第2章 金属切削机床,本章要点：了解机床的分类与编号、掌握机床传动原理及传动系统的分析计算方法、了解常用机床,机床的作用和特点,金属切削机床（Metal cutting machine tools） 用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器 是制造机器的机器，又称为“工作母机”或“工具机”（Machine tools） 习惯上简称为机床,第2章 金属切削机床,第1节 机床的分类、型号和规格 第2节 机床的传动原理及运动计算 第3节 常用通用机床简介,第1节 机床的分类、型号和规格,一、机床的分类 二、机床型号,一.机床的分类,按加工性质、刀具和用途： 按通用性程度： 按工作精度： 按重量和尺寸： 按自动化程度： 按主要工作部件的数目：,机床的品种规格繁多，为便于区别、使用和管理，必须加以分类对机床的分类方法有以下几种：,返 回,按加工性质、刀具：共12类,通用机床——加工范围广，通用性强 单件小批 专门化机床——工艺窄 某类零件特定工序加工 专用机床——工艺最窄，某零件特定工序加工,按应用范围：,,,,大批量生产,卧式车床、万能升降台铣床,丝杆车床、曲轴车床、凸轮轴车床,机床主轴箱专用镗床、组合机床,按工作精度分：,普通精度机床 精密机床 高精度机床,●机床的分类,,按重量和尺寸：,,仪表机床 中型机床（一般机床） 大型机床（10t～30t） 重型机床（30t～100t） 超重型机床（大于100t）,按自动化程度分：,手动 机动 半自动 自动机床,,按机床主要工作 部件的数目分：,单轴 多轴 单刀 多刀,,●机床的分类,机床的型号是机床产品的代号，用以简明地表示机床的类型，主要技术参数，性能和结构特点等。
二、机床型号的编制,GB/T15375--94 (JB1838/85),编制规则: 采用汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规则组合而成,（△）○（○）△ △ △（×△）（●）/ （●）（-●）,分类代号,类别代号,通用特性、结构特性代号,组代号,系代号,主参数或设计顺序号,主轴数或第二主参数,重大改进顺序号,其它特性代号,企业代号, 通用机床的型号表示,目前只有磨床有分类代号,1.机床类、分类、组、系的划分及其代号,机床的类别代号 用大写的汉语拼音字母表示需要时，类以下还可有若干分类，分类代号用阿拉伯数字表示，放在类代号之前，作为型号的首位，但第一分类不予表示组的划分及其代号: 0-9,表3-2 金属切削机床类、组划分,系的划分及其代号: 0-9,16:29:18,2. 机床的特性代号 通用特性代号,结构特性代号 区别主参数相同而结构不同的机床，在型号中用汉语拼音区分通用特性代号已用的字母及字母“I”、“O”不能用例：CA6140型普通车床,20,3.机床的主参数、设计顺序号和 第二主参数,机床主参数代表机床规格的大小 用折算值（主参数乘以折算系数1/10或1/100 ）表示,第二主参数一般指主轴数、最大跨距、最大工件长度、工作台工作长度等。
第二主参数也用折算值1/10或1/100表示,常见机床主参数及折算系数,常见机床主参数及折算系数（续）,4.机床的重大改进顺序号,当机床的性能及结构布局有重大改进时 加重大改进号A、B、C …,5.其它特性代号,6. 企业代号,机床型号示例,1.CA6140 C--类代号(车床类机床) A--结构特性代号 6--组代号(落地及卧式车床组) 1--系代号(卧式车床系) 40--主参数(最大工件回转直径400),2.XK5030 X--类代号(铣床类机床) K--通用特性代号(数控) 5--组代号(立式升降台铣床组) 0--系代号(立式铣床系) 30--主参数(工作台面宽度300),机床型号示例,机床型号示例,3. MGl432A M—类别代号（磨床类） G—通用特性（高精度） 1—组别代号（外圆磨床组） 4—系别代号（万能外圆磨床系） 32—主参数（最大磨削直径320mm） A—重大改进顺序号（第一次重大改进）,机床型号示例,4. Z3040×16/S2 Z --类代号(钻床类机床) 3--组代号(摇臂钻床组) 0--系代号(摇臂钻床系) 40--主参数(最大钻孔直径40mm) 16--第二主参数(最大跨距1600mm) S2--企业代号(中捷友谊厂),第2节 机床的传动原理及运动计算,一、机床的传动原理,1.机床必须具备三个基本部分：,执 行 件,运 动 源,传动装置,执行机床运动的部件,为执行件提供运动和动力装置,传递运动和动力的装置,,,,2.几个概念,几个基本概念,传 动 链 外联系传动链 内联系传动链 定比传动机构 换置机构,其传动比和传动方向固定不变，如定比齿轮副、蜗杆蜗轮副、丝杠螺母副等,可根据加工要求变换传动比和传动方向、如滑移齿轮变速机构、挂轮变换机构、离合器换向机构等。
使运动源和执行件以及两个有关的执行件保持运动联系的一系列顺序排列的传动件，称为传动链联系运动源和执行件的传动链，称为外联系传动链,联系两个执行件间的传动链，称为内联系传动链,,,,,,1）传动原理图 为了便于研究机床的传动原理, 用一些简明的符号把 动力源、执行件之间的传动联系表示出来的示意图 并不表达实际传动机构的种类和数量,3. 传动原理图和传动系统图,2）传动系统图 表示机床全部运动的传动关系的示意图，用国家标准规 定的符号表示各种传动元件，并按照运动传递的顺序，画 在能反映机床外形和各主要部件相互位置的展开图中 只表示传动关系，而不表示各零件的实际尺寸和位置,传动原理图常用示意符号,电动机,主轴,车刀,滚刀,合成机构,传动比可变换的换置机构,,传动比不变的机械联系,电的联系,脉冲发生器,快调换置器官——数控系统,卧式车床传动原理图,车螺纹 外联系传动链 电动机—1—2—us—3—4—主轴 内联系传动链 4—5—ux—6—7—丝杠 车外圆 外联系传动链 电动机—1—2—us—3—4—主轴 外联系传动链 电动机—1—2—us—3—5—ux—6—7—丝杠,,车圆锥螺纹,P.61图2-1（c） 外联系传动链 电动机—1—2—uv—3—4—B11 内联系传动链 B11—4—5—ux—6—7—A12 A12—7—8—uy—9—A13,三 机床传动系统,常用传动系统 传动系统图及传动路线表达式,万能升降台铣床传动系统图,,,,电动机 (7.5kW,1450r/min),-Ⅰ,26 - --- 54,-Ⅱ,-Ⅲ,-Ⅳ,-Ⅴ,主运动传动链,,,,,,,,,,,,,,,传动线路表达式,万能升降台铣床传动系统图,,,,,12级变速车床主传动系统图,,电动机(1440r/min),例：计算图示传动系统中，车床主轴的最高与最低转速,12级变速车床主传动系统图,电动机(1440r/min),例：计算图示传动系统中，车床主轴的最高与最低转速,电动机(1440r/min),电动机(1440r/min),,,,解：先求最高转速,,,,再求最低转速,例2：采用下图所示的车削螺纹进给传动链，加工导程为L的螺纹，请确定挂轮变速机构的换置公式。
分析： 螺纹的导程指的是同一条螺旋线上的相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离 也就是说主轴带动工件每转一转车刀就沿进给方向前进L现在已知丝杠的导程为P，即丝杠每转一转，刀架进给的距离为P当主轴转过一转时，丝杠转过 转，刀架进给距离为,例2：采用下图所示的车削螺纹进给传动链，加工导程为L的螺纹，请确定挂轮变速机构的换置公式解： 由分析可得平衡式： =L 解之得 =L/P,当主轴转过一转时，丝杠转过 转，刀架进给距离为,第3节 常用通用机床简介,一、车床 二、铣床 三、钻床 四、刨床 五、镗床 六、齿轮加工机床 七、磨床,一、车床 卧式车床,主参数：最大工件回转直径,卧式车床传动原理图,,,卧式车床传动框图,电动机,主换向机构,主变速机构,主轴,进给换向机构,挂轮,进给变速机构,转换机构,丝杠,光杠,螺母,转换机构,刀 架,快速电动机,,,,,,,,,,,,,,,,车螺纹,横向进给,纵向进给,,主轴箱,,进给箱,,溜板箱,1,2,3,4,5,6,7,CA6140传动系统图,机械制图（GB4460——84）,,,,,电动机,,,Ⅰ,,,M1（左） （正转）,,,56/38,51/43,,M1（右） （反转）,,50/34,,Ⅶ,34/30,,,,Ⅱ,,,,,,,,,Ⅱ,,,,,,,,,,,,,39/41,30/50,22/58,,,Ⅲ,M2右移,M2左移,63/50--,,,,,,,20/80,50/50,,,Ⅳ,,20/80,26/58,,51/50,,,Ⅴ,,,,,,,,,Ⅵ 主轴,立式车床（单柱、双柱式）,用于加工 直径大、长度短的大、重型工件 大型胶带轮、齿轮、飞轮 特点 工作台在水平面内、安调整方便 工作台由导轨支承，刚性好，切削平稳，主轴受力好 刀架多，换刀快，可用于多刀切削 主参数：最大车削直径1/100,落地车床,主轴箱直接安装在地基上，主要用于车削大型工件端面的卧式车床。
结构特点：无床身、尾架，没有丝杠六角（回轮、转塔）车床,适用于 加工成批的轴、套、台阶轴等工件 结构特点 无丝杆和尾架,数控车床,加工回转类零件,二、铣床 万能卧式铣床,用于铣削平面、沟槽和成形表面等 回转盘在水平面内旋转 调整±45° 主参数：工作台面宽度1/10,立式铣床,适用于单件及成批生产 生产率比卧式铣床高 主参数：工作台面宽度1/10,万能工具铣床,主要用于加工 夹具、刀具、模具等形状复杂的零件,龙门铣床,适用于 加工中型和大型工件 成批和单件生产 主参数：工作台面宽度1/100,三、钻床（drill press）,台钻（bench drill） 加工小直径孔 主轴变速 塔轮上三角带的位置 手动进给 主参数：最大钻孔直径1/1,upright drill 立式钻,主轴只能上下调整位置，不能在水平面内运动 适用于 加工中小型工件 Φ18～75mm 主参数：最大钻孔直径1/1,beam drilling 摇臂钻床,摇臂能回转360° 主轴箱可沿水平移动 适用于 加工大型工件、多孔工件 注：加工时摇臂及主轴箱要锁紧，以免振动 主参数：最大钻孔直径1/1,四、刨床 牛头刨床,适用于 刨削长度小于1000mm的中小型零件 主参数：最大刨削长度1/10,龙门刨床,适用于加工 大平面 长而窄的平面 精刨 主参数：最大刨削宽度1/100,五、镗床 卧式镗床,有位置测量装置 加工较大、精度要求高的孔 轴心线有严格的同轴度、垂直度、平行度及孔距 又称万能镗床 孔加工 车端面 车凸缘的外圆 车螺纹 铣平面 主参数：主轴直径1/10,立式坐标镗床,特点 有精密测量装置 用于镗削精密孔 孔的中心距或孔至某一基面的距离要求非常精确 钻模、镗模、量具等 主参数：工作台面宽度1/10,金刚镗床,高速镗床 因以前采用金刚石镗刀而得名 特点 进给量小、切削速度很高 分类 立式、卧式；单轴、多轴；单面、双面等 主参数 卧式：工作台面宽度1/10 立式：最大镗孔直径1/10,立式加工中心,镗铣床 有刀库，能自动更换刀具 仅加工工件顶面,卧式加工中心 有分度台转或数控转台，可加工各个侧面,刀库及换刀机械手,,六、齿轮加工机床 Y3150E型滚齿机,适用于加工 直齿圆柱齿轮 斜齿圆柱齿轮 蜗轮轮齿 花键轴 主参数：工件最大直径1/10,Y5132型插齿机,主要用于 加工内表面 主参数：最大插削长度1/10,七、磨床 万能外圆磨床,适用于磨削 内、外圆柱面 锥度较大的内、外圆柱面 主参数：最大磨削直径1/10,M1432B加工示意图,,普通内圆磨床,类型 行星式内圆磨床 坐标磨床 专用磨床 特点 主轴转数较高（1～2万转/min） 主参数：最大磨削孔径1/10,,,平面磨床,电磁工作台 主参数： 矩台为工作台面宽度1/10 圆台为工作台面直径1/10,。