03第三章机床与刀具

机 械 制 造 工 程 学
Machine Manufacturing Engineering
2015年7月1日
机械制造工程学
第三章 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
机械制造工程学
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
20 20 1 80 80 16 20 51 1 80 50 4
50 20 1 50 80 4 50 51 1 50 50
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③主轴转速：
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
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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
第一节 机床的分类、型号编制方法和构造
机床的基本功能：为被切削的工件和使用 的刀具提供必要的运动、动力和相对位置。 一、机床的分类（11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、锯床及其他 机床。 类→组→系。
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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。
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组合机床：
基本组
①米制螺纹：
33 58 33 主 轴 28 35 33 25 58 35 25 33 28
1 18 35 1 63 100 25 U 100 75 45 36 28 2 U倍 28 15 1 25 36 U 丝杠 48 4 36 25 35 18 15 1 45 48 8
螺纹进给传动链的功能是必须保证主轴 每转一转，刀架准确地移动一个导程S。 进给运动的动力源也是主电动机。
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2)螺纹进给传动链：
A. 找首、末件：
首件：主轴——末件：刀架
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2)螺纹进给传动链：
运动关系：
主轴转一转，刀具均匀移动一个导程
1 U t丝 S
U：从主轴到丝杠之间的总传动比 t丝：丝杠螺距。 t丝=12mm S：被加工螺纹导程。
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四、机床的传动链
为实现机床各种运动，机床必须具备三个基本部分： 数控车床的传动原理图 ， 采 动力源：为执行件提供动力的装置 它 用电联系代替机械 执行件：执行机床运动部件 联系。通过脉冲发生器 P 和快调换置机构 ( 数控系 传动装置：传递动力和运动的装置 统 ) 将主轴和刀架联系起 来，机械结构大为简化 。 两种传动链： 外联系传动链
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B.连中间，写出传动结构式：
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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
简单成形运动 复合成形运动
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三、机床的基本运动
辅助运动：
切入运动； 分度运动； 各种空行程运动：刀架纵、横向机动快速移动等。 加工若干完全相同的均匀 分布的表面时，为使表面 用于保证被加工表面获得 所需要的尺寸。 成形运动得以继续进行的 运动。
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四、机床的传动链
为实现机床各种运动，机床必须具备三个基本部分： “ 联系动力源和机床执行 件的传动链”。它使执行 动力源：为执行件提供动力的装置 件得到预定速度的运动并 执行件：执行机床运动部件 传递一定的动力。 传动装置：传递动力和运动的装置
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
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—1994）
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）
( mm)
25.4 K 58 33 63 100 1 36 S 1 U倍 12 a 58 33 100 75 U基 25
化简：
7U基 a K 4U倍
经上述路线可加工22种标准螺距的英制螺纹，每 英寸牙数为：2～24。
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③模数螺纹：
由主轴经正常导程及模数螺纹传动路线来实现。
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③模数螺纹：
33 58 33 主 轴 58 33 25 25 33 64 100 25 U基 100 97 36 25 36 U倍 丝 杠 36 25
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③模数螺纹：
64 100 25 7 100 97 36 48
为实现机床各种运动，机床必须具备三个基本部分： “ 联系两个执行件，以形 复 动力源：为执行件提供动力的装置 成 合成形运动的传动 执行件：执行机床运动部件 链”。两个末端件之间的 相对速度或相对位移必须 传动装置：传递动力和运动的装置 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
内联系传动链
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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
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②英制螺纹：
33 58 33 主 轴 58 33 25 25 33 63 100 1 M3 100 75 U基 36 U倍 丝 杠 25
基本组
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②英制螺纹：
63 100 36 25 .4 100 75 25 21
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
四、CA6140车床运动分析：
1.机床布局结构：
主轴箱 刀架 尾架
床身
进给箱
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主轴转速之间通常是等比级数排列：
n j n j1 n1 j1
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为公比
对CA6140而言： 1.25
主传动系统转速图：
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2)螺纹进给传动链：
可车削四种标准的常用螺纹：米制螺纹 (公制螺纹)、模数螺纹(公制蜗杆)、英制螺 纹、径节螺纹(英制蜗杆)，还可以车削大导 程、非标准和较精密的螺纹。这些螺纹可以 是右旋，也可是左旋的。
基 倍
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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
开合螺母
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①米制螺纹：
( mm )
58 33 64 100 25 25 36 S Km 1 U基 U倍 12 58 33 100 97 36 36 25
化简：
7 m U基 U倍 4K
经上述路线可加工11种标准模数的模数螺纹，模 数为：0.25～3mm。
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58 33 63 100 25 25 36 S 1 U基 U倍 12 58 33 100 75 36 36 25 ( mm )
化简：
S 7U基 U倍
经上述路线可加工20种标准螺距的米制螺纹，螺 距为：1～12mm。
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②英制螺纹：
由主轴经正常导程及英制螺纹传动路线来实现。
左螺纹 右螺纹
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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