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1、,第2章金属切削机床与刀具,本章重点,死板零件外观的成形手腕,金属切削机床,刀具,一、机床的影响,金属切削机床是用切削加工的手腕将金属毛坯加工成 呆板零件的一种工艺设备，人们习俗上称为机床。,机床是死板创制体例中最首要的构成一面，它为加工流程供给刀具与工件之间的相对处所和相对运动，供给加工流程中所需的动力。,2.2.1 机床概述,2.2 金属切削机床,一、机床的影响,2.2.1 机床概述,二、机床的组成及组织,撑持及定位一面 毗连机床上各部件并使刀具与工件仍旧准确的相对处所 运动一面 供给加工流程所需的切削运动及进给运动 动力一面 加工流程和辅助流程的动力源 驾驭一面 启动、制止机床，结束为实
2、现给定的工艺流程所需的刀具和工件的运动,2.2.1 机床概述,2.2 金属切削机床,卧式车床的构成,变速箱,进给箱,主轴箱,刀 架,溜板箱,尾 座,床 身,床 腿,二、机床的组成及组织,刀具安排正在被加工工件的前面或后面 刀具安排正在被加工工件的侧面 刀具安排正在被加工工件的上方 刀具相看待被加工工件扇形安排,2.2.1 机床概述,2.2 金属切削机床,按通用水平分：通用、特意化、专用机床 按加工精度分：广泛、严紧、高精度机床 按自愿化水平：手动、机动、半自愿、自愿机床 按机床质料分：仪外、中型、大型、重型机床、超重型,按照邦度准绳GB/T15375-94，按加工性子和所用刀具的差异，机床可分为12
3、大类：,其余，机床还可能按重要处事器官的数目实行分类，如：单刀机床、众刀机床、单轴机床、众轴机床等。目前，机床正正在向数控化偏向兴盛，并且其性能也正在继续增补。,三、机床的分类,2.2.1 机床概述,卧式铣床 立式铣床,立式钻床 摇臂钻床,卧式镗床外形,牛头刨床(Horizontal Shaper),插齿(Gear Shaping)机,特种加工机床,四、机床型号的编制手腕,按照GB/T15375-94金属切削机床型号编制手腕轨则，我邦的机床型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字按必定法则组合而成，合用于百般通用机床和专用机床（组合机床除外）。,2.2.1 机床概述,1、机床的种别代号,用大写的汉语拼音字母
4、体现，并按相应的汉字字意读音。当须要时，每类又可分为若干分类，分类代号用阿拉伯数字体现，放正在类代号之前，但第一分类不予体现。机床的类代号、分类代号及其读音睹下外。,四、机床型号的编制手腕,2、机床的通用特质和组织特质代号,通用特质代号位于类代号之后，用大写汉语拼音字母体现。,四、机床型号的编制手腕,如：“CK”体现数控车床；假若同时具有两种通用性格时，则可按首要水平摆列，用两个代号体现，如“MBG”体现半自愿高精度磨床。,如：CA6140中的“A”和CY6140中的“Y”，均为组织性格代号，它们分辩体现为沈阳第一机床厂和云南机床厂临盆的根基型号的卧式车床。,2、机床的通用特质和组织特质代号,结
5、构特质代号无同一轨则，位于通用性格代号之后，用大写汉语拼音字母体现。,四、机床型号的编制手腕,3、机床的组别、系别代号,组、系代号用两位阿拉伯数字体现，前一位体现组别，后一位体现系别。 每类机床按其组织功能及操纵畛域划分为用数字09体现的10个组。 正在统一组机床中，又按主参数相仿、重要组织及组织型式相仿划分为用数字09体现的10个系。,四、机床型号的编制手腕,4、机床主参数、安排次序号登第二主参数,机床主参数是体现机床规格巨细的一种尺寸参数。正在机床型号中，用阿拉伯数字给出主参数的折算值，位于机床组、系代号之后。 某些通用机床,当无法用一个主参数体现时，则用安排次序号来体现。 第二主参数是对主参
6、数的添补,如最大工件长度、最大跨距、处事台处事面长度等，第二主参数普通不予给出。,比如，CA6140型卧式机床中主参数的折算值为40（折算系数是1/10），其主参数体现正在床身导轨面上能车削工件的最大反转直径为400mm。,四、机床型号的编制手腕,百般重要机床的主参数和折算系数,5、机床的最大改正次序号,当机床的功能及组织有强大改正，并按新产物从头安排、试制和占定时，正在原机床型号尾部巩固大改正次序号，即汉语拼音字母A、B、C。,6、其它性格代号与企业代号,其它性格代号用以反响百般机床的性格，如对数控机床，可用来反响差异的数控体例；看待普通机床可用以反响统一型号机床的变型等。其它性格代号可用汉语拼
7、音字母或阿拉伯数字或二者的组合来体现。 企业代号与其它性格代号体现手腕相仿，位于机床型号尾部，用“”与其它性格代号隔离，读作“至”。若机床型号中无其它性格代号，仅有企业代号时，则不加“”，企业代号直接写正在“/”后面。,四、机床型号的编制手腕,C A 6 1 40,C：种别代号（床类）,6：组别代号（卧式车床组）,1：系别代号（广泛车床系）,例1：,40：主参数代号（床身上最大反转直径400mm）,A：组织性代号（A组织）,按照通用机床型号编制手腕，举比如下：,M M 7 1 32 A,M：种别代号（磨床类）,M：通用性格代号（严紧）,7：组别代号（平面及端面磨床组）,1：系别代号（卧轴矩台平面
8、磨床系）,A：强大改正次序号（第一次强大改正）,例2：,32：主参数代号（处事台面宽度320mm）,T H M 6 3 50 /JCS,T：种别代号（镗床类）,M：通用性格代号（严紧）,6：组别代号（卧式铣镗床组）,3：系别代号（卧式铣镗床系）,JCS：企业代号（北京机床磋议所）,例3：,50：主参数代号（处事台面宽度500mm）,H：组织性代号（加工中央）,Z：种别代号（钻床类） 3：组别代号（摇臂钻床组） 0：系别代号（摇臂钻床系） 40：主参数代号（最大钻孔直径40mm） X46:第二主参数（最大跨距1600mm） S2：企业代号（沈阳第二机床厂）,Z 3 0 40 46 /S2,例4：
9、,一、机床传动的根基构成一面,机床的传动必需具备以下的三个根基一面： 奉行件：奉行机床运动的部件。常用奉行件有主轴、刀架、处事台等，是转达运动的末梢件。 运动源：为奉行件供给动力和运动的安装。平常为电动机，如交换异步电动机、直流电动机、直流和交换伺服电动机、步进电动机、交换变频调速电动机等。 传动件：转达动力和运动的零件。如齿轮、链轮、带轮、丝杠、螺母等，除死板传动外，另有液压传动和电气传动元件等。,2.2.2 机床传动道理,二、机床的传动链,把运动源和奉行件或奉行件之间合系起来的一系列次序 摆列的传动件，组成了一个传动合系，称其为传动链。 传动链两头的元件称为末梢件。,按照传动链的性子，传动
10、链可分为两类：,外合系传动链：合系运动源与奉行件的传动链，称为外合系传动链。 如卧式车床中，从主电动机到主轴之间的传动链 内合系传动链：合系两个奉行件，以造成复合成形运动的传动链，称为内合系传动链。 如滚齿机的范成运动传动链也属于内合系传动链。,2.2.2 机床传动道理,外合系传动链：运动源奉行件 合系动源和机床奉行件，使奉行件取得运动，并能调度运动的速率和偏向，但不央浼运动源和奉行件之间有肃穆的传动比合连。 比如：车螺纹时，从电机到车床主轴的传动链即是外合系传动键，它只决断车螺纹速率的速慢，而不影响螺纹外观的成形。,二、机床的传动链,2.2.2 机床传动道理,外合系传动链,内合系传动链：奉行
11、件奉行件 合系复合运动之内的各个剖判一面，传动链所合系的奉行件彼此之间的相对速率（及相对位移量）有肃穆的央浼，用来包管运动的轨迹。 比如：车螺纹时，为包管所需螺纹的导程巨细，主轴（工件）转一周时，车刀必需沿工件轴向搬动一个导程。合系主轴刀架之间的螺纹传动链，即是一条传动比有肃穆央浼的内合系传动键。,二、机床的传动链,2.2.2 机床传动道理,内合系传动链,车床上车单头螺纹时的内合系。内合系传动链由3对齿轮串联而成，其影响是将两奉行件，即主轴与刀架合系起来，包管主轴转一周，刀架搬动一个被加工导程，从而将两个单位运动，即主轴转动n1 和刀架纵向搬动n2 ，构成复合运动（n1 n2）。,再如：用齿轮
12、滚刀加工直齿圆柱齿轮时，滚刀转1/K转时（K是滚刀头数），工件就必需转1/Z转（Z为齿轮齿数）。合系滚刀转动B11和工件转动B12的传动链必需包管肃穆的运动合连。于是也是内合系传动链。 由此可睹：内合系传动链中，各传动副的传动比必需凿凿稳定，不应有摩擦传动或是瞬时传动比变更的传动件（如链传动）。,内合系传动链,例：用齿轮滚刀加工直齿圆柱齿轮齿面 母线渐开线，展成法，需一个复合成形运动，剖判为滚刀转动B11和工件转动B12，它们之间仍旧肃穆的相对运动合连：滚刀每转1/K（K滚刀头数）转（B11），工件转过1/Z（Z齿轮齿数）转即一个齿（B12）； 导线个独立的成形运动，即滚刀旋
13、转运动和滚刀沿工件轴向搬动A2。此中滚刀的转动运动与展成运动的一一面B11重合； （滚刀转动B11是主运动，工件转动B12和滚刀沿工件轴向搬动A2都是进给运动） 故成形运动的总数惟有2个：一个是复合成形运动（B11和B12），另一个是纯洁成形运动A2。,二、机床的传动链,把运动源和奉行件或奉行件之间合系起来的一系列次序 摆列的传动件，组成了一个传动合系，称其为传动链。 传动链两头的元件称为末梢件。,按照传动链的功用，传动链可分为两类：,主运动传动链： 进给运动传动链,2.2.2 机床传动道理,传动链中平常席卷两类传动机构: 定比传动机构 传动比和传动偏向固定稳定的传动机构，如定比齿轮副、蜗杆蜗
14、轮副、丝杠螺母副等 换置机构 按照加工央浼可变换传动比和传动偏向的传动机构，如挂轮变速机构、滑移齿轮变速机构、聚散器换向机构等。,二、机床的传动链,2.2.2 机床传动道理,三、机床传动道理图,正在机床的运动解析中，为了便于解析机床运动和传动合系，常用少少 简明的符号来体现运动源与奉行件、奉行件与奉行件之间的传动合系， 这即是传动道理图,传动道理常操纵的一面符号,2.2.2 机床传动道理,传动道理图体现了机床传动的最根基特质。于是，用它来解析、磋议机床运动时，最容易寻得两种差异类型机床的最根基区别，看待统一类型机床来说，不管它们整个组织有何彰彰的差别，它们的传动道理图却是所有相仿的。,2.2.2
15、 机床传动道理,三、机床传动道理图,并不外达现实传动机构的品种和数目,传动比i ：,2.2.2 机床传动道理,四、传动比,传动比u：,涡轮蜗杆传动,四、传动比,齿条搬动速率：,nv-与齿条啮合的齿轮的转速, r/min ; m-齿条、齿轮模数，mm ; z-齿轮齿数 p-齿条齿距,mm。,(mm/s),四、传动比,螺母搬动速率：,nv-丝杠转速, r/min ; p-单头螺杆螺距,mm。,(mm/s),丝杠螺母传动,四、传动比,一、机床传动体例图,2.2.3 机床的传动体例,为了大白地体现机床传动体例中各个零件及其彼此毗连合连， 遵守邦度准绳轨则的图形符号画出机床各个传动链的 归纳简图，称为机
16、床传动体例图。,传动体例图中：罗马数字体现传动轴的编号， 阿拉伯数字体现齿轮齿数或带轮直径，字母M 体现聚散器等。,它比传动道理图更凿凿、更明晰、更扫数地反响了机床的传动合连。正在图顶用纯洁的轨则符号代外种种传动元件； 机床的传动体例画正在一个能反响机床外形和各重要部件彼此处所的投影面上，并尽不妨绘制正在机床外形的轮廓线内。图中的各传动元件是遵守运动转达的先后次序，以伸开图的形势画出来的。该图只体现传动合连，并不代外各传动元件的现实尺寸和空间处所。,一、机床传动体例图,2.2.3 机床的传动体例,机床的传动体例,空套毗连,广泛平键毗连,导向平键毗连,花键毗连,二、机床常用传动件的简图符号,2.2.3
17、 机床的传动体例,二、机床常用传动件的简图符号,2.2.3 机床的传动体例,二、机床常用传动件的简图符号,2.2.3 机床的传动体例,二、机床常用传动件的简图符号,2.2.3 机床的传动体例,二、机床常用传动件的简图符号,2.2.3 机床的传动体例,二、机床常用传动件的简图符号,2.2.3 机床的传动体例,二、机床常用传动件的简图符号,2.2.3 机床的传动体例,二、机床常用传动件的简图符号,2.2.3 机床的传动体例,二、机床常用传动件的简图符号,2.2.3 机床的传动体例,三、转速图,卧式车床的构成,变速箱,进给箱,主轴箱,刀 架,溜板箱,尾 座,床 身,床 腿,卧式车床的传动解析,电动机
19、80(r/min),n主min,=,1440,19/34,22/45,176/200,27/63,17/58,=,43(r/min),n主max,五、运动均衡式,全能卧式起落台铣床,全能卧式起落台铣床是指主轴轴线呈水准部署的，处事台可能作纵向、横向和笔直运动，并可正在水准平面内调节必定角度的铣床。,数控（NC）是以数字化信号对机床运动及加工流程实行驾驭的一种手腕。 数控机床是指运用数控身手对加工流程实行驾驭的机床。它归纳了打算机、自愿驾驭、严紧衡量、机床的机构安排与创制等方面的最新功劳。,2.2.4 数控机床,一、数控加工的观点 数控加工 按照零件图样及工艺央浼等原始条款，编制零件数控加工步骤，
20、并输入到数控机床的数控体例，以驾驭数控机床中刀具与工件的相对运动，从而结束零件的加工。 数控加工身手即是用数控机床加工零件的手腕，是伴跟着数控机床的形成、兴盛而慢慢完好起来的一种运用身手，它是人们持久从事数控加工实施的经历总结。,2.2.4 数控机床,制 定 工 艺,阅 读 零 件,工 艺 分 析,数 控 编 程,程 序 传 输,固然数控加工与守旧的死板加工比拟，正在加工的手腕和实质上有很众犹如之处，但因为采用了数字化的驾驭形势和数控机床，很众守旧加工流程中的人工操作被打算机和数控体例的自愿驾驭所代替。,二、数控加工的流程,2.2.4 数控机床,数控加工流程示妄念,工艺解析,数控加工步骤,工序卡
21、,守旧加工,数控加工,守旧加工与数控加工的斗劲图,三、数控加工的道理,把文本花式外达的零件加工步骤，传入数控机床的数控安装，经历译码、运算，指引奉行机构（伺服电机带头的主轴和处事台）驾驭刀具与工件相对运动，从而加工出吻合编程安排央浼的零件。,2.2.4 数控机床,控 制 介 质,输 入 装 置,数 控 装 置,伺服驱动安装,处所检测,辅助驾驭安装,机床零点,驾驭介质 驾驭介质是记实零件加工步骤的引子,输入安装,将所输入的步骤载体上的数控步骤酿成相应的电脉冲信号，传送并存入数控安装内。,数控安装,数控安装是授与输入安装送来的脉冲信号，经历编译、运算和逻辑措置后，输出指令驾驭机床的各个一面，按步骤
22、举动的安装。数控兴办的数据措置和驾驭电途以及伺服机构等统称数控驾驭体例。它由步骤输入输出兴办、打算机数字驾驭安装、可编程驾驭器、主轴进给及驱动安装等构成。,伺服驱动安装,伺服驱动安装的影响是把来自CNC安装的种种指令（脉冲信号），经历功率放大后，驱动电动机运转，通过死板传动安装拖动处事台或刀架运动。 伺服驱动安装席卷驱动一面和奉行机构两大一面。 正在数控机床的伺服驱动机构中，常用的驱动元件有功率步进电机、直流伺服电机和交换伺服电机，后二者都带有感受同步器、编码器等处所检测元件。,影响：检测机床的运动偏向、速度、间隔等参数，并将物理量蜕化成电信号显示出来或送给机床数控安装，使数控安装也许校核机床的处事情景及现实处所是否与指令一律，并由机床数控安装发出指令，矫正形成的偏差。 辅助驾驭安装,反应检测体例,
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