金屬切削機床

關于金屬切削機床

第一節(jié)概述機床的基本組成機床的運動機床的技術(shù)性能指標機床精度與剛度機床的型號編制第2頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

一、機床的基本組成動力源：為機床提供動力(功率)和運動的驅(qū)動部分。傳動系統(tǒng)：包括主傳動系統(tǒng)、進給傳動系統(tǒng)和其他運動的傳動系統(tǒng)。支承件：用于安裝和支承其他固定的或運動的部件，承受其重力和切削力?？刂葡到y(tǒng)：用于控制各工作部件的正常工作。冷卻系統(tǒng)：用于對加工工件、刀具及機床的某些發(fā)熱部位進行冷卻。例：CA6140車床的基本組成第3頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

一、機床的基本組成工作部件與最終實現(xiàn)切削加工的主運動和進給運動有關的執(zhí)行部件；與工件和刀具安裝及調(diào)整有關的部件或裝置；與上述部件或裝置有關的分度、轉(zhuǎn)位、定位機構(gòu)和操縱機構(gòu)等潤滑系統(tǒng)：用于對機床的運動副進行潤滑，以減小摩擦、磨損和發(fā)熱。其它裝置：如排屑裝置、自動測量裝置等第4頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

二、機床的運動表面成形運動機床最基本的運動，也稱工作運動。主運動旋轉(zhuǎn)運動，如車床、鉆床：轉(zhuǎn)速；直線運動，如龍門刨床、插床：工作行程運動速度或每分鐘往復行程次數(shù)；復合運動，如臥式車床車螺紋時的螺旋運動；進給運動鉆床、刨床：有一個進給運動；外圓磨床：主軸的旋轉(zhuǎn)運動和工作臺的直線運動；車床：刀架的縱向進給運動和橫向進給運動第5頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

二、機床的運動輔助運動機床在加工過程中加工工具與工件除工作運動以外的其他運動稱為輔助運動，用以實現(xiàn)機床的各種輔助動作。切入運動：用于保證工件被加工表面獲得所需要的尺寸，使工具切入工件表面一定深度；各種空行程運動：空行程運動主要是指進給前后的快速運動；其它輔助運動：包括分度運動、操縱和控制運動等。

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三、機床的技術(shù)性能指標機床的工藝范圍能夠加工的工序種類、被加工工件的類型和尺寸、使用刀具的種類及材料等；通用機床：具有較寬的工藝范圍，在同一臺機床上可以滿足較多的加工需要，適用于單件小批生產(chǎn)第7頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

三、機床的技術(shù)性能指標機床的工藝范圍專用機床：是為特定零件的特定工序而設計的，自動化程度和生產(chǎn)率都較高，但它的加工范圍很窄立式鉆攻專用機ZHXZ160C轉(zhuǎn)盤銑床第8頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

第9頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

第10頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

三、機床的技術(shù)性能指標機床的工藝范圍數(shù)控機床：則既有較寬的工藝范圍，又能滿足零件較高精度的要求，并可實現(xiàn)自動化加工。第11頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

三、機床的技術(shù)性能指標機床的技術(shù)參數(shù)尺寸參數(shù)：反映機床的加工范圍主參數(shù)(表3-1)、第二主參數(shù)、其他尺寸參數(shù)運動參數(shù)：指機床執(zhí)行件的運動速度動力參數(shù)：多指機床電動機的功率機床名稱主參數(shù)第2主參數(shù)普通車床車身上工件最大回轉(zhuǎn)直徑工件最大長度*搖臂鉆床最大鉆孔直徑最大跨距坐標鏜床工作臺工作面寬度工作臺工作面長度外圓磨床最大磨削直徑最大磨削長度第12頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

四、機床精度與剛度加工中保證被加工工件達到要求的精度和表面粗糙度，并能在機床長期使用中保持這些要求，機床本身必須具備的精度稱為機床精度。包括：幾何精度、傳動精度、運動精度、定位精度及精度保持性等幾個方面

各類機床按精度可分為普通精度級、精密級和高精度。

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四、機床精度與剛度幾何精度幾何精度是指機床空載條件下，在不運動或運動速度較低時各主要部件的形狀，位置和相對運動的精確程度。幾何精度直接影響加工工件的精度，是評價機床質(zhì)量的基本指標。它主要決定于結(jié)構(gòu)設計、制造和裝配質(zhì)量運動精度運動精度是指機床空載并以工作速度運動時，主要零部件的幾何位置精度。如高速回轉(zhuǎn)主軸的回轉(zhuǎn)精度。對于高速精密機床，運動精度是評價機床質(zhì)量的一個重要指標。它與結(jié)構(gòu)設計及制造等因素有關。第14頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

四、機床精度與剛度傳動精度傳動精度是指機床傳動系各末端執(zhí)行件之間運動的協(xié)調(diào)性和均勻性影響傳動精度的主要因素：傳動系統(tǒng)的設計，傳動元件的制造和裝配精度定位精度定位精度是指機床的定位部件運動到達規(guī)定位置的精度定位精度直接影響被加工工件的尺寸精度和形位精度。影響定位精度的主要因素：機床構(gòu)件和進給控制系統(tǒng)的精度、剛度以及其動態(tài)特性，機床測量系統(tǒng)的精度第15頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

四、機床精度與剛度工作精度加工規(guī)定的試件，用試件的加工精度表示機床的工作精度。工作精度是各種因素綜合影響的結(jié)果，包括機床自身的精度、剛度、熱變形和刀具、工件的剛度及熱變形等。精度保持性在規(guī)定的工作期間內(nèi)，保持機床所要求的精度，稱之為精度保持性。影響精度保持性的主要因素是磨損。磨損的影響因素十分復雜，如結(jié)構(gòu)設計、工藝、材料、熱處理、潤滑、防護、使用條件等。第16頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

五、機床的型號編制通用機床的型號（舉例）第17頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

五、機床的型號編制專用機床的型號例如，北京第一機床廠設計制造的第100種專用機床為專用銑床，其型號為B1－100---從001開始第18頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

第二節(jié)金屬切削機床部件本節(jié)主要內(nèi)容：補充：CA6140車床傳動系統(tǒng)圖傳動系統(tǒng)主軸部件機床支承件機床導軌機床刀架和自動換刀裝置第19頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

CA6140型車床外形圖1主軸箱8進給箱2刀架3尾座4床身5右床腿6溜板箱7左床腿第20頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

傳動系統(tǒng)圖中用到的部分符號軸的代號：古羅馬數(shù)字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ齒輪與軸的連接形式：固定：軸與齒輪固定在一起鍵連接傳遞扭矩；軸上的臺階、套筒、卡環(huán)等固定齒輪的軸向位置?；疲糊X輪可在軸上移動、與軸同時轉(zhuǎn)動花鍵連接傳遞扭矩；花鍵具有一定長度，齒輪可在軸上軸向移動。空套：齒輪空套在光軸上；沒有聯(lián)接；固定齒輪滑移齒輪過輪第21頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

車床的傳動系統(tǒng)主運動傳動鏈：主電動機→主軸車削螺紋傳動鏈：主軸→絲杠→車刀車米制螺紋、車英制螺紋車模數(shù)螺紋、車徑節(jié)螺紋車非標準螺紋機動進給傳動鏈：主軸→光杠→車刀刀架的快速移動：快進電機→刀架I第22頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

ICA6140車床傳動系統(tǒng)圖第23頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

1主運動傳動鏈傳動路線主軸轉(zhuǎn)速級數(shù)正轉(zhuǎn)：共24級轉(zhuǎn)速反轉(zhuǎn)：共12級轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)低速高速第24頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

1主運動傳動鏈：轉(zhuǎn)速計算主軸各級轉(zhuǎn)速計算公式：第25頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

2進給運動傳動鏈末端件：主軸和刀架功用：實現(xiàn)刀架移動及變速與換向功能：車削螺紋：內(nèi)聯(lián)系，要求傳動比精確機動進給：只要求可以傳遞扭力即可第26頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

2進給運動傳動鏈：車削螺紋傳動鏈加工范圍：標準螺紋：米制、英制、模數(shù)制和徑節(jié)制其他螺紋：大導程、非標準和較精密運動平衡式為:從主軸到絲杠的總傳動比機床絲杠的導程被加工螺紋的導程第27頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

車削米制螺紋標準米制螺紋導程傳動路線表達式--1--1.25--1.51.7522.252.5--33.544.555.56789101112主軸ⅥⅨⅪⅩⅩⅢⅩⅣⅩⅤⅩⅥⅩⅨM5刀架ⅧⅩ等比數(shù)列，比數(shù)=2等差數(shù)列第28頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

車削米制螺紋：標準其運動平衡式為：化簡后得：第29頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

第30頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

傳動系統(tǒng)組成：動力源給執(zhí)行件提供動力，并使其得到一定的運動速度和方向；變速裝置傳遞動力以及變換運動速度；執(zhí)行件執(zhí)行機床所需的運動，完成旋轉(zhuǎn)或直線運動。開/停、換向和制動機構(gòu)等由柴油發(fā)動機、變矩器、變速箱組成的傳動系統(tǒng)一、傳動系統(tǒng)第31頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

一、傳動系統(tǒng)主傳動系統(tǒng)按電動機類型分為：交流電動機驅(qū)動和直流電動機驅(qū)動按傳動裝置類型分為：機械傳動裝置、液壓傳動裝置、電氣傳動裝置按變速的連續(xù)性分為：分級變速傳動和無級變速傳動進給傳動系統(tǒng)機械進給傳動電氣伺服進給傳動液壓進給傳動第32頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

功用：支承并帶動工件或刀具旋轉(zhuǎn)進行切削，承受切削力和驅(qū)動力等載荷，完成表面成形運動二、主軸部件第33頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

主軸部件應滿足的基本要求旋轉(zhuǎn)精度裝配后在無載荷、低速轉(zhuǎn)動條件下，在安裝工件或刀具的主軸部位的徑向和軸向跳動。剛度：是指其在外加載荷作用下抵抗變形的能力。主軸靜剛度不足對加工精度和對機床性能有直接影響抗振性：抵抗受迫振動和自激振動的能力。振動性直接影響工件的表面加工質(zhì)量和刀具的使用壽命。溫升和熱變形主軸部件的溫度升高會使形狀尺寸和位置發(fā)生變化。影響主軸部件的工作性能，降低加工精度。二、主軸部件第34頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

主軸部件的傳動方式齒輪傳動帶傳動電動機直接驅(qū)動方式主軸傳動方式的選擇，主要決定于主軸的轉(zhuǎn)速、所傳遞的扭矩、對運動平穩(wěn)性的要求以及結(jié)構(gòu)緊湊、裝卸維修方便等要求。二、主軸部件第35頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

主軸部件結(jié)構(gòu)主軸的支承形式主軸的構(gòu)造主軸的材料和熱處理主軸軸承二、主軸部件第36頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

機床的支承件：是指床身、立柱、橫梁、底座等大件，相互固定連接成機床的基礎和框架。功能：保證機床各零、部件之間的相互位置和相對運動精度，并保證機床有足夠的靜剛度、抗振性、熱穩(wěn)定性和耐用度。三、機床支承件第37頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

支承件應滿足的基本要求應具有足夠的剛度和較高的剛度—質(zhì)量比。應具有較好的動態(tài)特性，包括較大的位移阻抗(動剛度)和阻尼；整機的結(jié)構(gòu)不易引起共振；不會因薄壁振動而產(chǎn)生噪聲。熱穩(wěn)定性好，熱變形對機床加工精度的影響較小。排屑暢通、吊運安全，并具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。三、機床支承件第38頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

支承件的結(jié)構(gòu)形狀箱形類：支承件在三個方向的尺寸上都相差不多，如各類箱體、底座、升降臺等。板塊類：支承件在兩個方向的尺寸上比第三個方向大得多，如工作臺、刀架等。梁類支承件：支承件在一個方向的尺寸比另兩個方向大得多，如立柱、橫梁、搖臂、滑枕等。支承件的截面形狀設計應保證在最小重量條件下，具有最大靜剛度?？招慕孛娴膭偠榷急葘嵭牡拇螅庑纬叽绱蠖诒〉慕孛?，比外形尺寸小而壁厚的截面的抗彎剛度和抗扭剛度都高。圓（環(huán)）形截面的抗扭剛度比方形好，而抗彎剛度比方形低。封閉截面的剛度遠遠大于開口截面的剛度，特別是抗扭剛度。三、機床支承件第39頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

支承件材料三、機床支承件鑄件鑄鐵鑄造性能好，容易獲得復雜結(jié)構(gòu)的支承件，同時鑄鐵的內(nèi)摩擦力大，阻尼系數(shù)大，使振動衰減的性能好，成本低。但鑄件需要木模芯盒，制造周期長，有時產(chǎn)生縮孔、氣泡等缺陷，成本高，適于成批生產(chǎn)。鋼板焊接結(jié)構(gòu)制造周期短,剛性好;便于產(chǎn)品更新和結(jié)構(gòu)改進；鋼板焊接支承件固有頻率比鑄鐵高;重量較鑄鐵輕;但抗振性比鑄鐵差。預應力鋼筋混凝土剛度和阻尼比鑄鐵大幾倍，抗振性好，成本較低。缺點是脆性大，耐腐蝕性差，油滲入導致材質(zhì)疏松，所以表面應進行噴漆或噴涂塑料。天然花崗巖性能穩(wěn)定，精度保持性好，抗振性好，阻尼系數(shù)大，耐磨性好，熱穩(wěn)定性好，抗氧化性強。缺點是結(jié)晶顆粒粗于鋼鐵的晶粒，抗沖擊性能差，脆性大，油和水等液體易滲入晶界中，使表面局部變形脹大，難于制作復雜的零件。第40頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

功用：承受載荷和導向。運動的導軌稱為動導軌，不動的導軌稱為靜導軌或支承導軌。動導軌相對于靜導軌可以作直線運動或者回轉(zhuǎn)運動。導軌副按導軌面的摩擦性質(zhì)可分為滑動導軌副和滾動導軌副。在滑動導軌副中又可分為普通滑動導軌、靜壓導軌和卸荷導軌等。四、機床導軌第41頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

導軌應滿足的主要技術(shù)要求：導向精度：導向精度指導軌副在空載荷或切削條件下運動時，實際運動軌跡與給定運動軌跡之間的偏差。承載能力大，剛度好。精度保持性好：精度保持性主要是由導軌的耐磨性決定的。低速運動平穩(wěn)：當動導軌作低速運動或微量進給時，應保證運動始終平穩(wěn)，不出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。四、機床導軌第42頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

導軌的截面形狀a)矩形導軌b)三角形導軌c)燕尾形導軌d)圓柱形導軌四、機床導軌第43頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

導軌的組合形式四、機床導軌雙三角形組合雙矩形組合燕尾形－矩形組合三角形－燕尾形組合第44頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

滑動導軌靜壓導軌卸荷導軌滾動導軌導軌的結(jié)構(gòu)類型及特點第45頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

機床上的刀架是安放刀具的重要部件，許多刀架還直接參與切削工作，因此將承受極大的切削力，所以它往往成為工藝系統(tǒng)中的較薄弱環(huán)節(jié)。五、機床刀架和自動換刀裝置數(shù)控車床上采用電(液)換位的自動刀架，有的還使用兩個回轉(zhuǎn)刀盤。加工中心則進一步采用了刀庫和換刀機械手，實現(xiàn)了大容量存儲刀具和快速自動交換刀具的功能。第46頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

機床刀架自動換刀裝置應滿足的要求

有足夠的刀具滿足加工工藝要求。能牢固地安裝刀具，并能精確地調(diào)整刀具的位置，保證刀具交換前后都能處于正確位置。刀架的運動軌跡必須準確，運動應平穩(wěn)，而且精度保持性要好。刀架、刀庫、換刀機械手等應具有足夠的剛度，以使切削過程和換刀過程平穩(wěn)。可靠性高換刀時間應盡可能縮短，以利于提高生產(chǎn)率。操作方便和安全。五、機床刀架和自動換刀裝置第47頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

機床刀架的類型按照安裝刀具的數(shù)目可分為單刀架和多刀架；按結(jié)構(gòu)形式可分為方刀架、轉(zhuǎn)塔刀架、回輪式刀架等；按驅(qū)動刀架轉(zhuǎn)位的動力可分為手動轉(zhuǎn)位刀架和自動轉(zhuǎn)位刀架。五、機床刀架和自動換刀裝置第48頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

自動換刀裝置的類型自動換刀裝置的刀庫和換刀機械手，驅(qū)動都是采用電氣或液壓自動實現(xiàn)。目前自動換刀裝置主要用在加工中心和車削中心上，但：在數(shù)控磨床上自動更換砂輪，電加工機床上自動更換電極，數(shù)控沖床上自動更換模具等，也日漸增多。五、機床刀架和自動換刀裝置第49頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

五、機床刀架和自動換刀裝置第50頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

數(shù)控車床的自動換刀裝置主要采用回轉(zhuǎn)刀盤五、機床刀架和自動換刀裝置第51頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

五、機床刀架和自動換刀裝置第52頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

加工中心的刀庫及換刀裝置直線式刀庫

五、機床刀架和自動換刀裝置第53頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

加工中心的刀庫及換刀裝置鏈式刀庫五、機床刀架和自動換刀裝置第54頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

加工中心的刀庫及換刀裝置鏈式及格子箱式刀庫五、機床刀架和自動換刀裝置第55頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

刀庫類型的比較1)鼓輪式刀庫應用較廣。這種刀庫結(jié)構(gòu)簡單緊湊，但因刀具單環(huán)排列、定向利用率低，大容量刀庫的外徑將較大，轉(zhuǎn)動慣量大，選刀運動時間長。因此，這種形式的刀庫容量較小。2)鏈式刀庫容量較大，當采用多環(huán)鏈式刀庫時，刀庫外形較緊湊，占用空間較小，適用于作大容量的刀庫。在增加存儲刀具數(shù)目時，可增加鏈條長度，而不用增加鏈輪直徑。五、機床刀架和自動換刀裝置第56頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

3)格子箱刀庫容量較大，結(jié)構(gòu)緊湊，空間利用率高，但布局不靈活，通常將刀庫安放于工作臺上。有時甚至在使用一側(cè)的刀具時，必須更換另一側(cè)之刀座板。4)直線式刀庫結(jié)構(gòu)簡單，刀庫容量較小，一般應用于數(shù)控車床、數(shù)控鉆床，個別加工中心也有采用。五、機床刀架和自動換刀裝置第57頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

五、機床刀架和自動換刀裝置第58頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

為了實現(xiàn)自動換刀，自動化加工設備中的刀具都要加上一個刀柄，組裝成所謂刀具組件來使用。刀具組件由兩部分組成：即通用或?qū)Ｓ玫毒邩?gòu)成的切削工具和供自動刀具交換裝置使用的通用刀柄及拉釘。CNC刀柄快換夾頭五、機床刀架和自動換刀裝置第59頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

漲夾夾頭三爪卡盤五、機床刀架和自動換刀裝置第60頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

刀具管理就是利用所獲得的刀具信息，在加工過程中根據(jù)有關的加工要求，從刀庫中選擇合適的刀具，及時準確地提供給相應的機床或裝置，以便在維持較高的設備利用率的情況下，高效的生產(chǎn)出合格的零件。刀具管理系統(tǒng)五、機床刀架和自動換刀裝置第61頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

選刀方式順序選擇方式：已調(diào)好的刀具組件按系統(tǒng)加工的工藝順序依次插在刀庫中，加工時機械手根據(jù)數(shù)控指令依次從刀庫中取出刀具。任意選擇方式：刀庫中的每把刀具都經(jīng)過預先編碼，刀具管理系統(tǒng)在刀庫中運轉(zhuǎn)時，利用識別裝置識別刀具的編碼號來選擇刀具。五、機床刀架和自動換刀裝置第62頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

數(shù)控機床與加工中心數(shù)控機床的選擇：對加工工件的類型、尺寸范圍、批量作調(diào)查、分析及評估，確定擬加工零件的形狀、尺寸大小、加工精度及表面粗糙度的要求范圍；確定數(shù)控機床的種類，如采用數(shù)控車或是數(shù)控銑。第63頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

數(shù)控機床與加工中心加工中心的選擇：選擇加工中心的種類。對箱體零件的加工往往選擇臥式加工中心，對模具、葉片等類的加工任務宜選用立式加工中心。根據(jù)加工表面及曲面的復雜程度，決定其聯(lián)動軸數(shù)。根據(jù)工件尺寸范圍考慮其尺寸、型號。根據(jù)需要選擇其他一些功能。第64頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

作業(yè)題下圖是C6136臥式車床主軸箱傳動系統(tǒng)圖，寫出傳動路線表達式，分析主軸的轉(zhuǎn)速級數(shù)，并計算主軸最高、最低轉(zhuǎn)速。ⅠⅡⅢⅣ第65頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

作業(yè)題下圖是鏜床主軸箱中、軸Ⅰ與軸Ⅱ間的傳動圖，分析圖中M1和M2離合器開或合的不同情況下，傳動軸Ⅰ和Ⅱ間共有幾種傳動路線？列出每一種傳動比計算式，并算出傳動比第66頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

本章結(jié)束第67頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

四、機床精度與剛度機床剛度指機床系統(tǒng)抵抗變形的能力。靜載荷：即不隨時間變化或變化極為緩慢的力，如重力、切削力的靜力部分等。動載荷：隨時間變化的力，如沖擊振動力及切削力的交變部分等。機床剛度相應地分為靜剛度及動剛度，后者是抗振性的一部分。習慣所說剛度一般指靜剛度第68頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

CA6140型車床1主軸箱8進給箱2刀架3尾座4床身5右床腿6溜板箱7左床腿第69頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

C6136臥式車床傳動系統(tǒng)圖第70頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

通用機床型號編制舉例與C6140型車床第71頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

尺寸參數(shù)主參數(shù)工件回轉(zhuǎn)的機床：工件的最大加工直徑；如：車、鉆、外圓磨工件移動的機床：工作臺的最大寬度；如：龍門銑、刨、升降銑主運動為直線運動的機床：主運動的最大位移；如：刨床、插床第二主參數(shù)臥式車床—最大加工工件長度搖臂鉆床—最大跨距升降臺式銑床—工作臺面的長度其他尺寸參數(shù)與被加工零件有關的尺寸、與標準化工具或夾具安裝有關的第72頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

開環(huán)系統(tǒng)對工作臺實際位移量沒有檢測和反饋裝置。數(shù)控裝置發(fā)來的每一個進給脈沖由步進電動機直接變換成一個轉(zhuǎn)角(步距角)，再通過齒輪(或同步齒形帶、滾珠絲杠螺母)帶動工作臺移動。

開環(huán)系統(tǒng)第73頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

閉環(huán)系統(tǒng)在閉環(huán)系統(tǒng)中，使用位移測量元件測量機床執(zhí)行部件的移(轉(zhuǎn))動量，將執(zhí)行部件的實際移(轉(zhuǎn))動量和控制量進行比較，比較后的差值用信號反饋給控制系統(tǒng)，對執(zhí)行部件的移(轉(zhuǎn))動進行補償，直至差值為零。如右圖：檢測元件6安裝在工作臺5上，直接測量工作臺的位移，將測得的位移量反饋到數(shù)控裝置1，與要求的進給位移量進行比較，根據(jù)比較結(jié)果增加或減少發(fā)出的進給脈沖數(shù)，由伺服電動機2校正工作臺的位移誤差。第74頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

半閉環(huán)系統(tǒng)如果檢測元件不是直接安裝在執(zhí)行部件上，而是安裝在進給傳動系中間部位的旋轉(zhuǎn)部件上，稱之為半閉環(huán)系統(tǒng)。如右圖：a)是將檢測元件安裝在伺服電動機的端部;圖b)是將檢測元件安裝到絲杠的端部，用測量絲杠的轉(zhuǎn)動間接測量工作臺的移動;第75頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

半閉環(huán)系統(tǒng)圖c)是將檢測元件和伺服電動機一起安裝在絲杠的端部。半閉環(huán)系統(tǒng)只能補償環(huán)路內(nèi)部傳動鏈的誤差，不能糾正環(huán)路之外的誤差第76頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

CA6140車床傳動系統(tǒng)圖I第77頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

低速正轉(zhuǎn)高速正轉(zhuǎn)高速反轉(zhuǎn)返回低速反轉(zhuǎn)第78頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

低速反轉(zhuǎn)低速正轉(zhuǎn)高速反轉(zhuǎn)返回高速正轉(zhuǎn)第79頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

高速正轉(zhuǎn)高速反轉(zhuǎn)返回低速反轉(zhuǎn)低速正轉(zhuǎn)第80頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

高速反轉(zhuǎn)返回低速反轉(zhuǎn)高速正轉(zhuǎn)低速正轉(zhuǎn)第81頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

CA6140車床傳動系統(tǒng)圖I黃色—正轉(zhuǎn)；紅色—反轉(zhuǎn)；綠色—低速路線；紫色—高速路線；第82頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

轉(zhuǎn)速級數(shù)的計算正轉(zhuǎn)：高速級數(shù)：2×3=6共應得到30級轉(zhuǎn)速低速級數(shù)：2×3×2×2=24但：軸Ⅲ-軸Ⅴ間四種傳動比實際只有3種不同的傳動比反轉(zhuǎn)：同理可計算第83頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

車米制螺紋傳動路線圖非標準英制螺紋擴大導程第84頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

擴大導程傳動路線圖米制螺紋英制螺紋非標準第85頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

車削英制螺紋傳動路線圖米制螺紋擴大導程非標準第86頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

車模數(shù)制螺紋傳動路線圖非標準英制螺紋擴大導程第87頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

車徑節(jié)制螺紋傳動路線圖米制螺紋擴大導程非標準第88頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

車非標準螺紋傳動路線圖英制螺紋擴大導程米制螺紋第89頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

機動進給傳動系統(tǒng)圖I第90頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

機動進給傳動鏈向前縱給向后縱給向左橫給向右橫給返回快速移動第91頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

步進電動機優(yōu)點：轉(zhuǎn)速可以在很寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)；可以控制電動機的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；沒有累積誤差，結(jié)構(gòu)簡單，使用、維修方便，制造成本低。缺點：是效率較低，發(fā)熱大，有時會“失步”。用途：適用于中、小型機床和速度精度要求不高的地方。步進電動機第92頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

直流伺服電動機優(yōu)點：轉(zhuǎn)子直徑較小、軸向尺寸大；轉(zhuǎn)動慣量小，因此響應時間快。缺點：額定扭矩較小，一般與齒輪降速裝置相匹配。用途：用于高速輕載的小型數(shù)控機床中。直流伺服電動機第93頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

交流伺服電動機優(yōu)點：可靠性好、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、動態(tài)響應好；效率高、調(diào)速范圍廣、響應頻率高。缺點：帶動慣性負載能力差，一般需用齒輪減速裝置。用途：多用于中小型數(shù)控機床。交流伺服電動機第94頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

直線伺服電動機：適應超高速加工技術(shù)發(fā)展的需要而出現(xiàn)的一種新型電動機。可直接驅(qū)動工作臺進行直線運動，使工作臺的加/減速提高到傳統(tǒng)機床的10～20倍，速度提高3～4倍。直線伺服電動機第95頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

直線伺服電動機傳動示意圖2)電伺服進給傳動系統(tǒng)驅(qū)動部件第96頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

直線伺服電動機的優(yōu)點：采用直線伺服電動機驅(qū)動方式，省去減速器和滾動絲杠副等中間環(huán)節(jié)；簡化機床結(jié)構(gòu)，避免了因中間環(huán)節(jié)的彈性變形、磨損、間隙、發(fā)熱等因素帶來的傳動誤差；無接觸地直接驅(qū)動，使其結(jié)構(gòu)簡單，維護簡便，可靠性高，體積小，傳動剛度高，響應快，可得到瞬時高的加/減速度2)電伺服進給傳動系統(tǒng)驅(qū)動部件第97頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，能傳遞較大的扭矩，能適應變轉(zhuǎn)速、變載荷工作，應用最廣。缺點：線速度不能過高。直齒圓錐齒輪傳動斜齒圓柱齒輪傳動齒輪傳動第98頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

常用的有平帶、三角帶、多楔帶和同步齒形帶等?？磕Σ亮鲃?除同步齒形帶外)、結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、成本低，在過載中會打滑，能起到過載保護作用。缺點：有滑動，不能用在速比要求準確的場合。帶傳動第99頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

同步齒形帶是通過帶上的齒形與帶輪上的輪齒相嚙合傳遞運動和動力。同步齒形帶無相對滑動，傳動比準確，傳動精度高；厚度小、重量輕、傳動平穩(wěn)、噪聲小適用于高速傳動；無需特別張緊，對軸和軸承壓力小，傳動效率高；不需要潤滑，耐水耐腐蝕，能在高溫下工作，維護保養(yǎng)方便；傳動比大。缺點：制造工藝復雜，安裝條件要求高。帶傳動第100頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

在主軸轉(zhuǎn)速不高時，可采用普通異步電動機直接帶動主軸。如果轉(zhuǎn)速很高，可將主軸與電動機制成一體，成為主軸單元。簡化了主軸單元的結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸部件的剛度，降低了噪聲和振動；有較寬的調(diào)速范圍；有較大的驅(qū)動功率和扭矩；便于組織專業(yè)化生產(chǎn)。電動機直接驅(qū)動方式第101頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

多數(shù)機床的主軸采用前、后兩個支承。還有的機床主軸采用三個支承。前、后支承為主要支承，中間支承為輔助支承；前、中支承為主要支承，后支承為輔助支承。三支承方式對三支承孔的同心度要求較高，制造裝配較復雜。主軸的支承形式前支承軸頸(1:12錐度)后支承軸頸(1:12錐度)配合軸頸外錐面內(nèi)錐面第102頁,共111頁，2024年2月25日，星期天

主軸的構(gòu)造和形狀主要決定于主軸上所安裝的刀具、夾具、傳