金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件

第三章金屬切削機床第一節(jié)概述金屬切削機床 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，制成機械零件的一種機器，制成的機械零件應能達到零件圖樣所要求的表面形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量。第三章金屬切削機床第一節(jié)概述1一、機床的基本組成（1）動力源（2）傳動系統(tǒng)（3）支承件（4）工作部件（5）控制系統(tǒng)（6）冷卻系統(tǒng)（7）潤滑系統(tǒng)（8）其他裝置二、機床的運動1、表面形成運動2、輔助運動三、機床技術(shù)性能指標1、機床的工藝范圍2、機床的技術(shù)參數(shù)機床的主要技術(shù)參數(shù)包括：尺寸參數(shù)、運動參數(shù)與動力參數(shù)。一、機床的基本組成2四、機床的精度與剛度機床本身必須具備的精度稱為機床精度。它包括幾何精度、傳動精度、運動精度、定位精度、工作精度及精度保持性等幾個方面。機床剛度指機床系統(tǒng)抵抗變形的能力。機床剛度分為靜剛度和動剛度。四、機床的精度與剛度3五、通用機床的型號編制（1）通用機床型號的表示方法為：五、通用機床的型號編制4金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件5金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件6金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件7金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件8金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件9第三節(jié)常見的金屬切削機床一、車床第三節(jié)常見的金屬切削機床10金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件11金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件12金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件131、車床附件（1）三爪卡盤1、車床附件14（2）四爪卡盤（2）四爪卡盤15（4）中心架（4）中心架16（3）跟刀架（3）跟刀架17（5）撥盤（5）撥盤18（6）雞心夾頭（6）雞心夾頭19（7）花盤（7）花盤20（8）雙頂尖 與撥盤或雞心夾頭配合使用。（8）雙頂尖212、車床中的典型零件（1）離合器

離合器用于實現(xiàn)運動的起動、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。2、車床中的典型零件221）嚙合式離合器利用兩個零件上相互嚙合的齒爪傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀不同，分為牙嵌式和齒輪式兩種。1）嚙合式離合器利用兩個零件上相互嚙合的齒爪傳遞運動232）摩擦式離合器利用相互壓緊的兩個零件接觸面間所產(chǎn)生的摩擦力傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。2）摩擦式離合器利用相互壓緊的兩個零件接觸面間所產(chǎn)生的摩24金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件253）安全離合器安全離合器是一種過載保護機構(gòu)，它可使機床的傳動零件在過載時，自動斷開傳動，以免機構(gòu)發(fā)生損壞。3）安全離合器26金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件272、超越離合器超越離合器主要用于有快、慢兩個運動交替?zhèn)鲃拥妮S上，以實現(xiàn)運動的快、慢速自動轉(zhuǎn)換。2、超越離合器28金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件293、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動。車螺紋時，將開合螺母合上，絲杠通過開合螺母帶動滑板箱及刀架。3、開合螺母的結(jié)構(gòu)及調(diào)整30金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件314、縱、橫向機動進給操縱機構(gòu) 圖3－16所示為縱、橫向機動進給操縱機構(gòu)。4、縱、橫向機動進給操縱機構(gòu)325、互鎖機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理 滑板箱中設有互鎖機構(gòu)，以保證開合螺母合上時，機動進給不能接通；反之，機動進給接通時，開合螺母不能合上。

5、互鎖機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理33金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件34二、銑床二、銑床35金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件36金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件37金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件38金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件391、銑床附件（1）萬能分度頭1、銑床附件40（2）立銑頭（2）立銑頭41（3）萬能銑頭（3）萬能銑頭42三、鉆床三、鉆床43金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件44四、鏜床四、鏜床45金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件46金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件47金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件48五、磨床五、磨床491、動壓滑動軸承：由于球頭中心在周向偏離軸瓦對稱中心，當主軸高速旋轉(zhuǎn)時，在軸瓦與主軸頸之間形成三個楔形縫隙，于是在三塊軸瓦處形成三個壓力油楔，砂輪主軸在三個油楔壓力作用下，懸浮在軸承中心而呈純液體摩擦狀態(tài)。1、動壓滑動軸承：由于球頭中心在周向偏離軸瓦對稱中心，當主軸50金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件51六、刨床六、刨床52金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件53七、插床七、插床54八、拉床八、拉床55金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件56金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件57第二節(jié)金屬切削機床部件一、傳動系統(tǒng)1、主傳動系統(tǒng)（1）按驅(qū)動主傳動的電動機類型（2）按傳動裝置類型（3）按變速的連續(xù)性2、進給傳動系統(tǒng)（1）電伺服進給傳動系統(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)第二節(jié)金屬切削機床部件58（2）電氣伺服進給系統(tǒng)驅(qū)動部件 伺服驅(qū)動部件有步進電動機、直流伺服電動機、交流伺服電動機等。（2）電氣伺服進給系統(tǒng)驅(qū)動部件591）步進電動機步進電動機又稱脈沖電動機，是將電脈沖信號變換成角位移（或線位移）的一種機電式數(shù)模轉(zhuǎn)換器。1）步進電動機步進電動機又稱脈沖電動機，是將電脈沖信號602）直線伺服電動機 是一種能直接將電能直接轉(zhuǎn)化為直線運動機械能的電力驅(qū)動裝置，是適應超高速加工技術(shù)發(fā)展的需要而出現(xiàn)的一種新型電動機。2）直線伺服電動機61金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件62金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件63（3）電伺服進給傳動系中的機械傳動部件1）滾珠絲杠螺母副（3）電伺服進給傳動系中的機械傳動部件64 滾珠絲杠螺母副可實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動與直線運動相互轉(zhuǎn)換。它的結(jié)構(gòu)特點是在具有螺旋槽的絲杠螺母中裝有滾珠作為中間傳動元件，以減少摩擦。

滾珠絲杠螺母副可實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動與直線運動相互轉(zhuǎn)換。它的結(jié)構(gòu)特65滾珠絲杠螺母副的優(yōu)點是摩擦系數(shù)小，傳動效率高，可達0.92～0.96，比常規(guī)絲杠螺母副提高3～4倍，功率消耗只相當于常規(guī)絲杠螺母副的1/4~1/3；靈敏度高，傳動平穩(wěn)，不易產(chǎn)生爬行，傳動精度和定位精度高；磨損小，使用壽命長，精度保持性好。滾珠絲杠螺母副的不足在于制造工藝復雜，成本高，不能自鎖，故需附加制動裝置。滾珠絲杠螺母副的優(yōu)點是摩擦系數(shù)小，傳動效率高，可達0.92～66金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件67滾珠絲杠副的標記方法滾珠絲杠副的標記方法68滾珠絲杠副在機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。滾珠絲杠副在機床上的支承方式常采用角接觸球軸承或雙向推力圓柱69二、主軸部件主軸部件是機床的重要部件之一，它是機床的執(zhí)行件。它的功用是支承并帶動工件旋轉(zhuǎn)進行切削，承受切削力和驅(qū)動力等載荷，完成表面成形運動。二、主軸部件701、主軸部件的傳動方式主軸部件的傳動方式主要有齒輪傳動、帶傳動、電動機直接驅(qū)動等。（1）齒輪傳動（2）帶傳動（3）電動機直接驅(qū)動方式1、主軸部件的傳動方式71（2）帶傳動 同步帶傳動是帶傳動中的一種，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遞運動和動力，因而兼有普通帶傳動、齒輪傳動和鏈傳動的優(yōu)點，即無相對滑動，平均傳動比準確。（2）帶傳動72金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件73（3）電動機直接驅(qū)動方式（3）電動機直接驅(qū)動方式742、主軸部件結(jié)構(gòu)（1）主軸的支承形式多數(shù)機床的主軸采用前、后兩個支承。為提高剛度和抗振性，有的機床主軸采用三個支承。三個支承中可以前、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、主軸部件結(jié)構(gòu)75（2）主軸的構(gòu)造主軸一般為空心階梯軸（2）主軸的構(gòu)造76（3）主軸的材料和熱處理主軸的材料應根據(jù)載荷特點、耐磨性要求、熱處理方法和熱處理后變形情況選擇。普通機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行局部高頻淬硬，以提高其耐磨性。（3）主軸的材料和熱處理77（4）主軸軸承機床上常用的主軸軸承有滾動軸承、液體動壓軸承、液體靜壓軸承、空氣靜壓軸承等。此外，還有自調(diào)磁浮軸承等適應高速加工的新型軸承。主軸部件主支承常用滾動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、陶瓷滾動軸承等，（4）主軸軸承78金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件79三、機床支承件支承件的主要功能是保證機床各零、部件之間的相互位置和相對運動精度，并保證機床有足夠的靜剛度、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、升降臺等。（2）板塊類 如工作臺、刀架等。（3）梁類 如立柱、橫梁、搖臂、滑枕、床身等。三、機床支承件803、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、預應力鋼筋混凝土等。3、支承件的材料81四、機床導軌1、導軌的功用是承受載荷和導向。2、導軌的截面形狀和組合形式直線運動導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，每種導軌副之中還有凸、凹之分。四、機床導軌82金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件833、導軌的結(jié)構(gòu)類型及特點（1）滑動導軌（2）靜壓導軌（3）卸荷導軌（4）滾動導軌3、導軌的結(jié)構(gòu)類型及特點84五、機床自動換刀裝置加工中心則進一步采用了刀庫和換刀機械手，實現(xiàn)了大容量存儲刀具和自動交換刀具的功能。這種刀庫和換刀機械手組成的自動換刀裝置，就成為加工中心的主要特征。五、機床自動換刀裝置85金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件86金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件87金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件88第三章金屬切削機床第一節(jié)概述金屬切削機床 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，制成機械零件的一種機器，制成的機械零件應能達到零件圖樣所要求的表面形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量。第三章金屬切削機床第一節(jié)概述89一、機床的基本組成（1）動力源（2）傳動系統(tǒng)（3）支承件（4）工作部件（5）控制系統(tǒng)（6）冷卻系統(tǒng)（7）潤滑系統(tǒng)（8）其他裝置二、機床的運動1、表面形成運動2、輔助運動三、機床技術(shù)性能指標1、機床的工藝范圍2、機床的技術(shù)參數(shù)機床的主要技術(shù)參數(shù)包括：尺寸參數(shù)、運動參數(shù)與動力參數(shù)。一、機床的基本組成90四、機床的精度與剛度機床本身必須具備的精度稱為機床精度。它包括幾何精度、傳動精度、運動精度、定位精度、工作精度及精度保持性等幾個方面。機床剛度指機床系統(tǒng)抵抗變形的能力。機床剛度分為靜剛度和動剛度。四、機床的精度與剛度91五、通用機床的型號編制（1）通用機床型號的表示方法為：五、通用機床的型號編制92金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件93金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件94金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件95金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件96金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件97第三節(jié)常見的金屬切削機床一、車床第三節(jié)常見的金屬切削機床98金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件99金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件100金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件1011、車床附件（1）三爪卡盤1、車床附件102（2）四爪卡盤（2）四爪卡盤103（4）中心架（4）中心架104（3）跟刀架（3）跟刀架105（5）撥盤（5）撥盤106（6）雞心夾頭（6）雞心夾頭107（7）花盤（7）花盤108（8）雙頂尖 與撥盤或雞心夾頭配合使用。（8）雙頂尖1092、車床中的典型零件（1）離合器

離合器用于實現(xiàn)運動的起動、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。2、車床中的典型零件1101）嚙合式離合器利用兩個零件上相互嚙合的齒爪傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀不同，分為牙嵌式和齒輪式兩種。1）嚙合式離合器利用兩個零件上相互嚙合的齒爪傳遞運動1112）摩擦式離合器利用相互壓緊的兩個零件接觸面間所產(chǎn)生的摩擦力傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。2）摩擦式離合器利用相互壓緊的兩個零件接觸面間所產(chǎn)生的摩112金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件1133）安全離合器安全離合器是一種過載保護機構(gòu)，它可使機床的傳動零件在過載時，自動斷開傳動，以免機構(gòu)發(fā)生損壞。3）安全離合器114金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件1152、超越離合器超越離合器主要用于有快、慢兩個運動交替?zhèn)鲃拥妮S上，以實現(xiàn)運動的快、慢速自動轉(zhuǎn)換。2、超越離合器116金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件1173、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動。車螺紋時，將開合螺母合上，絲杠通過開合螺母帶動滑板箱及刀架。3、開合螺母的結(jié)構(gòu)及調(diào)整118金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件1194、縱、橫向機動進給操縱機構(gòu) 圖3－16所示為縱、橫向機動進給操縱機構(gòu)。4、縱、橫向機動進給操縱機構(gòu)1205、互鎖機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理 滑板箱中設有互鎖機構(gòu)，以保證開合螺母合上時，機動進給不能接通；反之，機動進給接通時，開合螺母不能合上。

5、互鎖機構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理121金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件122二、銑床二、銑床123金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件124金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件125金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件126金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件1271、銑床附件（1）萬能分度頭1、銑床附件128（2）立銑頭（2）立銑頭129（3）萬能銑頭（3）萬能銑頭130三、鉆床三、鉆床131金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件132四、鏜床四、鏜床133金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件134金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件135金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件136五、磨床五、磨床1371、動壓滑動軸承：由于球頭中心在周向偏離軸瓦對稱中心，當主軸高速旋轉(zhuǎn)時，在軸瓦與主軸頸之間形成三個楔形縫隙，于是在三塊軸瓦處形成三個壓力油楔，砂輪主軸在三個油楔壓力作用下，懸浮在軸承中心而呈純液體摩擦狀態(tài)。1、動壓滑動軸承：由于球頭中心在周向偏離軸瓦對稱中心，當主軸138金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件139六、刨床六、刨床140金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件141七、插床七、插床142八、拉床八、拉床143金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件144金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件145第二節(jié)金屬切削機床部件一、傳動系統(tǒng)1、主傳動系統(tǒng)（1）按驅(qū)動主傳動的電動機類型（2）按傳動裝置類型（3）按變速的連續(xù)性2、進給傳動系統(tǒng)（1）電伺服進給傳動系統(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)第二節(jié)金屬切削機床部件146（2）電氣伺服進給系統(tǒng)驅(qū)動部件 伺服驅(qū)動部件有步進電動機、直流伺服電動機、交流伺服電動機等。（2）電氣伺服進給系統(tǒng)驅(qū)動部件1471）步進電動機步進電動機又稱脈沖電動機，是將電脈沖信號變換成角位移（或線位移）的一種機電式數(shù)模轉(zhuǎn)換器。1）步進電動機步進電動機又稱脈沖電動機，是將電脈沖信號1482）直線伺服電動機 是一種能直接將電能直接轉(zhuǎn)化為直線運動機械能的電力驅(qū)動裝置，是適應超高速加工技術(shù)發(fā)展的需要而出現(xiàn)的一種新型電動機。2）直線伺服電動機149金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件150金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件151（3）電伺服進給傳動系中的機械傳動部件1）滾珠絲杠螺母副（3）電伺服進給傳動系中的機械傳動部件152 滾珠絲杠螺母副可實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動與直線運動相互轉(zhuǎn)換。它的結(jié)構(gòu)特點是在具有螺旋槽的絲杠螺母中裝有滾珠作為中間傳動元件，以減少摩擦。

滾珠絲杠螺母副可實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動與直線運動相互轉(zhuǎn)換。它的結(jié)構(gòu)特153滾珠絲杠螺母副的優(yōu)點是摩擦系數(shù)小，傳動效率高，可達0.92～0.96，比常規(guī)絲杠螺母副提高3～4倍，功率消耗只相當于常規(guī)絲杠螺母副的1/4~1/3；靈敏度高，傳動平穩(wěn)，不易產(chǎn)生爬行，傳動精度和定位精度高；磨損小，使用壽命長，精度保持性好。滾珠絲杠螺母副的不足在于制造工藝復雜，成本高，不能自鎖，故需附加制動裝置。滾珠絲杠螺母副的優(yōu)點是摩擦系數(shù)小，傳動效率高，可達0.92～154金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件155滾珠絲杠副的標記方法滾珠絲杠副的標記方法156滾珠絲杠副在機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。滾珠絲杠副在機床上的支承方式常采用角接觸球軸承或雙向推力圓柱157二、主軸部件主軸部件是機床的重要部件之一，它是機床的執(zhí)行件。它的功用是支承并帶動工件旋轉(zhuǎn)進行切削，承受切削力和驅(qū)動力等載荷，完成表面成形運動。二、主軸部件1581、主軸部件的傳動方式主軸部件的傳動方式主要有齒輪傳動、帶傳動、電動機直接驅(qū)動等。（1）齒輪傳動（2）帶傳動（3）電動機直接驅(qū)動方式1、主軸部件的傳動方式159（2）帶傳動 同步帶傳動是帶傳動中的一種，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遞運動和動力，因而兼有普通帶傳動、齒輪傳動和鏈傳動的優(yōu)點，即無相對滑動，平均傳動比準確。（2）帶傳動160金屬切削機床基礎(chǔ)知識概述課件161（3）電動機直接驅(qū)動方式（3）電動機直接驅(qū)動方式1622、主軸部件結(jié)構(gòu)（1）主軸的支承形式多數(shù)機床的主軸采用前、后兩個支承。為提高剛度和抗振性，有的機床主軸采用三個支承。三個支承中可以前、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、主軸部件結(jié)構(gòu)163（2）主軸的構(gòu)造主軸一般為空心階梯軸（2）主軸的構(gòu)造164（3）主軸的材料和熱處理主軸的材料應根據(jù)載荷特點、耐