第二章 机械加工工艺设备（机床）.ppt

第二章 机械加工设备及工艺装备 2.1金属切削机床 2.2金属切削刀具 2.3机床夹具设计原理 2.4专用夹具及设计方法 金属切削机床 一、金属切削机床基础知识 金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成零件的机器，简称机床。机床是机械加工工艺系统中最重要的组成部分，其作用是在加工过程中保证工件与刀具的相对位置，并提供工件成形运动。 1、机床的分类 机床的品种规格繁多，为便于区别、使用和管理，必须加以分类。对机床的分类方法有以下几种： 按机床的通用性程度分类 按机床工作精度分类 按加工性质和所用刀具分类 按机床的自动化程度分类 按机床重量和尺寸分类 按机床主要部件数目分类 按机床的数控功能分类 按加工性质和所用的刀具进行分类，将机床共分为12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、特种加工机床、锯床及其它机床。 按加工性质和所用的刀具进行分类每一类机床中，又按工艺范围、布局型式和结构等，分为10个组，每一组又细分为若干系列。 2．机床的型号 机床型号必须反映机床的类型、主要参数、使用和结构特性等。我国大部分机床的型号编制遵从GB/T15375—94，它适用于各类通用机床和专用机床，由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定规律组合而成。 普通机床的类别代号 机床的组、系代号 用两位阿拉伯的数字表示。前一位表示组别，后一位表示系别。每类机床按其结构性能及使用范围划分为10个组。每一组又分为若干系，例如，车床类第6组又分为0－落地车床、1－卧式车床、2－马鞍车床、3－轴车床、4－卡盘车床、5－球面车床等。见表2-2。 机床主参数 各类主要机床的主参数和折算系数 机床的特性代号——通用特性代号 机床的重大改进顺序号 当机床的性能及结构布局有重大改进时，加重大改进号A、B、C …； 其它特性代号 主要用于各类机床的特性 企业代号 机床生产厂及研究所单位代号 机床型号举例 CA6140 3．机床的运动 工件加工表面的形状 任何一种经切削加工得到的机器零件，其形状都是由若干便于刀具切削加工获得的表面组成的。如图2-1所示的就是机器零件上常用的各种表面。这些表面多半都是采用那些可以在机床上制造时既经济而又能获得所需精度的表面。 工件表面的形成方法 任何一个表面，都可以看作是一条线（母线）沿另一条线（导线）运动而形成的。母线和导线统称为表面的发生线。 在切削加工工件表面的过程中，工件、刀具之一或两者同时按一定规律运动形成两条发生线，从而生成所需加工的表面。发生线的形成方法有轨迹法、成形法、相切法和范成法四种： 描迹法（轨迹法） 如图所示，切削刃与被加工表面为点接触。当刨刀沿方向A1作直线运动时就形成直线母线；当刨刀沿方向A2作曲线运动时，就形成曲线形导线。因此，采用描迹法形成所需的发生线需要一个独立的运动。 成形法（仿形法） 采用成形刀具加工时，如图2-3(b)所示，切削刃1的形状与所需生成的曲线形母线2的形状一致，因此加工时勿需任何运动便可获得所需的发生线。 旋切法（相切法） 采用铣刀、砂轮等旋转刀具加工时，刀具圆周上有多个切削点1轮流与工件表面相接触，此时除了刀具作旋转运动B1之外，还要使刀具轴线沿着某一固定的轨迹3（即发生线2的等距线）运动，而各个切削点运动轨迹的包络线就是所加工表面的一条发生线2，如图2-3(c)所示。因此采用旋切法形成发生线时，需要刀具旋转和刀具与工件之间的相对移动两个彼此独立的运动。 展成法（范成法） 如图2-3(d)所示为用滚刀或插齿刀加工圆柱齿轮的情形，刀具的切削刃与齿坯之间为点接触，当刀具与齿坯之间按一定的规律作相对运动时，工件的渐开线母线就是由与之相切的切削刃一系列瞬时位置的包络线形成的。此时，刀具与工件两个运动之间必须保持严格的运动协调关系，不是彼此独立的，而是共同组成一种复合运动（即展成运动）。 机床的运动 不同的工艺方法所要求的机床运动的类型和数量是不相同的。机床上的运动可按下述方法进行分类: 表面成形运动 成形运动是保证得到工件要求的表面形状的最基本的运动。如下图工件的旋转运动Ⅰ（主运动），刀具的纵向直线移动Ⅴ（进给运动）。辅助运动 辅助运动是指成形运动以外的一切运动。包括： 切入运动 简单运动和复合运动 4.机床的传动 为了实现加工过程中所需的各种运动，机床必须具备以下几个基本部分： 传动原理图符号 卧式车床的车螺纹传动原理图 卧式车床的车外圆传动原理图 转速图 为满足工艺范围广的要求，通用机床的主运动和进给运动的变速范围都较大。例如，常见卧