《数控机床第三版夏凤芳电子教案40843第1章金属切削机床》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控机床第三版夏凤芳电子教案40843第1章金属切削机床（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1 章 金属切削机床,第 节 机床的基本知识 第 节 车床 第 节 磨床 第 节 滚齿机 第 节 其他机床,第1 节 机床的基本知识,一、 金属切削机床的分类和型号的编制方法,机床的分类,最基本的分类方法是以机床的加工性质和所用的刀具将通用机床分为 12大类：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、机床、铣床、刨插床、拉床、特种加工机床、锯床和其他机床。,以工艺范围（通用性程度）为特征，机床可分为通用机床（或称万能机床） 专门化机床和专用机床。,以加工精度为特征，机床可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床。 以自动化程度为特征，机床可分为手动、机动、半自动和自动机床。 以质量和尺寸大小为特征
2、，机床可分为仪表机床、中型机床、大型机床（质量达到 10）、重型机床（质量在 30 以上）和超重型机床（质量在 100 以上）。,机床型号的编制方法,通用机床型号的表示方法：,说明： （） 机床的类别代号 它用大写的汉语拼音字母表示。 （） 机床的特性代号 （） 机床的组、系代号 （） 机床主参数、设计顺序号、第二主参数的代号 分别用两位数字表示。 （） 机床重大改进顺序号 （） 同一型号机床的变型代号,二、 工件的表面形状及其形成,工件的表面形状,图 机器零件上常用的各种表面,图 组成工件轮廓的几种几何表面,表面元素是：（）平面；（）直线成形表面；（）圆柱面；（）圆锥面； （）球面；（）圆环
3、面；（）螺旋面等。,工件表面的形成,任何一个表面都可以看做是一条线（曲线或直线）沿着另一条线（曲线或直线） 运动的轨迹，这两条线称为该表面的发生线，前者称为母线，后者称为导线。,图 母线原始位置变化形成的不同表面,有些表面的两条发生线完全相同，但可以形成不同的表面。 如图 所示。,发生线的形成方法,（） 切削刃的形状与发生线的关系,图 切削刃形状与发生线的关系,） 切削刃形状为一切削点（图 ）。 刀具 作轨迹运动 得到发生线 。 ） 切削刃形状是一条切削线 ，它与要形成的发生线形状 完全吻合（）。 ） 切削刃的形状是一条切削线 ，它与所需成形的发生线 的形状不吻合（图 ）。,图 由刀刃包络成形
4、的渐开线齿形,加工时，刀具切削刃与成形表面相切， 可视为点接触，切削刃相对工件滚动 （展成运动），所需成形的发生线 是刀具切削线 的包络线（图 ）。,（） 形成发生线的方法及所需运动,图 形成发生线的四种方法,） 轨迹法 ） 成形法 ） 相切法 ） 展成法,三、 机床的运动,按运动 的功用分类,（） 表面成形运动,（） 非表面成形运动,切入运动 分度运动 操纵及控制运动 校正运动 各种空行程运动,按运动的性质分类,按其运动性质分,简单的成形运动（如图 工件的旋转运动 和 刀具的直线移动 ；如图 所示，用，砂轮和 工件的旋转运动 、 以及工件的直线移动 ） 复合的成形运动（如图 所示 和 这 两
5、个运动组成一个复合的成形运动；如图 所示， 和 也组成一个复合的成形运动）,图 形成所需表面的成形运动,主运动和进给运动,（） 主运动 主运动是切除工件上的被切削层并使之转变为切屑的主要运动。 （） 进给运动 进给运动是依次或连续不断地把被切削层投入切削，以逐渐切出 整个工件表面的运动。,四、 机床的传动联系和传动原理图,机床传动的 组成,运动源 传动装置 执行机构,机床的传动联系和传动链,（） 外联系传动链 （） 内联系传动链,图 车削圆柱螺纹,“电动机 车床主轴”的传动链就是外联系传动链,“主轴 刀架”的传动链就是内联系传动链,（） 传动原理图,图 传动原理图常用的部分符号,为了便于分析和
6、研究机床的传动联系，常用一些简明的符号把机床的传 动原理和传动路线表示出来，这就是机床的传动原理图。,第2 节 车 床,一、 概述,车床的用途 车床的分类,图 卧式车床所能加工的典型零件表面,二、 CA6140 型卧式车床的传动系统, 型卧式 车床的传动系统包括,主运动传动链 进给运动传动链 刀架快速移动传动链,（一） 主运动传动链,主运动传动链的两个末端件是电动机和主轴。 它的功用是把动力源（电动机）的运动及能量传给主轴，使主轴带动工件旋转。,传动路线,主运动传动链的传动路线表达式如下,2. 主轴的转速级数与转速计算,主轴正转时，共有 （） 种传动主轴的路线，但由于轴到轴之间的 条传动路线的
7、传动比分别为 其中 和 基本相同，所以实际上 条传动路线只有 种不同的传动比，主轴的实际转速级数为 （） 级。 同理，主轴反转的传动路线可以有 （） 条，但主轴反转的转速级数实际有（） 级。,（二） 进给运动传动链,进给运动传动链是使刀架实现纵向或横向运动的传动链。,车削螺纹, 型卧式车床能车削常用的米制、英制、模数制及径节制 四种标准螺纹。,（） 米制螺纹,车削米制螺纹时传动链的传动路线表达式如下：,（） 模数螺纹,模数螺纹的运动平衡式为,（） 英制螺纹,英制螺纹运动平衡式为,（） 径节螺纹,径节螺纹运动平衡式为,（） 大导程螺纹,此时主轴与丝杠通过下列传动路线实现传动联系：,（） 非标准和
8、较精密螺纹,运动平衡式为,纵向、横向进给,（） 传动路线,（） 纵向机动进给量,机床的 种纵向机动进给量是由 种类型的传动路线来传动的。,（） 横向机动进给量,横向机动进给在其与纵向进给传动路线一致时，所得的横向进给量是纵向进给量的一半。,三、 CA6140 型卧式车床的典型结构,双向多片摩擦离合器、制动器及其操纵机构,图 双向多片摩擦离合器、制动器及其操纵机构,空套齿轮；外摩擦片；内摩擦片； 弹簧销；销；摆块；、拉杆； 压套；螺母；、止推片； 滑套；调节螺钉；杠杆； 制动带；制动轮；齿扇； 手柄；操纵轴；曲轴； 齿条；拨叉,变速操纵机构,轴上的双联滑移齿轮和轴上的三联滑移齿轮是用一个手柄操纵
9、的， 其操纵机构如图所示。,图 变速操纵机构 、拨叉；曲柄；凸轮；轴；杠杆,纵向、横向机动进给及快速移动操纵机构,图 机动进给操纵机构 、手柄；、销；、拉杆；、轴；弹簧销； 、杠杆；、圆柱凸轮；、拨叉,互锁机构,在接通机动进给时，开合螺母不能闭合（即螺纹进给不能接通）； 合上开合螺母时，就不许接通机动进给。 因此，螺纹进给和机动 进给的操纵机构必须互锁。,图 互锁机构的工作原理,超越离合器,图 超越离合器 齿轮；星形体；圆柱滚子；销；、弹簧 安全离合器的右半部分；安全离合器的左半部分,在蜗杆轴的左端与齿轮之间装有超越离合器， 以避免光杠和快速电动机同时传动轴。,安全离合器,安全离合器的结构见图
10、 。,安全离合器的工作原理如图 所示,图 安全离合器的工作原理,通过螺母、杆、压套调节弹簧力，从而调节安全离合器能传递的转矩。,第3 节 磨 床,一、 概述,1.概念： 凡用磨具（如砂轮及砂带等）或磨料（如研磨剂）为工具进行切削加工的机床，统称磨床。 2.应用： 磨削加工是一种多刀多刃的高速切削方法，主要应用于零件精加工，尤其是淬硬钢和高硬度特殊材料零件的精加工。 3.种类： 磨床的种类繁多，主要类型有内、外圆磨床，平面磨床，工具磨床，刀具刃具磨床以及各种专 门化磨床。,二、 M1432B 型万能外圆磨床,（一） 机床的用途、布局及运动,机床的用途 机床的布局,图 型万能外圆磨床 床身；头架；
11、工作台；内磨装置； 砂轮架；尾架；脚踏操纵板,机床的运动,（） 主运动 （） 进给运动 （） 辅助运动,图 型万能外圆磨床典型加工示意图,（二） 机床的传动系统,图 型万能外圆磨床的传动系统图,工作台的纵向往复运动、砂轮架的快速进退和自动周期进给、尾座套筒的缩回 均采用液压传动，其余都是机械传动。,（三） 砂轮架的结构,图 型万能外圆磨床砂轮架 螺塞；拉紧螺钉；通孔螺钉；球头螺钉；轴瓦； 锁紧螺钉；轴瓦支承头；主轴；轴承盖；销； 弹簧；螺钉；带轮,三、 其他类型磨床,无心外圆磨床,图 无心外圆磨床工作原理 砂轮；托架；导轮；工件；挡块,无心外圆磨床磨削时，工件放置在砂轮和导轮之间，由托板和导轮
12、支承， 以工件被磨削的外圆表面本身作为定位基准面，因此无定位误差,普通内圆磨床,图 普通内圆磨床的磨削方法,平面磨床,图 平面磨床的磨削方法,它主要可分为四种类型： 卧轴矩台型、卧轴圆台型、 立轴矩台型、立轴圆台型。,第4 节 滚 齿 机,一、 概述,齿轮加工 机床的工作 原理,（）成形法：成形法加工齿轮所采用的刀具 为成形刀具，切削刃形状与被切齿轮的齿槽及 轮齿形状相吻合。,（） 展成法：展成法加工齿轮是应用齿轮 的啮合原理进行的，即把齿轮副中的一个做成 刀具，另一个为工件，通过机床强制两者作严格 的啮合运动，在工件上切出齿廓。,齿轮加工机床的类型,（） 圆柱齿轮加工机床 （） 锥齿轮加工机
13、床,按照被加工 齿轮种类的 不同,按形成齿轮 轮齿的原理不同,） 展成法加工机床 ） 成形法加工机床,） 直齿锥齿轮加工机床,） 弧齿锥齿轮加工机床,（二） 滚切直齿圆柱齿轮,机床的运动和传动原理,图 滚切直齿圆柱齿轮的工作状态和传动原理图,需要以下三个运动： （） 主运动：这条传动链是：电动机（） 滚刀（ ）。 （） 展成运动：这条传动链是：滚刀 工件。 （） 轴向进给运动：这条传动链是：工件 刀架升降丝杠。,滚刀的安装,图 右螺旋滚刀加工直齿圆柱齿轮时的安装角,加工直齿圆柱齿轮时，为了使滚刀螺纹方向与被切齿轮齿向一致， 滚刀轴线与齿轮端面之间应倾斜一个角度 ，其值等于滚刀螺旋升角 ， 这个
14、角度称为滚刀的安装角。,（三） 滚切斜齿圆柱齿轮,机床的运动和传动原理,（） 主运动、展成运动以及轴向进给运动 （） 附加运动,图 滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图,a图滚刀的轴向进给运动 和工件的附加运动 是形成螺旋线齿线 所必需的运动，它们组成了一个复合运动螺旋轨迹运动。 图所示为附加运动传动链：刀架（滚刀移动 ） 合成 工作台（工件附加运动 ）,滚刀的安装,滚切斜齿圆柱齿轮时，滚刀的安装角 不仅与滚刀的螺旋线方向及螺旋升角 有关，而且还与被加工齿轮的螺旋线方向及螺旋角 有关,图 滚切斜齿圆柱齿轮时滚刀的安装角,三、 Y3150E 滚齿机,（一） 机床的用途与布局,机床的用途 滚齿机主要用于滚切直齿和斜齿圆柱齿轮。 机床的布局 中型通用滚齿机常见的布局形式有立柱移动式和工作台移动式。,图 型滚齿机
