機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第三章課件

1、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)太原理工大學(xué)太原理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院2015-3-262015-3-26第三章金屬切削機(jī)床與刀具 機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具重點(diǎn)講述： （1）金屬切削機(jī)床型號(hào)的編制方法； （2）CA6140型普通車床的傳動(dòng)系統(tǒng)和主要結(jié)構(gòu)，以及常用的 車刀； （3）M1432A型萬能外圓磨床的傳動(dòng)系統(tǒng)，無心外圓磨床和平 面磨床的工作原理，以及砂輪的特性與選擇； （4）齒輪加工的方法和Y3150E型滾齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，以及常 用的齒輪加工刀具。 概括介紹: 孔加工機(jī)床與刀具、刨床與插床、銑床與銑刀。本章提要機(jī) 械

2、制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.1 機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)3.1.1 機(jī)床的分類 （1） 基本分類方法 機(jī)床主要是按加工方法和所用刀具進(jìn)行分類，根據(jù)國(guó)家制訂的機(jī)床型號(hào)編制方法，機(jī)床共分為： 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、特種機(jī)床、鋸床和其它機(jī)床。 在每一類機(jī)床中，又按工藝范圍、布局型式和結(jié)構(gòu)性能為若干組，每一組又分為若干個(gè)系（系列）。 3.1 機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具（2）其他分類方法 按萬能程度分: 通用機(jī)床、專門化機(jī)床、專用機(jī)床； 按工作精度分：普通精度機(jī)床、精密

3、機(jī)床、高精度機(jī)床； 按重量和尺寸分： 儀表機(jī)床、中型機(jī)床、 大型機(jī)床（重量10t）、 重型機(jī)床（重量 30t）、 超重型機(jī)床（重量 100t ）； 按機(jī)床主要器官數(shù)目分：?jiǎn)屋S、多軸、單刀、多刀機(jī)床等； 按自動(dòng)化程度分：普通、半自動(dòng)、自動(dòng)機(jī)床。3.1 機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.1.2 機(jī)床的型號(hào)編制3.1.2.1 通用機(jī)床的型號(hào)編制 按GB/T15375-94金屬切削機(jī)床型號(hào)編制方法3.1 機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)通用機(jī)床型號(hào)的表示方法為：機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 （1）機(jī)床的類別代號(hào) 用該類機(jī)床名

4、稱漢語拼音的第一個(gè)字母（大寫）表示 。（表） （2）機(jī)床的特性代號(hào) 用漢語拼音字母表示。 通用特性代號(hào) 當(dāng)某類型機(jī)床除有普通型外，還具有如附表中所列的各種通用特性時(shí)，則在類別代號(hào)之后加上相應(yīng)的特性代號(hào)。 結(jié)構(gòu)特性代號(hào) 為了區(qū)別主參數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的機(jī)床。3.1 機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 （3）機(jī)床的組別、系別代號(hào) （表1、2） 用兩位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，前一位表示組別，后一位表示系別。 注：每類機(jī)床按其結(jié)構(gòu)性能及使用范圍劃分為10個(gè)組，用數(shù)字09表示。 每一組又分為若干個(gè)系（系列）。凡主參數(shù)相同，并按一定公比排列，工件和刀具本身的相對(duì)的運(yùn)

5、動(dòng)特點(diǎn)基本相同，且基本結(jié)構(gòu)及布局形式也相同的機(jī)床，即為同一系。3.1 機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具（4）機(jī)床主參數(shù)、設(shè)計(jì)順序號(hào)和第二主參數(shù) 機(jī)床主參數(shù)代表機(jī)床規(guī)格的大小，在機(jī)床型號(hào)中，用阿拉伯?dāng)?shù)字給出主參數(shù)的折算值（110或1100）。 第二主參數(shù)一般是指主軸數(shù)、最大跨距、最大工件長(zhǎng)度、工作臺(tái)工作面長(zhǎng)度等。第二主參數(shù)也用折算值表示。 （表）（5）機(jī)床的重大改進(jìn)順序號(hào)，序號(hào)按A、B、C、等字母的順序選用。（6）其他特性代號(hào) （7）企業(yè)代號(hào) 3.1 機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具例題3.1

6、 CA6140型臥式車床 C A 6 1 40C A 6 1 40組別代號(hào)（落地及臥式車床組）主參數(shù)（最大車削直徑400mm）結(jié)構(gòu)特性代號(hào)系別代號(hào)（臥式車床系） 類別代號(hào)(車床類)3.1 機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具例題3.2 MG1432A型高精度萬能外圓磨床。 M G 1 4 32 AM G 1 4 32 A組別代號(hào)（外圓磨床組）主參數(shù)（最大磨削直徑320mm）通用特性（高精度） 系別代號(hào)（萬能外圓磨床系） 類別代(磨床類)重大改進(jìn)順序號(hào)（第一次重大改進(jìn)）3.1 機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切

7、削機(jī)床與刀具3.1.2.2 專用機(jī)床的型號(hào)編制專用機(jī)床型號(hào)表示方法為： 設(shè)計(jì)順序號(hào)（阿拉伯?dāng)?shù)字） 設(shè)計(jì)單位代號(hào) 例如，北京第一機(jī)床廠設(shè)計(jì)制造的第15種專用機(jī)床為專用銑床，其型號(hào)為B1015。 B1015。 第15種專用機(jī)床為專用銑床 北京第一機(jī)床廠 3.1 機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.1.3 機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù) 主要技術(shù)參數(shù)包括：主參數(shù)和基本參數(shù) 。 基本參數(shù)包括：尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)。3.1.3.1 尺寸參數(shù) 是指機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)尺寸。 尺寸參數(shù)確定后，機(jī)床上所能加工 （或安裝）的最大工件尺寸就已確定。它與所設(shè)計(jì)機(jī)床能加工工件

8、的尺寸有關(guān)。 例如：臥式車床CA6140，主參數(shù)：床身上工件最大回轉(zhuǎn)直徑400mm，第二主參數(shù)：最大工件長(zhǎng)度（750；1000；1500；2000 mm），有時(shí)還要確定刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑（210mm）和主軸孔內(nèi)允許通過的最大棒料直徑（48mm）。3.1 機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.1.3.2 運(yùn)動(dòng)參數(shù) 指機(jī)床執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)速度 ,包括主運(yùn)動(dòng)的速度范圍、速度數(shù)列和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的進(jìn)給量范圍、進(jìn)給量數(shù)列，以及空行程的速度等。包括：主運(yùn)動(dòng)參數(shù)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)參數(shù)。 （1）主運(yùn)動(dòng)參數(shù) 主軸轉(zhuǎn)速 對(duì)主運(yùn)動(dòng)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，其主運(yùn)動(dòng)參數(shù)是主軸轉(zhuǎn)速。 n=1

9、000v /d式中： n 轉(zhuǎn)速（r/min）； v 切削速度（m/min）； d 工件或刀具直徑（mm）。 主運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，如插床或刨床，主運(yùn)動(dòng)參數(shù)是機(jī)床工作臺(tái)或滑枕的每分鐘往復(fù)次數(shù)。 3.1 機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具對(duì)于不同的機(jī)床，主運(yùn)動(dòng)參數(shù)有不同的要求。專用機(jī)床用于完成特定的工藝，主軸只需一種固定的轉(zhuǎn)速。通用機(jī)床的加工范圍較寬，主軸需要變速，因此需確定它的變速范圍，即最低和最高轉(zhuǎn)速。采用分級(jí)變速時(shí)，還應(yīng)確定轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)。 主軸最低（n min）和最高（n max）轉(zhuǎn)速的確定 n min = 1000vmin/dmax ; n

10、max = 1000vmax/dmin變速范圍為 : minmaxnnRn3.1 機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 有級(jí)變速時(shí)主軸轉(zhuǎn)速序列 主運(yùn)動(dòng)的有級(jí)變速的轉(zhuǎn)速數(shù)列一般采用等比數(shù)列。如某機(jī)床的分級(jí)變速機(jī)構(gòu)共有Z級(jí)，其中n1=nmin、nZ=nmax，Z級(jí)轉(zhuǎn)速分別為： nj+1 = nj ; nz=n1Z-1 式中：標(biāo)準(zhǔn)公比（為了便于機(jī)床設(shè)計(jì)與使用，規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)公比值1.06、 1.12、1.26、1.41、1.58、1.78、2）。3.1 機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.1 機(jī)床的分類、

11、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)公比為了便于機(jī)床設(shè)計(jì)與使用，規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)公比值1.06、1.12、1.26、1.41、1.58、1.78、2。它有下列特性：所采用的公比為 時(shí)，就會(huì)使其等比數(shù)列中每隔E1級(jí)后的數(shù)值恰好是前面數(shù)值的10倍。 所采用的公比為 時(shí)，若主軸的轉(zhuǎn)速中有一轉(zhuǎn)速為n，則每隔E2級(jí)就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)轉(zhuǎn)速2n。=1.06是公比數(shù)列的基本公比，其它六個(gè)公比都可以由基本公比派生出來。（表）110E22E機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具（2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)參數(shù) 大部分機(jī)床（如車床、鉆床等）的進(jìn)給量用工件或刀具每轉(zhuǎn)的位移（mm/r）表示。直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，如刨床、插床，以每一往復(fù)的位移量

12、表示。 銑床和磨床使用的是多刃刀具，進(jìn)給量常以每分鐘的位移（mm/min）表示。 3.1 機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.1.3.3 動(dòng)力參數(shù) 機(jī)床的動(dòng)力參數(shù)是指驅(qū)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和空行程運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)功率。 （1）主傳動(dòng)功率 P主=P切+P空+P附 切削功率P切 與加工情況、工件和刀具材料及切削用量的大小有關(guān)。 P切=FzVc/60000 kW 3.1 機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 空載功率P空 是指機(jī)床不進(jìn)行切削，空轉(zhuǎn)時(shí)所消耗的功率。 附加功率P附 指機(jī)床進(jìn)行切削時(shí)，因負(fù)載而增加

13、的機(jī)械摩擦所耗的功率。（2）進(jìn)給傳動(dòng)功率 通常采用類比和計(jì)算相結(jié)合的方法來確定。（3）空行程功率指為節(jié)省零件加工的輔助時(shí)間和減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，在機(jī)床移動(dòng)部件空行程時(shí)快速移動(dòng)所需的傳動(dòng)功率。其大小由移動(dòng)部件重量和部件啟動(dòng)時(shí)的慣性力決定。空行程功率往往比進(jìn)給功率大的多，設(shè)計(jì)時(shí)常和同類機(jī)床進(jìn)行類比或通過試驗(yàn)測(cè)試等來確定。3.1 機(jī)床的分類、型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.2 工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析 3.2.1 工件表面形狀與成形方法 機(jī)械加工過程是工件表面的形成過程。根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求，選用相應(yīng)的切削加工方法，在機(jī)床上通過刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從工

14、件毛坯上切除多余金屬，使之形成符合要求的形狀、尺寸的表面。 （1）工件表面的構(gòu)成 構(gòu)成零件的形狀的基本表面：平面、圓柱面、圓錐面和各種成形表面。 這些表面都可以看成是由一根母線沿著導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)而形成的。 一般情況下，母線和導(dǎo)線可以互換，特殊表面如圓錐表面，不可互換。母線和導(dǎo)線統(tǒng)稱為發(fā)生線。 3.2 工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 （2）表面成形方法 切削加工中發(fā)生線是由刀具的切削刃和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)得到的，由于使用的刀具切削刃形狀和采用的加工方法不同，形成發(fā)生線的方法也不同，概括起來有以下四種：有軌跡法、成形法、展成法、相切法。 軌跡法 指的是刀

15、具切削刃與工件表面之間為近似點(diǎn)接觸，通過刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由刀具刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡來實(shí)現(xiàn)表面的成形。采用軌跡法形成發(fā)生線時(shí)，需要一個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)。3.2 工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具成形法是指刀具切削刃與工件表面之間為線接觸，切削刃的形狀與形成工件表面的一條發(fā)生線完全相同，另一條發(fā)生線由刀具與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。展成法是指對(duì)各種齒形表面進(jìn)行加工時(shí)，刀具的切削刃與工件表面相切，刀具與工件之間作展成運(yùn)動(dòng)（或稱嚙合運(yùn)動(dòng)），齒形表面的母線是切削刃各瞬時(shí)位置的的包絡(luò)線。用范成法形成發(fā)生線需要一個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)。 相切法利用刀具邊旋轉(zhuǎn)邊做軌跡

16、運(yùn)動(dòng)對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。采用相切法生成發(fā)生線時(shí)，需要兩個(gè)相互獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng) 。3.2 工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.2.2 機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析 3.2.2.1 機(jī)床的運(yùn)動(dòng) 表面成形運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng) （1） 表面成形運(yùn)動(dòng) 形成發(fā)生線的運(yùn)動(dòng)。按組成情況不同，可分為: 簡(jiǎn)單成形運(yùn)動(dòng)和復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)。 如果一個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)，是由單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)構(gòu)成的，則此成形運(yùn)動(dòng)稱為簡(jiǎn)單成形運(yùn)動(dòng)。 簡(jiǎn)單成形運(yùn)動(dòng)3.2 工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具如果一個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)，是由兩個(gè)或兩個(gè)以上旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或（和）

17、直線運(yùn)動(dòng)，按照某種確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系組合而成，則稱此成形運(yùn)動(dòng)為復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)。 復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)3.2 工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 按成形運(yùn)動(dòng)在切削加工中的作用情況不同，可分為：主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 。 主運(yùn)動(dòng) 刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。它使刀具的前刀面能夠接近工件，切除工件上的被切削層，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榍行迹瑥亩瓿汕邢骷庸?。一般，主運(yùn)動(dòng)速度最高，消耗功率最大，通常只有一個(gè)主運(yùn)動(dòng)。例如，車削加工時(shí)，工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)。3.2 工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)根據(jù)工件表面形狀成形的需要，進(jìn)給運(yùn)

18、動(dòng)配合主運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)依次連續(xù)不斷地切除多余金屬層。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與主運(yùn)動(dòng)配合即可完成所需的表面幾何形狀的加工。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是多個(gè)，也可以是一個(gè)；可以是連續(xù)的， 也可以是步進(jìn)的。（2） 輔助運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)機(jī)床的各種輔助動(dòng)作，為表面成形創(chuàng)造條件，如切入運(yùn)動(dòng)、切出運(yùn)動(dòng)、調(diào)整運(yùn)動(dòng)、分度運(yùn)動(dòng)以及其他各種空行程運(yùn)動(dòng)。3.2 工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.2.2.2 機(jī)床的運(yùn)動(dòng)聯(lián)系 要實(shí)現(xiàn)加工過程所需的各種運(yùn)動(dòng)，機(jī)床必需具備以下幾個(gè)主要組成部分： （1）動(dòng)力源 為執(zhí)行元件提供運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置。如交流異步電動(dòng)機(jī)、直流或交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)。 （2）傳動(dòng)裝置 傳遞

19、動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的裝置。通過它可把動(dòng)力源的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給執(zhí)行件；也可把兩個(gè)執(zhí)行件聯(lián)系起來，使二者間保持某種確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。 3.2 工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 （3）執(zhí)行件 機(jī)床上最終實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的部件。 由動(dòng)力源-傳動(dòng)裝置-執(zhí)行件或執(zhí)行件-傳動(dòng)裝置-執(zhí)行件構(gòu)成的傳動(dòng)聯(lián)系，稱為傳動(dòng)鏈。按傳動(dòng)鏈的性質(zhì)不同可分為 : 外聯(lián)系傳動(dòng)鏈 聯(lián)系動(dòng)力源與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的傳動(dòng)鏈。它使執(zhí)行件獲得一定的速度和運(yùn)動(dòng)方向，其傳動(dòng)比的變化，只影響生產(chǎn)率或表面粗糙度，不影響加工表面的形狀和精度。 外聯(lián)系傳動(dòng)鏈中可以有摩擦傳動(dòng)等傳動(dòng)比不準(zhǔn)確的傳動(dòng)副（鏈傳動(dòng)、帶傳動(dòng)）。如普通車

20、床在電動(dòng)機(jī)與主軸之間的傳動(dòng)鏈就是外聯(lián)系傳動(dòng)鏈。 3.2 工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈 聯(lián)系一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和另一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈。它決定著加工表面的形狀和精度，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)有嚴(yán)格要求 。因此，內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)比必須準(zhǔn)確，不應(yīng)有摩擦傳動(dòng)或瞬時(shí)傳動(dòng)比變化的傳動(dòng)副（如皮帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)） 。車削螺紋時(shí)，保證主軸和刀架之間的嚴(yán)格運(yùn)動(dòng)關(guān)系的傳動(dòng)鏈就是內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。3.2 工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 傳動(dòng)鏈中通常包含兩類傳動(dòng)機(jī)構(gòu) ： 定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向

21、不變），如定比齒輪副、蝸桿蝸輪副、絲杠螺母副等，稱為定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 。換置機(jī)構(gòu)（可根據(jù)加工要求變換傳動(dòng)比和傳動(dòng)方向），如掛輪變速機(jī)構(gòu)、滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)、離合器換向機(jī)構(gòu)等。傳動(dòng)原理圖：為了便于研究機(jī)床的傳動(dòng)聯(lián)系，常用一些簡(jiǎn)明的符號(hào)把傳動(dòng)原理和傳動(dòng)路線表示出來。 臥式車床的傳動(dòng)原理圖 在車削螺紋時(shí)，臥式車床有兩條主要傳動(dòng)鏈： 主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈(外聯(lián)系傳動(dòng)鏈)，它把電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給主軸。 主軸 刀具(內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈)，得到刀具和工件間的復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)(螺旋運(yùn)動(dòng)) 。3.2 工件表面成形方法與機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.3 車床與車刀3.3.1 車床 （1）應(yīng)用

22、：主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面 （內(nèi)外圓柱面，圓錐面及成形回轉(zhuǎn)表面）和回轉(zhuǎn)體的端面，有些車床可以加工螺紋面。 （2）運(yùn)動(dòng)：車床的主運(yùn)動(dòng)是由工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)則由刀具的直線移動(dòng)完成的。 （3）分類：按其用途和結(jié)構(gòu)的不同，主要分為：臥式車床及落地車床，立式車床，轉(zhuǎn)塔車床，儀表車床，單軸自動(dòng)和半自動(dòng)車床，多軸 自動(dòng)和半自動(dòng)車床，仿形車床及多刀專門化車床，數(shù)控車床。3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.3.1.1 CA6140型臥式車床 （1）工藝范圍：它適用于加工各種軸類，套筒類和盤類零件上的回轉(zhuǎn)表面，如：內(nèi)圓柱面、圓錐面、環(huán)槽及成形回轉(zhuǎn)表面；端面及各種

23、常用螺紋；還可以進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔和滾花等工藝。3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 （2） CA6140機(jī)床布局及主要技術(shù)性能 機(jī)床的主要技術(shù)性能：床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑- 400mm最大工件長(zhǎng)度-750；1000；1500；2000mm刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑- 210mm主軸轉(zhuǎn)速：正轉(zhuǎn) 24級(jí)-101400r/min 反轉(zhuǎn) 12級(jí)-141580r/min進(jìn)給量： 縱向 64級(jí)-0.0286.33mm/r 橫向 64級(jí)-0.0143.16mm/r車削螺紋范圍：米制螺紋 44種-P=1192mm 英制螺紋 20種-=224牙/in 模數(shù)螺紋 39種-m=0

24、.2548mm 徑節(jié)螺紋 37種-DP=196牙/in主電動(dòng)機(jī)功率：-7.5kW3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 CA6140機(jī)床布局 臥式車床主要加工軸類和直徑不太大的盤、套類零件，故采用臥式布局。主軸水平安裝，刀具在水平面內(nèi)作縱、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。主軸箱主軸箱進(jìn)給箱進(jìn)給箱溜板箱溜板箱尾座尾座床身床身掛掛輪輪機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)刀架刀架床腿床腿光杠光杠絲杠絲杠臥式車床CT61403.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 （3）臥式車床的傳動(dòng)系統(tǒng) 車床必須具備下列運(yùn)動(dòng)：工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 主運(yùn)動(dòng)； 刀具的直線移動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 為實(shí)現(xiàn)這些運(yùn)動(dòng)，

25、機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)需要具備以下傳動(dòng)鏈： 實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)的主傳動(dòng)鏈； 實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的縱向進(jìn)給傳動(dòng)鏈； 實(shí)現(xiàn)橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的橫向進(jìn)給傳動(dòng)鏈。 傳動(dòng)系統(tǒng)圖是表示實(shí)現(xiàn)機(jī)床全部運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)示意圖。圖中將每條傳動(dòng)鏈中的具體傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用簡(jiǎn)單的規(guī)定符號(hào)表示、并標(biāo)明齒輪和蝸輪的齒數(shù)、蝸桿頭數(shù)、絲杠導(dǎo)程、帶輪直徑、電動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)速等。 傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，按照運(yùn)動(dòng)傳遞或聯(lián)系順序依次排列，以展開圖形式畫在能反映主要部件相互位置的機(jī)床外形輪廓中 。 3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈: 把動(dòng)力源（電動(dòng)機(jī)）的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力傳給主軸，使主軸帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)，并滿足臥式車床主軸變速

26、和換向的要求。 a傳動(dòng)路線 兩末端件：主電動(dòng)機(jī)-主軸 傳動(dòng)路線表達(dá)式：（主軸）合右左電機(jī)（5063)(M25826515080205050802058225030413930343450M143513856M1230130 r/min) 7.5kw,14503.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具注:) 在軸上裝有雙向多片摩擦離合器M1，使主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止。M1左部壓緊時(shí)，正轉(zhuǎn)； M1右部壓緊時(shí)反轉(zhuǎn)；中位停車； )齒輪與軸的連接方式：固定、滑移、空套； )主軸上的滑移齒輪50移至右端，使其與主軸上的齒式離合器M2嚙合。主軸獲得10r/min500r/min的

27、低轉(zhuǎn)速； )齒式離合器M2嚙合脫開，運(yùn)動(dòng)由軸直接傳給主軸，得到6級(jí)高轉(zhuǎn)速，450r/min1400r/min。 運(yùn)動(dòng)平衡式計(jì)算：式中：V帶輪的滑動(dòng)系數(shù)，可取=0.02；u-為軸I和軸間的可變傳動(dòng)比，其余類推。 電主uuunn)1(2301303.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 b主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)和轉(zhuǎn)速 經(jīng)低速傳動(dòng)路線時(shí)，主軸獲得的實(shí)際轉(zhuǎn)速是23（22-1）=18級(jí)轉(zhuǎn)速，加上由高速傳動(dòng)路線獲得的6級(jí)轉(zhuǎn)速，主軸共可獲得24級(jí)正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。 主軸反轉(zhuǎn)時(shí)，有31+（22-1）=12級(jí)轉(zhuǎn)速。 主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速按運(yùn)動(dòng)平衡式計(jì)算。 例如：某級(jí)轉(zhuǎn)速為： min/45050635822

28、4351)02. 01 (2301301450rn主3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 功用是使刀架實(shí)現(xiàn)縱向及橫向移動(dòng)、變速與換向。它包括車螺紋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈和機(jī)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈。 兩個(gè)末端件：主軸-刀架（絲杠） a車螺紋進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 CA6140型臥式車床能車削米制、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制四種標(biāo)準(zhǔn)螺紋，可以車削大導(dǎo)程、非標(biāo)準(zhǔn)和較精密的螺紋。它可以車削右旋螺紋，也可以車削左旋螺紋。 計(jì)算位移：主軸1r-刀架移動(dòng)加工螺紋的一個(gè)導(dǎo)程L工（mm） 運(yùn)動(dòng)平衡方程式:式中：u 從主軸到絲杠之間的總傳動(dòng)比 ；L絲 機(jī)床絲杠的導(dǎo)程，CA6140型車床的L絲

29、=12mm； L工 被加工螺紋的導(dǎo)程（mm )。工絲主軸LLu13.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 )車削米制螺紋 傳動(dòng)路線 ：刀架（絲杠）（嚙合）（左螺紋）（右螺紋）主軸倍525363636257510010063332525333333585825基Muu3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 運(yùn)動(dòng)平衡式 ： 化簡(jiǎn)后得 ：式中：u基、u倍分別為基本變速組傳動(dòng)比和增倍變速組傳動(dòng)比。如適當(dāng)選擇u基和u倍值，就可得到米制螺紋導(dǎo)程L的各值（112mm）。 mmuuL1225363625362575100100633333585

30、81)(倍基主軸倍基uuL73.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具進(jìn)給箱中的基本變速組是雙軸滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)，軸上的四個(gè)滑移齒輪可分別與軸上鄰近的兩個(gè)固定齒輪相嚙合，共有8種傳動(dòng)比： 75 .628261基u7728282基u7928364基u7828323基u75.914195基u71014206基u71121337基u71221368基u 除了u基1和u基5外，其余各傳動(dòng)比用分?jǐn)?shù)表示時(shí)，分子按等差數(shù)列排列。3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 增倍變速組由軸間的三軸滑移齒輪機(jī)構(gòu)組成?？勺儞Q四種傳動(dòng)比： 它們之間依次相差2

31、倍，其作用是將基本組的傳動(dòng)比成倍地增加或縮小，從而可以加工出不同螺距的螺紋。變換u基和u倍的值，就可得到32種導(dǎo)程值，其中標(biāo)準(zhǔn)的有20種。（米制螺紋表）81481545181倍u41481535282倍u21283545183倍u1283535284倍u3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具擴(kuò)大導(dǎo)程傳動(dòng)路線）（接正常導(dǎo)程傳動(dòng)路線（正常導(dǎo)程）（擴(kuò)大導(dǎo)程）主軸5858582644442080505020802658 從傳動(dòng)路線表達(dá)式可知，擴(kuò)大螺紋導(dǎo)程時(shí)，主軸到軸的傳動(dòng)比為 ： 當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為40-125r/min時(shí)， 4582644445050208026581擴(kuò)u

32、3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為10-32r/min 時(shí)， 而正常螺紋導(dǎo)程時(shí)，主軸到軸的傳動(dòng)比為：所以，通過擴(kuò)大導(dǎo)程傳動(dòng)路線可將正常螺紋導(dǎo)程擴(kuò)大4倍或16倍。CA6140型車床車削大導(dǎo)程米制螺紋時(shí)，最大螺紋導(dǎo)程為192mm。16582644442080208026582擴(kuò)u15858u3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具）車削英制螺紋英制螺紋以每英寸長(zhǎng)度上的螺紋扣數(shù)（扣/in）表示，其標(biāo)準(zhǔn)值也按分段等差數(shù)列的規(guī)律排列。英制螺紋的導(dǎo)程 ：L=1/（in） 由于CA6140型車床的絲杠是米制螺紋，被加工的英制

33、螺紋也應(yīng)換算成以毫米為單位的相應(yīng)導(dǎo)程值，即 ：)(4 .25)(1mminL3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 英制螺紋傳動(dòng)路線與米制螺紋路線相比有以下調(diào)整：l改變傳動(dòng)鏈中部分傳動(dòng)副的傳動(dòng)比，使其包含特殊因子 25.4； l將基本組兩軸的主、被動(dòng)關(guān)系對(duì)調(diào)，以便使分母為等差級(jí)數(shù)。其余部分的傳動(dòng)路線與車削米制螺紋時(shí)相同。 運(yùn)動(dòng)平衡式為 ： 將L=25.4/代入上式，得： 變換u基和u倍的值，就可得到各種標(biāo)準(zhǔn)的英制螺紋。倍基倍基主軸uuuuL14.257412253617510010063333358581)()/47inuu（扣倍基3.3 車床與車刀機(jī) 械 制

34、 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 ）車削模數(shù)螺紋 模數(shù)螺紋主要用在米制蝸桿中，用模數(shù)m表示螺距的大小。螺距與模數(shù)的關(guān)系為 ：pm=m（mm） 模數(shù)螺紋的導(dǎo)程為：Lm=k m（mm） 式中：k螺紋的頭數(shù) 。 模數(shù)螺紋的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m也是分段等差數(shù)列。車削時(shí)的傳動(dòng)路線與車削米制螺紋的傳動(dòng)路線基本相同。由于模數(shù)螺紋的螺距中含有因子，因此車削模數(shù)螺紋時(shí)所用的掛輪為：97100100643.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 運(yùn)動(dòng)平衡式為： 式中： 。 化簡(jiǎn)后得：只要變換u基和u倍，就可車削各種不同模數(shù)的螺紋。 1225363625362597100100643

35、33358581(倍基主軸）uuLm48736259710010064倍基uukm473.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 ）車削徑節(jié)螺紋 徑節(jié)螺紋主要用于同英制蝸輪相配合，即為英制蝸桿。其標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)為徑節(jié)，用DP表示，其定義為：對(duì)于英制蝸輪，將其總齒數(shù)折算到每一英寸分度圓直徑上所得的齒數(shù)值，稱為徑節(jié)。根據(jù)徑節(jié)的定義可得蝸輪齒距為：式中：z蝸輪的齒數(shù) ； D蝸輪的分度圓直徑（in）。 只有英制蝸桿的軸向齒距PDP與蝸輪齒距/DP相等才能正確嚙合，而徑節(jié)制螺紋的螺距為英制蝸桿的軸向齒距為： 標(biāo)準(zhǔn)徑節(jié)的數(shù)列也是分段等差數(shù)列。 inDPDzzDp蝸輪齒距mmDPin

36、DPPDP4 .253.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具徑節(jié)螺紋的導(dǎo)程為：車削徑節(jié)螺紋時(shí)，可采用英制螺紋的傳動(dòng)路線，但掛輪需換為： 運(yùn)動(dòng)平衡式:化簡(jiǎn)得：變換u基和u倍可得常用的24種徑節(jié)螺紋。12253619710010064333358581倍基（主軸）uuLDP9710010064倍基uukDP73.3 車床與車刀mmDPkLDP4 .25機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 ）車削非標(biāo)準(zhǔn)螺紋和精密螺紋 所謂非標(biāo)準(zhǔn)螺紋是指利用上述傳動(dòng)路線無法得到的螺紋 。 傳動(dòng)路線：離合器M3、M4和M5全部嚙合 ，被加工螺紋的導(dǎo)程L工依靠調(diào)整掛輪的傳

37、動(dòng)比u掛來實(shí)現(xiàn)。 運(yùn)動(dòng)平衡式 ： 換置公式： 由于傳動(dòng)鏈短，誤差小，若選擇高精度的齒輪作掛輪，則可加工精密螺紋。 mmuL12333358581掛（主軸）工12工掛Ldcbau3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 縱向和橫向進(jìn)給傳動(dòng)鏈 機(jī)動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)鏈主要是用來加工圓柱面和端面，為了減少螺紋傳動(dòng)鏈絲杠及開合螺母磨損，保證螺紋傳動(dòng)鏈的精度，機(jī)動(dòng)進(jìn)給是由光杠經(jīng)溜扳箱傳動(dòng)的。 a） 縱向機(jī)動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)鏈 兩末端件：主軸1r-刀架f（mm） 運(yùn)動(dòng)平衡式 ：rmmuuf/125 . 280284830304029456323236562825363625362575100

38、10063333358581倍基（主軸）縱3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具化簡(jiǎn)后得：l正常螺距的米制螺紋加工路線得到進(jìn)給量0.08-1.22mm/r（32種）；l正常螺距的英制螺紋加工路線得到進(jìn)給量0.86-1.59mm/r（8種）；l擴(kuò)大螺距的米螺紋加工路線得到的進(jìn)給量0.028-0.54mm/r（8種）；l擴(kuò)大螺距英制螺紋加工路線得到進(jìn)給量1.71-6.33mm/r(16種）。倍基縱uuf71.03.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 b) 橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)鏈 -M8-M6M7- -M9- (橫） 當(dāng)橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給與縱

39、向進(jìn)給的傳動(dòng)路線一致時(shí)，2f橫 =f縱，橫向與縱向進(jìn)給量的種數(shù)相同（64種）。 3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具c）刀架快速移動(dòng)為了縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，CA6140型臥式車床的刀架可實(shí)現(xiàn)快速機(jī)動(dòng)移動(dòng)。刀架的縱向和橫向快速移動(dòng)由快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)（P=0.25kw，n=2800rmin）傳動(dòng)，經(jīng)齒輪副13/29使軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)，再經(jīng)蝸輪蝸桿副4/29、溜板箱內(nèi)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，使刀架實(shí)現(xiàn)縱向或橫向的快速移動(dòng)。快移方向由溜板箱中雙向離合器M8和M9控制。傳動(dòng)路線表達(dá)式為:刀架快速縱向左移的速度為： 橫向縱向快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)982942913MMmin/76. 412

40、5 . 280284830304029429132800mv縱右（快）3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 （4）CA6140型臥式車床的主要結(jié)構(gòu) 主軸箱 主軸箱是車床的主要部件，其主要功能是支承主軸，并實(shí)現(xiàn)其開、停、換向、制動(dòng)和變速，把進(jìn)給運(yùn)動(dòng)從主軸傳向進(jìn)給系統(tǒng)（展開圖）。 注：要表示清楚主軸箱部件的結(jié)構(gòu)，僅有展開圖是不夠的，因?yàn)樗荒鼙硎境鲋鬏S箱的高度、深度和各傳動(dòng)軸的空間位置及其他一些較為復(fù)雜的機(jī)構(gòu)和零件。因此，要完整地表示出主軸箱的全部結(jié)構(gòu)，還需另加若干剖面圖、向視圖和外形圖 a

41、）卸荷帶輪 把徑向載荷卸給箱體，即避免因V型帶的拉力而使軸產(chǎn)生彎曲變形，提高了傳動(dòng)的平穩(wěn)性。 卸荷路徑：F徑向（皮帶輪2） 螺釘花鍵套1深溝球軸承法蘭3箱體43.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 b）雙向多片摩擦離合器及其操縱機(jī)構(gòu) 摩擦離合器除傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，使主軸實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)、停車外，還能起過載保險(xiǎn)裝置的作用 （摩擦離合器結(jié)構(gòu)圖12、操縱圖）。3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.3 車床與車刀制動(dòng)機(jī)構(gòu)12調(diào)節(jié)螺釘；14杠桿；15制動(dòng)帶；16制動(dòng)盤；22齒條軸機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 c）

42、主軸組件 應(yīng)具有較高的旋轉(zhuǎn)精度及足夠的剛度和良好的抗振性 。l前支承精度比后支承高一級(jí)，前后軸承間隙可調(diào)；l主軸為空心階梯軸，其內(nèi)孔用來通過棒料或通過氣動(dòng)、電動(dòng)或液壓等夾緊驅(qū)動(dòng)裝置 ；l主軸最右邊的是空套在主軸上的左旋斜齒輪，其傳動(dòng)較平穩(wěn)，齒輪傳動(dòng)所產(chǎn)生的軸向力指向前軸承，以抵消部分軸向切削力，從而減小了前軸承所承受的軸向力； l主軸定位。 d）變速操縱機(jī)構(gòu) 集中操縱機(jī)構(gòu)，分別操縱軸上的雙聯(lián)滑移齒輪和軸上的三聯(lián)滑移齒輪(仿真圖1/圖2/圖3。）3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.3 車床與車刀卡盤與撥盤的安裝 1螺釘；2外環(huán)；3主軸；4卡盤座；5螺栓；6

43、螺母 機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 溜板箱 功用：將進(jìn)給運(yùn)動(dòng)或快速移動(dòng)由進(jìn)給箱或快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)傳給溜板和刀架， 使刀架實(shí)現(xiàn)縱、橫向和正、反向機(jī)動(dòng)走刀或快速移動(dòng)。 a）開合螺母機(jī)構(gòu) 開合螺母機(jī)構(gòu)(CA6140) 6手柄；7軸；24支承套；25下半螺母；26上半螺母；27圓銷；28槽盤3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 開合螺母合上，與絲杠相嚙合，實(shí)現(xiàn)加工螺紋的進(jìn)給。反之，開合螺母分開，實(shí)現(xiàn)縱向、橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給或快速移動(dòng)。 b）縱向、橫向機(jī)動(dòng)進(jìn)給及快速移動(dòng)的操縱機(jī)構(gòu) c）互鎖機(jī)構(gòu) 作用：為了避免損壞機(jī)床，在接通機(jī)動(dòng)進(jìn)給或快速移動(dòng)時(shí)，開合

44、螺母不應(yīng)閉合。反之，合上開合螺母時(shí)，就不允許接通機(jī)動(dòng)進(jìn)給和快速移動(dòng)。（動(dòng)畫） 螺紋加工 機(jī)動(dòng)進(jìn)給 d）安全離合器 作用：機(jī)床過載或發(fā)生事故時(shí)，為防止機(jī)床損壞而自動(dòng)斷開，起安全保護(hù)作用。當(dāng)載荷消失后，可自動(dòng)恢復(fù)正常工作。 (動(dòng)畫)互鎖3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.3 車床與車刀超越離合器27空套齒輪Z56； 29滾柱； 32頂銷； 33彈簧； 26星形體e）超越離合器 在蝸桿軸的左端與齒輪之間裝有超越離合器M6，避免光杠和快速電動(dòng)機(jī)同時(shí)傳動(dòng)蝸桿軸。機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.3.1.2 其他車床 （1）立式車床 單柱式和

45、雙柱式，一般用于加工直徑大，長(zhǎng)度短且質(zhì)量較大的工件。 立式車床的工作臺(tái)的臺(tái)面是水平面 ，主軸的軸心線垂直于臺(tái)面，工件的矯正，裝夾比較方便，工件和工作臺(tái)的重量均勻地作用在工作臺(tái)下面的圓導(dǎo)軌上。 （2）轉(zhuǎn)塔車床 除了有前刀架外，還有一個(gè)轉(zhuǎn)塔刀架 。轉(zhuǎn)塔刀架由六個(gè)裝刀位置，可以沿床身導(dǎo)軌做縱向進(jìn)給。每一個(gè)刀位加工完畢后，轉(zhuǎn)塔刀架快速返回，轉(zhuǎn)動(dòng)60，更換到下一個(gè)刀位進(jìn)行加工。 適用范圍：成批加工形狀復(fù)雜的盤套類零件。3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.3.2 車刀 （1）車刀主要類型車刀種類及應(yīng)用3.3 車床與車刀(a) (b) (c) (d)(e) (f) (

46、g) (h) (i) (j) (k)（a）75偏頭外圓車刀；（b）90偏頭端面車刀；（c）45偏頭外圓車刀；（d）90偏頭外圓車刀；（e）93偏頭仿形車刀；（f）切槽刀、切斷刀；（g）機(jī)夾式切斷刀；（h）75內(nèi)孔車刀；（i）90內(nèi)孔車刀；（j）外螺紋車刀；（k）內(nèi)螺紋車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 （2）車刀分類 車刀按結(jié)構(gòu)可分為： 1） 整體車刀 2） 焊接車刀 其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，刀具剛度好，抗振性能強(qiáng)，制造方便，使用靈活。其缺點(diǎn)是切削性能較低，刀桿不能重復(fù)利用，輔助時(shí)間長(zhǎng)。 3.3 車床與車刀焊接式車刀機(jī)夾車刀 機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削

47、機(jī)床與刀具 機(jī)夾車刀是將硬質(zhì)合金刀片用機(jī)械夾固的方法安裝在刀桿上的車刀。機(jī)夾車刀只有一條主切削刃，用鈍后必須修磨，而且可修磨多次。v機(jī)夾可重磨式車刀與硬質(zhì)合金焊接車刀相比有 優(yōu)點(diǎn):刀片不經(jīng)高溫焊接，排除了產(chǎn)生焊接應(yīng)力和裂紋的可能； 刀桿可以多次重復(fù)使用，刀桿材料利用率大大提高，刀桿成 本下降； 刀片用鈍后可多次刃磨，不能使用時(shí)還可以回收。 缺點(diǎn):在使用過程中仍需刃磨，不能完全避免由于刃磨而引起的熱 裂紋； 其切削性能仍取決于工人刃磨的技術(shù)水平； 刀桿制造復(fù)雜。 3） 機(jī)夾車刀 機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具4） 可轉(zhuǎn)位車刀使用可轉(zhuǎn)位刀片的機(jī)夾車刀。其優(yōu)點(diǎn)是刀具使用壽命長(zhǎng)

48、，生產(chǎn)效率高，有利于推廣新技術(shù)，新工藝，有利于降低刀具成本。可轉(zhuǎn)位車刀的組成1刀桿；2刀墊； 3刀片；4夾固元件3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 （3）轉(zhuǎn)位車刀的夾緊要求 1）定位精度高 刀片轉(zhuǎn)位或更換新刀片后，刀尖位置的變化應(yīng)在工件精度允許的范圍內(nèi)。 2）刀片夾緊可靠 應(yīng)保證刀片、刀墊、刀桿接觸面緊密貼合，經(jīng)得起沖擊和振動(dòng)。同時(shí)，夾緊力也不宜過大，應(yīng)力分布應(yīng)均勻，以免壓碎刀片。 3）排屑流暢刀片前面上最好無障礙，保證切屑排出流暢，并容易觀察。特別對(duì)于車孔刀，最好不用上壓式，防止切屑纏繞劃傷已加工表面。 4）使用方便 轉(zhuǎn)換刀刃和更換新刀片方便、迅速。 3

49、.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具(a) (b) (c) (d) (e) (f) 3.3 車床與車刀硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片的常用形狀(a) 三角形；(b) 偏8三角形；(c) 凸三角形；(d) 正方形；(e) 五角形；(f) 圓形機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具陶瓷刀片3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 （4）可轉(zhuǎn)位車刀刀片的夾緊形式 1） 杠桿式夾緊杠桿式夾緊a）直桿式；b）直桿式；c）曲桿式刀桿；刀片；刀墊；杠桿；彈簧套；螺釘；

50、彈簧；螺釘3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 2）偏心銷式夾緊偏心銷刀墊刀片刀桿 刀墊刀片銷軸楔塊螺釘彈簧片 3）楔銷式夾緊3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 4）拉墊式夾緊12拉墊刀片銷軸錐端螺釘 3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具5）上壓式夾緊銷軸；刀墊；刀片；壓板；錐孔壓板；螺釘；支釘；彈簧 3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基

51、 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具（5）成形車刀用在各類車床上加工內(nèi)，外回轉(zhuǎn)體成形表面，其刃形根據(jù)工件輪廓計(jì)。成形車刀種類該種車刀有平體、棱體、圓體三種型式。3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具平體成形車刀只能用來加工外成形表面，并且沿前刀面的可重磨次數(shù)不多；棱體成形車刀可重磨次數(shù)比平體成形車刀多，也只能用來加工外成形表面；圓體成形車刀的外形是回轉(zhuǎn)體，切削刃在圓周表面上分布，可用來加工內(nèi)、外成形表面。由于重磨時(shí)磨的是前刀面，故可重磨次數(shù)更多。徑向進(jìn)給的成形車刀a） 平體；b）棱體；C）圓體3.3 車床與車刀機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3

52、.4 孔加工機(jī)床與刀具3.4.1 鉆床 （1） 應(yīng)用 鉆床是用鉆頭在工件上加工孔的機(jī)床。通常用于加工尺寸較小，精度要求不太高的孔?？赏瓿摄@孔，擴(kuò)孔，鉸孔及攻螺紋等工作 。 （2）運(yùn)動(dòng)分析 工件固定，刀具作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沿軸向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 （3）鉆床的主參數(shù) 最大鉆孔直徑。 。 3.4 孔加工機(jī)床與刀具機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 （4）分類 立式鉆床，適用于中小工件的單件，小批量生產(chǎn)。 搖臂鉆床，適用于加工一些大而重的工件上的孔(工件不動(dòng)，移 動(dòng)主軸)。 臺(tái)式鉆床，小型鉆床，常安裝在臺(tái)桌上，用來加工直徑小于12mm的孔。 深孔鉆床及其他鉆床。 （5）鉆削特點(diǎn)，刀具剛

53、性差，排屑困難，直觀性差，切削熱不易排出，規(guī)格品種多 。3.4 孔加工機(jī)床與刀具機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.4 孔加工機(jī)床與刀具機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.4 孔加工機(jī)床與刀具機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.4.2 鏜床 （1）應(yīng)用 鏜床是一種主要用鏜刀在工件上加工孔的機(jī)床。通常用于加工尺寸較大，精度要求較高的孔，特別是分布在不同表面上，孔距和位置精度要求較高的孔。如箱體上的孔，還可以進(jìn)行銑削，鉆孔，擴(kuò)孔，鉸孔等工作。 （2）鏜削特點(diǎn) 刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性大，可粗加工也可半精加工和精加工，適用批量較小的加工，

54、鏜孔質(zhì)量取決于機(jī)床精度。 （3）運(yùn)動(dòng)分析 主運(yùn)動(dòng)為鏜刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為鏜刀或工件的移動(dòng) 。3.4 孔加工機(jī)床與刀具機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 （4）分類 1）臥式鏜床 臥式鏜床既要完成粗加工（如粗鏜、粗銑、鉆孔等），又要進(jìn)行精加工（如精鏜孔）。因此對(duì)鏜床的主軸部件的精度、剛度有較高的要求. 臥式鏜床的主參數(shù)是鏜軸直徑 。臥式鏜床的主要運(yùn)動(dòng)3.4 孔加工機(jī)床與刀具機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 2）坐標(biāo)鏜床 一種高精度的機(jī)床。其主要特點(diǎn)是具有坐標(biāo)位置的精密測(cè)量裝置；有良好的剛性和抗振性 。它主要用來鏜削精密孔（IT5級(jí)或更高），例如鉆模、

55、鏜模上的精密孔。 工藝范圍：可以鏜孔、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔以及精銑平面和溝槽，還可以進(jìn)行精密刻線和劃線以及進(jìn)行孔距和直線尺寸的精密測(cè)量工作 。 臥式坐標(biāo)鏜床1下滑座；2上滑座；3工作臺(tái)；4立柱；5主軸箱；6床身底座 坐標(biāo)鏜床的主要技術(shù)參數(shù)是工作臺(tái)的寬度。3.4 孔加工機(jī)床與刀具機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 3）金剛鏜床 一種高速精密鏜床。主要特點(diǎn)是主運(yùn)動(dòng)vc很高，ap和f很小，加工精度可達(dá)IT5IT6，Ra達(dá)0.63-0.08m。金剛鏜床的主軸短而粗，剛度較高，傳動(dòng)平穩(wěn)，能加工出低表面粗糙度值和高精度孔。單面臥式金剛鏜床 3.4 孔加工機(jī)床與刀具1.主軸箱；2主軸；3工作

56、臺(tái)；4床身 這類機(jī)床主要用于成批大量生產(chǎn)中精加工活塞、連桿、氣缸及其它零件，在汽車、拖拉機(jī)和航空工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。 機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.4.3 孔加工刀具 按用途可分為兩大類。一類是從實(shí)體材料中加工出孔的刀具，如：麻花鉆，扁鉆，中心鉆和深孔鉆等。另一類是對(duì)工件上已有孔進(jìn)行再加工的刀具，常用的有擴(kuò)孔鉆，鉸刀及鏜刀。 3.4.3.1麻花鉆 是常見的孔加工刀具。一般用于實(shí)體材料上的粗加工。鉆孔的尺寸精度為IT11-IT12，Ra為50-12.5m。加工孔徑范圍為0.180mm，以30mm以下時(shí)最常用。 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆由柄部、頸部和工作部分組成。 （1）柄部 用在與

57、機(jī)床或夾具聯(lián)接，起夾持定位作用,并傳遞扭矩和軸向力。 （2）頸部 位于工作部分和柄部之間，磨削柄部時(shí)，是砂輪的退刀槽。鉆頭的標(biāo)記也常注于此。 （3）工作部分 由切削部分和導(dǎo)向部分組成。 3.4 孔加工機(jī)床與刀具機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 麻花鉆的工作部分有兩個(gè)對(duì)稱的刃瓣（通過中間的鉆芯連接在一起），兩條對(duì)稱的螺旋槽（用于容屑和排屑）；導(dǎo)向部分磨有兩條棱邊（刃帶），為了減少與加工孔壁的摩擦，棱邊直徑磨有(0.030.12）/100的倒錐量，形成副偏角r。 麻花鉆的兩個(gè)刃瓣可以看作兩把對(duì)稱的車刀。其切削部分的構(gòu)成為： 前刀面螺旋槽的螺旋面； 主后刀面與工件過渡表面（孔底

58、）相對(duì)的端部?jī)汕妫?副后刀面與工件的加工表面（孔壁）相對(duì)的兩條棱邊； 主切削刃螺旋槽與主后刀面的兩條交線； 副切削刃棱邊與螺旋槽的兩條交線； 橫刃兩后刀面在鉆芯處的交線。 麻花鉆的主要幾何參數(shù)有 螺旋角、鋒角(頂角) 2、前角o、后角。和橫刃斜角等 。3.4 孔加工機(jī)床與刀具機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.4 孔加工機(jī)床與刀具標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆 機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.4 孔加工機(jī)床與刀具機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.4 孔加工機(jī)床與刀具涂層高速鋼麻花鉆硬質(zhì)合金麻花鉆可轉(zhuǎn)位麻花鉆機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)

59、第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆存在切削刃長(zhǎng)、前角變化大（從外緣處的大約+30逐漸減小到鉆芯處的大約-30)、螺旋槽排屑不暢、橫刃部分切削條件很差(橫刃前角約為-60）等結(jié)構(gòu)問題。 生產(chǎn)中，為了提高鉆孔的精度和效率，常將標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆按特定方式刃磨成“群鉆” 。其修磨特點(diǎn)為：將橫刃磨窄、磨低，改善橫刃處的切削條件，將靠近鉆心附近的主刃修磨成一段頂角較大的內(nèi)直刃及一段圓弧刃，以增大該段切削刃的前角。 同時(shí)，對(duì)稱的圓弧刃在鉆削過程中起到定心及分屑作用；在外直刃上磨出分屑槽，改善斷屑、排屑情況 。經(jīng)過綜合修磨而成的群鉆，切削性能顯著提高。鉆削時(shí)軸向力下降35%50%，扭矩降低10%30%，刀具使用

60、壽命提高35 倍，生產(chǎn)率、加工精度都有顯著提高 。3.4 孔加工機(jī)床與刀具機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.4 孔加工機(jī)床與刀具機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具 3.4.3.2 中心鉆 用來加工各種軸類工件的中心孔。 中心鉆a）無護(hù)錐；b）有護(hù)錐3.4 孔加工機(jī)床與刀具機(jī) 械 制 造技 術(shù) 基 礎(chǔ)第三章 金屬切削機(jī)床與刀具3.4.3.3 深孔鉆 用于加工孔深L與孔徑D之比L/D20-100的特殊深孔。在加工過程中，必須解決斷屑、排屑、冷卻潤(rùn)滑和導(dǎo)向等問題 。 3.4 孔加工機(jī)床與刀具單刃外排屑深孔鉆結(jié)構(gòu)及工作情況1 工件；2切削部分；3鉆桿機(jī) 械