的臥式車床。傳動系統(tǒng)包括主傳動和刀架傳動兩部分。傳動鏈實現(xiàn)主運動的主傳動鏈實現(xiàn)螺紋進給運動的螺紋進給傳動鏈實現(xiàn)縱向進給運動的縱向進給傳動鏈實現(xiàn)橫向進給運動的橫向進給傳動鏈快速空行程傳動鏈主傳動鏈兩端件：主電動機主軸運動傳動路線是：主電動機-1-2-uv-3-4-主軸。任務：電動機的運動和動力傳給主軸通過換置機構uv使主軸獲得各種轉速是外聯(lián)系傳動鏈螺紋進給傳動鏈兩端件：主軸刀架運動傳動路線：主軸-4-5-uf-6-8絲杠-刀架任務：

27、聯(lián)系主軸和刀架縱向溜板保證工件和刀具之間的嚴格運動關系通過調整換置機構uf，加工出不同種類、不同導程的各種螺紋是內聯(lián)系傳動鏈縱向和橫向進給傳動鏈任務實現(xiàn)一般車削時的縱向和橫向機動進給運動及其變速與換向兩端件主軸刀架外聯(lián)系傳動鏈主軸被看作是該兩個傳動鏈的間接動源。絲杠和光杠為保證螺紋導程精度，采用絲杠螺母絲杠可以制造得比較精密。絲杠傳動分支實現(xiàn)螺紋進給運動光杠傳動分支實現(xiàn)縱、橫向進給運動光杠可大大減輕絲杠的磨損有利于長期保持絲杠的精度可獲得一般車削所需的縱、橫進給量（數值較小）主軸與掛輪變速機構之間的換向機構，是在主軸轉向不變時，改變刀架的運動方向（向左或向右），車削右旋或左旋螺紋。一、主運動傳

28、動鏈分析它的功用：把動力源（電動機）的運動及能量傳給主軸，使主軸帶動工件旋轉，臥式車床的主軸應能變速及換向。傳動路線主傳動系統(tǒng)圖傳動路線表達式M1的功用為控制主軸（軸）正轉、反轉或停止。運動由軸到主軸可以有兩種不同的傳動路線：主軸高速運轉（n主4501400r/min）；主軸低速運轉（n主10500r/min）。主軸的轉速級數與轉速計算主軸正轉時實際上只能獲得24級不同轉速2×3+2×3×（2×2-1）24級反轉級數為3+3×（2×2-1）=12級授課內容CA6140的進給運動。 目的要求了解和掌握車制各種螺紋和機動進給的傳動特點和傳

29、動路線；進給傳動的調整計算重點難點車制各種螺紋傳動路線課 型理論計劃學時2課前準備二、進給傳動鏈分析1.車削螺紋（1）車米制螺紋（2）車削模數螺紋（3）車削英制螺紋（4）車削徑節(jié)螺紋（5）車削非標準螺距和較精密螺紋2.機動進給（車削圓柱面和端面）（1）縱向機動進給量（2）橫向機動進給量刀架的快速移動CA6140型開停和換向裝置課堂小結作業(yè)、思考車制各種螺紋和機動進給的傳動特點和傳動路線課后小結二、進給傳動鏈分析刀架可進行縱、橫向進給運動和輔助運動。刀架的運動源仍是主電動機。始端件主軸；末端件刀架因車螺紋要求主軸轉一周時刀架移動一個被加工螺紋的導程，并且車外圓進給量是以主軸轉一周時刀架的移動量來

30、表示，所以分析傳動關系時，把主軸作為刀架傳動的始端。刀架傳動系統(tǒng)的組成擴大螺距傳動組變換左右螺紋傳動組變換左右螺紋傳動組基本變速組增倍變速組進給運動傳動鏈分析進給運動傳動鏈是使刀架實現(xiàn)縱向或橫向運動的傳動鏈。傳動鏈的兩末端件主軸刀架1.車削螺紋CA6140型臥式車床能車削常用的米制、英制、模數制及徑節(jié)制四種螺紋；還可以車削加大螺距、非標準螺距及較精確的螺紋。它既可以車削右旋螺紋，也可以車削左旋螺紋。車削螺紋時，主軸與刀具之間必須保持嚴格的運動關系：主軸轉1轉刀架移動S工mm上述關系稱為車削螺紋時進給運動傳動鏈的“計算位移”。車螺紋的運動平衡式：1（r主軸）×u0×ux

31、15;S絲=S工式中：u0主軸至絲杠之間全部定比傳動機構的傳動比，是一個常數；ux主軸至絲杠之間換置機構的可變傳動比；S絲機床絲杠的導程，CA6140型車床為：S絲P12mm；S工被加工螺紋的導程，單位為mm。（1）車米制螺紋（2）車削模數螺紋（3）車削英制螺紋（4）車削徑節(jié)螺紋（5）車削非標準螺距和較精密螺紋CA6140型車床進給運動鏈中加工螺紋時的傳動路線表達式歸納總結如下：2.機動進給（車削圓柱面和端面）車削圓柱表面時，可使用機動的縱向進給。車削端面時，可使用機動的橫向進給。為了避免絲杠磨損過快及便于人工操縱（將刀架運動的操縱機構放在溜板箱上），車削圓柱面和端面時，機動進給運動是由光杠經

32、溜板箱傳動的。機動進給傳動路線表達式如下（1）縱向機動進給量縱向機動進給量共64種（2）橫向機動進給量橫向進給量的種數有64種。刀架的快速移動CA6140型開停和換向裝置授課內容CA6140主軸箱的結構、溜板箱的結構目的要求了解和掌握主軸箱、溜板箱的結構特點和調整重點難點摩擦離合器的結構課 型理論計劃學時2課前準備第四節(jié)CA6140型車床的主要結構一、主軸箱1.傳動機構2.主軸變向、制動及其操縱3.變速操作機構二、進給箱變速機構操縱機構三、溜板箱1.縱、橫向機動進給操縱機構2.開合螺母機構3.互鎖機構4.超越離合器5.過載保險裝置四、刀架和尾架課堂小結作業(yè)、思考主軸箱、溜板箱的結構特點課后小結

33、第四節(jié)CA6140型車床的主要結構一、主軸箱功用支承主軸和傳動其旋轉，并使其實現(xiàn)起動、停止、變速和換向等。主軸的組成卸荷式皮帶輪雙向多片式摩擦離合器和制動器及操縱機構主軸組件滑動齒輪的變速操縱機構等典型機構。1.傳動機構定比傳動、變速機構定比傳動僅用于傳遞運動和動力一般采用齒輪傳動副變速機構一般采用滑移齒輪變速機構特點：結構簡單，傳動效率高，傳動比準確當變速齒輪為斜齒或尺寸較大時，則采用離合器變速（1）卸荷式皮帶輪（2）傳動齒輪（3）傳動軸的支承結構（4）主軸及其軸承2.主軸變向、制動及其操縱（1）摩擦離合器（2）制動裝置3.變速操作機構二、進給箱功用變換被加工螺紋種類和導程獲得各種機動進給量

34、組成部份變速機構變換螺紋導程和進給量移換機構變換螺紋種類操縱機構三、溜板箱功用將絲杠或光杠的旋轉運動轉變?yōu)橹本€運動并帶動刀架進給控制刀架運動的接通、斷開和換向機床過載時控制刀架自動停止進給手動操縱刀架移動和實現(xiàn)快速移動等溜板箱中的主要機構：開合螺母機構接通絲杠傳動傳動機構將光杠的運動傳至縱向齒輪齒條和橫向進給絲杠轉換機構接通、斷開和轉換縱橫進給過載保險裝置和互鎖機構保證機床工作安全操縱機構控制刀架運動換向機構改變縱、橫機動進給運動方向快速空行程傳動機構1.縱、橫向機動進給操縱機構2.開合螺母機構3.互鎖機構4.超越離合器5.過載保險裝置四、刀架和尾架功用安裝車刀，并由溜板帶動其作縱向、橫向和斜

35、向進給運動。組成它由床鞍、橫向溜板、轉盤、刀架溜板和方刀架等授課內容齒輪加工機床，Y3150E的工作原理及傳動系統(tǒng)目的要求學習齒輪加工機床的用途、分類、加工方法；了解滾刀安裝角的調整、運動方向的確定。重點難點滾齒機的傳動原理、滾刀安裝角的調整、運動方向的確定。課 型理論計劃學時2課前準備第四章齒輪加工機床第一節(jié)工作原理和分類一、齒輪的加工方法1.成形法2.展成法二、齒輪加工機床的類型第二節(jié)滾齒機的運動分析一、滾齒原理二、滾切直齒圓柱齒輪三、滾切斜齒圓柱齒輪課堂小結作業(yè)、思考了解滾刀安裝角的調整、運動方向的確定課后小結第四章齒輪加工機床第一節(jié)工作原理和分類一、齒輪的加工方法齒輪的加工方法很多，如

36、鑄造、鍛造、熱軋、沖壓以及切削加工等。精密齒輪的加工主要是切削方法。按形成齒形的原理，切削齒輪的方法可分為兩大類：展成法。成形法1.成形法要求刀具的切削刃形狀與被切齒輪的齒槽形狀相吻合。優(yōu)點機床較簡單，可利用通用機床加工。缺點對于同一模數的齒輪，只要齒數不同，齒廓形狀就不相同，需采用不同的成形刀具；加工出來的齒形是近似的，加工精度較低；每加工完一個齒槽后，工件需要周期地分度一次，生產率也較低。最常用的是用盤狀模數銑刀和指狀模數銑刀2.展成法利用齒輪的嚙合原理加工齒輪。把齒輪嚙合副（齒條齒輪、齒輪齒輪）中的一個轉化為刀具；另一個轉化為工件，并強制刀具和工件作嚴格的嚙合運動而范成切出齒廓。特點范成

37、法切齒所用刀具切削刃的形狀相當于齒條或齒輪的齒廓，它與被切齒輪的齒數無關每一種模數，只需用一把刀具就可以加工各種不同齒數的齒輪。加工精度和生產率一般比較高應用廣泛，齒輪加工機床絕大多數采用展成法。二、齒輪加工機床的類型按照被加工齒輪的種類，齒輪加工機床可以分為圓柱齒輪加工機床、圓錐齒輪加工機床兩類。圓錐齒輪加工機床滾齒機、插齒機等。錐齒輪的加工方法主要有：刨齒機、銑齒機、拉齒機等。加工弧齒錐齒輪銑齒機精加工齒輪齒面的方法有：磨齒機、剃齒機、研齒機等。第二節(jié)滾齒機的運動分析是應用最廣泛的齒輪加工機床滾齒機主要用于加工直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪和蝸輪。一、滾齒原理滾齒加工是根據展成法原理來加工齒輪

38、輪齒的。由一對交錯軸斜齒輪嚙合傳動原理演變而來。將這對嚙合傳動副中的一個齒輪的齒數減少到幾個或一個，螺旋角增大到很大（即螺旋升角很?。?，它就成了蝸桿。再將蝸桿開槽并鏟背，就成為齒輪滾刀。二、滾切直齒圓柱齒輪1.機床的運動和傳動原理圖用滾刀加工直齒圓柱齒輪需要兩個表面成形運動，三條傳動鏈。兩個成形運動根據表面成形原理，加上直齒圓柱齒輪時的成形運動應包括：形成漸開線齒廓（母線）的運動由范成法形成，靠滾刀旋轉運動B11和工件旋轉運動B12組成的復合成形運動范成運動實現(xiàn)；形成直線形齒線（導線）的運動。由相切法形成，靠滾刀旋轉運動B11和滾刀沿工件軸線的直線運動A2來實現(xiàn)兩個簡單運動根據切削中所起作用，

39、習慣稱滾齒時的運動分別為：工件的旋轉運動為范成運動滾刀的旋轉運動為主運動滾刀沿工件軸線方向的移動為軸向進給運動三條傳動鏈（1）展成運動傳動鏈：滾刀45ux67工件。這是一條內聯(lián)系傳動鏈。（2）主運動傳動鏈電動機12uv34滾刀。這是一條外聯(lián)系傳動鏈。（3）豎直進給運動傳動鏈工件78uf910刀架升降絲杠。這是一條外聯(lián)系傳動鏈。2.滾刀的安裝滾刀刀齒是沿螺旋線分布的，螺旋升角為。加工直齒圓柱齒輪時，為了使切削點處滾刀刀齒運動方向與被切齒輪的齒槽方向一致。滾刀軸線與被切齒輪端面之間應傾斜一個角度，這個角度稱為滾刀的安裝角。滾刀的安裝角在數量上等于滾刀的螺旋升角。三、滾切斜齒圓柱齒輪1.機床的運動和

40、傳動原理圖形成漸開線所需的運動與滾切直齒圓柱齒輪相同。斜齒圓柱齒輪與直齒圓柱齒輪的區(qū)別在于齒長方向不是直線，而是螺旋線。加工斜齒圓柱齒輪時，進給運動是螺旋運動，是一個復合運動，這個運動可由滾刀刀架的直線運動A21和工作臺的旋轉運動B22兩部分復合而成。因為工作臺既要在展成運動中完成B12，又要在形成螺旋線的運動中完成B22，故B22被稱為附加轉動?？傊簼L切斜齒圓柱齒輪需要兩個運動，一個是形成漸開線的復合運動（B11和B12），另一個是形成螺旋齒向線的復合運動（A21和B22）。滾切斜齒圓柱齒輪傳動特點與滾切直齒圓柱齒輪不同處：齒線為螺旋線所需運動范成運動主運動軸向進給運動附加運動即滾刀移動一

41、個工件螺旋線導程T時，工件應準確地附加轉過一轉滾切斜齒圓柱齒輪時的兩個成形運動都各需一條內聯(lián)系傳動鏈和一條外聯(lián)系傳鏈。形成漸開線的展成運動傳動鏈和主運動傳動鏈與滾切直齒輪時完全相同。產生螺旋進給運動的內聯(lián)系傳動鏈連接刀架移動A21和工件的附加轉動B22保證當刀架直線移動距離為工件螺旋線的一個導程T時，工件的附加轉動為一轉。這條內聯(lián)系傳動鏈習慣上稱為差動運動傳動鏈。u 帶動刀架直線移動的進給鏈，也與切削直齒圓柱齒輪時相同，是一條外聯(lián)系傳動鏈。差動傳動鏈為絲杠1213uy1415合成機構67ux89工件。換置器官的傳動比uy根據被加工齒輪的螺旋線導程T或螺旋傾角調整。2.滾刀的安裝當滾刀與齒輪的螺

42、旋線方向相同時，滾刀的安裝角=-。當滾刀與齒輪的螺旋線方向相反時，滾刀的安裝角=+。齒輪螺旋角3.工件附加轉動的方向授課內容Y3150E滾切齒輪時機床的調整計算目的要求掌握滾齒機的加工原理、傳動原理及運動分析；傳動系統(tǒng)的調整計算。重點難點滾齒機的傳動鏈調整計算課 型理論計劃學時2課前準備第三節(jié)Y3150E滾齒機一、概述1.用途2.總體布局3.運動二、傳動系統(tǒng)分析（一）加工直齒圓柱齒輪的調整計算1.主傳動鏈2.范（展）成傳動鏈3.進給傳動鏈（二）加工斜齒圓柱齒輪的調整計算1.主運動傳動鏈2.軸向進給運動傳動鏈3.范成運動傳動鏈4.差動傳動鏈課堂小結作業(yè)、思考滾齒機的傳動鏈調整計算課后小結第三節(jié)Y

43、3150E滾齒機一、概述用途直齒圓柱外齒輪斜齒圓柱外齒輪蝸輪短花鍵軸適用成批、小批、單件生產2.總體布局床身支撐件；立柱用于安裝傳動系統(tǒng)；刀架可以沿立柱上的導軌上下移動，還可以繞自己的水平軸轉位；小立柱連同工作臺一起作水平方向移動以適應不同的直徑工件；心軸安裝工件用；工作臺Y3150E主要參數最大加工直徑500mm最大加工模數8mm最大加工寬度250mm工件最少齒數Z=5K主電機功率5.5KW主電機轉速1410rpm機床重量4300KG主軸轉速9級40250刀架垂直進給量12級0.44mm/工作臺每轉刀架最大回轉角度2403.運動根據表面成形原理，加工圓柱齒輪時的成形運動包括：形成漸開線齒廓（

44、母線）的運動形成齒長（導線）的運動。其中：漸開線齒廓由展成法形成；直線齒長由相切法形成。對于加工斜齒輪時，其導線為螺旋線。滾齒機傳動原理圖二、傳動系統(tǒng)分析Y3150E型滾齒機的傳動系統(tǒng)圖，如圖所示，該傳動系統(tǒng)圖有5條傳動鏈。主傳動鏈范（展）成傳動鏈進給傳動鏈差動傳動鏈（加工斜齒圓柱齒輪時需要）滾刀架快速移動傳動鏈（一）加工直齒圓柱齒輪的調整計算主傳動鏈范（展）成傳動鏈進給傳動鏈滾刀架快速移動傳動鏈1.主傳動鏈傳動路線換置公式2.范（展）成傳動鏈傳動路線換置計算范成運動傳動鏈換置公式3.進給傳動鏈傳動路線換置計算換置公式（二）加工斜齒圓柱齒輪的調整計算有5條傳動鏈主傳動鏈范（展）成傳動鏈進給傳動

45、鏈差動傳動鏈（加工斜齒圓柱齒輪時需要）滾刀架快速移動傳動鏈1.主運動傳動鏈和加工直齒圓柱齒輪時相同。2.軸向進給運動傳動鏈和加工直齒圓柱齒輪相同進給量不同3.范成運動傳動鏈傳動路線及兩端件計算位移：和加工直齒圓柱齒輪時相同運動合成機構用離合器M2聯(lián)接，其傳動比為u合1=-1換置公式4.差動傳動鏈（附加運動傳動鏈）傳動路線換置公式滾齒機的運動合成機構作用：將范成運動中工件的旋轉運動和工件的附加運動合成后傳到工作臺，使工件獲得合成運動。用途加工斜齒圓柱齒輪大質數齒輪切向進給法加工蝸輪時。合成機構構成圓柱齒輪或錐齒輪行星機構。滾切斜齒圓柱齒輪時，工件的旋轉運動是兩個運動的合成：范成運動中的旋轉運動B

46、12和螺旋軌跡運動的附加運動B22。合成機構作用：將兩個運動合成不發(fā)生矛盾5.滾刀架快速移動傳動鏈功用：刀架作快速升降運動調整刀架位置進給前后實現(xiàn)快進和快退加工斜齒輪時，檢查附加運動的方向授課內容Y3150E的主要部件結構插齒機的運動分析目的要求了解和掌握Y3150E的主要部件結構；插齒機的運動分析。重點難點Y3150E的主要部件結構課 型理論計劃學時2課前準備三、滾刀刀架結構和滾刀的安裝調整（一）滾刀刀架的結構（二）滾刀安裝角的調整四、工作臺五、滾切齒數大于100的質數直齒圓柱齒輪的調整計算1、加工原理2傳動鏈的調整計算第四節(jié)插齒機一、功用二、插齒原理三、運動四、運動聯(lián)系課堂小結作業(yè)、思考Y

47、3150E的調整課后小結三、滾刀刀架結構和滾刀的安裝調整（一）滾刀刀架的結構作用支承滾刀主軸帶動安裝在主軸上的滾刀作沿工件軸向的進給運動。組成刀架體和刀架溜板。裝有滾刀主軸的刀架體可相對刀架溜板轉一定角度，以便使主軸旋轉軸線處于所需位置，刀架溜板則可沿立柱導軌作直線運動串刀串刀：調整滾刀軸向位置目的：使?jié)L刀的刀齒（或齒槽）對稱于工件的軸線，以保證加工出的齒廓兩側對稱；使?jié)L刀的磨損不致集中在局部長度上，而是沿全長均勻地磨損，以提高滾刀使用壽命。（二）滾刀安裝角的調整滾齒時，為了切出準確的齒形，應使?jié)L刀和工件處于正確的“嚙合”位置滾刀在切削點處的螺旋線方向應與被加工齒輪齒槽方向一致。需將滾刀軸線與

48、工件頂面安裝成一定的角度，稱作安裝角。安裝角：±被加工齒輪的螺旋角滾刀的螺旋升角四、工作臺被加工齒坯通過工件心軸或夾具裝在工作臺上，由工作臺帶動作回轉運動。組成：工作臺、底座、蝸桿蝸輪副、快速驅動工作臺油缸等。雙圓環(huán)導軌支承和長錐體定心軸向負荷由工作臺底座上的環(huán)形導軌a、b承受徑向負荷由長錐體滑動軸承承受五、滾切齒數大于100的質數直齒圓柱齒輪的調整計算1、加工原理按選定的z0來調整范成運動傳動鏈 Z0與被加工齒輪的齒數Z的數值相近Z與Z0的差值可正可負，通常取差值為15150范成運動傳動鏈兩端件運動關系改變?yōu)椋簼L刀主軸轉1轉，工件轉k/z0轉在范成運動中，滾刀轉1轉時，工件產生運動

49、誤差：（kz-k/z0）轉附加運動傳動鏈在工件轉k/z轉過程中，使工件得到附加的（kz-k/z0）轉，從而加工出齒輪齒數為Z的直齒圓柱齒輪。2傳動鏈的調整計算主運動傳動鏈與滾切直齒圓柱齒輪時相同軸向進給運動傳動鏈與滾切直齒圓柱齒輪時相同范成運動傳動鏈需調整計算附加運動傳動鏈需調整計算第四節(jié)插齒機一、功用加工內外嚙合的圓柱齒輪的輪齒表面尤其適合于加工內齒輪和多聯(lián)齒輪，這是滾齒無法加工的插齒機不能加工蝸輪。二、插齒原理模擬一對圓柱齒輪的嚙合，其中一個是工件，另一個是插齒刀，它的模數和壓力角與被加工齒輪相同。插齒時，插齒刀和工件的相對轉動是一個復合的成形運動，用以形成漸開線齒廓。插齒刀的特點實質上是一個齒輪端面磨有前角齒頂及齒側均磨有后角三、運動插齒機加工直齒圓柱齒輪的傳動原理圖。形成齒廓表面，需兩個表面成形運動即形成母線漸開線齒形曲線的范成運動（B11和B12）形成導線沿齒長方向直線運動A2此外，還需下列非表面成形運動：返回運動切入運動讓刀運動1主運動主運動插齒刀沿其軸線（工件的軸線）所作的直線往復運動。立式插齒機上，刀具垂直向下時為工作行程，向上為空行程。切削速度v（mmin）及行程長度L（mm）已確定，則插齒刀每分鐘往復行程數：n刀=1000v/2L2范成運動加工過程中，插齒刀和工件輪坯應保持一對圓柱齒輪的嚙合運動關系插齒刀工件轉1個齒轉1個齒1Z刀轉