机床概论
机械加工基本知识
机械加工培训教材技术篇Ⅰ机械加工基础知识2011年8月第一部分：机械加工基础知识一、机床(一)机床概论机床是工件加工的工作母机.一个工件或零件从原始的毛胚状态加工成所需的形状和尺寸,都需在机床上完成.从加工的对象来分类,机床可以分为：◆金属加工机床◆木材加工机床◆石材加工机床等等….机械加工的对象大多为金属材料,所以,我们以下涉及的机床只针对金属加工机床.金属加工机床分类:◆锻压机床---通过压力使工件产生塑形变形,例如：压力机、弯板机、剪板机等等;◆特种机床---通过特种办法加工工件,例如：电火花机床、线切割机床、激光切割机床、水压切割机床等等;◆金属切削机床---采用刀具、砂轮等工具,除去工件上多余的材料, 将其加工成所需的形状和尺寸的机床,主要包括:车床:工件与主轴一起旋转,刀具作轴向与径向进给运动.主要用于旋转工件、盘类零件、轴类零件的加工.车床的分类如下：➢根据主轴中心线的方向：卧式车床,立式车床.➢根据车床的大小：仪表车床、小型车床、普通车床、大型车床;➢根据控制方式：普通手动车床、简易数控车床、全功能数控车床➢根据控制轴数：普通手动车床与数控车床X、Z轴、车铣中心X、Z、C轴、复合车铣中心X、Y、Z、C轴➢根据主轴及刀塔数量：单主轴、双主轴、双刀塔车床;铣床:刀具旋转,工件与工作台一起作轴向运动;主要用于方型及箱体零件加工;铣床的分类如下：➢根据主轴中心线的方向：卧式铣床,立式铣床.➢根据控制方式：普通手动铣床、数控铣床➢根据控制轴数：普通铣床X、Y、Z轴、4轴数控铣床X、Y、Z、A轴、5轴数控铣床X、Y、Z、A、B轴➢根据主轴数量:双主轴铣床;镗铣床:刀具旋转,工件与工作台一起作轴向运动;主要用于铣削与镗孔;一般为卧式;镗床分类如下：➢根据镗床大小：台式镗床、大型落地镗铣床;➢根据控制方式：普通手动镗床、坐标镗床、数控镗床➢根据控制轴数：普通镗床X、Y、Z、B轴、带W轴的数控镗床W、X、Y、Z、B轴、带平园盘的数控镗床W、X、Y、Z、B、U轴钻床:钻孔用机床;有台式、摇背钻之分,也有数控钻床;攻丝机床:攻丝用机床;一般钻床也有攻丝功能;加工中心：带刀库及自动换刀系统的数控铣床或镗床;有钻削中心、立式加工中心、卧式加工中心、卧式镗铣加工中心、龙门加工中心、五面体加工中心、落地镗铣加工中心等等;磨床:有外圆磨、内圆磨、平面磨床等专用机床:为加工某个零件的某些部位专门设计的机床;(二)机床的控制轴机床的控制轴是以刀具作为基点,按照右手坐标系来定义的车削以装刀具的刀塔为基点,铣削以装刀具的主轴为基点：➢三个直线轴：X,Y,Z➢三个旋转轴: A,B,C➢其它辅助轴：W,UZ轴轴(1.全功能卧式数控车床➢车外圆包括直线,曲线,台阶,倒角➢车端面➢轴向钻孔➢镗内孔包括直线,曲线,台阶,倒角➢外圆切槽➢内孔切槽➢端面切槽➢外螺纹➢内螺纹➢切断2.全功能立式数控车床所能完成的加工内容同上3.立式加工中心➢铣平面➢铣沟槽➢铣侧面,斜面,台阶面➢铣型腔,铣曲面➢钻孔➢攻丝➢铣内外螺纹➢铣沉孔,扩孔,镗孔➢铰孔➢孔口倒角,侧边倒角4.卧式加工中心所能加工的内容与立式加工中心相同,但因为其工作台可以旋转,控制轴数比立式的X,Y,Z轴多一个旋转轴---B轴,所以更适合箱体类零件的四周加工;卧式加工中心的另一个特点,是双工作台,可以自动交换;卧式加工中心一般按工作台大小方形工作台,作为主要的规格参数,分为：400400500500630630800800100010005.卧镗加工中心卧镗加工中心与卧式加工中心的区别在于多出一个与Z轴平行的W轴,也就是说在主轴里面还有一个“镗杆”可以伸出可以进给,以便镗孔作业,所以卧镗加工中心的镗孔能力比卧式加工中心强;另外,卧镗加工中心一般为大型设备,只有一个工作台;主规格一般按可伸出的镗杆直径来定义,比如：φ110,130,150,200,250mm等等6.落地镗铣床加工中心大型卧式镗铣床,床身与立柱分离,工作台与地面平行,便于大型工件上下;7.龙门立式加工中心,龙门五面体加工中心大型机床,Y轴为主轴在龙门横梁上的移动,Z轴可以是滑枕的上下移动,也有的是整体横梁的上下移动;规格主要按工作台面尺寸来定义,比如：30001500长、宽,30002000,40002000, 60002500,等等如果除了刀具可以自动交换之外,主轴还可以进行立、卧头的交换或转换,则称之为五面体加工中心,即除了工件的底面不能加工之外,其它五个面都可以加工;8.车铣中心在一般的数控车床基础上,加上一个C轴即主轴的分度轴,再加上可以旋转的动力刀头,就可以进行铣削加工,称之为车铣中心;能安装动力刀头的刀塔,不同于一般数控车床所采用的日本式刀塔,我们称之为德国标准的VDI刀塔;VDI刀塔有几个刀位可以装一般的车刀杆,另外几个刀位可以安装动力刀座;动力刀座又分为轴向动力刀座与主轴中心线平行与径向动力刀座与主轴中心线垂直,分别进行轴向与径向铣削;9.复合车铣中心比上述车铣中心功能更强大,可以进行复杂的车削与铣削,相当于数控车床+立卧加工中心,这种复合车铣机床的结构、形式有多种;总之,最终目标就是要尽可能在一次装夹的情况下完成工件原来需要几台机床才能完成的的多种加工;二、机械加工工艺机械技术工作主要分为：设计与工艺设计人员负责设计产品;工艺人员负责如何将产品制造出来;所以简单地说：机械加工工艺就是零件的加工流程、方法、技巧、艺术;有关机械加工工艺的几个概念：1.工艺流程就是工艺人员制作的完成一个零件加工的总的过程和顺序;例如：2.工序是整个工艺流程中的某一个局部的加工工作,比如上述流程中的车削工序、铣削工序等,一个零件的加工工艺可能由多个工序组成;3.工位,工步简单说,工位就是一个工作位置,工步就是一个工作步骤;在一道工序中可能包含了多个工位及工步;比如：一个棒料在车削这道工序中,要分两头加工,即要两次装夹,一次装夹就是一个工位;一个工位又可能由几个工步组成;比如,在装夹一头来加工另一头时,要更换外圆车刀、外圆切槽、钻内孔、镗内孔4把刀来完成加工,也就是4个工步;4．工艺卡是工艺人员就某道工序编制的正式的、详细的加工步骤;包括该道工序分几个工位或工步完成,每一步的切削参数,装夹方式,刀具型号,精度与表面质量控制要求,如何测量及测量工具等等,数控加工还包括加工程序;5. 工艺文件工艺人员编制的工艺流程、工艺卡、加工程序以及设计的刀具、夹具图纸等统称为某零件的工艺文件;三、机械加工精度机械加工的精度即为加工的精密程度,也就是加工后的实际参数与理论参数名义参数的符合程度;在加工中,不可能完全达到理论值,总会有误差,对一批零件加工时,每一个零件的加工误差都不一样,所以对理论参数规定一个公差公共误差,在此范围之内的零件即为合格,反之即为超差;我们用公差的大小作为衡量精度的标准;公差越小,精度越高,加工成本越高,加工难度越大；公差越大,精度越低加工成本越低,加工难度越小;机械加工精度分为：➢尺寸精度➢形状、位置精度➢综合精度(一)尺寸精度单一的尺寸,如长度,直径的公差大小;包括线性尺寸孔与轴与角度尺寸,1.线性尺寸精度➢精度等级国家标准将线性尺寸精度分为20个等级,代号为：每一精度等级的公差大小公差带宽度与基本尺寸相关,国家标准将基本尺寸分成若干段,基本尺寸、精度等级与公差值得对应关系如下：➢公差带两个基本要素：✓公差带大小宽度✓公差带位置ES---代表孔的上极限偏差简称上偏差EI----代表孔的下极限偏差简称下偏差es---代表轴的上极限偏差简称上偏差ei---代表轴的下极限偏差简称下偏差➢孔与轴线性尺寸分为孔尺寸与轴尺寸,这里的孔与轴的概念是广义的：如下图：➢基本偏差的国家标准国家标准除对公差带宽度精度等级作了规范之外,还就公差带位置,按基本偏差进行了规范：➢公差带代号及标注2.角度尺寸精度角度尺寸精度没有专门的标准,而是采用锥度精度标准,共分12级,分别为：AT1、AT2、AT3…….AT12高低(二)形状与位置精度形位公差1.形状精度零件上某一形状的精度,包括：➢直线度：➢平面度：➢园度：➢圆柱度：➢线轮廓度：➢面轮廓度2．位置精度表示零件上2个要素相对位置的精度,包括：➢平行度➢垂直度➢倾斜度➢同轴度➢对称度➢位置度➢园跳动➢全跳动.(三)综合精度是对某个零件,特别是标准件,或某个零件的某一部分的多个要素尺寸,形状,位置的公差进行规范,从而形成该零件的综合精度,比如：齿轮精度,轴承精度,螺纹精度等等;公制螺纹精度：内螺纹：分4,5,6,7,8级小径及中径,基本偏差规定了2个位置：G,H标识：M101-6H外螺纹：分3,4,5,6,7,8,9中径分4,6,8大径,基本偏差规定了4个位置：e,f,g,h标识：M10-5g6g四、加工表面质量加工表面质量主要包括两方面内容：➢表面的几何形状----主要指表面粗糙度➢表面的物理品质---加工硬化程度,冷硬层深度,表面残余应力等等(一)表面粗糙度表面粗糙度表示已加工表面的平滑程度;1.三个指标：➢Ra-----算术平均值------我国一般采用此指标➢Rz-----十点平均值➢Ry-----最大值如下图：RaRzRy2.粗糙度标识方法：3.Ra,Rz,Ry三者的大致关系Ra≈1/4Rz≈1/4Ry4.光洁度我国老标准,粗糙度Ra,日本三角记号之间的关系我国老标准▽我国新标准Ra 日本老三角记号▽25 ▽▽▽4 ▽▽▽5 ▽▽▽6 ▽▽▽▽7 ▽▽▽▽8 ▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽▽(二)粗糙度对零件的使用性能的影响➢粗造度影响零件的耐磨性➢粗造度影响配合的稳定性➢粗造度影响零件的疲劳强度➢粗造度影响零件的抗腐蚀性➢粗造度影响零件的密封性(三)主要加工办法能达到的表面粗糙度影响机械加工表面粗糙度的因素很多,主要有如下几种：➢机床加工方法➢加工形态切削参数➢工件材质➢刀具➢切削液以下是主要加工方法所能达到的粗糙度大致范围：车削外圆,端面,镗内孔：切槽：Ra 钻削：—铣平面,沟槽,台阶镗孔：铰孔：—磨削：—滚压：—五、金属材料及热处理(一)金属材料1.概述工业中所用的材料总体分为：➢非金属材料：工程塑料,石墨……..等等➢金属材料黑色金属材料：如钢,铁等有色金属材料：铝,铜,镁及其合金等在机械工程中,钢铁应用最为广泛,钢与铁都是以铁元素Fe为基体,以碳C为主要添加元素的合金,统称为铁碳合金;➢钢：含碳量＜%的铁碳合金称为“钢”➢铁：含碳量≥%的铁碳合金称为“铁”2.钢的分类➢按用途分类✓结构钢：一般工程及机械零件用钢✓工具钢：工刃具、模具、量具用钢✓特殊用途钢：不锈钢,耐热钢等等➢按化学成分分类✓碳素钢---低碳钢≤%C,中碳钢,高碳钢＞%C✓合金钢---除Fe,C元素之外,还含有其他元素,如Si,Mo,Ni等✓锰钢,Cr钢等➢按品质分类含P,S杂质的多少✓普通钢✓优质钢✓高级优质钢3.铁的分类➢生铁：即含碳量≥%的铁碳合金➢铁合金：锰铁合金,铬铁合金等➢铸铁：生铁中添加了1-3%硅Si元素,铸铁又分为：✓灰口铸铁：HT250--------------数字表示抗拉强度✓球墨铸铁: QT400-17--------抗拉强度—延伸率4.金属材料的性能金属材料的性能分为：使用性能与工艺性能;➢使用性能✓物理性能：比重,熔点,导电性,导热性,磁性等等✓化学性能：耐腐蚀性,抗氧化性等✓机械性能：须重点掌握的性能;✧抗拉强度---在拉断或压破时所承受的最大应力,N/mm✧屈服强度✧延伸率---拉伸断裂时的总伸长与原长之比✧断面收缩率---拉伸断裂后,断面的最大缩小面积与原面积之比✧抗冲击韧性：抗冲击能力✧硬度：抵抗更硬物体压入其表面的能力,根据不同的测量方法,有如下几种表示方法：布氏硬度：HB×××洛氏硬度：HRA,HRB,HRC维氏硬度：HV➢工艺性能----指材料的加工性能,比如：✓铸造性能✓焊接性能✓冷弯性能✓冲压性能✓锻造性能✓切削性能(二)金属材料热处理1.热处理的概念➢热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度冷却的一种工艺;➢热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其它加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能;其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的;2.热处理的目的为使金属工件具有所需要的使用性能机械性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,通过热处理工艺往往可以达到提高这些性能的目的;3.热处理的对象钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容;另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其机械、物理和化学性能,以获得不同的使用性能;4.热处理过程热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程;这些过程互相衔接,不可间断;➢加热是热处理的重要工序之一：金属热处理的加热方法很多,最早是采用木炭和煤作为热源,进而应用液体和气体燃料;电的应用使加热易于控制,且无环境污染;利用这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或金属,以至浮动粒子进行间接加热;金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳即钢铁零件表面碳含量降低,这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响;因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热;加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度,是保证热处理质量的主要问题;加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得高温组织;➢保温：当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变完全;采用高能密度加热和表面热处理时,加热速度极快,一般就没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长;➢冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的一环：冷却方法因工艺不同而不同,主要是控制冷却速度;一般退火的冷却速度最慢,正火的冷却速度较快,淬火的冷却速度更快;但还因钢种不同而有不同的要求,例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬;5.热处理种类热处理工艺大体可分为三大类：➢整体热处理整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其整体机械性能的热处理工艺;钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺;✧退火：是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备;✧正火：是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理;✧淬火：是将工件加热保温后,在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却;淬火后钢件变硬,但同时变脆;✧回火：为了降低淬火后钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火;✧调质：退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可; “四把火”随着加热温度和冷却方式的不同,又演变出不同的热处理工艺;为了获得一定的强度和韧性,把淬火和高温回火结合起来的工艺,称为调质;✧时效处理：某些合金淬火形成过饱和固溶体后,将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间,以提高合金的硬度、强度或电性磁性等;这样的热处理工艺称为时效处理;将工件置于室外保持较长时间半年以上,从而消除内应力,称为自然时效处理➢表面热处理表面热处理只加热工件表层,以改变其表层力学性能的热处理工艺;为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部,使用的热源须具有高的能量密度,即在单位面积的工件上给予较大的热能,使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温;表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理,常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等;➢化学热处理化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺;化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分;化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质气体、液体、固体中加热,保温较长时间,从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素;渗入元素后,有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火;化学热处理的主要方法有：✧渗碳✧渗氮✧渗金属六、机械制图与识别详见机械制图相关教材;基本要求：➢能熟练手工绘制简单的零件图或零件的局部图,最好能用AUTOCAD绘制简单的机械制图;➢能熟练识别复杂的机械图样,包括手工与CAD绘制的图纸;➢掌握机械制图的基本标准、规范及规定,包括：✧及格式：绘制机械图样时,优先采用5种规定的图纸基本幅面,分别是：A0、A1、A2、A3、A4;在图纸上,图框线必须用粗实线画出,其格式分为不留装订边和留有装订边两种,但同一产品的图样只能采用一种格式;标题栏的文字方向应为看图方向,标题栏的外框为粗实线,里边是细实线,其右边线和底边线应与图框线重合✧绘图比例：比例是图中图形与实物相应要素的线性尺寸之比;为了能从图样上得到实物大小的真实感,应尽量采用原值比例1:1,当机件过大或过小时,可选用表规定的缩小或放大比例绘制,但尺寸标注时必须注实际尺寸;一般来说,绘制同一机件的各个视图应采用相同的比例,并在标题栏中填写;当某个视图需要采用不同比例时,可在视图名称的下方或右侧标注比例✧字体：图样中书写的字体必须做到：字体工整、笔画清楚、间隔均匀、排列整齐;汉字汉字应写成长,并应采用国家正式公布推行的简化字;汉字的高度不应小于,其字宽一般为字高的2/3;长仿宋体的书写要领是：横平竖直,注意起落,结构匀称,填满方格.数字和字母数字和字母有直体和斜体两种;一般采用斜体,斜体字字头向右倾斜,与水平线约成75°角;在同一图样上,只允许选用一种形式的字体;✧8种线型：粗实线、细实线、波浪线、双折线、虚线、粗点划线、细点划线、双点划线;✧图样种类、、,此外还有布置图、示意图等✧各种视图---三视图、剖视图、剖面图断面图、向视图、局部视图、局部放大图,等等;✧尺寸标注✧粗造度、公差标注✧有关、齿轮、花键和弹簧等结构或零件的简化画法✧投影法●投影的三要素：光线或投影线观察者----物体----投影面;●投影的方法：中心投影法与平行投影法,平行投影法又分为：正投影法垂直投影与斜投影法;机械制图采用正投影法;●投影的方位：第一视角投影法又成欧洲方法法或E法与第三视角投影法又称美国方法或A 法如下图所示,将空间分为8个角：第一视角投影法就是将物体放在第1象角内,使物体置于观察者与投影面之间,即保持：人-----物体----投影面的位置关系,按照正投影垂直投影的方式从而得到投影视图的方法;下图为第一视角的示意图,下图为物体在第一视角内的投影方式及得到的三视图：第三视角投影法就是将物体放在第3象角内,使投影面置于观察者与物体之间,即保持：人-----投影面----物体的位置关系,按照正投影垂直投影的方式从而得到投影视图的方法;很明显,这时是将投影面假想成透明的面来处理的,否则就看不到物体了;如下图：●各个主要国家与地区采用的投影法：采用第一视角投影法的国家与地区：中国,法国,德国,俄罗斯,国际标准ISO采用第三视角投影法的国家与地区：美国,英国,日本,台湾●投影法的识别机械制图采用何种投影法第一或第三视角,有两种方式来辨别：机械图纸的右上角有标注：第一视角法第三视角法图纸上的各视图方位：第一视角法：主视图在正面,下面是俯视图,左视图在主视图的右边;第三视角法：顶视图在上面,前视图在下面,左视图在主视图的左边;两种视角法的各视图详细关系如下图：。
第一章 数控机床概论
第一章 概论
1
（2）模块化、专门化与个性化；智能化；柔性化和集成化 模块化、专门化与个性化：机床结构模块化，数控功能专门 化，机床性能价格比显著提高并加快优化。个性化是近几年 来特别明显的发展趋势。 智能化：智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追 求加工效率和加工质量方面的智能化，如自适应控制，工艺 参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便方面的智能 化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自 动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化， 如智能化的自动编程，智能化的人机界面等； 柔性化和集成化：柔性自动化技术是制造业适应动态市场需 求及产品迅速更新的主要手段，是各国制造业发展的主流趋 势，是先进制造领域的基础技术。
第一章 概论
1
3.
按伺服控制方式分类
1. 开环控制数控机床 开环控制系统的特点是不带反馈检测装置。这种数控机床主 要使用步进电机。数控装置经过控制运算发出脉冲信号，每 一脉冲信号使步进电机转动一定的角度，通过滚珠丝杠推动 工作台移动一定的距离。
开环控制系统图
第一章 概论
1
2. 闭环控制系统 闭环控制系统是指在机床的运动部件上安装位置测量装置。 是在机床移动部件位置上直接装有直线位置检测装置，将检 测到的实际位移反馈到数控装置的比较器中，与输入的原指 令位移值进行比较，用比较后的差值控制移动部件作补充位 移，直到差值消除时才停止移动，达到精确定
第一章 概论
1
1.4.2 数控机床的使用特点
1. 对操作维修人员的技术水平要求较高 2. 对夹具和刀具的要求较高 单件生成时，一般采用通用夹具，成批量生成时，为节省加 工时间，应采用专用夹具，而且夹具应该定位可靠，能自动 夹紧或松开工件，具有良好的排屑、冷却结构。
第一章数控机床概论
第一章数控机床概论第一章数控机床概论1．简述数控机床、数控技巧的全然概念2．简述数控机床的产生过程以及数控技巧的成长趋势3．与传统机床比拟,数控机床有何特点？4．数控机床有哪几部分构成?各部分的感化是什么？5．简述数控机床的加工道理、应用范畴6．按操纵体系的特点数控机床分哪几类？7．按伺服体系的操纵道理数控机床分哪几类？8．什么是点位操纵、直线操纵、轮廓操纵数控机床？第二章运算机数控体系1．CNC体系重要由哪几部分构成？CNC装配重要由哪几部分构成？2．试述CNC装配的工作过程。
3．单微处理器构造的CNC装配与多微处理器构造的CNC装配有何差别？多微处理器构造的CNC装配有哪些全然功能模块？4．共享总线构造的CNC装配与共享储备器构造的CNC装配各有何特点？5．试分析现代CNC装配的硬件构造的特点？6．CNC装配中常用的CPU有哪几类？其特点若何？7．CNC装配中常用的储备器有哪几类？其特点若何？8．CNC装配与机床电气设备之间的接口按功能分为哪几类？各传送什么信息？9．CNC装配的I/O接口电路中常用哪些抗干扰技巧？10．CNC装配的软件构造可分为哪两类？各有何特点？11．中断型构造的软件中，各中断办事法度榜样的优先级是若何安排的？12．CNC装配常用的输入输出设备有哪些？13．CNC装配常用的通信接口有哪些？各有什么特点？14．现代CNC装配的诊断技巧有哪些成长偏向?15．CNC装配的重要技巧指标有哪些？16．简述我国应用较多的几种典范CNC装配的功能和特点？17．何谓刀具长度补偿、刀具半径补偿？其履行过程若何？18．B功能刀具半径补偿与C功能刀具半径补偿的差别在何处？19．什么叫插补？今朝应用较多的插补算法有哪些？20．试述逐点比较法插补的四个节拍，并推导第Ⅱ象限直线插补公式。
21．设欲加工第一象限直线OE、起点坐标为O（0，0），终点坐标为E（11，8），脉冲当量δ＝1，试用逐点比较法插补之并画出插补轨迹。
《机床概论》课件 第一章 机床的运动分析
2,切削刃的形状是 一条切削线, 一条切削线,它与 要形成的发生线的 形状完全吻合. 形状完全吻合. 3,切削刃仍然是 , 一条切削线, 一条切削线,但与 需要形成的发生线 的形状不吻合
(二)形成发生线的方法及所需的运动 由于使用的刀具切削刃形状和采取的 加工方法不同, 加工方法不同,形成发生线的方法可归纳 为四种: 为四种: 成形法: 1,成形法: 不需要运动
2,展成法 需要一个复合运动 刀具—插齿刀 插齿刀, 刀具 插齿刀,齿轮 滚刀和花键滚刀 切削刃—与需要形成 切削刃 与需要形成 的发生线共轭的切削 线 3,轨迹法
需要一个运动 用尖头车刀, 用尖头车刀,刨 刀等刀具加工时
4,相切法
刀具—铣刀,砂轮等旋转加工刀具 刀具 Nhomakorabea刀, 铣刀 垂直于刀具旋转轴线的截面内, 垂直于刀具旋转轴线的截面内,切削刃 也可看作是点, 也可看作是点, 当该切削点绕着刀具轴 线作旋转运动, 线作旋转运动,刀具轴线沿着发生线的 等距线作轨迹运动 需要两个运动
第二节 机床的运动
在机床上, 在机床上,为了得到所需的工件表 面形状, 面形状, 必须使刀具和工件按上述四种 方法之一完成一定的运动. 方法之一完成一定的运动.这种运动称 表面成形运动 此外,还有多种辅助 运动. 为表面成形运动.此外,还有多种辅助 运动. 运动.
一,表面成形运动 表面成形运动是保证得到工 表面成形运动是保证得到工 件要求的表面形状的运动 的运动. 件要求的表面形状的运动.
例3
用螺纹车刀车削螺纹
母线:成形法, 母线:成形法,不需成形运动 导线: 螺旋线,轨迹法, 导线: 螺旋线,轨迹法,需一个复合成 形运动, 形运动,
例4
用齿轮滚刀加工直齿圆柱齿轮齿面
机床的综合概论
一、机床的概念二、机床的种类三、机床发展历史（简史）四、机床的工作原理五、目前（2009年）中国境内各大机床厂名列一、机床的概念机床的概念：顾名思义-机床是对金属或其他材料的坯料或工件进行加工，使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的机器。
机械产品的零件通常都是用机床加工出来的。
机床是制造机器的机器，也是能制造机床本身的机器，这是机床区别于其他机器的主要特点，故机床又称为工作母机或工具机。
二、机床的种类（一）.广义机床的种类如下：金属切削机床，主要用于对金属进行切削加工；木工机床，用于对木材进行切削加工；特种加工机床，用物理、化学等方法对工件进行特种加工；锻压机械。
1、金属切削机床可按不同的分类方法划分为多种类型。
1.1按加工方式或加工对象可分为车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、花键加工机床、铣床、刨床、插床、拉床、特种加工机床、锯床和刻线机等。
每类中又按其结构或加工对象分为若干组，每组中又分为若干型。
1.2按工件大小和机床重量可分为仪表机床、中小型机床、大型机床、重型机床和超重型机床；1.3按加工精度可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床；1. 4按自动化程度可分为手动操作机床、半自动机床和自动机床；1. 5按机床的自动控制方式，可分为仿形机床、程序控制机床、数字控制机床、适应控制机床、加工中心和柔性制造系统；1.6按机床的适用范围，又可分为通用、专门化和专用机床。
1.7 专用机床中有一种以标准的通用部件为基础，配以少量按工件特定形状或加工工艺设计的专用部件组成的自动或半自动机床，称为组合机床。
1.8 对一种或几种零件的加工，按工序先后安排一系列机床，并配以自动上下料装置和机床与机床间的工件自动传递装置，这样组成的一列机床群称为切削加工自动生产线。
1.9柔性制造系统是由一组数字控制机床和其他自动化工艺装备组成的，用电子计算机控制，可自动地加工有不同工序的工件，能适应多品种生产。
机床概论-第三章 磨床讲解
转速700/1410r/min 内圆磨头电动机 功率1.1kW
转速2830r/min
15
M1432A型万能外圆磨床总布局
1—床身 2—头架 3—工作台 4—内圆磨头 5—砂轮架 6—尾架 A—尾座顶尖脚踏操纵板 16
M1432A与M1332的区别
37
38
M1432B磨床砂轮架
39
23-封口螺钉 22-锁紧螺钉 21-螺套 20-球头螺钉 19-轴瓦
40
砂轮架主要特点
前、后支承——“短四瓦”动压滑动轴承 长径比0.75 主轴轴颈与轴瓦间的间隙0.01-0.02mm 球头中心偏离轴瓦对称中心 采用皮带传动
可在±30内旋转,切入法磨削短圆锥 面
90
128 180
256
28
工件主轴的传动
131
110
1.414
1
22
91 112
头架主轴较高的4级转 速数列为等比数列， 公比为 1.41。
112 165 1.413.55 110 49
头架主轴较低的2级转速都是塔轮最小传动比产生的， 最低的两转速间的比值为2。第3、2级转速间的比值 为 1.70。
64
其它： 提高主要导向及导轨的加工精度； 工作台用液压传动，运动平稳。
65
三、其它类型外圆磨床
66
（一）普通外圆磨床和半自动 宽砂轮外圆磨床
67
（三）无心外圆磨床
工件直接放在砂轮和导轮之间，由托板和导轮支 承，工件被磨削外圆表面即定位基准面。
工件在磨削力以及导轮和工件间摩擦力的作用下 被带动旋转，实现圆周进给运动。
第1章 数控机床-机床概论
数控机床概论
表面成形运动（主运动和进给运动） 辅助运动（实现机床的各种辅助动作）
数控机床概论
2、机床的传动
机床完成各种运动所需的基 本部件：执行件、动力源和传动 装置。 机床的传动链和原理图 内联系传动链（严格传动比 关系） 外联系传动链（联接动力源 与执行件，不要求精确的传动比 比）
数控机床概论
五、数控机床概述 1、组成
任何一种数控机床都是由控制介质、数控装置、伺服 系统、辅助控制系统和机床本体等若干基本部分组成的， 如图所示。
数控机床概论
2、基本概念
数字控制（NC）：用数字化信息对过程进行的控制 数控系统：实现数控技术相关功能的软硬件模块的有机集成 分为 硬件数控系统和计算机数控系统 计算机数控系统（CNC）：以计算机为核心 开放式CNC系统：可保证开发的应用软件能在不同的厂商提 供的平台工作。 数控机床：应用数控技术对其加工过程进行自动控制的机床 柔性制造单元（FMC）：一台数控机床或加工中心装上自动 装卸工件的装置 FMS及CIMS
1948年，美国帕森 （Parsons）公司在研制加工 直升机螺旋桨叶片轮廓用检查 样板的机床时，首先提出计算 机控制机床的设想，在麻省理 工学院（MIT）的协助下，于 1952年研制成功了世界上第一 台三坐标直线插补且连续控制 的立式数控铣床。我国于1958 年由清华大学和北京第一机床 厂合作研制了我国第一台数控 铣床。
点位控制直线控制和轮廓控制数控机床数控机床概论3数控机床的特点适应性强加工精度高产品质量稳定生产效率高减轻劳动强度改善劳动条件经济效益好有利于生产管理的现代化数控机床概论4规格行程范围和摆角范围工作台面尺寸承载能力主轴功率和进给轴扭矩控制轴数和联动轴数刀具系统数控机床概论5性能指标分辨率和脉冲当量最高主轴转速和最大加速度定位精度和重复定位精度最高快移速度和最高进给速度电气冷却系统外形尺寸机床重量数控机床概论6发展趋势高速高效高精度和高可靠性模块化智能化柔性化集成化开放性新一代数控加工工艺及装置
机械加工基本知识
机械加工培训教材技术篇Ⅰ机械加工基础知识2011年8月第一部分：机械加工基础知识一、机床(一)机床概论机床是工件加工的工作母机.一个工件或零件从原始的毛胚状态加工成所需的形状和尺寸,都需在机床上完成.从加工的对象来分类,机床可以分为：◆金属加工机床◆木材加工机床◆石材加工机床等等….机械加工的对象大多为金属材料,所以,我们以下涉及的机床只针对金属加工机床.金属加工机床分类:◆锻压机床---通过压力使工件产生塑形变形，例如：压力机、弯板机、剪板机等等。
◆特种机床---通过特种办法加工工件，例如：电火花机床、线切割机床、激光切割机床、水压切割机床等等。
◆金属切削机床---采用刀具、砂轮等工具,除去工件上多余的材料, 将其加工成所需的形状和尺寸的机床,主要包括:车床:工件与主轴一起旋转,刀具作轴向与径向进给运动.主要用于旋转工件、盘类零件、轴类零件的加工.车床的分类如下：➢根据主轴中心线的方向：卧式车床,立式车床.➢根据车床的大小：仪表车床、小型车床、普通车床、大型车床。
➢根据控制方式：普通（手动）车床、简易数控车床、全功能数控车床➢根据控制轴数：普通（手动）车床与数控车床（X、Z轴）、车铣中心（X、Z、C 轴）、复合车铣中心（X、Y、Z、C轴）➢根据主轴及刀塔数量：单主轴、双主轴、双刀塔车床。
铣床:刀具旋转，工件与工作台一起作轴向运动。
主要用于方型及箱体零件加工。
铣床的分类如下：➢根据主轴中心线的方向：卧式铣床,立式铣床.➢根据控制方式：普通（手动）铣床、数控铣床➢根据控制轴数：普通铣床（X、Y、Z轴）、4轴数控铣床（X、Y、Z、A轴）、5轴数控铣床（X、Y、Z、A、B轴）➢根据主轴数量:双主轴铣床。
镗（铣）床:刀具旋转，工件与工作台一起作轴向运动。
主要用于铣削与镗孔。
一般为卧式。
镗床分类如下：➢根据镗床大小：台式镗床、大型落地镗铣床。
➢根据控制方式：普通（手动）镗床、坐标镗床、数控镗床➢根据控制轴数：普通镗床（X、Y、Z、B轴）、带W轴的数控镗床（W、X、Y、Z、B轴）、带平园盘的数控镗床（W、X、Y、Z、B、U轴）钻床:钻孔用机床。
1.1_机床概论_机床的基本知识
29
机床的传动分析-机床的传动链
把动力源和执行件或执行件之间联系起来的一系列传动件， 构成了一个传动联系，称其为传动链。传动链两端的元件称为末 端件，它可以是动力源或执行件。
①外联系传动链：是联系运动源(电动机)和机床执行件(主轴、 刀架、工作台等)间的传动链，使执行件得到运动。传动链两 个末端件之间不要求有严格的传动比关系，如车削时电机与 主轴间的传动链 ②内联系传动链： 把实现复合的成形运动的执行件与执行件 联系起来，并使其保持确定的运动关系。必须保证复合运动 的两个单元运动严格的运动关系，传动链中不能有传动比不 确定或瞬时传动比变化的传动机构。传动链两个末端件之间 要求有严格的传动比关系，如车削螺纹主轴与刀架间的传动 链；滚切齿轮工件与滚刀间的传动链；内联系传动链中不能 用带传动、摩擦轮传动和链传动 。
机床的基本知识
2
机床的分类
1）按其加工性质和刀具：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、 锯床和其它机床。12大类
车 钻 镗 磨 床 床 床 床 C Z T M 齿轮加 工机床 Y 螺纹加 工机床 S 铣 刨 拉 床 床 床 X B L 电加工 机床 D 切断 机床 G 其它 机床 Q
瞬时位置的的包络线。 （范成法、滚切法） 此发生线需要两个独立的成形运动 此发生线需要一个独立的成形运动 ，刀工共同完成
2. 成形法： 刀刃为一条切削线，其形状与发生线 1. 轨迹法： 刀刃为切削点，它按一定的轨迹运动 相同。 （仿形法） 而形成发生线。 （描述法） 此发生线不需要成形运动 此发生线需要一个独立的成形运动
表面成形运动是机床上最基本的运动，保证得到工件要 求的表面形状的运动，是机床上的刀具和工件为了形成 表面发生线而作的相对运动
04_机床概论_齿轮加工机床
滚齿机
滚齿原理—模拟一对螺旋齿轮啮合过程
齿数减少、螺旋 角增大成为蜗杆 蜗杆开槽、铲背 成为齿轮滚刀
滚齿加工是依照交错轴螺旋齿轮啮合原理进行的。机床使滚刀 和工件保持一对螺旋齿轮副啮合关系作相对旋转运动时，就可 在工件上滚切出具有渐开线齿廓的齿槽。
滚齿成形运动是滚刀旋 转运动和工件旋转运动 组成的复合运动。再加 上滚刀沿工件轴线垂直 方向的进给运动，就可 切出整个齿长。
4
齿轮加工方法与加工机床
加工模数较大的齿轮时，常用指状齿轮铣刀。
用成形刨刀在刨床上刨齿。 在插床上插齿。
5
齿轮加工方法与加工机床
（1）成形齿轮铣刀
齿轮的齿廓形状，决定于基圆直径d基=mZCOSα.即使齿轮 的模数和压力角相同，不同的齿数，齿形不一样。
采用8把一套或15把一套的齿轮铣刀。每把可切几个齿数的 齿轮。刀具齿形按这个刀号能切的最小齿数制造。用来切其 他齿数，就有误差，加工出来的齿形是近似的。
6
齿轮加工方法与加工机床
（2）成形法加工齿轮的特点
精度不高
生产率也较低（每加工完一齿均需分度） 可以用通用机床(如普通铣床)加工。 多用于对精度要求不高的修配行业，及重型机器 制造业中，以解决大型齿轮加工机床的问题。
7
齿轮加工方法与加工机床
展成法
刀刃为一条切削线，但形状与发生线不吻合，刀具与工件作展 成运动，发生线是切削刃各瞬时位置的的包络线。 此发生线需 要一个独立的成形运动 ，刀工共同完成。
26
工件转1 r→刀架移动mm
（ （ 4 2 3 ）滚斜齿轮时的差动链 ）展成运动传动链 ）进给传动链 刀架移动 L→ 工件转± 1r 工件转 滚刀转 1 1r→ r→ 工件转 刀架移动 K/z mm r L × 1/(3π) 25/2 × 2/25 1 × 1 80/20 72/1 ×× 28/28 2/25 × × 39/39 28/28 × aa b c2 /d2 × 36/72 ×e i合成 × × 28/28 /b × 42/56 23/69 × × i合成 iⅩⅡ× /f 2/1 2× —ⅩⅢ 1×
机床概论教学大纲
机床概论教学大纲机床概论教学大纲机床是现代工业生产中不可或缺的重要工具，它承担着将原材料加工成成品的重要任务。
机床概论作为机械工程专业的一门基础课程，旨在培养学生对机床的基本概念、原理和操作技能的理解和掌握。
本文将从机床的发展历程、分类和结构、工作原理以及维护保养等方面，对机床概论教学大纲进行探讨。
一、机床的发展历程机床的发展历程可以追溯到古代的手工工具时代。
随着人类文明的进步，机械化生产的需求越来越迫切，机床的发展也逐渐加速。
从简单的手动机床到如今的数控机床，机床的发展经历了漫长而曲折的道路。
通过学习机床的发展历程，学生可以了解到机床的进步对工业生产的巨大推动作用。
二、机床的分类和结构根据不同的加工方式和结构特点，机床可以分为铣床、车床、钻床、磨床等多种类型。
每种类型的机床都有其独特的结构和工作原理。
学生需要通过学习机床的分类和结构，了解每种机床的特点和适用范围，为后续的学习和实践打下坚实的基础。
三、机床的工作原理机床的工作原理是学习机床概论的核心内容之一。
学生需要了解机床的加工原理、传动原理和控制原理等，以便能够正确地操作和使用机床。
同时，学生还需要学习机床的工作过程中可能出现的问题和故障，并学会排除故障和维修机床。
四、机床的维护保养机床的维护保养是保证机床正常运行和延长使用寿命的重要环节。
学生需要学习机床的日常维护和定期保养方法，了解机床的常见故障和维修技巧。
通过学习机床的维护保养，学生可以提高机床的使用效率，减少机床的故障率，提高工作效率和生产效益。
五、实践环节机床概论课程不仅仅是理论知识的传授，还需要结合实践环节进行教学。
学生需要亲自操作机床，进行加工实验和维修实践，以巩固所学的理论知识。
通过实践环节的学习，学生可以更好地理解和掌握机床的工作原理和操作技巧。
六、评估方式机床概论课程的评估方式主要包括平时成绩和期末考试。
平时成绩可以包括课堂参与、实验报告和作业完成情况等。
期末考试主要测试学生对机床概论知识的掌握程度和应用能力。
第1章 数控机床概论
第1章数控机床概述学习目标：数控机床是典型的机电一体化产品，是现代制造业的关键设备。
本章主要讲述数控机床的基本概念、数控机床的分类以及数控机床的技术与发展水平等。
本章要求理解并掌握数控机床的基本概念和分类，了解数控技术的发展趋势以及以数控机床为基础的自动化生产系统的发展。
1.1 数控机床的基本概念1.1.1 数控机床及其特点数控（Numerical Control，NC）——数字控制，用数字和符号构成的数字化信息自动控制机床运转的技术。
数控机床（Numerically Controlled Machine Tool ）——采用了数控技术的机床。
数控机床是一种高效、新型的自动化机床，具有广泛的应用前景。
它与普通机床相比具有以下特点：（1）适应性、灵活性好（2）精度高、质量稳定（3）生产效率高（4）劳动强度低、劳动条件好（5）有利于现代化生产和管理（6）使用、维护技术要求高1.1.2 数控机床的组成数控机床的种类很多，但任何一种数控机床主要由控制介质、数控系统、伺服系统和机床主体四部分组成，如图1-1所示。
此外数控机床还有许多辅助装置，如自动换刀装置，自动工作台交换装置自动对刀仪，自动排屑装置及电、液、气、冷却、润滑、防护等装置。
图1-1 数控机床的组成（1）控制介质是指将零件加工信息传送到控制装置中去的程序载体。
（2）数控系统是数控机床的核心。
（3）伺服系统是数控系统的执行机构之一，执行由CNC装置输出的运动指令。
（4）机床主体也称主机，它包括机床的主运动部件、进给运动部件、执行部件和基础部件。
（5）辅助装置是数控机床在实现整机的自动化控制中，为了提高生产效率、加工精度、还需要配备许多辅助装置，如液压和气动装置、自动换刀装置、自动工作台交换装置、自动对刀装置、自动排屑装置等。
1.1.3 数控机床的工作过程如图1-2所示，数控机床的加工，首先要将被加工零件图样上的几何信息和工艺信息用规定的代码和格式编写成加工程序，然后将加工程序输入到数控系统，在数控系统控制软件的支持下，经过处理与计算后，发出相应的控制命令，再通过伺服系统使机床按预定的轨迹运动，从而完成零件的加工。
模块一 数控机床概论
模块一数控机床概论§1-1 数控机床简介数控技术是综合了计算机、自动控制、电机、电气传动、测量、监控、机械制造等学科领域最新成果而形成的一门边缘科学技术。
在现代机械制造领域中，数控技术较早地应用于机床装备中，本课程中的数控技术具体指机床数控技术。
一、基本概念1.数字控制：用数字化信号进行控制的一种现代控制方法，简称数控。
2.计算机数字控制（CNC）：由工业计算机控制程序来实现部分或全部基本控制。
3.数控机床就是采用了数字控制技术的机床。
国际信息处理联盟第五技术委员会对数控机床作了如下定义：“数控机床是一个装有程序控制系统的机床，该系统能够逻辑地处理具有使用代码，或其它符号编码指令规定的程序。
”换言之，数控机床是一种采用计算机，利用数字信息进行控制的高效、能自动化加工的机床，它能够按照机床规定的数字化代码，把各种机械位移量、工艺参数、辅助功能(如刀具交换、冷却液开与关等)表示出来，经过数控系统的逻辑处理与运算，发出各种控制指令，实现要求的机械动作，自动完成零件加工任务。
在被加工零件或加工工序变换时，它只需改变控制的指令程序就可以实现新的加工。
所以，数控机床是一种灵活性很强、技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备。
二、数控机床的组成数控机床是由程序载体、数控装置、伺服系统和机床本体组成，如图1-1所示。
图1-1 数控机床的组成1.程序载体：是人与机床之间联系的中间媒介物质，反映了数控加工中的全部信息。
2.人机交换装置：通过人机交换装置对数控机床进行操作和控制。
3.数控系统：由I/O接口线路，PLC、主控系统等组成。
4.伺服系统：是数控系统和机床本体之间的纽带。
5.机床本体：数控机床的机械结构实体。
6.辅助装置：自动换刀装置、自动交换工作台、润滑排屑装置。
§1-2 数控机床的分类数控机床的品种规格繁多，分类方法不一。
根据数控机床的功能、结构、组成不同，可从控制方式、伺服系统类型、功能水平、工艺方法几个方面进行分类，如表1-1所示。
第二章机床及其附件概论
3.机床的组别和系别代号
每类机床分10组（从0～9组），每组又分10系（从0～9 型）
4.主要参数代号
机床的主参数一般用两位数字表示，其反映机床加工性能的 主要参数。常用主参数的折算值（1/10或1/100或1/1）来表示。
机床的统一名称和组、系划分，以及型号中主参数的表示方 法，见GB/T15375——1994《金属切削机床型号编制方法》。
1/100 1/10 1/100 1/100 1/100 1/10
龙门刨床
20
最大刨削宽度
1/100
单柱坐标镗床
21
工作台面宽度
1/10
例：
C A 6 1 40
机床类别代号（车床类）
机床特性代号（结构特性）
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）
丝杠
溜板箱
刀架
主轴箱 挂轮箱
刀架
底座
进给箱
溜板箱
尾架
丝杠 光杠
3.普通车床的尺寸系列 1)普通车床的主参数
是床身上最大工件的回转直径，它表征该车床可以加 工的工件的直径尺寸范围。
普通车床制成床身上最大工件回转直径分别为250mm、 320mm、400mm、500mm、630mm、800mm、1000mm、 1250mm等8个品种，以满足不同零件的加工需求。自小到 大按一定规律变化排列的尺寸系列，叫做机床的尺寸系列。
常用机床组系代号及主参数
机床名称 卧式车床 单柱立式车床 摇臂钻床 台式钻床
组系代号 61 51 30 40
主参数 床身最大回转直径
最大车削直径 最大钻孔直径 最大钻孔直径
折算系数 1/10 1/100 1 1
机床概论复习总结提纲
金属切削机床概论复习提纲1、卧式车床主轴箱的运动输入轴常采用卸荷式带轮结构,皮带轮的张力可经过法兰轴直接传至短三瓦上。
轴不受此径向力的作用。
2、单轴转塔自动车床上加工工件的单件工时是否等于所有工作行程工步时间与空行程公布时间的总和？不是。
3、车削过程中产生闷车现象，可能是由于离合器摩擦片过松或皮带过松打滑引起的。
4、要加工以下形面：外圆表面、内孔、沟槽，可以分别选用以下机床：车床、镗床、铣床。
5、中型万能外圆磨床的尾座顶尖通常采用弹簧顶紧，而卧式床则采用丝杠螺母顶紧。
6、若卧式车床刀架横向进给方向相对于主轴轴线存在垂直度误差，则会影响车端面及沟槽的垂直度，切出的工件带有一定的锥度。
7、插齿机主要用于加工直齿圆柱齿轮，尤其适用于加工在滚齿机上不能加工的内齿轮和多联齿轮。
8、内圆磨床磨削各种圆柱孔和圆锥孔，其磨削方法主要有以下三种：普通内圆磨削，无心内圆磨削，行星内圆磨削。
9、在单轴转塔自动车床控制系统中，分配轴主要用于控制工件加工的工作行程，辅助轴主要用于空行程。
10、在卧式车床的溜板箱中,丝杠传动与纵、横向机动进给之间常设互锁机构，以防止二者同时相遇。
11、回轮转塔车床是在卧式车床的基础上发展起来的，它与卧式车床在结构上的主要区别是回轮转塔车床没有尾座和丝杠，机床身上设有一个能纵向移动的多工位刀架。
12、与一般卧式车床相比,精密及高精度卧式车床主要采取了以下三种措施来提高其加工精度○1提高车床的几何精度,○2主传动链采用“分离传动”的形式,○3主轴的皮带轮采用卸荷式式的结构。
13、扳动主轴开、停和换向操纵手把十分费力，不能稳定地停留再终点位置上，是由于摩擦片过紧。
操作手柄扳至停车位置上时，主轴不能迅速停止，是由于制动带过松。
14、卧式车床进给传动系统中，为何既有光杆又有丝杆来实现刀架的直线运动？可否单独设置光杆和丝杆？为什么？设置光杠加丝杠的传动形式，这样既可以实现螺纹进给（丝杠传动），又可以实现纵、横向进给运动（光杠传动），这样，既可以大大减轻丝杠的磨损，又有利于长期保持丝杠的精度，又可以获得一般车削所需的纵横进给量。
机床概论绪论PPT课件
了威机尔床金的森近代炮概筒念镗，床即：
1）保用证来了制汽造缸金体属的零加件工；
2精）度用，机蒸器汽引机导的刀商具业运化动。
才得以成功
.
22
莫兹利 第一台金属车床 集合了刀架、溜板箱、丝杠、 光杠 、挂轮等技术
.
7
（二）第一次工业革命期间的机械发明
1、交通运输革命 1）铁路时代 ▲ 1814年 ， 史蒂文森 第一台蒸汽机车试运行 成功。
▲ 1825年 英国 世界上第一条铁路。
.
8
▲ 开拓了陆地交通运输的新纪元，人类交通进 入了“铁路时代”。 英国迅速掀起一股兴建铁路的狂热。1840年以 后，欧洲大陆和美国也相继开始铁路建设。
.
33
◆ 机械将走向全面的自动化
第一次技术革命：工业生产的机械化， 第二次技术革命：工业生产的电气化， 第三次技术革命：机械将走向全面自动化。
新学科——机械电子工程 诞生，出现了一批机电一体 化产品。
控制 理论
机械电
子工程
计算机 技术
机械 技术
.
34
大型轧机
IC
复杂机电 系统出现
结构 复杂
动力学行为 复杂
.
23
到 19 世 纪 中 叶 ， 车床、刨床、铣 床等各种类型的 通用机床已大体 齐备。
原动机是如何 驱动机床的呢？
.
天轴 由蒸汽机驱动
进给刀架
丝杠 光杠
24
.
25
2、互换性生产出现
近代的互换性生产即始于18世纪末美国的枪支制造。 1798年，惠特尼接过了军方生产15000支步枪的合同。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
主讲教师：邵东向
二、刀架的传动
标准螺距数列 组别 1 1 1.25 1.5 螺 距 值 1.75 2 2.25 （mm） 差值 0.25
2
3 4 5 6 7
2.5
6 14 28 56 112
3
7 16 32 64 128
3.5
8 18 36 72 144
4
9 20 40 80 160
4.5
10 22 44 88 176
哈尔滨工业大学机电学院
机械制造装备设计----机床概论（车床）
主讲教师：邵东向
双柱立式车床
Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学机电学院
机械制造装备设计----机床概论（车床）
主讲教师：邵东向
落地车床
Harbin Institute of Technology
机
床
概
论
车
主讲教师：邵东向 电 单 话：86413831
床
电子邮件：wins@
位：机械制造及自动化系
机械制造装备设计----机床概论（车床）
主讲教师：邵东向
用途：车床是主要用车刀进行切削加工的机床。 内、外旋转表面 加工 内、外螺纹面
端平面
Harbin Institute of Technology
其中 u2 u3 所以实际只有3种传动比．因此主轴 正转实有级数为 2 x3+2 x3 x（2 x2-1）=24 主轴反转实有级数为： 3+3 x（2 x2-1）=12
Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学机电学院
机械制造装备设计----机床概论（车床）
主讲教师：邵东向
主传动从电动机开始到主轴为止。
Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学机电学院
机械制造装备设计----机床概论（车床）
主讲教师：邵东向
传动路线表达式、传动系统图是传动系统的两种不同表达 方式。都可以用来计算转速级数和各级转速的大小。 根据传动系统图或传动路线表达式，该机床主轴正转应 有级数为： 2 x 3＋2 x 3 x 2 x 2＝30（种） 反转应有级数为： 3＋3×2×2＝15（种） 但因Ⅲ轴到Ⅳ轴可之间的4条传动路线传动比是：
Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学机电学院
机械制造装备设计----机床概论（车床）
主讲教师：邵东向
u1 u2 u3 u4
20 20 1 80 80 16 20 51 1 80 50 4 20 50 1 80 50 4 50 51 1 50 50
主讲教师：邵东向
Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学机电学院
机械制造装备设计----机床概论（车床）
主讲教师：邵东向
56 38 43 51 39 34 50 30 44 80 50
VII
20 51
50
I 230
Ⅱ Ⅲ 22 33 33
M1
IV V VⅢ 41 58 50 44 Ⅸ 58 58 26 20 50 63 50 58 26 80 M2 VI
ub 2 ub 4 ub 6 ub 8
28 28 36 28 20 14 36 21
7 7 9 7 10 7 12 7
Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学机电学院
机械制造装备设计----机床概论（车床）
主讲教师：邵东向
33 25 Ⅸ Ⅺ 58 58 26 20 50 63 50 58 26 80 33 64 63 Ⅹ Ⅻ b 100 ⅩⅢ d 75 97 ⅩⅣ 36 19 20 36 33 26 28 36 3236 25 35 28 15 18 45 56
CA 6140卧式车床属通用的中型车床。其外型及组成 部件如图所示。其主要组成部件可概括为“三箱刀架 尾座床身”。
Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学机电学院
机械制造装备设计----机床概论（车床）
主讲教师：邵东向
CA6140 主轴箱
刀架
尾座 床身
进给箱 溜板箱
Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学机电学院
机械制造装备设计----机床概论（车床）
主讲教师：邵东向
一、主 传 动
主轴的传动——主传动 传动系统 刀架的传动
Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学机电学院
机械制造装备设计----机床概论（车床）
挂 轮 传 动 组
基 本 变 速 组
增 倍 变 速 组
换 移 机 构
安全 机构
丝 杠 超 越 机 构 溜板箱 安 全 机 构 换 向 机 构
车螺纹 齿条 刀架 丝杠 纵进 横进
光 杠
进给箱
Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学机电学院
机械制造装备设计----机床概论（车床）
33 25 Ⅸ Ⅺ 58 58 26 20 50 63 50 58 26 80 33 64 63 Ⅹ Ⅻ b 100 ⅩⅢ d 75 97 ⅩⅣ 36 19 20 36 33 26 28 36 3236 25 35 28 15 18 45 56
Harbin Institute of Technology
25
33
Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学机电学院
机械制造装备设计----机床概论（车床）
主讲教师：邵东向
56 20 20 38 正 转 80 Ⅳ 80 Ⅴ 26 M 51 39 51 2 50 58 43 41 50 50 22 130 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅵ 230 58 63 30 50 34 反 转 Ⅶ 50 50 34 30
哈尔滨工业大学机电学院
机械制造装备设计----机床概论（车床）
主讲教师：邵东向
卡盘车床
Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学机电学院
机械制造装备设计----机床概论（车床）
主讲教师：邵东向
仪表车床
Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学机电学院
床腿
哈尔滨工业大学机电学院
Harbin Institute of Technology
机械制造装备设计----机床概论（车床）
主讲教师：邵东向
功能：加工内、外圆柱面、圆锥面及成形旋转表面； 切环形槽及滚花；车削端面；车削常用的公制、英 制、模数和径节螺纹；钻孔、扩孔、铰孔。 精度：普通精度，加工的圆柱度、圆度的精度为 0.01mm，表面粗糙度度Ra1.25～2.5um。 加工能力： 最大回转直径为400mm。 在刀架上 最 大 回 转 直 径 为 210mm 。 最 大 工 件 长 度 有 2000mm，主轴内孔直径为48mm。主电动机功 率为7.5kW。
每种转速均可由传动平衡式计算出来， 如主轴正转的最低转速：
nmin
130 51 22 20 20 26 1450 0.98 10(r / min) 230 43 58 80 80 58
Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学机电学院
机械制造装备设计----机床概论（车床）
主讲教师：邵东向
分类：
卧式车床、立式车床、转塔车床、仿形车床、多刀车 床、多轴半自动车床、单轴自动车床和多轴自动车床、 各种专门化车床和专用车床等。
Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学机电学院
机械制造装备设计----机床概论（车床）
主讲教师：邵东向
Harbin Institute of Technology
5
11 24 48 96 192
5.5
12
0.5
1 2 4 8 16
Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学机电学院
机械制造装备设计----机床概论（车床）
主讲教师：邵东向
1、刀架传动系统的组成
主 轴
扩 大 螺 距 传 动 组 主轴箱
变 换 左 右 螺 距 传 动 组
哈尔滨工业大学机电学院
机械制造装备设计----机床概论（车床）
主讲教师：邵东向
CW61100B
Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学机电学院
机械制造装备设计----机床概论（车床）
主讲教师：邵东向
单柱立式车床
Harbin Institute of Technology
Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学机电学院
机械制造装备设计----机床概论（车床）
主讲教师：邵东向
(4) 基本变速组
ub1 ub 3 ub 5 ub 7
26 6.5 28 7 32 8 28 7 19 9.5 14 7 33 11 21 7
Harbin Institute of Technology
a
c
25 M3 14
21