第11章 机床的结构原理及调整
第11章 机械系统的方案设计
一、主要内容和过程 执行系统运动方案设计，是在产品规划明确拟定了其 功能目标后进行的。其过程表示在图中。
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根据工作原理 工艺动作过程
执行构件的数目 运动形式 运动参数 运动协调关系
１、执行构件的运动设计
机械创新设计第十一章 机械创新设计实例
机构的应用创新设计是在不改变机构类型的前提下，或者说在不改变机 构运动简图的前提下对机构的构件、运动副进行演化与变异设计，得到完成
特定功能的机械装置的设计过程；把一个基本机构直接应用在满足机器工作
要求的场合，也是机构应用创新。所以机构的应用创新是应用最广泛的创新 设计方法。
转动副B进行销钉扩大，直到包含转动副A。为增大转动副C处的强度，
结构创新：用偏心轴代替平行四边形机构
实用机构爆炸图
图11-6 结构创新设计
总结： 该装置具有传动比大、体积小、结构紧凑、传动效率高等特点。 研制过程中使用了机构的串联组合原理、并联组合原理、相对运动原 理、演化与变异原理以及机构创新等创新方法。是机械创新设计的典型案 例。
第二节
机构应用创新设计案例分析
第十一章
目录：
机械创新设计实例
第一节 平动齿轮传动装置的创新设计案例分析 第二节 机构应用创新设计案例分析
第三节 箭杆织机打纬凸轮机构的创新设计案例分析
第四节 多功能平口钳的创新设计案例分析 第五节 发动机主体机构的创新设计案例分析
本章主要用于自学,可讲一个具体实例说明即可
第一节 平动齿轮传动装置的创新设计案例分析
一、机构串联组合：
平行四边形机构与外齿轮机构进行串联组合，由于外齿轮Z1随同连
杆做平动，称为平动齿轮传动机构。
图11-1 平行四边形机构与外啮齿齿轮机构的Ⅱ型串联组合
图11-2 平行四边形机构与内啮合齿轮机构的Ⅱ型串联组合一
图11-3 平行四边形机构与内啮合齿轮机构的Ⅱ型串联组合二
进行整理后，可有：
曲柄滑块机构的演化与变异设计
图11-9
Stewart机构系统运动简图
图11-10 运动模拟器示意图来自图11-11 并联机床
钳工工艺学教案-第十一章
三、夹紧力的确定 1．夹紧力的方向
夹紧力应垂直于主要定位基准 a）正确 b）错误
2．夹紧力的作用点 （1）夹紧力的作用点应保持工件定位稳固，而不致引起工件位移或偏转。
夹紧力作用点应防止工件倾斜 a）正确 b）错误
（2）夹紧力的作用点应使工件夹紧变形尽可能小
夹紧力作用点应落在刚性好的部位 a）效果好 b）效果不好
§11-2 工件的定位
一、工件的定位原理 1．定位与定位基准 确定工件在机床上或夹具中占有准确加工位置的过程，称为定位。工件的定位是 靠工件上某些表面与夹具中的定位元件（或装置）相接触来实现的。 定位基准是指在加工过程中，使工件在夹具中（或机床上）占有准确加工位置所 依据的基准。
2．六点定位规则及应用 （1）六点定位规则
谢谢！
轴套钻孔用夹具
（5）其他元件及装置 其他元件及装置包括用于改变工件与刀具相对位置以获得多个工位的分度装置； 非手动夹具中作为生产动力部分的气缸、液压缸及电磁装置；靠模装置及连接元件、 自动定心装置等。
二、机床夹具的作用 1．保证加工精度 2．提高劳动生产率，降低加工成本 3．扩大机床加工范围 4．能减轻工人的劳动强度
4．工件定位时应注意的问题 （1）完全定位 用六个支承点限制工件全部六个自由度，使工件在夹具中占有完全确定的唯一位置， 称为完全定位。
（2）不完全定位 没有完全限制工件六个自由度的定位，称为不完全定位。
（3）欠定位 欠定位是指工件实际定位时，所限制的自由度数目少于按加工要求所必须限制的 自由度数目。
工件定位基准
定位 元件
定位简图
V形架
定位套
定位元 件特点
续表 限制自由度
短V形架 x ，z
长V形架 x ，z x ，z
钳工工艺学第六版电子课件第十一章数控机床及其装配
4．进给传动中，一方面采用无间隙的传动装置和元件，如既消除间隙又减 少摩擦的滚珠丝杠螺母副、静压蜗杆蜗条副以及预加载荷的双齿轮齿条副。另 一方面采取消除措施，如偏心套式、锥度齿轮式及斜齿轮垫片错齿式等消除结 构。
5．采用多主轴、多刀架结构以及刀具与工件的自动夹紧装置、自动换刀装 置和自动排屑装置、自动润滑冷却装置等，减少了停机时间，提高了单位时间 内的切削效率。
2．气动系统的维护
（1）清除压缩空气的杂质和水分。 （2）检查系统中油雾器的供油量。 （3）保持系统的密封性。 （4）注意调节工作压力。 （5）清洗或更换气动元件、滤芯。
1．滚动导轨
滚动导轨的特点是：灵敏度高，摩擦阻力小，且其动静摩擦因数相差甚微， 因而运动均匀，尤其是低速运动时，不易产生爬行现象；定位精度高，运动平稳， 微量移动准确；磨损小，精度保持性好，寿命长；但抗振性较差，对防护要求高， 结构复杂，制造较困难，成本较高。
（1）滚动导轨块
滚动导轨块的结构 1-防护板 2-返向器 3-滚柱 4-导向片 5-保持器 6-导轨块体
3．基础支承件
它包括床身、立柱、导轨、滑座、工作台等，它支承机床的各主要部件， 并使它们在静止或运动中保持相对正确的位置。
4．辅助装置
辅助装置视数控机床的不同而异，如自动换刀系统、液压气动系统、润滑 冷却装置等。
XH7150立式加工中心
加工中心是在数控铣床的基础上发展而来的一种高度自动化的加工设备。它是 一种带有刀库和自动换刀装置的数控机床，又称为自动换刀数控机床或多工序数控 机床。工件经一次装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择和更换刀具， 自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助功能，连续 地对工件各表面自动进行铣（车）、钻、扩、铰、镗、攻螺纹等多种工序的加工， 适用于加工凸轮、箱体、支架、盖板、模具等各种复杂型面的零件。
11 第十一章 齿轮加工
2. 展成法（范成法）
【原理】 利用齿轮的啮合原理加工齿轮：把齿轮副中的一个 转化为刀具；另一个转化为工件，并强制刀具和工 件作严格的啮合运动而切出齿廓。
【展成法加工的特点】 • 展成法切齿所用刀具切削刃的形状相当于齿条或 齿轮的齿廓，它与被切齿轮的齿数无关
第十一章 齿轮加工
11-1 齿轮加工原理及机床
一、齿轮加工的方法
• 齿轮加工的关键是齿面加工。 • 齿面加工的主要方法是刀具切削加工和砂轮磨削 加工。前者由于加工效率高，加工精度较高，因 而是目前广泛采用的齿面加工方法。后者主要用 于齿面的精加工，效率较低。 • 按照形成齿形的原理，可分为成形法和展成法两 大类。
1．主运动 • 插齿刀沿其轴线（工件的轴线）所作的直线往复 运动。 • 立式插齿机上，刀具垂直向下时为工作行程，向 上为空行程。
2．范成运动 • 加工过程中，插齿刀和工件轮坯应保持一对圆柱 齿轮的啮合运动关系 • 插齿刀——工件 转1个齿——转1个齿 1／Z刀转——1／Z工转 这两个运动组成一个复合运动——范成运动
• 主运动：就是滚刀的旋转运动（r/min）。 • 展成运动：就是滚刀的旋转运动和工件的旋转运 动的复合运动，即滚刀与工件间的啮合运动。 • 轴向进给运动：就是滚刀沿工件轴线方向作连续 进给运动，在工件的整个齿宽上切出齿形。
2.滚齿运动传动原理图
（1）主运动传动链 电动机－1－2－uv－3－4－滚刀 外联系传动链
（3）铣齿加工特点 • 成本低：用通用的铣床设备加工，且刀具成本低。 • 生产效率低：每切完一齿要进行分度，占用较多 的辅助时间。 • 齿轮精度低：加工出的齿形是近似的。渐开线形 状取决于基圆大小，基圆与齿数成正比，所以对 于同一模数齿轮，齿数不同，齿廓形状也不同。 每号铣刀的刀齿轮廓只与该范围最少齿槽相吻合， 而此号齿轮铣刀加工同组的其它齿数的齿轮齿形 都有一定的误差。
第11章第二部分上课刨削、拉削
5）牛头刨床结构组成
牛头刨床
a）外形图 b）运动示意图 1-工作台 2-横梁 3-刀架 4-滑枕 5-床身 6-底座
5）牛头刨床结构组成
（1）床身 床身用以支承刨床的各个部件。床身的顶部和前侧面分
别有水平和垂直导轨。滑枕连同刀架可沿水平导轨作直线往 复运动（主运动）；横梁连同工作台可沿垂直导轨实现升降。 床身内部有变这机构和驱动滑枕的摆动导杆机构。
两种刨刀的刨削情况
a）弯颈刨刀不易扎刀（粗刨） b）直杆刨刀容易扎刀（精刨）
（2）工件的装夹
1）平口钳装夹 较小的工件可用固定在王作台上的平口钳 装夹。平口钳在工作台上位置应正确，必要时应用百分表 找正。装夹工件时应注意工件高出钳口或伸出钳口两端不 宜太多，以保证夹紧可靠。
2）压板装夹 较大的工件可且于工作台上，用压板、螺 栓、挡块等直接装夹。
拉刀
在拉床上可以拉削各种型孔（直通孔），还可以 拉削平面、半圆弧面，以及一些用其他加工方法不便 加工的内外表面。
1）.拉圆孔
拉削孔径一般为8～125mm，孔的深径比L/D≤5。 工件不需要夹紧，只以已加工过的一个端面为支承面。 工件端面与拉削孔的轴线不垂直时，依靠图中所示的球面浮动支 承装置自动 调节，始终 使受力方向 与端面垂直， 以防止拉刀 崩刃和折断。 装置中的弹 簧是为了保 持球面贴合， 避免从装置 体上脱落。
（2）滑枕 前端装有刀架，用来带动刨刀作直线往复运动，实现刨
削。
（3）刀架
用来装夹刨刀和实现刨 刀沿所需方向移动。刀架与 滑枕连接部位有转盘，可使 刨刀按需要偏转一定角度。 转盘上有导轨，摇动刀架手 柄，滑板连同刀座沿导轨移 动，可实现刨刀的间隙进给 （手动）或调整切削深度。 刀架上的抬刀板在刨刀回程 时抬起，以防止擦伤工件和 减小刀具的磨损。
数控机床的组成及基本工作原理
1．2 数控机床的组成及基本工作原理一、数控机床组成数控机床由：程序、输人/输出装置、CNC单元、伺服系统、位置反馈系统、机床本体组成。
1、程序的存储介质，又称程序载体1)穿孔纸带（过时、淘汰）；2)盒式磁带（过时、淘汰）；3)软盘、磁盘、U盘；4)通信。
2、输人/输出装置1)对于穿孔纸带，配用光电阅读机；（过时、淘汰）；2)对于盒式磁带，配用录放机；（过时、淘汰）；3)对于软磁盘，配用软盘驱动器和驱动卡；4)现代数控机床，还可以通过手动方式(MDI方式)；5)DNC网络通讯、RS232串口通讯。
3、CNC单元CNC单元是数控机床的核心，CNC单元由信息的输入、处理和输出三个部分组成。
CNC单元接受数字化信息，经过数控装置的控制软件和逻辑电路进行译码、插补、逻辑处理后，将各种指令信息输出给伺服系统，伺服系统驱动执行部件作进给运动。
其它的还有主运动部件的变速、换向和启停信号；选择和交换刀具的刀具指令信号，冷却、润滑的启停、工件和机床部件松开、夹紧、分度台转位等辅助指令信号等。
准备功能：G00,G01,G02,G03,辅助功能：M03，M04刀具、进给速度、主轴：T，F，S4、伺服系统由驱动器、驱动电机组成，并与机床上的执行部件和机械传动部件组成数控机床的进给系统。
它的作用是把来自数控装置的脉冲信号转换成机床移动部件的运动。
对于步进电机来说，每一个脉冲信号使电机转过一个角度，进而带动机床移动部件移动一个微小距离。
每个进给运动的执行部件都有相应的伺服驱动系统，整个机床的性能主要取决于伺服系统。
如三轴联动的机床就有三套驱动系统。
脉冲当量：每一个脉冲信号使机床移动部件移动的位移量。
常用的脉冲当量为0.001mm/脉冲。
5、位置反馈系统（检测反馈系统）伺服电动机的转角位移的反馈、数控机床执行机构(工作台)的位移反馈。
包括光栅、旋转编码器、激光测距仪、磁栅等。
（作业：让同学们网上查找反馈元件，下节课用5分钟自述所查内容）反馈装置把检测结果转化为电信号反馈给数控装置，通过比较，计算实际位置与指令位置之间的偏差，并发出偏差指令控制执行部件的进给运动。
车床的控制工作原理
车床的控制工作原理
车床的控制工作原理可以分为两个方面：机械系统和电气系统。
1. 机械系统：
车床主轴的转动由驱动系统控制，驱动系统一般由电机和传动装置组成。
电机提供动力，将旋转力传递给主轴。
传动装置例如齿轮、皮带等将电机的转速传递到主轴上。
车床的进给系统由球螺杆和导轨组成。
球螺杆通过驱动装置将电机提供的转动力转换为线性力，使工件产生进给运动。
导轨则负责引导工件的运动轨迹。
2. 电气系统：
车床的电气系统可分为控制系统和执行系统。
控制系统通常由控制器、编码器和传感器组成。
编码器用于测量主轴或进给系统的位置和运动速度，通过与控制器的协作，指导主轴和进给系统进行精确的控制。
传感器用于检测工件、刀具等与车床相关的参数，以便于调整控制参数和优化加工过程。
执行系统负责按照控制器的指令，驱动各个部件的运动。
例如，通过控制主轴和进给系统的电机来控制其转速和进给速度；通过控制螺杆和导轨的伺服电机来实现进给运动。
综上所述，车床的控制工作原理是通过控制器和传感器等电气
系统来获取工件和车床相关参数的信息，并根据这些信息对机械系统进行调整和控制，从而实现对车床加工过程的精确控制。
机修钳工工艺学第四版教学课件第十一章卧式车床的装配与修理
（1）结构。主轴箱中双向多片式摩擦离合器的作用 是实现主轴启动、停止、换向及过载保护。该离合器具 有左、右两组摩擦片，每组由若干个内、外摩擦片相间 排叠组成，利用内、外摩擦片压紧时产生的摩擦力来传 递运动和转矩。当滑环11右移时，经件10、9、6、5将左 组摩擦片压紧，主轴正转；滑环11左移压紧右组摩擦片 ，主轴反转；滑环11处在中间位置时，主轴停止转动。
（5）尾座。尾座安装在床身尾座导轨上，可沿导轨移 至所需的位置。尾座套筒内安装顶尖时，可用来支承较长 工件；安装钻头、铰刀等刀具时，可完成相关孔加工。
（6）光杠。光杠将进给运动传递给溜板箱，实现自动 进给。
（7）丝杠。丝杠将进给运动传递给溜板箱，完成螺纹 车削。
（8）中滑板。中滑板可带动车刀沿床鞍上的导轨做横 向移动。
主轴反转时，由于从轴Ⅰ到轴Ⅱ只有一种传动比，所以 ，主轴实际反转级数为正转级数的一半，即12级。
2. 进给运动传动链
CA6140型卧式车床进给传动链是使刀架实现纵向、横 向运动或车削螺纹运动的传动链，首端为主轴，末端为刀 架的纵向或横向移动。其进给运动传动结构式为：
（1）车削螺纹。CA6140型卧式车床能车削公制、英制 、模数和径节制 4 种标准螺纹，还可以车削加大螺距和非标 准螺距螺纹。不论车削哪一种螺纹，主轴与刀具之间必须保 持严格的运动关系，即主轴每转一转，刀具应均匀地移动一 个导程 Ph的距离，即：
金属切削机床的类及分类代号
3. 特性代号
（1）通用特性代号。它在类代号之后，有统一的规定 含义，用大写的汉语拼音字母表示。当在一个型号中需要 同时使用2～3个时，按重要程度排列顺序。
通用特性代号及其含义
（2）结构特性代号。对主参数值相同而结构、性能不 同的机床，在型号中加结构特性代号予以区别，它在型号 中没有统一的含义。当型号中有通用特性代号时，结构特 性代号排在通用特性代号之后，用大写汉语拼音字母表示 （通用特性代号已用字母和“I” “O”两个字母不能用）。 当单个字母不够用时，可将两个字母组合起来使用。
第11章特种加工简介
11.3 超声波加工
2.超声波加工的特点及应用 (1)材料的去除是靠极小的磨料蚀除.因而加工效率不高。 (2)能获得较好的加工质量一般尺寸精度. (3)超声波加工适宜加工各种硬脆材料.特别是电火花加工和 电解加工难以加工的不导电材料和半导体材料. (4)属无屑加工.无污染。 (5)在加工难切割材料时.将超声振动与其他加工方法相结合 可以取长补短.起到提高加工效率、加工精度及工件表面质量 等效果。适‘自’超声波加工的工件表面有各种型孔、型腔 及成型表面等.还可以进行材料的切割
11.1 电火花加工
1.电火花加工的工作原理 电火花加工是利用工具电极和工件电极间脉冲火花放电所产 生的高温熔蚀工件材料来实现加工的。电火花加工在专用的 电火花加工机床上进行。图11一1所示为电火花加工机床的 工作原理。
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11.1 电火花加工
电火花加工机床由脉冲电源2、自动进给机构3、机床本体及 工作液循环过滤系统等部分组成。一般情况工具电极生接电 源负极.工件1接电源正极.两极间充满液体介质工具电极生常 用铸铁、黄铜或石墨与黄铜的混合物制成。电解质5通常为 煤油或变压器油。当工具4与工件1在进给机构3驱动下相互 靠近时.液体介质被击穿而产生瞬时火花放电.瞬间释放热量. 使工件表面达到很高的温度.其局部材料瞬间熔化甚至汽化。 以爆炸的方式将熔化的金属抛出.达到蚀除金属材料的目的。 电解质以一定的压力通过工具与工件的间隙.将蚀除产物带走。 随着工具与工件的不断接近.放电过程继续进行.工件表面材 料不断被蚀除.最终在工件上形成工具轮廓的形状。
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11.2 电解加工
2.电解加工的特点及应用 (1)工作电压低.工作电流大. (2)能以简单的进给运动一次加工出形状复杂的型面和型腔; 生产效率较高. (3)可加工难加工的金属材料。 (4)加工中无机械切削力和切削热.适于易变形或薄壁零件的 加工.加工后没有表面残余应力. (5)平均加工误差达±0.1㎜左右.表面粗糙度达0.2-0.8μm; (6)电解液对机床有腐蚀作用.同时又容易污染环境。 (7) 电解加工金属去除率高.但精度不高而且不稳定. (8)电解加工主要用于加工型孔、型腔、复杂型面、深的小 孔、膛线、套料、去毛刺、刻印等。
加工中心数控车床工作原理
加工中心数控车床工作原理
数控车床是一种自动化加工设备，通过计算机程序控制工作进程。
其工作原理包括以下几个方面：
1. 数控编程：首先，程序员使用专门的数控编程语言（如G 代码和M代码）编写加工程序。
这些程序描述了刀具的运动路径、进给速度和切削参数等信息。
2. CPU控制：加工程序被加载到数控控制系统的中央处理器（CPU）中。
CPU根据程序的指令逐步执行，并将相应的控制信号发送给伺服电机和液压系统等部件。
3. 运动控制：伺服电机通过实时控制系统接收到的控制信号，按照程序中指定的路径和速度进行运动。
这种控制方式能够实现高精度和高速度的刀具运动。
4. 工件夹持：工件被夹持在主轴上，并旋转以实现切削加工。
数控车床通常配有多种夹具和夹具系统，以适应不同形状和尺寸的工件。
5. 自动刀具切换：数控车床通常配备多个刀具，以满足不同工艺要求。
通过自动刀具切换系统，可以根据加工程序的要求，自动选择和更换刀具。
6. 检测和监控：数控车床还配备了各种传感器和测量仪器，用于检测切削力、位置误差和工件尺寸等信息。
这些数据可以被实时监控和记录，以保证加工的准确性和质量。
总的来说，数控车床通过计算机程序控制刀具和工件的运动，实现精确和高效的加工过程。
它具有自动化、高精度、高效率和灵活性等优点，广泛应用于各种精密零部件的加工领域。
联轴器与离合器教案设计教材
第十一章联轴器和离合器联轴器和离合器是机械传动中的常用部件，常用于机床，汽车，起重机等各种工程机械行业。
联轴器用来联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件如图11-1所示。
在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。
联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。
一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。
离合器是汽车动力系统的重要部件，它担负着将动力与发动机之间进行切断与连接的工作如图11-2所示。
1981年法国人制成摩擦片式离合器，摩擦离合器是应用得最广也是历史最久的一类离合器随着工业技术的发展，联轴器和离合器的类型越来越多，应了解各型号的结构特点以及应用场合并解决其选型等问题，以提高联轴器和离合器的工作能力，改善的联轴器和奔合器传动质量。
图11-1联轴器图11-2离合器本章知识要点(1) 了解联轴器的功用与分类特点。
(2)熟悉联轴器的选用方法，掌握联轴器选型计算步骤。
(3) 了解离合器的功用与分类，熟悉摩擦式片离合器的工作原理。
兴趣实践以汽车离合器为例，研究不同汽车上所选用的离合器类型有何不同，并对离合器的内部结构进行拆装，掌握其结构上的异同和特殊性，注意观察离合器制动的关键构件。
探索思考根据工作环境和传动力矩的不同，应该怎样选择合适类型的联轴器？预习准备本章讲学习联轴器和离合器的分类，工作原理、结构特点以及应用场合。
着重预习联轴器的选型步骤和选型计算方法，并且了解联轴器和离合器的异同点。
11.1联轴器11.1.1联轴器的功用和分类一般机械都是由原动机、传动机和工作机构组成，这三部分必须联接起来才能工作，而联轴器就是把它们联接起来的一种重要装置。
联轴器主要用于两轴之间的联接，它也可用于轴和其它零件（卷筒、齿轮、带轮等）之间的联接。
它的主要任务是传递扭矩。
若要使两轴分离，必须通过停车拆卸才能实现。
联轴器所要联接的轴之间，由于存在制造、安装误差，受载受热后的变形以及传动过程中会产生振动等因素，往往存在着轴向、径向或偏角等相对位置的偏移如图11-3所示。
机床顶尖工作原理
机床顶尖工作原理
机床顶尖工作原理是通过机床切削加工时工件和刀具的相对运动来实现的。
具体工作原理如下：
1. 机床结构：机床通常由床身、主轴箱、进给机构和控制系统等部分组成。
床身是机床的基础部分，承载着整个机床的重量。
主轴箱装有主轴和主轴驱动装置，用于提供切削动力和旋转运动。
进给机构负责控制工件在切削过程中的进给运动。
控制系统用于控制整个机床的运行。
2. 切削过程：切削过程通过工件和刀具之间的相对运动来实现。
工件被固定在机床上，而刀具则被主轴带动旋转。
刀具在旋转的同时，沿着工件的运动方向进行切削。
切削过程中，在刀具的作用下，工件上的材料被切削掉，从而形成所需的形状和尺寸。
3. 进给运动：工件在切削过程中需要进行进给运动，使刀具能够逐渐切削掉工件上的材料。
进给运动可以通过进给机构来实现，进给机构控制工件在切削过程中的运动速度和方向。
进给运动的速度和方向可以根据加工要求进行调整。
4. 控制系统：控制系统对整个机床进行控制和监控。
它可以通过输入指令，控制机床的各种运动和加工参数，以实现所需的加工要求。
控制系统可以是数控系统或传统的机械系统。
总结来说，机床顶尖的工作原理是通过切削过程中工件和刀具
的相对运动来实现，切削过程中需要进行进给运动，并由控制系统对整个机床进行控制和监控。
制造工程基础第11章金属切削原理复习题
《制造工程基础》第11章《金属切削原理》复习题一、填空题1）工件上由切削刃正在形成的那部分表面，称为。
2）YG类硬质合金牌号中的数字越大，则其强度越，硬度越。
3）YT类硬质合金牌号中的数字越大，则其强度越，硬度越。
4）γ是的符号，是在面内测量的，面与面的夹角。
o5）当0λ>时，切屑流向表面，适用于加工。
s6）加工塑性较大，容易产生加工硬化的材料时，应选择较的前角。
7）外圆车削时，如果刀尖低于工件回转中心，那么刀具工作前角会。
8）随着切削速度的提高，切削温度将。
9）切削速度越，越容易形成带状切屑。
10）月牙洼磨损发生在刀面上。
11）衡量刀具后刀面磨损程度的常用指标是。
12）切削速度提高时，刀具耐用度会随之。
13）前角的大小决定切削刃的程度和强固程度。
14）后角的主要功用是减小切削过程中刀具刀面与工件表面之间的摩擦。
二、选择题1）磨削时的主运动是（）A. 砂轮旋转运动B. 工件旋转运动C. 砂轮直线运动D. 工件直线运动2）如果外圆车削前后的工件直径分别为100mm和90mm毫米，平均分成两次进刀切完加工余量，那么切削深度应为（）A. 10mmB. 5mmC. 2.5mmD. 2mm3）外圆车刀与工件已加工表面相对的刀具表面是（）A. 前面B. 后面C. 基面D. 副后面4）W6Mo5Cr4V2是下面哪一类刀具材料？A. 钨系高速钢B. 钨钼系高速钢C. 合金工具钢D. 硬质合金5）YT30属于下面哪类硬质合金？（）A. 钨钴类B. 钨钴钛类C. 通用类D. TiC基6）下列哪种牌号的硬质合金的硬度最高？（）A. YT5B. YT15C. YT14D. YT307）下列哪种牌号的硬质合金的强度最高？（）A. YG3B. YG3XC. YG6D. YG88）下面哪种刀具材料最适用于铸铁件粗加工？（）A. YG类硬质合金B. YT类硬质合金C. TiC基硬质合金D. 金刚石9）能否反映前刀面倾斜程度的刀具标注角度为（）A. 主偏角B. 副偏角C. 前角D. 刃倾角10）切削平面通过切削刃上选定点，与基面垂直，并且（）A. 与切削刃相切B. 与切削刃垂直C. 与后刀面相切D. 与前刀面垂直11）外圆车削时，如果刀具安装得使刀尖高于工件旋转中心，则刀具的工作前角与标注前角相比会（）A. 增大B.减小C. 不变D. 不定12）切断刀在从工件外表面向工件回转中心逐渐切断时，其工作后角（）。
机床的基本工作原理是什么
机床的基本工作原理
机床是一种用于加工金属、塑料或其他材料的工具机器，它在制造业中起着至关重要的作用。
机床的基本工作原理主要包括机床的运动和切削两个方面。
机床的运动原理
机床的运动原理是指机床上各种部件的运动方式和运动过程。
一般而言，机床上的部件可以分为工件和刀具两部分。
工件是需要加工的材料，而刀具则是用来切削、锉削或抛光工件的工具。
在机床的运动过程中，通常会涉及三种基本运动：直线运动、转动运动和往复运动。
这些运动方式由机床上的各种传动装置和控制系统来实现。
通过这些运动的组合和协调，机床可以实现复杂的加工操作，如铣削、钻孔、打磨等。
机床的切削原理
机床的切削原理是指机床上的刀具如何切削工件的过程。
切削过程主要包括切削刃与工件之间的相对运动和材料的切削削除。
在切削过程中，切削刃的几何形状、切削速度、进给量和切削深度等参数都会对切削效果产生影响。
合理地选择这些参数可以提高加工效率、加工质量和工具寿命。
除了切削参数，切削液的选择和使用也对切削效果有重要影响。
切削液能够降低切削温度、减少切削力、延长刀具寿命，并减少切削产生的切屑对工件表面的损伤。
结语
机床的基本工作原理涉及机床的运动和切削两个方面。
了解机床的工作原理有助于我们更好地使用和维护机床，提高加工效率和产品质量。
在实际应用中，除了基本工作原理外，还需要深入了解各种切削工艺和切削液的选择，以实现更精准、高效的加工操作。
手动机床原理
手动机床原理
手动机床是一种通过手工操作实现加工的机床。
它的工作原理是通过人工控制零件的位置、速度和力度来完成加工过程。
手动机床通常由主轴、输送系统、工作台和刀具等部件组成。
主轴是机床的核心部分，它提供动力来旋转工件或刀具。
输送系统用来控制工件或刀具在加工过程中的位置和速度，通常由手柄或手轮来控制。
工作台是用来固定工件或刀具的平台，可以根据需要调整位置和角度。
手动机床的操作过程是由操作工人手动控制完成的。
操作工人根据加工要求，通过手柄或手轮来控制输送系统，调整工件或刀具的位置和速度。
同时，操作工人也需要根据加工需要选择合适的刀具，并通过手动方式将刀具带动进行切削或其他加工操作。
手动机床的工作原理简单易懂，操作灵活方便。
但与数控机床相比，它的加工精度和效率较低。
因为手动机床的操作受限于人的感觉和经验，难以实现高精度和高效率的加工。
然而，在某些特定的加工场景下，手动机床仍然具有一定的优势，比如小批量、多品种的加工任务，以及一些特殊形状的零件加工等。
机械制造基础 第11章 特种加工、复合加工、精整加工与光整加工
l
机床本体
l
直流稳压电源
l
电解液循环系统
电解加工机床
机械加工基础 （Fundamental of Mechanical Machining）
11.1.2 电解加工
3.电解加工的特点及应用
与电火花相似的方面：
l
可直接加工出复杂型面零件
l
可加工难切削材料，如淬火钢、硬质合金
l 可加工难切削材料，即硬、脆、软、韧、高熔点的导电材料 l 无切削力，不接触加工；可加工复杂型面零件 l “以柔克刚”，工具材料软（铜、石墨） l 产热少，热影响小 l 操纵方便，可在同一台机床上连续进行粗、半精、精加工
机械加工基础 （Fundamental of Mechanical Machining）
Fe2+ + 2(OH)- → Fe(OH)2 ↓ （沉淀） 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3 ↓
工具阴极反应：
2H+ + 2e- → H2 ↑
机械加工基础 （Fundamental of Mechanical Machining）
11.1.2 电解加工
2.电解加工机床
机械制造基础
Fu n d a me n ta l o f Me c h a n ic a l Ma c h in in g
第11章 特种加工、复合加工、精整加工与光整加工
11.1 特种加工方法及其工艺特点 11.2 复合加工方法 11.3 精整加工和光整加工方法简介
机械加工基础 （Fundamental of Mechanical Machining）
第11章 特种加工、复合加工、精整加工与光整加工
第11章支承件
二、重要支承件的设计步骤
1、进行受力分析。 2、初步决定其形状和尺寸。 3、进行验算。 4、修改、对比，选择最佳方案。
第二节 支承件的静力分析
一、根据机床所受的载荷的特点分类 1．中、小型机床：载荷以切削力为主。重量（工
件、移动部件）忽略不计。
如中型车床、铣床、钻床、加工中心等。 2．精密和高精度机床：载荷以移动件的重力和热
2、合理布置隔板
（1）隔板：在支承件两外壁间起连接作用的内壁。 （2）隔板的作用：把作用于支承件局部地区的载荷
传递给其他壁板，从而使整个支承件承受载荷，提 高支承件的自身刚度。 （3）当支承件不能做成封闭的截形时，则在其内部 设置隔板，以提高自身刚度。设置隔板是提高刚度 的有效方法之一，其效果比增加壁厚更为显著。
① 如自身刚度和局部刚度较高，则接触压强 的分布基本上是均匀的，接触刚度也较高。
② 如自身刚度或局部刚度不足，则在集中载 荷作用下，构件变形较大，使接触压强分 布不均，使接触变形分布也不均，降低了 接触刚度。
第四节 支承件的结构设计
在支承件的结构设计中，应采取适当措施，提 高支承件的自身刚度、局部刚度和接触刚度。 一、提高支承件自身刚度的措施
(4)窗孔边缘厚一些(翻边)，工作时加盖，并用螺钉 上紧，可补偿一部分刚度的损失。
二、提高局部刚度的措施
1、合理选择连接部位的结构
(1) 设图a的一般凸缘连接，相对连接刚度为1.0 (2) 图b有加强筋的凸 缘连接为1.06 (3) 图c凹槽式为1.80 (4) 图dU型加强筋结构 为1.85
2、注意局部过渡
第十一章 支承件
内容： 机床支承件的功用、分类、应满足的要求; 支承件的受力分析、结构设计。 要求： 对机床大构件具有结构分析及初步的设计能力。
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第11章机床的结构原理及调整目的要求：了解机床常见结构的工作原理和调整方法第 1 节主轴部件目的要求：了解主轴部件的前端结构、常用轴承类型、典型主轴结构工作原理，掌握有关的调整方法一、各类主轴的前端结构（已标准化）主轴前端：安装夹具、刀具，要求：1、通用机床的主轴前端结构：图11－1（1）圆柱面m和端面n定位，螺纹锁紧＋莫氏锥孔（图a、b）b 比a 定心精度高（2）短锥m和法兰端面n定位，螺栓螺母锁紧，端面键传递转矩＋莫氏锥孔（图c）（3）7∶24锥孔定位，拉杆螺母紧固，端面键传递转矩（图d）（4）1∶5圆锥定位，螺母紧固，半圆键传递转矩（图e）（5）莫氏锥孔定位并传递转矩，螺纹紧固（图f）（6）莫氏锥孔定位，扁孔传递转矩（图g）左起第1扁孔：传递转矩和卸刀左起第2扁孔：刀到受拉力时插入楔块防刀脱落（7）圆柱孔使刀具接杆定位，圆螺母调接杆轴向位置，平键传递转矩2、卧式车床的主轴轴端结构车床主轴结构：空心阶梯轴，前配莫氏锥孔空心孔：穿过拉杆、棒料、气动液压装置莫氏锥孔：装顶尖、心轴前端：装卡盘、拨盘、花盘、专用夹具（通过过渡盘）前端结构形式：图11－2图a：短锥法兰式定位：短锥＋法兰端面锁紧：螺栓5、螺母6、锁紧盘2＋螺钉7传力矩：端面键3夹具与过渡盘连接：止口＋端面定位，螺钉紧固特点：定心精度高，连接刚度好，卡盘装卸方便图b：短锥法兰式定位：同上锁紧：偏心销9与螺栓8特点：卡盘装卸方便但结构复杂图c：长锥带键式定位：长锥锁紧：环形螺母10传力矩：键11图d：螺纹圆柱式定位：圆柱＋端面锁紧：螺纹＋放松压爪12特点：装卸卡盘方便，定心精度低，连接刚度低二、主轴的支承一般机床主轴：滚动轴承精度要求高的主轴：动压或静压轴承两类轴承性能比较：表11－11、主轴常用的滚动轴承（图11－3）（1）双列向心短圆柱滚子轴承型号：NN3000K（3182100）←滚道环槽开在内圈上（a）NNU4900K（4382900）←滚道环槽开在外圈上（b）↑＿＿特点：滚子数多，交错排列→刚度较高1∶12锥孔→易调整间隙内外圈可分离→安装较方便，只能承受径向力（2）双向角接触推力球轴承型号：234400B/P5（2268100）←接触角＝60°（c）↑＿＿与NN3000K型配套使用承受双向轴向载荷磨隔套3的厚度调间隙外径与箱体孔间隙配合预紧后能承受部分径向载荷外圈有油孔和油槽特点：接触角大，滚珠小而多，承载能力、精度、极限转速高（3）双列圆锥滚子轴承（d）←磨隔套3的厚度调间隙↑＿有轴肩，可用箱体孔端轴向定位箱体可制成通孔可承受径向力和双向轴向力特点：滚锥数量多，承载能力较强，精度、刚度较高（4）加梅轴承H系列（e）←用于前直承↑＿两列滚子数相差1个→抑制振动P系列（f）←用于后支承，与H系列配套↑＿外圈有弹簧预紧特点：空心滚子＋整体式保持架→散热好，可用于高速内圈小端无档圈→保证制造精度三、典型的主轴部件结构1、卧式车床主轴：图11－4前支承：径向—双列短圆柱滚子轴承（NN3000K系列）间隙调整：螺母6轴向—双向角接触推力球轴承（234400B/P5）间隙调整与预紧：修磨中间隔套中间支承：双列短圆柱滚子轴承（NN3000K系列）间隙调整：螺母3后支承：单列角接触球轴承（外圈壳轴向移动）特点：1）前端定位→热变形向后伸长，不影响加工精度→前支承结构复杂，装配不便→前端发热较大2）前、中轴承分别调整→可使Y前>Y中→支承刚度高3）齿轮2、10上装有平衡块→主轴抗振性高2、自动换刀数控铣镗床主轴①前支承：径向—双列短圆柱滚子轴承（NN3000K/P2系列）轴向—双向角接触推力球轴承（234400B/P5）间隙调整与预紧：修磨中间隔套4、半圆环1＋螺母7②后支承：单列角接触推力球轴承（7000AC/P5）预紧：修磨中间调整环12＋螺母13③主轴结构：前端：7∶24锥孔＋端面键中间：自动松、紧刀夹④夹紧：碟形弹簧14的弹力→推接近体18→拉拉杆8左移→拉双瓣卡爪5缩进内套筒22→夹紧刀柄尾端⑤松开：油缸16左腔进油→活塞右移→换好刀后：油缸16右腔进油→活塞左移→弹簧14起作用⑥活塞移动限位控制：行程开关LS1、LS2⑦主轴定向准停：定位滚子9（固定在主轴上）＋双向端面凸轮10（空套在主轴上）若主轴未停在固定的方位→油缸20左腔进油→拉10右移→10的端面凸轮形状拨9→带主轴转→9落入10的V形槽内→主轴准停若9恰好落在10的死点位置时停→此时18的凸点恰好对正17→17发信号→启动主轴慢转→9离开死点⑧主轴卸荷装置：图11－6目的：使活塞对碟形弹簧的压力不要传到主轴的支承上结构：连接座3活塞7左移压拉杆8→套环9压碟形弹簧→左压主轴反作用力右推油缸盖→油缸6→连接座3→压弹簧4右移→3的内台阶→垫片10→螺母1→右推主轴⑨刀杆尾部的拉紧结构图11－5：卡爪式图11－7a：弹簧夹头式图11－7b：钢球式3、钻床主轴：图11－8特点：承受的轴向力大，径向力小主轴既旋转又轴向移动主轴旋转精度要求不高结构：主轴＋移动套筒旋转：主轴尾部花键传进径向：60000型深沟球轴承（前后各2个、不必预紧）轴向：50000型推力球轴承（两个螺母6锁紧）装在移动套筒4内移动：齿轮齿条机构（齿条在移动套筒上）套筒4的支撑：衬套（滑动轴承）主轴拆卸：卸掉螺母6即可从前端拔出四、滚动轴承间隙的调整和预紧目的：1）使各滚动体受力均匀→提高耐磨性2）加大接触面积，扩大承载区→提高刚度调整类型方法：与轴承类型有关NN3000K系列：轴向移动轴承内圈（图11－11）a：结构简单、不易控制预紧量、松卸轴承不便b：用右螺母控制预紧量、调整方便、工艺性差c：用螺钉推环控制预紧量、工艺性好、易影响旋转精度d：修磨半圆环控制预紧量，调整较方便、松卸轴承不便70000型（角接触球轴承）：内外圈产生相对轴向移动（图11－12）a：内圈相靠的侧面磨去厚度δ，用螺母拧紧内圈b：将内隔套磨去2δ，用螺母拧紧内圈重调时必须拆轴承c：用弹簧施加并保持基本不变的预紧力，只能承受单向力d：内圈不加隔套，手工控制内圈移动量2δ，对工人要求高注意：控制各调整件工作面⊥主轴旋转轴线，否则引起主轴径跳预紧力不可过大，否则有损轴承寿命防松措施：图11－13a：双螺母防松b：紧定螺钉防松c：加止动垫圈d：在两螺母上拧入螺钉五、应用滑动轴承的主轴部件1、液体动压轴承工作原理：图11－15轴在套中高速旋转时将油带入楔形缝隙使油膜压力升高而将轴颈抬起，从而形成纯液体摩擦种类：单油楔动压轴承：轴心线与轴承孔不同轴转速变化时轴心线漂移多油楔动压轴承：旋转中心较稳定，旋转精度高刚度大（1）短三瓦调位轴承（图11－16）结构：3块扇形轴瓦（包角＝60°、L/D＝0.75）轴瓦背面：球头支承钉支承（配研确保接触面≥80％）能灵活自由摆动可单独调节（使主轴与箱体孔同轴）工作原理：主轴高速转→轴瓦自动调整位置→形成适当楔形间隙→产生3个独立的油楔→主轴轴向和周向定位间隙调整：拧出封口螺钉0→拉紧螺钉1→紧固螺钉2→调支承螺钉3 主轴轴向定位：向右：主轴后端台阶与滑动止推轴承（在端盖6内）→端盖6向左：带轮→弹簧7→销→推力球轴承→端盖6弹簧7的作用：自动补偿轴承间隙弹力调整：螺钉8润滑方式：油浸式密封：前后轴承盖中设皮碗式密封圈特点：主轴只许单向旋转轴颈线速度v > 4m／s 才能形成压力油膜高速轻载时抗振性好，运转平稳（2）整体成形面多有楔轴承（图11－17）前轴承：外圆内锥式内孔1∶20锥度内表面：3个均布偏心圆弧槽→3个对称的楔缝外轴承：外锥薄壁变形式外圆：1∶15的3条弧面凸筋, 其余处为薄壁压入箱体后，3薄壁处变形→3个适当间隙的楔缝轴承间隙：0.015～0.02mm特点：低速时供压力油→高、低速时都能正常工作楔缝对称→主轴可正反转楔缝由机械加工制成→各项参数稳定，制造难维修易2、液体静压轴承工作原理：靠高压油膜将轴颈抬起特点：可在很低的转速下工作，旋转精度高，抗振性好，制造工艺复杂，需专用供油系统构成：供油系统＋节流器＋轴承轴承结构：4个油腔＋4个回油槽油腔四周：轴向封油面＋周向封油面（与轴颈间隙0.02~`0.04mm）工作过程：油泵→压力油→节流器→油腔（抬起轴颈）→封油面→回油缸主轴不受力→各油腔油压相等→轴在轴承正中心→各封油面间隙＝h0主轴受力→轴颈沿受力方向偏移e→油腔3间隙＝h0－e→流过节流器的流量↓→ΔP↓→油腔3油压P3↑油腔1间隙＝h0＋e→流过节流器的流量↑→ΔP↑→油腔1油压P1↓ΔP13＝P3－P1→产生托起力F＝A ( P3－P1 )∴若各油腔共用一个油泵供油，则液体静压轴承能承受载荷的关键＝每个油腔串联一个节流器注意：进入轴承中的油也必须清洁，进入节流器前必须精细过滤轴向推力静压轴承：两个相对的环形通槽油腔开在推力面上工作原理：同径向结构1：图11－19承载面：主轴轴肩向左支承：油腔开在径向静压轴承1的右端面上向右支承：油腔开在轴承盖3的左端面上间隙调整：修磨调整环2厚度结构2：图11－20向左：承载面－轴肩左端，油腔－径向轴承左端向右：承载面－止推环2右端，油腔－径向轴承右端间隙调整：修磨调整垫圈1厚度注意：静压轴承也有动压现象→主轴轴心线漂移影响：轴承间隙↓节流边↑轴颈线速度↑措施：提高供油压力Ps（Ps >10MP）对轴颈、轴瓦的要求：P445～446第 2 节离合器的结构与调整一、摩擦式离合器——利用相互压紧的两个零件接触面间产生的摩擦力传递运动和扭矩操纵：使摩擦片压紧与松开1、机械式（1）单向摩擦离合器：图11－22结构：外摩擦片：内光外齿，外齿卡空套齿轮内摩擦片：内齿外光，内齿卡轴的花键摩擦片左：与卡在轴上的垫片3接触摩擦片右：有螺母6（与压套7螺纹连接）→钢珠8→固定套10（用横销固定在轴上）工作原理：“6”左移压摩擦片→压紧力传到垫片3→内外摩擦→齿轮与轴一起转，“6”右移→摩擦片松开→齿轮在轴上空转操纵原理：拨叉左移滑套9→9的内锥面将钢珠8逼入7与10之间→7左移→带6左移压摩擦片向左压紧力：8→7→6→外、内摩擦片→3→轴反作用力：8→7→10→横销→轴自锁：压紧摩擦片时由9的圆柱部分压住8传递能力调整：按下弹簧销11→转螺母6→6相对7轴向移动（2）双向摩擦离合器看《CA6140车床》录像2、电磁离合器：图11－24结构：磁轭1：外包绝缘层2内装激磁线圈5（一端接2、一端接滑环3）衔铁：外环8＋内环12＋阶梯销9→空套在绝磁铜套13上内外摩擦片：磁轭与衔铁之间外齿：与空套齿轮连接内齿：与轴的花键配合最外两端：两个卡环轴向定位电源：有电刷4→滑环3引入工作过程：通电→磁场→吸衔铁→压内外摩擦片→离合器接合件13的作用：防轴磁化3、液压离合器结构：液压缸2的支承：径向：滚针轴承3→套筒8轴向：止推轴承→螺母→卡环→轴1工作时不转套筒8：内以花键与轴连接，外以花键与内摩擦片连接外摩擦片：外齿与空套齿轮连接工作过程：油缸a口进油→活塞4右移→推力球轴承5→垫片6→压紧内外摩擦片→离合器接合a口回油→弹簧7作用→活塞复位→离合器脱开摩擦离合器的特点：P449二、超越离合器作用：在两种不同速度的运动传递给同一轴时，避免运动干涉，实现快慢速自动转换种类：单向、双向单向超越离合器：结构：套筒齿轮2：伸出一段套筒8，空套在轴上套8内装星形体4、滚柱3、弹簧销7星形体4：用平键与轴连接齿轮5：用平键与轴连接工作过程：慢速：运动由2传入→8孔壁与3摩擦→3滚入楔缝窄端→带4转→轴转快速：运动由轴传入→4转→4对3的摩擦使3滚入楔缝宽端→与8脱离第 3 节变速操纵机构一、工作原理：看《CA6140车床》录像二、操纵机构的定位和互锁1、操纵机构的定位（1）钢球定位：图11－28（2）圆销定位：图11－29（3）槽口定位：图11－302、操纵机构中的互锁装置需互锁的情况：P454~455互锁装置种类：机械式、电气石、液压式、组合式机械式互锁机构：（1）旋转运动间互锁：图11－31（2）直线运动间互锁：图11－32（3）直线与旋转运动互锁：图11－33第 4 节导轨的结构及其间隙调整一、滑动导轨1、导轨的截面形状图11－34按导轨凹凸分类：（1）矩形导轨：只有一个水平面M则称平导轨特点：制造简便，刚度、承载能力大，水平与垂直位移互不影响，安装调整方便，但磨损后间隙不能自动补偿，需调节装置（2）三角形导轨：凸三角形又称山形，凹三角形又称V形特点：水平布置时导向性好，磨损后能自动补偿，但压板面仍需间隙调整装置三角形顶角载荷不均匀时可不对称分布（3）燕尾形导轨：燕尾角＝55°特点：磨损后不能自动补偿，需用镶条调整，一根镶条可同时调水平、垂直两向间隙，制造、检验、维修较复杂，摩擦阻力大。