1、第三章 金屬切削機床本章的主要內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 金屬切削機床部件第三節(jié) 常見的金屬切削機床第四節(jié) 高速加工機床機床不同于一般的機械，它是用來生產(chǎn)其它機械的工作母機，因此在剛度、精度及運動特性方面有其特殊要求。第一節(jié) 概述一、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：用于安裝和支承其它固定的或運動的部件，承受其重力和切削力。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、轉位、定位機構和操縱機構等。一、機床的基本組成控

2、制系統(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。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。二、機床的運動機床的運動包括表面形成運動和輔助運動表面形成運動：表面形成運動是機床最基本的運動，亦稱工作運動。表面形成運動包括主運動和進給運動主運動：機床切下切屑所需的最基本工作運動進給運動：使剩余加工材料不斷被投入切削的工作運動主運動只有一個，進給運動可以有一個或幾個二、機床的運動機床的運動包括表面形成運動和輔助運動輔助運動：機床在加工過程中刀具與工件除工作運動的其它運動。主要包括：切入運動各種

3、空行程運動：趨近、退刀、返回其它輔助運動，包括分度運動、操縱和控制運動等刀架或工作臺的分度轉位、刀庫和機械手的自動換刀運動自動換刀三、機床技術性能指標機床的工藝范圍特征范圍、尺寸范圍通用機床、專用機床、數(shù)控機床機床的技術參數(shù)主要技術參數(shù)有：尺寸參數(shù)具體反映機床的加工范圍，包括主參數(shù)、第二主參數(shù)和與加工零件有關的其他尺寸參數(shù)。運動參數(shù)指機床執(zhí)行件的運動速度。動力參數(shù)指機床電動機的功率。四、機床精度與剛度機床精度包括：幾何精度運動精度傳動精度定位精度工作精度精度保持性機床剛度指機床系統(tǒng)抵抗變形的能力分為靜剛度和動剛度機床精度1. 幾何精度幾何精度是指機床空載條件下，在不運動 (機床主軸不轉或工作臺

4、不移動等情況下) 或運動速度較低時各主要部件的形狀，相互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。它主要決定于結構設計、制造和裝配質(zhì)量。機床精度2. 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。如高速回轉主軸的回轉精度。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。它與結構設計及制造等因素有關。機床精度3. 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是傳動系統(tǒng)的設計，傳動元件的制造和裝配精度。 機床精度4. 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。

5、定位精度直接影響被加工工件的尺寸精度和形位精度。機床構件和進給控制系統(tǒng)的精度、剛度以及其動態(tài)特性，機床測量系統(tǒng)的精度都將影響機床定位精度。機床精度 5. 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。機床精度 6. 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，如結構設計、工藝、材料、熱處理、潤滑、防護、使用條件等。機床剛度機床剛度指機床系統(tǒng)抵抗變形的能力。分為靜剛度和動剛度按照載荷的性質(zhì)不同，可分為靜載荷和

6、動載荷，即不隨時間變化或變化極為緩慢的力稱靜載荷，如重力、切削力的靜力部分等。凡隨時間變化的力如沖擊振動力及切削力的交變部分等稱動態(tài)力。故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。五、機床型號的編制我國的機床型號，現(xiàn)在是按1994年頒布的標準GB/T15375-1994金屬切削機床型號編制方法（適用于各類通用機床和除組合機床外的專用機床）編制的。1、通用機床的型號編制1）型號表示方法。型號由基本部分和輔助部分組成，中間用“/”分開。2）分類代號和類代號、機床的組別和系別代號3）機床的特性代號4）機床主參數(shù)、第二主參數(shù)和設計順序號。5）機床的重大改進順序號

7、6）同一型號機床的變型代號2、專用機床的型號編制通用特性代號通用特性高精度精密自動半自動數(shù)控加工中心（自動換刀）仿形輕型加重型簡式代號GMZBKHFQCJ讀音高密自半控換仿輕重簡機床的類別代號類別車床鉆床鏜床磨床齒輪加工機床螺紋加工機床銑床刨插床拉床特種加工機床鋸床其它機床代號CZTM2M3MYSXBLDGQ參考讀音車鉆鏜磨磨磨牙絲銑刨拉電割其五、機床型號的編制例：CA6140型臥式車床 五、機床型號的編制專用機床的型號編制例：北京第一機床廠設計制造的第一百種專用機床為專用銑床，屬于第三組其編號為：B1-3100 第二節(jié) 金屬切削機床部件一、傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)一般由動力源 、變速裝置及執(zhí)行件，以

8、及開停、換向和制動機構等部分組成。1.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；2.變速裝置傳遞動力以及變換運動速度；3.執(zhí)行件執(zhí)行機床所需的運動，完成旋轉或直線運動。一、傳動系統(tǒng)1.主傳動系統(tǒng)主傳動系統(tǒng)的分類：按驅(qū)動主傳動的電動機類型可分為兩大類：交流電動機驅(qū)動和直流電動機驅(qū)動。按傳動裝置類型可分為：機械傳動裝置、液壓傳動裝置、電氣傳動裝置以及它們的組合。電機交流電機直流電機單速交流電機調(diào)速交流電機無級調(diào)速交流電機多速交流電機一、傳動系統(tǒng)1.主傳動系統(tǒng)主傳動系統(tǒng)的分類：按變速的連續(xù)性可分為：分級變速傳動和無級變速傳動。分級變速傳動比準確、工作可靠有速度損失、不能運轉中變速無級變

9、速無級變速可以在一定的變速范圍內(nèi)連續(xù)改變轉速，以便得到最有利的切削速度。機械式液壓式電氣式一、傳動系統(tǒng)2. 進給傳動系統(tǒng)主要有機械進給傳動、液壓進給傳動、電氣伺服進給傳動等電氣伺服進給傳動是數(shù)控裝置和機床之間的聯(lián)系環(huán)節(jié)，是以機械位置或角度作為控制對象的自動控制系統(tǒng)，其作用是接受來自數(shù)控裝置發(fā)出的進給脈沖，經(jīng)變換和放大后驅(qū)動工作臺按規(guī)定的速度和距離移動。按有無檢測和反饋裝置分為開環(huán)系統(tǒng)、閉環(huán)系統(tǒng)、半閉環(huán)系統(tǒng)開環(huán)系統(tǒng)電氣伺服進給傳動按有無檢測和反饋裝置分為開環(huán)系統(tǒng)、閉環(huán)系統(tǒng)、半閉環(huán)系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)旋轉變壓器位置反饋測速發(fā)電機速度反饋脈沖編碼器位置、速度反饋電氣伺服進給傳動按有無檢測和反饋裝置分為開環(huán)系

10、統(tǒng)、閉環(huán)系統(tǒng)、半閉環(huán)系統(tǒng)半閉環(huán)系統(tǒng)電氣伺服進給傳動電氣伺服進給傳動影響機床伺服系統(tǒng)的因素進給傳動的間隙、扭轉、撓曲機床運動部件的振動、摩擦系統(tǒng)的質(zhì)量和慣性低速下運動平穩(wěn)性，有無爬行現(xiàn)象電氣伺服進給系統(tǒng)驅(qū)動部件電氣伺服進給系統(tǒng)由伺服驅(qū)動部件和機械傳動部件組成。伺服驅(qū)動部件有步進電動機、直流伺服電動機、交流伺服電動機、直線伺服電機等1)步進電動機優(yōu)點： 轉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或反轉； 沒有累積誤差，結構簡單，使用、維修方便，制造成本低。缺點：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。2)直流伺服電動機優(yōu)點： 轉子直徑較小、軸向尺

11、寸大； 轉動慣量小，因此響應時間快。缺點：額定扭矩較小，一般必須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。3)交流伺服電動機優(yōu)點：可靠性好、結構簡單、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。4)直線伺服電動機適應超高速加工技術發(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1020倍，速度提高34倍。4)直線伺服電動機直線伺服電動機的優(yōu)點：1)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)；2)簡化機床結構，避免了因中間

12、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；3)無接觸地直接驅(qū)動，使其結構簡單，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。電伺服進給傳動系統(tǒng)的機械傳動部件主要指齒輪（或同步齒輪帶）和絲杠螺母傳動副滾珠絲杠將旋轉運動轉換成執(zhí)行件的直線運動的運動轉換機構第二節(jié) 金屬切削機床部件 第二節(jié) 金屬切削機床部件二、主軸部件主軸部件是機床的執(zhí)行件。它的功用是支承并帶動工件或刀具旋轉進行切削，承受切削力和驅(qū)動力等載荷，完成表面成形運動。由主軸及其支承軸承、傳動件、密封件及定位元件等組成。二、主軸部件1.主軸部件應滿足的基本要求旋轉精度裝配后在無載荷、低速轉動條件下，在

13、安裝工件或刀具的主軸部位的徑向和軸向跳動。剛度主軸部件的剛度是指其在外加載荷作用下抵抗變形的能力。主軸的尺寸和形狀、滾動軸承的類型和數(shù)量、預緊和配置形式、傳動件的布置形式、主軸部件的制造和裝配質(zhì)量等二、主軸部件1.主軸部件應滿足的基本要求抗振性主軸部件抵抗受迫振動和自激振動的能力主軸部件的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運轉時，因各相對運動處的摩擦生熱，切削區(qū)的切削熱等使主軸部件的溫度升高，形狀、尺寸、位置發(fā)生變化，造成主軸部件的熱變形。二、主軸部件2.主軸部件的傳動方式主軸傳動方式的選擇，主要決定于主軸的轉速、所傳遞的扭矩、對運動平穩(wěn)性的要求以及結構緊湊

14、、裝卸維修方便等要求齒輪傳動帶傳動電動機直接驅(qū)動2.主軸部件的傳動方式齒輪傳動：結構簡單、緊湊，能傳遞較大的扭矩，能適應變轉速、變載荷工作，應用最廣。它的缺點是線速度不能過高。2.主軸部件的傳動方式帶傳動：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)、結構簡單、制造容易、成本低，特別適合于中心距較大的兩軸間傳動。在過載中會打滑，能起到過載保護作用。帶傳動缺點是有滑動，不能用在速比要求準確的場合。同步齒形帶優(yōu)點(1)傳動效率高，可達98%以上；(2)無滑動，傳動比準確；(3)傳動平穩(wěn)，噪聲??；(4)使用范圍較廣，速度可達50ms，速比可達10左右，傳遞功率由幾瓦至數(shù)

15、千瓦；(5)維修保養(yǎng)方便，不需要潤滑；(6)安裝時中心距要求嚴格，帶與帶輪制造工藝較復雜，成本高。 2.主軸部件的傳動方式電動機直接驅(qū)動方式 在主軸轉速不高時，可采用普通異步電動機直接帶動主軸；如果轉速很高，可將主軸與電動機制成一體，成為主軸單元。高速內(nèi)圓磨床的主軸單元3.主軸部件結構主軸的支承形式多數(shù)機床的主軸采用前、后兩個支承為提高主軸的剛度，前后支承應消除間隙或預緊有的機床采用前、中、后三個支承，可提高剛度和抗振性兩個為主支承，另一個為輔助支撐三支承孔的同心度主支承應消除間隙或預緊，輔支承應保留一定的徑向游隙或選用較大游隙的軸承3.主軸部件結構主軸的構造主要決定于主軸上所安裝的刀具、夾具

16、、傳動件、軸承等零件的類型、數(shù)量、位置和安裝定位方法等一般為空心階梯軸，前端徑向尺寸大，中間徑向尺寸逐漸減小，尾部徑向尺寸最小3.主軸部件結構主軸的構造3.主軸部件結構主軸的材料和熱處理主軸的材料應根據(jù)載荷特點、耐磨性要求、熱處理方法和熱處理后變形情況選擇。普通機床主軸可選用中碳鋼（45鋼）。調(diào)質(zhì)處理+局部高頻淬火，增加耐磨性只有載荷大和有沖擊時、或精密機床需要減小熱處理后的變形時、或有其它特殊要求，才考慮選用合金鋼。當支承為滑動軸承，則軸頸也需淬硬，以提高耐磨性。3.主軸部件結構主軸軸承機床上常用的主軸軸承有滾動軸承、液體動壓軸承、液體靜壓軸承、空氣靜壓軸承等。還有自調(diào)磁浮軸承等適應高速加工

17、的新型軸承。軸承的潤滑潤滑脂、潤滑油軸承的密封滑動軸承3.主軸部件結構主軸軸承 三、機床支承件機床支承件是指床身、立柱、橫梁、底座等大件，相互固定聯(lián)接成機床的基礎和框架。是機床中的基礎部件。設備的零部件安裝在支承件上或在其導軌面上運動。支承件既起支承作用，承受其它零部件的重量及在其上保持相對的運動，又起基準定位作用，確保部件間的相對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1.支承件應滿足的基本要求應具有足夠的剛度和較好的剛度質(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；整機的低階頻率較高，各階頻率不致引起結構共振；不會因薄壁振動而

18、產(chǎn)生躁聲。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，并具有良好的結構工藝性。三、機床支承件2.支承件的結構（三種）：a)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。b)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。 c)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。 三、機床支承件2.支承件的結構：截面形式與剛度原則是應保證在最小重量條件下，具有最大靜剛度（彎曲剛度、扭轉剛度）。a) 空心截面的剛度都比實心的大，同樣截面形狀和相同面積情況下，外形尺寸大而壁薄的截面比外形尺寸小而壁厚的截

19、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。車床類床身：承受彎曲扭轉載荷，排出大量切屑和切削液鏜床、龍門刨床類床身：承受彎曲載荷，封閉式大型和重型機床類床身：三道壁，提高剛度截面的形式與剛度設置隔板和加強筋 設置隔板和加強筋是提高剛度的有效方法（當截面無法封閉）。三、機床支承件3.支承件的材料鑄件 鑄鐵鑄造性能好，容易獲得復雜結構的支承件，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)。 鋼板焊接結構 制造周期

20、短,剛性好;便于產(chǎn)品更新和結構改進;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。 三、機床支承件3.支承件的材料預應力鋼筋混凝土 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。 四、機床導軌導軌的功用承受載荷和導向。它承受安裝在導軌上的運動部件及工件的質(zhì)量和切削力，運動部件可以沿導軌運動。

21、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導軌的分類導軌副按照導軌面的摩擦性質(zhì)分為滑動導軌副和滾動導軌副四、機床導軌1.導軌應滿足的技術要求導向精度高承載能力大，剛度好精度保持性好低速運動平穩(wěn)1.導軌應滿足的技術要求導向精度高導向精度：導軌副在空載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接近度。影響導向精度的因素：導軌的幾何精度和接觸精度；導軌的結構型式；導軌和支承件的剛度；導軌和支承件的熱變形；導軌的油膜厚度和油膜剛度承載能力大，剛度好合理地選擇導軌的截面形狀和尺寸，使導軌具有足夠的剛度，保證機床的加工精度。1.導軌應滿足的技術要求精度保持性好精度保持性主要是由導軌的耐磨

22、性決定的常見的磨損形式有磨料(或磨粒) 磨損、粘著磨損或咬焊、接觸疲勞磨損等。影響耐磨性的因素有導軌材料、載荷狀況、摩擦性質(zhì)、工藝方法、潤滑和防護條件等。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。爬行現(xiàn)象數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng)在作低速運動或微量位移運動時,移動部件出現(xiàn)速度不均勻時走時?；驎r快時慢的現(xiàn)象。爬行是機械振動中自激振動的一種形式。每一個爬行周期都分兩個階段：一個是能量的貯存，另一個是能量達到臨界值時的立即釋放。導軌副中動、靜摩擦交替作用四、機床導軌2.導軌截面形狀和組合形式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2.導

23、軌截面形狀和組合形式導軌的組合形式雙三角形導軌、雙矩形導軌、矩形和三角形導軌的組合、矩形和燕尾形導軌的組合四、機床導軌導軌的組合形式雙三角形導軌優(yōu)點：不需要鑲條調(diào)整間隙，接觸剛度好，導向性和精度保持性好 缺點：工藝性差，加工、檢驗和維修不方便 應用：多用在精度要求較高的機床中，如絲杠車床、導軌磨床、齒輪磨床等四、機床導軌導軌的組合形式雙矩形導軌優(yōu)點：導軌承載能力大，制造簡單應用：普通精度機床和重型機床中如重型車床、組合機床、升降臺銑床 四、機床導軌導軌的組合形式雙矩形導軌由兩條導軌的外側導向時，叫做寬式組合分別由一條導軌的兩側導向時，叫做窄式組合機床熱變形后，寬式組合導軌的側向間隙變化比窄式組

24、合導軌大，導向性不如窄式。兩種導軌側導向面都需用鑲條調(diào)整間隙四、機床導軌導軌的組合形式矩形和三角形導軌的組合導軌導向性好，剛度高，制造方便，應用最廣。如車床、磨床、龍門銑床的床身導軌。矩形和燕尾形導軌的組合導軌能承受較大力矩，調(diào)整方便，多用在橫梁、立柱、搖臂導軌中。四、機床導軌3.導軌的結構類型及特點滑動導軌靜壓導軌卸荷導軌滾動導軌滑動導軌特性滑動導軌具有一定動壓效應的混合摩擦狀態(tài)。導軌的動壓效應主要與導軌的滑動速度、潤滑油粘度、導軌面的油溝尺寸和型式等有關 優(yōu)缺點：結構簡單、制造方便和抗振性良好磨損快表面淬硬為了提高耐磨性，國內(nèi)外廣泛采用塑料導軌和鑲鋼導軌。靜壓導軌特性在動導軌面上均勻分布有

25、油腔和封油面，把具有一定壓力的液體或氣體介通過節(jié)流器輸送到導軌面的油腔中,形成壓力油膜，使導軌面間產(chǎn)生壓力，將動導軌微微抬起，與支承導軌脫離接觸，浮在壓力油膜或氣膜上。優(yōu)點：導軌工作表面處于純液體摩擦不產(chǎn)生磨損精度保持性好，摩擦系數(shù)極低，驅(qū)動功率降低運動不受速度和負載的限制，低速無爬行，承載能力大，剛度好油液有吸振作用，導軌摩擦發(fā)熱也小靜壓導軌缺點結構復雜，成本高需配置一套專門的液壓系統(tǒng)作為供油系統(tǒng)油的清潔度要求高故中小型的數(shù)控機床很少使用，用于精密和高精度機床或低速運動機床中 。1、4濾油器 2油泵 3溢流閥 5節(jié)流器 6運動部件7固定部件 8油箱 P1P6油腔內(nèi)各處壓強卸荷導軌特點卸荷導軌

26、用來降低導軌面的壓力，減少摩擦阻力，從而提高導軌的耐磨性和低速運動的平穩(wěn)性。應用大型、重型機床工作臺和工件的質(zhì)量很大，導軌面上的摩擦阻力很大，常采用卸荷導軌 。卸荷方式卸荷方式有機械卸荷、液壓卸荷和氣壓卸荷。滾動導軌特性在靜、動導軌面之間放置滾動體如滾珠、滾柱、滾針或滾動導軌塊等滾動體，組成滾動導軌。滾動體常采用循環(huán)方式滾動導軌優(yōu)點摩擦因數(shù)小，動、靜摩擦因數(shù)很接近，摩擦力小，啟動輕便，運動靈敏，不易爬行；磨損小，精度保持性好，壽命長；具有較高的重復定位精度，運動平穩(wěn)，潤滑系統(tǒng)簡單。缺點：抗振性差，但可以通過預緊方式提高結構復雜，成本較高。滾動導軌應用常用于對運動靈敏度要求高的地方，如數(shù)控機床和

27、機器人或者精密定位微量進給機床中滾動體形式滾珠、滾柱、滾針五、機床刀架和自動換刀裝置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1.機床刀架自動換刀裝置應滿足的要求滿足工藝過程所提出的要求保證刀具交換前后都能處于正確位置 刀架、刀庫、換刀機械手部應具有足夠的剛度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2.機床刀架和自動換刀裝置的類型按照安裝刀具的數(shù)目可分為單刀架和多刀架。例如自動車床上的前、后刀架和天平刀架。按結構形式可分為方刀架、轉塔刀架

28、、回輪式刀架等；按驅(qū)動刀架轉位的動力可分為手動轉位刀架和自動 (電動和液動) 轉位刀架。 五、機床刀架和自動換刀裝置2.機床刀架和自動換刀裝置的類型回轉刀盤五、機床刀架和自動換刀裝置2.機床刀架和自動換刀裝置的類型盤式刀庫五、機床刀架和自動換刀裝置2.機床刀架和自動換刀裝置的類型盤式刀庫鏈式刀庫五、機床刀架和自動換刀裝置2.機床刀架和自動換刀裝置的類型盤式刀庫鏈式刀庫格子箱式刀庫五、機床刀架和自動換刀裝置2.機床刀架和自動換刀裝置的類型盤式刀庫鏈式刀庫格子箱式刀庫直線式刀庫五、機床刀架和自動換刀裝置2.機床刀架和自動換刀裝置的類型換刀機械手分為單臂單手式、單臂雙手式和雙手式機械手第三節(jié) 常見的

29、金屬切削機床一、車床二、磨床三、鉆床四、銑床五、加工中心一、車床按用途和結構分類臥式車床立式車床轉塔車床自動和半自動車床專門化車床一、車床二、磨床磨床是用磨料磨具（如砂輪、砂帶、油石、研磨料）為工具進行切削加工的機床種類外圓磨床內(nèi)圓磨床平面磨床工具磨床刀具刃磨磨床專門化磨床二、磨床二、磨床萬能外圓磨床（M1432A）適用場合：主要用于磨削圓形或圓錐形的外圓和內(nèi)孔，也可用于磨階梯軸的軸肩和端平面。主參數(shù)：工件最大磨削直徑的1/10。特點：普通精度級，通用性較大，自動化程度不高，磨削效率低，適用于工具車間、機修車間和單件小批量生產(chǎn)的車間。二、磨床萬能外圓磨床二、磨床普通外圓磨床結構特征：與萬能外圓

30、磨床基本相同，所不同的是（1）頭架和砂輪架不能繞軸心在水平面內(nèi)調(diào)整角度；（2）頭架主軸直接固定在箱體上不能動，工件只能用頂尖支承進行磨削；（3）不配置內(nèi)圓磨頭裝置。特點：工藝范圍較窄，機床及頭架主軸部件的剛度高，工件的旋轉精度好。這種磨床適用于中批及大批量生產(chǎn)磨削外圓柱面、錐度不大的外圓錐面及階梯軸軸肩等。二、磨床無心磨床縱磨法（貫穿磨法）橫磨法（切入磨法）二、磨床無心磨床特點磨削時工件不用頂尖定心和支承，而由工件的被磨削外圓面作為定位面，托板作為支承；工件中心略高于兩輪中心的連線，并在導輪摩檫力作用下帶動旋轉；導輪摩擦因數(shù)大，線速度較低，砂輪線速度很高；砂輪與工件之間的相對線速度就是磨削工件

31、的切削速度；工件在多次轉動中被磨圓。二、磨床無心磨床優(yōu)點生產(chǎn)率高不用打中心孔、裝夾省時；導輪與托板沿全長支承工件，能夠磨削剛度較差的細長工件，并可用較大的切削用量；磨削表面的尺寸精度、幾何形狀精度較高，表面粗糙度值小；能配自動上料機構，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。二、磨床二、磨床內(nèi)圓磨床二、磨床平面磨床二、磨床平面磨床臥軸矩臺式臥軸圓臺式立軸矩臺式立軸圓臺式三、鉆床孔加工機床根據(jù)用途和結構的不同立式鉆床臺式鉆床搖臂鉆床深孔鉆床中心孔鉆床三、鉆床第三節(jié) 常見的金屬切削機床四、銑床升降臺式銑床床身式銑床龍門銑床數(shù)控銑床四、銑床升降臺式銑床四、銑床四、銑床數(shù)控銑床拓展學習五、加工中心跳過五、加工中心加工中心是帶

32、有刀庫和自動換刀裝置、并具有多種加工工藝的數(shù)控機床，它由機械設備和數(shù)控系統(tǒng)組成，可有多個運動坐標軸，是一種適用于復雜零件加工的高效自動化機床。五、加工中心加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置、并具有多種加工工藝的數(shù)控機床，它由機械設備和數(shù)控系統(tǒng)組成，可有多個運動坐標軸，是一種適用于復雜零件加工的高效自動化機床。五、加工中心加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置、并具有多種加工工藝的數(shù)控機床，它由機械設備和數(shù)控系統(tǒng)組成，可有多個運動坐標軸，是一種適用于復雜零件加工的高效自動化機床。五、加工中心加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置、并具有多種加工工藝的數(shù)控機床，它由機械設備和數(shù)控系統(tǒng)組成，可有多個運動坐標軸，是

33、一種適用于復雜零件加工的高效自動化機床。五、加工中心1.加工中心的組成基礎部件（包括床身、立柱、橫梁、工作臺等）主軸部件數(shù)控系統(tǒng)自動換刀裝置輔助裝置五、加工中心2、加工中心的特點工序集中備有刀庫有自動換刀裝置有自動轉位工作臺精度高配有兩個托盤五、加工中心3、加工中心的分類立式加工中心 臥式加工中心 立臥兩用加工中心五、加工中心五、加工中心選擇加工中心時需要考慮：加工中心種類，如零件以回轉面為主，則可選用車削中心。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，主要考慮X、Y、Z行程及工件大小、承重，再考慮其精度等級。其他功能五、加工中心加工中心的主要加工對象：中

34、小批量輪番生產(chǎn)并有一定復雜程度的零件。有多個不同位置的平面和孔系需加工的箱體或多棱體零件。有較高的位置精度要求，更換機床加工時很難保證加工要求的零件。加工精度一致性要求較高的零件。切削條件多變的零件，如某些零件由于形狀特點需切槽、鏜孔、攻螺紋等?？沙山M安裝在工作臺上，進行多品種混流加工的零件。結構或形狀復雜，普通加工時操作困難、工時長、加工效率低的零件。可鏡像加工的零件。五、加工中心第四節(jié) 高速加工機床高速切削的基本理論在70多年前就已提出，由于缺乏相應的高速機床技術的支持，相應的高速切削技術卻發(fā)展緩慢；近十幾年來，隨著科學技術水平的不斷提高，特別是機床各主要單元技術（如電主軸技術，高精度、高

35、速度CNC技術，高速進給技術以及高速刀具技術等）的迅速發(fā)展，極大地促進了高速機床的制造水平，使得高速切削技術的應用日益廣泛。 返回高速銑削技術直接加工的汽車曲軸鍛模在高速加工中心上進行的汽車覆蓋件模具高速銑削 應用已遍及汽車、航空航天、模具以及精密機械行業(yè) 簡介高速加工機床的性能優(yōu)點高速度 主軸轉速高，進給速度快，使單位時間內(nèi)的金屬切除量增加；小切深 小切深能夠獲得很高的精度和很小的表面粗糙度值，從而減少或省去光整加工；干式切削 采用干式切削方式，使用壓縮空氣進行冷卻，無需切削液及其設備，既降低了成本，又有利于環(huán)保； 高速加工機床的性能優(yōu)點切削力小，切削溫度低，有利于延長機床和刀具的壽命；直接

36、加工硬化材料，可省去電極制造，簡化工藝流程；加工薄壁零件，可減少零件變形，優(yōu)化了零件性能；工藝集中 可將粗加工、半精加工、精加工合為一體，全部在一臺機床上完成，減少了設備數(shù)量，避免了多次裝夾產(chǎn)生的誤差。新型加工中心表制造廠家(國別) 機床名稱和型號 主軸最高轉速(r/min) 最大進給速度(m/min) 主軸驅(qū)動功率（kw）Cincinati Milacron(美) Maxim 500型臥式加工中心 200002812Ingersoll(美) HVM800型高速臥式加工中心 20000 76.245Mikron(美) HSM700型高速立式加工中心 420004014Ex-cell-O(德) XHC241型高速臥式加工中心 2400012040RODERS(德) RFM1000型加工中心 42000302030Makino(日)A55-A128型加工中心400005022新瀉鐵工(日)VZ40型加工中心500002018.5Mazak(日)Super-400H型加工中心