第二章机床.

第二章机床第一节概述一.机床的基本组成（一）原动部分：为机床提供动力(功率)和运动的驱动部分。（二）传动系统：包括主传动系统、进给传动系统和其他运动的传动系统。（三）支承件：用于安装和支承其他固定的或运动的部件，承受其重力和切削力。（四）工作部件：(1)与最终实现切削加工的主运动和进给运动有关的执行部件；⑵与工件和刀具安装及调整有关的部件或装置；⑶与上述部件或装置有关的分度、转位、定位机构和操纵机构等。（五）控制系统：用于控制各工作部件的正常工作。（六）冷却系统：用于对加工工件、刀具及机床的某些发热部位进行冷却。（七）润滑系统：用于对机床的运动副进行润滑，以减小摩擦、磨损和发热。（八）其它装置：如排屑装置、自动测量装置等。二.机床的运动机床的运动分为表面形成运动和辅助运动。（一）表面形成运动：表面形成运动是机床最基本的运动，亦称工作运动。表面形成运动包括主运动和进给运动，主运动只有一个，进给运动可以有一个或几个。１、主运动：机床主运动是形成切削速度并从工件上切除多余材料起主要作用的工作运动，机床功率主要消耗于主运动。主运动的形式：1)工件（如车床）或刀具（如钻床）作旋转运动，其表示方式为转速；2)工件（如龙门刨床）或刀具（如插床）作直线运动，其表示方式为工作行程运动速度或每分钟往复行程(冲程)次数；3)复合运动，如卧式车床车螺纹时的螺旋运动，它是由主轴带动工件的旋转运动和刀架溜板的直线运动合成的。２、进给运动：进给运动是使工件上的多余材料不断被去除的工作运动，是维持切削得以继续的运动。进给运动也可以是复合运动，如在数控车床车削圆锥或回转曲面工件时，进给运动就是复合运动，它可视为径向迸给与纵向进给的合成，由数控系统保证这两个进给运动的准确。（二）辅助运动机床在加工过程中加工工具与工件除工作运动以外的其他运动称为辅助运动，用以实现机床的各种辅助动作。1、切入运动：用于保证工件被加工表面获得所需要的尺寸，使工具切入工件表面一定深度；2、各种空行程运动：空行程运动主要是指进给前后的快速运动；3、其它辅助运动：包括分度运动、操纵和控制运动等。三.机床技术性能指标（一）机床的工艺范围：机床的工艺范围是指在机床上加工的工件类型和尺寸，能够加工完成何种工序，使用什么刀具等等。a)通用机床具有较宽的工艺范围，在同一台机床上可以满足较多的加工需要，适用于单件小批生产。b)专用机床是为特定零件的特定工序而设计的，自动化程度和生产率都较高，但它的加工范围很窄。c)数控机床则既有较宽的工艺范围，又能满足零件较高精度的要求，并可实现自动化加工。（二）机床的技术参数：机床的主要技术参数包括：尺寸参数、运动参数与动力参数。尺寸参数一一具体反映机床的加工范围，包括主参数、第2主参数和与加工零件有关的其他尺寸参数。详见附表2-4《机床主参数折算表》运动参数一一指机床执行件的运动速度，例如主轴的最高转速与最低转速、刀架的最大进给量与最小进给量(或进给速度)。动力参数一一指机床电动机的功率，有些机床还给出主轴允许承受的最大转矩等其他内容。四、机床精度加工中保证被加工工件达到要求的精度和表面粗糙度，并能在机床长期使用中保持这些要求，机床本身必须具备的精度称为机床精度。包括：几何精度、传动精度、运动精度、定位精度及精度保持性等几个方面。各类机床按精度可分为普通精度级、精密级和高精度级。（一）几何精度几何精度是指机床空载条件下，在不运动(机床主轴不转或工作台不移动等情况下)或运动速度较低时各主要部件的形状，相互位置和相对运动的精确程度。几何精度直接影响加工工件的精度，是评价机床质量的基本指标。它主要决定于结构设计、制造和装配质量。（二）运动精度运动精度是指机床空载并以工作速度运动时，主要零部件的几何位置精度。如高速回转主轴的回转精度。对于高速精密机床，运动精度是评价机床质量的一个重要指标。它与结构设计及制造等因素有关。（三）传动精度传动精度是指机床传动系各末端执行件之间运动的协调性和均匀性。影响传动精度的主要因素是传动系统的设计，传动元件的制造和装配精度。（四）定位精度定位精度是指机床的定位部件运动到达规定位置的精度。定位精度直接影响被加工工件的尺寸精度和形位精度。机床构件和进给控制系统的精度、刚度以及其动态特性，机床测量系统的精度都将影响机床定位精度。（五）工作精度加工规定的试件，用试件的加工精度表示机床的工作精度。工作精度是各种因素综合影响的结果，包括机床自身的精度、刚度、热变形和刀具、工件的刚度及热变形等。（六）精度保持性在规定的工作期间内，保持机床所要求的精度，称之为精度保持性。影响精度保持性的主要因素是磨损。磨损的影响因素十分复杂，如结构设计、工艺、材料、热处理、润滑、防护、使用条件等。第二节机床分类和型号编制一、机床分类（一）基本分类方法根据我国有关规定，机床按加工方法和所用刀具分为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，锯床和其他机床。要点：分类依据（加工方法和刀具）在每一类机床中，又按工艺范围，布局型式和结构性能分为若干组，每一组又分为若干个系（系列）。（二）其他常用分类方法：1、按照万能性(工艺范围)程度，机床可分为：（1）通用机床工艺范围很宽，可完成多种类型零件不同工序的加工的机床。例：卧式车床、刨床、万能外圆磨床、摇臂钻床等。（2）专门化机床工艺范围较窄，它是为加工某种零件或某种工序而专门设计和制造的，如铲齿车床、丝杠铣床轧辊车床、曲轴磨床等。（3）专用机床工艺范围最窄，它一般是为某特定零件的特定工序而设计制造的，如大量生产的汽车零件所用的各种钻、镗组合机床。2、按照机床的工作精度，可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床。3、按照重量和尺寸，可分为仪表机床、中型机床（一般机床）、大型机床（质量大于10t）、重型机床（质量在30t以上）和超重型机床（质量在100t以上）。4、按照机床主要工作部件的数目，可分为单轴、多轴、单刀、多刀机床等。5、按照自动化程度不同，可分为普通、半自动和自动机床。（1）自动机床具有完整的自动工作循环，包括自动装卸工件，能够连续的自动加工工件。（2）半自动机床也具有完整的自动工作循环，但须人工装卸工件，因此不能连续地加工。二、机床的型号编制机床的型号是机床产品的代号，用以表明机床的类型，通用特性和结构特性，主要技术参数等。根据GB/T15375-94《金属切削机床型号编制方法》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。（一）通用机床的型号编制通用机床型号的表示方法为：注：①有“()”的代号或数字，当无内容时，不表示，若有内容，则不带扩号；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“Δ”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。1、机床的类别代号见附表2-12、机床的特性代号见附表2-23、结构特性代号为了区别主参数相同而结构不同的机床，在型号中用汉语拼音字母区分。例如，CA6140型普通车床型号中的“A”，可理解为：CA6140型普通车床在结构上区别于C6140型普通车床。4、机床的组别,系别代号用两位阿拉伯数字表示，前者表示组，后者表示系。每类机床划分为10个组。在同一类机床中，凡主要布局或使用范围基本相同的机床，分为同一组。每个组又划分为10个系。在同一组机床中，若主参数相同、主要结构及布局型式相同的机床，分为同一系。见附表2-35、机床的主参数,设计顺序号和第二参数机床主参数代表机床规格的大小,在机床型号中,用数字给出主参数的折算数值(1/1,1/10或1/100)。设计顺序号当无法用一个主参数表示时,则在型号中用设计顺序号表示。第二参数一般是主轴数,最大跨距,最大工作长度,工作台工作面长度等,它也用折算值表示。见附表2-46、机床的重大改进顺序号当机床性能和结构布局有重大改进时,在原机床型号尾部,加重大改进顺序号A,B,C....等。7、其他特性代号用汉语拼音字母或阿拉伯数字或二者的组合来表示。主要用以反映各类机床的特性。例：对数控机床，可反映不同的数控系统；对一般机床可反映同一型号机床的变型等。8、企业代号生产单位为机床厂时,由机床厂所在城市名称的大写汉语拼音字母及该厂在该城市建立的先后顺序号,或机床厂名称的大写汉语拼音字母表示。通用机床的型号编制示例：示例一：示例二：（二）专用机床的型号编制1、专用机床型号表示方法专用机床的型号一般由设计单位代号和设计顺序号组成，其表示方法为：2、设计单位代号包括机床生产厂和机床研究单位代号（位于型号之首），（参见金属切削机床型号编制方法GB/T15975-1994）。3、专用机床的设计顺序号按该单位的设计顺序号(从“001”起始)排列，位于设计单位代号之后，并用“－”隔开，读作“至”。例如，北京第一机床厂设计制造的第100种专用机床为专用铣床，其型号为B1－100。三、机床的主要技术参数（主参数和基本参数（一）主参数代表机床规格的大小，在机床型号中，用阿拉伯数字给出的是主参数折算值（1/10或/100）。（二）基本参数１、尺寸参数：机床的主要结构尺寸。２、运动参数：机床执行中的运动速度，包括主运动的速度范围、速度数列和进给运动的进给量范围、进给量数列以及空行程速度等。（三）动力参数机床的动力参数是指驱动主运动、进给运动和空行程运动的电动机功率。第三节常用机床一、车床（一）车床的概念和运动车床是指以工件旋转为主运动，车刀移动为进给运动加工回转表面的机床。车床是金属切削机床中使用最广，生产历史最久，品种最多的一种机床。（1797年，英人莫兹利发明）（二）车床的应用范围主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件。例如：内外圆锥面、内外圆柱面、内外螺纹以及端面、沟槽、滚花等。（见车削工艺示意图）还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车削工艺示意图（三）车床的分类根据车床的用途和结构可分为：仪表车床、卧式车床、单轴自动车床、多轴自动和半自动车床、转塔车床、立式车床、多刀半自动车床、专门化车床等近几十年来，计算机技术被广泛运用到机床制造业，随之出现了数控车床、车削加工中心等机电一体化的产品，大大提高了车床的技工效率和加工精度。（四）典型机型１、普通卧式车床（p15）构造特点：主轴水平安装沈阳第一机床厂卧式车床A系列型号CA6140A/CA6150A/CA6240A/CA6250A沈阳第一机床厂卧式车床B系列型号CA6140B/CA6240B/CA6150B/CA6250B２、立式车床（p18）构造特点：主轴垂直安装单柱立式车床双柱立式车床（齐齐哈尔机床厂）最大车削直径10000mm、最大工件高度5000mm、最大工件重量150t、工作台直径7500mm、最大切削力100KN、工作台最大扭矩640KN.m、主电机功率132KW、重量（约）390t３、马鞍车床结构特点：床身较宽，刚度较高，适合强力高速切削导轨可拆卸，能扩大工件直径操作集中灵活马鞍车床马鞍车床落地车床也叫花盘车床、端面车床或地坑车床。结构特点：无床身、尾架，没有丝杠。功能特点：适用于车削直径为800-4000毫米的直径大，长度短、重量较轻的盘形、环形工件或薄壁筒形等工件。适用于单件、小批量生产。落地车床落地车床(五)车床包装、订货、及检验1.包装及储运（1）包装器材车床多采用木箱包装（2）包装器材制造依据GB7284-98《框架木箱》GB/T13384-92《机电产品包装通用技术条件》标准内容上述标准对包装箱的材质、结构、含水率等项目做了具体规定。（3）包装箱检验抽样判定注意事项a、参照依据《出口商品运输包装木箱检验规程》。b、抽验项目箱内机床应进行有效的固定和衬垫电器及加工未涂漆表面应做防锈防潮处理，其防锈有效期为两年箱面重心、防雨、勿倒置、轻放等标识应齐全2.订购注意事项查验生产许可证进口机床订货时应注意设备参数的公、英制，电源、电器件电压、频率，签订合同时应注意对附件、随机备件和颜色等方面是否有特殊要求3.检验标准（1）国家标准、行业标准GB6477.3-86《金属