金属切削机床 第一章 绪论.

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1、任课教师：张景强 课 程 说 明 1、本课程为专业必修考试课，48学时。 2、课程要求同学必须保证课堂出勤率，随机点名 缺席 3次 不允许参加考试。 4、要求同学们记课堂笔记（加了一些新的内容）。 5、参考书籍： （1） 戴 曙. 金属切削机床. 机械工业出版社 1994.4 （2）吴圣庄. 金属切削机床. 机械工业出版社 1980.8 3、课程成绩根据期末考试和平时成绩评定。 （3）金属切削机床设计编写组. 金属切削机床设 计. 上海科学技术出版社 1985.5 学 时 安 排 n绪论 2学时 n金属切削机床概论 18学时 n金属切削机床总体设计 26学时 n习题课 2学时 4个实验 （单列

2、） 8学时 普通车床与数控车床结构分析与比较实验 滚齿机调整实验 机床几何精度检验 机床的模型实验 本 课 程 内 容 1.典型机床CA6140型车床。 目的 认识机床，增加感性认识。 2.扩大机床认识部分内容YC3180型滚齿机。 目的 掌握运动复杂机床的调整方法。 3.运动设计机床主传动系统设计。 4.结构设计主轴部件、支承件、导轨。 概 论 设 计 本课程是机械设计制造及自动化专业必修课之一。 通过学习本课程应达到的基本要求是： 正确识别、编制机床的型号。 了解机床的实质、零件加工表面的成形和所需 运动。 通过机床的说明书或实物能了解机床的工作原 理、传动系统和基本结构，从而调整使用机床

3、 。 掌握机床总体设计的正确设计思想、机床传动 系统设计方法（包括运动设计、结构设计两个 方面）。 掌握机床关键组件如主轴、支承件、导轨等的 设计特点及设计方法。 一、金属切削机床在国民经济中的地位 二、机床的发展概况 三、全球机床发展趋势 四、我国机床工业目前的水平 五、机床的分类和型号编制 第一章 绪 论 一、金属切削机床在国民经济中的地位 1. 金属切削机床的定义： 金属切削机床是利用刀具对金属毛坯进行 切削加工的一种加工设备。所以金属切削机床 是制造机器的机器，又称为工作母机，习惯上 简称为机床。 2. 金属切削机床在国民经济中的地位 在现代社会的生产及生活中，人们大量 使用各式各样的

4、机器、仪器和工具。这些设 备和装备都是由各种机械零件所组成。 在一般机器制造厂中，机床所担负的加 工工作量，约占机器总制造工作量的 40%60%，机床的技术性能直接影响机械 制造业的产品质量和劳动生产率。由此可见 ，机床在机械制造业中占有极其重要的地位 。 二、机床的发展概况 最原始的机床是依靠双手的往复运动，在工件上钻孔。加工 对象是木料。 由水力、风力和畜力等驱动的机床。加工对象是金属。 1516世纪，出现了铣床和磨床。 18世纪，出现了刨床。（1797年莫兹利丝杠传动刀架现代车床 ） 18世纪末，由于蒸汽机的出现，出现了各种类型的机床。 19世纪末，机床已扩大到许多类型（1818年美 E

5、.惠特尼 现代卧式铣 ） 20世纪以来，除了通用机床外，又出现了许多变型品种和各 式各样的专用机床。 近些年来，机床发展的特征是自动化、精密化、高效化和 多样化。数控机床已成为机床发展的主流。 人力人力-自然力自然力-动力动力 手动手动-机动机动-半自动半自动-自动自动-数控数控 钻木取火 水车、风车车床（特夫曼） 刨床、铣床等 总之，从机床的发展历史看，它总是随着科学 技术的进步而发展的，并始终围绕着不断提高生产 效率、加工精度、自动化程度和降低生产成本、提 高企业生产经营效益而进行的，现代机床总的趋势 仍然是沿着这一方向发展。 三、全球机床发展趋势 1机床复合技术进一步扩展 随着技术进步，

6、五轴联动加工技术日趋成熟。各类复 合机床纷纷亮相，复合机床包括车铣复合、车磨复合、成 形复合加工、特种复合加工等，并出现多主轴、多刀塔的 复合机床，加工效率大大提高。“一台机床就是一个加工 厂”、“一次装卡，完全加工”等理念正在被人接受。 2智能化技术有新突破 智能化提升了机床的功能和品质，在数控系统上得到 了较多体现。在智能化方面具有更强的功能：断电保护功 能、加工零件检测和自动补偿学习功能、高精度加工零件 智能化参数选用功能。 3机器人使柔性化组合效率更高 机器人与主机的柔性化组合得到广泛应用，机器人与加 工中心、车铣复合机床、磨床、齿轮加工机床、工具磨床、 电加工机床、锯床、冲压机床、激

7、光加工机床、水切割机床 等组成多种形式的柔性单元和柔性生产线。 4精密加工技术有了新进展 发达国家通过机床结构设计优化、机床零部件的超精加 工和精密装配、采用高精度的全闭环控制及温度、振动等动 态误差补偿技术，提高机床加工的几何精度，降低形位误差 、表面粗糙度等，从而进人亚微米、纳米级超精加工时代。 5功能部件性能不断提高 功能部件不断向高速度、高精度、大功率和智能化方向 发展，并取得成熟的应用。如电主轴、全数字交流伺服电机 及驱动装置、力矩电机、直线电机、滚珠丝杠、直线导轨等 功能部件的性能指标不断提高。 6新技术提高了机床的性能 目前推出机床防碰撞系统和热补偿系统，以及高刚度、箱 中箱的机

8、床主体结构，以及重心驱动技术已开始流行，全面提 高了机床的性能。新技术的应用使数控机床的技术进步已经到 了一个崭新的阶段。 7数控刀具和测量仪器的发展 高速、高效、复合、高精度、高可靠性及环保是数控刀具 的发展方向。 8绿色制造技术开始起步 现代数控机床既要高性能、高效率，又要节约资源、低能 耗、低污染，加工过程对人友好和宜人化。要从机床的设计开 始，材料选用、制造、使用过程直至机床报废回收，形成“绿色 ”的全过程。 高速化、精密化、高效化、系统化、复合化 四、我国机床工业目前的水平四、我国机床工业目前的水平 进步较大：生产各类机床； 性能逐步提高，部分接近世界先进水平； 数控技术有一定突破。

9、 不足明显： 技术水平、性能差距； 质量与可靠性； 机床基础理论和应用研究落后。 总体发展水平落后发达国家总体发展水平落后发达国家15-2015-20年，大型数控、年，大型数控、 多轴联动落后更多。多轴联动落后更多。 1、车床 2、钻床 3、镗床 4、磨床 5、齿轮加工机床 6、螺纹加工机床 五、机床的分类和型号编制 7、铣床 8、刨插床 9、拉床 10、特种加工机床 11、锯床 12、其他机床 （一）机床的分类 机床的传统分类方法，主要是按加工的性质和所 用的刀具进行分类，分为12大类： n车床：用来加工各种不同的旋转表面（内、外回转 体）的机床。 n钻床：主要用来进行钻孔加工的机床。 n镗

10、床：也是用来加工孔的机床，但被加工工件的重 量和尺寸较大，孔的数量多，而且加工质量（精度 和光洁度）也较高。 n磨床：利用砂轮或磨料对工件各种不同的表面进行 加工的机床。 n齿轮加工机床：用来对齿轮或齿条进行齿型加工， 或对齿端或齿型进行光整加工的机床。 n螺纹加工机床：用铣削、磨削或高生产率的攻丝及 套丝等方法来进行螺纹表面加工的机床。 n铣床：用铣刀对工件进行切削的机床。 n刨床（插床）：利用刀具与工件之间的相对往复运 动来加工工件表面的机床。 n拉床：用拉刀来加工工件各种不同的内、外表面的 机床。 n特种加工机床：利用电火花给金属零件加工的机床 ，利用电化作用、电热作用（通称电腐蚀作用）

11、和 机械作用来加工金属零件的阳极机械加工机床，利 用超声波振功能来驱动工具给金属零件加工的超声 波加工机床等。利用电能、电化学能、光能及声能等进 行加工的方法 n锯床：用来切断或锯断材料的机床。 n其它机床：不属上述各类机床中的任一种，如刻线 机 。 磨床磨床 钻床钻床 镗床镗床 滚齿机滚齿机螺纹车床螺纹车床 刨床刨床 拉床拉床 车床车床 龙门铣床 同类机床按应用范围分为： a、普通机床：加工范围广，通用性大，但结构复杂。加工范围广，通用性大，但结构复杂。 单件小批。 b、专门化机床：工艺范围较窄，某一类或几类零件的某工艺范围较窄，某一类或几类零件的某 一道（或几道）特定工序。一道（或几道）特

12、定工序。 c、专用机床：工艺范围最窄某，某一种零件的某一道特某，某一种零件的某一道特 定工序，适用于大批量生产定工序，适用于大批量生产。 卧式车床 万能升降台铣床 曲轴车床 凸轮轴车床 主轴箱专用镗床 车床导轨专用磨床 同类型机床按工作精度不同分为： a、普通精度机床 b、精密机床 c、高精度机床 精度比例大致为：1 ：0.4 : 0.25 机床按自动化程度分为： 手动、机动、半自动和自动机床。 机床按重量和尺寸分为： 仪表机床， 中型机床（一般机床）， 大型机床（重量10t30t）， 重型机床（重量30t100t）， 超重型机床（重量大于100t）。 按机床主要工作部件的数目分为： 单轴机床

13、 多轴机床 单刀机床 多刀机床 （二）机床型号的编制方法 机床的型号是赋予每种机床的一个代号，用以 简明地表示机床的类型、通用和结构特性，以及 主要技术参数等。 我国机床型号，现在是按1994年颁布的标准 GB/T1537594金属切削机床型号编制方法编 制的。 机床型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定 的规律组合而成，它适用于各类通用及专用金属 切削机床、自动线（不包括组合机床、特种加工 机床）。 （）（） （）（ ）/（）（-） 分类代号 类代号 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 1、普通型机床型号 普通

14、机床型号用下列方式表示： 其中，（1）有“” 符号者，为大写的汉语拼音字母；（2）有“”符号者，为阿拉伯数 字；（3）“（）”的代号或数字，当无内容时，则不表示。若有内容，则不带括号。（4 ）有“”符号者，为大写的汉语拼音字母，或阿拉伯数字，或两者兼有之。 类类 别别 车车 床 钻钻 床 镗镗 床 磨 床 齿齿 轮轮 机 床 螺 纹纹 机 床 铣铣 床 刨 插 床 拉 床 锯锯 床 其 他 机 床 代 号 C ZTM 2M 3M YS XB LG Q 读读 音 车车 钻钻 镗镗 磨 二磨 三磨牙 丝丝 铣铣 刨 拉 割 其 （1）机床类别代号 类代号：用汉语拼音大写字母表示。 分类代号：用阿拉

15、伯数字表示，在类代号之前，它居于型 号的首位，但第一分类不予表示。 通 用 特 性 高 精 度 精 密 自 动动 半 自 动动 数 控 加工中 心（自 动换动换 刀 ） 仿 形 轻轻 型 加 重 型 简简 式 或 经经 济济 型 柔 性 加 工 单单 元 数 显显 高 速 代 号 GMZBK HFQCJRXS 读读 音 高密自半控 换换仿轻轻重简简柔显显速 机床通用特性代号 （2）机床的特性代号 通用特性代号：用汉语拼音大写字母表示；一个、两个或三个字 母，也可以不表示。 结构特性代号：用汉语拼音大写字母表示，字母在不同型号意义 可以不一样。 组别组别 类别类别 0123456789 齿轮齿轮

16、 加工机床 Y 仪仪表齿齿 轮轮加工 机 锥齿轮锥齿轮 加工机 滚齿滚齿 及铣铣 齿齿机 剃齿齿 及珩 齿齿机 插齿齿 机 花键键 轴铣轴铣 床 齿轮齿轮 磨齿齿机 其他齿轮齿轮 加 工机 齿轮齿轮 倒角 及检查检查 机 螺纹纹加工机床 S 套丝丝 机 攻丝丝 机 螺纹纹 铣铣床 螺纹纹磨 床 螺纹车纹车 床 铣铣床X仪仪表铣铣 床 悬悬臂及 滑枕铣铣 床 龙门铣龙门铣 床 平面 铣铣床 仿形 铣铣床 立式 升降 台铣铣 床 卧式升 降台铣铣 床 床身铣铣 床 工具铣铣床其他铣铣床 刨插床B悬悬臂刨 床 龙门龙门 刨 床 插床牛头头刨 床 边缘边缘 及摸具 刨床 其他刨床 拉床L侧侧拉床卧式 外拉 床 连续连续 拉床 立式