机械制造第一章

第1章加工设备的选择本章要点:•金属切削机床的分类和型号编制；•机床的合理选择与使用；1.1机床型号•教学重点：–掌握机床分类方法；–掌握机床的型号标记方法，根据型号标记，能够熟练识别机床类型。•教学难点：–机床型号标记的意义；–切削用量的计算。1.1机床型号1.1.1机床的分类金属切削机床的品种和规格繁多。机床的传统分类方法，主要按加工性质和所用刀具进行分类。根据我国制定的机床型号编制方法，目前将机床分为11大类：车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床及其他机床。每一类机床，按工艺范围、布局形式和结构等分为若干组，每一组细分为若干系列。同类型机床按应用范围又可分为以下几种。（1）普通机床，可用于加工多种零件的不同工序，加工范围较广，通用性较大，但结构比较复杂。这种机床主要适用于单件小批生产，例如卧式车床、万能升降台铣床等。（2）专门化机床，它的工艺范围较窄，专门用于加工某一类或几类零件的某一道（或几道）特定工序，如曲轴车床、凸轮轴车床等。1.1机床型号1.1.1机床的分类（3）专用机床，它的工艺范围最窄，只能用于加工某一种零件的某一道特定工序，适用于大批量生产。如加工机床主轴箱的专用镗床、加工车床导轨的专用磨床等，各种组合机床也属于专用机床。此外，同类型机床按工作精度又可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床，按自动化程度分为手动、机动、半自动和自动的机床，按质量与尺寸分为仪表机床、中型机床、大型机床（质量大于10t）、重型机床（质量大于30t）和超重机床（质量大于100t）；按机床主轴或刀架数目，又可分为单轴机床、多轴机床或单刀机床、多刀机床等。随着机床的发展，其分类方法也将不断发展。现代机床正向数控化方向发展，数控机床的功能日趋多样化，工序更加集中，现代数控机床集中了越来越多的传统机床的功能，使得机床品种不是越分越细，而是趋向综合。1.1.2机床型号的编制机床的型号是赋予每种机床的一个代号，用来简明地表示机床的类型、通用特性和结构特性以及主要技术参数金属切削机床型号编制方法》（GB/T15375-1994）规定我国的机床型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规律组合而成。图1-1GB/T15375-1994机床型号标准1.1机床型号其中：（1）有“（）”的代号或数字，当无内容时则不表示，若有内容则不带括号；（2）有“○”符号者，为大写的汉语拼音字母；（3）有“△”符号者，为阿拉伯数字；（4）有“”符号者，为大写的汉语拼音字母，或阿拉伯数字，或两者兼有之。在整个型号规定中，最重要的是：类代号、组代号、主参数以及通用特性代号和结构特性代号。（一）机床的类代号机床类别代号用汉语拼音大写字母表示。若每类有分类，在类别代号前用数字表示，但第一分类不予表示，例如磨床类分为M、2M、3M三个分类。机床类别代号如表1-1所示。1.1机床型号1.车床：车床做进给直线运动的车刀对做旋转主运动的工件进行切削加工的机床。车床加工范围较广，主要有；车外圆、车端面、切槽、钻孔、镗孔、车锥面、车螺纹、车成形面、钻中心孔及滚花等。2.钻床：钻床的特点是加工中工件不动，而让刀具移动，将刀具中心对正待加工孔中心，并使刀具转动（主运动）、刀具移动（进给运动）来加工孔。钻床类机床的主要工作是用孔加工刀具进行各种类型的孔加工。主要用于钻孔和扩孔，也可以用来铰孔、攻螺纹、锪沉头孔及锪凸台端面。1.1机床型号表1-1机床分类及代号3.镗床：镗刀安装在主轴或平旋盘上；工件固定在工作台上，可以随工作台作纵向或横向运动。镗床主要完成精度高、孔径大的孔或孔系的加工。此外，还可对平面或其它表面进行加工。4.磨床：磨床是用磨具或磨料加工工件各种表面的精密加工机床，使用砂轮的机床称之为磨床。磨床广泛应用于零件的精加工，尤其是淬硬钢件、高硬度特殊材料及非金属材料的精加工。常见的普通磨床有：外圆磨床、内圆磨床和平面磨床。5.齿轮加工机床：齿轮加工机床是加工各种圆柱齿轮、锥齿轮和其他带齿零件齿部的机床。齿轮加工机床主要分为圆柱齿轮加工机床和锥齿轮加工机床两大类。圆柱齿轮加工机床主要用于加工各种圆柱齿轮、齿条、蜗轮等。6.螺纹加工机床：螺纹加工机床是一种加工螺纹（包括蜗杆、滚刀等）型面的专门化机床。7.铣床：铣床是利铣刀在工件上加工各种表面的机床。铣刀旋转为主运动，工件或铣刀的移动为进给运动。1.1机床型号铣床可以加工平面（水平面、垂直面等）、沟槽（键槽、T型槽、燕尾槽等）、多齿零件上的齿槽、螺旋形表面（螺纹和螺旋槽）及各种曲面。8.刨床、插床①刨床：刨床的主运动为直线运动，属于直线运动机床。刨床主要加工平面、沟槽和成型面。刨床包括牛头刨床和龙门刨床两种类型。②.插床：插刀随滑枕在竖直方向作往复直线运动，工件在纵向、横向以及圆周方向作间歇运动，形成加工表面。插床主要用于加工工件内部表面，如键槽、方孔、长方孔和各种多边形孔等。由于生产率低，只适合单件小批生产。1.1机床型号9.拉床：利用拉刀加工内外成形表面。拉床可加工通孔、平面及成型表面。拉削时拉刀使被加工表面在一次行程中成形，因此拉床的运动比较简单。10.锯床:以圆锯片、锯带或锯条等为刀具，锯切金属圆料、方料、管料和型材等的机床。锯床多用于备料车间切断各种棒料、管料等型材。（二）特性代号：机床的特性代号分为通用特性代号和结构特性代号两类。通用特性代号机床通用特性代号如表1-2所示。1.1机床型号表1-2机床通用特性代号2.结构特性代号：对主参数相同，但结构、性能不同的机床用结构特性代号予以区分，如A、D、E等。（三）机床的组系代号：同类机床因用途、性能、结构相近或有派生而分为若干组，如表1-3所示。表1-3金属切削机床类、组划分表1.1机床型号（四）机床型号举例CA6140：C——车床（类代号）A——结构特性代号6——组代号（落地及卧式车床）1——系代号（普通落地及卧式车床）40——主参数（最大加工件回转直径400mm）1.1机床型号XKA5032AX铣床（类代号）K数控（通用特性代号）A（结构特性代号）50立式升降台铣床（组系代号）32工作台面宽度320mm（主参数）A第一次重大改进（重大改进序号）MGB1432M磨床（类代号）G高精度（通用特性代号）B半自动（通用特性代号）14万能外圆磨床（组系代号）32最大磨削外径320mm（主参数）C2150×6C车床（类代号）21多轴棒料自动车床（组系代号）50最大棒料直径50mm（主参数）6轴数为6（第二主参数）1.1机床型号作业1-1试说明下列机床型号的含义。CKA6150NX6132TH6110Z30501.2机床选择1.2.1机床选择原则选择加工机床，首先要保证加工零件的技术要求，能够加工出合格的零件。其次是要有利于提高生产效率，降低生产成本。还应依据加工零件的材料状态、技术要求和工艺复杂程度，选用适宜、经济的机床。1.2.2根据被加工零件选择加工设备选择加工设备时，首先应根据被加工零件的技术要求确定选用具有哪种功能的机床，即确定机床类型，然后还应根据零件加工要求考虑以下几个方面的具体问题：（1）机床主要规格的尺寸应与工件的轮廓尺寸相适应。即小的工件应当选择小规格的机床加工，而大的工件则选择大规格的机床加工，做到设备的合理使用。（2）机床的工作精度与工序要求的加工精度相适应。根据零件的加工精度要求选择机床，如精度要求低的粗加工工序，应选择精度低的机床，精度要求高的精加工工序，应选用精度高的机床。（3）机床的生产率应与加工零件的生产类型相适应。单件小批生产选择通用设备，大批大量生产选择高生产率专用设备。（4）机床的功率与刚度以及机动范围应与工序的性质和最合适的切削用量相适应。如粗加工工序去除的毛坯余量大，切削余量选得大，就要求机床有大的功率和较好的刚度。（5）装夹方便、夹具结构简单也是选择机床时需要考虑的一个因素。例如：选择采用卧式铣床，还是选择立式铣床，将直接影响所选择的夹具的结构和加工的可靠性。（6）机床选择还应结合现场的实际情况。例如现有设备的类型、规格、实际精度、负荷情况以及操作者的技术水平等。1.2机床选择1-2选择加工设备应符合什么原则？1-3选择加工设备时，机床类型确定后还应考虑哪些具体问题？作业