机械金属切削加工与装备介绍课件

第第3 3章章 机械加工方法及装备机械加工方法及装备3.13.1金属切削机床概述金属切削机床概述金属切削机床的定义：金属切削机床的定义：用金属切削的方法，将零件毛坯加工用金属切削的方法，将零件毛坯加工成机器零件的机器。成机器零件的机器。被称为被称为“工作母机工作母机”或者或者“工具机工具机”。*加工零件的方法有：加工零件的方法有：铸、锻、焊铸、锻、焊 特种加工特种加工 切削加工切削加工在机器生产中机器零件的加工在机器生产中机器零件的加工是有金属切削是有金属切削机床完成的机床完成的1 1一、一、机床的分类、型号编制机床的分类、型号编制机床的作用机床的作用:为加工工件提供正确的相对位置为加工工件提供正确的相对位置 相对运动相对运动 切削能量切削能量 2 2机床的分类：机床的分类：分类的方法有许多种分类的方法有许多种 1、国家标准根据机床加工性质、使用刀具，、国家标准根据机床加工性质、使用刀具，把机床分成把机床分成1212大类。大类。3 3对于每类机床根据工艺范围、布局型式和结构对于每类机床根据工艺范围、布局型式和结构 分若干组分若干组 每一组又可每一组又可 分若干系列分若干系列4 42 2、同类机床、同类机床(如车床如车床)根据通用性程度可分根据通用性程度可分：1 1）普通机床（通用机床）普通机床（通用机床）加工的加工的零件零件范围广（如范围广（如CA6140CA6140）2 2）专门化机床：）专门化机床：加工加工某一类（或几类）零件某一类（或几类）零件的的 某道（或几道）特定工序某道（或几道）特定工序的的机床机床 （如曲轴车床、凸轮轴车床）（如曲轴车床、凸轮轴车床）3 3）专用机床：）专用机床：加工某工件的某道工序的机床加工某工件的某道工序的机床 （如大批大量生产中用的组合机床、（如大批大量生产中用的组合机床、专用机床）专用机床）5 53 3、根据工作精度分：、根据工作精度分：普通精度机床普通精度机床 精密机床精密机床 高精度机床高精度机床4 4、根据自动化程度分：、根据自动化程度分：手动机床手动机床 机动机床机动机床 半自动机床半自动机床 自动机床自动机床6 65 5、根据重量、尺寸分：、根据重量、尺寸分：仪表机床、仪表机床、中型机床、中型机床、大型机床（大型机床（1010吨）吨）重型机床（重型机床（3030吨）、吨）、超重型机床（超重型机床（100100吨）五种。吨）五种。机床的分类还可以有其他分类方法机床的分类还可以有其他分类方法如根据机床工作部件的数目：单、多轴或如根据机床工作部件的数目：单、多轴或单刀的、多刀机床单刀的、多刀机床7 7机床型号的编制法（机床型号的编制法（P60）：）：普通机床型号由汉语拼音字母和数字组成普通机床型号由汉语拼音字母和数字组成1、普通机床型号各部分的意义、普通机床型号各部分的意义：分类代号（一位数字）：分类代号（一位数字）：用阿拉伯数字表示，一般该项没有，仅在磨用阿拉伯数字表示，一般该项没有，仅在磨床中有，床中有，如如2M2M、3M3M中的中的2 2、3 3类别代号：类别代号：共有共有1212类，用汉语拼音表示类，用汉语拼音表示 C C、Z Z、T T、M M、Y Y、S S、X X、B B、L L、D D、G G、Q Q8 89 9机床的特性代号机床的特性代号 通用特性通用特性：C Ck(k(数控数控)、M MBG(BG(高精度半自动高精度半自动磨床磨床)结构特性：如结构特性：如CA6140(结构与结构与C6140不同不同)机床的特性代号只有在机床的特性代号只有在具有某种通用特性之后具有某种通用特性之后才才标，否则不标标，否则不标1010组、系代码组、系代码(用两数字表示用两数字表示)：组组：09（每类机床不一定全有）（每类机床不一定全有）组之下分系：组之下分系：系根据主参数，刀工之间的运系根据主参数，刀工之间的运 动、布局形式划分动、布局形式划分 组、系代码：组、系代码：该项是各类机床都具有的项该项是各类机床都具有的项 如如 C6140。主参数或设计顺序：主参数或设计顺序：主参数：表示机床的规格（大小）主参数：表示机床的规格（大小）C6140(最大车削直径最大车削直径400)400)Z3040(最大钻削直径最大钻削直径40)40)1111机床主参数及折算系数机床主参数及折算系数1212第二主参数：第二主参数：主轴数、最大跨距、最大工作长度主轴数、最大跨距、最大工作长度机床重大改进顺序号机床重大改进顺序号:A、B、C、D Y3150E1313三三、机床运动分析（、机床运动分析（P62）：）：1、工件的加工表面及其形成方法、工件的加工表面及其形成方法 加工表面主要是：平面、圆柱面、锥面、加工表面主要是：平面、圆柱面、锥面、成型表面、渐开线面成型表面、渐开线面（1）、工件表面形成的方法：）、工件表面形成的方法：一条曲线沿另一条曲线运动形成一条曲线沿另一条曲线运动形成前者：前者：母线；母线；后者：后者：导线导线母线、导线母线、导线统称发生线统称发生线母线、导线可以互换的表面母线、导线可以互换的表面可逆表面可逆表面母线、导线不可以互换的表面母线、导线不可以互换的表面不可逆表面不可逆表面1414（2）、发生线形成的方法及需要的运动：）、发生线形成的方法及需要的运动：根据刀刃与发生线的关系根据刀刃与发生线的关系 形成发生线的方法有四种形成发生线的方法有四种形成发生线的方法有四种形成发生线的方法有四种*、轨迹法、轨迹法：刀刃与工件点接触，发生线由接触点的运动刀刃与工件点接触，发生线由接触点的运动形成。形成。只需一个成形运动。只需一个成形运动。如外圆车削所需的两条发生线即用此法获得如外圆车削所需的两条发生线即用此法获得1515*、相切法：、相切法：刀具转动刀具转动+中心线移动。中心线移动。圆柱铣刀：圆柱铣刀：各齿刃依次与工件相切各齿刃依次与工件相切 刀具的轴线（或工作台）平移刀具的轴线（或工作台）平移 从而形成发生线。故需二个成形运动从而形成发生线。故需二个成形运动1616*、成形法：、成形法：刀刃为一条发生线。刀刃为一条发生线。刀刃为一条发生线。刀刃为一条发生线。即：该发生线不需成形运动即：该发生线不需成形运动即：该发生线不需成形运动即：该发生线不需成形运动 如拉削，成型车削如拉削，成型车削如拉削，成型车削如拉削，成型车削1717*、展成法：、展成法：刀刃上各点分别与工件上相应刀刃上各点分别与工件上相应位置上的点连续相切，包络形成一条发生线，位置上的点连续相切，包络形成一条发生线，需一个复杂的成形运动。需一个复杂的成形运动。一般要多个运动合成：（如图）刀工间的纯一般要多个运动合成：（如图）刀工间的纯滚动，刀具转动滚动，刀具转动+刀具绕工件的公转刀具绕工件的公转1818（一）机床运动分类（一）机床运动分类1、表面成形运动：、表面成形运动：图示为外圆柱表面加工图示为外圆柱表面加工 工件转动（产生母线）工件转动（产生母线）刀具移动（产生导线）刀具移动（产生导线）习惯上：习惯上：移动用移动用移动用移动用A A A A表示表示表示表示 转动用转动用转动用转动用B B B B表示表示表示表示即即:B:B1 1 1 1下标下标“1 1”主运动（有的书上为运动次序）主运动（有的书上为运动次序）A A2 2 2 2下标下标“2 2”为进给运动为进给运动进给运动：连续运动，间隙运动均可。进给运动：连续运动，间隙运动均可。进给运动：连续运动，间隙运动均可。进给运动：连续运动，间隙运动均可。外圆柱表面加工所需的发生线都是轨迹法产生的外圆柱表面加工所需的发生线都是轨迹法产生的外圆柱表面加工所需的发生线都是轨迹法产生的外圆柱表面加工所需的发生线都是轨迹法产生的1919相应的相应的相应的相应的成形运动的种类：成形运动的种类：成形运动的种类：成形运动的种类：简单运动：简单运动：简单运动：简单运动：主轴、刀具的转动或刀具、工作台的移动，主轴、刀具的转动或刀具、工作台的移动，主轴、刀具的转动或刀具、工作台的移动，主轴、刀具的转动或刀具、工作台的移动，这种运动最易得到，故称为这种运动最易得到，故称为这种运动最易得到，故称为这种运动最易得到，故称为简单运动简单运动简单运动简单运动。复合运动：复合运动：复合运动：复合运动：在机床上不能直接由某一部件提供在机床上不能直接由某一部件提供在机床上不能直接由某一部件提供在机床上不能直接由某一部件提供,而是由而是由而是由而是由 二个或二个以上的运动部件提供的运动经复二个或二个以上的运动部件提供的运动经复二个或二个以上的运动部件提供的运动经复二个或二个以上的运动部件提供的运动经复 合之后形成的运动。合之后形成的运动。合之后形成的运动。合之后形成的运动。2020例如螺纹车削：例如螺纹车削：直线（母线）直线（母线）+螺旋线（导线）螺旋线（导线）直线：切削刃直线：切削刃 螺旋线：螺旋线：B B11111111+A+A12121212 第一位下标第一位下标“1 1”，表示主运动，同时也说，表示主运动，同时也说B B11111111和和A A12121212同属一个运动，即复合运动。同属一个运动，即复合运动。第二位下标第二位下标“1 1”、“2 2”表示两个分量表示两个分量21212 2、辅助运动：、辅助运动：、辅助运动：、辅助运动：1 1 1 1、各种空行程运动（快进、退）、各种空行程运动（快进、退）、各种空行程运动（快进、退）、各种空行程运动（快进、退）2 2 2 2、切入、切出运动、切入、切出运动、切入、切出运动、切入、切出运动 3 3 3 3、分度运动（如铣齿、车多头螺纹）分度运动（如铣齿、车多头螺纹）分度运动（如铣齿、车多头螺纹）分度运动（如铣齿、车多头螺纹）4 4 4 4、操纵、控制运动操纵、控制运动操纵、控制运动操纵、控制运动3 3、主运动和进给运动、主运动和进给运动、主运动和进给运动、主运动和进给运动 根据成形运动在切削加工中的作用，成形运动根据成形运动在切削加工中的作用，成形运动根据成形运动在切削加工中的作用，成形运动根据成形运动在切削加工中的作用，成形运动 可分成：可分成：可分成：可分成：主运动主运动主运动主运动 进给运动进给运动进给运动进给运动22223、机床传动联系和传动原理图（、机床传动联系和传动原理图（P64）一、机床传动联系：一、机床传动联系：每个运动，有三个基本部分：每个运动，有三个基本部分：动力源、传动装置、执行件动力源、传动装置、执行件传动联系：（传动联系：（动力源、传动装置、执行件动力源、传动装置、执行件）或）或 （执行件、传动装置、执行件执行件、传动装置、执行件）2323（1）、机床传动链：）、机床传动链：连接动力源和执行件或执连接动力源和执行件或执行件和执行件行件和执行件（端件）（端件）的一系列传动件的一系列传动件（或构成一（或构成一个传动联系的一系列传动件）个传动联系的一系列传动件）动力源、执行件、一系列传动件构成动力源、执行件、一系列传动件构成传动联系传动联系传动链类型：传动链类型：外联系传动链、内联系传动链外联系传动链、内联系传动链外联系传动链：外联系传动链：连接动力源和执行件连接动力源和执行件 特点：特点：传动链内传动链内各传动副的传动比不要求十分各传动副的传动比不要求十分准确准确内联系传动链：内联系传动链：连接执行件和执行件连接执行件和执行件 特点：特点：传动链内传动链内各传动副的传动比要求准确各传动副的传动比要求准确2424机床传动链常用的机构：带传动、齿轮副、丝杠机床传动链常用的机构：带传动、齿轮副、丝杠螺母、蜗轮蜗杠。螺母、蜗轮蜗杠。定比传动机构：定比传动机构：变换传动比机构变换传动比机构换置器官：换置器官：（2）、传动原理图）、传动原理图传动原理图：传动原理图：用一系列来简明符号表示机床传动用一系列来简明符号表示机床传动联系和传动路线的图联系和传动路线的图简明符号简明符号 动力源符号动力源符号 执行件符号等执行件符号等端件端件、传、传动件符号动件符号 见见P65图图3-22525例、例、车床的传动原理（加工螺纹）车床的传动原理（加工螺纹）内联系传动链内联系传动链:主轴主轴45if67丝杠丝杠外联系传动链外联系传动链：电动机电动机12iv34主轴主轴（加工外圆柱表面）（加工外圆柱表面）-可用图可用图2-15的传动原理的传动原理26263.23.2车床与车床与车削（车削（LatheLathe）一、车床的用途和运动一、车床的用途和运动：1 1、用途：加工各种回转表面、用途：加工各种回转表面2 2、运动：、运动：工件的转动工件的转动 刀具纵、横移动刀具纵、横移动 辅助运动，切入、切出，自动机辅助运动，切入、切出，自动机的快进的快进 快退。快退。二、分类：二、分类：卧式和落地车床卧式和落地车床 立式立式 2727图图1.1 1.1 卧式车床卧式车床2828转塔车床转塔车床进给箱 主轴箱前刀架转塔刀架床身溜板箱2929回轮车床回轮车床底座进给箱主轴箱夹料夹头回轮刀架挡块轴床身3030立式车床立式车床1.底座 2.工作台 3.立柱 4.垂直刀架 5.横梁 6.8.进给箱 7.侧刀架 9.顶梁3131液压仿形半自动车床液压仿形半自动车床下刀架主轴靠模液压仿形刀架顶尖床身3232工艺范围工艺范围工艺范围工艺范围（讲能加工的表面）（讲能加工的表面）（讲能加工的表面）（讲能加工的表面）（尺寸范围略）（尺寸范围略）（尺寸范围略）（尺寸范围略）3333二、机床的布局二、机床的布局(布局见图布局见图)组成：组成：1 1、主轴箱（、主轴箱（iviv）（大部分车床在该部分有）（大部分车床在该部分有 变速、换向、制动机构）变速、换向、制动机构）2 2、刀架：大拖板、小拖板、刀架、刀架：大拖板、小拖板、刀架 3 3、底座：支承件、装刀具、底座：支承件、装刀具 4 4、进给箱（、进给箱（ifif）5 5、溜板箱（与刀架的大拖板相联）、溜板箱（与刀架的大拖板相联）6 6、床身、床身34343535 2 2、运动、运动主参数：在床身上最大直径主参数：在床身上最大直径主参数：在床身上最大直径主参数：在床身上最大直径D=400D=400D=400D=400 第二参数：第二参数：第二参数：第二参数：750750750750、1000100010001000、1500150015001500、2000200020002000四种四种四种四种卧式车床应具备的传动链：卧式车床应具备的传动链：卧式车床应具备的传动链：卧式车床应具备的传动链：1 1 1 1、实现主运动的传动链：、实现主运动的传动链：、实现主运动的传动链：、实现主运动的传动链：电机电机电机电机-主轴主轴主轴主轴2 2 2 2、实现进给运动的传动链：、实现进给运动的传动链：、实现进给运动的传动链：、实现进给运动的传动链：电机电机电机电机-刀具（纵向）刀具（纵向）刀具（纵向）刀具（纵向）电机电机电机电机-刀具（横向）刀具（横向）刀具（横向）刀具（横向）3 3 3 3、实现复合运动的传动链：主轴、实现复合运动的传动链：主轴、实现复合运动的传动链：主轴、实现复合运动的传动链：主轴-刀具刀具刀具刀具4 4 4 4、快速空行程传动链：电机、快速空行程传动链：电机、快速空行程传动链：电机、快速空行程传动链：电机-刀具刀具刀具刀具3636二、二、CA6140CA6140型卧式车床的传动系统图（型卧式车床的传动系统图（P)P)机动示意图规定画法 齿轮旁数字表示齿数 只表示传动关系 不代表实际尺寸和空间位置373738382、主运动传动链、主运动传动链（两端件为电动机（两端件为电动机-主轴）主轴）主运动链：电机主运动链：电机主运动链：电机主运动链：电机-定比传动机构定比传动机构定比传动机构定比传动机构-主轴变速机构主轴变速机构主轴变速机构主轴变速机构iv-iv-iv-iv-定比机构定比机构定比机构定比机构-主轴主轴主轴主轴 iviviviv的作用：使主轴获得不同的转速和转向的作用：使主轴获得不同的转速和转向的作用：使主轴获得不同的转速和转向的作用：使主轴获得不同的转速和转向新概念：新概念：集中传动：全部齿轮变速机构和主轴装在集中传动：全部齿轮变速机构和主轴装在集中传动：全部齿轮变速机构和主轴装在集中传动：全部齿轮变速机构和主轴装在同一箱体内（中型机床）同一箱体内（中型机床）同一箱体内（中型机床）同一箱体内（中型机床）分离传动：齿轮变速机构，主轴分别分离传动：齿轮变速机构，主轴分别分离传动：齿轮变速机构，主轴分别分离传动：齿轮变速机构，主轴分别装在两个箱体中，两个箱体中用皮带传动（中小型、装在两个箱体中，两个箱体中用皮带传动（中小型、装在两个箱体中，两个箱体中用皮带传动（中小型、装在两个箱体中，两个箱体中用皮带传动（中小型、高速、精密车床用）高速、精密车床用）高速、精密车床用）高速、精密车床用）特点：特点：特点：特点：39394040（1）、传动路线：）、传动路线：电机电机电机电机-皮带传动皮带传动皮带传动皮带传动-轴，其上有双轴，其上有双轴，其上有双轴，其上有双 向摩擦比式离合器。向摩擦比式离合器。向摩擦比式离合器。向摩擦比式离合器。它有左、中、右三个位置。它有左、中、右三个位置。它有左、中、右三个位置。它有左、中、右三个位置。当在左位时，当在左位时，当在左位时，当在左位时，轴上的运动传给左面的双联空套齿轮轴上的运动传给左面的双联空套齿轮轴上的运动传给左面的双联空套齿轮轴上的运动传给左面的双联空套齿轮56565656、51515151，使主轴正转。，使主轴正转。，使主轴正转。，使主轴正转。当在右位时，当在右位时，当在右位时，当在右位时，轴上的运动传给右面的齿轮轴上的运动传给右面的齿轮轴上的运动传给右面的齿轮轴上的运动传给右面的齿轮50505050经经经经3430343034303430，使主轴反转。，使主轴反转。，使主轴反转。，使主轴反转。当在中位时，主轴不转动。当在中位时，主轴不转动。当在中位时，主轴不转动。当在中位时，主轴不转动。正转的传动路线：正转的传动路线：轴的传动经离合器轴的传动经离合器轴的传动经离合器轴的传动经离合器M1M1M1M1双联齿轮，经双联齿轮，经双联齿轮，经双联齿轮，经、轴的一组轴的一组轴的一组轴的一组滑移齿轮传到滑移齿轮传到滑移齿轮传到滑移齿轮传到轴轴轴轴4141（）、（）、CA6140CA6140型卧式车床的主运动传动链型卧式车床的主运动传动链传动路线表达式传动路线表达式主电动机-IM1(正转)M1(反转)-IIIII-M2(脱开)-IVV-VI（主轴）-M2(接合)4242 运动到达运动到达运动到达运动到达轴后，分两条路线，传到主轴：轴后，分两条路线，传到主轴：轴后，分两条路线，传到主轴：轴后，分两条路线，传到主轴：M2M2M2M2处在左位：处在左位：处在左位：处在左位：轴上的运动经轴上的运动经轴上的运动经轴上的运动经63/5063/5063/5063/50主轴主轴主轴主轴M2M2M2M2处在右位处在右位处在右位处在右位：轴轴轴轴4343（）、主轴转速级数（）、主轴转速级数 主轴正转时的级数：在主轴正转时的级数：在主轴正转时的级数：在主轴正转时的级数：在轴上，可有二种转速轴上，可有二种转速轴上，可有二种转速轴上，可有二种转速 轴上：轴上：轴上：轴上：2*32*3种种种种在在在在-间，可有四种传动路线：间，可有四种传动路线：间，可有四种传动路线：间，可有四种传动路线：即：即：即：即：其中其中i i2 2、i i4 4仅用于车削仅用于车削 故故-轴间仅有三种传动比轴间仅有三种传动比4444 到达到达到达到达轴上，共有轴上，共有轴上，共有轴上，共有 而不是：而不是：而不是：而不是：最终在主轴最终在主轴上，有上，有6+18=246+18=24反转传动路线（反转用于车削螺纹时用）反转传动路线（反转用于车削螺纹时用）轴轴-轴轴-轴：轴：轴轴共有共有1212级转速，且比正转的要高（级转速，且比正转的要高（-轴降速大。轴降速大。）当正转时，图示位置的主轴转速：当正转时，图示位置的主轴转速：4545、进给传动链、进给传动链普通车削，可以加工螺纹，加工螺纹：属内联系普通车削，可以加工螺纹，加工螺纹：属内联系 车削（一般为了讨论刀具负荷，用车削（一般为了讨论刀具负荷，用f较多）较多）外联系外联系：可以电机可以电机-刀架刀架 v vf f f f 可以主轴可以主轴-刀架刀架 f f通常，都是从主轴到刀架通常，都是从主轴到刀架1 1、车削螺纹：在、车削螺纹：在CA6140CA6140上，可加工公制、英制、上，可加工公制、英制、模数制和径节制，此外可加工大导程的螺纹。模数制和径节制，此外可加工大导程的螺纹。加工公制螺纹：加工公制螺纹：其导程用其导程用S 表示表示 运动平衡方程式：运动平衡方程式：工件一转工件一转ititl l l l=s=s46464747484849495050 i i：主轴到丝杆的总传动比：主轴到丝杆的总传动比 tltl：机床丝杆的导程：机床丝杆的导程 tl=12mmtl=12mm s s：被加工螺纹的导程；：被加工螺纹的导程；公制螺纹的导程已标准化公制螺纹的导程已标准化 见表见表导程为等差数列（主轴转速为等比数列）导程为等差数列（主轴转速为等比数列）段与段与段之间为等比数列（段之间为等比数列（112112表表3-33-3）进给箱中：）进给箱中：M3M3、M4M4脱开，脱开，M5M5合上，保证等差数列的合上，保证等差数列的基本基本组组 挂轮选用：挂轮选用：其中其中100100为公用齿轮为公用齿轮5151传动路线表达式：其中传动路线表达式：其中-轴之间有轴之间有8种传动比，有种传动比，有轴上有轴上有4个，滑移齿轮分别个，滑移齿轮分别与与轴上轴上8个固定齿轮啮合。个固定齿轮啮合。5252除除i i基基基基1 1 1 1、i i基基基基5 5 5 5外，基分子为等差数列外，基分子为等差数列 基本组。基本组。-轴之间，可组合成四种传动比。轴之间，可组合成四种传动比。保证分段等比数列保证分段等比数列 倍增组倍增组从而经过增倍组后，传动成四段等差数列（从而经过增倍组后，传动成四段等差数列（1 1、1/21/2、1/41/4、1/81/8）5353 其运动平衡式为：其运动平衡式为：列出列出S S的各个值，与表相符，最大导程的各个值，与表相符，最大导程S=12mmS=12mm当要车导程更大的螺纹，使主轴上的离合器当要车导程更大的螺纹，使主轴上的离合器M2M2合合上，54545555传动路线：传动路线：而后面的传动路线不变，相当于使导程扩大而后面的传动路线不变，相当于使导程扩大4 4倍倍和和1616倍，但主轴转速只能在相应转速上倍，但主轴转速只能在相应转速上5656模数螺纹：模数螺纹：模数螺纹：模数螺纹：车螺杆或模数制螺纹，其导程用车螺杆或模数制螺纹，其导程用SmSm表示，在蜗轮蜗杆传动时，蜗轮中剖面表示，在蜗轮蜗杆传动时，蜗轮中剖面内，蜗轮的齿距与蜗杆轴向齿距相等，而内，蜗轮的齿距与蜗杆轴向齿距相等，而蜗轮齿距为蜗轮齿距为mm 蜗杆的轴向齿距也为蜗杆的轴向齿距也为mm 当蜗杆头数为当蜗杆头数为K K时，导程为时，导程为KmKm（这里，（这里，m m也是分段等差数列段与段之间也是等比关也是分段等差数列段与段之间也是等比关系）系）这里有个因子这里有个因子由挂轮保证：由挂轮保证：（车公螺纹：（车公螺纹：）现改成：）现改成：5757其路线与公制螺纹同，起运动平衡式为：其路线与公制螺纹同，起运动平衡式为：英制螺纹：英制螺纹：英制螺纹：英制螺纹：我国的部分管螺纹使用，导程用我国的部分管螺纹使用，导程用我国的部分管螺纹使用，导程用我国的部分管螺纹使用，导程用SoSoSoSo表示。表示。表示。表示。螺纹以每时上的扣数表示，螺纹以每时上的扣数表示，螺纹以每时上的扣数表示，螺纹以每时上的扣数表示，Sa=1/aSa=1/aSa=1/aSa=1/a（英寸）（英寸）（英寸）（英寸）一英寸一英寸一英寸一英寸=25.4mm=25.4mm=25.4mm=25.4mm5858根据这个特点，只需把基本组的主、从关系倒换，根据这个特点，只需把基本组的主、从关系倒换，根据这个特点，只需把基本组的主、从关系倒换，根据这个特点，只需把基本组的主、从关系倒换，即即即即M3M3M3M3、M5M5M5M5合上，合上，合上，合上，M4M4M4M4脱开（不变）脱开（不变）脱开（不变）脱开（不变）因有因有因有因有25.425.4这个因子，挂轮与车公制螺纹的挂轮同：这个因子，挂轮与车公制螺纹的挂轮同：这个因子，挂轮与车公制螺纹的挂轮同：这个因子，挂轮与车公制螺纹的挂轮同：63/100100/7563/100100/7563/100100/7563/100100/75 同时同时同时同时轴上的滑移齿轮轴上的滑移齿轮轴上的滑移齿轮轴上的滑移齿轮25252525左移，与空套齿轮左移，与空套齿轮左移，与空套齿轮左移，与空套齿轮36363636脱开，与脱开，与脱开，与脱开，与轴上的固定齿轮轴上的固定齿轮轴上的固定齿轮轴上的固定齿轮36363636啮合。啮合。啮合。啮合。其运动平衡式为其运动平衡式为其运动平衡式为其运动平衡式为5959径节螺纹：径节螺纹：径节螺纹：径节螺纹：加工英制蜗杆加工英制蜗杆（Z Z：齿轮齿数；齿轮齿数；D D：分度圆直径）分度圆直径）其导程为：其导程为：6060在这里，既有在这里，既有25.425.4，又有，又有 挂轮用车模数螺纹的挂轮挂轮用车模数螺纹的挂轮基本组其余的用英制螺纹的基本组其余的用英制螺纹的加工非标螺纹加工非标螺纹：M3M3、M4M4、M5M5全合上（进给箱中传全合上（进给箱中传动副不用）动副不用）调整挂轮调整挂轮 得到相应的导程。得到相应的导程。把上面的五种螺纹的传动路线整合，得书表达式。把上面的五种螺纹的传动路线整合，得书表达式。2 2、车削圆柱面和端面、车削圆柱面和端面、车削圆柱面和端面、车削圆柱面和端面传动路线：不用丝杆，用光杆，使丝杆磨损传动路线：不用丝杆，用光杆，使丝杆磨损精精度保持性高度保持性高M5M5脱开脱开61616262而而而而轴右边的齿轮与轴右边的齿轮与轴右边的齿轮与轴右边的齿轮与轴的齿轮轴的齿轮轴的齿轮轴的齿轮5656相啮合传给相啮合传给相啮合传给相啮合传给溜板箱，讲溜板箱，讲溜板箱，讲溜板箱，讲轴上的齿轮轴上的齿轮轴上的齿轮轴上的齿轮56565656，它支承了轴，它支承了轴，它支承了轴，它支承了轴公制螺纹传线公制螺纹传线公制螺纹传线公制螺纹传线轴上的齿轮轴上的齿轮轴上的齿轮轴上的齿轮3632363236323632齿轮齿轮齿轮齿轮轴齿轮轴齿轮轴齿轮轴齿轮56M856M856M856M8安全超越离合器安全超越离合器安全超越离合器安全超越离合器即：即：即：即：当当当当M7M7M7M7啮合（啮合（啮合（啮合（M6M6M6M6不啮合）不啮合）不啮合）不啮合）横向进给横向进给横向进给横向进给6363因为因为i i基基基基有有8 8种，种，i i倍倍倍倍有有4 4种，故主轴到达光杆种，故主轴到达光杆轴时有轴时有3232种传动比，种传动比，当当轴上的轴上的5858齿轮与齿轮与轴上的轴上的2626齿轮啮合，齿轮啮合，而而轴直接传到主轴时可获轴直接传到主轴时可获8 8种高速精车的进种高速精车的进给量给量当用英制螺纹传动路线时，在当用英制螺纹传动路线时，在i i倍倍倍倍中用中用i=1i=1时可时可得得f=0.86-1.59mm/r8f=0.86-1.59mm/r8种传动比（其余的与公制种传动比（其余的与公制的重合）的重合）6464 当当n n主主=10-125r/min=10-125r/min时，并用英制传动路时，并用英制传动路线，扩大螺旋距机构获线，扩大螺旋距机构获1616种进给量。种进给量。1.71-6.3mm/r1.71-6.3mm/r故有故有6464种纵向进给量种纵向进给量 有有6464种横向进给量（进给量小于纵向进给量种横向进给量（进给量小于纵向进给量的的0.50.5左右）左右）四、刀架的快速移动四、刀架的快速移动：6565三、三、CA6140的主要构造（的主要构造（P77）（一）、主轴箱：（一）、主轴箱：包括主轴、传动机构（定比包括主轴、传动机构（定比传动机构、变速机构）、起动、停止、制动传动机构、变速机构）、起动、停止、制动机构、操纵机构。机构、操纵机构。主轴箱较复杂：展开图、向视图、剖视图主轴箱较复杂：展开图、向视图、剖视图 展开图：按传动顺序沿传动轴轴心线剖开展开图：按传动顺序沿传动轴轴心线剖开并展开在一个平面上的装配图。并展开在一个平面上的装配图。表示的内容：表示的内容：各传动件的传动关系各传动件的传动关系 零件的结构，装配关系，尺零件的结构，装配关系，尺寸以及箱体有关部分的轴向尺寸和结构寸以及箱体有关部分的轴向尺寸和结构6666有些轴上的齿轮的啮合关系不能很好表达有些轴上的齿轮的啮合关系不能很好表达1 1、卸荷带轮、卸荷带轮（I I轴）轴）把带轮上的径向力直接传到箱把带轮上的径向力直接传到箱体上，而不传到体上，而不传到I I轴上去。轴上去。带轮带轮“2 2”与花键套与花键套“1 1”由螺钉联成一体。由螺钉联成一体。花键套的外表面装有轴承由法兰盘花键套的外表面装有轴承由法兰盘3 3支承（法兰支承（法兰盘装在箱体上）盘装在箱体上）花键套的花键与花键套的花键与I I轴相配合传扭矩轴相配合传扭矩6767686869692、双向多片摩擦离合器及制动器、操纵机构。、双向多片摩擦离合器及制动器、操纵机构。离合器：内摩擦片与花键轴离合器：内摩擦片与花键轴I一起转动一起转动 外摩擦片空套（内孔略大雨花键轴）外摩擦片空套（内孔略大雨花键轴）内外摩擦片由销内外摩擦片由销5-压块压块4-螺母螺母9向左向左 压，压，7070（上推片（上推片（上推片（上推片10101010）双向离合器正反两方向双向离合器正反两方向双向离合器正反两方向双向离合器正反两方向 正转：切削正转：切削正转：切削正转：切削 反转：螺纹退刀反转：螺纹退刀反转：螺纹退刀反转：螺纹退刀 离合器具有过载保护的作用。离合器具有过载保护的作用。离合器具有过载保护的作用。离合器具有过载保护的作用。制动器：在制动器：在制动器：在制动器：在IV IV IV IV 轴，为钢制圆盘轴，为钢制圆盘轴，为钢制圆盘轴，为钢制圆盘16161616，制动带，制动带，制动带，制动带15151515（内（内（内（内侧有酚醛石棉侧有酚醛石棉侧有酚醛石棉侧有酚醛石棉f f f f）离合器、制动器是联的离合器、制动器是联的离合器、制动器是联的离合器、制动器是联的 主轴的主轴的主轴的主轴的支承已支承已支承已支承已操纵过程操纵过程操纵过程操纵过程 改变，书上的改变，书上的改变，书上的改变，书上的3 3、主轴组件（主轴和卡盘的联接）、主轴组件（主轴和卡盘的联接）、主轴组件（主轴和卡盘的联接）、主轴组件（主轴和卡盘的联接）仅能承受向仅能承受向仅能承受向仅能承受向左左左左 的轴向力，而的轴向力，而的轴向力，而的轴向力，而 向右的力不能向右的力不能向右的力不能向右的力不能 大，承受的轴大，承受的轴大，承受的轴大，承受的轴 向力分析轴承向力分析轴承向力分析轴承向力分析轴承 等级等级等级等级7171727273737474主轴和卡盘的联接主轴和卡盘的联接主轴和卡盘的联接主轴和卡盘的联接主轴的支承（原三点支承，现二点支承）讲轴向主轴的支承（原三点支承，现二点支承）讲轴向主轴的支承（原三点支承，现二点支承）讲轴向主轴的支承（原三点支承，现二点支承）讲轴向力的传出力的传出力的传出力的传出4 4 4 4、变速操纵机构、变速操纵机构、变速操纵机构、变速操纵机构 内齿轮内齿轮内齿轮内齿轮3 3有二个位置（两段圆弧）有二个位置（两段圆弧）有二个位置（两段圆弧）有二个位置（两段圆弧）曲柄上使三联齿轮有左、中、右三位置曲柄上使三联齿轮有左、中、右三位置曲柄上使三联齿轮有左、中、右三位置曲柄上使三联齿轮有左、中、右三位置 有有有有6 6 6 6个组合个组合个组合个组合 757576767777二、溜板箱：二、溜板箱：二、溜板箱：二、溜板箱：作用：将丝杆、光杆的传动作用：将丝杆、光杆的传动作用：将丝杆、光杆的传动作用：将丝杆、光杆的传动直接移动直接移动直接移动直接移动机构：纵、横向进给操纵机构机构：纵、横向进给操纵机构机构：纵、横向进给操纵机构机构：纵、横向进给操纵机构 开合螺母的操纵机构开合螺母的操纵机构开合螺母的操纵机构开合螺母的操纵机构 互锁机构互锁机构互锁机构互锁机构 过载保护机构过载保护机构过载保护机构过载保护机构 快进、快退机构快进、快退机构快进、快退机构快进、快退机构7878797980808181硬质合金机夹重磨式车刀硬质合金机夹重磨式车刀 机夹重磨式车刀，就是用机械的方法将硬质机夹重磨式车刀，就是用机械的方法将硬质合金刀片夹固在刀杆上的车刀。刀片磨损后，可合金刀片夹固在刀杆上的车刀。刀片磨损后，可卸下重磨，然后再安装使用。卸下重磨，然后再安装使用。82823.3.机夹可转位式车刀机夹可转位式车刀 机夹可转位式车刀，就是将预先加工好的有一定几何角机夹可转位式车刀，就是将预先加工好的有一定几何角度的多角硬质合金刀片，用机械的方法装夹在特制的刀杆上度的多角硬质合金刀片，用机械的方法装夹在特制的刀杆上的车刀。可转位式的车刀。可转位式 车刀的夹紧机构，车刀的夹紧机构，应该满足夹紧可靠、应该满足夹紧可靠、装卸方便、定位准装卸方便、定位准 确、结构简单等要确、结构简单等要 求。求。8383n n一、钻削与钻床一、钻削与钻床 n n钻床是孔加工用机床，主要用来加工钻床是孔加工用机床，主要用来加工外形较复杂，没有对称回转轴线的工件上外形较复杂，没有对称回转轴线的工件上的孔，如箱体、机架等零件上的各种孔。的孔，如箱体、机架等零件上的各种孔。在钻床上加工时，工件不动，刀具作旋转在钻床上加工时，工件不动，刀具作旋转主运动，同时沿轴向移动，作进给运动。主运动，同时沿轴向移动，作进给运动。n n第四节第四节 其它类型机床与加工方法其它类型机床与加工方法 8484 1.1.台式钻床：台式钻床：（D12 mmD12 mm）85852.立式钻床立式钻床86863.摇臂钻床摇臂钻床87878888升降台式铣床床身式铣床龙门铣床工具铣床仿形铣床专门化铣床铣床凸轮铣床 曲轴铣床1.1.2 典型机床的加工工艺范围8989卧式卧式升降台升降台铣床铣床底座床身悬梁主轴支架工作台床鞍升降台90909191万能卧式升降台式铣床床床鞍底座床身悬梁主轴支架工作台回转盘升降台9292图图1.4 1.4 铣床加工的典型表面铣床加工的典型表面9393返回返回铣床铣床立式升降立式升降台式铣床台式铣床升降台立铣头主轴工作台床鞍94949595返回返回铣床铣床圆台铣床圆台铣床床身滑座圆工作台立柱主轴箱9696返回铣床返回铣床龙门铣床龙门铣床床身工作台水平铣头横梁垂直铣头立柱顶梁立柱垂直铣头水平铣头9797989899992 2.铣削过程不平稳，有冲击。铣削过程不平稳，有冲击。3.3.多齿刀具切削，生产率较高。多齿刀具切削，生产率较高。4.4.经济精度：经济精度：IT8IT7IT8IT7，Ra6.31.6Ra6.31.6。5.5.铣削方式：周铣和端铣铣削方式：周铣和端铣100100逆铣：铣刀的旋逆铣：铣刀的旋转方向与工件进转方向与工件进给方向相反。给方向相反。顺铣：铣刀的旋顺铣：铣刀的旋转方向与工件进转方向与工件进给方向相同。给方向相同。101101拉削是用拉刀进行通孔、平面及成形表面加工的方法。拉削是用拉刀进行通孔、平面及成形表面加工的方法。拉刀使被加工表面一次切削成形，故拉床只有主运拉刀使被加工表面一次切削成形，故拉床只有主运动，没有进给运动。切削时，拉刀作平稳的低速直线运动，没有进给运动。切削时，拉刀作平稳的低速直线运动。拉刀承受的切削力很大，通常是由液压驱动的。动。拉刀承受的切削力很大，通常是由液压驱动的。拉刀结构复杂，成本较高，仅适用于大批大量生产。拉刀结构复杂，成本较高，仅适用于大批大量生产。三、拉削与拉床三、拉削与拉床 102102卧式内拉床卧式内拉床 立式内拉床立式内拉床 立式外拉床立式外拉床 连续式外拉床连续式外拉床 103103四、齿轮加工机床和齿轮加工刀具四、齿轮加工机床和齿轮加工刀具 加工精度和生产率较低加工精度和生产率较低;适于单件小批生产。适于单件小批生产。加工精度和生产率较高加工精度和生产率较高;一把刀可加工相同模数、相同压力角的任何齿数的齿轮。一把刀可加工相同模数、相同压力角的任何齿数的齿轮。齿轮加工方法齿轮加工方法 按轮齿成形原理分两大类：按轮齿成形原理分两大类：1.1.成形法成形法2.2.展成法展成法1041041 1、滚齿原理、滚刀与滚齿机床、滚齿原理、滚刀与滚齿机床 （1 1）滚齿原理）滚齿原理 模拟一对螺旋齿轮啮合过程。模拟一对螺旋齿轮啮合过程。四、齿轮加工机床和齿轮加工刀具四、齿轮加工机床和齿轮加工刀具 105105（2 2）滚齿机运动分析）滚齿机运动分析 主运动主运动滚刀旋转运动；滚刀旋转运动；展成展成(啮合啮合)运动运动齿坯与滚刀按一定速比转动；齿坯与滚刀按一定速比转动；进给运动进给运动滚刀沿齿坯轴向运动。滚刀沿齿坯轴向运动。四、齿轮加工机床和齿轮加工刀具四、齿轮加工机床和齿轮加工刀具 1 1、滚齿原理、滚刀与滚齿机床、滚齿原理、滚刀与滚齿机床 106106四、齿轮加工机床和齿轮加工刀具四、齿轮加工机床和齿轮加工刀具 （4 4）滚齿机床）滚齿机床1 1、滚齿原理、滚刀与滚齿机床、滚齿原理、滚刀与滚齿机床 107107主运动：插齿刀上主运动：插齿刀上下往复运动，插斜下往复运动，插斜齿轮时插刀主轴在齿轮时插刀主轴在螺旋导轨上运动；螺旋导轨上运动；展成运动：插齿刀展成运动：插齿刀与齿坯按一定速比与齿坯按一定速比转动；转动；让刀运动；让刀运动；径向进给运动；径向进给运动；四、齿轮加工机床和齿轮加工刀具四、齿轮加工机床和齿轮加工刀具 (1)(1)插齿原理插齿原理108108 插齿机用来加工内、插齿机用来加工内、外啮合的圆柱齿轮，尤外啮合的圆柱齿轮，尤其适合于加工内齿轮和其适合于加工内齿轮和多联齿轮，这是滚齿机多联齿轮，这是滚齿机无法加工的。装上附件，无法加工的。装上附件，插齿机还能加工齿条，插齿机还能加工齿条，但插齿机不能加工蜗轮。但插齿机不能加工蜗轮。四、齿轮加工机床和齿轮加工刀具四、齿轮加工机床和齿轮加工刀具 (2)(2)插齿机插齿机1091091101102.2.插齿原理、插齿刀与插齿机床插齿原理、插齿刀与插齿机床 (1)(1)插齿原理插齿原理 插齿机加工原理为一对圆柱齿轮的啮合。其中插齿机加工原理为一对圆柱齿轮的啮合。其中一个是工件，另一个是齿轮形刀具。它是按展成法一个是工件，另一个是齿轮形刀具。它是按展成法加工圆柱齿轮的。加工圆柱齿轮的。四、齿轮加工机床和齿轮加工刀具四、齿轮加工机床和齿轮加工刀具 111111外圆磨床万能磨床内圆磨床平面磨床无心磨床工具磨床专门化磨床磨床螺纹磨床曲轴磨床 导轨磨床1.1.2 典型机床的加工工艺范围砂带磨床112112图图1.5 M1432A1.5 M1432A型万能外圆磨床型万能外圆磨床液压控制箱床身头架工作台内圆磨具砂轮架尾座113113返回磨床返回磨床 万能磨床加工示意图万能磨床加工示意图114114内圆磨床内圆磨床滑鞍床身工作台头架砂轮架115115返回磨床返回磨床普通内圆磨床的磨削方法普通内圆磨床的磨削方法116116卧轴矩台平面磨床卧轴矩台平面磨床立柱床身工作台砂轮架滑座117117立轴圆台平面磨床立轴圆台平面磨床立柱床身工作台砂轮架118118返回磨床返回磨床平面平面磨床磨床的磨削方法的磨削方法矩台周磨矩台端磨圆台周磨圆台端磨119119无心外圆磨床无心外圆磨床120120无心磨示意图无心磨示意图121121卧式镗床坐标镗床金刚镗床 镗床1.1.2 典型机床的加工工艺范围122122图图1.7 1.7 卧式镗床卧式镗床 主轴箱 床身下滑座上滑座后支架后立柱工作台镗轴平旋盘径向刀架前立柱123123返回镗床返回镗床卧式镗床的主要加工方法卧式镗床的主要加工方法 124124立式单柱立式单柱坐标镗床坐标镗床 工作台主轴主轴箱立柱床鞍床身125125卧式金刚镗床卧式金刚镗床126126滚齿机插齿机剃齿机珩齿机磨齿机刨齿机 齿轮加工机床典型机床的加工工艺范围127127图图1.9 Y3150E1.9 Y3150E型滚齿机型滚齿机128128图图1.9 Y3150E1.9 Y3150E型滚齿机型滚齿机 工作台 床身立柱刀架溜板刀杆刀架体支架心轴后立柱129129滚刀的安装角度滚刀的安装角度130130返回齿轮返回齿轮加工斜齿轮时滚刀的安装角加工斜齿轮时滚刀的安装角 工件螺旋角安装角滚刀螺旋升角131131插齿机插齿机 132132Y5132Y5132型型插齿机插齿机床身立柱刀架插齿刀工作台挡块133133