金属切削机床与刀具

20世纪50年代的机床 主轴齿轮 变速箱
主 轴
刀 架
尾 架
进给齿轮 变速箱
溜板箱
机械制造工程学
普通车床：回转体加工、螺纹加工
工ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ操作普通车床
机械制造工程学
摇臂升降 电动机 工件电动机
主电动机 20世纪50年代的机床 砂轮电动机
往复滑枕
齿轮变速箱 主 轴 摇 臂
往复工作台 移动工作台
齿轮变速箱 主 轴
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六、机床的基本构造：
1. 主传动部件：用来实现机床的主运动。
2. 进给传动部件：用来实现机床的进给运动。 3. 刀具的安装部件：用来安装刀具。 4. 工件的安装部件：用来安装工件。 5. 支承部件：用来支承和连接机床各零部件。
6. 动力部件：为机床提供动力。
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第二节 车床与车刀
组合机床：
由大部分已经系列化、标准化的通用部件和少量 专用部件所组成的“特殊的”专用机床。
大量的通用部件
少量的专 用部件
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二、机床型号编制方法（GB/T15375—94）
1、通用机床：
（△）○（〇）△ △ △ （×△）（〇）/（ ）（）
企业代号 其他特性代号 重大改进顺序号 主轴数或第二主参数 主参数 系别代号（主参数相同） 通用特性、结 构特性代号 组别代号（每类机床分为10组）
床身
进给箱
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溜板箱
床腿
2. CA6140车床运动分析：
机械制造工程学
2. CA6140车床运动分析：
1) 主运动分析：
主运动传动链的
功能是将动力源的运
动传给机床主轴，使
主轴带动工件实现主
运动，并使主轴变速
和换向。
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2. CA6140车床运动分析：
1) 主运动分析：
①传动路线:
分类代号
机械制造工程学
类别代号
例如：
C A 6 1 40
主参数 直径:400mm 车床 系别：普通车床
结构特性
组别：落地及 卧式车床组
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2、专用机床：
设计单位 代号
设计顺序号 例如：
B1—015
北京第一 机床厂
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第15种专用机 床（铣床）
三、机床的基本运动
表面成形运动：
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①米制螺纹：
26 6.5 28 7 733 28 58 733 28 主 轴 58 33 25 8 32 33 25 7 28 36 9 28 25 7 63 100 U 基 U 基 100 75 9.5 19 36 14 7 25 36 20 10 U 倍 丝杠 36 25 14 7 33 11 7 21 36 12 21 7 机械制造工程学
机械制造工程学
五、五种基本传动副
1. 2. 3.
4.
5.
将旋转运动变为直线运动，工 将旋转运动变为直线运动， 作平稳，无噪音，传动效率低。 传动效率高，结构紧凑。 带传动： 传动平稳，无噪音。多用于 大速比、交叉轴传动 齿轮传动： 平稳、吸振，通常用在高 n t mzn D n 速级传动。 v 传动比准确，传递动力大， 蜗杆传动： v k n 60 2 但有噪音。 60 n d160 齿轮齿条传动： i i 2 n z n d 丝杠螺母传动： n 1 2 1 d 2 z1 1 i n1 d2 z2 规定： i ＝被动轮转速/主动轮转速 ＝ n2／n1
• 机床结构模块化，可实现刀具和工件的自动交换。
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信息化的车铣加工中心
信息塔(e-Tower) 车间工作地信息 化，具有语音、文 本和视像等通讯功 能。与生产计划调 度系统联网，实时 反映机床工作状态 和加工进度 操作权限由指纹 确认。工件试切时 ，可在屏幕上观察 加工过程。故障报 警显示、在线帮助 排除 数码相机
经济精度：IT8～IT7，Ra1.6～6.3 对有色金属，利用精细车的方法可达到： IT6～IT5，Ra0.2～0.8
3. 切削过程平稳； 4. 生产率高； 5. 刀具简单，成本低。
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①过程连续 ②无冲击
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四、CA6140车床运动分析：
1.机床布局结构：
主轴箱 刀架 尾架
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(n主＝10～500r/min)
②主轴的转速级数：
由传动路线表达式有： 正转速级数为：2×3×(1+2×2)=30 级 但：从Ⅲ轴～Ⅵ轴的5种传动比中有两级基本相等。 均为：1/4。 故：实际正转速级数为： 2×3×(1+2×2-1)=24 级 反转速级数为：3×(1+2×2-1)=12 级
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多轴加工专用组合机床
工件：C6132 16根主轴从两面 进给驱动采用 多主轴加工，效率显著提高 车床主轴箱体 同时加工2个零件 电气液压控制
机械、电气、液压综合自动化
组成自动生产线的基本单元
作者设计的我国第一台组合机床 UT-001 机械制造工程学 大连机床厂1957年为济南第一机床厂制造
立式加工中心 激光切割机床 卧式加工中心 90年代的数控机床 回转刀架 刀具自动交换 数控系统 托板自动交换
刀库 托板 刀库 机床主轴 机床主轴 机床主轴
数控系统
数控系统 数控系统
机床主轴
大型数控龙门铣床 电火化加工机床 机械制造工程学
数控车床
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一台机床完成复杂零件的加工
滚齿 铣削 车削
两种传动链：
外联系传动链
内联系传动链
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四、机床的传动链
“ 联系两个执行件，以形 动力源：提供动力 复 执行件：执行运动部件 成 合成形运动的传动 链”。两个末端件之间的 传动装置：传递运动和动力 相对速度或相对位移必须 有严格的比例关系。
两种传动链：
外联系传动链
内联系传动链
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①米制螺纹：
由主轴经正常导程及米制螺纹传动路线来实现。
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①米制螺纹：
33 58 33 主 轴 58 33 25 25 33 63 100 25 U基 100 75 36 25 36 U倍 丝 杠 36 25
升降工作台
电动机
牛头刨床：平面加工、沟槽加工 外圆磨床：高精度圆柱表面加工 万能升降台铣床：平面加工、成形加工 摇臂钻床：钻孔、铰孔和攻螺纹 机械制造工程学
50年代机床的特点
• 采用交流电动机单独驱动，齿轮变速，机床主轴可获 得多种不同速度，切削功率大为提高。 • 机床发展成为独立的学科，对其结构配置和刚度，运 动精度和动态性能都进行了深入研究，加工精度也有 了明显提高。 • 车间工作条件有所改善，但机床使用特点仍停留在： 一台机床一个操作者，使用一把刀具加工一个工件， 完成一道工序。 • 加工复杂形状的工件仍有一定难度。
床、锯床及其他机床。
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一、机床的分类：
按万能性(通用性)分： 普通机床（通用机床）：加工范围广，可 用于多种零件的不同工序。
专门化机床（专能机床）：加工范围较窄， 用于加工某一类（或几类）零件的某一道 （或几道）特定工序。
专用机床：用于加工某一种零件的某一道 特定工序。
机械制造工程学
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③主轴转速：
运动平衡式
130 56 39 63 0.98 1400 rpm ： 230 38 41 50 130 51 22 20 20 26 nmin 1450 0.98 10 rpm 230 43 58 80 80 58 nmax 1450
• 工作地与物料（在制品、毛坯、工具和夹具）供应者 联网，实时提出物料需求。
• 通过视像、语音交互，以及手机查询信息。
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第一节 机床的分类、型号编制方法和构造
一、机床的分类（12大类）：
机床主要是按加工性质和所用刀具进行分类的。
车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹
加工机床、铣床、刨床和插床、拉床、特种加工机
一、车床的运动：
主运动：工件的旋转
进给运动：刀具的直 线移动
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二、车削加工的工艺范围：
工艺范围：能车削内外圆柱面、圆锥面、回转体成形 面和环形槽、车削端面和各种螺纹，还可以进行钻孔、 扩孔、攻螺纹和滚花等。
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三、车削加工的工艺特点：
1. 能保证轴、套、盘等类零件的各表面位置精度； 2. 加工范围广泛，适应性强；
第三章 金属切削机床与刀具
机械制造工程学
第四章 金属切削机床与刀具
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
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机床的分类、型号编制方法和构造 车床与车刀 钻床、镗床与孔加工刀具 铣床与铣刀 刨床、拉床及工艺特点 磨床与砂轮 齿轮加工机床与齿轮加工刀具
第一节 机床的分类、型号编制方法和构造
铣削卡盘
指纹确认 操作许可
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加工任务完成情况和机 床状态可用手机查询
信息化机床的特点
• 机床不仅是一台加工设备，机床信息化以后，工作地 就成为一个独立自主管理的单元。 • 机床的操作需要通过指纹认证，然后即可下载加工任 务和数控程序。 • 工作地与工厂计划调度系统联网，自动记录加工进度 和工作状态。
抓两端、连中间
A.找首、末件：
首件：电机——末件：主轴
B.连中间，写出传动路线表达式 ：
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① 传 动 路 线