第2章 金屬切削機(jī)床

第2章金屬切削機(jī)床本章要點(diǎn)：了解機(jī)床的分類(lèi)與編號(hào)、掌握機(jī)床傳動(dòng)原理及傳動(dòng)系統(tǒng)的分析計(jì)算方法、了解常用機(jī)床機(jī)床的作用和特點(diǎn)金屬切削機(jī)床（Metalcuttingmachinetools）用切削的方法將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的機(jī)器是制造機(jī)器的機(jī)器，又稱(chēng)為“工作母機(jī)”或“工具機(jī)”（Machinetools）習(xí)慣上簡(jiǎn)稱(chēng)為機(jī)床第2章金屬切削機(jī)床第1節(jié)機(jī)床的分類(lèi)、型號(hào)和規(guī)格第2節(jié)機(jī)床的傳動(dòng)原理及運(yùn)動(dòng)計(jì)算第3節(jié)常用通用機(jī)床簡(jiǎn)介第1節(jié)機(jī)床的分類(lèi)、型號(hào)和規(guī)格一、機(jī)床的分類(lèi)二、機(jī)床型號(hào)一.機(jī)床的分類(lèi)按加工性質(zhì)、刀具和用途：按通用性程度：按工作精度：按重量和尺寸：按自動(dòng)化程度：按主要工作部件的數(shù)目：機(jī)床的品種規(guī)格繁多，為便于區(qū)別、使用和管理，必須加以分類(lèi)。對(duì)機(jī)床的分類(lèi)方法有以下幾種：返回類(lèi)別車(chē)床鉆床鏜床磨床齒輪加工機(jī)床螺紋加工機(jī)床銑床刨插床拉床特種加工機(jī)床鋸床其它機(jī)床代號(hào)CZTM2M3MYSXBLDGQ讀音車(chē)鉆鏜磨2磨3磨牙絲銑刨拉電割其按加工性質(zhì)、刀具：共12類(lèi)通用機(jī)床——加工范圍廣，通用性強(qiáng)單件小批專(zhuān)門(mén)化機(jī)床——工藝窄某類(lèi)零件特定工序加工專(zhuān)用機(jī)床——工藝最窄，某零件特定工序加工按應(yīng)用范圍：大批量生產(chǎn)臥式車(chē)床、萬(wàn)能升降臺(tái)銑床絲桿車(chē)床、曲軸車(chē)床、凸輪軸車(chē)床機(jī)床主軸箱專(zhuān)用鏜床、組合機(jī)床按工作精度分：普通精度機(jī)床精密機(jī)床高精度機(jī)床●機(jī)床的分類(lèi)按重量和尺寸：儀表機(jī)床中型機(jī)床（一般機(jī)床）大型機(jī)床（10t～30t）重型機(jī)床（30t～100t）超重型機(jī)床（大于100t）按自動(dòng)化程度分：手動(dòng)機(jī)動(dòng)半自動(dòng)自動(dòng)機(jī)床按機(jī)床主要工作部件的數(shù)目分：?jiǎn)屋S多軸單刀多刀●機(jī)床的分類(lèi)機(jī)床的型號(hào)是機(jī)床產(chǎn)品的代號(hào)，用以簡(jiǎn)明地表示機(jī)床的類(lèi)型，主要技術(shù)參數(shù)，性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等。二、機(jī)床型號(hào)的編制GB/T15375--94(JB1838/85)編制規(guī)則:采用漢語(yǔ)拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字按一定規(guī)則組合而成（△）○（○）△△△（×△）（●）/（●）（-●）分類(lèi)代號(hào)類(lèi)別代號(hào)

通用特性、結(jié)構(gòu)特性代號(hào)組代號(hào)系代號(hào)主參數(shù)或設(shè)計(jì)順序號(hào)主軸數(shù)或第二主參數(shù)重大改進(jìn)順序號(hào)其它特性代號(hào)企業(yè)代號(hào)☆

通用機(jī)床的型號(hào)表示目前只有磨床有分類(lèi)代號(hào)1.機(jī)床類(lèi)、分類(lèi)、組、系的劃分及其代號(hào)

機(jī)床的類(lèi)別代號(hào)用大寫(xiě)的漢語(yǔ)拼音字母表示。需要時(shí)，類(lèi)以下還可有若干分類(lèi)，分類(lèi)代號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，放在類(lèi)代號(hào)之前，作為型號(hào)的首位，但第一分類(lèi)不予表示。類(lèi)別車(chē)床鉆床鏜床磨床齒輪加工機(jī)床螺紋加工機(jī)床銑床刨插床拉床特種加工機(jī)床鋸床其它機(jī)床代號(hào)CZTM2M3MYSXBLDGQ讀音車(chē)鉆鏜磨2磨3磨牙絲銑刨拉電割其

組的劃分及其代號(hào):

0-9組別類(lèi)別0123456789車(chē)床C儀表車(chē)床單軸自動(dòng)車(chē)床多軸自動(dòng)、半自動(dòng)車(chē)床回輪、轉(zhuǎn)塔車(chē)床曲軸及凸輪軸車(chē)床立式車(chē)床落地及臥式車(chē)床仿形及多刀車(chē)床輪、軸、輥、錠及鏟齒車(chē)床其它車(chē)床鉆床Z坐標(biāo)鏜鉆床深孔鉆床搖臂鉆床臺(tái)式鉆床立式鉆床臥式鉆床銑鉆床中心孔鉆床其它鉆床鏜床T深孔鏜床坐標(biāo)鏜床立式鏜床臥式銑鏜床精鏜床汽車(chē)、拖拉機(jī)修理用鏜床其它鏜床表3-2金屬切削機(jī)床類(lèi)、組劃分

系的劃分及其代號(hào):

0-916:29:182.機(jī)床的特性代號(hào)通用特性代號(hào)

結(jié)構(gòu)特性代號(hào)區(qū)別主參數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的機(jī)床，在型號(hào)中用漢語(yǔ)拼音區(qū)分。通用特性代號(hào)已用的字母及字母“I”、“O”不能用。例：CA6140型普通車(chē)床20通用特性高精度精密自動(dòng)半自動(dòng)數(shù)控加工中心仿形輕型加重型簡(jiǎn)式或經(jīng)濟(jì)型柔性加工單元數(shù)顯高速代號(hào)GMZBKHFQCJRXS讀音高密自半控?fù)Q仿輕重簡(jiǎn)柔顯速3.機(jī)床的主參數(shù)、設(shè)計(jì)順序號(hào)和第二主參數(shù)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)1/10或1/100）表示第二主參數(shù)一般指主軸數(shù)、最大跨距、最大工件長(zhǎng)度、工作臺(tái)工作長(zhǎng)度等。第二主參數(shù)也用折算值1/10或1/100表示常見(jiàn)機(jī)床主參數(shù)及折算系數(shù)機(jī)床名稱(chēng)主參數(shù)名稱(chēng)主參數(shù)折算系數(shù)普通車(chē)床自動(dòng)車(chē)床、六角車(chē)床立式車(chē)床床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑最大棒料直徑或最大車(chē)削直徑最大車(chē)削直徑1/101/11/100立式鉆床、搖臂鉆床臥式鏜床最大鉆孔直徑主軸直徑1/11/10牛頭刨床、插床龍門(mén)刨床最大刨削或插削長(zhǎng)度工作臺(tái)寬度1/101/100常見(jiàn)機(jī)床主參數(shù)及折算系數(shù)（續(xù)）機(jī)床名稱(chēng)主參數(shù)名稱(chēng)主參數(shù)折算系數(shù)臥式及立式升降臺(tái)銑床龍門(mén)銑床工作臺(tái)工作面寬度工作臺(tái)工作面寬度1/101/100外圓磨床、內(nèi)圓磨床平面磨床砂輪機(jī)最大磨削外徑或孔徑工作臺(tái)工作面的寬度或直徑最大砂輪直徑1/101/101/10齒輪加工機(jī)床（大多數(shù)是）最大工件直徑1/104.機(jī)床的重大改進(jìn)順序號(hào)當(dāng)機(jī)床的性能及結(jié)構(gòu)布局有重大改進(jìn)時(shí)加重大改進(jìn)號(hào)A、B、C…5.其它特性代號(hào)6.企業(yè)代號(hào)

機(jī)床型號(hào)示例1.CA6140C--類(lèi)代號(hào)(車(chē)床類(lèi)機(jī)床)A--結(jié)構(gòu)特性代號(hào)6--組代號(hào)(落地及臥式車(chē)床組)1--系代號(hào)(臥式車(chē)床系)40--主參數(shù)(最大工件回轉(zhuǎn)直徑400)2.XK5030X--類(lèi)代號(hào)(銑床類(lèi)機(jī)床)K--通用特性代號(hào)(數(shù)控)5--組代號(hào)(立式升降臺(tái)銑床組)0--系代號(hào)(立式銑床系)30--主參數(shù)(工作臺(tái)面寬度300)機(jī)床型號(hào)示例機(jī)床型號(hào)示例3.MGl432AM—類(lèi)別代號(hào)（磨床類(lèi)）G—通用特性（高精度）1—組別代號(hào)（外圓磨床組）4—系別代號(hào)（萬(wàn)能外圓磨床系）32—主參數(shù)（最大磨削直徑320mm）A—重大改進(jìn)順序號(hào)（第一次重大改進(jìn)）機(jī)床型號(hào)示例4.Z3040×16/S2Z--類(lèi)代號(hào)(鉆床類(lèi)機(jī)床)3--組代號(hào)(搖臂鉆床組)0--系代號(hào)(搖臂鉆床系)40--主參數(shù)(最大鉆孔直徑40mm)16--第二主參數(shù)(最大跨距1600mm)S2--企業(yè)代號(hào)(中捷友誼廠)第2節(jié)機(jī)床的傳動(dòng)原理及運(yùn)動(dòng)計(jì)算

一、機(jī)床的傳動(dòng)原理

1.機(jī)床必須具備三個(gè)基本部分：

執(zhí)行件

運(yùn)動(dòng)源

傳動(dòng)裝置

執(zhí)行機(jī)床運(yùn)動(dòng)的部件為執(zhí)行件提供運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力裝置傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置2.幾個(gè)概念幾個(gè)基本概念傳動(dòng)鏈外聯(lián)系傳動(dòng)鏈內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

換置機(jī)構(gòu)

其傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向固定不變，如定比齒輪副、蝸桿蝸輪副、絲杠螺母副等可根據(jù)加工要求變換傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向、如滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)、掛輪變換機(jī)構(gòu)、離合器換向機(jī)構(gòu)等。使運(yùn)動(dòng)源和執(zhí)行件以及兩個(gè)有關(guān)的執(zhí)行件保持運(yùn)動(dòng)聯(lián)系的一系列順序排列的傳動(dòng)件，稱(chēng)為傳動(dòng)鏈。聯(lián)系運(yùn)動(dòng)源和執(zhí)行件的傳動(dòng)鏈，稱(chēng)為外聯(lián)系傳動(dòng)鏈聯(lián)系兩個(gè)執(zhí)行件間的傳動(dòng)鏈，稱(chēng)為內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈1）傳動(dòng)原理圖為了便于研究機(jī)床的傳動(dòng)原理,用一些簡(jiǎn)明的符號(hào)把動(dòng)力源、執(zhí)行件之間的傳動(dòng)聯(lián)系表示出來(lái)的示意圖。并不表達(dá)實(shí)際傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的種類(lèi)和數(shù)量3.傳動(dòng)原理圖和傳動(dòng)系統(tǒng)圖2）傳動(dòng)系統(tǒng)圖表示機(jī)床全部運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)關(guān)系的示意圖，用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的符號(hào)表示各種傳動(dòng)元件，并按照運(yùn)動(dòng)傳遞的順序，畫(huà)在能反映機(jī)床外形和各主要部件相互位置的展開(kāi)圖中。只表示傳動(dòng)關(guān)系，而不表示各零件的實(shí)際尺寸和位置傳動(dòng)原理圖常用示意符號(hào)電動(dòng)機(jī)主軸車(chē)刀滾刀合成合成機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比可變換的換置機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比不變的機(jī)械聯(lián)系電的聯(lián)系脈沖發(fā)生器快調(diào)換置器官——數(shù)控系統(tǒng)臥式車(chē)床傳動(dòng)原理圖車(chē)螺紋外聯(lián)系傳動(dòng)鏈電動(dòng)機(jī)—1—2—us—3—4—主軸內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈4—5—ux—6—7—絲杠車(chē)外圓外聯(lián)系傳動(dòng)鏈電動(dòng)機(jī)—1—2—us—3—4—主軸外聯(lián)系傳動(dòng)鏈電動(dòng)機(jī)—1—2—us—3—5—ux—6—7—絲杠1234567usuxAB車(chē)圓錐螺紋P.61圖2-1（c）外聯(lián)系傳動(dòng)鏈電動(dòng)機(jī)—1—2—uv—3—4—B11內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈B11—4—5—ux—6—7—A12A12—7—8—uy—9—A13三機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)常用傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)圖及傳動(dòng)路線表達(dá)式萬(wàn)能升降臺(tái)銑床傳動(dòng)系統(tǒng)圖電動(dòng)機(jī)(7.5kW,1450r/min)-Ⅰ26----54-Ⅱ-Ⅲ-Ⅳ-Ⅴ主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈傳動(dòng)線路表達(dá)式萬(wàn)能升降臺(tái)銑床傳動(dòng)系統(tǒng)圖12級(jí)變速車(chē)床主傳動(dòng)系統(tǒng)圖電動(dòng)機(jī)(1440r/min)

例：計(jì)算圖示傳動(dòng)系統(tǒng)中，車(chē)床主軸的最高與最低轉(zhuǎn)速12級(jí)變速車(chē)床主傳動(dòng)系統(tǒng)圖電動(dòng)機(jī)(1440r/min)

例：計(jì)算圖示傳動(dòng)系統(tǒng)中，車(chē)床主軸的最高與最低轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)(1440r/min)

電動(dòng)機(jī)(1440r/min)

解：先求最高轉(zhuǎn)速再求最低轉(zhuǎn)速例2：采用下圖所示的車(chē)削螺紋進(jìn)給傳動(dòng)鏈，加工導(dǎo)程為L(zhǎng)的螺紋，請(qǐng)確定掛輪變速機(jī)構(gòu)的換置公式。分析： 螺紋的導(dǎo)程指的是同一條螺旋線上的相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。也就是說(shuō)主軸帶動(dòng)工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)車(chē)刀就沿進(jìn)給方向前進(jìn)L?，F(xiàn)在已知絲杠的導(dǎo)程為P，即絲杠每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架進(jìn)給的距離為P。當(dāng)主軸轉(zhuǎn)過(guò)一轉(zhuǎn)時(shí)，絲杠轉(zhuǎn)過(guò)轉(zhuǎn)，刀架進(jìn)給距離為例2：采用下圖所示的車(chē)削螺紋進(jìn)給傳動(dòng)鏈，加工導(dǎo)程為L(zhǎng)的螺紋，請(qǐng)確定掛輪變速機(jī)構(gòu)的換置公式。解：由分析可得平衡式：=L解之得=L/P當(dāng)主軸轉(zhuǎn)過(guò)一轉(zhuǎn)時(shí)，絲杠轉(zhuǎn)過(guò)轉(zhuǎn)，刀架進(jìn)給距離為第3節(jié)常用通用機(jī)床簡(jiǎn)介一、車(chē)床二、銑床三、鉆床四、刨床五、鏜床六、齒輪加工機(jī)床七、磨床一、車(chē)床

臥式車(chē)床主參數(shù)：最大工件回轉(zhuǎn)直徑臥式車(chē)床傳動(dòng)原理圖1234567usuxAB臥式車(chē)床傳動(dòng)框圖電動(dòng)機(jī)主換向機(jī)構(gòu)主變速機(jī)構(gòu)主軸進(jìn)給換向機(jī)構(gòu)掛輪進(jìn)給變速機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)絲杠光杠螺母轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)刀架快速電動(dòng)機(jī)車(chē)螺紋橫向進(jìn)給縱向進(jìn)給主軸箱進(jìn)給箱溜板箱1234567CA6140傳動(dòng)系統(tǒng)圖機(jī)械制圖（GB4460——84）電動(dòng)機(jī)φ130φ230ⅠM1（左）（正轉(zhuǎn)）56/3851/43M1（右）（反轉(zhuǎn)）50/34Ⅶ34/30ⅡⅡ39/4130/5022/58ⅢM2右移M2左移63/50--20/8050/50Ⅳ20/8026/5851/50ⅤⅥ主軸立式車(chē)床（單柱、雙柱式）用于加工直徑大、長(zhǎng)度短的大、重型工