机床的基础知识

LOGO机床的基础知识本章内容5数控机床简介4机床的液压传动3普通车床传动系统分析2机床的机械传动1机床的分类和型号、机床的分类和型号卧式镗床外形LOGO9牛头刨床(HorizontalShaper)2020/5/1210插齿(GearShaping)机LOGOLOGO特种加工机床机床种类繁多，为便于设计、制造、使用和管理，需进行适当的分类。按加工方式分为12大类（JB1838-85）：按通用程度分：通用机床、专门化机床、专用机床按加工精度分：普通精度、精密、高精度按自动化程度：手动、机动、半自动、自动机床按机床质量分：仪表机床、中型、大型、重型机床机床的分类类别车床钻床镗床磨床齿轮加工机床螺纹加工机床铣床刨插床拉床电加工机床锯床其它机床代号CZTM2M3MYSXBLDGQ读音车钻镗磨二磨三磨牙丝铣刨拉电割其机床的型号机床的型号是机床产品的代号，由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规律组成，它简明地表示出机床的类型、主要规格、性能和结构特征。按GB/T15375-94《金属切削机床型号编制方法》规定（一）通用机床型号例：CA6140机床类别代号（车床类）通用特性代号（普通型）机床组别代号（落地及卧式车床组）机床系别代号（卧式车床系）机床主参数代号（最大车削直径400mm）如，最大磨削直径为320mm，第一次重大设计改进的高精度万能外圆磨床，其型号为：MG1432A类别代号（磨床类）通用特性代号（高精度）组别代号（外圆磨床组）系别代号（万能外圆磨床系）主参数代号（最大磨削直径的1/10）重大改进顺序号通用特性代号通用特性代号通用特性代号高精度G自动换刀H精密M仿形F自动Z加重型C半自动B轻型Q数字程序控制K简式J组别类别0123456789车床C仪表车床单轴自动半自动车床多轴自动、半自动车床回轮、转塔车床曲轴及凸轮轴车床立式车床落地及卧式车床仿形及多刀车床轮、轴、辊、锭及铲齿车床其他车床钻床Z坐标镗钻床深孔钻床摇臂钻床台式钻床立式钻床卧式钻床铣钻床中心孔钻床镗床T深孔镗床坐标镗床立式镗床卧式铣镗床精镗床汽车、拖拉机修理用镗床磨床M仪表磨床外圆磨床内圆磨床砂轮机坐标磨床导轨磨床刀具刃磨床平面及端面磨床曲轴、凸轮轴、花键轴及轧辊磨床工具磨床2M超精机内圆珩磨机外圆及其他珩磨机抛光机砂带抛光及磨削机床刀具刃磨及研磨机床可转位刀片磨削机床研磨机其他磨床3M球轴承套圈沟磨床滚子轴承套圈滚道磨床轴承套圈超精机叶片磨削机床滚子加工机床钢球加工机床气门、活塞及活塞环磨削机床汽车、拖拉机修磨机床通用机床类、组划分表（1）组别类别0123456789齿轮加工机床Y仪表齿轮加工机锥齿轮加工机滚齿及铣齿机剃齿及珩齿机插齿机花键轴铣床齿轮磨齿机其他齿轮加工机齿轮倒角及检查机螺纹加工机床S套丝机攻丝机螺纹铣床螺纹磨床螺纹车床铣床X仪表铣床悬臂及滑枕铣床龙门铣床平面铣床仿形铣床立式升降台铣床卧式升降台铣床床身铣床工具铣床其他铣床刨插床B悬臂刨床龙门刨床插床牛头刨床边缘及摸具刨床其他刨床拉床L侧拉床卧式外拉床连续拉床立式内拉床卧式内拉床立式外拉床键槽及螺纹拉床其他拉床锯床G砂轮片锯床卧式带锯床立式带锯床圆锯床弓锯床锉锯床其他锯床Q其他仪表机床管子加工机床木螺钉加工机刻线机切断机通用机床类、组划分表（2）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机床的传动方法机械传动机床的机械传动液压传动气压传动电气传动★机床上常用的传动副及传动关系在机械传动中，常用的传动元件有：传动带与带轮、齿轮、蜗轮蜗杆、齿轮齿条、丝杠螺母等。每一对传动元件称为传动副，各种传动副具有不同的传动特点。下面介绍常用传动副及其传动特点：1.皮带传动2.齿轮传动3.蜗轮蜗杆传动4.齿轮齿条传动5.丝杠螺母传动机床的机械传动皮带传动优点：传动平稳，中心距变化范围大，结构简单，制造、维修方便，有过载保护。缺点：外廓尺寸大，传动比不准确，摩擦损失大，传动效率低。常用的传动副及传动特点2.齿轮传动优点：传动比准确恒定，结构紧凑，工作可靠，可传递较大的扭矩且传动效率高，使用寿命长。缺点：制造复杂，精度不高时传动不平稳，有噪声。蜗轮蜗杆传动常用的传动副及传动特点优点：可获得较大的传动比，传动准确、平稳，结构紧凑，承载能力大，无噪声。缺点：传动效率较低，摩擦产生的热量大，需良好的润滑条件4.齿轮齿条传动常用的传动副及传动特点优点：传动效率较高，结构紧凑。缺点：制造精度不高时传动不平稳，有噪声。5.丝杠螺母传动常用的传动副及传动特点优点：传动平稳，无噪声，传动精度高。缺点：传动效率低。传动链——将基本传动方法中某些传动副按传动轴依次组合起来，就构成一个传动系统，即传动链。机床传动链及其传动比若某传动链从输入轴到输出轴间有m个传动副，其传动链总传动比等于传动链中所有传动比的乘积，即：变速机构变速机构用来改变从动件的旋转速度或移动速度。主要通过改变传动比大小使从动轴得到各种不同的转速。机床上常用的变速机构有：（1）塔轮变速机构（2）滑移齿轮变速机构（3）离合器变速机构（4）摆动齿轮变速机构机床上常见的传动机构变速机构（1）塔轮变速机构优点：运动平稳，结构简单。缺点：停止转动时才能手动推带换档，使用不方便。塔轮塔轮是具有多种直径的带轮，改变转速用的传动件。通常两个塔轮配套使用。当带所处的主动轮和从动轮直径相等时，实现等速传动。改变带的位置，当带处于主动轮直径小于从动轮直径位置时，实现减速传动；处于主动轮直径大于从动轮直径位置时，实现增速传动。塔轮传动可用于需要有级变速而功率较小的地方。（2）滑移齿轮变速机构变速机构优点：结构紧凑，传动效率高。缺点：不能在运转中变速。（3）离合器变速机构变速机构优点：变速时齿轮不需移动，可以采用斜齿轮，使传动平稳。缺点：用摩擦离合器可在运转中变速。（4）摆动齿轮变速机构变速机构优点：外廓尺寸小。缺点：结构刚度低，传递力矩受限。机床上常见的传动机构2.换向机构换向机构用来改变机床运动部件的运动方向，机床上普遍采用由圆柱齿轮和圆锥齿轮组成的换向机构。机床上常用的换向机构有：（1）三星齿轮换向机构（2）中间齿轮换向机构（3）锥齿轮换向机构换向机构优点：结构简单、紧凑，制造方便。缺点：结构刚性差，只能传递小功率。换向机构（2）中间齿轮换向机构优点：可传递较大的扭矩，结构稳固可靠，可以快速反转。缺点：结构较大，制造成本较高。换向机构（3）锥齿轮换向机构优点：可以改变两个垂直轴之间的旋转方向。缺点：制造较难。～35%；加工范围：轴、盘套零件上内外回转面、端面、螺纹面等；运动特征：主运动为主轴带动工件作回转运动；所用刀具：车刀、钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥等；车床种类：卧式、立式、转塔、仿形、自动和半自动、专门化车床（曲轴、凸轮轴车床、铲齿车床）加工精度：经济加工精度IT8~IT7,表面粗糙度Ra12.5~2.5普通车床的基本结构及运动主轴箱进给箱溜板箱尾座床身挂轮机构刀架床腿光杠丝杠为便于了解和分析机床的运动和传动情况，常用机床的传动系统图。主运动传动链传动系统纵向进给传动链：与主轴方向平行进给运动传动链横向进给传动链：与主轴方向垂直螺纹进给传动链刀架快速移动传动链C6132型普通车床车床的传动路线：C6132车床传动框图C6132车床传动系统传动路线主运动传动链的传动路线表达式如下：C6132车床主运动传动2.传动计算根据传动路线表达式主轴可得到12种转速。主轴工作转速计算式为：即式中n电——电动机转速，r/min；i变——变速箱总传动比；i带——皮带传动比；i主——主轴箱输入轴至主轴的传动比；图2-3所示齿轮的啮合位置，主轴的工作转速为：可见，当改变变速箱中滑移齿轮的位置和主轴箱中离合器M1的位置时，可得到其余11种转速。其中：由主运动传动路线：进给运动传动路线：2.3.2C6132车床进给运动传动进给运动传动链的传动路线表达式如下：增倍齿轮增倍齿轮由三轴滑移齿轮机构组成。可变换四种传动比：它们之间依次相差2倍，其作用是将基本组的传动比成倍地增加或缩小，从而可以加工出不同螺距的螺纹。2.螺纹加工传动：从进给运动的传动路线图上可知，进给箱的变速级数达5×5=20种，还有7组不同传动比的挂轮可根据需要任意配换，所以可以车出各种不同螺距的螺纹。在C6132车床上可以车出公制、英制和模数螺纹。C6132车床进给运动传动车公制螺纹时，要求工件每转一转，刀具应均匀地移动一个导程P的距离。当车削各种螺纹时，按工件导程P从车床铭牌上即可查出各手柄位置及配换挂轮齿数。对于铭牌上没有的螺纹或非标准螺纹的加工，则需要计算配换的挂轮。图上所示的啮合位置，其传动路线为：则工件导程P：若P已知，就可求出挂轮a、b、c、d的齿数。可操纵溜板箱中的变向机构实现丝杠的转向，车出右旋螺纹或左旋螺纹。纵向和横向进给传动计算图上所示的啮合位置，其传动路线为：若a=60、b=65、c=65、d=45，当离合器M左及M右分别接合时，纵向和横向进给量分别为：机床的液压传动液压传动是应用液体作为工作介质，通过液压元件来传递运动和动力。液压传动的基本知识液压传动在机床上的应用比较广，如拉刀的直线运动，就是由拉床上的液压装置驱动的；万能外圆磨床、平面磨床的工作台的运动也是采用液压传动方式。磨床在磨削工件时，工作台必须连续往复运动。在液压系统中，工作台的运动方向是由电磁换向阀来控制的。、液压传动系统的工作原理、液压传动系统的组成一般液压传动系统主要由以下五部分组成：（1）动力元件（油泵）——作用是将机械能转换成油液液压能，给液压系统提供压力油；（2）执行元件（液压缸或液压马达）——作用是将液压能转换成机械能并分别输出直线运动或旋转运动；（3）控制元件（如溢流阀、节流阀和换向阀等）——作用是分别控制液压系统油液的压力、流量和流向，以满足执行元件对力、速度和运动方向的要求；（4）辅助元件（如油箱、油管、滤油器、密封件等）——起辅助作用，以保证液压系统正常工作；（5）工作介质（矿物油）——传递能量的介质。液压传动突出的优点:（1）从结构上看液压传动的控制、调节比较简单，操作方便，布局灵活。当与电气或气压传动相配合使用时，易于实现远距离操纵和自动控制；（2）从工作性能上看液压装置能在大范围内实现无级调速，也可以在运行中很方便地调速，动作快速、稳定。因为工作介质是液体，所以运动传递平稳、均匀。（3）从维护使用上看液压元件能自行润滑，因此使用寿命长，且能实现系统的过载保护。元件易实现系列化、标准化。缺点：由于不可避免存在泄露，所以液压系统不能实现严格的定传动比传动，传动效率较低。液压传动在机床中的应用