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金属切削机床概论.doc

金属切削机床概论

yi串痴情yi串泪
2017-10-07 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《金属切削机床概论doc》,可适用于综合领域

金属切削机床概论第一章机床的基础知识金属切削机床:又称工作母机工具机制造机器的机器。机床的发展规律:始终围绕着不断提高生产效率加工精度自动化程度和扩大产品品种而进行的。机床共分类:车钻镗磨齿轮加工螺纹加工铣刨插拉特种加工锯(机床)和其他机床按机床工艺范围宽窄(万能性程度):【通用机床:(万能机床)】【专门化机床】【专用机床】范围:宽窄机床的技术参数:主参数:反映机床的加工能力通常是机床的最大加工尺寸第二参数:表示他的工作能力和加工范围。为充分发挥机床的效能每一类型的机床有大小不同的几种规格。我国机床的型号:由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规律排列组成。机床的功能:工艺范围加工精度表面粗造度。工件表面的成形方法:任何一种线性表面多是由一根母线沿着导线运动而形成的。【母线导线:发生线】加工方法:可逆表面>不可逆表面工件表面的成形方法:(按形成发现线的方法与所需运动的不同)轨迹法:点接触,形成发生线需要一个独立的运动,成形法:采用成形刀具。相切法:采用铣刀砂轮等旋转刀具加工。形成发生线需要刀具旋转和刀具与工件之间的相对移动二个彼此独立的运动。范成法,展成法,:齿面加工常用方法【用插齿刀齿轮滚刀和花键滚刀等刀具加工】共轭即为按一定的规律相配的一对。通俗点说就是孪生。亦称展成法共扼法或包络法。是目前齿轮加工中最常用的一种方法。它是根据一对齿轮啮合传动时,两轮的齿廓互为共轭曲线的原理来加工的。二:机床的运动成形运动:形成被加工零件表面的运动。【形成母线和导线所需运动数之和即为成形运动的数目】成形运动按其组成情况不同:前提:在一个独立的成形运动。简单成形运动:由单独的旋转运动或直线运动构成。【彼此间无运动关系】复合运动:由个或个以上的旋转运动或(和)直线运动。按照某种确定的运动关系组合而成。,彼此间有运动关系,复合运动组成部分符号中的下标,A,:第一位数字:成形运动的序号,第一第二……成形运动,第二位:同一复合运动中单位运动的序号。任何一个机床主运动有且只有一个但进给运动可有可无。机床结构型式多样化的原因:表面成形运动在刀具和工件之间的分配情况不同导致机床结构也不一样。机床在加工过程中不仅要完成成形运动还要完成相应的辅助运动,为表面成形创造条件,辅助运动:切入运动分度运动调位运动其他各种空行程运动。机床的传动原理机床必备个基本部分:执行件运动源传动装置。传动链:使执行件和运动源以及两个有关的执行件保持运动联系的一系列顺序排列的传动件传动链有两类传动机构:定比传动机构:传动比和传动方向固定不变的传动机构。换置机构:可以变换传动比和传动方向的传动机构。实现简单运动只需有一条传动链。传动装置假想线:代表传动链中所有的定比传动机构。菱形块:代表所有的换置机构。外联系传动链:联系运动源和执行件使执行件获得一定速度和方向运动的传动链。只决定成形运动的速度和方向对加工表面的形状没有直接影响。机床上有几个简单运动就需要有几条外联系传动链但运动源可各自独立也可共用一个。内联系传动链:联系复合运动内部两个单元运动或联系实现复合运动内部两个单元运动的执行件的传动链。它决定复合运动的轨迹会影响表面的形状精度。总结:实现一个复合运动必须有一条外联系传动链和一条内联系传动链。机床的传动系统与运动计算传动系统图:表示实现机床全部运动的传动示意图。怎样分析机床的传动系统:【成形方法和所需成形运动】【找辅助运动:各执行件和运动源分析传动原理】【逐一分析】,先找到传动链所联系的两个端件,,滑移齿轮变速机构弹性联轴器电磁制动器,根据执行件所完成的运动的作用不同传动系统中各传动链相应地称为:主运动传动链进给运动传动链范成运动传动链分度运动传动链【注:换置机构的传动比确定配换齿轮齿数的方法有很多常用因子分解法和查表法】传动比为有理数且换算成分数后其分子分母可分解成数值不大的几个因子时可用因子分解法选取合适的配换齿轮齿数无传动比误差。传动比为无理数时采用查表法按传动比的近似值选取配换齿轮齿数从而产生传动比误差。会影响内联系传动链从而影响精度。故换置机构传动比的计算和调整多必须保持一定精确度使误差限制在允许的范围内。机床的精度机床的基本任务:形成零件上所需形状的表面还要保证一定的加工精度。机床的精度:【静态精度:在不运动无力的条件下】几何精度:机床某些基础零件工作面的几何形状精度《取决于刀具和工件之间的相对运动轨迹的准确性》传动精度:机床内联系传动链两端件之间运动关系的准确性。【凡是具有内联系传动链的机床除几何精度外还要有较高的传动精度】定位精度:机床运动部件从某一起始位置运动到预期的另一位置时所到达的实际位置的准确程度。决定着工件的尺寸精度。静态精度:只能在一定程度上反映机床的加工精度。动态精度不仅与静态精度有关在很大程度上决定于机床的刚度抗振性和热稳定性。第二章车床主要加工:回转表面和回转体的端面加工时:主运动:工件的旋转运动进给运动:刀具直线移动第一节:卧式车床的工艺范围及其组成工艺范围很广但自动化程度较低辅助时间长换刀麻烦生产率低【仅适用于单件小批生产及修理车间】【运动:横向进给运动纵向进给运动斜向进给运动刀具运动与工件旋转方向】卧式车床的主要参数:主参数:床身上最大工件回转直径D第二参数:最大工件长度车床最大工件回传直径是车床主轴三爪卡盘或四爪卡盘能夹紧的最大工件直径过刀架工件最大回转直径是车床能加工工件的最大直径前者一般比后者大一点床身上最大回转直径D是主轴轴线到机床导轨的距离的两倍CA中的就代表该机床可加工的最大工件直径为mm这是工件装夹上后不会碰到导轨的最大直径。但实际加工中导轨上还要装刀架实际加工的工件最大直径要小于D。刀架上工件最大回转直径D应该就是实际加工中的可加工的工件最大直径。eg:四种。CA卧式车床的主参数为mm第二参数有第二节卧式车床的传动系统快速空行程传动链:为节约辅助时间和减轻工人的劳动强度特别是尺寸较大的卧式车床。换置机构又叫变速机构。现代中型卧式车床的传动:采用齿轮分级变速集中传动方式,全部齿轮变速机构和主轴都装在同一箱体中,中小尺寸的卧式车床特别是高速精密和高精度卧式车床:采用分离传动方式,主要的变速机构和主轴分开分别装在两个箱体中两箱用带传动联系。丝杠螺母机构能够保证有其很高的精度刀架进给量是以主轴每转一转时刀架的移动量来表示的。车螺纹时必须保证主轴每转一转刀具准确地移动被加工螺纹一个导程的距离。被加螺纹的导程正比于传动链中换置机构的可变传动比。公制螺纹:标准螺距值的特点:按分段等差数列的规律排列故要求螺纹进给传动链的变速机构能按照分段等差数列的规律变换其传动比。方法:适当调整进给箱中的变速机构。模数螺纹:螺距参数为模数M规律与公制螺纹一样。英制螺纹【英寸制螺纹】:螺距参数:每英寸长度上螺纹牙数AMM第三节:卧式车床的结构传动机构:主轴箱的传动机构:定比传动机构:仅传递运动和动力采用齿轮传动副。变速机构:采用滑移齿轮变速机构结构简单紧凑传动效率高传动比准确:卸荷式皮带轮:使主轴不受径向力的作用弯曲变形减少并提高传动的稳定性。:传动齿轮:主轴箱中的传动齿轮大多数是直齿的但也有斜齿轮。【斜齿轮::使传动更加的平稳。】齿轮和传动轴的联接情况:固定的空套滑移。【固定的和滑移一般用花键联接】卧式车床的主轴是空心阶梯轴。机床的润滑装置:溅油润滑:不好油泵供油循环润滑。主传动链采用“分离传动”的好处:中间用带传动变速箱中的传动件在运转过程中产生的热量和振动不直接传给主轴箱从而可提高主轴的运转平稳性减少主轴热变形有利于提高机床的工作精度。回转转塔车床与卧式车床的区别:没有尾座和丝杠。在床身尾部装有一个能纵向移动的多工位刀架其上可安装多把刀具。生产效率比卧式车床高无丝杠故只能采用丝锥和板牙加工螺纹。立式车床:较易保证加工精度。加工对象:加工径向尺寸大而轴向尺寸相对较小且形状比较复杂的大型或重型零件。第三章磨床磨床:用磨料磨具(砂轮砂带油石和研磨料等)为工具进行切削加工的机床。工艺范围:可加工表面和刃磨刀具和进行切断。但主要用于零件的精加工。第一节外圆磨床作用:主要磨削外圆柱体和圆锥体。磨削方法:纵磨法:主运动《砂轮旋转》进给运动《工件旋转作圆周进给运动工件沿其轴线做往复移动的纵向进给运动》全部余量慢慢磨去。切入法:工件只做圆周进给运动而无纵向进给运动砂轮则连续做横向进给运动直到磨去全部余量达到所需要的尺寸为止。类型:万能外圆磨床:能磨削外圆柱面和圆锥面外还可磨削内孔和台阶面工作台由液压传动沿床身导轨往复移动砂轮旋转主运动:转速较高一般不变速可采用直流电动机驱动来实现无极调速从而实现恒速磨削。工件圆周进给运动:转速较低工件纵向进给运动:通常采用液压传动。砂轮的圆周速度很高,一般为MS在周围要安装防护罩。采用弹簧力预警工件以便磨削过程中工件因热胀而伸长时可自动进行补偿避免引起工件弯曲变形和顶尖孔过分磨损。普通外圆磨床:头架和砂轮架多不能绕垂直轴线调整角度头架主轴不能转动无内圆磨具工艺范围较窄只能磨削外圆柱面和锥度较小的外圆锥面可采用大切削量生产效率较高易保证磨削质量。端面外圆磨床:砂轮主轴轴线相对于头尾座顶尖中心连线倾斜一定角度砂轮架沿斜向进给。生产率较高适用于:大批量生产中磨削带有台阶的轴类和盘类零件。无心外圆磨床:有导轮:摩擦系数较大的树脂或橡胶结合剂砂轮线速度:MMIN不起磨削作用而是支撑工件和控制工件的进给速度。工作机理:高速旋转的砂轮通过磨削力F切带动工件旋转导轮则依靠摩擦力F对工件进行“制动”限制工件的圆周速度使之基本上=导轮的圆周线速度从而在砂轮和工件间形成很大的速度差产生磨削作用改变导轮的转速便可调节工件的圆周进给速度。平面磨床:磨削各种工件上的平面。磨削方式:工件装在矩形或圆形工作台上作纵向往复直线运动用砂轮的周围或端面进行磨削。端面磨削:生产率高接触面大冷却困难切屑不易排除加工精度较低表面粗糙度较低。用砂轮周围磨削:发热量小冷却和排屑条件较好可获得较高的精度和较小的表面粗糙度。第四章齿轮加工机床加工齿轮轮齿工作原理:成形法和范成法成形法:优点机床简单缺点:对于同一模数的齿轮只要齿数不同齿廓形状就不同在实际生产中每一种模数通常只配把刀故加工精度较低生产率较低范成法:利用齿轮的啮合原理。每一种模数只需要一把刀具就可以。滚齿机加工直齿和斜齿插齿机:加工直齿圆柱齿轮尤其适用于加工在滚齿机上不能加工的内齿轮和多联齿轮。范成运动【插齿刀转过一个齿时工件也转过一个齿。】让刀运动:插齿刀向上运动时为避免擦伤工件齿面和减少刀具磨损刀具和工件之间应该让开使之产生一定间隙在向下工作时之前应该快速恢复要原位。圆柱齿轮磨齿机:对齿轮齿面进行精加工的精密机床主要加工:淬硬齿轮的精加工。齿轮精度可达级或更高。钻床和镗床:都是用来加工内孔主要加工:外形复杂没有对称旋转轴线的工件:(杠杆盖板箱体)钻床:主要加工:直径不大精度要求较低的孔。主要加工方法:用钻头在实心材料上钻孔此外还可扩铰攻螺纹等。立式钻床:只适于加工中小型工件上的孔。摇臂钻床:主轴箱装在摇臂上。镗床:通常加工尺寸较大且精度要求较高的孔。,箱体中的孔,铣床:可加工平面沟槽多齿零件上的齿槽螺旋形表面及各种曲面加工回转体表面及内孔切断工件。铣床是使用旋转的多齿刀具加工工件的同时有数个刀齿参加切削故生产率较高。同时由于铣刀每个刀齿的切削过程是断续的且每个齿刀的切削厚度又是变化的故使切削力也发生相应的变化容易引起机床的振动所以铣床在结构上要求有较高的刚度和抗振性。刨床和拉床,主运动都是直线运动故又叫直线运动机床,刨床:主要加工各种平面和沟槽。进给运动方向与主运动垂直且进给运动在空行程结束后的短时间内进行的故是一种间歇运动。拉床:用拉刀进行加工的机床。加工对象:各种形状的通孔平面及成形表面。运动简单:只有主运动而无进给运动。拉刀做平稳的低速运动被加工表面在一次走刀中形成。采用液压驱动。【要使运动平稳最好采用液压驱动】优点:生产率高可获得较高的加工精度和较小的表面粗糙度。缺点:刀具结构复杂制造与刃磨费用较高。故只适用于大批大量生产中。螺纹加工机床:可加工各种螺纹零件上的内外螺纹。机械制造中使用的螺纹:联结螺纹:以三角牙信小螺距为主精度要求不高。传动螺纹:以梯形大螺距为主精度要求较高。第六章自动化机床普通机床:必须在工人看管操作下才能完成加工过程的机床。自动化机床:在没有工人直接参与的情况下自动的按规定的程序进行动作完成整个加工循环的机床。自动化机床有全自动和半自动之分区别:能否自动上下料。任何控制系统都具备的三要素:发令器官作用:在出现规定物理量时发出信号或脉冲控制指令。机床上常用的发令器官:凸轮挡铁行程开关压力继电器自动量仪靠模执行器官作用:控制其驱动装置(电动机液压缸液压马达)的能量以该百年工作部件原先的工作状态。执行器官:拨叉电磁铁离合器液压华接触器和伺服电机转换器官:作用:将发令器官发出的控制指令进行适当转换使之成为执行器官所需的工作信号。转换器官:各种机械传动机构电器控制装置和数控装置。凸轮分配轴控制系统类型:采用凸轮机构和分配轴来控制机床的工作循环凸轮机构是装在分配轴上。类型:):不变速的单一分配轴控制系统。仅适用于循环周期较短的小型自动机床。):变速的单一分配轴控制系统。工作行程的转速慢速旋转。特点:在空行程可按机构允许的最高转速旋转而在工作行程中慢速旋转。):分配轴和辅助轴轮控制的控制系统。分配轴:控制机床所有的工作进给和部分空行程运动转速可调速度较低。辅助轴:控制其余的空行程运动。转速固定速度较高适用于空行程工步较多且又分撒循环周期较长的自动机床。凸轮分配轴控制系统主要适用于大批大量生产的自动机床。采用分离传动可提高主轴运转平稳性。组合机床一种高效自动化机床一般采用电气程序控制系统实现自动工作循环是一种专用机床常采用:多刀多面多轴多工位同时加工的高效加工方法。一台组合机床中通用部件和零件约占整台机床的。主要加工:平面加工和孔加工。最适宜加工箱体类零件。

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