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1、,机械制造技术,第一章 金属切削机床概论,1.1 金属切削机床的基本知识,1.机床的分类,机床类别及代号,一.机床的分类、技术规格和型号,按机床的用途和加工性质分类,同类机床中的分类,按机床的通用程度分类,按工作精度分类（普通机床，精密机床，高精度机床）按机床重量,尺寸分类（小型,中型,大型,重型,超重型）按自动化程度分类（手动,机动,半自动,自动）按控制方式分类（普通机床，数控机床）,通用机床：可以完成多种工件的多种工序加工（常称为万能机床）。专门机床：完成同一类型但尺寸不同的特定工序加工（也称为专门化机床）。专用机床：完成某一工件或某工件的一个（或几个）固定不变工序的加工。,机床的技术参数
2、是表示机床规格尺寸大小和加工能力的各种技术数据。主参数：反映机床最大工作能力的主要参数第二主参数：为了完整表示机床最大工作能力，除主参数之外的另一重要参数,2. 机床的技术参数与尺寸系列,3. 机床的型号编制,机床的型号是机床产品的代号，可简明表示机床的类型、主要技术参数、性能和结构特点。机床型号的编制按照GB15375 94 金属切削机床型号编制方法进行。,二.机床的基本要求,工作精度良好生产率和自动化程度高噪声小，传动效率高操作安全，使用方便制造维修方便,机床的工作精度是指加工零件的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度。机床工作精度是评价一台机床质量的最基本的要求。,机床生产率指单位时间内加工工
3、件数量来表示。机床生产率是反映机械加工经济效益的一个重要指标。,机床的传动效率反映了输入功率的利用程度，也反映了空转功率的消耗和机构运转的摩擦损失。,三.机床的分析方法,了解机床的功能和主要技术参数，包括机床适用于加工那些类型的零件和什么形状的表面，可加工零件的尺寸范围和能达到的加工精度与表面质量； 根据机床可加工零件的形状与所用的刀具，分析机床需要哪些运动； 为了实现所需的运动，分析机床上必须具备哪些传动链、机构与部件， 了解机床的总体布局、主要部件的构造、机床的调整计算和操作使用。,分析的次序为,表 面,运 动,传 动,机 构,调 整,1.2 普通车床,一.普通车床的功能和运动,1. 加工
4、表面,工件的转动：是车床的主运动。 刀具的移动：是车床的进给运动。 车削螺纹时, 需有一个复合运动：螺旋运动。它可被分解为两部分：主轴的旋转和刀具的移动。 切入运动：刀具相对工件切入一定深度。 辅助运动：如刀架、尾座的机动快移；工件与刀具的装夹和松开；刀架的转位等。,车床类机床主要用于加工各种回转表面，有些车床还能加工螺纹面。,2. 所需运动,二. 车床的组成和主要参数,1 丝杠 2 光杠 3 溜板箱4 拖板 5 进给箱 6 主轴箱7 卡盘 8 工件 9 刀架10 车刀 11 顶尖 12 尾座13 床身,1 底座与主轴箱 2 工作台3 工件 4 车刀 5 刀架6 横梁及进给箱 7 立柱,三.
5、CA6140 型普通车床的传动链,四. CA6140 型普通车床的主要部件,1.3 齿轮加工机床,一.齿轮加工机床的功能和运动,齿轮加工机床,圆锥齿轮加工机床,圆柱齿轮加工机床,齿轮齿面精加工机床,滚齿机插齿机车齿机,铣齿机,刨齿机,铣齿机滚齿机拉齿机,剃齿机研齿机磨齿机,1. 齿轮加工机床的分类,2. 齿形加工方法,成形法 用与被切齿轮齿槽形状相符的成形刀具切出齿形； 如铣齿、拉齿和成型磨齿等； 展成法 齿轮刀具与工件按齿轮副的啮合关系作展成运动，工件的齿形由刀具的切削刃包络而成； 如插齿、滚齿、剃齿、磨齿和珩齿等。,齿形加工方法,成 形 法,展 成 法,3. 滚齿的运动,滚齿相当于一对螺旋
6、圆柱齿轮传动（a），一个齿轮的齿数减少到12个齿，螺旋升角减小而螺旋角加大到接近90，该齿轮就转变为蜗杆（b），在蜗杆纵向切若干槽并加工出前后角等，该蜗杆就成为滚刀（c）。当滚刀和工件按严格的速比关系作旋转运动时，滚刀就可在工件上连续不断地切出齿来 。,滚齿的运动 主运动：滚刀的旋转运动； 分齿（展成）运动：即保持滚刀与被切齿轮之间啮合关系的运动。如果滚刀的头数为k(一般k=14)，被切齿,齿轮的齿数为z，则滚刀转速n刀与被切齿轮转速n工之间，应严格保证如下关系：n工/n刀k/z轴向进给运动：滚刀沿工件轴向作进给运动；差动运动：滚刀沿工件轴向运动时，工件作附加旋转运动(滚切斜齿轮)；,滚切直齿
7、圆柱齿轮,滚切斜齿圆柱齿轮,滚齿加工方法的比较,二. Y3150E 型滚齿机床的组成和主要参数,1 床身2 立柱 3 刀架4 主轴5 后立柱6 心轴 7 工作台,主要参数 工件最大直径 500mm 工件最大加工宽度 250mm 工件最大模数 8 mm 工件最小齿数 Z最小=5 K 滚刀头数滚刀主轴转数 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250转/分,三. Y3150E 型滚齿机床的传动系统,Y3150E型滚齿机传动系统图,传动系统分析 主运动传动链：使滚刀和工件得到一定速度的旋转运动，决定展成运动的速度。 电动机IV滚刀主轴展成传动链：是联系滚刀主轴和工作
8、台两末端件的内传动链，这条传动链对于滚直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮都必需保证“滚刀转Z / K转 工件转1转”或“滚刀转1转 工件转K / Z转”的严格运动关系，这也就是两末端件的计算位移。滚刀主轴 工作台轴,传动系统分析 差动传动链：滚切斜齿齿轮时，差动传动链的两末端件是刀架和工作台。 轴向进给传动链：轴向进给传动链使滚刀刀架沿工件轴线作进给运动。 工作台X刀架 空行程传动链：为了对刀时调整刀架位置的需要，以及切削一刀后刀架退至原始位置，以便作第二次切削，机床上设有空行程快速传动链。,四. Y3150E 型滚齿机床的主要结构,合成机构：范成运动从齿轮Z56传入，差动传动链的附加运动从齿轮Z72传
9、入，这两个运动经合成机构合成(这时需要采用长齿三爪牙嵌离合器M2)，从轴上的齿轮e传出至工件。滚切直齿圆柱齿轮时，不用合成机构;而滚切斜齿圆柱齿轮时，由于要把两个运动合成加于工件，机床上要有合成机构。,Y3150E型滚齿机采用了“短齿”和“长齿”两种三爪牙嵌离合器 M1和M2。,2. 刀具主轴,Y3150E滚齿机的滚刀箱及刀具主轴图,串刀机构：串刀时，先将夹紧主轴前轴承座2 的压板螺钉1 松开，然后手摇方头3，前轴就移动。串刀后，夹紧主轴前轴承。 轴承间隙调整：调整时减薄调整垫片Q，但同时也应将调整垫片R 减薄同样的厚度。如仅调整主轴轴向串动时,只须调整垫片R。,1.4 其他机床,五. 组合机
10、床,组合机床是一种由已经系列化、标准化的通用部件作为主体，再加上按照被加工零件的工艺要求而设计的专用部件组合而成的专用机床。 组合机床的类型,图示为单工位组合机床的几种型式，其中，(a)、(d)为单面的，(b)、(e)、(f)为双面的，(c)为三面的。,2. 组合机床的特点设计制造周期短：在整台机床中，通用部件数量约占机床部件总数的 (7090)；而且专用部件也是由大量的标准零件所组成，通用部件和标准零件均可根据需要直接选用。只有极少数零件是专用件，需设计制造。 加工效率高：组合机床可采用多刀加工，多面加工(同时从工件的几个面加工)、多工位加工(几个工件同时顺序加工)，并可将多台组合机床组成生产线，特别适用于大批、大量生产，如汽车、拖拉机、电机等行业。 节约成本：当加工对象改变后，通用零、部件可重复使用，组成新的组合机床，以免造成浪费。,
