东北大学机械制造技术基础课件第2章140924

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1、第2章 金属切削机床 1、零件表面形状是什么样的？2、各种形状表面的形成方法？3、刀具与工件做怎样的相对运动才能切出要求的表面形状？4、机床如何实现切削需要的运动？5、不同机床有什么不同的功能？第2章 金属切削机床 金属切削加工金属切削刀具和工件按一定规律做相对运动，通过刀具上的切削刃切除工件上多余的（或预留的）金属， 从而使工件的形状、尺寸精度及表面质量都符合预定的 要求的加工方法。金属切削机床实现刀具（磨具）对金属工件进行切削（磨削）加工的机器。第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.1 零件表面的成形方法 组成零件的常见表面有：内、外圆柱面 圆锥面 平

2、面 球面 一些成形表面 （如渐开线面、螺纹面和 一些特殊的曲面等）。第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.1 零件表面的成形方法 几何学表面的构成： 由 一条线（母线-1） 沿着 另一条线（导线-2） 运动轨迹形成的。母线和导线统称为发生线 。由母线相对导线移动形成的几种零件几何表面机床上刀具切削刃 形成发生线的几种 方法： 轨迹法利用刀具作一定规 律的轨迹运动来对 工件进行加工的方 法。第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.1 零件表面的成形方法 轨迹法切削点沿工件宽度 方向的运动轨迹即 形成母线。 机床为用轨迹法形

3、 成所需的加工表面 提供了一个轨迹运 动。 第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.1 零件表面的成形方法 机床上刀具切削刃 形成发生线的几种 方法： 成形法是利用成形刀具对 工件进行加工的方 法。第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.1 零件表面的成形方法 机床上刀具切削刃 形成发生线的几种 方法： 成形法刀具切削刃本身形 成了母线，即发生 线的形成不需机床 提供运动。第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.1 零件表面的成形方法 机床上刀具切削刃 形成发生线的几种 方法： 相切法是

4、利用刀具边旋转 边作轨迹运动来对 工件进行加工的方 法。第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.1 零件表面的成形方法 机床上刀具切削刃形成发生线 的几种方法： 相切法刀具旋转的切削刃与被成形表面可 看作是点接触。 当切削刃的旋转中心沿工件宽度方 向移动时，切削点运动轨迹与被成 形表面间的相切线就形成了母线。第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.1 零件表面的成形方法 机床上刀具切削刃形成发生线 的几种方法： 相切法刀具同时又沿曲线（导线）横向移 动加工出所需的表面。第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床

5、切削成形运动 2.1.1 零件表面的成形方法 机床上刀具切削刃 形成发生线的几种 方法： 展成法 （又称范成法）是 利用刀具和工件作 展成切削运动的加 工方法。第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.1 零件表面的成形方法 机床上刀具切削刃 形成发生线的几种 方法： 展成法用展成法形成发生 线需要机床提供一 个展成运动。 第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.1 零件表面的成形方法 机床上刀具切削刃形成发生线的几种方法表面成形运动机床上形成表面所需的刀具和工件间的相对运动 ，是机床上最基本的运动。同一种表面，因采用的工艺

6、方法不同，所用的刀 具不同，所需机床的成形运动也不同，从而使机 床具有不同的结构。第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.2 机床切削成形运动简单成形运动旋转运动直线运动两种最简单的成形运动 第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.2 机床切削成形运动简单成形运动旋转运动直线运动两种最简单的成形运动 第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.2 机床切削成形运动图2-5 加工螺纹时的运动复合成形运动第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.2 机床切削成形

7、运动加工螺纹时的运动复合成形运动第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.2 机床切削成形运动加工叶轮时的运动复合成形运动第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.2 机床切削成形运动加工叶轮时的运动第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.3 机床的主运动、进给运动(1)主运动使刀具的切削部分进入工件材料，使被切金属层转变为切屑的运动。在表面成形运动中，必须有而且只能有一个主运动。一般地，主运动消耗的功率较大，速度也较高。 根据切削加工过程 所起的作用不同， 表面成形运动又可 分为 主运动和

8、进给运动 。 第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.3 机床的主运动、进给运动（2）进给运动维持切削继续的运动。它配合主运动连续不断地切削工件，同时形成具有所需几何形状的已加工表面。根据切削加工过程 所起的作用不同， 表面成形运动又可 分为 主运动和进给运动 。 第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.3 机床的主运动、进给运动 （3）合成切削运动由同时进行的主运动和进给运动合成的向量和。合成切削运动的方向即为主运动和进给运动向量和方向，合成切削速度ve即为主运动速度和进给运动速度的向量和。 根据切削加工过程 所起的作用

9、不同， 表面成形运动又可 分为 主运动和进给运动 。 第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.3 机 床的主运动 、进给运动刀具相对于工件的运动第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.3 机 床的主运动 、进给运动第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.3 机床的主运动、进给运动（4）辅助运动除上述的表面成形外，机床上还有在切削加工过程中所必须的其它一些运动。 例如车床上的快进、快退运动和插齿机上的让 刀运动等。 机床的转位、分度、换向以及机床夹具的夹紧 与松开等操纵运动也属于辅助运动。

10、第2章 金属切削机床 2.1 零件表面成形的方法及机床切削成形运动 2.1.3 机床的主运动、进给运动（4）辅助运动除上述的表面成形外，机床上还有在 切削加工过程中所必 须的其它一些运动。成形铣刀铣削螺纹的运动2.2 金属切削机床的类型及特点 2.2.1 机床的分类与型号编制1）机床的技术性能通常机床的技术性能包括：工艺范围、主要技术参数或技术规格、加工精度 和表面粗糙度、生产效率和自动化程度、人机关 系、成本等。 第2章 金属切削机床 2.2 金属切削机床的类型及特点 2.2.1 机床的分类与型号编制1）机床的技术性能工艺范围指在机床上能够加工的工序种类、被加工工件的 类型和尺寸、使用刀具的

11、种类及材料。第2章 金属切削机床 2.2 金属切削机床的类型及特点 2.2.1 机床的分类与型号编制1）机床的技术性能机床的主要技术参数尺寸参数反映机床的加工范围（主参数）运动参数机床执行件的运动速度、行程范围或分级范围。动力参数多指机床上主电机的功率。第2章 金属切削机床 表2-1 常用机床的主参数和第二参数序号机床名称主参数第二主参数12345678910111213普通车床立式车床摇臂钻床卧式镗床坐标镗床外圆磨床矩台平面磨床滚齿机龙门铣床升降台铣床龙门刨床牛头刨床卧式拉床床身上工件最大回转直径最大车削直径最大钻孔直径主轴直径工作台工作面宽度最大磨削直径工作台工作面宽度最大工件直径工作台工

12、作面宽度工作台工作面宽度最大刨削宽度最大刨削长度额定拉力工件最大长度最大跨距工作台作面长度最大磨削长度工作台工作面长度最大模数工作台工作面长度工作台工作面长度最大行程2.2 金属切削机床的类型及特点 2.2.1 机床的分类与型号编制1）机床的技术性能机床的加工精度、表面粗糙度指在正常工艺条件下所能达到的经济精度。机床的生产率指单位时间内机床所能加工的工件数量。第2章 金属切削机床 2.2 金属切削机床的类型及特点 2.2.1 机床的分类与型号编制2）机床的分类传统分类方法按机床的加工性质和使用的刀具分类。12大类：车床、钻床、镗床、铣床、刨（插）床、拉床、磨床、齿轮加工机床 、螺纹加工机床、切

13、断机床、超声波及电加工机床、其它机床。每类机床中，按结构、性能、工艺范围、布局形式和结构的不同，还 可细分为若干组，每一组又细分为若干系（系列）。 第2章 金属切削机床 2.2 金属切削机床的类型及特点 2.2.1 机床的分类与型号编制2）机床的分类按机床的通用性分通用机床宽工艺范围、多种工序（如普通车床、铣床）专用机床特定零件的特定工序、高效自动（如导轨磨床）专门化机床特定工序，工艺（如插齿机）第2章 金属切削机床 2.2 金属切削机床的类型及特点 2.2.1 机床的分类与型号编制2）机床的分类同类型机床按工作精度分普通精度机床精密机床高精度机床第2章 金属切削机床 2.2 金属切削机床的类

14、型及特点 2.2.1 机床的分类与型号编制2）机床的分类同类型机床按自动化程度分手动机床机动机床半自动机床自动机床第2章 金属切削机床 2.2 金属切削机床的类型及特点 2.2.1 机床的分类与型号编制2）机床的分类同类型机床按质量和尺寸分仪表机床中型机床（一般机床）大型机床（10t）重型机床（大于30t）超重型机床（大于100t）第2章 金属切削机床 2.2 金属切削机床的类型及特点 2.2.1 机床的分类与型号编制3）机床的分类同类型机床按主要工作部件的数目分单轴机床多轴机床单刀机床多刀机床第2章 金属切削机床 2.2 金属切削机床的类型及特点 2.2.1 机床的分类与型号编制2）机床型号

15、的编制方法按2008年国家标准局颁布的金属切削机床型号编制方法国家推荐标准（ GB/T15375-94），普通机床型号用下列方式表示。 第2章 金属切削机床 （） （） （ ）（ ）（ / ） 分类代号类别代号通用特性和结构特性代号组别、系别代号主参数或设计序号第二主参数（用分开）重大改进顺序号同一型号机床的变型代号（用/分开）其中：有“”符号者，为大写的汉语拼音字母；有“”符号者，为阿拉伯数字；有“（）”的代号或数字，当无内容时，则不表示。若有内容，则不带括号。有”符号者，为字母或数字，或兼有类 别车 床钻 床磨 床齿 轮 加 工 机 床螺 纹 加 工 机 床铣 床刨 插 床拉 床特 种 加

16、 工 机 床锯 床其 他 机 床代 号CZM2 M3 MYSXBLDGQ读 音车 钻 磨 2 磨3 磨牙 丝 铣 刨 拉 电 割 其表2-2 普通机床类别代号表2-3 机床通用特性代号通 用 特 性高 精 度精 密自 动半 自 动数 控加工 中心 （自动 换刀）仿 形轻 型加 重 型简 式代 号GMZBKHFQCJ读 音高密自半控换仿 轻重 简C A 6 1 40类别代号(车床类）结构特性代号（结构不同）组别代号（落地及卧式车床组）系别代号（卧式车床系）主参数（最大车削直径400mm)折算系数 1/10普通机床型号举例：2.2 金属切削机床的类型及特点 第2章 金属切削机床 2.2.2 机床的传动联系和传动原理图1）机