機(jī)械制造基礎(chǔ) 單元1 機(jī)床簡介1

1、普通機(jī)床的零件加工 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 專業(yè)課 一門主要 機(jī)類專業(yè)切削加工基礎(chǔ)知識 機(jī)床的分類.型號 機(jī)床的 運(yùn)動聯(lián)系 刀具的基礎(chǔ)知識 切削過程基本規(guī)律 加工范圍精度.特點(diǎn)機(jī)床結(jié)構(gòu)傳動系統(tǒng) 選擇和使用刀具 加工方法 安裝.用量外圓表面 加工 車削 車床車刀 車削加工方法平面加工 銑削刨削.插削 銑床銑刀銑削刨削加工方法內(nèi)孔加工 鉆.擴(kuò).鉸 鏜削鉆床.鏜床鉆.擴(kuò).鉸刀具.鏜刀鉆.擴(kuò).鉸加工方法 表面精加工 磨削 磨床砂輪 磨削加工方法其他加工 齒輪.螺紋拉削.珩磨模塊1 金屬切削加工的 基礎(chǔ)知識 單元1 金屬切削機(jī)床的基礎(chǔ)知識 綜述 金屬切削機(jī)床簡稱機(jī)床，是制造機(jī)器的機(jī)器，所以又稱為工作母機(jī)或工具

2、機(jī)。(一) 機(jī)床的分類及型號(二) 機(jī)床的運(yùn)動(三) 機(jī)床的傳動與運(yùn)動聯(lián)系 (四) 機(jī)床的選擇 認(rèn)識：加工范圍-所需運(yùn)動-傳動鏈-機(jī)構(gòu)選用：型號1.1 金屬切削機(jī)床的 分類及型號 一、機(jī)床的分類 金屬切削機(jī)床的品種和規(guī)格繁多，為了便于區(qū)別、管理和使用機(jī)床，在國家制定的機(jī)床型號編制方法中，按照機(jī)床的加工方式、使用的刀具及其用途，將機(jī)床分為11類：車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、銑床、刨插床、拉床、鋸床和其它機(jī)床。 機(jī)床的分類及型號分類按加工性質(zhì)、刀具和用途：車床，鉆床，鏜床，特種加工機(jī)床，鋸床和其它機(jī)床共12類按通用性程度：通用(萬能)機(jī)床，專門化機(jī)床和專用機(jī)床按工作精度：普

3、通、精密和高精度機(jī)床按重量和尺寸：儀表機(jī)床，中型機(jī)床，大型機(jī)床，重型機(jī)床和超重型機(jī)床按自動化程度：手動、機(jī)動、半自動和自動機(jī)床按主要工作器官的數(shù)目：單軸機(jī)床、多軸機(jī)床、單刀機(jī)床和多刀機(jī)床 除上述基本分類法外，還可按機(jī)床的其它特征分類。如按機(jī)床自動化程度的不同，可分為 手動機(jī)床 機(jī)動機(jī)床、 半自動機(jī)床 自動機(jī)床 按機(jī)床重量的不同，分為儀表機(jī)床 G G 2t大型機(jī)床 30t G 10t重型機(jī)床 100t G 30t超重型機(jī)床 G 100t按加工精度的不同，同類型機(jī)床可分為普通精度級機(jī)床 精密級機(jī)床高精度級機(jī)床 按機(jī)床工藝范圍的寬窄（萬能性程度）可分為通用機(jī)床.專門化機(jī)床.專用機(jī)床通用機(jī)床專門化機(jī)床

4、專用機(jī)床 通用機(jī)床的加工范圍較廣，可完成多種零件的不同加工工序，常見的臥式車床、萬能升降臺銑床、搖臂鉆床等均屬此類機(jī)床。 專門化機(jī)床用于完成不同尺寸的一類或幾類零件的某一道（或幾道）特定工序，如花鍵軸銑床、凸輪軸車床等。專用機(jī)床是為某一特定零件的特定工序所設(shè)計(jì)的，其工藝范圍最窄。另外還可按機(jī)床主要工作部件數(shù)目，將機(jī)床分為單軸機(jī)床、多軸機(jī)床或單刀機(jī)床、多刀機(jī)床。 二、通用機(jī)床型號的編制 現(xiàn)行的金屬切削機(jī)床型號是按 1994年頒布的標(biāo)準(zhǔn)GBT 153751994金屬切削機(jī)床型號編制方法編制的。此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，機(jī)床型號由漢語拼音字母和數(shù)字按一定的規(guī)律組合而成，它適用于新設(shè)計(jì)的各類通用及專用金屬切削機(jī)床、

5、自動線，但不包括組合機(jī)床、特種加工機(jī)床。通用機(jī)床型號的表示方法： 1通用機(jī)床型號 （1）型號表示方法 通用機(jī)床的型號由基本部分和輔助部分組成，中間用“”隔開，讀作“之”?；静糠中杞y(tǒng)一管理，輔助部分是否納入型號由企業(yè)自定。 型號構(gòu)成如下：（）（） （ ）（ ）例： C A 6 1 4 0機(jī)床類別代號（車床類）機(jī)床特性代號（結(jié)構(gòu)特性）機(jī)床組別代號（落地及臥式車床組）機(jī)床系別代號（臥式車床系）機(jī)床主參數(shù)代號（最大車削直徑400mm） 注：（1） 有“（）”的代號或數(shù)字，無內(nèi)容時則不表示；若有內(nèi)容則不帶括號。 （2）有“”符號者，為大寫的漢語拼音字母。 （3）有“”符號者，為阿拉伯?dāng)?shù)字。 （4）有“

6、”符號者，為大寫的漢語拼音字母，或阿拉伯?dāng)?shù)字，或兩者兼有之。 （）（） （ ）（ ）（2）機(jī)床類、組、系的劃分 及其代號機(jī)床的類別代號用大寫的漢語拼音字母表示。必要時，每類可分為若干分類。分類代號在類別代號之前，作為型號的首位，并用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。每一類別代號前的分類代號“1”省略，第“2”、“3”分類代號則應(yīng)予以表示。例如，磨床類分為M、2 M、3M三個分類。機(jī)床的類別和分類代號及其讀音 見表 1 1。機(jī)床按其工作原理劃分為11類。每類機(jī)床劃分為10個組，每個組又劃分為10個系（系列）。在同一類機(jī)床中，主要布局或使用范圍基本相同的機(jī)床即為同一組。在同一組機(jī)床中，其主參數(shù)相同、主要結(jié)構(gòu)及布局型

7、式相同的機(jī)床即為同一系。 機(jī)床的組用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，位于類別代號或通用特性代號、結(jié)構(gòu)特性代號之后。機(jī)床的系用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，位于組代號之后。機(jī)床類、組劃分及其代號見表12。 （3）機(jī)床的通用特性代號和結(jié)構(gòu)特性代號 這兩種特性代號用大寫的漢語拼音字母表示，位于類別代號之后。 通用特性代號有統(tǒng)一的固定含義，它在各類機(jī)床型號中表示的意義相同。 當(dāng)某類型機(jī)床既有普通型式，又有 表13所示某種通用特性時，則在類別代號之后加通用特性代號予以區(qū)別。如果某類型機(jī)床僅有某種通用特性，而無普通型式者，則通用特性不予表示。 如C1312型單軸轉(zhuǎn)塔自動車床，由于這類自動車床沒有“非自動”型，所以不必用“Z”表

8、示通用特性。當(dāng)在一個型號中需同時使用二、三個通用特性代號時，一般按重要程度排列順序。通用特性代號見表 13。對主參數(shù)值相同而結(jié)構(gòu)、性能不同的機(jī)床，在型號中加結(jié)構(gòu)特性代號予以區(qū)分。根據(jù)各類機(jī)床的具體情況，對某些結(jié)構(gòu)特性代號可以賦予一定含義。但結(jié)構(gòu)特性代號與通用特性代號不同，它在型號中沒有統(tǒng)一的含義，只在同類機(jī)床中起區(qū)分機(jī)床結(jié)構(gòu)、性能的作用。 l基本構(gòu)件：主傳動部件進(jìn)給運(yùn)動部件動力源刀具安裝裝置工件安裝裝置支承件 當(dāng)型號中有通用特性代號時，結(jié)構(gòu)特性代號應(yīng)排在通用特性代號之后。結(jié)構(gòu)特性代號用漢語拼音字母（通用特性代號已用的字母和互對兩個字母不能用）表示，當(dāng)單個字母不夠用時，可將兩個字母組合起來使用，

9、如 AD，AE，或 DA，EA，（4）機(jī)床主參數(shù)和設(shè)計(jì)順序號機(jī)床主參數(shù)代表機(jī)床規(guī)格的大小，用折算值（主參數(shù)乘以折算系數(shù)）表示，位于系代號之后。常用機(jī)床型號中主參數(shù)的表示方法見附錄一。 對于某些通用機(jī)床，當(dāng)無法用一個主參數(shù)表示時，則在型號中用設(shè)計(jì)順序號表示。設(shè)計(jì)順序號由1起始，當(dāng)設(shè)計(jì)順序號小于10時，由01 開始編號。（5）第二主參數(shù)的表示方法對于多軸車床、多軸鉆床、排式鉆床等機(jī)床，其主軸數(shù)應(yīng)以實(shí)際數(shù)值列入型號，置于主參數(shù)之后，用“X”分開，讀作“乘”。第二主參數(shù)（多軸機(jī)床的 主軸數(shù)除外）一般不予表示。如有特殊情況，需在型號中表示時，應(yīng)按一定手續(xù)審批。 在型號中表示的第二主參數(shù)，一般以折算成兩位

10、數(shù)為宜，最多不超過三位數(shù)：以長度、深度值等表示的， 其折算系數(shù)為1100；以直徑、寬度值等表示的， 其折算系數(shù)為110；以厚度、最大模數(shù)值等表示的， 其折算系數(shù)為1。（6）機(jī)床的重大改進(jìn)順序號當(dāng)對機(jī)床的結(jié)構(gòu)、性能有更高的要求，并需按新產(chǎn)品重新設(shè)計(jì)、試制和鑒定時，才接改進(jìn)的先后順序選用 A，B，C、漢語拼音字母（但“I，O”兩個字母不得選用），加在型號基本部分的尾部， 以區(qū)別原機(jī)床型號。（7）其它特性代號和企業(yè)代號其它特性代號置于輔助部分之首。其中同一型號機(jī)床的變型代號，一般應(yīng)放在其它特性代號之首。其它特性代號主要用以反映各類機(jī)床的特性，如：對于數(shù)控機(jī)床，可用來反映不同的控制系統(tǒng)等；對于加工中心

11、，可用來反映控制系統(tǒng)、自動交換主軸頭、自動交換工作臺等 對于柔性加工單元，可用以反映自動交換主軸箱；對于一機(jī)多能機(jī)床，可用以補(bǔ)充表示某些功能；對于一般機(jī)床，可以反映同一型號機(jī)床的變型等。 其它特性代號，可用漢語拼音字母（“I，O”兩個字母除外）表示。當(dāng)單個字母不夠用時，可將兩個字母組合起來使用，如 AB，AC ，AD等，或 BA， CA，DA等。其它特性代號，也可用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，還可用阿拉伯?dāng)?shù)字和漢語拼音字母組合表示。 企業(yè)代號及其表示方法 企業(yè)代號中包括機(jī)床生產(chǎn)廠及機(jī)床研究單位代號。企業(yè)代號置于輔助部分之尾部，用“一”分開，讀作“至”。若在輔助部分中僅有企業(yè)代號，則不加“一”。 （9）通用

12、機(jī)床型號實(shí)例 例如，最大棒料直徑為 50 mm的六軸棒料自動車床，其型號為 C21506； 北京機(jī)床研究所生產(chǎn)的精密臥式加工中心，其型號為THM6350JCS； 工作臺面寬度為 630 mm的單柱坐標(biāo)模床，經(jīng)第一次重大改進(jìn)后的型號為 T4163A； 最大回轉(zhuǎn)直徑為400 mm的半自動曲軸 磨床的第一種變型的型號為 MB82401，第二種變型的型號為MB82402， 依此類推。3專用機(jī)床的型號 （1）型號表示方法 專用機(jī)床的型號一般由設(shè)計(jì)單位代號和設(shè)計(jì)順序號組成。 （2）設(shè)計(jì)單位代號設(shè)計(jì)單位代號包括機(jī)床生產(chǎn)廠和機(jī)床研究單位代號（位于型號之首）。2. 專用機(jī)床型號 型號表示方法：3. 組合機(jī)床及自

13、動線型號 例 ： B13 100 北京第一機(jī)床廠 第三組 第100種專用機(jī)床（專用銑床）組合機(jī)床及自動線分類代號分 類代 號大型組合機(jī)床U小型組合機(jī)床H自換刀數(shù)控組合機(jī)床K大型組合機(jī)床自動線UX小型組合機(jī)床自動線HX自換刀數(shù)控自動線KX（3）專用機(jī)床的設(shè)計(jì)順序號專用機(jī)床的設(shè)計(jì)順序號，按該單位的設(shè)計(jì)順序號排列，由00 起始，位于設(shè)計(jì)單位代號之后，并用“一”隔開，讀作“至”。 例如，上海機(jī)床廠設(shè)計(jì)制造的第15種專用機(jī)床為專用磨床，其型號為H015。 3機(jī)床自動線的型號 （1）機(jī)床自動線型號 由通用機(jī)床或?qū)Ｓ脵C(jī)床組成的機(jī)床自動線，其型號為“ZX”（讀作 “自線”），它位于設(shè)計(jì)單位代號之后，并用“一”

14、分開，讀作“至”。 機(jī)床自動線設(shè)計(jì)順序號的排列與專用機(jī)床的設(shè)計(jì)順序號相同，位于機(jī)床自動線代號之后。 （2）機(jī)床自動線的型號表示方法 例如，北京機(jī)床研究所以通用機(jī)床或?qū)Ｓ脵C(jī)床為某廠設(shè)計(jì)的第一條機(jī)床自動線，其型號為JCSZX001。 我國的機(jī)床型號編制辦法自1957年第一次頒布以來曾作過多次修訂和補(bǔ)充。目前工廠使用和生產(chǎn)的機(jī)床，有相當(dāng)一部分的型號仍是按照前幾次頒布的機(jī)床型號編制辦法編制的，其含義可查閱 1957年、1959年、1963年、1971年、1976年和 1985年歷次頒布的機(jī)床型號編制辦法。 1.2 金屬切削機(jī)床的運(yùn)動 在金屬切削機(jī)床上切削工件時，工件與刀具之間必須有相對運(yùn)動，就其運(yùn)動性

15、質(zhì)而言，有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和直線運(yùn)動兩種。通常用符號A表示直線運(yùn)動， 用符號B表示旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。 零件表面的形成方法及所需運(yùn)動 1零件表面的形狀 零件表面可以看作是一條線（稱為母線）沿另一條線（稱為導(dǎo)線）運(yùn)動的軌跡。 母線和導(dǎo)線統(tǒng)稱為形成表面的發(fā)生線。 一、表面成形運(yùn)動 機(jī)床加工零件時，為獲得所需表面，必須形成一定形狀的母線和導(dǎo)線。而形成母線和導(dǎo)線，除成形法外，都需要刀具和工件作相對運(yùn)動。這種形成發(fā)生線，亦即形成被加工零件表面的運(yùn)動，稱為表面成形運(yùn)動，簡稱成形運(yùn)動。圖1一4 形成所需表面的成形運(yùn)動 a)尖頭刨刀刨削 b）成形刨刀刨削 成形運(yùn)動按其組成情況不同，可分為簡單的和復(fù)合的兩種。如果一個獨(dú)立的成形運(yùn)

16、動是由單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動或直線運(yùn)動構(gòu)成的，則稱此成形運(yùn)動為簡單成形運(yùn)動，簡稱簡單運(yùn)動。 圖1一5簡單成形運(yùn)動 a）車外圓 b）磨外圓簡單成形運(yùn)動例如，用尖頭車刀車削圓柱面時（見圖 11a），工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 B1和刀具的直線移動 A2就是兩個簡單運(yùn)動；用砂輪磨削圓柱面時（見圖11b），砂輪和工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動B1、B2以及工件的直線移動A1也都是簡單運(yùn)動。 復(fù)合成形運(yùn)動如果一個獨(dú)立的成形運(yùn)動，是由兩個或兩個以上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動或（和）直線運(yùn)動按照某種確定的運(yùn)動關(guān)系合成的， 則稱此成形運(yùn)動為復(fù)合成形運(yùn)動， 簡稱復(fù)合運(yùn)動。 圖1一6 復(fù)合成形運(yùn)動 a)車螺紋 b)車回轉(zhuǎn)體成形面 例如，車削螺紋時（見圖11c），形

17、成螺旋形發(fā)生線所需的刀具和工件之間的相對螺旋軌跡運(yùn)動，為簡化機(jī)床結(jié)構(gòu)和較易保證精度，通常將其分解為工件的等速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動B11和刀具的等速直線移動A12 。 B11 和A12彼此不能獨(dú)立，它們之間必須保持嚴(yán)格的運(yùn)動關(guān)系， 但就機(jī)床的運(yùn)動而言，可分為表面成形運(yùn)動、切入運(yùn)動、分度運(yùn)動、輔助運(yùn)動、操縱及控制運(yùn)動和校正運(yùn)動。即工件每轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時刀具直線移動的距離應(yīng)等于螺紋的導(dǎo)程，從而B11 和A12 這兩個單元運(yùn)動合成一個復(fù)合運(yùn)動。用尖頭車刀車削回轉(zhuǎn)體成形面時（見圖11d），車刀的曲線軌跡運(yùn)動，通常由相互垂直坐標(biāo)方向上的、有嚴(yán)格速比關(guān)系的兩個直線運(yùn)動A21和A22來實(shí)現(xiàn)，A21和A22也合成一個復(fù)合運(yùn)動。3零

18、件表面的形成方法及所需的成形運(yùn)動 圖1一7常見工件表面的加工方法 c)相切法 d)展成法 圖1一7常見工件表面的加工方法 a)軌跡法 b)成形法 根據(jù)切削過程中所起作用不同，成形運(yùn)動又可分為主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動。主運(yùn)動是切除工件上的被切削層，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榍行嫉闹饕\(yùn)動；進(jìn)給運(yùn)動是不斷地把被切削層投入切削，以逐漸切出整個工件表面的運(yùn)動。 主運(yùn)動的速度高，消耗的功率大，進(jìn)給運(yùn)動的速度較低，消耗的功率也較小。任何一種機(jī)床，必定有且通常只有一個主運(yùn)動，但進(jìn)給運(yùn)動可能有一個或幾個，也可能沒有。表面成形運(yùn)動是機(jī)床上最基本的運(yùn)動，其軌跡、數(shù)目、行程和方向等在很大程度上決定著 機(jī)床傳動及其結(jié)構(gòu)形式。 顯然，用不同工藝方法加工不同形狀的表面，所需的表面成形運(yùn)動是不同的，從而產(chǎn)生了各種不同類型的機(jī)床。然而即使是用同一種工藝方法和刀具結(jié)構(gòu)加工相同表面，由于具體加工條