机械制造工程学 第三章 金属切削机床
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第 3 章 金属切削机床
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§3-1 金属切削机床概述
金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成 机器零件的机器，是制造机器的机器，因此又称为 “工作母机”或“工具机”，通常简称机床。
一、机床的分类
机床的传统分类方法主要是按加工性质和所用刀 具进行分类。
目前我国将机床分为11大类：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、锯床和其他机床。
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§ 3-2 机床的运动分析 一、成形运动 2.表面成形运动
为获得所需的工件表面形状，机床必须使刀具和工件按上述 四种方法之一完成一定的运动。
成形运动：刀具和工件为了形成表面发生线而作的 相对运动。
直线运动（用A来表示）或旋转运动（用B来表 示）。
成形运动的种类：简单成形运动、复合成形运动
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§ 3-2 机床的运动分析 二、机床传动链 1.传动链
机床上为了得到所需的运动，需要通过一系列的 传动件把执行件与动力源（如把主轴和电机），或者 把执行件和执行件（例如主轴和刀架）之间联系起来， 称为传动联系。
构成一个传动联系的一系列顺序排列的传动件， 称为传动链。
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§ 3-2 机床的运动分析 二、机床传动链 1.传动链
根据传动链的性质，可分为如下两种类型：
1）外联系传动链
联系动力源（如电动机）和执行件（如主轴、刀架、工作台 等）之间的传动链，使执行件获得运动（速度和方向）。 •保证执行件实现简单运动； •不要求动力源和执行件之间有严格的传动比关系； 如：车床上加工外圆
1）零件表面的形成：是一条母线沿一条导线运动而 形成。
母线和导线 统称为表面 发生线。
1--母线，2--导线
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§ 3-2 机床的运动分析 一、成形运动 1.工件表面的成形方法
2）形成发生线的方法 发生线是由刀具的切削刃与工件间的相对运动得到 的，由于使用的刀具切削刃形状和采取的加工方法不 同，形成发生线的方法可归纳为四种：轨迹法、成形 法、相切法和展成法。
普通机床（非数控机床）、一般数控机床、加工中
心等
此外，还可按重量和尺寸，主要部件数目等进行分
类。
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§3-1 金属切削机床概述 二、机床的型号编制
标准JB1838-85：金属切削机床型号编制方法，适 用于各类通用机床和专用机床，由汉语拼音字母和数 字按一定规律组合而成。
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§3-1 金属切削机床概述 三、机床的技术性能
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§ 3-2 机床的运动分析 一、成形运动 1.工件表面的成形方法
2）形成发生线的方法 （1）轨迹法 是利用刀具做 一定规律的轨 迹运动来对工 件进行加工的 方法。
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§ 3-2 机床的运动分析 一、成形运动 1.工件表面的成形方法
2）形成发生线的方法 （1）轨迹法 （2）成形法 是利用成形刀 具对工件进行 加工的方法。
§ 3-2 机床的运动分析 一、成形运动 2.表面成形运动
（2）复合成形运动：一个复合运动可分解为两个或 多个直线运动或旋转运动，与简单运动相似，但有本 质的区别。
组成复合运动的各个部分必须保持严格的相对运动 关系，是相互依存，而不是独立的。
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§ 3-2 机床的运动分析 一、成形运动 2.表面成形运动
在每一类机床中，又按工艺范围、布局形势和结 构等，分为若干组，每一组又分为若干系（系别）。
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§3-1 金属切削机床概述 一、机床的分类
1)按照机床的万能性程度，可分为:
普通机床、专门化机床、专用机床
2)按照机床的工作精度，可分为:
普通精度机床、精密机床、高精度机床
3)按照机床具有的数控功能，可分为:
因此，形成表面所需的成形运动的总数只有两个： 一个是复合运动B11B12；精另品课一件个是简单的成形运动A2。
§ 3-2 机床的运动分析 二、机床传动链
为了实现加工过程中所需的各种运动，机床必须 有执行件、动力源和传动装置三个基本部分。 • 执行件：执行运动的部件，如主轴、刀架、工作台 等。 • 动力源：提供动力的装置，如电动机。 • 传动装置：将运动和动力从动力源传至执行件，并 使有关执行件之间保持某种确定的相对运动关系。
§ 3-2 机床的运动分析 一、成形运动 2.表面成形运动
（1）简单成形运动
简单运动之间是相互独立的，没有严格的相对运动
关系。 例1: 用普通车刀车削外圆
母线--圆，由轨迹法形成，需要一个成形运动B1。 导线--直线，由轨迹法形成，需要一个成形运动A2。
例2: 用成形车刀车削成形回转表面 母线--曲线，由成形法形成，不需要成形运动。 导线--圆，由轨迹法形成精品，课件需要一个成形运动B1。
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§ 3-2 机床的运动分析
一、成形运动
1.工件表面的成形方法
2）形成发生线的方法
（1）轨迹法 （2）成形法 （3）相切法 是利用刀具 边旋转边做 轨迹运动来 对工件进行 加工的方法。
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§ 3-2 机床的运动分析
一、成形运动
1.工件表面的成形方法
2）形成发生线的方法
（1）轨迹法 （2）成形法 （ຫໍສະໝຸດ Baidu）相切法 （4）展成法 是利用工件 和刀具做展 成切削运动 的加工方法。
§ 3-2 机床的运动分析 一、成形运动 2.表面成形运动
（2）复合成形运动
例4: 用齿轮滚刀加工直齿圆柱齿轮齿面 母线--渐开线，由展成法形成，需要一个成形运动，
是复合运动，可分解为滚刀旋转B11和工件旋转B12两 部分，B11和B12之间必须保持严格的相对运动关系。
导线--直线，由相切法形成，需要两个独立的成形 运动，即滚刀的旋转运动和滚刀沿工件的轴向移动A2。 其中滚刀的旋转与复合展成运动的一部分B11重合。
1）工艺范围 2）主要技术参数 3）加工精度和表面粗糙度 4）生产率和自动化程度 5）人机关系 6）成本
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§ 3-2 机床的运动分析 一、成形运动 1.工件表面的成形方法
机器零件 上常用的各 种表面：平 面、圆柱面、 圆锥面、成 形表面等。
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§ 3-2 机床的运动分析
一、成形运动 1.工件表面的成形方法
（2）复合成形运动
例3: 用螺纹车刀车削螺纹 母线--车刀的刀刃形状与螺纹轴向剖面轮廓的形状
一致，故母线由成形法形成，不需要成形运动。 导线--螺旋线，由轨迹法形成，需要一个成形运动。
这是一个复合运动，把它分解为工件旋转B11和刀具直 线移动A12。B11和A12之间精品必课件须保持严格的相对运动关
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§3-1 金属切削机床概述
金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成 机器零件的机器，是制造机器的机器，因此又称为 “工作母机”或“工具机”，通常简称机床。
一、机床的分类
机床的传统分类方法主要是按加工性质和所用刀 具进行分类。
目前我国将机床分为11大类：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、锯床和其他机床。
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§ 3-2 机床的运动分析 一、成形运动 2.表面成形运动
为获得所需的工件表面形状，机床必须使刀具和工件按上述 四种方法之一完成一定的运动。
成形运动：刀具和工件为了形成表面发生线而作的 相对运动。
直线运动（用A来表示）或旋转运动（用B来表 示）。
成形运动的种类：简单成形运动、复合成形运动
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§ 3-2 机床的运动分析 二、机床传动链 1.传动链
机床上为了得到所需的运动，需要通过一系列的 传动件把执行件与动力源（如把主轴和电机），或者 把执行件和执行件（例如主轴和刀架）之间联系起来， 称为传动联系。
构成一个传动联系的一系列顺序排列的传动件， 称为传动链。
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§ 3-2 机床的运动分析 二、机床传动链 1.传动链
根据传动链的性质，可分为如下两种类型：
1）外联系传动链
联系动力源（如电动机）和执行件（如主轴、刀架、工作台 等）之间的传动链，使执行件获得运动（速度和方向）。 •保证执行件实现简单运动； •不要求动力源和执行件之间有严格的传动比关系； 如：车床上加工外圆
1）零件表面的形成：是一条母线沿一条导线运动而 形成。
母线和导线 统称为表面 发生线。
1--母线，2--导线
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§ 3-2 机床的运动分析 一、成形运动 1.工件表面的成形方法
2）形成发生线的方法 发生线是由刀具的切削刃与工件间的相对运动得到 的，由于使用的刀具切削刃形状和采取的加工方法不 同，形成发生线的方法可归纳为四种：轨迹法、成形 法、相切法和展成法。
普通机床（非数控机床）、一般数控机床、加工中
心等
此外，还可按重量和尺寸，主要部件数目等进行分
类。
精品课件
§3-1 金属切削机床概述 二、机床的型号编制
标准JB1838-85：金属切削机床型号编制方法，适 用于各类通用机床和专用机床，由汉语拼音字母和数 字按一定规律组合而成。
精品课件
§3-1 金属切削机床概述 三、机床的技术性能
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§ 3-2 机床的运动分析 一、成形运动 1.工件表面的成形方法
2）形成发生线的方法 （1）轨迹法 是利用刀具做 一定规律的轨 迹运动来对工 件进行加工的 方法。
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§ 3-2 机床的运动分析 一、成形运动 1.工件表面的成形方法
2）形成发生线的方法 （1）轨迹法 （2）成形法 是利用成形刀 具对工件进行 加工的方法。
§ 3-2 机床的运动分析 一、成形运动 2.表面成形运动
（2）复合成形运动：一个复合运动可分解为两个或 多个直线运动或旋转运动，与简单运动相似，但有本 质的区别。
组成复合运动的各个部分必须保持严格的相对运动 关系，是相互依存，而不是独立的。
精品课件
§ 3-2 机床的运动分析 一、成形运动 2.表面成形运动
在每一类机床中，又按工艺范围、布局形势和结 构等，分为若干组，每一组又分为若干系（系别）。
精品课件
§3-1 金属切削机床概述 一、机床的分类
1)按照机床的万能性程度，可分为:
普通机床、专门化机床、专用机床
2)按照机床的工作精度，可分为:
普通精度机床、精密机床、高精度机床
3)按照机床具有的数控功能，可分为:
因此，形成表面所需的成形运动的总数只有两个： 一个是复合运动B11B12；精另品课一件个是简单的成形运动A2。
§ 3-2 机床的运动分析 二、机床传动链
为了实现加工过程中所需的各种运动，机床必须 有执行件、动力源和传动装置三个基本部分。 • 执行件：执行运动的部件，如主轴、刀架、工作台 等。 • 动力源：提供动力的装置，如电动机。 • 传动装置：将运动和动力从动力源传至执行件，并 使有关执行件之间保持某种确定的相对运动关系。
§ 3-2 机床的运动分析 一、成形运动 2.表面成形运动
（1）简单成形运动
简单运动之间是相互独立的，没有严格的相对运动
关系。 例1: 用普通车刀车削外圆
母线--圆，由轨迹法形成，需要一个成形运动B1。 导线--直线，由轨迹法形成，需要一个成形运动A2。
例2: 用成形车刀车削成形回转表面 母线--曲线，由成形法形成，不需要成形运动。 导线--圆，由轨迹法形成精品，课件需要一个成形运动B1。
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§ 3-2 机床的运动分析
一、成形运动
1.工件表面的成形方法
2）形成发生线的方法
（1）轨迹法 （2）成形法 （3）相切法 是利用刀具 边旋转边做 轨迹运动来 对工件进行 加工的方法。
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§ 3-2 机床的运动分析
一、成形运动
1.工件表面的成形方法
2）形成发生线的方法
（1）轨迹法 （2）成形法 （ຫໍສະໝຸດ Baidu）相切法 （4）展成法 是利用工件 和刀具做展 成切削运动 的加工方法。
§ 3-2 机床的运动分析 一、成形运动 2.表面成形运动
（2）复合成形运动
例4: 用齿轮滚刀加工直齿圆柱齿轮齿面 母线--渐开线，由展成法形成，需要一个成形运动，
是复合运动，可分解为滚刀旋转B11和工件旋转B12两 部分，B11和B12之间必须保持严格的相对运动关系。
导线--直线，由相切法形成，需要两个独立的成形 运动，即滚刀的旋转运动和滚刀沿工件的轴向移动A2。 其中滚刀的旋转与复合展成运动的一部分B11重合。
1）工艺范围 2）主要技术参数 3）加工精度和表面粗糙度 4）生产率和自动化程度 5）人机关系 6）成本
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§ 3-2 机床的运动分析 一、成形运动 1.工件表面的成形方法
机器零件 上常用的各 种表面：平 面、圆柱面、 圆锥面、成 形表面等。
精品课件
§ 3-2 机床的运动分析
一、成形运动 1.工件表面的成形方法
（2）复合成形运动
例3: 用螺纹车刀车削螺纹 母线--车刀的刀刃形状与螺纹轴向剖面轮廓的形状
一致，故母线由成形法形成，不需要成形运动。 导线--螺旋线，由轨迹法形成，需要一个成形运动。
这是一个复合运动，把它分解为工件旋转B11和刀具直 线移动A12。B11和A12之间精品必课件须保持严格的相对运动关