机械加工机床的基础知识
合集下载
相关主题
- 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)。
按照工艺范围宽窄，分为通用机床、专门化机床、专 用机床。
按照重量和尺寸不同，分为仪表、中型、大型（10t） 、 重型（30t） 、超重型（100t） 。`
二、机床的技术参数与尺寸系列
机床的技术参数是表示机床尺寸大小及其工作能力的各 种技术数据，一般包括以下几方面内容：
(1) 主参数和第二主参数 (2) 主要工作部件的结构尺寸
第六节 机床的传动系统与运动计算
一、机床的传动系统
实现机床加工过程中全部成形运动和辅助运动的各传 动链，组成一台机床的传动系统。
传动系统图：按照运动传递的顺序，在机床外形轮廓 中以展开图形式画出传动部件
齿轮和蜗轮齿数
蜗杆头数
传动系统图组成
丝杆导程
带轮直径
电动机功率和转速
主运动传动链
一个国家要繁荣富强，必须实现工业、农业、国防和科 学技术的现代化，这就需要一个强大的机械制造业为国民 经济各部门提供现代化的先进技术设备与装备，即各种机 器、仪器和工具等。
机床发展简史
1770年 镗削蒸汽机汽缸内孔用的镗床
1797年 带有机动刀架的车床
19世纪末 车、钻、镗、刨、拉、铣、磨、齿轮加工 等基本类型的机床先后形成
以圆柱面的车削加工举例
成形运动在刀具和工件之间分配的不同，决定了机床 结构形式的多样化。
与表面成形过程没有直接关系的运动，统称为辅助运动。
切入运动
它的种类很多，一般包括：
分度运动 调位运动
其它各种空行程运动
第五节 机床的传动原理
传动链：连接动力源和执行件以及两个执行件的一系列按 顺序排列的传动件。
2．成型法
采用各种成形刀具加工时，切削刃与所需形成的发生 线完全吻合，因此母线直接形成，导线则由刀具移动形成。
3．相切法
采用铣刀、砂轮等旋转刀具加工时，切削刃每时刻与 面线接触，刀具轴线移动形成的包络面即为工件表面。
4．范成法（展成法）
采用插齿刀、齿轮滚刀和花键滚刀加工时，各瞬时切削 刃和工件表面共轭线接触。上图中齿条上下运动，齿轮边 旋转边平移，当分度圆上的旋转线速度与平移速度相等时， 切出渐开线齿形。
(3) 主要工作部件移动行程范围 (4) 主运动、进给运动的速度和变速级数，快速空行程 运动速等 (5) 主电动机、进给电动机和各种辅助电动机的功率 (6) 机床的轮廓尺寸(长×宽×高)和重量
机床规格：常用主参数表示机床规格大小 机床尺寸系列：不同规格的机床主参数序列，通常是等 比数列 例如，中型卧式车床的尺寸系列： 250 320 400 500 630 800 1000 1250
不同规格的卧式车床的主参数为公比等于1.25的等比数列
三、机床的型号
机床型号举例
第三节 对机床的一般要求
功能
对机床的一般要求
经济性 人机关系
环境保护
功能：工艺范围、加工精度和表面粗糙度 经济性：机床制造和使用两个方面的经济性 人机关系：目标是使操作者工作安全、方便和省力 环境保护：减少噪声、渗油、漏油、粉尘
外联系传动链为复合运动提供动力，内联系传动链保 证各个单元运动的运动关系，在上图内联系传动链保证主 轴转一圈时，工作台纵向移动一个导程。
内外传动链的区别
内传动链影响工件表面形状 外传动链不影响工件表面形状
内传动链不能有传 动比不确定的机构
带传动 链传动 摩擦传动
外传动链一般有带传动或摩擦传动作为安全措施。
多条外联系传动链可以有独立的运动源，也可以共Leabharlann Baidu 运动源。
车圆柱螺纹的传动链分析
1-2- uv -3-4 将电机和主轴联系起来， uv 为换向和变速机构
4-5- ux -6-7 将主轴旋转和工作台纵向 移动联系起来， ux 为换向和变速机构
车圆柱螺纹有一个复合运动，由一个外联系传动链和 一个内联系传动链实现。
第四节 机床上工件表面成形方法和所需运动
一、工件表面的成形方法 基本的线性表面： 1-平面 2-圆柱面 3-圆锥面 4-螺纹面 5-回转体成形面 6-渐开线表面
由于加工方法和使用的刀具不同，工件表面成形方法 概括起来有以下四种：
1．轨迹法
刨刀沿A1 形成母线，沿A2方向形成导线，切削刃与加 工表面为点接触。轨迹法所用刀具一般为尖头车刀或刨刀。
第一章 机床的基础知识
第一节 机床在国民经济中的地位及其发展简史 第二节 机床的分类和型号 第三节 对机床的一般要求 第四节 机床上工件表面成形方法和所需运动 第五节 机床的传动原理 第六节 机床的传动系统与运动计算 第七节 机床的精度
第一节 机床在国民经济中的地位及其发展简史
金属切削机床是一种用切削方法加工金属零件的工作 机械。它是制造机器的机器，因此又称工作母机或工具机， 在我国，习惯上常简称机床。
二、机床的运动
成形运动：形成零件表面的运动
按组成情况不同分为
简单运动 复合运动
按作用不同分为
主运动：将被切削层切除 进给运动：将被切削层送入切削
用不同工艺方法加工不同形状的表面，所需的表面成 形方法是不同的。
即使是用同一种工艺方法和刀具结构加工相同表面， 由于具体加工条件不同，成形运动在刀具和工件之间的分 配也不同。
20世纪初 高速钢和硬质合金出现，刀具切削性能不 断提高，机床沿着高主轴转速、加大驱动功率和增强结构 刚度的方向发展。
20世纪50年代 数控机床
现代机床发展的总趋势 提高生产效率 提高加工精度 提高自动化程度 扩大产品品种
机床加工精度的提高情况
第二节 机床的分类和型号
一、机床的分类
机床最基本分类是按机床的主要加工方法、所用刀具 及其用途进行分类，共分12类：车、钻、镗、磨、齿轮加 工、螺纹加工、铣、刨插、拉、特种加工、锯、其它，类 下有组，组下有系。
进给传动链
主运动传动链
滑移齿轮变速机构动画
主轴电机 1轴弹性连轴器 1轴固定齿轮 2轴滑移齿轮 3轴固定齿轮 4轴右滑移齿轮 4轴左滑移齿轮 5轴固定齿轮
按连接对象不同分为
外联系传动链 内联系传动链
外联系传动链 ：连接动力源和执行件 内联系传动链 ：连接两个执行件
铣平面的传动链分析
1-2- uv -3-4 将电机和主轴联系起来， uv 为换向和变速机构
5-6- u f -7-8 将电机和工作台联系起来， u f 为换向和变速机构
铣平面有两个简单运动，由两条外联系传动链实现。
按照重量和尺寸不同，分为仪表、中型、大型（10t） 、 重型（30t） 、超重型（100t） 。`
二、机床的技术参数与尺寸系列
机床的技术参数是表示机床尺寸大小及其工作能力的各 种技术数据，一般包括以下几方面内容：
(1) 主参数和第二主参数 (2) 主要工作部件的结构尺寸
第六节 机床的传动系统与运动计算
一、机床的传动系统
实现机床加工过程中全部成形运动和辅助运动的各传 动链，组成一台机床的传动系统。
传动系统图：按照运动传递的顺序，在机床外形轮廓 中以展开图形式画出传动部件
齿轮和蜗轮齿数
蜗杆头数
传动系统图组成
丝杆导程
带轮直径
电动机功率和转速
主运动传动链
一个国家要繁荣富强，必须实现工业、农业、国防和科 学技术的现代化，这就需要一个强大的机械制造业为国民 经济各部门提供现代化的先进技术设备与装备，即各种机 器、仪器和工具等。
机床发展简史
1770年 镗削蒸汽机汽缸内孔用的镗床
1797年 带有机动刀架的车床
19世纪末 车、钻、镗、刨、拉、铣、磨、齿轮加工 等基本类型的机床先后形成
以圆柱面的车削加工举例
成形运动在刀具和工件之间分配的不同，决定了机床 结构形式的多样化。
与表面成形过程没有直接关系的运动，统称为辅助运动。
切入运动
它的种类很多，一般包括：
分度运动 调位运动
其它各种空行程运动
第五节 机床的传动原理
传动链：连接动力源和执行件以及两个执行件的一系列按 顺序排列的传动件。
2．成型法
采用各种成形刀具加工时，切削刃与所需形成的发生 线完全吻合，因此母线直接形成，导线则由刀具移动形成。
3．相切法
采用铣刀、砂轮等旋转刀具加工时，切削刃每时刻与 面线接触，刀具轴线移动形成的包络面即为工件表面。
4．范成法（展成法）
采用插齿刀、齿轮滚刀和花键滚刀加工时，各瞬时切削 刃和工件表面共轭线接触。上图中齿条上下运动，齿轮边 旋转边平移，当分度圆上的旋转线速度与平移速度相等时， 切出渐开线齿形。
(3) 主要工作部件移动行程范围 (4) 主运动、进给运动的速度和变速级数，快速空行程 运动速等 (5) 主电动机、进给电动机和各种辅助电动机的功率 (6) 机床的轮廓尺寸(长×宽×高)和重量
机床规格：常用主参数表示机床规格大小 机床尺寸系列：不同规格的机床主参数序列，通常是等 比数列 例如，中型卧式车床的尺寸系列： 250 320 400 500 630 800 1000 1250
不同规格的卧式车床的主参数为公比等于1.25的等比数列
三、机床的型号
机床型号举例
第三节 对机床的一般要求
功能
对机床的一般要求
经济性 人机关系
环境保护
功能：工艺范围、加工精度和表面粗糙度 经济性：机床制造和使用两个方面的经济性 人机关系：目标是使操作者工作安全、方便和省力 环境保护：减少噪声、渗油、漏油、粉尘
外联系传动链为复合运动提供动力，内联系传动链保 证各个单元运动的运动关系，在上图内联系传动链保证主 轴转一圈时，工作台纵向移动一个导程。
内外传动链的区别
内传动链影响工件表面形状 外传动链不影响工件表面形状
内传动链不能有传 动比不确定的机构
带传动 链传动 摩擦传动
外传动链一般有带传动或摩擦传动作为安全措施。
多条外联系传动链可以有独立的运动源，也可以共Leabharlann Baidu 运动源。
车圆柱螺纹的传动链分析
1-2- uv -3-4 将电机和主轴联系起来， uv 为换向和变速机构
4-5- ux -6-7 将主轴旋转和工作台纵向 移动联系起来， ux 为换向和变速机构
车圆柱螺纹有一个复合运动，由一个外联系传动链和 一个内联系传动链实现。
第四节 机床上工件表面成形方法和所需运动
一、工件表面的成形方法 基本的线性表面： 1-平面 2-圆柱面 3-圆锥面 4-螺纹面 5-回转体成形面 6-渐开线表面
由于加工方法和使用的刀具不同，工件表面成形方法 概括起来有以下四种：
1．轨迹法
刨刀沿A1 形成母线，沿A2方向形成导线，切削刃与加 工表面为点接触。轨迹法所用刀具一般为尖头车刀或刨刀。
第一章 机床的基础知识
第一节 机床在国民经济中的地位及其发展简史 第二节 机床的分类和型号 第三节 对机床的一般要求 第四节 机床上工件表面成形方法和所需运动 第五节 机床的传动原理 第六节 机床的传动系统与运动计算 第七节 机床的精度
第一节 机床在国民经济中的地位及其发展简史
金属切削机床是一种用切削方法加工金属零件的工作 机械。它是制造机器的机器，因此又称工作母机或工具机， 在我国，习惯上常简称机床。
二、机床的运动
成形运动：形成零件表面的运动
按组成情况不同分为
简单运动 复合运动
按作用不同分为
主运动：将被切削层切除 进给运动：将被切削层送入切削
用不同工艺方法加工不同形状的表面，所需的表面成 形方法是不同的。
即使是用同一种工艺方法和刀具结构加工相同表面， 由于具体加工条件不同，成形运动在刀具和工件之间的分 配也不同。
20世纪初 高速钢和硬质合金出现，刀具切削性能不 断提高，机床沿着高主轴转速、加大驱动功率和增强结构 刚度的方向发展。
20世纪50年代 数控机床
现代机床发展的总趋势 提高生产效率 提高加工精度 提高自动化程度 扩大产品品种
机床加工精度的提高情况
第二节 机床的分类和型号
一、机床的分类
机床最基本分类是按机床的主要加工方法、所用刀具 及其用途进行分类，共分12类：车、钻、镗、磨、齿轮加 工、螺纹加工、铣、刨插、拉、特种加工、锯、其它，类 下有组，组下有系。
进给传动链
主运动传动链
滑移齿轮变速机构动画
主轴电机 1轴弹性连轴器 1轴固定齿轮 2轴滑移齿轮 3轴固定齿轮 4轴右滑移齿轮 4轴左滑移齿轮 5轴固定齿轮
按连接对象不同分为
外联系传动链 内联系传动链
外联系传动链 ：连接动力源和执行件 内联系传动链 ：连接两个执行件
铣平面的传动链分析
1-2- uv -3-4 将电机和主轴联系起来， uv 为换向和变速机构
5-6- u f -7-8 将电机和工作台联系起来， u f 为换向和变速机构
铣平面有两个简单运动，由两条外联系传动链实现。