《机械制造技术 教学课件 ppt 作者 郭彩芬ppt3 第3章 工艺系统中的机床》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造技术 教学课件 ppt 作者 郭彩芬ppt3 第3章 工艺系统中的机床（115页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3章 工艺系统中的机床,本章要点: 机床的分类与型号 机床设备的组成与传动系统 卧式车床CA6140A传动系统分析 数控车床SSCK20A及其他机床简介 常见的光整加工方法与设备,教学重点： 掌握机床设备常用的传动装置 掌握机床传动系统图的阅读与表示方法； 了解机床转速图的设计方法； 掌握CA6140A卧式车床传动系统的分析方法； 了解CA6140A卧式车床典型部件的结构； 了解SSCK20A数控车床及其他机床的主要结构特点； 掌握常见光整加工的方法和设备。 教学难点： CA6140A卧式车床传动系统分析。,第3章 工艺系统中的机床,3.1 机床的分类与型号,1.普通机床的分类 （1）按加工
2、方式、使用的刀具和用途分 车床、铣床、钻床、镗床、磨床等。 （2）其他主要分类 1）按机床大小和工件重量分 仪表机床；中小型机床（10t）；大型机床（10t）；重型机床 （30t）；超重型机床（100t）。 2）按加工精度分。分为普通精度级（P）、精密级（M）和高精度级（G）。 3）按工艺范围的宽窄分。分为通用机床 、专门化机床 、专用机床 。 4）按机床自动化程度分。可分为手动操作机床 、半自动机床 、自 动机床 。,3.1 机床的分类与型号,2. 数控机床的分类 1）按控制系统特点分。可分点位控制数控机床；直线控制数控机；轮廓控制数控机床。 2）按数控机床中轮廓控制同时控制的轴数分。分为两
3、轴同时控制（2D），两轴半控制（任意两轴同时控制），三轴同时控制（3D），多轴控制（4D、5D）。 3）按位置控制方式分。分为开环控制、反馈补偿型开环控制、半闭环控制、反馈补偿型半闭环控制、闭环控制。 4）其他分类。如按数控装置类别分为硬件数控机床（NC）和软件数控机床（CNC）；按加工方式分为金属切削数控机床、特种加工数控机床、无屑加工数控机床、其他数控机械设备（如工业机器人、三坐标测量机）等。,3.1 机床的分类与型号,3. 机床设备的型号 机床设备型号是由汉语拼音字母及阿拉伯数字按一定规律组成的，用以简明表示机床类型、主要技术参数、使用性能和结构特点的一组代号。 通用机床型号由基本部分和
4、辅助部分组成，中间用“/”（读作“之”）隔开。基本部分需统一管理，辅助部分纳入型号与否由企业自定。,例如，CA6140卧式车床型号的含义,因此，“CA6140”表示“床身上最大回转直径为400mm，具有A式新结构特征的卧式车床”。,3.1 机床的分类与型号,3.2 机床设备的组成和传动系统,3.2.1 机床设备的组成 1机床的基本组成 （1）执行件 执行件是执行运动的部件。执行件用于安装工件或刀具，并直接带动其完成一定形式的运动和保证准确的运动轨迹。 （2）动力源 动力源是提供运动和动力的装置。 （3）传动装置 传动装置是传递运动和动力的装置，把动力源的动力传递给执行件或把一个执行件的运动传递
5、给另一个执行件，使执行件获得运动。传动装置需要完成变速、变向和改变运动形式等任务，以使执行件获得所需要的运动速度、运动方向和运动形式。,3.7 机床设备的选择、调试与维护,2. 机床的传动装置 机床的传动装置一般有机械、液压、电气传动等形式。机械传动按传 动原理可分为分级传动和无级传动。 常用的几种分级传动装置如下： （1）离合器 离合器用于实现运动的启动、停止、换向和变速。 啮合式离合器、摩擦式离合器、超越式离合器和安全式离合器。 1）啮合式离合器。是利用两个零件上相互啮合的齿爪传递运动和转矩。 据结构形状不同，分为牙签式和齿轮式两种。 2）摩擦式离合器。,3.2 机床设备的组成和传动系统,
6、图3-2 啮合式离合器,3.2 机床设备的组成和传动系统,图3-3 机械式多片摩擦离合器,（2）分级变速机构 分级变速机构通常为定比传动副，由变换传动比的变速组 和改变运动方向的变向机构组成。 1）定比传动副。常见的定比传动副包括齿轮副、带轮副、 蜗杆副及齿轮齿条副和丝杆螺母副等。定比的含义是传动比固 定不变。 2）变速组。变速组是实现机床分级变速的基本机构，常见 的形式如图3-4所示，包括滑移齿轮变速组、离合器变速组、交 换齿轮变速组和摆移齿轮变速组。 3）变向机构。其作用是改变机床执行件的运动方向。常见 的两种变向机构为滑移齿轮变向机构和锥齿轮和离合器组成的 变向机构，如图3-5所示。,3
7、.2 机床设备的组成和传动系统,3.2 机床设备的组成和传动系统,图3-4 常用的机械分级变速组,图3-5 常见的变向机构,3.2 机床设备的组成和传动系统,3机床传动链 构成一个传动联系的一系列顺序排列的传动件称为传动链。根据传动联 系的性质不同，传动链可分为内联系传动链和外联系传动链。 （1）内联系传动链。执行件和执行件之间的传动联系称为内联系。构成 内联系的一系列传动件称为内联系传动链。 内联系传动链所联系的执行件之间的相对速度（及相对位移量）应有严 格的要求，否则无法保证切削所需的正确的运动轨迹。因此，内联系传动链 中各传动副的传动比必须准确，不应有摩擦传动或瞬时传动比可变的传动 件，
8、如链传动。 （2）外联系传动链。联系动力源和执行件，使执行件得到预定的运动， 并传递一定的动力。外联系传动链传动比的变化，只影响生产率或工件表面 粗糙度，不影响工件表面的形成。,3.2 机床设备的组成和传动系统,3.2 机床设备的组成和传动系统,3.2.2机床的传动系统 机床设备的传动系统，是说明机床全部工作运动和辅助运动的各传动链（按一定顺序排列能保持运动联系的传动件的传动路线）的运动传递，以及互相联系的传动关系。传动系统图、传动路线表达式、速度图等都能表达机床设备的传动系统，其中传动系统图是最直观的表示方法。 1传动系统图 机床设备的传动系统图是用规定的简图符号，表示整台机床各传动件的运动
9、传递关系。传动系统图也是机床传动系统结构布置方案简图，即从动力部分到执行部分，传动系统图把有运动联系的一系列顺序排列的传动件，用规定的运动简图符号，以展开图的形式，绘制在能反映主要部件相互关系的机床外形轮廓中，并注明传动件的主要参数。,3.2 机床设备的组成和传动系统,图3-6 XA6132铣床传动系统图,3.2 机床设备的组成和传动系统,2传动路线表达式 传动路线表达式是用于表示机床传动路线的式子。传动路线表达式也能表述机床设备中各传动轴、（齿轮）传动副之间的传动关系。 XA6132铣床主运动传动路线表达式为：,3.2 机床设备的组成和传动系统,在上述表达式中，短划线“”表示“与”，“ ”表
10、示“或”。如“IVa 19/71 82/38 Va”，表示IVa轴可以通过19/71齿轮副降速传动，“或”通过82/38齿轮副升速传动，将运动传至Va轴。 传动路线表达式也能反映出主轴转速级数M主： 上式中的第一个“1”，表示电动机只有一种输出转速；第二个“1”，表示通过齿轮副26/54获得一种转速。括号中“”表示它们之间 “或”的关系。,3.2 机床设备的组成和传动系统,3. 机床运动转速图 转速图是传动系统中，各轴可能获得的转速和其他传动特性的线图。图3-7是XA6132铣床主运动转速图。图中： 1）等距离的竖线，代表按“电动机轴IaIIaIIIaIVa主轴IVa”的传动路线，从左到右依次
11、排列的各传动轴。 2）等距离横线，代表由低到高的转速。因转速取对数坐标，各横线间距相等，等于lg，习惯上以这个距离代表公比。 为简化机床的结构设计公比的选取应尽量标准化，即选取2或10的某次方根。 3）竖线上的小圆点，表示该传动轴上所能得到的几种转速及转速大小。 4）两竖线（轴）上小圆点间的连线，表示一对传动副（如齿轮传动副、带轮传动副等），其倾斜程度表示传动比的大小。,3.2 机床设备的组成和传动系统,图3-7 XA6132铣床主运动转速图,3.2 机床设备的组成和传动系统,3.3 卧式车床与数控车床,3.3.1 CA6140A卧式车床 1.概述 （1） 加工范围 CA6140A车床的加工范
12、围很广，主要加工轴类、套类零件和直径不大的盘类零件。若配合一些功能附件，它可实现很多的加工工序（见表3-1）。此外，利用车床还能完成车偏心轴、镗削箱体、车多边形、拉油槽、卷弹簧等工序。 （2）精度范围 卧式车床的精度等级共分划分为三种等级，即普通精度级（P，在型号中P省略）、精密级（M）和高精度级（G）。,（3） 机床技术参数,表3-2 CA6140A型卧式车床的主要技术参数,3.3 卧式车床与数控车床,2. CA6140A车床的传动系统 CA6140A车床的主运动是工件旋转运动。进给运动有两部分：一 般进给运动，包括刀具纵向进给运动（刀具移动方向平行于工件轴线， 故又称轴向进给）、刀具横向进
13、给运动（刀具沿工件径向移动，故又称 径向进给）、刀具斜向进给运动（刀具移动方向斜交于工件轴线，靠手 动实现）、刀具（钻头等）轴向进给运动（钻头等在尾座孔中伸出，靠 手动实现）；螺纹进给运动，它是工件与刀具组成的复合进给运动（圆 柱螺旋轨迹运动）。 CA6140A车床的辅助运动有刀架的快速移动。 图3-9为CA6140A卧式车床传动系统图。CA6140A车床的传动系 统，由主运动传动链、螺纹进给传动链、刀架机动进给传动链、快速移 动传动链等组成。,3.3 卧式车床与数控车床,3.3 卧式车床与数控车床,CA6140A卧式车床主轴箱部分,（1） 主运动传动链 主运动传动链是把电动机的运动及动力，转
14、换成切削过程 中要求的主轴转速和转向，使主轴带动工件完成主运动。 1）传动路线 主运动传动链的传动路线表达式如下：,3.3 卧式车床与数控车床,运动从轴III传至主轴有两条路线： 1）高速传动路线。主轴上的滑移齿轮50移至左侧，与轴III右侧的固定齿轮63啮合。运动由轴III经齿轮副63/50直接传给主轴，使主轴得到5001600r/min的6种高转速。 2）中低速传动路线。主轴的滑移齿轮50移至右侧，使主轴上的齿式离合器M2啮合。轴III的运动经滑移齿轮副20/80或50/50传给轴IV，又由滑移齿轮副20/80或51/50传给轴V，再经单一齿轮副26/58和齿式离合器M2传至主轴，使主轴获
15、得11560r/min的中低转速。,3.3 卧式车床与数控车床,2）主轴转速级数和转速 根据传动路线表达式，可求得主轴（正转）转速级数：,但是实际只有24级，其原因是III轴之间存在四种传动比： u120/8020/801/16 u220/8051/501/4 u350/5020/801/4 u450/5051/501,3.3 卧式车床与数控车床,所以主轴实际转速级数M主：,3.3 卧式车床与数控车床,同理，主轴反转能获得的转速级数为：,主轴转速n主：,：,3.3 卧式车床与数控车床,图3-10 CA6140A车床主运动转速图,（2） 螺纹进给传动链 CA6140A车床可以加工米制、模数制、英
16、制及径节制四种标 准螺纹和大导程（多线）标准螺纹；此外，还可以加工非标准螺 纹和较精密螺纹。它既可以加工右螺纹，也可以加工左螺纹。 螺纹进给传动链是条复合进给传动链，它需要主运动与轴向 进给运动之间有相互制约的复合进给运动，满足主轴（工件）旋 转一周，刀具移动一个螺旋线导程L距离的关系。其运动平衡式 为：,3.3 卧式车床与数控车床,3.3 卧式车床与数控车床,图3-11 CA6140A车床螺纹进給系统结构框图,3.3 卧式车床与数控车床,轴XIIIXIV之间基本组的机械结构图,基本组： 轴XIIIXIV之间的变速机构可变换八种不同的传动比，这 些传动比的分母相同，分子则除6.5和9.5用于其他种类的螺纹 外，其余按等差数列排列，相当于米制螺纹导程标准的最后一行。 这套变速组称为基本租。 u基1=26/28=6.5/7 u基2=28/28=7/7 u基3=32/28= 8/7 u基4=36/28=9/7 u基5=19/14=
