机床切削加工及应用—— 机械零件表面加工

设计顺序号 设计单位代号
例如B1-015表示：北京第一机床厂设计制造的第15种专用机 床。
• 组合机床及其自动线：□－□△△△（□） 设计单位代号:由北京机床研究所统一规定。 分类代号 设计顺序号 重大改进顺序号 分类代号：U大型 H小型 K自动换刀（数 控）
8.1 金属切削机床的基础知识
8.1.3.零件表面的切削加工成形方法和机床的运动 1.零件表面的切削加工方法 机械零件的任何表面都可以看作是一条线（母线）沿另一 条线（导线）运动的轨迹。 常见表面：平面、外圆面、内圆面（孔）、锥面、曲面（成形面）
26 24 126 电动机（1440r/min）— —Ⅰ— 48 —Ⅱ— 256 30 42
如下图：车床传动路线表达式
42 60 42 —Ⅲ— 30 22 18 62 72
8.1 金属切削机床的基础知识
（3）机床的组别代号和系别代号
机床按其结构性能及使用范围，每类机床划分为10个组，每 个组又划分为10个系，分别用两位阿拉伯数字0～9表示，前 一位表示组别，后一位表示系别。
组别和系别代号用两位数字表示 两位数字：前——组别 后——系列
参见课本P.287 表8.1.3
成，用来实现车床的进给运动。主运动通过挂轮将运动传 给进给箱，进给箱通过光杠或丝杠将运动传给溜板箱和刀 架。溜板箱通过箱内各传动机构的不同组合，使刀架实现 纵向进给、横向进给、快速移动或车螺纹运动。
主轴箱
挂轮箱
刀架
尾座
丝杠 光杠
滑板
床身 进给箱
溜板箱 床腿
1—顶尖 2—套筒锁紧手柄 3—顶尖套筒 4—丝杆 5—螺母 6—尾座锁紧手柄 7—手轮 8—尾座体 9—底座
8.1 金属切削机床的基础知识
（4）机床的主参数、设计顺序号及第二主参数
机床主参数代表机床规格的大小。 用折算值（主参数乘以折算系数1/10或1/100 ）表示。 例：C6140 40 —— 最大加工工件直径的 1/10 X6130 1 —— 万能升降台铣床 30 —— 工作台宽度的 1/10 X5030 0 —— 升降台铣床 30 —— 工作台宽度的 1/10 B635 35 —— 最大行程的 1/10
——
Ⅳ（主轴）
2）机床的传动系统
8.1 金属切削机床的基础知识
3.主轴转数级数计算 主轴正转时，利用各滑移齿轮组齿轮轴向位置的各种不同组 合，主轴可得3x2x2=12级正转转速。同理，当电机反转时主轴可 得12级反转转速。 4.运动计算 机床运动计算通常有两种情况： （1）根据传动路线表达式提供的有关数据，确定某些执行件 的运动速度或位移量。 （2）根据执行件所需的运动速度、位移量，或有关执行件之间 需要保持的运动关系，确定相应传动链中换置机构的传动比， 以便进行调整。
2)结构特性代号： 主参数相同，而结构不同。大都是厂家代号。 例：CD6140 D —— 大连机床厂 CA6140 A —— 沈阳机床厂 CJ16140 J1 —— 济南机床厂 对于结构、性能不同的机床加结构特性代号予以区别。
◆结构特性代号在机床型号中没有统一的含义。
为避免混淆，通用特性代号已用的字母及“I”、“O”都 不能作为结构特性代号。
落地及卧式车床系别
0
落 地 车 床
1
卧 式 车 床
2 3 4
马 鞍 车 床 无 丝 杠 车 床 卡 盘 车 床
5
球 面 车 床
• 组代号、系代号 组代号：按用途、性能、结构分组 系代号：按具体应用做了改进，分系列 例：Ｃ6140 6 —— 卧式车床 1 —— 普通卧式车床 Ｃ6240 6 —— 卧式车床 2 —— 马鞍车床 Ｃ5116 5 —— 立式车床 1 —— 单立柱式车床
（1）外联系传动链
（2）内联系传动链
卧式车床传动原理图
①内联系传动链：
主轴-4-5-uf-6-7-丝 杠； ②外联系传动链: 电动机-2-uv-3-4-主 轴。 联系动力源与主轴。
8.1 金属切削机床的基础知识
3.机床传动原理 在机床的运动分析中，为了便于分析机床运动和传动联系， 常用一些简明符号来表示运动源与执行件、执行件与执行件之间 的传动联系，这就是传动原理图。如图8-3所示卧式车床传动原 理图。 8.1.5 机床传动系统图和运动计算 1.机床传动系统图 机床的传动系统图是表示机床全部运动传动关系的示意图。 如图8-4所示万能升降台铣床的传动系统图。 2.传动路线表达式 36
2.XK5030
X--类代号(铣床类机床) K--通用特性代号(数控) 5--组代号(立式升降台铣床组) 0--系代号(立式铣床系) 30--主参数(工作台面宽度的1/10)
8.1 金属切削机床的基础知识
机床型号示例:
3. MGl432A
M—类别代号（磨床类） G—通用特性（高精度） 1—组别代号（外圆磨床组） 4—系别代号（万能外圆磨床系）
机床必须具备三个基本部分：
执 行 件
运 动 源
传动件
传递运动和动 力的装置
执行机床运动 的部件
为执行件提供运 动和动力装置
8.1 金属切削机床的基础知识
2.机床的传动链
传
动
链
使运动源和执行件以及两个有关的 执行件保持运动联系的一系列顺序 排列的传动件，称为传动链。 联系运动源和执行件的传动链，称 为外联系传动链 联系两个执行件间的传动链，称为 内联系传动链
8.1 金属切削机床的基础知识 金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器 零件的一种机器，人们习惯上称为机床。
8.1.1 机床的分类
机床的品种规格繁多，为便于区别、使用和管理，
必须加以分类。对机床的分类方法有以下几种：
按加工性质、刀具：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、
32—主参数（最大磨削直径320mm）
A—重大改进顺序号（第一次重大改进）
8.1 金属切削机床的基础知识
机床型号示例:
4. Z3040×16/S2
Z --类代号(钻床类机床) 3--组代号(摇臂钻床组)
0--系代号(摇臂钻床系)
40--主参数(最大钻孔直径40mm) 16--第二主参数(最大跨距1600mm) S2--企业代号(中捷友谊厂)
1
金属切削机床的基础知识 2 外圆表面加工 3 4 内圆表面加工 平面加工
5
齿轮的齿形加工
模块二普通机床零件切削加工及应用
组成零件的各种典型表面，如外圆面、孔、 平面、一般成形面、螺纹面、齿轮齿面等，不 仅有一定的形状和尺寸，而且还有一定的技术 要求，如尺寸精度、形状和位置精度、表面质 量等。因而工件表面的加工过程，也就是逐步 实现符合技术要求的过程。 本章仅就各种表面切削加工方法的基本 原理、特点和应用范围及所采用的加工设备分 别介绍一些基础知识。
8.1 金属切削机床的基础知识
1. 通用机床型号的编制方法
（△）○（○）△ △ △ （△）（●）/ （●）-（●）
企业代号 其它特性代号
重大改进顺序号
主轴数或第二主参数 主参数或设计顺序号
系代号
组代号 通用特性、结构特性代号 类别代号 分类代号
注： △表示阿拉伯数字；
○表示大写汉语拼音字母； （）表示可选项； ●表示大写汉语 拼音字母或阿拉伯数字或两者兼有之
CA6140型卧式车床
• 在车床中C6140型卧式车床应用最为广泛，它由以下几个 主要部分组成，见下图。 • （1）主传动部件 由主轴箱组成，用来实现车床的运动。
主轴箱内装有主轴部件和主运动变速机构，由动力源带动 主轴旋转并通过 变速机构变换主轴转速。
• （2）进给传动部件 由进给箱、溜板箱、丝杠和光杠组
8.1 金属切削机床的基础知识
机床型号示例： 1.CA6140 C--类代号(车床类机床) A--结构特性代号(沈阳第一机床厂生产的基本型号的卧式 车床） 6--组代号(落地及卧式车床组) 1--系代号(卧式车床系) 40--主参数(最大工件回转直径的1/10)
8.1 金属切削机床的基础知识
机床型号示例:
8.1 金属切削机床的基础知识
机床型号示例:
5.CX5112A/WF
C —类代号(车床类机床) X —通用特性代号(数显) 5 —组代号(立式车床组) 1 —系代号(单立柱车床系) 12 —主参数(最大工件回转直径1250) WF —企业代号（瓦房店机床厂）
8.1 金属切削机床的基础知识
2.专用机床型号的编号方法 △ ●
• 第二主参数一般指主轴数、最大跨距、最大工件 长度、工作台工作长度等。第二主参数也用折算 值1/10或1/100表示 。 • 各类主要机床的主参数及折算系数见表8-3。 • （5）机床的最大改进顺序号 • 当机床的性能及结构布局有重大改进时加重大改 进号A、B、C … • (6)其它特性代号与企业代号 • 其它特性代号用以反映各类机床的特性。企业代 号与其它特性代号表示方法相同，位于机床尾部， 用“—”与其它特性代号隔开。
2M1420 3M1430 Y3150
2.机床的通用特性和结构特性代号 1)通用特性代号:位于类代号之后，用大写汉语拼音字母 表示。机床通用特性代号见表8-2。
代号 G M Z B K H F W Q J
高 精 自 半 数 自 仿 万 轻 简 精 密 动 自 控 动 形 能 型 式 密 动 换 刀 例：CM6140 CK6140 XH714 DK7725 C1312 单轴六角自动车床，无其它型式
11114444222255553333金属切削机床的基础知识外圆表面加工内圆表面加工平面加工齿轮的齿形加工模块二普通机床零件切削加工及应用组成零件的各种典型表面如外圆面孔平面一般成形面螺纹面齿轮齿面等不仅有一定的形状和尺寸而且还有一定的技术要求如尺寸精度形状和位置精度表面质量等
模块二普通机床零件切削加工及应用
8.1 金属切削机床的基础知识
1.机床的类代号 机床的类代号、分类代号及其读音见表8-1。
代号 C
X
B M Z
插
T
L
G S
Y
Q
其 它
其
类别 车 铣 刨 磨 钻 镗 拉 切 螺 齿
断 纹 轮
读音 车 铣 刨 磨 钻 镗 拉 割 丝 牙
例：C6140 X6130 B635 M1420 D703 C6240 X5030 C5116
8.1 金属切削机床的基础知识 普通精度机床 按工作精度分：
精密机床
高精度机床 仪表机床 中型机床（一般机床）
按重量和尺寸：
大型机床（10t～30t）
重型机床（30t～100t）
超重型机床（大于100t）
8.1 金属切削机床的基础知识
8.1.2 机床型号的编制方法
机床的型号是机床产品的代号，用以简明地表示 机床的类型，主要技术参数，性能和结构特点等。 GB/T15375-94 《金属切削机床型号编制方法》规定， 我国的机床型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一 定规律组合而成，适用于各类通用机床和专用机床 （组合机床除外）。
例如，用车刀车削外圆柱时属于简单成形运动。
• 如果一个独立的成形运动，是由两个以上 的旋转运动或（和）直线运动，按某种确 定的运动关系组合而成，则此成形运动称 为复合成形运动。 • 例如，用螺纹车刀车削螺纹表面；用齿轮 滚刀加工直齿圆柱齿轮。 • 成形运动中各单元运动根据其在切削中所 起的作用不同，又可为主运动和进给运动
图8-1 零件表面的形成 1-母线 2-导线
（2）机床的运动
机床在加工过程中，必须形成一定形状的发生线（母线和 导线），才能获取所需的工件表面形状。因此，机床必须 完成一定的运动，这种运动称为表面成形运动。此外，还 有多种辅助运动。
1）表面成形运动
按其组成情况不同，可分为简单成形运动和复合成形运动二 种。 •如果一个独立的成形运动是单独的旋转运动或直线运动构 成的，则此成形运动称为简单成形运动。
特种加工机床、锯床、其它机床 , 共12类
8.1 金属切削机床的基础知识 按应用范围：
通用机床——加工范围广，通用性强。可以加工多种
零件的不同工序。 适合单件小批量生产。
专门化机床——工艺窄，加工不同尺寸的一类或几
类零件的某一种或几种特定工序。适合大批量生产。 专用机床——工艺最窄，某零件特定工序加工。适 合成批或大批量生产。
2）辅助运动
• 机床在加工过程中还需一系列辅助运动，其功能 是实现机床的各种辅助动作，为表面成形运动创 造条件。 • 如进给运动前后的快进和快退； • 调整刀具和工件之间正确相对位置的调位运动； • 切入运动； • 分度运动； • 工件夹紧、松开等操纵控制运动。
8.1 金属切削机床的基础知识
8.1.4 机床传动的基本组成和传动原理图 1.机床传动的组成部分