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1、机械制造工艺与装备 模块二 金属切削加工 课题一 金属切削加工机床的基本知识 课题一课题一 金属切削加工机床的基本知识金属切削加工机床的基本知识 知识点知识点 l l金属切削机床的分类金属切削机床的分类 l l金属切削机床型号的编制方法金属切削机床型号的编制方法 l l金属切削机床的运动金属切削机床的运动 l l金属切削机床的技术性能金属切削机床的技术性能 技能点技能点 l认识金属切削机床的分类及编制方法金属切削机床的分类及编制方法 l认识金属切削机床的运动及技术性能金属切削机床的运动及技术性能 一、任务引入一、任务引入 机加工车间中有很多机床，试解释以下机床 型号的含义： CA6140 M7
2、120 X6132 Z304016/S2 二二. . 任务分析任务分析 金属切削机床是机械制造的主要加工设备，它是用切削的方金属切削机床是机械制造的主要加工设备，它是用切削的方 法将金属毛坯加工成所要求的机器零件的机器，所以金属切削机法将金属毛坯加工成所要求的机器零件的机器，所以金属切削机 床是制造机器的机器，习惯上称为机床。床是制造机器的机器，习惯上称为机床。 机床在一般机械制造厂中约占机器设备总数的机床在一般机械制造厂中约占机器设备总数的50507070， 而所担负的加工工作量，约占机器总制造工作量的而所担负的加工工作量，约占机器总制造工作量的40406060。 机床的技术性能直接影响着机
3、械制造业的产品质量和劳动生机床的技术性能直接影响着机械制造业的产品质量和劳动生 产率。因此，正确认识机床的结构、性能及运动方式，对从事机产率。因此，正确认识机床的结构、性能及运动方式，对从事机 械制造专业的从业人员而言，如何选择机床来完成加工任务具有械制造专业的从业人员而言，如何选择机床来完成加工任务具有 很重大的意义。很重大的意义。 ( (一一) ) 金属切削机床的分类金属切削机床的分类 机床主要是按加工性质和所使用的刀具进行分类机床主要是按加工性质和所使用的刀具进行分类 ： 目前我国将机床分为12大类：车床、钻床、镗床、磨床、 齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、超 声波及电加
4、工机床、切断机床及其它机床。 三三. . 相关知识相关知识 n 1.通用机床 n 这类机床可以加工多种零件的不同工序，加工范围较广。例如卧式 车床、卧式铣镗床、万能升降台铣床等，都属于通用机床。通用机床由 于通用性较好，结构往往比较复杂。通用机床主要：适用于单件、小批 生产。 n 2.专门化机床 n 这类机床专门用于加工不同尺寸的一类或几类零件的某一种(或几种) 特定工序。例如精密丝杠车床、凸轮轴车床、曲轴连杆颈车床等都属于 专门化机床。 n 3.专用机床 n 这类机床用于加工某一种(或几种)零件的特定工序。例如制造机床主 轴箱的专用镗床、制造车床床身导轨的专用龙门磨床等等，都是专用机 床。专
5、用机床是根据特定的工艺要求专门设计、制造的。它的生产率比 较高，自动化程度往往也比较高。组合机床实质上也是专用机床。 机床主要是按按照通用性程度，机床又可分为：机床主要是按按照通用性程度，机床又可分为： 按照加工精度不同，机床又可分为： 同一类机床又可分为普通精度、精密精度和高精度三同一类机床又可分为普通精度、精密精度和高精度三 种精度等级。种精度等级。 此外,机床按其他又可分为： 机床还可按照自动化程度的不同，分为手动、机动机床还可按照自动化程度的不同，分为手动、机动 、半自动和自动机床；按照机床质量不同，分为仪表机床、半自动和自动机床；按照机床质量不同，分为仪表机床 、中型机床、中型机床(
6、 (一般机床一般机床) )、大型机床和重型机床；按照机床、大型机床和重型机床；按照机床 主要器官的数目，分为单轴、多轴、单刀和多刀机床等。主要器官的数目，分为单轴、多轴、单刀和多刀机床等。 每种机床的型号必须反映出机床的种类、主要参数、使用及结 构特性。 ( (二二) ) 金属切削机床型号的编制方法金属切削机床型号的编制方法 1 1通用机床型号通用机床型号 通用机床型号编制方法的要点为：通用机床型号编制方法的要点为： （1 1）机床的类别代号）机床的类别代号 它用汉语拼音字母(大写)表示。如“车床”的汉语拼音是 “Chechuang”所以用“C”表示。机床的类别代号如表2-l所示。 表2-1
7、机床的类别代号 类 别 车 床 钻 床 镗 床 磨 床 齿 轮 加 工 机 床 螺 纹 加 工 机 床 铣 床 刨 插 床 拉 床 电 加 工 机 床 切 断 机 床 其 它 机 床 代 号 CZTM2M3MYSXBLDGQ 通用特性代 号通用特性代 号 高精度G自动换刀H 精 密M仿 形F 自 动Z万 能W 半自动B轻 型Q 数字程序控 制 K简 式J (2)机床的特性代号 它也用汉语拼音字母表示。 1)通用特性代号 当某类型机床，除有普通形式外，还具有如表2-2中所列的 各种通用特性时，则在类别代号之后加上相应的特性代号，如 CM6132型精密卧式车床型号中的“M”表示“精密”。 表表2-
8、2 2-2 机床通用特性代号机床通用特性代号 2)结构特性代号 为了区别主参数相同而结构不同的机床，在型号中用 汉语拼音字母区分。 例如，CA6140型卧式车床型号中的“A”，可理解为： CA6140型卧式车床在结构上区别于C6140型及 CY6140型卧式车床。 结构特性的代号字母是根据各生产厂家自己确定，在 不同型号中的意义可以不一样。当机床有通用特性代号时 ，结构特性代号应排在通用特性代号之后。 (3)机床的组别和型别代号 它用二位数字表示。每类机床按用途、性能、结构相近或有派生关系分为l0组( 即从09组)；每组中又分为10型(即从09型)。金属切削机床的类、组、型的划分 及其代号可参
9、阅有关资料。 (4)主要参数的代号 主参数是代表机床规格大小的一种参数，机床型号中是用阿拉伯数字表示的。 通常用主参数的折算值(110或1100)来表示。在型号中第三及第四位数字都是表 示主参数。机床主参数及表示方法可参阅有关资料。 (5)机床重大改进序号 当机床的性能和结构有重大改进时，按其设计改进的次序分别用汉语拼音字母 “A、B、C”表示，附在机床型号的末尾，以示区别。例如，通用机床的型号。 例如中捷友谊厂出的钻床摇臂钻床，型号中字例如中捷友谊厂出的钻床摇臂钻床，型号中字 母及数字的含义如下：母及数字的含义如下： Z 3 0 4016 Z 3 0 4016S2S2 类别代号(钻床) 组代
10、号(摇臂) 系代号(摇臂) 主参数(最大钻孔直径40) 第二主参数(最大跨距1600) 企业代号(中捷友谊厂) 1工件表面的形成 零件的形状虽然各式各样，但都是由几种典型的表面所组成的，归纳 起来主要有如下几种表面： (1)圆柱面 它包括外圆柱面和内圆柱面 (2)圆锥面 它包括外圆锥面和内圆锥面 (3)平面 (4)成形面 ( (三三) )金属切削机床的运动金属切削机床的运动 2 2表面成形运动表面成形运动 (1)(1)简单成形运动简单成形运动 是独立的成形运动，都是最基本的成形运动。如车外是独立的成形运动，都是最基本的成形运动。如车外 圆时，由工件的回转运动和刀具的直线运动两个独立的运动形成圆
11、柱面。圆时，由工件的回转运动和刀具的直线运动两个独立的运动形成圆柱面。 (2)(2)复合成形运动复合成形运动 是由两个或两个以上简单运动按照一定的运动关系合是由两个或两个以上简单运动按照一定的运动关系合 成的成形运动。成的成形运动。 在切削加工中，为了得到具有一定几何形状、一定精度和表面质量在切削加工中，为了得到具有一定几何形状、一定精度和表面质量 的工件，就要使刀具和工件间按一定的规律完成一系列运动，这些运动的工件，就要使刀具和工件间按一定的规律完成一系列运动，这些运动 按其功用可分为表面成形运动和辅助运动两大类。按其功用可分为表面成形运动和辅助运动两大类。 (1)(1)主运动主运动 是进行
12、切削的最基本、最主要的运动，也称为 切削运动。通常它的速度最高，消耗机床动力最多。一般机床 的主运动只有一个。如车削、镗削加工时工件的回转运动，铣 削和钻削时刀具的回转运动，刨削时刨刀的直线运动等都是主 运动。 (2)(2)进给运动进给运动 进给运动与主运动配合，使切削工作能够连 续地进行。通常它消耗动力较少，可由一个或多个运动组成。 进给运动可以是连续的(车削)，也可以是周期间断的(刨削)。如 多次进给车外圆时，纵向进给运动是连续的，横向进给运动是 间断的。 从保证金属切削过程的实现和连续进行的角度看，从保证金属切削过程的实现和连续进行的角度看， 成形运动可分为主运动和进给运动两种：成形运动
13、可分为主运动和进给运动两种： 机床上除了上述成形运动外，一般还有下列运动： (1)(1)分度运动分度运动 分度运动是当加工若干个完全相同的均匀分 布表面时，使表面成形运动得以周期地连续进行的运动。如在 卧式铣床上用成形铣刀加工齿轮，当铣削完一个齿槽后，工件 相对刀具转动一个齿，这个转动就是分度运动。 (2) (2)切入运动切入运动 切入运动是保证被加工表面获得所需尺寸的运 动。 (3)(3)辅助运动辅助运动 辅助运动是为切削加工创造条件的运动，如进 刀、退刀、回程和转位等。 (4)(4)操纵及控制运动操纵及控制运动 操纵及控制运动用以操纵机床，使它得 到所需的运动和运动参数，如操纵离合器、接通
14、传动链、改变 速度和进给量等所进行的运动。 ( (四四) )金属切削机床的技术性能金属切削机床的技术性能 机床的技术性能是根据使用要求提出和设计的。了解机床技 术性能对于选用机床及安排零件的加工是很重要的。一般机床的 技术性能包括下列内容： 1 1机床的工艺范围机床的工艺范围 机床的工艺范围是指在机床上加工的零件类 型和尺寸，能够完成何种工序，使用什么刀具等。通用机床有较 宽的工艺范围，专用机床的工艺范围就很窄。 2 2机床的技术参数机床的技术参数 机床的技术参数主要包括：尺寸参数、运动 参数和动力参数。 (1)尺寸参数 包括主参数、第二主参数 等； (2)运动参数 机床执行件的运动速度、变速
15、级数等； (3)动力参数 机床电动机的功率 、主轴允许承受的允许承受的 最大扭矩 、和工作台允许的最大拉力等。 3 3加工质量加工质量 加工质量主要指加工精度和表面粗糙 度。它们由机床、刀具、夹具、切削条件和操作者 技能等因素决定。机床的加工质量是指在正常工艺 条件下所能达到的经济精度，主要由机床本身的精 度保证。机床本身的精度包括几何精度、传动精度 和动态精度等。 4 4生产率和自动化程度生产率和自动化程度 5 5人机关系人机关系 6 6成本成本 1.CA61401.CA6140：卧式普通车床。 C类别代号（车床）， A结构特性代号， 6组代号（落地及卧式车床组）， 1系代号（普通车床系），
16、 40主参数折算值（最大工件回转直径为400mm）。 机加工车间中有很多机床，试解释以下机床型号的含机加工车间中有很多机床，试解释以下机床型号的含 义：义：CA6140CA6140、M7120M7120、T618T618、X6132X6132、Z304016/S2Z304016/S2。 四、任务实施四、任务实施 2.M71202.M7120：卧轴矩台平面磨床。 M类别代号（磨床）， 7组代号（平面及端面磨床组）， 1系代号（卧轴矩台系）， 20主参数折算值（工作台台面宽度为200mm） 3.X61323.X6132：万能升降台铣床 X类别代号（铣床）， 6组代号（卧式升降台组）， 1系代号（万能升降台铣床系）， 32主参数折算值（工作台台面宽度为320mm）。 4.T6184.T618： T类别代号（镗床）， 61卧
