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机械制造装备机械制造装备航空制造航空制造工程学院工程学院焦益群焦益群17 三月三月 2023第一页，编辑于星期日：十三点四十四分。航空制造航空制造工程学院工程学院焦益群焦益群邮箱：邮箱：电话：电话：1397914761917 三月三月 2023第二页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）本课程系机械设计制造及自动化专业限选课程。通过学习本课程应达到的基本要求是：了解机床、刀具、夹具与量具设计的基本原理、设计方法与步骤。初步具备一般机械制造装备选择、使用、设计、制造的能力。第三页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）教学方法与考核方式教学方法课堂教学课堂教学 实验教学实验教学自自 学学J考核方式考核方式n 考试成绩（考试成绩（70%70%）n 平时成绩（平时成绩（20%20%）n 实验成绩（实验成绩（10%10%）第四页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）推荐教材及主要参考书1黄鹤汀主编：机械制造装备，机械工业出版社，2011年，第2版。2李庆余、张佳主编：机械制造装备设计，机械工业出版社，2003年，第1版。3戴曙主编：金属切削机床，机械工业出版社，2003年，第1版。第五页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）4顾维帮主编：金属切削机床概论，机械工业出版社，2004年,第1版。5乐兑谦主编：金属切削刀具，机械工业出版社，2003年，第1版。6.王先逵主编：机械制造工艺学，机械工业出版社，1997年,第1版。7苏建修主编：机械制造基础，机械工业出版社，2006年，第2版第六页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）机械制造装备机械制造装备金属切削机床金属切削机床金属切削刀具金属切削刀具机床夹具机床夹具量具量具绪论绪论第七页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）思考题 1、谈谈国内外机床制造业的发展现状及发展谈谈国内外机床制造业的发展现状及发展趋势。趋势。（1000字以上）字以上）要求：用电子文档格式第四周末上交用电子文档格式第四周末上交用学号及姓名作文件名，每班统一打包上交用学号及姓名作文件名，每班统一打包上交：如：如070311张三张三2、机床有哪些分类方法？机床有哪些分类方法？3、车床有何特点？车床有何特点？4、一般车床的主要部件有哪些？一般车床的主要部件有哪些？第八页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）部部分分机机床床第九页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第十页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第十一页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第十二页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第十三页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第十四页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第十五页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第十六页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第十七页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第十八页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）各种切削刀具第十九页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第二十页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第二十一页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第二十二页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第二十三页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第二十四页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）各类夹具铣夹具钻夹具第二十五页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）量具第二十六页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第一章金属切削机床本章学习的主要内容：金属切削机床的基本知识车床磨床滚齿机数控机床第二十七页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第一节金属切削机床的基本知识本节学习的主要内容：机床的分类和机床型号的编制方法工件表面形成方法机床的运动机床的传动第二十八页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）一、什么是金属切削机床金属切削机床，是一种用切削的方法加工金属零件的工作机械。它是制造机器的机器，故又称为“工作母机”或“工具机”,习惯上简称为“机床”。第二十九页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）二、机床的分类和机床型号的编制方法（一）金属切削机床的分类第三十页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）1.按机床的加工性能和结构特点分类 12大类：特特种种加加工工机机床床这是主要的机床分类方法这是主要的机床分类方法 CZTXLMBYSDGQ其其他他机机床床车车床床钻钻床床镗镗床床铣铣床床拉拉床床磨磨床床刨刨插插床床齿齿轮轮加加工工机机床床螺螺纹纹加加工工机机床床锯锯床床第三十一页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）2.按机床的通用程度分类 通用机床（万能机床）专用机床 专门化机床（又称专能机床）第三十二页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）3.按机床的精度分类普通精度机床；普通精度机床；精密机床；精密机床；高精度机床（超精密级机床）。高精度机床（超精密级机床）。第三十三页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）4.按机床重量不同分类仪表机床；中型机床（一般机床）；大型机床（大约10吨）；重型机床（大于30吨）；超重型机床（大于100吨）。第三十四页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）5按自动化程度分：手动、机动、半自动、自动。6按机床主要工作部件的数目分：单轴的、多轴的；单刀的、多刀的机床等。第三十五页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）（二）机床的技术参数与尺寸系列 机床的技术参数是表示机床尺寸大小及其工作能力的各种数据。一般包括：主参数和第二主参数。主要工作部件的结构尺寸。主要工作部件移动行程范围。重量。第三十六页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）主运动、进给运动的速度和变速级数，快速空行程运动速度等。主电机、进给电机和各种辅助电机的功率。机床的轮廓尺寸（长X宽X高）和重量。第三十七页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）主参数和第二主参数主参数：是机床最主要的一个技术参数，它直接反映机床的加工能力，并影响其它参数和基本结构的大小。通用机床和专门化机床，主参数通常以机床的最大加工尺寸，或与此有关的机床部件尺寸来表示。第二主参数：为了完整地表示机床的工作能力而规定的。第三十八页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）（三）金属切削机床型号的编制方法（GB/T15375-1994）机床型号是机床产品的代号，用以简明地表示机床的类型、主要技术参数、性能和结构特点等。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。第三十九页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）1、通用机床和专门化机床型号第四十页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第四十一页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）（1）类代号：用大写汉语拼音字母表示，位于型号之前。第四十二页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）（2）组、系代号（P6，表1-2）用两位阿拉伯数字表示，位于类代号后面。每类机床划分为十个组，同一组机床的结构性能和使用范围基本相同。每个组又划分为十个系，同一系列机床的基本结构和布局型式相同。第四十三页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）（3）主参数：用主参数折算值1/10或1/100或实际值表示，位于组、系代号之后。第四十四页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）卧式车床主参数为最大工件回转直径卧式车床主参数为最大工件回转直径/10；摇臂钻床主参数为最大钻孔直径摇臂钻床主参数为最大钻孔直径d；升降台铣床主参数为工作台面宽度升降台铣床主参数为工作台面宽度/10；（3）主参数：用主参数折算值1/10或1/100或实际值表示，位于组、系代号之后。第四十五页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）自动车床主参数为最大棒料直径自动车床主参数为最大棒料直径d；齿轮加工机床主参数为最大工件直径齿轮加工机床主参数为最大工件直径d/10；外园磨床主参数为最大棒料直径外园磨床主参数为最大棒料直径d。（3）主参数：用主参数折算值1/10或1/100或实际值表示，位于组、系代号之后。第四十六页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）（4）特性代号 用大写汉语拼音字母表示，位于类代号之后。包括：通用特性、结构特性第四十七页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）通用特性代号n例：例：“CK”CK”表示数控车床；表示数控车床；“MBG”MBG”表示半自动高精度磨床表示半自动高精度磨床第四十八页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）结构特性代号区别主参数相同、结构不同的机床，用汉语拼音字母表示。例如A、D、E,L,N,P。第四十九页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）（通用特性代号已用的字母、I、O不能用。）如 CA6140 型卧式车床型号中的“A”，即在结构上区别C6140型卧式车床。第五十页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）（5）第二主参数 如果机床第二主参数改变后，会使机床结构，性能产生较大变化，这时可将第二主参数用折算值表示，列入型号后部，并用“x”分开，读作：“乘”。第五十一页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）（6）重大改进顺序号：按改进顺序以A,B,C表示，加在型号的尾部，以区别原机床型号。（7）同一型号机床的变型代号：在原型号后面以1，2，3等表示，并用“”分开，读作：“之”，以区别于原机床型号。第五十二页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）例：CA6140表示最大加工直径为400mm的卧式车床 第五十三页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第五十四页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）MG1432A型高精度万能外园磨床 第五十五页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第五十六页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）MM7132A表示工作台面宽度为320mm，经过第一次重大改进的精密型卧轴矩台平面磨床第五十七页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）摇臂摇臂钻钻第五十八页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第五十九页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）2.专用机床型号 设计单位代号：由所在城市和该厂名称的大写汉语拼音字母，或该厂在市内建立顺序号，排在型号之首。组代号：用一位阿拉伯数字表示，位于设计单位号之后，并用：“一”分开。读作：“至”。第六十页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）2.专用机床型号 设计顺序号：由001起始，位于组代号之后。第六十一页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）例：沈阳第一机床厂设计制造的第18种机床为专用机床，属于2组，顺序号为018，故其型号为S1-2018。例：北京第一机床厂设计制造的第一百种专用机床为铣床，列为第三组，其编号为：B13100。第六十二页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）三、工件表面形成方法1、工件表面形状加工机械零件：即形成零件上各个表面。第六十三页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第六十四页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）2、表面形成原理从几何学的观点看，任何一个表面，都可以看作是一条线（母线）沿着另一条线（导线）运动的轨迹。这两条曲线叫做该表面的发生线。有些表面的导线和母线是可以互换的，叫可逆表面；有些表面的导线和母线则不可互换，叫不可逆表面。（锥面、球面、圆环面、螺旋面均为不可逆表面）第六十五页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第六十六页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）2、发生线的形成切削刃形状切削刃与工件成形表面相接触部分的形状。点刀刃、线刀刃第六十七页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）2、发生线的形成（1）切削刃的形状与发生线的关系同样一条发生线，采用不同刀刃形状，有不同的形成方法。第六十八页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）（2）切削加工中，发生线的形成方法有四种：轨迹法：利用刀具作一定规律的轨迹运动来对工件进行加工的方法。刀具：尖头车刀、刨刀。切削刃与被加工表面为点接触（实际是短弧线）形成发生线2需要一个成形运动。第六十九页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）成形法：利用成形刀具对工件进行加工的方法。切削刃与所需形成的发生线完全吻合形成发生线2不需要有成形运动第七十页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）相切法：利用刀具边旋转边作轨迹运动来对工件进行加工的方法。形成发生线形成发生线2需要两个成形运动需要两个成形运动:刀具的旋转运刀具的旋转运动动;刀具与工件之间的相对移动刀具与工件之间的相对移动第七十一页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）展成法：利用工件和刀具作展成运动的加工方法。形成发生线形成发生线2需要一个成形运动需要一个成形运动(展成运动展成运动)。第七十二页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）四、机床的运动 按运动的功用分为：(表面)成形运动：机床上的刀具和工件，为了直接形成被加工工件表面的运动。形成母线和导线所需运动数之和，即为成形运动的数目。辅助运动：机床上除成形运动外，还需要辅助运动以实现机床的各种辅助动作。（各种空行程运动、切入运动、分度运动、操纵和控制运动。）第七十三页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）（一）表面成形运动简单成形运动、复合成形运动按组成情况的不同，成形运动分为：简单成形运动：由单独的旋转运动或直线运动构成的独立的成形运动。复合成形运动：由两个或两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的独立的成形运动 。第七十四页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）例：车外圆母线：园，轨迹法，需要1个简单成形运动工件旋转B1；导线：直线，轨迹法，需要1个简单成形运动车刀直线平移A2。第七十五页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）例：用螺纹车刀车螺纹母线：螺纹轴向剖面轮廓形，车刀的刀刃形状与它的形状一致，即由成型法形成，因而不需运动；导线：螺旋线，由轨迹法形成，需要一个复合的成形运动螺旋运动，分解为两个简单运动：工件旋转B11 和刀具移动A12。B11和A12必须严格保持相对关系。第七十六页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）（一）表面成形运动主运动、进给运动成形运动按其在切削加工过程中所起的作用，可分为1、主运动：产生切削的运动。2、进给运动：维持切削得以继续的运动。在表面成形运动中，必须有而且只能有在表面成形运动中，必须有而且只能有一一个主运动。进给运动可能是一个、多个、没有。个主运动。进给运动可能是一个、多个、没有。无论是主运动还是进给运动，都可能是无论是主运动还是进给运动，都可能是简单运动或复合运动。简单运动或复合运动。第七十七页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）表面成形运动是机床上最基本的运动，其轨迹、数目、行程、方向等，在很大程度上决定着机床的传动和结构形式。用不同工艺方法加工不同形状的表面，所需的表面成形运动是不同的，从而产生了各种不同类型的机床。第七十八页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）用同一种工艺方法和刀具结构加工相同表面，由于具体加工条件不同，表面成形运动在刀具和工件之间的分配也往往不同。例：车削圆柱面，根据工件形状、尺寸和坯料形式等具体条件不同，表面成形运动可以:第七十九页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）(二)辅助运动机床上除表面成形运动外，还需要辅助运动，主要有：各种空行程运动、切入运动、分度运动、操纵和控制运动。第八十页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）五、机床的传动（一）机床的传动联系每个运动，都有以下三个基本部分：运动源（动力源）：为执行件提供运动和动力的装置。传动装置：传递运动和动力的装置。执行件：执行机床运动的部件。运动源传动装置执行件；或：执行件传动装置执行件，构成传动联系。第八十一页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）（二）机床的传动链构成一个传动联系的一系列串联着的传动件，称为“传动链”。传动链按运动性质分为：外联系传动链、内联系传动链。第八十二页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）1外联系传动链外联系传动链传动比的变化，只影响生产率或表面粗糙度，不影响发生线的性质。因此，它不要求运动源和执行件之间有严格的传动比关系。第八十三页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）例例：车外圆时，联系电机车外圆时，联系电机主轴之间的传动链主轴之间的传动链第八十四页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）2内联系传动链内联系传动链联系复合运动之内的两个运动分量，因而它所联系的执行件之间的相对速度（及相对位移量）有严格的要求，用来保证运动的轨迹。第八十五页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）例：在卧式车床上车螺纹时，联系主轴刀架之间的传动链。如图，内联系传动链由3对齿轮串联而成，其作用是将两执行件，即主轴与刀架联系起来，保证主轴转一周，刀架移动一个被加工导程，从而将两个单元运动，即主轴旋转n1和刀架纵向移动n2，组成复合运动（n1n2）。第八十六页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）（三）传动原理图 通常传动链包括各种传动机构，在考虑传动路线时，可以先撇开具体的机构，把各种机构分成两大类：定比机构：固定传动比的传动机构。如定比齿轮副、丝杆螺母副、蜗轮蜗杆副等。换置器官：变传动比的传动机构。如变速箱、挂轮架、数控机床中的数控系统等。第八十七页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）传动原理图：用一些简明的符号把传动原理和传动路线表示出来。第八十八页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）第八十九页，编辑于星期日：十三点四十四分。机械制造装备机械制造装备（机床）（机床）数控车床的传动原理图 第九十页，编辑于星期日：十三点四十四分。