第7章2金屬加工設(shè)備課件

第二節(jié)金屬切削加工設(shè)備金屬切削機床是用刀具切削的方法將金屬毛坯加工成機器零件的機器，它是制造機器的機器，所以又稱為“工作母機”，習(xí)慣上簡稱為機床。機床是機械制造的基礎(chǔ)機械，其技術(shù)水平的高低，質(zhì)量的好壞，對機械產(chǎn)品的生產(chǎn)率和經(jīng)濟效益都有重要的影響。金屬切削機床誕生到現(xiàn)在已經(jīng)有一百多年了，隨著工業(yè)化的發(fā)展，機床品種越來越多，技術(shù)也越來越復(fù)雜。我國第三次工業(yè)普查的結(jié)果表明，截止到1995年底，我國機床擁有量為383.52萬臺，其中金屬切削機床為298.39萬臺，已占機床總數(shù)的77.80%。

第二節(jié)金屬切削加工設(shè)備金屬切削機床是用刀具切削的方法將金屬1一、機床的分類

機床主要是按加工方法和所用刀具進行分類，根據(jù)國家制定的機床型號編制方法，機床分為11大類：車床，鉆床，鏜床，磨床，齒輪加工機床，螺紋加工機床，銑床，刨插床，拉床，鋸床和其他機床。

在每一類機床中，又按工藝范圍，布局型式和結(jié)構(gòu)性能分為若干組，每一組又分為若干個系（系列）。一、機床的分類

機床主要是按加工方法和所用刀具進行2一、機床的分類

1、按照萬能性程度，機床可分為：

①通用機床：這類機床的工藝范圍很寬，可以加工一定尺寸范圍內(nèi)的多種類型零件，完成多種多樣的工序。如，臥式車床，萬能升降臺銑床，萬能外圓磨床等。

②專門化機床：這類機床的工藝范圍較窄，只能用于加工不同尺寸的一類或幾類零件的一種（或幾種）特定工序。如，絲桿車床，凸輪軸車床等。

一、機床的分類

1、按照萬能性程度，機床可分為：3一、機床的分類

③專用機床：

這類機床的工藝范圍最窄，通常只能完成某一特定零件的特定工序。如，加工機床主軸箱體孔的專用鏜床，加工機床導(dǎo)軌的專用導(dǎo)軌磨床等。它是根據(jù)特定的工藝要求專門設(shè)計，制造的，生產(chǎn)率和自動化程度較高，使用于大批量生產(chǎn)。組合機床也屬于專用機床。一、機床的分類

③專用機床：

這類機床的工藝范圍最窄，4一、機床的分類

2、按照機床的工作精度，可分為普通精度機床，精密機床和高精度機床。

3、按照重量和尺寸，可分為儀表機床，中型機床（一般機床），大型機床（質(zhì)量大于10t），重型機床（質(zhì)量在30t以上）和超重型機床（質(zhì)量在100t以上）。

4、按照機床主要器官的數(shù)目，可分為單軸，多軸，單刀，多刀機床等。

5、按照自動化程度不同，可分為普通，半自動和自動機床。一、機床的分類

2、按照機床的工作精度，可分為普通精度機床5二、機床的型號編制

機床的型號是機床產(chǎn)品的代號，用以表明機床的類型，通用和結(jié)構(gòu)特性，主要技術(shù)參數(shù)等。GB/T15375-94《金屬切削機床型號編制方法》規(guī)定，我國的機床型號由漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字按一定規(guī)律組合而成。

二、機床的型號編制

機床的型號是機床產(chǎn)品的代號，用6二、機床的型號編制

1、通用機床的型號編制

通用機床型號的表示方法為：

二、機床的型號編制

1、通用機床的型號編制7二、機床的型號編制二、機床的型號編制8二、機床的型號編制

1、通用機床的型號編制

1）機床的類別代號:

類別車床鉆床鏜床磨

床齒輪加工機床螺紋加工機床銑床刨插床拉床鋸床其他機床代號CZTM2M3MYSXBLGQ讀音車鉆鏜磨二磨三磨牙絲銑刨拉割其注意：分類代號用數(shù)字表示，只有磨床才有二、機床的型號編制

1、通用機床的型號編制類別車床鉆9二、機床的型號編制

1、通用機床的型號編制

2）機床的通用特性代號:

通用特性高精度精密自動半自動數(shù)控加工中心(自動換刀)彷型輕型加重型簡式或經(jīng)濟型柔性加工單元數(shù)顯高速代號GMZBKHFQCJRXS讀音高密自半控?fù)Q彷輕重簡柔顯速二、機床的型號編制

1、通用機床的型號編制通用特性高精度精10二、機床的型號編制

1、通用機床的型號編制

3）結(jié)構(gòu)特性代號：

為區(qū)別主參數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的機床,在型號中用漢語拼音字分。

如:CA6140中的“A”。

。

二、機床的型號編制

1、通用機床的型號編制11二、機床的型號編制

1、通用機床的型號編制4）機床的組別,系別代號：

①機床的組別和系別代號用兩位數(shù)字表示；②每類機床按其結(jié)構(gòu)性能及使用范圍劃分為10組，用數(shù)字0-9表示；

③系的劃分原則是：主參數(shù)相同，并按一定公比排列，工件和刀具本身的及相對的運動特點基本相同，且基本結(jié)構(gòu)及布局型式相同的機床，即劃為同一系。詳見標(biāo)準(zhǔn)JB1838-85。

。

二、機床的型號編制

1、通用機床的型號編制12二、機床的型號編制

1、通用機床的型號編制5）機床的主參數(shù)和第二參數(shù)

機床主參數(shù)：代表機床規(guī)格的大小,在機床型號中，用數(shù)字給出主參數(shù)的折算數(shù)值(1/10或1/150)。

第二參數(shù)：一般是主軸數(shù),最大跨距,最大工作長度，工作臺工作面長度等，它也用折算值表示。二、機床的型號編制

1、通用機床的型號編制13二、機床的型號編制機床主參數(shù)名稱主參數(shù)折算系數(shù)第二主參數(shù)臥式車床床身上最大回轉(zhuǎn)直徑1/10最大工件長度立式車床最大車削直徑1/100最大工件高度搖臂鉆床最大鉆孔直徑1/1最大跨距臥式鏜銑床鏜軸直徑1/10－坐標(biāo)鏜床工作臺面寬度1/10工作臺面長度外圓磨床最大磨削直徑1/10最大磨削長度內(nèi)圓磨床最大磨削孔徑1/10最大磨削深度矩臺平面磨床工作臺面寬度1/10工作臺面長度齒輪加工機床最大工件直徑1/10最大模數(shù)龍門銑床工作臺面寬度1/100工作臺面長度升降臺銑床工作臺面寬度1/10工作臺面長度龍門刨床最大刨削寬度1/100最大刨削長度插床及牛頭刨床最大插削及刨削長度1/10－拉床額定拉力（t）1/1最大行程二、機床的型號編制機床主參數(shù)名稱主參數(shù)折算系數(shù)第二主參數(shù)臥式14二、機床的型號編制

1、通用機床的型號編制6）機床的重大改進順序號

當(dāng)機床性能和結(jié)構(gòu)布局有重大改進時，在原機床型號尾部，加重大改進順序號A,B,C....等。二、機床的型號編制

1、通用機床的型號編制15CA6140C：類別代號（床類）6：組別代號（臥式車床組）1：系別代號（普通車床系）例1：40：主參數(shù)代號（床身上最大回轉(zhuǎn)直徑400mm）A：結(jié)構(gòu)性代號（A結(jié)構(gòu)）CA6140C：類別代號（床類）6：組別代號（臥式車床組）116M

M

7

1

32

AM：類別代號（磨床類）M：通用特性代號（精密）7：組別代號（平面及端面磨床組）1：系別代號（臥軸矩臺平面磨床系）A：重大改進順序號（第一次重大改進）例2：32：主參數(shù)代號（工作臺面寬度320mm）MM7132AM：類別代號（磨床類）M：通用特性代17THM6350/JCST：類別代號（鏜床類）M：通用特性代號（精密）6：組別代號（臥式銑鏜床組）3：系別代號（臥式銑鏜床系）JCS：企業(yè)代號（北京機床研究所）例3：50：主參數(shù)代號（工作臺面寬度500mm）H：結(jié)構(gòu)性代號（加工中心）THM6350/JCST：類別代號（鏜床類）M：18Z：類別代號（鉆床類）3：組別代號（搖臂鉆床組）0：系別代號（搖臂鉆床系）40：主參數(shù)代號（最大鉆孔直徑40mm）X46:第二主參數(shù)（最大跨距1600mm）S2：企業(yè)代號（沈陽第二機床廠）

Z

3

0

40

X46

/S2例4：Z：類別代號（鉆床類）Z3040X46/S2例19三、車床1、加工范圍車床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。車床的應(yīng)用范圍最為廣泛，約占機床總臺數(shù)的20%～35%。2、機床的運動車床刀具和工件的主要運動有：（1）表面成形運動1）工件的旋轉(zhuǎn)運動這是車床的主運動。2）刀具的移動這是車床的進給運動。三、車床1、加工范圍20三、車床（續(xù)）

（2）輔助運動為了將毛坯加工到所需要的尺寸，車床還應(yīng)有切入運動。有的還有刀架縱、橫向的機動快移。重型車床還有尾架的機動快移等。3、車床分類車床種類繁多，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，單軸自動和半自動車床，多軸自動和半自動車床，仿形車床及多刀車床，專門化車床。三、車床（續(xù)）（2）輔助運動21第7章2金屬加工設(shè)備課件22第7章2金屬加工設(shè)備課件23C5112A立式車床C5112A立式車床24第7章2金屬加工設(shè)備課件25三、車床（續(xù)）

車削加工精度一般為IT8～IT7，表面粗糙度為6.3～1.6μm。精車時，可達IT6～IT5，粗糙度可達0.4～0.1μm。車削的生產(chǎn)率較高，切削過程比較平穩(wěn)，刀具較簡單。三、車床（續(xù)）車削加工精度一般為IT8～IT7，表面粗糙度26四、齒輪加工機床1、齒輪加工機床

在金屬切削機床中,用來加工齒輪輪齒的機床稱為齒輪加工機床。

齒輪加工機床分為:

⑴圓柱齒輪加工機床主要由滾齒機、插齒機等。

⑵圓錐齒輪加工機床有加工直齒錐齒齒輪的刨齒機、銑齒機、拉齒機和加工弧齒錐齒齒輪的銑齒機。

⑶用來精加工齒輪齒面的機床有珩齒機、剃齒機和磨齒機等。四、齒輪加工機床1、齒輪加工機床27四、齒輪加工機床（續(xù)）

2、齒輪加工方法

（1）成形法:是用與被加工齒輪齒槽形狀相同的成形刀具切削輪齒。銑制時，工件安裝在銑床的分度頭上，用一定模數(shù)的盤狀（或指狀）銑刀對齒輪齒間進行銑削。當(dāng)加工完一個齒間后，進行分度，再銑下一個齒間。

①盤狀齒輪銑刀:為鏟齒成形銑刀,其加工精度,生產(chǎn)率都較低,但結(jié)構(gòu)簡單,成本低.刀具是旋轉(zhuǎn)運動;銑刀沿著齒輪坯作軸向移動。

②指狀齒輪銑刀:加工模數(shù)較大齒輪.(m=10-100mm),如:直齒,斜圓柱齒,人字齒。四、齒輪加工機床（續(xù)）2、齒輪加工方法28

這種加工方法的特點是:設(shè)備簡單（用普通的銑床即可），刀具成本低。生產(chǎn)率低，是因為銑刀每切一齒都要重復(fù)消耗一段切入、切出、退刀和分度等輔助時間。加工齒輪的精度低，首先是因為銑制同一模數(shù)不同齒數(shù)的齒輪所用的銑刀，一般只有8個刀號，每號銑刀有它規(guī)定的銑齒范圍（見下表）。

四、齒輪加工機床（續(xù)）

這種加工方法的特點是:設(shè)備簡單（用普通的銑床即可）29第7章2金屬加工設(shè)備課件30四、齒輪加工機床（續(xù)）

2、齒輪加工方法（續(xù)）

（2）范成法(包絡(luò)法或展成法):是利用齒輪的嚙合原理進行切削的,只需一把刀具就能加工出模數(shù)相同而齒數(shù)不同的齒輪,其加工精度和生產(chǎn)率比成形法高,因而應(yīng)用也最廣泛.采用范成法的加工齒輪的機床有滾齒機,插齒機,磨齒機,剃齒機和珩齒機等.

四、齒輪加工機床（續(xù)）2、齒輪加工方法（續(xù)）311）在滾齒機上加工圓柱齒輪

1）在滾齒機上加工圓柱齒輪322）在插齒機上加工圓柱齒輪

2）在插齒機上加工圓柱齒輪33五、銑床1、應(yīng)用:加工表面(水平平面,垂直面等),溝槽(鍵槽,T型槽,燕尾槽等).多齒零件的齒槽(齒輪,鏈輪,棘輪,花鍵軸等),螺紋形表面(螺紋和螺旋槽)及各種曲面。

五、銑床1、應(yīng)用:34第7章2金屬加工設(shè)備課件35五、銑床（續(xù)）

2、銑削特點:①每個刀齒不均勻,不連續(xù)切削,切入與切離時均會硬氣沖突與振動；

②銑削時切削層參數(shù)及切削力是變化的,也易引起振動,影響加工質(zhì)量；

③同時參加切削的刀齒較多,生產(chǎn)率較高。

五、銑床（續(xù)）

2、銑削特點:36五、銑床（續(xù)）

3、銑削方法:①端銑:常用加工平面

②周銑:

a.逆銑:銑刀的旋轉(zhuǎn)方向和工件的進給方向相反,特點:提高刀具耐用度,提高工件表面Ra,保證工件夾持穩(wěn)固,易打刀.

b.順銑:銑刀的旋轉(zhuǎn)方向和工件的進給方向相同.特點:加速刀具后刀面磨損,破壞工件表面Ra,使工件夾持不穩(wěn).五、銑床（續(xù)）

3、銑削方法:37第7章2金屬加工設(shè)備課件38第7章2金屬加工設(shè)備課件39五、銑床（續(xù)）

3、銑削方法:（續(xù)）③端銑與周銑相比其優(yōu)點是：刀軸比較短，銑刀直徑比較大，工作時同時參加切削的刀齒較多，銑削時較平穩(wěn)，銑削用量可適當(dāng)增大，切削刃磨損較慢，能一次銑出較寬的平面。其缺點是：一次的銑削深度一般不及周銑。在相同的銑削用量條件下，一般端銑比周銑獲得的表面粗糙度值要大。

五、銑床（續(xù)）

3、銑削方法:（續(xù)）40五、銑床（續(xù)）

3、銑削方法:（續(xù)）④周銑時順銑和逆銑的優(yōu)缺點如下：1）順銑時消耗的進給動力比逆銑少。2）逆銑時，切削刃切入前在加工表面上要滑動—段距離，且加工表面上有前一刀齒加工時造成的硬化層，切削刃易磨損，銑刀使用壽命較順銑短。但順銑不宜銑削表面有硬皮的毛坯面，否則切削刃易損壞。3）順銑時垂直銑削分力始終向下，有壓住工件的作用，且該力在銑削過程中變化小，產(chǎn)生的振動小，加工后能獲得較細的表面粗糙度。逆銑時垂直銑削力變化大，在切入和切出時該力向上，不利于工件裝夾。五、銑床（續(xù)）

3、銑削方法:（續(xù)）41五、銑床（續(xù)）

4）順銑時進給方向上的分力與進給方向相同，由于絲杠存在軸向間隙，該分力大于機床導(dǎo)軌摩擦力時，將會拉動工作臺，造成每齒進給量突然增加，嚴(yán)重時會損壞銑刀，造成工件報廢等操作事故。逆銑時無此現(xiàn)象。5）實際操作中通常采用逆銑。只有在銑削力很小的精銑時，為提高加工表面質(zhì)量，才采用順銑。

五、銑床（續(xù)）

42五、銑床（續(xù)）

4、銑刀

銑刀是一種多刃回轉(zhuǎn)刀具.銑削時同時參加切削的切削刃較長,且無空行程,Vc也較高,所以生產(chǎn)率較高.

五、銑床（續(xù)）

4、銑刀43第7章2金屬加工設(shè)備課件44第7章2金屬加工設(shè)備課件45六、刨床

用于刨削各種平面和溝槽，主要類型有牛頭刨床和龍門刨床。

刨削特點:①機床刀具簡單,通用性好

②生產(chǎn)率較低

③加工精度較低

⑴牛頭刨床:因其滑枕刀架形似"牛頭"而得名。

a.主運動:由滑枕沿床身導(dǎo)軌在水平方向作往復(fù)直線運動來實現(xiàn)。

b.特點:主運動速度不能太高(因為滑枕換向時有大的慣性力)，加之只能單刀加工,且在反向運動時不加工,所以牛頭刨床效率和生產(chǎn)效率低.

c.應(yīng)用:主要適用于單件,小批量生產(chǎn)或機修車間,在大批量生產(chǎn)中被銑床代替。

d.主參數(shù):最大刨削長度

六、刨床用于刨削各種平面和溝槽，主要類型有牛頭刨床和46第7章2金屬加工設(shè)備課件47六、刨床（續(xù)）

⑵龍門刨床

a.應(yīng)用:主要用于加工大型或重型零件上的各種平面,溝槽和各種導(dǎo)軌面.

b.運動分析:主運動為工作臺的往復(fù)直線運動

c.主參數(shù):最大刨削寬度

六、刨床（續(xù)）

⑵龍門刨床48七、插床

插床實質(zhì)上是立式刨床。其主運動為滑枕帶動插刀沿垂直方向作直線往復(fù)運動，主要用于加工工件的內(nèi)表面,如內(nèi)孔中鍵槽及多邊形孔等,有時也用于加工成形內(nèi)表面。

七、插床插床實質(zhì)上是立式刨床。其主運動為滑枕帶動插49八、拉床

拉床用拉刀進行通孔、平面及成形表面的加工。拉削時，拉刀使被加工表面一次切削成形，所以拉床只有主運動，沒有進給運動。生產(chǎn)效率高，拉刀成本高。八、拉床拉床用拉刀進行通孔、平面及成形表面的加工。50九、磨床

磨床是用磨料磨具(砂輪,砂帶,油石和研磨料)為工具進行切削加工的機床.廣泛用于零件的精加工,尤其是淬硬鋼件,高硬度特殊材料及非金屬材料(如陶瓷)的精加工。

磨床種類很多,其主要類型有:外圓磨床,內(nèi)圓磨床,平面磨床,工具磨床，刀具和刃具磨床及各種專門化磨床.此外還有珩磨機,研磨機和超精加工機床等。

⑴外圓磨床:主要用于磨削內(nèi),外圓柱和圓錐表面,也能磨階梯軸的軸肩和端面,可獲得IT6-IT7及精度Ra在1.25--0.08μm之間.

主參數(shù):最大磨削直徑。

九、磨床磨床是用磨料磨具(砂輪,砂帶,油石和研磨料51第7章2金屬加工設(shè)備課件52第7章2金屬加工設(shè)備課件53九、磨床（續(xù)）

⑵無心外圓磨床:工件放在砂輪和導(dǎo)軌之間,由托板支撐進行磨削。

無心外圓磨床與外圓磨床相比,具有以下優(yōu)點:

①生產(chǎn)率高(無須打中心孔,且裝夾省時),所以多用于成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)

②磨削表面尺寸精度,幾何形狀精度較高,Ra小

③能配上自動上料機構(gòu),實現(xiàn)自動化生產(chǎn)九、磨床（續(xù)）

⑵無心外圓磨床:工件放在砂輪和導(dǎo)軌之54九、磨床（續(xù)）

⑶內(nèi)圓磨床:用于磨圓柱孔和圓錐孔,其主參數(shù)是最大磨削內(nèi)孔直徑。

⑷平面磨床:分為臥軸矩臺式磨床(生產(chǎn)率低些,但加工精度較高,Ra較小,屬于周邊磨削),立軸矩臺式磨床,立軸圓臺式磨床(生產(chǎn)率高,但加工精度較低,Ra較大,屬于端面磨削),臥軸圓臺式磨床。