第一節(jié)金屬切削機床第1章機床概論第一節(jié)金屬切削機床第1章機床概論第一節(jié)金屬切削機床第1章機床概論第一節(jié)金屬切削機床第1章機床概論技能目標(biāo)第1章機床概論1、了解數(shù)控機床的產(chǎn)生和發(fā)展2、會分析機床型號的含義3、理解機床的運動、傳動鏈4、理解數(shù)控機床的組成、分類及功能5、了解數(shù)控技術(shù)的相關(guān)概念刀具第1章機床概論刀具第1章機床概論1.1金屬切削機床金屬切削機床

定義地位金屬切削機床簡稱機床。刀具—金屬毛坯—加工機器機器制造總量的40%-60%

經(jīng)濟實力的標(biāo)志

機床如何制造？1.1金屬切削機床金屬切削機床

產(chǎn)生蒸汽機電機單件、小批量、精密復(fù)雜零件的生產(chǎn)問題在機械制造業(yè)中，多品種、單件、小批量生產(chǎn)（批量在10～100件）約占機械加工總量的80%以上，尤其是在造船、航天、航空、機床、重型機械以及國防等部門，其生產(chǎn)特點是品種多，加工批量小，改型頻繁，零件的形狀復(fù)雜且精度要求高，普通機床自動化程度低，生產(chǎn)效率和加工精度都難以提高，尤其是一些復(fù)雜曲面，甚至無法加工，而采用專用自動化加工設(shè)備，則投資大、時間長、轉(zhuǎn)型難，顯然不能滿足競爭日益激烈的市場需要。

1.1金屬切削機床金屬切削機床

產(chǎn)生產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、成本、勞動條件

產(chǎn)生數(shù)控機床

單件、小批量加工自動化

1.1金屬切削機床金屬切削機床數(shù)控機床誕生的時間及其發(fā)展過程世界上第一臺數(shù)控機床于1952年誕生于美國麻省理工學(xué)院（MIT），是由美國帕森斯公司（ParsonsCo.）和MIT合作研制的三坐標(biāo)數(shù)控銑床，用于加工直升飛機變截面螺旋槳葉片輪廓的檢測樣板。機床占地面積約60m2，其數(shù)控系統(tǒng)是一臺專用計算機，大約由2000多個電子管組成，插補裝置采用“數(shù)字脈沖乘法器”，是一種直線插補器，伺服機構(gòu)采用一臺小型液壓馬達(dá)，通過改變液壓馬達(dá)的斜盤傾角而進(jìn)行變速，實質(zhì)上仍屬于一臺試驗性的數(shù)控加工設(shè)備。1.1金屬切削機床金屬切削機床1954年，在帕森斯（Parsons）專利的基礎(chǔ)上，由美國本迪克斯公司（BendixCo.）所生產(chǎn)出來的數(shù)控機床是世界上第一臺工業(yè)實用性數(shù)控機床。1959年，開始采用晶體管元件和印刷電路板，美國克耐·杜列克公司（Keaney&Trecker）首次成功地開發(fā)了加工中心（MachiningCenter，簡稱MC），這是一種具有自動換刀裝置和回轉(zhuǎn)工作臺的數(shù)控機床，可以在一次裝夾中對工件的多個平面進(jìn)行多道工序的加工。從1960年開始，其它一些國家如德國、日本等也陸續(xù)開發(fā)生產(chǎn)出數(shù)控機床。1.1金屬切削機床金屬切削機床1965年，數(shù)控裝置開始采用小規(guī)模集成電路，體積大大減小，功耗降低，可靠性提高。1967年，在英國出現(xiàn)了由多臺數(shù)控機床連接而成的柔性加工系統(tǒng)，這便是最初的柔性制造系統(tǒng)（FlexibleManufacturingSystem，簡稱FMS）。1970年，開始采用大規(guī)模集成電路和微型計算機，在美國芝加哥國際機床展覽會上，首次展出了用微型計算機控制的數(shù)控機床（CNC）。1974年，微處理器直接用于數(shù)控系統(tǒng)，促進(jìn)了數(shù)控機床的普及應(yīng)用和數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。1.1金屬切削機床金屬切削機床數(shù)控系統(tǒng)歷經(jīng)的四個發(fā)展時代：隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了電子管（1952年）、晶體管（1958年）、小規(guī)模集成電路（1965年）、大規(guī)模集成電路和微型計算機（1970年）四個時代，直到微型計算機引入數(shù)控系統(tǒng)，才使它在質(zhì)的方面完成了一次飛躍，利用控制軟件實現(xiàn)多種控制功能，顯著提高了系統(tǒng)的功能特性和可靠性，這種由微型計算機控制的數(shù)控系統(tǒng)簡稱為CNC系統(tǒng)（ComputerNumericalControl）。1.1金屬切削機床金屬切削機床目前，絕大部分的數(shù)控機床都采用微機控制，所以也稱為CNC機床。1.1金屬切削機床金屬切削機床目前國內(nèi)外數(shù)控機床的現(xiàn)狀數(shù)控機床從1952年誕生至今，已有半個世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控機床無論從數(shù)量、品種、功能、性能、可靠性及應(yīng)用等方面都有了極大的提高和發(fā)展。目前已擁有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控線切割機床、數(shù)控沖床、數(shù)控齒輪加工機床、數(shù)控電加工機床、數(shù)控加工中心等上百種數(shù)控加工設(shè)備1.1金屬切削機床金屬切削機床國外先進(jìn)工業(yè)國家數(shù)控機床的現(xiàn)狀特點：⑴擁有數(shù)量較多，通常占主要生產(chǎn)設(shè)備的20%以上；⑵大型數(shù)控機床較多，如落地式鏜銑床，大型龍門鏜銑床，以及三坐標(biāo)測量機等；⑶更新?lián)Q代較快，許多新開發(fā)的設(shè)備，能很快地裝備到生產(chǎn)線上，投入生產(chǎn)應(yīng)用。1.1金屬切削機床金屬切削機床我國數(shù)控機床的生產(chǎn)和應(yīng)用：⑴在高檔數(shù)控機床方面，除少量國產(chǎn)的高檔數(shù)控系統(tǒng)外，主要是以從世界上17個國家、地區(qū)進(jìn)口的全功能高檔數(shù)控裝備為主體。⑵在中檔層次上，國外引進(jìn)與國產(chǎn)兩方面并舉。⑶在低檔數(shù)控機床方面，絕大多數(shù)是國產(chǎn)的，以國內(nèi)單板機、單片機或STD總線機加步進(jìn)電機構(gòu)成的普及型數(shù)控系統(tǒng)為主體，加上少量的由本單位或少量協(xié)作單位研制、開發(fā)的一些簡易數(shù)控系統(tǒng)來改造普通機床，或?qū)⑵渑渲迷诰€切割等機床上。一、金屬切削機床的分類按加工方式分：

12大類按通用程度分：車床鉆床鏜床磨床齒輪加工機床螺紋加工機床銑床刨床拉床電加工機床切斷機床其它機床通用機床（萬能機床）：加工范圍較廣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要適用于單件、小批量生產(chǎn)。如臥式車床、臥式銑鏜床等。專門化機床（專能機床）：加工某一類或幾類零件的某一種（或幾種）特定工序。如精密絲杠車床、凸輪軸車床、曲軸車床等。專用機床：加工某一種（或幾種）零件的特定工序。如制造主軸箱的專用鏜床、制造車床床身導(dǎo)軌的專用龍門磨床等等。按照加工精度：普通精度機床、精密機床、高精度機床。按照自動化程度：手動、機動、半自動和自動機床。按照機床質(zhì)量：儀表機床、中型機床（一般機床）、大型機床（質(zhì)量達(dá)10t）、重型機床(大于30t)和超重型機床(大于100t)。按照機床主要工作部件的數(shù)目：單軸、多軸或單刀和多刀機床等。

（△）

○

（○）

△

△

△

（Ⅹ△）（○）（）

其它特性代號

重大改進(jìn)順序主軸數(shù)或第二主參數(shù)

主參數(shù)或設(shè)計順序號

系代號

組代號

通用特性、結(jié)構(gòu)特性代號

類代號

分類代號

二、機床型號的編制方法按GB/T15375-94《金屬切削機床型號編制方法》規(guī)定（一）通用機床型號基本部分、輔助部分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床拉床電加工機床切斷機床其它機床代號CZTM2M3MYSXBLDGQ讀音車鉆鏜磨2磨3磨牙絲銑刨拉電割其1、機床的類別代號例：CA6140機床類別代號（車床類）機床特性代號（結(jié)構(gòu)特性）機床組別代號（落地及臥式車床組）機床系別代號（臥式車床系）機床主參數(shù)代號（最大車削直徑400mm）2、機床的特性代號（1）通用特性代號通用特性代號通用特性代號高精度G仿形F精密M輕型Q自動Z加重型C半自動B萬能W數(shù)字程序控制K簡式J自動換刀H柔性加工單元R（2）結(jié)構(gòu)特性代號

區(qū)別主參數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的機床，在型號中用漢語拼音區(qū)分。通用特性代號已用的字母及字母“I”、“O”

不能用。例：CA6140型普通車床

3、機床的組別和系別代號

每類機床分10組（從0～9組），每組又分10系（從0～9型）4、主要參數(shù)代號

代表機床規(guī)格大小的一種參數(shù)，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，常用主參數(shù)的折算值（1/10或1/100或1/1）來表示。5、機床重大改進(jìn)序號

用字母“A、B、C……

”表示，附機床型號末尾，以示區(qū)別。

Z525

主參數(shù)（最大鉆孔直徑25mm）

組：立式鉆床

鉆床

Y

3

1

50

E

重大改進(jìn)序號主參數(shù)（最大工件直徑500mm）系代號

（1）

組：滾齒機

齒輪加工機床

X

6

2

主參數(shù)（主軸直徑20mm）

組：臥式升降臺銑床

銑床

（二）專用機床型號

型號表示方法：（三）組合機床及自動線型號

例

：

B1－3100

北京第一機床廠第三組第100種專用機床（專用銑床）組合機床及自動線分類代號分類代號大型組合機床U小型組合機床H自換刀數(shù)控組合機床K大型組合機床自動線UX小型組合機床自動線HX自換刀數(shù)控自動線KX1、機床的精度（2）傳動精度

是指機床內(nèi)部聯(lián)系傳動鏈兩端件之間運動關(guān)系的準(zhǔn)確性。（3）位置精度

是機床運動部件（如工作臺、刀架和主軸箱等），從某一起始位置運動到預(yù)期的另一位置時所到達(dá)的實際位置的準(zhǔn)確程度。（1）幾何精度

車身導(dǎo)軌的直線度、工作臺臺面的平面度、主軸的回轉(zhuǎn)精度、刀架和工作臺等移動的直線度、車床刀架移動方向與主軸線的平行度等。二、機床的精度和技術(shù)性能2、機床的技術(shù)性能

機床的技術(shù)性能是有關(guān)機床加工范圍、使用質(zhì)量和經(jīng)濟性的性能指標(biāo)，包括工藝范圍、技術(shù)規(guī)格、加工精度和表面粗糙度、生產(chǎn)率、自動化程度和精度保持性。

機床的工藝范圍：可以完成的工序種類、能加工的零件類型、毛坯和材料種類以及適應(yīng)的生產(chǎn)規(guī)模等。機床的技術(shù)規(guī)格：反映機床尺寸大小和工作性能的各種技術(shù)數(shù)據(jù)。包括尺寸參數(shù)、運動參數(shù)和動力參數(shù)。加工精度與表面粗糙度：是指在正常工藝條件下，機床上加工零件所能達(dá)到的尺寸精度、形狀和相互位置精度以及所控制的表面粗糙度。機床生產(chǎn)率：通常是指單位時間內(nèi)機床所能加工的工件數(shù)量。機床的自動化程度：可以用機床自動工作的時間與全部工作時間的比值表示。精度保持性：是指機床保持其規(guī)定的加工質(zhì)量的時間長短。2、機床的技術(shù)性能一、機床的運動聯(lián)系為了實現(xiàn)加工過程中所需的各種運動，機床必須具備以下3個基本部分：（2）動力源

它是提供運動和動力的裝置。是執(zhí)行件的運動來源。通常為三相異步電動機，。（3）傳動裝置

它是傳遞運動和動力的裝置，通過它把動力源的動力和運動按要求傳遞給執(zhí)行件。如齒輪、絲杠螺母、液壓傳動件等。（1