第二章机械加工设备与典型刀具

第二章机械加工设备与典型刀具第二章机械加工设备与典型刀具金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，是制造机器的机器，故又称“工作母机”或“工具机”，习惯简称机床。金属切削机床是加工机器零件的主要设备，它所承担的工作量约占机器总制造工作量的40%-60%。①机床型号的编制方法、机床运动分析、传动链与传动原理图；②CA6140型普通车床的的传动系统和主要机构，以及常用的车刀；③孔加工机床的种类和常用的孔加工刀具；④各种磨床的工作原理和砂轮的组成；⑤齿轮加工的方法,滚齿机滚切直齿圆柱齿轮的传动原理,磨齿机的工作原理,常用的齿轮加工刀具。刨床与插齿、铣床与铣刀及组合机床等简单介绍。本章提要第二章机械加工设备与典型刀具车床第二章机械加工设备与典型刀具铣床第二章机械加工设备与典型刀具磨床第二章机械加工设备与典型刀具钻床第二章机械加工设备与典型刀具齿轮加工——铣削过程第二章机械加工设备与典型刀具齿轮加工——插齿过程第二章机械加工设备与典型刀具齿轮加工——滚齿过程第二章机械加工设备与典型刀具齿轮加工——拉削过程第二章机械加工设备与典型刀具2.1金属切削机床的基本知识2.2车床2.3钻床与镗床2.4铣床与刨床2.5齿轮加工机床2.6其他机床2.7典型刀具第二章机械加工设备与典型刀具一、金属切削机床的分类与型号编制——分类按机床的加工性质与所用的刀具分12大类车床C、钻床Z、镗床T、磨床M、齿轮加工机床Y(牙)、螺纹加工机床S(丝)、铣床X、刨齿床B、拉床L、特种加工机床D(电)、锯床G(割)和其他机床Q。在每一类机床中，按工艺规范、布局形式和结构等，分为若干组，每一组又细分为若干系列。第一节金属切削机床的基本知识第二章机械加工设备与典型刀具通用机床工艺范围很宽，可完成多种类型零件不同工序的加工，如卧式车床、万能外圆磨床及摇臂钻床等。通用性较强，结构复杂，适用单件小批生产。专门化机床工艺范围较窄，它是为加工某一类（或几类）零件或某一道工序而专门设计和制造的，如铲齿车床、曲轴车床等。专用机床工艺范围最窄，它一般是为某特定零件的特定工序而设计制造的，如大量生产的汽车零件所用的各种钻、镗组合机床，机床主轴箱专用镗床。生产率高、自动化程度高，适用成批及大量生产。一、金属切削机床的分类与型号编制——分类按应用范围/通用性程度第一节金属切削机床的基本知识第二章机械加工设备与典型刀具通用机床的型号编制(GB15375—2008)一、金属切削机床的分类与型号编制——型号编制第一节金属切削机床的基本知识(△)O(O)△△△(×△)(O)/(◎)(-◎)——企业代号——其他特性代号——重大改进序号——主轴数或第二参数——主参数或设计顺序号——系别代号——组别代号——通用特性、结构特性代号——类别代号——分类代号Δ——阿拉伯数字；O——大写字母第二章机械加工设备与典型刀具机床的类别代号用该类机床名称汉语拼音的第一个字母表示一、金属切削机床的分类与型号编制——型号编制第一节金属切削机床的基本知识M:内、外圆磨床；2M:深孔或者平面类的磨床；3M:轴承、滚子、钢球类的磨床。第二章机械加工设备与典型刀具(机床的特性代号)用汉语拼音字母表示通用特性代号一、金属切削机床的分类与型号编制——型号编制第一节金属切削机床的基本知识通用特性高精度精密自动半自动数控加工中心(自动换刀)轻型加重型简式或经济型仿型柔性加工单元数显高速代号GMZBKHQCJFRXS读音高密自半控换轻重简仿柔显速分通用特性和结构特性第二章机械加工设备与典型刀具机床的组别、系别代号用两位阿拉伯数字表示，前一位表示组别，后一位表示系别，每类机床划分为10个组，用数字0-9表示。每个组又可分为若干个系。机床主参数、(设计顺序号和第二主参数)反映机床加工性能的主要数据。主参数和第二主参数用阿拉伯数字给出主参数的折算值（1/10或1/100）一、金属切削机床的分类与型号编制——型号编制第一节金属切削机床的基本知识例如：C6落地及卧式车床C5立式车床，其中，C51单柱立式车床、C52双柱立式车床第二章机械加工设备与典型刀具机床名称主参数名称折算系数卧式车床立式车床摇臂钻床卧式镗床坐标镗床外圆磨床内圆磨床矩台平面磨床齿轮加工机床龙门铣床升降台铣床龙门刨床插床及牛头刨床拉床床身上最大回转直径最大车削直径最大钻孔直径镗轴直径工作台面宽度最大磨削直径最大磨削孔径工作台面宽度最大工件直径工作台面宽度工作台面宽度最大刨削宽度最大插削及刨削长度额定拉力（吨）1／101／1001／11／101／101／101／101／101／101／1001／101／1001／101／1各类主要机床的主参数和折算系数一、金属切削机床的分类与型号编制——型号编制第一节金属切削机床的基本知识第二章机械加工设备与典型刀具例如：CA6140型卧式车床的代号意义一、金属切削机床的分类与型号编制——型号编制第一节金属切削机床的基本知识CA6140主参数直径:400mm系别：卧式车床组：落地及卧式车床组车床结构特性：有别于C6140第二章机械加工设备与典型刀具一、金属切削机床的分类与型号编制——型号编制第一节金属切削机床的基本知识XKA5032AX铣床（类代号）K数控（通用特性代号）A（结构特性代号）50立式升降台铣床（组系代号）32工作台面宽度320mm（主参数）A第一次重大改进（重大改进序号）MGB1432M磨床（类代号）G高精度（通用特性代号）B半自动（通用特性代号）14万能外圆磨床（组系代号）32最大磨削外径320mm（主参数）C2150×6C车床（类代号）21多轴棒料自动车床（组系代号）50最大棒料直径500mm（主参数）6轴数为6（第二主参数）第二章机械加工设备与典型刀具专用机床：设计顺序号设计单位代号B1—015第15种专用机床（铣床）北京第一机床厂一、金属切削机床的分类与型号编制——型号编制第一节金属切削机床的基本知识第二章机械加工设备与典型刀具空行程运动：进给前后的快速运动和各种调位运动。包括进刀、退刀、回程、转位和调位等。切入运动：用于保证被加工表面获得所需要的尺寸。分度运动：加工若干个完全相同的均匀分布的表面时，为使表面成形运动得以周期地继续进行的运动。操纵及控制运动：操纵离合器、改变速度、进给量等二、机床的传动联系及传动原理图第一节金属切削机床的基本知识1、机床的运动分类——表面成形运动与辅助运动第二章机械加工设备与典型刀具分析路线：根据机床上加工的各种表面和使用刀具类型，分析得到这些表面的方法和所需的运动。在此基础上，分析为了实现这些运动机床所必需具备的传动联系，实现这些传动的机构以及机床运动的调整方法。表面—运动—传动—机构—调整方法二、机床的传动联系及传动原理图第一节金属切削机床的基本知识第二章机械加工设备与典型刀具1、机床的传动联系为了实现加工过程中所需要的各种运动，机床必须具备3个基本部分。执行件执行件是执行机床运动的部件，如主轴、刀架、工作台等，其任务是装夹刀具和工件，直接带动他们完成一定形式的运动，并保证其运动轨迹的准确性。运动源运动源是提供动力的装置。二、机床的传动联系及传动原理图第一节金属切削机床的基本知识表面—运动—传动—机构—调整方法第二章机械加工设备与典型刀具1、机床的传动联系为了实现加工过程中所需要的各种运动，机床必须具备3个基本部分。传动装置把动力源的运动和动力传递给执行机构，或将运动由一个执行机构传递到另一个执行机构，以保持二个运动之间的准确关系。传动装置还可以变换运动的方向、速度及运动的类别，如将旋转运动变为直线运动。传动装置通常按其所采用的传动介质不同，可分为机械传动、液压传动、电气传动和气压传动等形式。二、机床的传动联系及传动原理图第一节金属切削机床的基本知识表面—运动—传动—机构—调整方法第二章机械加工设备与典型刀具为了在机床上得到需要的运动，通常用一系列的传动件把执行件和动力源（例如把主轴和电动机），或者把执行件和执行件（例如把主轴和刀架）连接起来，以构成传动联系。构成一个传动联系的一系列传动件，称为传动链。二、机床的传动联系及传动原理图第一节金属切削机床的基本知识2、机床的传动链表面—运动—传动—机构—调整方法第二章机械加工设备与典型刀具外联系传动链联系动力源与执行机构之间的传动链。它使执行件获得一定的速度和运动方向，其传动比的变化，只影响生产率或表面粗糙度，不影响加工表面的形状和精度。因此，外联系传动链中可以有摩擦传动等传动比不准确的传动副。二、机床的传动联系及传动原理图第一节金属切削机床的基本知识2、机床的传动链表面—运动—传动—机构—调整方法第二章机械加工设备与典型刀具内联系传动链联系复合运动之内的各个运动分量，所联系的执行件之间的相对运动有严格的要求，用来保证发生线的性质。它决定着加工表面的形状和精度，对执行机构之间的相对运动有严格要求。因此，内联系传动链的传动比必须准确，不应有摩擦传动或瞬时传动比变化的传动副（如皮带传动和链传动）。二、机床的传动联系及传动原理图第一节金属切削机床的基本知识2、机床的传动链表面—运动—传动—机构—调整方法第二章机械加工设备与典型刀具在考虑传动路线时，可先撇开具体机构，将上述各种机构分为定比传动机构和换置机构。定比传动机构(传动比和传动方向不变)：如定比齿轮副、蜗杆蜗轮副、丝杠螺母副等，称为定比传动机构；换置机构(可根据加工要求变换传动比和传动方向）：如挂轮变速机构、滑移齿轮变速机构、离合器换向机构等。二、机床的传动联系及传动原理图第一节金属切削机床的基本知识3、传动原理图表面—运动—传动—机构—调整方法第二章机械加工设备与典型刀具二、机床的传动联系及传动原理图第一节金属切削机床的基本知识3、传动原理图传动原理图：为了便于研究机床的传动联系,常用一些简明的符号把传动原理和传动路线表示出来,这就是传动原理图。第二章机械加工设备与典型刀具二、机床的传动联系及传动原理图第一节金属切削机床的基本知识3、传动原理图卧式车床传动原理图第二章机械加工设备与典型刀具在车削螺纹时，卧式车床有两条主要传动链。外联系传动链：即从电动机—l—2—iv—3—4—主轴，为主运动传动链。它把电动机的动力和运动传递给主轴。传动链中iv为主轴变速及换向的换置机构。二、机床的传动联系及传动原理图第一节金属切削机床的基本知识3、传动原理图第二章机械加工设备与典型刀具在车削螺纹时，卧式车床有两条主要传动链。内联系传动链：主轴—4—5—if—6—7—丝杠—刀具，得到刀具和工件间的复合成形运动——螺旋运动。调整if即可得到不同的螺纹导程。二、机床的传动联系及传动原理图第一节金属切削机床的基本知识3、传动原理图第二章机械加工设备与典型刀具二、机床的传动联系及传动原理图第一节金属切削机床的基本知识3、传动原理图在车削圆柱面时，卧式车床主轴的旋转和刀具的移动是两个独立的运动，车床应有两条外联系传动链。电动机—l—2—iv—3—4—主轴电动机—l—2—iv—3—4—5—if—6—7—丝杠—刀具。其中l—2—iv—3—4为公共段。第二章机械加工设备与典型刀具第二节车床一、车床的用途、工艺范围、运动及分类（一）车床的用途车床主要用于加工各种回转表面，如内外圆柱表面、圆锥表面、成形回转表面和回转体的端面等，有些车床还能加工螺纹面。在金属切削加工中，由于大多数机械零件都具有回转表面，车床的通用性又较广，因此在一般机械制造厂中，车床的应用极为广泛，在金属机床中所占的比例最大，约占机床总量的20~35%。在所有车床中，卧式车床的应用最为广泛，占车床类机床的60%。第二章机械加工设备与典型刀具第二节车床一、车床的用途、工艺范围、运动及分类（二）卧式车床的工艺范围主要用于加工各种轴类，套筒类和盘类零件上的各种回转表面。第二章机械加工设备与典型刀具表面成形运动：主运动是由工件的旋转运动实现的；进给运动则由刀具的直线移动完成的。辅助运动：为了将毛坯加工到所需要的尺寸，车床还应有切入运动。有的还有刀架纵、横向的机动快移。重型车床还有尾架的机动快