第2章-機(jī)床的基礎(chǔ)知識課件

第2章機(jī)床的基礎(chǔ)知識

第2章機(jī)床的基礎(chǔ)知識

本章內(nèi)容2.4機(jī)床的液壓傳動2.3普通車床傳動系統(tǒng)分析2.2機(jī)床的機(jī)械傳動2.1機(jī)床的分類和型號本章內(nèi)容2.4機(jī)床的液壓傳動2.3普通車床傳動系統(tǒng)分析22.1機(jī)床的分類和型號2.1機(jī)床的分類和型號機(jī)床種類繁多，為便于設(shè)計、制造、使用和管理，需進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诸悺０醇庸し绞椒譃?2大類（JB1838-85）：按通用程度分：通用機(jī)床、專門化機(jī)床、專用機(jī)床按加工精度分：普通精度、精密、高精度按自動化程度：手動、機(jī)動、半自動、自動機(jī)床按機(jī)床質(zhì)量分：儀表機(jī)床、中型、大型、重型機(jī)床2.1.1機(jī)床的分類類別車床鉆床鏜床磨床齒輪加工機(jī)床螺紋加工機(jī)床銑床刨插床拉床電加工機(jī)床鋸床其它機(jī)床代號CZTM2M3MYSXBLDGQ讀音車鉆鏜磨二磨三磨牙絲銑刨拉電割其機(jī)床種類繁多，為便于設(shè)計、制造、使用和管理，2.1.2機(jī)床的型號

機(jī)床的型號是機(jī)床產(chǎn)品的代號，由漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字按一定規(guī)律組成，它簡明地表示出機(jī)床的類型、主要規(guī)格、性能和結(jié)構(gòu)特征。按GB/T15375-94《金屬切削機(jī)床型號編制方法》規(guī)定（一）通用機(jī)床型號例：

CA61

4

0機(jī)床類別代號（車床類）通用特性代號（普通型）機(jī)床組別代號（落地及臥式車床組）機(jī)床系別代號（臥式車床系）機(jī)床主參數(shù)代號（最大車削直徑400mm）2.1.2機(jī)床的型號機(jī)床的型號是機(jī)床產(chǎn)品如，最大磨削直徑為320mm，第一次重大設(shè)計改進(jìn)的高精度萬能外圓磨床，其型號為：MG14

32A類別代號（磨床類）通用特性代號（高精度）組別代號（外圓磨床組）系別代號（萬能外圓磨床系）主參數(shù)代號（最大磨削直徑的1/10）重大改進(jìn)順序號如，最大磨削直徑為320mm，第一次重大設(shè)計改進(jìn)的高精度萬能通用特性代號通用特性代號通用特性代號高精度G自動換刀H精密M仿形F自動Z加重型C半自動B輕型Q數(shù)字程序控制K簡式J通用特性代號通用特性代號通用特性代號高精度G自動換

組別類別0123456789車床C儀表車床單軸自動半自動車床多軸自動、半自動車床回輪、轉(zhuǎn)塔車床曲軸及凸輪軸車床立式車床落地及臥式車床仿形及多刀車床輪、軸、輥、錠及鏟齒車床其他車床鉆床Z坐標(biāo)鏜鉆床深孔鉆床搖臂鉆床臺式鉆床立式鉆床臥式鉆床銑鉆床中心孔鉆床鏜床T深孔鏜床坐標(biāo)鏜床立式鏜床臥式銑鏜床精鏜床汽車、拖拉機(jī)修理用鏜床磨床M儀表磨床外圓磨床內(nèi)圓磨床砂輪機(jī)坐標(biāo)磨床導(dǎo)軌磨床刀具刃磨床平面及端面磨床曲軸、凸輪軸、花鍵軸及軋輥磨床工具磨床2M超精機(jī)內(nèi)圓珩磨機(jī)外圓及其他珩磨機(jī)拋光機(jī)砂帶拋光及磨削機(jī)床刀具刃磨及研磨機(jī)床可轉(zhuǎn)位刀片磨削機(jī)床研磨機(jī)其他磨床3M球軸承套圈溝磨床滾子軸承套圈滾道磨床軸承套圈超精機(jī)葉片磨削機(jī)床滾子加工機(jī)床鋼球加工機(jī)床氣門、活塞及活塞環(huán)磨削機(jī)床汽車、拖拉機(jī)修磨機(jī)床通用機(jī)床類、組劃分表（1）組別0123456789車床C儀

組別類別0123456789齒輪加工機(jī)床Y儀表齒輪加工機(jī)錐齒輪加工機(jī)滾齒及銑齒機(jī)剃齒及珩齒機(jī)插齒機(jī)花鍵軸銑床齒輪磨齒機(jī)其他齒輪加工機(jī)齒輪倒角及檢查機(jī)螺紋加工機(jī)床S套絲機(jī)攻絲機(jī)螺紋銑床螺紋磨床螺紋車床銑床X儀表銑床懸臂及滑枕銑床龍門銑床平面銑床仿形銑床立式升降臺銑床臥式升降臺銑床床身銑床工具銑床其他銑床刨插床B懸臂刨床龍門刨床插床牛頭刨床邊緣及摸具刨床其他刨床拉床L側(cè)拉床臥式外拉床連續(xù)拉床立式內(nèi)拉床臥式內(nèi)拉床立式外拉床鍵槽及螺紋拉床其他拉床鋸床G砂輪片鋸床臥式帶鋸床立式帶鋸床圓鋸床弓鋸床銼鋸床其他鋸床Q其他儀表機(jī)床管子加工機(jī)床木螺釘加工機(jī)刻線機(jī)切斷機(jī)通用機(jī)床類、組劃分表（2）組別0123456789齒輪加工機(jī)床名稱主參數(shù)名稱折算系數(shù)臥式車床立式車床搖臂鉆床臥式鏜床坐標(biāo)鏜床外圓磨床內(nèi)圓磨床矩臺平面磨床齒輪加工機(jī)床龍門銑床升降臺銑床龍門刨床插床及牛頭刨床拉床床身上最大回轉(zhuǎn)直徑最大車削直徑最大鉆孔直徑鏜軸直徑工作臺面寬度最大磨削直徑最大磨削孔徑工作臺面寬度最大工件直徑工作臺面寬度工作臺面寬度最大刨削寬度最大插削及刨削長度額定拉力（噸）1／101／1001／11／101／101／101／101／101／101／1001／101／1001／101／1各類主要機(jī)床的主參數(shù)和折算系數(shù)機(jī)床名稱主參數(shù)名稱折算系數(shù)臥式車床床身上最大回轉(zhuǎn)直徑1／10機(jī)床的傳動方法機(jī)械傳動2.2機(jī)床的機(jī)械傳動

液壓傳動氣壓傳動電氣傳動機(jī)床的傳動方法機(jī)械2.2機(jī)床的機(jī)械傳動液壓氣壓電氣w

★2.2.1機(jī)床上常用的傳動副及傳動關(guān)系在機(jī)械傳動中，常用的傳動元件有：傳動帶與帶輪、齒輪、蝸輪蝸桿、齒輪齒條、絲杠螺母等。每一對傳動元件稱為傳動副，各種傳動副具有不同的傳動特點(diǎn)。下面介紹常用傳動副及其傳動特點(diǎn)：1.皮帶傳動2.齒輪傳動3.蝸輪蝸桿傳動4.齒輪齒條傳動5.絲杠螺母傳動機(jī)床的機(jī)械傳動★2.2.1機(jī)床上常用的傳動副及傳動關(guān)系機(jī)床常用的傳動副及傳動特點(diǎn)1.皮帶傳動優(yōu)點(diǎn)：傳動平穩(wěn)，中心距變化范圍大，結(jié)構(gòu)簡單，制造、維修方便，有過載保護(hù)。缺點(diǎn)：外廓尺寸大，傳動比不準(zhǔn)確，摩擦損失大，傳動效率低。常用的傳動副及傳動特點(diǎn)1.皮帶傳動.c常用的傳動副及傳動特點(diǎn)2.齒輪傳動優(yōu)點(diǎn)：傳動比準(zhǔn)確恒定，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，可傳遞較大的扭矩且傳動效率高，使用壽命長。缺點(diǎn)：制造復(fù)雜，精度不高時傳動不平穩(wěn)，有噪聲。常用的傳動副及傳動特點(diǎn)2.齒輪傳動.c3.蝸輪蝸桿傳動常用的傳動副及傳動特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：可獲得較大的傳動比，傳動準(zhǔn)確、平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大，無噪聲。缺點(diǎn)：傳動效率較低，摩擦產(chǎn)生的熱量大，需良好的潤滑條件3.蝸輪蝸桿傳動常用的傳動副及傳動特點(diǎn)4.齒輪齒條傳動常用的傳動副及傳動特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：傳動效率較高，結(jié)構(gòu)緊湊。缺點(diǎn)：制造精度不高時傳動不平穩(wěn)，有噪聲。4.齒輪齒條傳動常用的傳動副及傳動特點(diǎn)5.絲杠螺母傳動常用的傳動副及傳動特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：傳動平穩(wěn)，無噪聲，傳動精度高。缺點(diǎn)：傳動效率低。5.絲杠螺母傳動常用的傳動副及傳動特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：傳動平穩(wěn)，無噪聲傳動鏈——將基本傳動方法中某些傳動副按傳動軸依次組合起來，就構(gòu)成一個傳動系統(tǒng)，即傳動鏈。2.2.2機(jī)床傳動鏈及其傳動比若某傳動鏈從輸入軸到輸出軸間有m個傳動副，其傳動鏈總傳動比等于傳動鏈中所有傳動比的乘積，即：傳動鏈——將基本傳動方法中某些傳動副按傳動軸依次組合起來1.變速機(jī)構(gòu)變速機(jī)構(gòu)用來改變從動件的旋轉(zhuǎn)速度或移動速度。主要通過改變傳動比大小使從動軸得到各種不同的轉(zhuǎn)速。機(jī)床上常用的變速機(jī)構(gòu)有：（1）塔輪變速機(jī)構(gòu)（2）滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)（3）離合器變速機(jī)構(gòu)（4）擺動齒輪變速機(jī)構(gòu)2.2.3機(jī)床上常見的傳動機(jī)構(gòu)1.變速機(jī)構(gòu)2.2.3機(jī)床上常見的傳動機(jī)構(gòu)www.chd.變速機(jī)構(gòu)（1）塔輪變速機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單。缺點(diǎn)：停止轉(zhuǎn)動時才能手動推帶換檔，使用不方便。變速機(jī)構(gòu)（1）塔輪變速機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單。www.塔輪塔輪是具有多種直徑的帶輪，改變轉(zhuǎn)速用的傳動件。通常兩個塔輪配套使用。當(dāng)帶所處的主動輪和從動輪直徑相等時，實(shí)現(xiàn)等速傳動。改變帶的位置，當(dāng)帶處于主動輪直徑小于從動輪直徑位置時，實(shí)現(xiàn)減速傳動；處于主動輪直徑大于從動輪直徑位置時，實(shí)現(xiàn)增速傳動。塔輪傳動可用于需要有級變速而功率較小的地方。塔輪塔輪是具有多種直徑的帶輪，改變轉(zhuǎn)速用的傳動件。通常兩個塔（2）滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)變速機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，傳動效率高。缺點(diǎn)：不能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速。（2）滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)變速機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，傳動效率高。w（3）離合器變速機(jī)構(gòu)變速機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：變速時齒輪不需移動，可以采用斜齒輪，使傳動平穩(wěn)。缺點(diǎn)：用摩擦離合器可在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速。（3）離合器變速機(jī)構(gòu)變速機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：變速時齒輪不需移動，可以采（4）擺動齒輪變速機(jī)構(gòu)變速機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：外廓尺寸小。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)剛度低，傳遞力矩受限。（4）擺動齒輪變速機(jī)構(gòu)變速機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：外廓尺寸小。www.ch機(jī)床上常見的傳動機(jī)構(gòu)2.換向機(jī)構(gòu)換向機(jī)構(gòu)用來改變機(jī)床運(yùn)動部件的運(yùn)動方向，機(jī)床上普遍采用由圓柱齒輪和圓錐齒輪組成的換向機(jī)構(gòu)。機(jī)床上常用的換向機(jī)構(gòu)有：（1）三星齒輪換向機(jī)構(gòu)（2）中間齒輪換向機(jī)構(gòu)（3）錐齒輪換向機(jī)構(gòu)機(jī)床上常見的傳動機(jī)構(gòu)2.換向機(jī)構(gòu)換向機(jī)構(gòu)（1）三星齒輪換向機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，制造方便。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)剛性差，只能傳遞小功率。換向機(jī)構(gòu)（1）三星齒輪換向機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，制造方便換向機(jī)構(gòu)（2）中間齒輪換向機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：可傳遞較大的扭矩，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固可靠，可以快速反轉(zhuǎn)。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較大，制造成本較高。換向機(jī)構(gòu)（2）中間齒輪換向機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：可傳遞較大的扭矩，結(jié)構(gòu)穩(wěn)換向機(jī)構(gòu)（3）錐齒輪換向機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：可以改變兩個垂直軸之間的旋轉(zhuǎn)方向。缺點(diǎn)：制造較難。換向機(jī)構(gòu)（3）錐齒輪換向機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：可以改變兩個垂直軸之間的旋2.3普通車床傳動系統(tǒng)分析

車床占機(jī)床總數(shù)的20%～35%；

加工范圍：軸、盤套零件上內(nèi)外回轉(zhuǎn)面、端面、螺紋面等；

運(yùn)動特征：主運(yùn)動為主軸帶動工件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動；

所用刀具：車刀、鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、絲錐等；

車床種類：臥式、立式、轉(zhuǎn)塔、仿形、自動和半自動、專門化車床（曲軸、凸輪軸車床、鏟齒車床）

加工精度：經(jīng)濟(jì)加工精度IT8~IT7,表面粗糙度Ra1.25~2.52.3普通車床傳動系統(tǒng)分析普通車床的基本結(jié)構(gòu)及運(yùn)動主軸箱進(jìn)給箱溜板箱尾座床身掛輪機(jī)構(gòu)刀架床腿光杠絲杠普通車床的基本結(jié)構(gòu)及運(yùn)動主軸箱進(jìn)給箱溜板箱尾座床身掛輪機(jī)構(gòu)刀

為便于了解和分析機(jī)床的運(yùn)動和傳動情況，常用機(jī)床的傳動系統(tǒng)圖。主運(yùn)動傳動鏈傳動系統(tǒng)

縱向進(jìn)給傳動鏈：與主軸方向平行進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈橫向進(jìn)給傳動鏈：與主軸方向垂直

螺紋進(jìn)給傳動鏈

刀架快速移動傳動鏈C6132型普通車床傳動路線：

為便于了解和分析機(jī)床的運(yùn)動和傳動情況，常用機(jī)

C6132車床傳動框圖

C6132車床傳動框圖C6132車床傳動系統(tǒng)C6132車床傳動系統(tǒng)2.3.1C6132車床主運(yùn)動傳動1.傳動路線主運(yùn)動傳動鏈的傳動路線表達(dá)式如下：C6132車床主運(yùn)動傳動2.3.1C6132車床主運(yùn)動傳動C6132車床主運(yùn)動2.傳動計算根據(jù)傳動路線表達(dá)式主軸可得到12種轉(zhuǎn)速。主軸工作轉(zhuǎn)速計算式為：即式中n電——電動機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min；

i變——變速箱總傳動比；

i

帶——皮帶傳動比；

i主——主軸箱輸入軸至主軸的傳動比；圖2-3所示齒輪的嚙合位置，主軸的工作轉(zhuǎn)速為：2.傳動計算可見，當(dāng)改變變速箱中滑移齒輪的位置和主軸箱中離合器M1的位置時，可得到其余11種轉(zhuǎn)速。其中：

由主運(yùn)動傳動路線：可見，當(dāng)改變變速箱中滑移齒輪的位置和主軸箱1.進(jìn)給運(yùn)動傳動路線：2.3.2C6132車床進(jìn)給運(yùn)動傳動471.進(jìn)給運(yùn)動傳動路線：2.3.2C6132車床進(jìn)給運(yùn)動進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈的傳動路線表達(dá)式如下：進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈的傳動路線表達(dá)式如下：.增倍齒輪增倍齒輪由三軸滑移齒輪機(jī)構(gòu)組成。可變換四種傳動比：它們之間依次相差2倍，其作用是將基本組的傳動比成倍地增加或縮小，從而可以加工出不同螺距的螺紋。增倍齒輪增倍齒輪由三軸滑移齒輪機(jī)構(gòu)組成?？勺儞Q四種傳動比：w2.螺紋加工傳動：從進(jìn)給運(yùn)動的傳動路線圖上可知，進(jìn)給箱的變速級數(shù)達(dá)5×5=20種，還有7組不同傳動比的掛輪可根據(jù)需要任意配換，所以可以車出各種不同螺距的螺紋。在C6132車床上可以車出公制、英制和模數(shù)螺紋。C6132車床進(jìn)給運(yùn)動傳動2.螺紋加工傳動：C6132車床進(jìn)給運(yùn)動傳動www.chd車公制螺紋時，要求工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具應(yīng)均勻地移動一個導(dǎo)程P的距離。當(dāng)車削各種螺紋時，按工件導(dǎo)程P從車床銘牌上即可查出各手柄位置及配換掛輪齒數(shù)。對于銘牌上沒有的螺紋或非標(biāo)準(zhǔn)螺紋的加工，則需要計算配換的掛輪。圖上所示的嚙合位置，其傳動路線為：車公制螺紋時，要求工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具應(yīng)均勻則工件導(dǎo)程P：若P已知，就可求出掛輪a、b、c、d的齒數(shù)?？刹倏v溜板箱中的變向機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)絲杠的轉(zhuǎn)向，車出右旋螺紋或左旋螺紋。則工件導(dǎo)程P：3.縱向和橫向進(jìn)給傳動計算

圖上所示的嚙合位置，其傳動路線為：3.縱向和橫向進(jìn)給傳動計算圖上所示的嚙合位置，其傳動路線為：若a=60、b=65、c=65、d=45，當(dāng)離合器M左及M右分別接合時，縱向和橫向進(jìn)給量分別為：若a=60、b=65、c=65、d=45，當(dāng)2.4機(jī)床的液壓傳動液壓傳動是應(yīng)用液體作為工作介質(zhì)，通過液壓元件來傳遞運(yùn)動和動力。2.4.1液壓傳動的基本知識

液壓傳動在機(jī)床上的應(yīng)用比較廣，如拉刀的直線運(yùn)動，就是由拉床上的液壓裝置驅(qū)動的；萬能外圓磨床、平面磨床的工作臺的運(yùn)動也是采用液壓傳動方式。磨床在磨削工件時，工作臺必須連續(xù)往復(fù)運(yùn)動。在液壓系統(tǒng)中，工作臺的運(yùn)動方向是由電磁換向閥來控制的。2.4機(jī)床的液壓傳動液壓傳動是應(yīng)用液體作為工平面磨床工作臺往復(fù)運(yùn)動液壓傳動系統(tǒng)1、液壓傳動系統(tǒng)的工作原理平面磨床工作臺往復(fù)運(yùn)動液壓傳動系統(tǒng)1、液壓傳動系統(tǒng)www.c液壓傳動系統(tǒng)的組成2、液壓傳動系統(tǒng)的組成一般液壓傳動系統(tǒng)主要由以下五部分組成：（1）動力元件（油泵）——作用是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液液壓能，給液壓系統(tǒng)提供壓力油；（2）執(zhí)行元件（液壓缸或液壓馬達(dá)）

——作用是將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并分別輸出直線運(yùn)動或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；（3）控制元件（如溢流閥、節(jié)流閥和換向閥等）

——作用是分別控制液壓系統(tǒng)油液的壓力、流量和流向，以滿足執(zhí)行元件對力、速度和運(yùn)動方向的要求；（4）輔助元件（如油箱、油管、濾油器、密封件等）

——起輔助作用，以保證液壓系統(tǒng)正常工作；（5）工作介質(zhì)（礦物油）

——傳遞能量的介質(zhì)。液壓傳動系統(tǒng)的組成2、液壓傳動系統(tǒng)的組成www.chd.ed2.4.2液壓傳動的特點(diǎn)及其在機(jī)床中的應(yīng)用1.液壓傳動突出的優(yōu)點(diǎn):（1）從結(jié)構(gòu)上看液壓傳動的控制、調(diào)節(jié)比較簡單，操作方便，布局靈活。當(dāng)與電氣或氣壓傳動相配合使用時，易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱和自動控制；