第四章 裝備及刀具

1、 通用機床（普通機床）：加工范圍廣，可用于通用機床（普通機床）：加工范圍廣，可用于多種零件的不同工序。多種零件的不同工序。專門化機床（專能機床）：加工范圍較窄，用專門化機床（專能機床）：加工范圍較窄，用于加工某一類（或幾類）零件的某一道（或幾道）于加工某一類（或幾類）零件的某一道（或幾道）特定工序。特定工序。 專用機床：用于加工某一種零件的某一道特專用機床：用于加工某一種零件的某一道特定工序。定工序。大量的通用部件大量的通用部件少量的專少量的專用部件用部件（）（）（） （）（）（）/ /（ ）（）（- - ）企業(yè)代號企業(yè)代號其他特性代號其他特性代號重大改進順序號重大改進順序號主軸數(shù)或第二主參數(shù)

2、主軸數(shù)或第二主參數(shù)主參數(shù)主參數(shù)系代號（主參數(shù)相同）系代號（主參數(shù)相同）組代號（每類機床分為組代號（每類機床分為10組）組）通用特性、結(jié)通用特性、結(jié)構(gòu)特性代號構(gòu)特性代號類代號類代號分類代號分類代號主參數(shù)主參數(shù)直徑直徑:400mm系別：臥式車床系別：臥式車床組：落地及臥組：落地及臥式車床組式車床組車床車床結(jié)構(gòu)特性：結(jié)構(gòu)特性：設(shè)計順序號設(shè)計順序號設(shè)計單位設(shè)計單位代號代號B1015第第15種專用機種專用機床（銑床）床（銑床）北京第一北京第一機床廠機床廠l “聯(lián)系動力源和機床執(zhí)行聯(lián)系動力源和機床執(zhí)行件的傳動鏈件的傳動鏈”。它使執(zhí)行。它使執(zhí)行件得到預(yù)定速度的運動并件得到預(yù)定速度的運動并傳遞一定的動力。傳遞

3、一定的動力?！奥?lián)系兩個執(zhí)行件，以形聯(lián)系兩個執(zhí)行件，以形成復(fù)合成形運動的傳動成復(fù)合成形運動的傳動鏈鏈”。兩個末端件之間的。兩個末端件之間的相對速度或相對位移必須相對速度或相對位移必須有嚴格的比例關(guān)系。有嚴格的比例關(guān)系。規(guī)定：規(guī)定：i=被動輪轉(zhuǎn)速被動輪轉(zhuǎn)速/主動輪轉(zhuǎn)速主動輪轉(zhuǎn)速=n2/n1平穩(wěn)、吸振，通常用在高平穩(wěn)、吸振，通常用在高速級傳動。速級傳動。2112ddnni傳動比準確，傳遞動力大，傳動比準確，傳遞動力大，但有噪音。但有噪音。2112ddnni傳動平穩(wěn)，無噪音。多用于傳動平穩(wěn)，無噪音。多用于大速比、交叉軸傳動大速比、交叉軸傳動zknni12將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動，將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動，

4、傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊。傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊。60nzm60nDv將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動，工將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動，工作平穩(wěn)，無噪音，傳動效率低。作平穩(wěn)，無噪音，傳動效率低。60tnv 過程連續(xù)過程連續(xù) 無沖擊無沖擊主軸箱主軸箱刀架刀架尾架尾架床身床身床腿床腿溜板箱溜板箱進給箱進給箱抓兩端、連中間抓兩端、連中間首件：首件：電機電機末件：末件：主軸主軸25. 16140111 而言：對為公比CAnnnjjjrpmnrpmn105826802080205822435198. 02301301450140050634139385698. 02301301450minmax首件：主軸首件：主軸末件：刀架

5、末件：刀架主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)刀架移動一個刀架移動一個f 橫向絲杠縱向齒輪、齒條光杠主軸倍基1859484848303040484080284840483030402945632323656282536362536257510010063332525333333585877668MMMMMii由主軸經(jīng)正常螺距及公制螺紋傳動路線來實現(xiàn)。由主軸經(jīng)正常螺距及公制螺紋傳動路線來實現(xiàn)。21362133142014192836283228282826基i48154518481535282835451828353528倍i)/(125 . 2802848303040294563232365628253636

6、2536257510010063333358581rmmiif 倍基縱倍基縱iif71.0)r/mm(22.1171271.0f)r/mm(08.08175.671.0fmaxmin縱縱橫向絲杠縱向齒輪、齒條光杠主軸倍基1859484848303040484080284840483030402945632323656282536362536257510010063332525333333585877668MMMMMii)/(51859484848402945632323656282536362536257510010063333358581rmmiif倍基橫倍基橫iif355.0)/(61.0

7、1712355.0)/(04.08175 .6355.0maxminrmmfrmmf橫橫橫向絲杠縱向齒輪、齒條光杠主軸倍基1859484848303040484080284840483030402945632323656282536362536257510010063332525333333585877668MMMMMii級共級共橫縱32) r/mm(61. 004. 0f32) r/mm(22. 108. 0f運動由主軸經(jīng)正常螺距及英制螺紋傳動路線實現(xiàn)運動由主軸經(jīng)正常螺距及英制螺紋傳動路線實現(xiàn)其縱向進給運動平衡式：其縱向進給運動平衡式：)/(125 . 2802848303040294563

8、232365628253617510010063333358581rmmiif 倍基縱基倍縱iif474.1基倍橫iif737.0)/(5185948484840294563232365628253617510010063333358581rmmiif倍基橫級共級共橫縱8)/(79. 043. 08)/(59. 186. 0rmmfrmmf當(dāng)主軸處于較低的當(dāng)主軸處于較低的12級轉(zhuǎn)速時級轉(zhuǎn)速時(10125rpm)，運動由主軸經(jīng)擴，運動由主軸經(jīng)擴大螺距機構(gòu)及英制螺紋傳動路線來實現(xiàn)。傳動結(jié)構(gòu)式：大螺距機構(gòu)及英制螺紋傳動路線來實現(xiàn)。傳動結(jié)構(gòu)式：橫向絲杠縱向齒輪、齒條光杠主軸倍基185948484830

9、304048408028484048303040294563232365628253617510010063333358264444208050502080265877668MMMMMii級共級共橫縱16) r /mm(16. 386. 0f16) r /mm(33. 671. 1f供強力切削時使用供強力切削時使用當(dāng)主軸高速當(dāng)主軸高速(4501400rpm，其中，其中500rpm除外除外)時，運動由主軸時，運動由主軸經(jīng)擴大螺距機構(gòu)及公制螺紋傳動路線來實現(xiàn)。運動平衡式：經(jīng)擴大螺距機構(gòu)及公制螺紋傳動路線來實現(xiàn)。運動平衡式：)/(125 . 28028483030402945632323656282

10、53636253625751001006333335826444463501rmmiif 倍基縱化簡：化簡：倍基縱iif253.0?。喝。篿倍倍=1/8級共縱8)/(054. 0028. 0rmmf 同樣可得：同樣可得：級共橫8)/(027. 0014. 0rmmf ) r/mm(16. 3014. 0f) r/mm(33. 6028. 0f橫縱主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具均勻移動一個導(dǎo)程主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具均勻移動一個導(dǎo)程Sti絲121362133142014192836283228282826基i48154518481535282835451828353528倍i)(1225363625362575100

11、10063333358581mmiiS倍基倍基iiS 7卸荷皮帶輪卸荷皮帶輪摩擦離合器摩擦離合器溜板操縱機構(gòu)溜板操縱機構(gòu) 擴孔：對已有孔進行擴大加工的方法。擴孔：對已有孔進行擴大加工的方法。經(jīng)濟精度：經(jīng)濟精度：IT10IT9，Ra6.33.2。擴孔余量：一般為孔徑的擴孔余量：一般為孔徑的1/8。鉸孔：對已有孔進行精加工的方法。鉸孔：對已有孔進行精加工的方法。經(jīng)濟精度：經(jīng)濟精度：IT9IT7，Ra1.60.4。余量?。捍帚q：余量?。捍帚q：0.120.35 mm 精鉸：精鉸：0.050.15 mm切速低：切速低：V=0.0250.16 m/s 612個刀刃，排屑槽更淺，剛性個刀刃，排屑槽更淺，剛性

12、。 有修光刃，可校準孔徑和修光孔壁。有修光刃，可校準孔徑和修光孔壁。 切削條件好，切削余量小。切削條件好，切削余量小。手用鉸刀：手用鉸刀：d=171 mm特點：工作部分長，刃錐特點：工作部分長，刃錐角小。角小。機用鉸刀：機用鉸刀：d=150 mm特點：工作部分短，刃錐特點：工作部分短，刃錐角大。角大。套式：套式：d=23.6100 mm一般用于較大孔徑的加工一般用于較大孔徑的加工 周銑和端銑周銑和端銑逆銑：銑刀的旋逆銑：銑刀的旋轉(zhuǎn)方向與工件進轉(zhuǎn)方向與工件進給方向相反。給方向相反。順銑：銑刀的旋順銑：銑刀的旋轉(zhuǎn)方向與工件進轉(zhuǎn)方向與工件進給方向相同。給方向相同。 特點：特點： 可獲得較高的表面質(zhì)量

13、?？色@得較高的表面質(zhì)量。 刀齒上的分屑槽造成刀齒上的分屑槽造成切屑上有一加強筋，切屑卷曲困難。切屑上有一加強筋，切屑卷曲困難。 拉刀長度較拉刀長度較長，降低了拉削生產(chǎn)率。長，降低了拉削生產(chǎn)率。 拉刀成本高。拉刀成本高。特點：特點： 切削厚度大，在相同余量下，拉刀所需的刀齒總切削厚度大，在相同余量下，拉刀所需的刀齒總數(shù)較分層式少。數(shù)較分層式少。 切屑上無加強筋，切屑卷曲順利。切屑上無加強筋，切屑卷曲順利。 拉刀長度短，提高了拉削生產(chǎn)率。拉刀長度短，提高了拉削生產(chǎn)率。 可拉削帶硬可拉削帶硬皮的鑄件、鍛件。皮的鑄件、鍛件。 拉削后的表面質(zhì)量較差。拉削后的表面質(zhì)量較差。特點：特點： 粗切齒制成輪切式結(jié)

14、構(gòu)，分塊拉削，精切齒采用粗切齒制成輪切式結(jié)構(gòu)，分塊拉削，精切齒采用成形式結(jié)構(gòu)，分層拉削。成形式結(jié)構(gòu)，分層拉削。 縮短了拉刀長度?？s短了拉刀長度。 提提高了拉削生產(chǎn)率。高了拉削生產(chǎn)率。 拉削后的表面質(zhì)量較好。拉削后的表面質(zhì)量較好。選擇：選擇：粗磨時選粗磨料，精磨時選較細的磨料。粗磨時選粗磨料，精磨時選較細的磨料。軟金屬選粗磨料，硬金屬選較細的磨料。軟金屬選粗磨料，硬金屬選較細的磨料。選擇：選擇：精磨時選用較硬的砂輪，以保證精度和表面質(zhì)量。精磨時選用較硬的砂輪，以保證精度和表面質(zhì)量。磨削較硬的金屬，選用軟砂輪。反之，則選用硬砂磨削較硬的金屬，選用軟砂輪。反之，則選用硬砂輪。輪。性能：性能：強度高，

15、耐熱、耐腐蝕性強度高，耐熱、耐腐蝕性好，氣孔率大，但較脆，好，氣孔率大，但較脆，彈性差。彈性差。適用范圍：適用范圍：適用于通用砂輪、成形磨適用于通用砂輪、成形磨削砂輪。一般削砂輪。一般V35m/s。性能：性能：強度高，彈性好，耐熱性強度高，彈性好，耐熱性差差(300)，氣孔率小，氣孔率小，易磨損。易磨損。適用范圍：適用范圍：適用于高速磨削，速度達適用于高速磨削，速度達50m/s以上?？芍瞥杀∑陨?。可制成薄片砂輪，用于切口、開槽。砂輪，用于切口、開槽。性能：性能：強度與彈性均高于陶瓷和強度與彈性均高于陶瓷和樹脂結(jié)合劑，但耐熱性差樹脂結(jié)合劑，但耐熱性差(150)。適用范圍：適用范圍：多用于切斷、

16、開槽、拋光多用于切斷、開槽、拋光用砂輪以及無心磨床的導(dǎo)用砂輪以及無心磨床的導(dǎo)輪。速度高達輪。速度高達65m/s。性能：性能：強度最高，導(dǎo)熱性好，但強度最高，導(dǎo)熱性好，但自銳性差。常見的是青銅自銳性差。常見的是青銅結(jié)合劑。結(jié)合劑。適用范圍：適用范圍：主要用于金剛石砂輪及電主要用于金剛石砂輪及電解磨削用砂輪。磨削硬質(zhì)解磨削用砂輪。磨削硬質(zhì)合金、玻璃、陶瓷等。合金、玻璃、陶瓷等。共分共分15級，組織號級，組織號(014)越小，砂輪越致密。金剛石砂輪用濃越小，砂輪越致密。金剛石砂輪用濃度表示，度表示，4.39克拉克拉/cm3時為時為100%。有。有25%,75%150%等。等。退火燒傷退火燒傷回火燒傷

17、回火燒傷淬火燒傷淬火燒傷工件表面溫度超過相變工件表面溫度超過相變溫度溫度AC3，但無冷卻液，但無冷卻液，工件表面被退火。工件表面被退火。工件干磨時易發(fā)生這種工件干磨時易發(fā)生這種燒傷。燒傷。工件表面溫度未達到相工件表面溫度未達到相變溫度變溫度AC3，但超過馬，但超過馬氏體的轉(zhuǎn)變溫度，工件氏體的轉(zhuǎn)變溫度，工件表層組織為回火屈氏體表層組織為回火屈氏體或索氏體?；蛩魇象w。工件表面溫度超過相變工件表面溫度超過相變溫度溫度AC3，冷卻充分，冷卻充分，工件表面被二次淬火。工件表面被二次淬火。但淬透層很薄，其下層但淬透層很薄，其下層仍為回火屈氏體或索氏仍為回火屈氏體或索氏體。體。床身床身頭架頭架內(nèi)圓磨頭內(nèi)圓磨

18、頭砂輪架砂輪架尾座尾座工作臺工作臺橫向橫向?qū)к墝?dǎo)軌滑鞍滑鞍手輪手輪外圓磨削方法：外圓磨削方法：床身床身頭架頭架砂輪修整器砂輪修整器砂輪砂輪砂輪架砂輪架工作臺工作臺橫向橫向手輪手輪縱向縱向手輪手輪縱磨法縱磨法磨內(nèi)孔磨內(nèi)孔橫磨法橫磨法磨內(nèi)孔磨內(nèi)孔利用端磨利用端磨頭磨平面頭磨平面周磨周磨端磨端磨自定位方式加工，適用于細長光自定位方式加工，適用于細長光軸，可得到較高質(zhì)量的尺寸精度軸，可得到較高質(zhì)量的尺寸精度和幾何形狀精度，但不能保證位和幾何形狀精度，但不能保證位置精度。置精度。磨削深度達磨削深度達330mm，約，約為普通磨削的為普通磨削的1001000倍。倍。生產(chǎn)率高，磨削質(zhì)量好。生產(chǎn)率高，磨削質(zhì)量好

19、?，F(xiàn)已成功用于絲杠、齒輪、現(xiàn)已成功用于絲杠、齒輪、轉(zhuǎn)子槽等溝槽的以磨代銑轉(zhuǎn)子槽等溝槽的以磨代銑加工。加工。砂輪的線速度大于砂輪的線速度大于50m/s。目前：目前：國內(nèi)普遍采用國內(nèi)普遍采用V=5080m/s國外發(fā)達國家已達國外發(fā)達國家已達230m/s經(jīng)濟效益明顯，生產(chǎn)率提經(jīng)濟效益明顯，生產(chǎn)率提高高30100%，砂輪耐用度，砂輪耐用度提高提高0.71倍。倍。與普通磨削相比：與普通磨削相比：磨削前，工件表面磨削前，工件表面Ra0.4m。砂輪需精細修整。砂輪需精細修整。進給量進給量0.0050.025mm/s，V=1530m/s。銑齒時，應(yīng)根據(jù)被切齒輪的齒銑齒時，應(yīng)根據(jù)被切齒輪的齒數(shù)選出相應(yīng)刀號的銑刀

20、。數(shù)選出相應(yīng)刀號的銑刀。傳動鏈：電機傳動鏈：電機-1-2-iv-3- 4-滾刀。滾刀。w0wzknn內(nèi)傳動鏈：滾刀內(nèi)傳動鏈：滾刀-4-5-ix-6-7-工件。工件。傳動鏈：工件傳動鏈：工件-7-8-if-9-10-刀架升降絲杠。刀架升降絲杠。工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，滾刀移工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，滾刀移動的距離。動的距離。(mm/r)“主運動：插刀的直線往復(fù)運動。（主運動：插刀的直線往復(fù)運動。（str/min）傳動鏈：電機傳動鏈：電機-1-2-iv-3-4-偏心輪偏心輪-刀具主軸刀具主軸分齒運動：維持插齒刀與被切齒輪之間分齒運動：維持插齒刀與被切齒輪之間的嚙合關(guān)系。的嚙合關(guān)系。內(nèi)傳動鏈：內(nèi)傳動鏈：B11-8-9-i

21、x-10-11-B12工工刀刀刀刀工工zznn 徑向進給運動：在分齒運動的同時，插齒刀沿徑向進給運動：在分齒運動的同時，插齒刀沿工件半徑方向的進給運動。當(dāng)進給到要求深度工件半徑方向的進給運動。當(dāng)進給到要求深度時，徑向進給停止。時，徑向進給停止。圓周進給運動：插齒刀的轉(zhuǎn)動。圓周進給運動：插齒刀的轉(zhuǎn)動。傳動鏈：偏心輪傳動鏈：偏心輪-4-5-6-if-7-8-刀具主軸刀具主軸讓刀運動：插齒刀在回程時徑向退離工件，切讓刀運動：插齒刀在回程時徑向退離工件，切削時復(fù)原。削時復(fù)原。典型工藝：滾齒典型工藝：滾齒剃齒剃齒淬火淬火珩齒珩齒磨齒：磨齒：精度：精度：54級級數(shù)控機床就是采用了數(shù)控技術(shù)的機床，或者說是裝

22、備了數(shù)控系數(shù)控機床就是采用了數(shù)控技術(shù)的機床，或者說是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機床。統(tǒng)的機床。程序程序輸入設(shè)備輸入設(shè)備輸出設(shè)備輸出設(shè)備計算機數(shù)字計算機數(shù)字控制裝置控制裝置（CNC裝裝置）置）主軸控制主軸控制單元單元速度控制速度控制單元單元主軸電機主軸電機機床機床進給電機進給電機位置檢測位置檢測可編程可編程序控制序控制器器是數(shù)控機床的主體，是用于完成各種切削加工的機械部分。由是數(shù)控機床的主體，是用于完成各種切削加工的機械部分。由床身、立柱、主軸、工作臺、進給機構(gòu)等組成。床身、立柱、主軸、工作臺、進給機構(gòu)等組成。主要特點：主要特點： 結(jié)構(gòu)上具有較高的動態(tài)剛性、阻尼精度及耐磨性。結(jié)構(gòu)上具有較高的動態(tài)剛性、阻尼精度及耐磨性。 傳動簡潔、結(jié)構(gòu)簡單。傳動簡潔、結(jié)構(gòu)簡單。 采用高效、無間隙傳動裝置和元件。如：滾珠絲杠、直線導(dǎo)采用高效、無間隙傳動裝置和元件。如：滾珠絲杠、直線導(dǎo)軌、塑料導(dǎo)軌等。軌、塑料導(dǎo)軌等。機床功能部件增多。機床功能部件增多。是一種程序控制系統(tǒng)。用于實現(xiàn)輸入數(shù)字化的零件加工程序，并是一種程序控制系統(tǒng)。用于實現(xiàn)輸入數(shù)字化的零件加工程序，并完成輸入信息的存儲、數(shù)據(jù)的變換、插