通用機(jī)床簡介.教案資料

通用機(jī)床簡介.內(nèi)容提要機(jī)床的重要地位1我國機(jī)床的發(fā)展概況2機(jī)床的分類3機(jī)床的主要作用4機(jī)床的重要地位金屬切削機(jī)床是用金屬切削的方法將金屬毛坯加工成機(jī)械零件的機(jī)器，是制造機(jī)器的機(jī)器，所以又稱為“工作母機(jī)”。在機(jī)械制造工業(yè)中，切削加工是主要的加工方法，各類機(jī)械零件的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度主要是依靠切削加工方法來達(dá)到。一個(gè)國家生產(chǎn)機(jī)床的質(zhì)量、產(chǎn)景、品種、技術(shù)水平是衡量整個(gè)工業(yè)水平的重要標(biāo)志。我國機(jī)床工業(yè)的發(fā)展據(jù)統(tǒng)計(jì)，1949年全國機(jī)床擁有量僅有六萬臺(tái)，其中多數(shù)是進(jìn)口的。新中國成立后，國家對(duì)機(jī)床工業(yè)發(fā)展非常重視，把有些舊的機(jī)器廠改建為生產(chǎn)機(jī)床的專業(yè)廠。以后，又陸續(xù)擴(kuò)建和新建了許多機(jī)床廠，還相繼成立了一些綜合的和專業(yè)的機(jī)床研究所，并開始自行設(shè)計(jì)機(jī)床新產(chǎn)品和開展試驗(yàn)研究工作，使機(jī)床的產(chǎn)量、質(zhì)量、品種不斷改善。目前，我國基本上已形成比較完整的機(jī)床制造工業(yè)體系。四十年來，我國機(jī)床工業(yè)從無到有，從小到大，產(chǎn)品品種日趨齊全，能生產(chǎn)包括儀表機(jī)床、重型機(jī)床和高精度機(jī)床在內(nèi)的先進(jìn)產(chǎn)品。有些機(jī)床性能已經(jīng)接近或達(dá)到世界先、進(jìn)水平，有些機(jī)床產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入國際市場。機(jī)床的分類與型號(hào)機(jī)床分類的基本方法是按照所用刀具、加工方法與加工對(duì)象的不同來劃分。目前，我國將機(jī)床分為十二大類：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、電加工機(jī)床、切斷機(jī)床及其它機(jī)床。按照萬能性程度分為通用機(jī)床、專門化機(jī)床、專用機(jī)床。按照加工精度不同，同一機(jī)床又可細(xì)分為普通精度、精密和高精度三種等級(jí)。按照重量和尺寸不同，機(jī)床可分為儀表機(jī)床、中型機(jī)床、大型機(jī)床和重型機(jī)床。按照自動(dòng)化程度不同，可分為手動(dòng)、半自動(dòng)與自動(dòng)機(jī)床。通用機(jī)床加工范圍較廣，萬能性大，可用于加工多種工件的不同工序，通用機(jī)床的傳動(dòng)與結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。例如，普通機(jī)床、萬能升降臺(tái)銑床、搖臂鉆床等。專門用于加工不同尺寸的同類零件的中某一種（或幾種）特定工序。例如，絲杠車床、凸輪軸車床、曲軸連桿頸車床等。用于加工某一種（或幾種）零件的特定工序。專用機(jī)床是根據(jù)特定的工藝要求專門設(shè)計(jì)制造的，因此生產(chǎn)率、自動(dòng)化程度都較高。例如，組合機(jī)床、專用鏜床等。機(jī)床的型號(hào)機(jī)床的型號(hào)就是一種代號(hào)，用以簡明地表示機(jī)床的類型、主參數(shù)、性能和結(jié)構(gòu)特性。目前，我國機(jī)床的型號(hào)是按照原第一機(jī)械工業(yè)部頒布的標(biāo)準(zhǔn)JB1838-76《金屬切削機(jī)床型號(hào)編制方法》編制的。采用漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字組合的方式來表示機(jī)床型號(hào)。舉例CM6132類別代號(hào)車床類類別代號(hào)通用特性代號(hào)組別代號(hào)主要參數(shù)代號(hào)精密普通車類普通車床型最大回轉(zhuǎn)直徑320mm

機(jī)床應(yīng)滿足的基本要求

機(jī)床首先要滿足使用與制造的要求，要符合綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。具體要求如下：工藝范圍加工精度生產(chǎn)率與自動(dòng)化程度噪聲與效率其他

機(jī)床設(shè)計(jì)的步驟調(diào)查研究，檢索資料擬定方案技術(shù)設(shè)計(jì)與總圖設(shè)計(jì)零件圖設(shè)計(jì)與編寫技術(shù)文件樣機(jī)試制與鑒定本講主要內(nèi)容車床概述1普通車床的功能與運(yùn)動(dòng)2ClicktoaddTitle3ClicktoaddTitle4車床概述車床在金屬切削機(jī)床中所占的比重最大，其中普通車床的應(yīng)用最為廣泛CA6160型普通車床是我國生產(chǎn)的一種典型的普通車床。本章通過對(duì)其剖析，了解車床的功能、技術(shù)參數(shù)、運(yùn)動(dòng)與傳動(dòng)以及主要結(jié)構(gòu)，從而掌握普通車床的傳動(dòng)與結(jié)構(gòu)特性，以便進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。一、普通車床的功能與運(yùn)動(dòng)普通車床的工藝范圍很廣，它能完成多種多樣的加工工序車削內(nèi)外圓柱面、成形回轉(zhuǎn)體表面及環(huán)形槽，車削端面和各種螺紋，還可以進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻絲和滾花等工作。一般說，普通車床的自動(dòng)化程度較低，加工形狀比較夏雜的零件時(shí)，輔助時(shí)間較多，所以主要適用于單件、小批生產(chǎn)的情況。一、普通車床的功能與運(yùn)動(dòng)普通車床的運(yùn)動(dòng)有兩種。工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，縱向運(yùn)動(dòng)刀具平行于工件中心線和垂直于工件中心線的直線運(yùn)動(dòng)，橫向運(yùn)動(dòng))。幾個(gè)重要概念進(jìn)給運(yùn)動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)稱為主運(yùn)動(dòng)，速度較高，消耗功率較大。轉(zhuǎn)速以每分鐘工件的轉(zhuǎn)數(shù)(n／min)表示主運(yùn)動(dòng)刀具的縱向和橫向直線運(yùn)動(dòng)稱為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度較低，消耗功率也較小。縱向及橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的進(jìn)結(jié)量，分別以工件每轉(zhuǎn)刀具移動(dòng)的距離S縱和S橫（mm／r)表示。縱向和橫向進(jìn)繪運(yùn)動(dòng)既可由機(jī)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，也可由手動(dòng)實(shí)現(xiàn)。為了減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度和縮短輔助時(shí)間，一般普通車床上有實(shí)現(xiàn)刀架縱、橫向的快速移動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)迅速以V快（m／min）表示。二、CA6140型普通車床的組成和技術(shù)性能CA6140車床的主要組成部件及功能2.1CA6140車床的主要技術(shù)性能2.2CA6140車床的傳動(dòng)系統(tǒng)2.3ClicktoaddTitle42.1CA6140車床的主要組成部件及功能車床床身主軸箱溜板箱進(jìn)給箱刀架部件尾座CA6140型普通車床外形圖主軸箱它固定在床身上，箱內(nèi)裝有主軸部件和主軸變速機(jī)構(gòu)。主軸前端可安裝卡盤、花盤等夾具，以裝夾工件并帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)。改變其上手柄位置即可改變主軸轉(zhuǎn)速。刀架部件由縱向溜板、橫向溜板、轉(zhuǎn)盤、小刀架溜板及四方刀座等組成?？蓪?shí)現(xiàn)刀具的縱向、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，還可以用小刀架在轉(zhuǎn)盤上的不同位置，進(jìn)行短錐體車削。尾座裝在床身尾部導(dǎo)軌上，可沿導(dǎo)軌調(diào)整位置，尾架套筒內(nèi)可裝頂尖，也可裝鉆頭、鉸刀等孔加工刀具進(jìn)行孔的加工。進(jìn)給箱固定在床身左側(cè)，箱內(nèi)裝有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的變速機(jī)構(gòu)。進(jìn)結(jié)運(yùn)動(dòng)由絲杠或光杠傳出，改變其上手柄位置，即可改變進(jìn)給量或加工出不同螺紋。溜板箱它與刀架部件相連。在絲杠或光杠的傳動(dòng)下，把運(yùn)動(dòng)傳給刀架。由絲杠帶動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)螺紋加工；由光杠帶動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)刀架縱向和橫向自動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。其右側(cè)裝有輔助電機(jī)，用以實(shí)現(xiàn)刀架的縱、橫向快速移動(dòng)。床身固定于床腿上，是支撐車床上各主要部件并使之在工作時(shí)保持準(zhǔn)確的相對(duì)位置的基本支撐件。CA6140型普通車床的主要技術(shù)性能1床身最大工件回轉(zhuǎn)直徑2最大工件長度3最大車削長度400mm750mm1000mm1500mm2000mm650mm900mm1900mm1400mmCA6140型普通車床的主要技術(shù)性能4刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑5主軸內(nèi)孔直徑6主軸轉(zhuǎn)速范圍210mm48mm正轉(zhuǎn)24級(jí)10~1400r/min

反轉(zhuǎn)12級(jí)14~1580r/min

CA6140型普通車床的主要技術(shù)性能7刀架快速移動(dòng)速度8刀架快速移動(dòng)速度9加工螺紋范圍縱向64種0.028~6.33mm/r縱向4.9mm/min公制螺紋44種1~192mm英制螺紋20種2~24牙/吋橫向64種0.014~3.16mm/r橫向2.45mm/min模數(shù)螺紋39種0.25~48mmCA6140型普通車床的傳動(dòng)系統(tǒng)主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的功用是將動(dòng)力源(電動(dòng)機(jī))的運(yùn)動(dòng)傳給機(jī)床主軸，使主軸帶動(dòng)工件實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)，并能滿足主軸變速和換向的要求。進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)用以使刀架帶著刀具實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)的縱、橫向進(jìn)給或車削螺紋。其動(dòng)力源也是主電動(dòng)機(jī)。其它車床精密與高精度普通車床，用來加工精密（或高精度）的零件，這類機(jī)床廣泛地應(yīng)用于精密儀表、儀器、航天等精密機(jī)械制造中。典型機(jī)床CM6132。落地車床又稱端面車床，用于加工大型盤類工件。采用這種機(jī)床加工大型盤類工件比采用普通車床合理、經(jīng)濟(jì)。立式車床用于加工徑向尺寸大，軸向尺寸相對(duì)較小的工件，根據(jù)車削直徑不同，可分為單柱式和雙柱式兩種。六角車床用于加工形狀比較復(fù)雜，特別是帶有內(nèi)孔和內(nèi)外螺紋，須用多把刀具順序切削的工件，其布局形式類似于普通車床，但沒有尾架和絲杠，在尾架的位置上裝有縱向移動(dòng)的多工位刀架。銑床的特點(diǎn)與作用銑床通常采用多刃刀具對(duì)工件表面進(jìn)行切削加工。因此，生產(chǎn)效率往往比采用單刃刀具的加工方法(例如刨削)要高。銑床主要用來加工水平的或垂直的平面，以及各種成型溝槽，如：T型槽、鍵槽、燕尾槽等；還可以加工螺旋面、齒形面以及空間曲面。銑床的加工范圍非常廣泛，是最常用的機(jī)床之一。銑床的分類銑床的種類很多。按銑床的工藝特點(diǎn)，分為通用銑床和專門化銑床兩大類。常見的通用銑床有升降臺(tái)銑床、無升降臺(tái)銑床、龍門銑床、工具銑床、仿型銑床等專門化銑床有螺紋銑床、鍵槽銑床等。升降臺(tái)銑床升降臺(tái)銑床具有一個(gè)可升降的工作臺(tái)臥式升降臺(tái)銑床的主軸為水平布置；立式升降臺(tái)銑床的主軸為垂立布置。銑刀的旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，由工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)縱向、橫向和垂直方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)以及快速移動(dòng)。臥式萬能升降臺(tái)銑床在工作臺(tái)下部增加一層回轉(zhuǎn)盤，其回轉(zhuǎn)盤可繞垂直軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角度可在±45°范圍內(nèi)調(diào)整。龍門銑床龍門銑床是一種大型高效機(jī)床，用于加工各類大型工件。龍門銑床的多個(gè)銑頭都是獨(dú)立驅(qū)動(dòng)以獲得各自的主運(yùn)動(dòng)（銑刀轉(zhuǎn)動(dòng)），工作臺(tái)作縱向進(jìn)結(jié)運(yùn)動(dòng)。銑頭可分別在橫梁或立柱上移動(dòng)用以調(diào)整加工位置，銑刀可沿銑頭的主軸套筒移動(dòng)實(shí)現(xiàn)軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。龍門銑床的最大特點(diǎn)是可以同時(shí)采用多個(gè)銑頭加工工件的幾個(gè)平面，以提高機(jī)床的生產(chǎn)效率。X62W型臥式銑床參數(shù)1工作臺(tái)寬度2主軸轉(zhuǎn)速范圍3工作臺(tái)縱向、橫向進(jìn)給量320mm（2號(hào)工作臺(tái)）18級(jí)30~1500（r/mm）18級(jí)24~1160(mm/min)1X62W型臥式銑床參數(shù)5主電動(dòng)機(jī)6工作臺(tái)升降快速移動(dòng)320mm（2號(hào)工作臺(tái)）7.5（KW），1450(r/min)770(mm/min)4工作臺(tái)升降進(jìn)給量18級(jí)8~385(mm/min)機(jī)床的主要機(jī)構(gòu)主軸部件由于銑削加工時(shí)，銑削力將發(fā)生周期性變化而引起振動(dòng)，所以要求主軸部件有較高的剛性和抗振性。為此主軸采用三支承結(jié)構(gòu)，前支承6為D級(jí)精度圓錐滾子軸承，承受徑向力與向左方向切削力；中間支承5為E級(jí)精度圓錐滾子軸承，承受徑向力與向右方向切削力；后支承1為G級(jí)精度單列向心球軸承，只承受徑向力。前、中支承為主要支承，后支承為輔助支承。X62W臥式銑床主軸部件圖進(jìn)給及快速移動(dòng)的操縱機(jī)構(gòu)X62W銑床進(jìn)給箱采用集中變速方式，通過一個(gè)手輪操縱，從一個(gè)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)到另一轉(zhuǎn)速時(shí)不必經(jīng)過中間轉(zhuǎn)速位置，這種變速操縱機(jī)構(gòu)變速迅速，操縱方便，但機(jī)構(gòu)較復(fù)雜。鉆床鉆床是一種常用的孔加工機(jī)床，其主要加工方法有：

(a)用鉆頭直接在實(shí)體工件上鉆孔；

(b)用擴(kuò)孔鉆在已有小孔的基礎(chǔ)上擴(kuò)孔；

(c)用鉸刀進(jìn)行孔的精加工或鉸錐孔；

(d)用絲錐在已有底孔上攻絲；

(e)用八字鉆(或多刃)hu埋頭孔；

(f)用專用刀具h(yuǎn)u平面等。鉆床的主要參數(shù)鉆床的主要參數(shù)是孔的最大鉆孔直徑鉆床主要類型臺(tái)式鉆床立式鉆床搖臂鉆床深孔鉆床臺(tái)式鉆床臺(tái)式鉆床簡稱臺(tái)鉆，用來加工小型工件上的小孔。這種鉆床的傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)都比較簡單。主軸的旋轉(zhuǎn)是由電機(jī)經(jīng)主軸箱頂部的皮帶傳動(dòng)，變速用塔式皮帶輪實(shí)現(xiàn)，進(jìn)結(jié)運(yùn)動(dòng)由手柄操縱。主軸箱可以沿立柱上、下調(diào)整，以適應(yīng)不同高度的孔加工。臺(tái)鉆可加工的孔徑一船在15毫米以下，最小可以加工達(dá)十分之幾毫米直徑的孔，這種臺(tái)鉆主軸轉(zhuǎn)速較高。立式鉆床立式鉆床適用于加工中小型工件上的孔，其外形如圖所示。在立式鉆床上加工孔系時(shí)，需移動(dòng)工件，這對(duì)于大而重的工件很木方便。搖臂鉆床搖臂鉆床運(yùn)用于加工大而重工件上的孔，外形深孔鉆床有些工件的孔直徑小，孔長深，如曲軸的導(dǎo)油孔、汽動(dòng)工具的導(dǎo)氣孔以及槍孔等深孔(長徑比大于7~10的孔)，其加工方法不同于一般鉆孔，由于孔深，加工用鉆頭長，剛性差，鉆頭容易歪斜。為了防止加工孔中心線的偏斜，發(fā)展了深孔鉆床。它的布局與普通臥式車床類似，主軸帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)，而實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)，鉆頭只作水平進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。為保證良好的鉆削條件，深孔鉆床配有冷卻、潤洞液供給系統(tǒng)，刀桿是中空的，高壓冷卻液從今空通道引到鉆頭刀刃部進(jìn)行冷卻，并沖出切屑。深孔鉆床的主參數(shù)為最大鉆削深度。Z3040型搖臂鉆床的主要性能1最大鉆孔直徑2主軸轉(zhuǎn)速范圍3進(jìn)給量范圍40mm16級(jí)25~2000（r/min）16級(jí)0.04~3.2(mm/r)鏜床鏜床主要用來進(jìn)行較大孔的加工，加工精度比較高，加工范圍非常廣泛，可進(jìn)行鏜孔、車端面、鉆孔、銑平面或成形面、車螺紋、切槽等。臥式鏜床主要加工示意圖鏜床主要類型臥式鏜床一般鏜床多為臥式布局，臥式鏜床用于加工大、中型工件，其主要特點(diǎn)是機(jī)床具有可在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)位的工作臺(tái)，工件在一次裝夾內(nèi)，可以完成四個(gè)側(cè)面上所有孔或平面的加工。

為滿足大型、特大型零件上孔、孔系以及平面的加工，在臥式控床的基礎(chǔ)上發(fā)展了落地鏜床。這類鏜床沒有工作臺(tái)，工件直接固定在地面的平板上，加工時(shí)工件不必移動(dòng)。落地鏜床和落地銑鏜床落地鏜床金剛鏜床金剛鏜床是一種高速精鏜床，其主軸轉(zhuǎn)速比上述兩種鏜床要高得多。它因以前采用金剛石鏜刀而得名，現(xiàn)已廣泛采用硬質(zhì)合金鏜刀。這種鏜床的切削速度