第二章金属切削机床(一-基本知识)

第二章金属切削机床简介一.金属切削机床的分类1.按机床的用途和加工性质分类§2.1金属切削机床基本知识机床类别及代号类别车床钻床磨床螺纹加工机床齿轮加工机床铣床刨插床拉床特种加工机床镗床锯床其他机床代号CZM2M3MSYXBLDTGQ读音车钻磨二磨三磨丝牙铣刨拉电镗锯其2.按机床的通用程度分类通用机床：可以完成多种工件的多种工序加工（常称为万能机床）。专门机床：完成同一类型但尺寸不同的特定工序加工（也称为专门化机床）。专用机床：完成某一工件或某工件的一个（或几个）固定不变工序的加工。按工作精度分类（普通机床，精密机床，高精度机床）按机床重量,尺寸分类（小型,中型,大型,重型,超重型）按自动化程度分类（手动,机动,半自动,自动）按控制方式分类（普通机床，数控机床）3.同类机床中的分类机床的技术参数是表示机床规格尺寸大小和加工能力的各种技术数据。主参数：反映机床最大工作能力的主要参数第二主参数：为了完整表示机床最大工作能力，除主参数之外的另一重要参数二.机床的技术参数与尺寸系列三.机床的型号编制机床的型号是机床产品的代号，可简明表示机床的类型、主要技术参数、性能和结构特点。机床型号的编制按照《GB15375—94金属切削机床型号编制方法》进行。MG1432A通用特性高精度精密自动半自动数控轻便万能简式自动换刀代号GMZBKQWJH读音高密自半控轻万简换机床通用特性及代号重大改进序号（第一次重大改进）主参数代号（最大的磨削直径320㎜）型别代号（万能外圆磨床型）组别代号（外圆磨床组）通用特性代号（高精度）类别代号（磨床类）动力源—为执行件的运动提供能量的装置执行件—机床上最终实现运动的部件传动装置—将运动和动力从动力源传递至执行件的装置＊动力源、传动装置和执行件共同组成机床的传动系统。传动系统两端的元件称末端件。§2.3机床的基本传动形式传动装置动力源执行件一.机床传动的组成1.带传动二.机床常用的传动副＊大多数机床机械传动部分采用的传动元件有胶带与带轮、齿轮、蜗杆与蜗轮及丝杆与螺母等。每一对传动元件称为传动副，两个传动元件之间的转速比为传动比。利用传动带与带轮之间的摩擦力，将主动带轮上的转动传到被动带轮上。带传动传动平稳，结构简单，可进行长距离传动，但传动过程中容易打滑，无法保证准确的传动比，且传动效率低。如果不考虑传动带与带轮之间的摩擦，则v1=v2=v带即π·d1·n1=π·d2·n2如果考虑传动带与带轮之间的摩擦，则i1-2=ε·d1/d2传动比为：i1-2=n2/n1=d1/d2带传动的传动比计算：n1、n2——带轮1、2的转速d1、d2——带轮1、2的直径2.齿轮传动z1·n1=z2·n2,d1=mz1v1=v2π·d1·n1=π·d2·n2πmz1n1=πmz2n2传动比为：i1-2=n2/n1=z1/z2n1、n2——齿轮1、2的转速z1、z2——齿轮1、2的齿数齿轮传动结构紧凑，可传递较大的圆周力，并得到准确的传动比，传动效率高。齿轮传动比计算：在相同时间内，一对互相啮合的齿轮所转过的齿数是相同的。3.蜗轮蜗杆传动传动比计算：蜗杆的头数有几头，蜗杆每转一圈就推动蜗轮转过几个齿，即k·n1=z·n2传动比为：i1-2=n2/n1=k/zn1、n2—蜗杆、蜗轮的转速k、z—蜗杆头数、蜗轮齿数蜗轮蜗杆的传动平稳，结构紧凑，可获得较大的降速比,但传动效率低,需良好的润滑条件。4.丝杆螺母传动传动比计算：丝杆每转一圈，螺母移动一个导程，即：v=T·n=k·P·nn——丝杆的转速；P——丝杆的螺距；k——丝杆的头数；T——丝杆的导程；v——螺母的移动速度。丝杆螺母传动平稳，无噪声，若制造精确，可提高传动精度，但传动效率低。5.齿轮齿条传动齿轮齿条传动可将直线运动和旋转运动互相转换，传动效率高，但传动效率、平稳性和准确度较齿轮传动差。传动比计算：齿轮每转过一个齿，齿条移动一个齿距，即：v=π·m·z·nn——齿轮的转速；m——齿条的模数，与齿轮的模数相等；z——齿轮的齿数；v——齿条的移动速度。定比传动机构——传动比和传动方向固定不变的传动机构；变速传动机构——可变换传动比或传动方向的传动机构；三.机床的变速机构＊机床的机械传动部分有两种传动机构。1.塔轮变速机构图中，塔轮1，3分别固定在轴Ⅰ和轴Ⅱ上，传动带2可在塔轮上移换三个位置，当轴Ⅰ以固定不变的转速旋转时，轴Ⅱ即可得到三级不同的转速。塔轮实际上就是将若干带轮组合在一起，传动带可以在塔轮上移动若干个位置，而各个位置上带轮的直径不同，故得到若干种转速。塔轮变速结构简单，传动平稳，但皮带换档需手动，不方便。应用最为广泛的变速机构，有双联齿轮、三联齿轮等。其结构简单，使用方便；但不能在运动中变速，且只能用于圆柱齿轮。2.滑移齿轮变速z2—z2′z1—z1′z3—z3′—Ⅰ——Ⅱ—z1i1=——z1′z3i3=——z3′z2i2=——z2′3.离合器变速离合器变速机构不用移动齿轮，可用于斜齿轮传动，其结构紧凑，使用方便，有牙嵌式离合器、摩擦式离合器和电磁离合器等。z1i1=——；z1′z2i2=——z2′z2——z2′z1——z1′—Ⅰ——Ⅱ—中心距不变4.配换齿轮变速中心距改变一对相啮合的齿轮拆卸更换，配换齿轮的齿数可以有很大的变化，故灵活性大，能获得数值不规则而又非常准确的传动比。四.传动链计算传动链：将若干传动副依次组合起来，即成为一个传动链。机床在加工过程中需要多少种运动，就要有多少条传动链。动力源与执行件（或执行件与执行件）之间的相对速度没有严格要求的传动链。外联系传动链内联系传动链动力源与执行件（或执行件与执行件）之间的相对速度有严格要求的传动链，用来保证运动的轨迹。传动系统图：用国家标准规定的符号代表各种传动元件，按照运动传递的顺序（从动力源到执行件），将它们画在反映机床外形和各主要部件相互位置的展开图中，并标注电机的转速和功率，轴的编号，齿轮、齿条、蜗轮等的模数、齿数，皮带轮的直径等参数，就成为该机床的传动系统图。传动框图：将传动系统中的各主要元件、部件按传递顺序和传动关系，仅用文字（加方框）表示出来，称传动框图。利用传动框图可以简化机床的传动系统，使之便于分析。传动结构式：根据传动系统图，分析机床运动的传动关系，将各种可能的传动路线全部列出来，就可写出传动系统的传动结构式。运动平衡式：为表达传动系统中两末端件（动力源和执行件）计算转速之间的数值关系，常将传动路线中各传动副的传动比相连乘，组成一个等式，称为运动平衡式。主轴一共有8种转速（2×2×2）。主轴的反转通过电机的反转来实现。在上述传动路线中，主轴最高、最低转速分别为：nmax=1440××0.98×××=977（r/min）38——4242——42nmin=1440××0.98×××≈40（r/min）29——5124——6420——7860——3880——16580——165