第1章金屬切削機(jī)床課件

第1章金屬切削機(jī)床機(jī)床的型號(hào)

1.1工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析1.2車床1.3磨床

1.4第11章先進(jìn)制造技術(shù)齒輪加工機(jī)床1.5銑床1.6刨床1.7鏜床1.8鉆床1.91.1機(jī)床的型號(hào)國(guó)家制訂了推薦標(biāo)準(zhǔn)(GB/T15375-94),對(duì)機(jī)床的型號(hào)作了規(guī)定，用以表明機(jī)床類型，通用和結(jié)構(gòu)特性，主要技術(shù)參數(shù)等。1.1.1通用機(jī)床的型號(hào)表示方法

注：①有“□”的代號(hào)或數(shù)字，當(dāng)無內(nèi)容時(shí)，不表示，若有內(nèi)容，則不帶擴(kuò)號(hào)；②有“Δ”符號(hào)者，為大寫的漢語拼音字母；③有“（）”符號(hào)者，為阿拉伯?dāng)?shù)字。1.1.2通用機(jī)床的型號(hào)類別說明

(1)機(jī)床的類別代號(hào)類別車床鉆床鏜床磨床齒輪加工機(jī)床螺紋加工機(jī)床銑床刨插床拉床鋸床其他機(jī)床代號(hào)CZTMYSXBLGQ讀音車鉆鏜磨牙絲銑刨拉割其1.1.2通用機(jī)床的型號(hào)類別說明

（2）機(jī)床通用特性代號(hào)

通用特性高精度精密自動(dòng)半自動(dòng)數(shù)控加工中心仿形輕型重型經(jīng)濟(jì)型數(shù)顯柔性加工單元代號(hào)GMZBKHFQZJXR讀音高密自半控?fù)Q仿輕重簡(jiǎn)顯柔1.1.2通用機(jī)床的型號(hào)類別說明

(3)結(jié)構(gòu)特性代號(hào)為了區(qū)別主參數(shù)相同但結(jié)構(gòu)不同的機(jī)床，通常以型號(hào)中用漢語拼音字母區(qū)分。不同的代號(hào)表示不同的結(jié)構(gòu)(4)機(jī)床的組別、系別代號(hào)

用兩位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，前者表示組，后者表示系。每類機(jī)床劃分為10個(gè)組，每個(gè)組又劃分為10個(gè)系。(5)機(jī)床的主參數(shù),設(shè)計(jì)順序號(hào)和第二參數(shù)機(jī)床主參數(shù):代表機(jī)床加工規(guī)格的大小,主參數(shù)的折算數(shù)值(1/10或1、100或1/150)。設(shè)計(jì)順序號(hào):當(dāng)無法用一個(gè)主參數(shù)表示時(shí),則在型號(hào)中用設(shè)計(jì)順序號(hào)表示。第二參數(shù):一般是主軸數(shù),最大跨距,最大工作長(zhǎng)度,工作臺(tái)面長(zhǎng)度等,它也用折算值表示。1.1.2通用機(jī)床的型號(hào)類別說明

(6)機(jī)床的重大改進(jìn)順序號(hào)當(dāng)機(jī)床性能和結(jié)構(gòu)布局有重大改進(jìn)時(shí),在原機(jī)床型號(hào)尾部,加重大改進(jìn)順序號(hào)A,B,C....等。(7)其他特性代號(hào)

用漢語拼音字母或阿拉伯?dāng)?shù)字或二者的組合來表示。

(8)企業(yè)代號(hào)生產(chǎn)單位為機(jī)床廠時(shí),由機(jī)床廠所在城市名稱的大寫漢語拼音字母及該廠在該城市建立的先后順序號(hào),或機(jī)床廠名稱的大寫漢語拼音字母表示。1.1.3機(jī)床的型號(hào)舉例

1.1.3機(jī)床的型號(hào)舉例

1.1.3機(jī)床的型號(hào)舉例

1.1.3機(jī)床的型號(hào)舉例

1.1.3機(jī)床的型號(hào)舉例

1.2工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析機(jī)械加工表面的形成過程可以抽象地看成是一條母線（直線或者曲面）沿另外一條導(dǎo)線（直線或者曲面）運(yùn)動(dòng)所形成軌跡的過程，表面的復(fù)雜程度在于導(dǎo)線和導(dǎo)線的形狀來決定，在運(yùn)動(dòng)過程中每條導(dǎo)線實(shí)質(zhì)是由工件和刀具之間特定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所形成的。1.2.1工件表面的形成過程1-母線2-導(dǎo)線1.2.2形成母線（面）或?qū)Ь€（面）的方法(1)刀尖軌跡法它是利用刀具作一定規(guī)律的軌跡運(yùn)動(dòng)對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。切削刃與被加工表面為點(diǎn)接觸，發(fā)生線為接觸點(diǎn)的軌跡線。1.2.2形成母線（面）或?qū)Ь€（面）的方法(2)成形刀具法它是利用成形刀具對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。切削刃的形狀和長(zhǎng)度與所需形成的發(fā)生線(母線)完全重合。

1.2.2形成母線（面）或?qū)Ь€（面）的方法(3)相切法它是利用刀具邊旋轉(zhuǎn)邊作軌跡運(yùn)動(dòng)對(duì)工件進(jìn)行加工的方法

1.2.2形成母線（面）或?qū)Ь€（面）的方法(4)展成法它是利用工件和刀具作展成切削運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加工的方法，一般用于齒輪加工當(dāng)中。切削加工時(shí)，刀具與工件按確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系作相對(duì)運(yùn)動(dòng)(展成運(yùn)動(dòng)或稱范成運(yùn)動(dòng))，切削刃與被加工表面相切(點(diǎn)接觸)，切削刃各瞬時(shí)位置的包絡(luò)線便是所需的發(fā)生線。

1.2.3機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析加工不同表面的切削方法(a)車削(b)磨削(c)鉆削(d)鏜削(e)刨削(f)銑削(g)成型加工(h)齒形加工1.3車床車床是金屬切削加工中常用的加工設(shè)備，在車床上用刀具與工件作相對(duì)切削運(yùn)動(dòng)，改變毛坯的尺寸和形狀，使之成為零件的加工過程，在切削過程中工件高速旋轉(zhuǎn)，刀具實(shí)現(xiàn)直線的進(jìn)給。車床主要用來加工各種回轉(zhuǎn)表面，在機(jī)械加工中具有重要的地位和作用。1.3.1車床的加工工藝范圍內(nèi)、外成形表面、絲杠、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、套絲、滾花等。1.3.2車床的結(jié)構(gòu)組成C6132普通車床1-床頭箱2-進(jìn)給箱3-變速箱4-前床腳5-溜板箱6-刀架7-尾架8-絲杠9-光杠10-床身11-后床腳12-中刀架13-方刀架14-轉(zhuǎn)盤15-小刀架16-大刀架1.3.3車床的各部分的功能（1）床頭箱又稱主軸箱，內(nèi)裝主軸和變速機(jī)構(gòu)，變速是通過改變?cè)O(shè)在床頭箱外面的手柄位置，可使主軸獲得12種不同的轉(zhuǎn)速（45～1980r/min），滿足不同切削條件下的加工。（2）進(jìn)給箱又稱走刀箱，它是變速機(jī)構(gòu)用以控制進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

（3）變速箱通過變速箱外設(shè)有兩個(gè)長(zhǎng)的手柄，可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制。1.3.3車床的各部分的功能（4）溜板箱又稱拖板箱，溜板箱是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的操縱機(jī)構(gòu)。刀架可作縱向或橫向直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。通過開合螺母接通絲杠實(shí)現(xiàn)車削螺紋。（5）刀架它是用來裝夾車刀，并可作縱向、橫向及斜向運(yùn)動(dòng)。

（6）尾架它用于安裝后頂尖，以支持較長(zhǎng)工件進(jìn)行加工，或安裝鉆頭、鉸刀等刀具進(jìn)行孔加工。偏移尾架可以車出長(zhǎng)工件的錐體。1.3.3車床的各部分的功能（7）光杠與絲杠將進(jìn)給箱的運(yùn)動(dòng)傳至溜板箱。光杠用于一般車削，絲杠用于車螺紋。（8）床身它是車床的基礎(chǔ)件，用來連接各主要部件保證各部件在運(yùn)動(dòng)時(shí)有正確的相對(duì)位置。（9）前床腳和后床腳是用來支承和連接車床各零部件的基礎(chǔ)構(gòu)件。1.3.4車床的工藝特點(diǎn)（1）加工軸孔類回轉(zhuǎn)零件為主（2）切削過程比較平穩(wěn)，加工效率較高。（3）使用刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、刃磨與裝夾較方便。（4）車削加工的工件材料范圍較廣（5）車削加工的精度一般在IT13～I(xiàn)T6之間，表面粗糙度允值在12.5～l.6μm之間。進(jìn)行精細(xì)車削時(shí)，精度可達(dá)IT6～I(xiàn)T5，表面粗糙度Ra值可達(dá)0.1～0.4μm。1.4磨床

磨床是用砂輪對(duì)工件進(jìn)行磨削加工的機(jī)床。磨削的加工范圍很廣，能磨削平面、溝槽、輪齒、螺紋、花鍵軸和加工比較復(fù)雜的復(fù)合型面，效率較高，在金屬切削加工中應(yīng)用廣泛。1.4.1磨床的工藝范圍(a)外圓磨削(b)內(nèi)圓磨削(c)平面磨削(d)花鍵磨削(e)螺紋磨削(f)齒形磨削1.4.2M1432型萬能升降臺(tái)磨床的組成1—床身2—頭架3—工作臺(tái)4—內(nèi)圓磨具5—砂輪架6—尾架7—腳踏操縱板1.4.3磨床各組成部分的功能（1）床身床身用來支承磨床的其他部件（2）頭架固定在工作臺(tái)上，通過電機(jī)，經(jīng)變速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)卡盤旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)工件的圓周運(yùn)動(dòng)。（3）工作臺(tái)上工作臺(tái)可以繞下工作臺(tái)進(jìn)行小角度轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整工件的錐度或保證工件的圓柱度要求，也可以裝夾中心架等附具來固定工件。（4）內(nèi)圓磨具內(nèi)圓磨具是加工內(nèi)孔的工具。（5）砂輪架用來安裝砂輪，通過帶傳動(dòng)帶動(dòng)砂輪高速旋轉(zhuǎn)。（6）尾架其上有尾頂尖，以定位工件的一端。1.4.4磨床的工藝特點(diǎn)（1）加工精度高及表面質(zhì)量好（2）徑向切削分力較大（3）磨削溫度高（4）砂輪有自銳作用（5）切屑少（6）加工范圍廣1.5

齒輪加工機(jī)床齒輪齒形加工在機(jī)械制造業(yè)中仍占重要地位。

齒輪的齒形曲線有漸開線、擺線、圓弧。

齒輪是傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的重要零件，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞和控制轉(zhuǎn)速，應(yīng)用廣泛，承截能力大、工作精度高。1.5.1圓柱齒輪齒形加工方法1.成形法盤形齒輪銑刀銑削指狀齒輪銑刀銑削1.5.1圓柱齒輪齒形加工方法２.展成法滾齒加工原理1.5.2Y3150E型滾齒機(jī)的組成

1—床身2—立柱3—刀架溜板4—刀桿5—刀架體6—支架7—心軸8—后立柱9—工作臺(tái)10—床鞍1.5.3滾齒機(jī)的工藝特點(diǎn)

（1）加工精度高屬于展成法的滾齒加工，不存在成形法銑齒的那種齒形曲線理論誤差，所以分齒精度高，一般可加工8～7級(jí)精度的齒輪。（2）生產(chǎn)率高滾齒加工屬于連續(xù)切削，無輔助時(shí)間損失，生產(chǎn)率一般比銑齒、插齒高。（3）一把滾刀可加工模數(shù)和壓力角與滾刀相同而齒數(shù)不同的圓柱齒輪，應(yīng)用最廣泛。1.5.4其它齒輪加工方法

1.插齒加工

插齒原理1.5.4其它齒輪加工方法

1.1插齒運(yùn)動(dòng)形成

(1)主運(yùn)動(dòng)插齒刀的往復(fù)上、下運(yùn)動(dòng)稱為主運(yùn)動(dòng)。(2)展成運(yùn)動(dòng)插齒刀和工件之間的嚙合運(yùn)動(dòng)關(guān)系。(3)徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為了逐漸切至工件的全齒深，插齒刀有徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。(4)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)(5)讓刀運(yùn)動(dòng)在回程時(shí)，刀具和工件之間應(yīng)讓開一段距離，而在插齒刀重新開始向下工作行程時(shí)，應(yīng)立即恢復(fù)到原位，以便刀具向下切削工件。1.5.4其它齒輪加工方法

1.2插齒加工的工藝特點(diǎn)

（1）插齒加工精度較高（2）插齒齒向偏差比滾齒大（3）齒面粗糙度值較?。?）插齒生產(chǎn)率比滾齒低1.5.4其它齒輪加工方法

2.剃齒加工

剃齒是利用剃齒刀在專用剃齒機(jī)上對(duì)齒輪齒形進(jìn)行精加工的一種方法，專門用來加工未經(jīng)淬火（HRC35以下）的圓柱齒輪。剃齒加工精度可達(dá)7～6級(jí)，齒面的Ra值可達(dá)0.8～0.4μm。1.5.4其它齒輪加工方法

2.1剃齒原理

剃齒是利用剃齒刀在專用剃齒機(jī)上對(duì)齒輪齒形進(jìn)行精加工的一種方法，專門用來加工未經(jīng)淬火（HRC35以下）的圓柱齒輪。剃齒加工精度可達(dá)7～6級(jí)，齒面的Ra值可達(dá)0.8～0.4μm。剃齒刀和剃齒原理1.5.4其它齒輪加工方法

2.1剃齒原理

1.5.4其它齒輪加工方法

3磨齒展成法磨齒1.5.4其它齒輪加工方法

3磨齒成形法磨齒1.5.4其它齒輪加工方法

4珩齒當(dāng)工件硬度超過HRC35時(shí)，使用珩齒代替剃齒。珩齒是在珩磨機(jī)上用珩磨輪對(duì)齒輪進(jìn)行精整加工的一種方法，其原理和運(yùn)動(dòng)與剃齒相同。珩磨過程具有磨、剃、拋光等綜合作用。珩齒對(duì)齒形精度改善不大，主要用于剃齒后需淬火齒輪的精加工。1.6銑床

銑床是用銑刀對(duì)工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。銑床能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸，還能加工比較復(fù)雜的成形面，效率較高。銑削的加工范圍很廣，加工水平面、螺旋面、垂直面、T型槽、鍵槽圖、成形面、燕尾槽、分齒零件（齒輪、鏈輪、棘輪和花鍵軸等）及切斷等。1.6.1銑床的工藝范圍

銑床的加工范圍

1.6.2銑床的組成

1-床身2-電動(dòng)機(jī)3-變速機(jī)構(gòu)4-主軸5-橫梁6-刀桿7–刀桿支架

8-縱向工作臺(tái)9-轉(zhuǎn)臺(tái)10-橫向工作臺(tái)11-升降臺(tái)12-底座1.6.3銑床各組成部分的功能

(1)床身用來固定、支承其他部件。(2)電機(jī)給主運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力。(3)變速箱用來實(shí)現(xiàn)銑床的主運(yùn)動(dòng)的控制和轉(zhuǎn)向控制，并包括潤(rùn)滑油泵和電器控制設(shè)備，是機(jī)床的核心部件。(4)主軸在主軸的右端有莫氏錐孔，用于安裝刀桿并帶動(dòng)銑刀旋轉(zhuǎn)。1.6.3銑床各組成部分的功能(5)橫梁在橫梁下端用于安裝吊架，支承刀桿。(6)刀桿連接銑床主軸和刀具，將動(dòng)力傳給刀具。(7)桿支架支持刀桿旋轉(zhuǎn)。(8)縱向工作臺(tái)用于安裝夾具和工件，并帶動(dòng)夾具和工件作縱向進(jìn)給。(9)轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)臺(tái)可在水平面內(nèi)偏轉(zhuǎn)±45°角度，也可與機(jī)床的主傳動(dòng)配合轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)特殊表面的加工。(10)橫向工作臺(tái)用于帶動(dòng)縱向工作臺(tái)一起作橫向移動(dòng)進(jìn)給。(11)升降臺(tái)縱、橫向工作臺(tái)快速移動(dòng)。(12)底座為支撐各個(gè)部分的基礎(chǔ)，與地面接觸牢固平穩(wěn)。1.6.4銑床的工藝特點(diǎn)(1)多刃切削，生產(chǎn)率較高。(2)銑削過程不平穩(wěn)，容易產(chǎn)生振動(dòng)加工精度低(3)散熱條件較好、排屑順利，也易于冷卻。(4)加工成本較高這是因?yàn)殂姶沧陨斫Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，銑刀的制造和刃磨也較困難，加工動(dòng)力和刀具的費(fèi)用較大。1.7刨床在刨床上用刨刀對(duì)工件進(jìn)行切削加工的過程稱為刨削加工。這種加工方法通過刀具和工件之間產(chǎn)生相對(duì)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)來達(dá)到刨削工件表面的目的。主要用于零件表面的加工，包括平面、斜面，各種成形表面和各種槽的加工。

1.7.1刨床的工藝范圍1.7.2刨床的組成1-工作臺(tái)2-刀架3-滑枕4-床身5-擺桿機(jī)構(gòu)6-變速機(jī)構(gòu)7-進(jìn)給機(jī)構(gòu)8-橫梁9-刀夾10-抬刀板11-刀座12-滑板13-刻度盤14-轉(zhuǎn)盤1.7.2刨床的各組成部分的功能(1)工作臺(tái)用來安裝工件或安裝各類夾具。(2)刀架其功用是夾持刨刀。(3)滑枕在動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)刨刀沿導(dǎo)軌作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。(4)床身用于支承作用和安裝連接其它各部件。(5)擺桿機(jī)構(gòu)其作用是將電動(dòng)機(jī)經(jīng)變速機(jī)構(gòu)傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛淼耐鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)。(6)變速機(jī)構(gòu)為實(shí)現(xiàn)不同工件和不同材料的切削，通過調(diào)整滑枕的往復(fù)的速度，以改變切削速度。1.7.2刨床的各組成部分的功能(7)進(jìn)給機(jī)構(gòu)該進(jìn)給機(jī)構(gòu)將電機(jī)的動(dòng)力通過棘輪來輸送給工作臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)間歇進(jìn)給。(8)橫梁保證工作臺(tái)在水平方向上運(yùn)動(dòng)的精度。(9)刀夾用于夾緊刀具。(10)抬刀板實(shí)現(xiàn)刀具退回時(shí)將刀具抬起，避免在刀具在回程時(shí)與進(jìn)給的工件產(chǎn)生干涉而使刀具產(chǎn)生破壞。(11)刀座用來實(shí)現(xiàn)固定刀夾和抬刀板等工件。(12)滑板可以實(shí)現(xiàn)工作的進(jìn)給。(13)刻度盤用以控制刀具主體的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。(14)轉(zhuǎn)盤以保證刀具在一定范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)，在加工要求精度不高的傾斜表面時(shí)使用，如工件的倒角等。

1.8鏜床

鏜床主要用于孔的加工和復(fù)雜零件上平面的加工或階梯孔的加工，還可以加工孔內(nèi)的槽或螺紋，在實(shí)際應(yīng)用于中、大型箱體類零件的平面和孔系的加工。1.8.1鏜床的加工范圍(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)

(a)鏜小孔(b)鏜大孔(c)鏜端面(d)鉆孔(e)銑平面(f)銑組合面(g)鏜螺紋(h)鏜深孔1.8.2鏜床的組成1-主軸箱2-前立柱3-鏜軸4-平旋盤5-工作臺(tái)6-上滑座7-下滑座8-床身9-后支撐10-后立柱1.8.3鏜床各組成的功能(1)主軸箱完成主運(yùn)動(dòng)的控制和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制。(2)前立柱供主軸箱上下垂直移動(dòng)。(3)主軸用來安裝刀具，可以移動(dòng)來完成加工。(4)平旋盤實(shí)現(xiàn)平面的加工的機(jī)具。(5)工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)橫縱向進(jìn)給和轉(zhuǎn)動(dòng)。(6)上滑座帶動(dòng)工件實(shí)現(xiàn)進(jìn)給（手動(dòng)、自動(dòng)）

。(7)下滑臺(tái)帶動(dòng)工件縱向進(jìn)給（手動(dòng)、自動(dòng)）

。(8)床身是鏜床的基體，起支持和連接的作用。(9)支撐在加工長(zhǎng)孔時(shí)，末端安裝在后支座上滑動(dòng)。(10)后立柱可沿著床身導(dǎo)軌橫向移動(dòng)，調(diào)整位置。1.8.4鏜床的特點(diǎn)1.加工刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作。2.加工精度會(huì)提高。精度可達(dá)IT6～I(xiàn)T7，表面粗糙度可達(dá)到3.2～0.8μm。3.主要適用于加工孔系和孔系中心距的加工，可以達(dá)到較高的精度要求。4.單刃加工較多，生產(chǎn)率低，在加工