第六章 其他各种机床
数控铣床的通用夹具
菱形块夹紧机构示示.当压力油进入 立柱顶部油缸7的右腔，推动活塞8将两个 菱形块5由倾斜位置(图b))推至直立的位 置(图a))，于是两菱形块将两端尖紧块向 外顶.设产生的压力为P;及pr}xr共中p，作 i}在外立柱2的顶部;Pf作用在杠杆1‘它 由球面垫圈支在内立柱l上)的右端，通过
卧式铣床
立式铣床
龙门铣床
数控铣床
1、升降台铣床
类型-----主要有万能式、卧式和立式3种。 铣床的运动 主运动-----铣刀旋转为主运动； 进给运动------工作台可作纵向、横向和 垂直进给运动。 功用 升降台铣床用于加工中小型零件的平面、 沟槽、螺旋面或成形表面等。
①万能升降台铣床： 结构-----如图所示。 机床的调整： 升降台由装在底座上的垂直丝 杠带动，沿床身垂直导轨升降。 下工作台装于滑鞍之上，能在 水平面内正负45°范围内回转 一定角度。 悬梁可伸缩调整，用以支承主 轴。 工作台上安装万能分度头后可 对工件进行分度和铣螺旋槽等。
3、数控铣床
数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服 系统、冷却润滑系统等几大部分组成： 主轴箱 包括主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带 动刀具旋转，主轴转速范围和输出扭矩对加工有 直接的影响。 进给伺服系统 由进给电机和进给执行机构组成，按照程序设定的 进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括 直线进给运动和旋转运动。
•
4)刀具长度补偿功能 改变刀具长度的补偿量，可以 补偿刀具换刀后的长度偏差值，还可以改变切削加工的平 面位置，控制刀具的轴向定位精度。 • 5)固定循环加工功能 应用固定循环加工指令，可以 简化加工程序，减少编程的工作量。 • 6)子程序功能 如果加工工件形状相同或相似部分， 把其编写成子程序，由主程序调用，这样简化程序结构。 引用子程序的功能使加工程序模块化，按加工过程的工序 分成若干个模块，分别编写成子程序，由主程序调用，完 成对工件的加工。这种模块式的程序便于加工调试，优化 加工工艺。 • 7) 特殊功能 在数控铣床上配置仿形软件和仿形装置， 用传感器对实物扫描及采集数据，经过数据处理后自动生 成NC程序，进而实现对工件的仿形加工，实现反向加工 工程。总之，配置一定的软件和硬件之后，能够扩大数控 铣床的使用功能。
数控铣床-工作原理 根据零件形状、尺寸、精度和表面粗糙度等 技术要求制定加工工艺，选择加工参数。 通过手工编程或利用CAM 软件自动编程， 将编好的加工程序输入到控制器。控制器 对加工程序处理后，向伺服装置传送指令。 伺服装置向伺服电机发出控制信号。主轴 电机使刀具旋转，X、Y 和Z向的伺服电机 控制刀具和工件按一定的轨迹相对运动， 从而实现工件的切削。
数控铣床的结构 数控铣床主要由床身、铣头、纵向工作台、 横向床鞍、升降台、电气控制系统等组成。
(1)机床的功能及主要参数
XK5040数控立式铣床，适用于加工各种复杂曲线的凸轮、 样板、靠模、弧形槽等平面或立体零件。 1)机床主要参数 工作台尺寸(长×宽)：1 600mm×400 mm 丁作行程：纵向(x坐标) 900mm
1984年，在引进 消化吸收日本日立 精机“K”系列铣 床技术基础上，北 一研制成功 XK5040－1数控 立式升降台铣床。
1. 数控铣床的主要功能
• 1)点位控制功能 数控铣床的点位控制主要用于工件 的孔加工，如中心钻定位、钻孔、扩孔、锪孔、铰孔和镗 孔等各种孔加工操作。 • 2) 连续控制功能 通过数控铣床的直线插补、圆弧插 补或复杂的曲线插补运动，铣削加工工件的平面和曲面。 • 3)刀具半径补偿功能 • 如果直接按工件轮廓线编程，在加工工件内轮廓时， 实际轮廓线将大了一个刀具半径值;在加工工件外轮廓时， 实际轮廓线又小了一个刀具半径值。使用刀具半径补偿的 方法，数控系统自动计算刀具中心轨迹，使刀具中心偏离 工件轮廓一个刀具半径值，从而加工出符合图纸要求的轮 廓。利用刀具半径补偿的功能，改变刀具半径补偿量，还 可以补偿刀具磨损量和加工误差，实现对工件的粗加工和 精加工。
• 主要分类 （1）升降台铣床：有万能式、卧式和立式等，主要用于加 工中小型零件，应用最广。 （2）龙门铣床：包括龙门铣镗床、龙门铣刨床和双柱铣床， 均用于加工大型零件。 （3）单柱铣床和单臂铣床：前者的水平铣头可沿立柱导轨 移动，工作台作纵向进给；后者的立铣头可沿悬臂导轨水平 移动，悬臂也可沿立柱导轨调整高度。两者均用于加工大型 零件。 （4）工作台不升降铣床：有矩形工作台式和圆工作台式两 种，是介于升降台铣床和龙门铣床之间的一种中等规格的铣 床。其垂直方向的运动由铣头在立柱上升降来完成。 （5）仪表铣床：一种小型的升降台铣床，用于加工仪器仪 表和其他小型零件。 （6）工具铣床：用于模具和工具制造，配有立铣头、万能 角度工作台和插头等多种附件，还可进行钻削、镗削和插削 等加工。 （7）其他铣床：如键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊 轴颈铣床和方钢锭铣床等，是为加工相应的工件而制造的专 用铣床。按控制方式，铣床又分为仿形铣床（见仿形机床）、 程序控制铣床和数字控制铣床（见数字控制机床）
3. 数控铣床的装备
1)夹具 数控铣床的通用夹具主要有平口 钳、磁性吸盘和压板装置。对于加工中、 大批量或形状复杂的工件则要设计组合夹 具，如果使用气动和液压夹具，通过程序 控制夹具，实现对工件的自动装缷，则能 进一步提高工作效率和降低劳动强度。 2)刀具 常用的铣削刀具有立铣刀、端面 铣刀、成形铣刀和孔加工刀具。
• 杠杆作用在其左端产生力Pz此力也作用在外立柱的顶部. 于是，力P1、P2将外立往向下压，使其下面的内锥面与 内立柱下面的外锥面紧紧压住，达到内、外立柱夹紧的目 的. • 为了使菱形块5在夹紧时有自锁作用，必须将菱形块推过 直立位置0.5——1.3毫米，以保证在压力油因故消失仍能 保持立柱的夹紧。 • 外立柱顶部装有圆板弹黄3，当外立住向下压紧时，圆板 弹簧的中部被内立柱顶住而产生中间凸起的弹性变形。当 油缸左腔进油松开外立柱时，靠此圆板弹簧弹性的恢复力， 使外立柱向上抬起松开〔约抬起0,2^-0,3毫米)，内、外立 柱的锥面便脱离接触，外立柱就可以转动自如.
图1 X6132型卧式万能升降台铣床 1－床身底座 2－主传动电动机 3－主 轴变速机构 4－主轴 5－横梁 6－刀杆 7－吊架 8－纵向工作台 9－转 台 10－横向工作台 11－升降台
2 立式铣床
• 如图所示，立式铣床与卧式铣床很多地方 相似。不同的是：它床身无顶导轨，也无 横梁，而是前上部是一个立铣头，其作用 是安装主轴和铣刀。通常立式铣床在床身 与立铣头之间还有转盘，可使主轴倾斜成 一定角度，铣削斜面。立式铣床可用来镗 孔。
2. 数控铣床加工范围
1)平面加工 数控机床铣削平面可以分为对工件 的水平面(XY)加工，对工件的正平面(XZ)加工和 对工件的侧平面(YZ)加工。只要使用两轴半控制 的数控铣床就能完成这样平面的铣削加工。 2)曲面加工 如果铣削复杂的曲面则需要使用三 轴甚至更多轴联动的数控铣床。 能够完成基本的铣削、镗削、钻削、攻螺纹及自 动工作循环等工作，可加工各种形状复杂的凸轮、 样板及模具零件等。
第六章 其他各种机床
第一节 铣床
一、铣床的功用和类型 • 铣床（millingmachine）系指主要用铣刀在工件上 加工各种表面的机床。 • 通常铣刀旋转运动为主运动，工件的移动为进给 运动。 • 它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、 齿轮等。铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机 床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花 键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床 高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。
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机床数控技术：第6章 数控伺服系统
30
6.2 伺服电动机
伺服电动机是数控伺服系统的重要组成部分， 是速度和轨迹控制的执行元件。
数控机床中常用的伺服电机： ● 直流伺服电机（调速性能良好） ● 交流伺服电机（主要使用的电机） ● 步进电机（适于轻载、负荷变动不大） ● 直线电机（高速、高精度）
31
6.2.1 直流伺服电机及工作特性
6.1 概述
伺服系统的性能直接关系到数控机床执行件的 静态和动态特性、工作精度、负载能力、响应快慢 和稳定程度等。所以，至今伺服系统还被看做是一 个独立部分，与数控装置和机床本体并列为数控机 床的三大组成部分。
按ISO标准，伺服系统是一种自动控制系统，其 中包含功率放大和反馈，从而使得输出变量的值紧 密地响应输入量的值。
数控机床常用的直流电动机有： ●直流进给伺服系统：永磁式直流电机； ●直流主轴伺服系统：励磁式直流电机；
图6.5 直流伺服驱动系统的一般结构
32
6.2.1 直流伺服电机及工作特性
直流电动机原理
根据法拉第电磁感应定理 当载流导体位于磁场中，导
体上受到的电磁力F:
F = B ×L× i
B：磁场的磁通密度； L： 导体长度； i：导体中的电流。 F、B、i之间的方向关 系可用左手定则确定。
29
6.1 概述
6.1.4 伺服系统的发展 由于直流电动机存在换向火花和电刷磨损等问题
，美国通用电气(GE)公司于1983年研制成功采用 笼型异步交流伺服电动机的交流伺服系统。采用 矢量变换控制变频调速，使交流电动机具有和直 流电动机—样的控制性能，又具有机构简单、可 靠性高、成本低，以及电动机容量不受限制和机 械惯性小等优点。 日本于1986年又推出了全数字交流伺服系统。
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6.2 伺服电动机
伺服电动机是数控伺服系统的重要组成部分， 是速度和轨迹控制的执行元件。
数控机床中常用的伺服电机： ● 直流伺服电机（调速性能良好） ● 交流伺服电机（主要使用的电机） ● 步进电机（适于轻载、负荷变动不大） ● 直线电机（高速、高精度）
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6.2.1 直流伺服电机及工作特性
6.1 概述
伺服系统的性能直接关系到数控机床执行件的 静态和动态特性、工作精度、负载能力、响应快慢 和稳定程度等。所以，至今伺服系统还被看做是一 个独立部分，与数控装置和机床本体并列为数控机 床的三大组成部分。
按ISO标准，伺服系统是一种自动控制系统，其 中包含功率放大和反馈，从而使得输出变量的值紧 密地响应输入量的值。
数控机床常用的直流电动机有： ●直流进给伺服系统：永磁式直流电机； ●直流主轴伺服系统：励磁式直流电机；
图6.5 直流伺服驱动系统的一般结构
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6.2.1 直流伺服电机及工作特性
直流电动机原理
根据法拉第电磁感应定理 当载流导体位于磁场中，导
体上受到的电磁力F:
F = B ×L× i
B：磁场的磁通密度； L： 导体长度； i：导体中的电流。 F、B、i之间的方向关 系可用左手定则确定。
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6.1 概述
6.1.4 伺服系统的发展 由于直流电动机存在换向火花和电刷磨损等问题
，美国通用电气(GE)公司于1983年研制成功采用 笼型异步交流伺服电动机的交流伺服系统。采用 矢量变换控制变频调速，使交流电动机具有和直 流电动机—样的控制性能，又具有机构简单、可 靠性高、成本低，以及电动机容量不受限制和机 械惯性小等优点。 日本于1986年又推出了全数字交流伺服系统。
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第6章 数控机床的机械结构
1．滚珠丝杠的结构组成
滚珠丝杠由丝杠、螺母、滚珠和滚珠返回装置四 部分组成。按照滚珠的循环方式，滚珠丝杠螺母副分 内循环方式和外循环方式两大类。 内循环方式指在循环过程中滚珠始终保持和丝杠 接触，如图6.16所示。
图6.16 滚珠丝杠内循环方式 1-丝杠；2-反向器；3-滚珠；4-螺母
2）减少各运动零件的惯量
传动件的惯量对进给系统的启动和制动特性都有 影响，尤其是高速运转的零件，其惯量的影响更大。 3）减少运动件的摩擦阻力 机械传动结构的摩擦阻力，主要来自丝杠螺母副 和导轨。 4）响应速度快 快速响应是伺服系统的动态性能，反映了系统的 跟踪精度。它是工件在加工过程中，工作台在规定的 速度范围内灵敏而精确地跟踪指令，且不出现丢步现 象。
1-主轴 2-同步齿形带 3-主轴电机 4-永久磁铁 5-磁传感器 图6.11 加工中心主轴准停装置
4．主轴部件的结构
（1）数控车床主轴部件的结构 数控车床的主传动系
统一般采用交流无级调速电动机，通过皮带传动，带 动主轴旋转。 图 6.12为数控车床主轴外观图。图 6.13 为数控车床主轴部件的典型结构图。主轴电动机通过 带轮15把运动传给主轴7。
1. 齿轮变速的主传动方式
如图6.6（a）所示，主轴电机经过二级齿轮变速， 使主轴获得低速和高速两种转速系列，这种分段无级 变速，确保低速时的大扭矩，满足机床对扭矩特性的 要求，是大中型数控机床采用较多的一种配置方式。
2. 带传动主传动方式
如图6.6（b）所示，主轴电机经带传动传递给主轴， 带传动主要采用 V型带或齿形带传动，可以避免齿轮 传动时引起的振动与噪声，且其结构简单、安装调试 方便，应用广泛。
1．主轴部件的支承与润滑 根据主轴部件的工作精度、刚度、温升和结构的
数控技术及应用第6章 数控机床的电气驱动-步进电动机
工作方式
步进电机的工作方式可分为：三相单三拍；三相单、 步进电机的工作方式可分为：三相单三拍；三相单、 双六拍；三相双三拍等 双六拍；三相双三拍等。“单”是指每次只有一相 绕组通电，“三拍”是指每三次换接为一个循环。
一、三相单三拍
（1）三相绕组联接方式：Y 型 三相绕组联接方式： （2）三相绕组中的通电顺序为： 三相绕组中的通电顺序为： A相 → B相 → C相 通电顺序也可以为： 通电顺序也可以为： A 相 → C 相→ B 相
A 相通电使转子1、3齿和 AA' 对齐。 相通电使转子1 对齐。
A
B'
A C' B
B'
C' B
A'
C
A'
C
B相通电，转子2、4齿 相通电，转子 、 齿 相通电 相轴线对齐， 和B相轴线对齐，相对 相轴线对齐 A相通电位置转 °； 相通电位置转30° 相通电位置转
C相通电再转 ° 相通电再转30° 相通电再转
（3）工作过程 ） A 相通电，A 方向的磁 相通电，
A
B' 4 1 2 3 A'
通经转子形成闭合回路。 通经转子形成闭合回路。
C' B
若转子和磁场轴线方向 原有一定角度， 原有一定角度，则在磁 场的作用下，转子 场的作用下，
C
被磁化，吸引转子， 被磁化，吸引转子，由于磁力线总是要通过磁 阻最小的路径闭合， 阻最小的路径闭合，因此会在磁力线扭曲时产 生切向力而形成磁阻转矩，使转子转动，使转、 生切向力而形成磁阻转矩，使转子转动，使转、 定子的齿对齐停止转动。 定子的齿对齐停止转动。
2、步进电动机
工作原理： 工作原理 ： 步进电机是利用电磁铁原理,将脉冲 脉冲 线位移或角位移的电动机。每来一个 信号转换成线位移或角位移 线位移或角位移 信号 电脉冲，电机转动一个角度，带动机械移动一小 段距离。 特点： 特点：(1)来一个脉冲，转一个步距角。 (2)控制脉冲频率，可控制电机转速。 (3)改变脉冲顺序，改变转动方向。 (4)角位移量或线位移量与电脉冲数成正比。
第六章机床总体设计
2、生产率和自动化程度
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提高生产率，缩短工作先进刀 具，提高切削速度、进给速度、加大切削深度 等。
提高机床的自动化程度，减轻工人劳动强度， 保证加工精度及精度的稳定性。
在小批、单件和形状复杂的工件的生产中，数 控机床的使用日益增多，其主要特点是有很大 的柔性，灵活性大，不需要设计专用的工装， 适应能力强、生产率高，是实现机床自动化的 一个重要发展方向。
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寿命：机床保持它具有加工精度的使用期限。 寿命期内的正常条件下，机床不丧失设计时所 规定的精度性能，称精度保持性。
确保和提高机床寿命，主要是提高一些关键性 零件的耐磨性，并使主要传动件的疲劳寿命和 它相适应。
中小型机床，寿命约八年。
6、系列化、通用化、标准化程度
产品系列化、零部件通用化和标准化简称“三 化”。
⑶ 运动精度—指机床在以工作速度运转时主要零 部件的几何位置精度
⑷ 定位精度—指机床主要部件在运动终点所达到 实际位置的精度。
7
表面粗糙度：工件表面粗糙度与下列因素 有关：工件和刀具的材料，进给量，刀具 的几何形状，切削时的振动。
刚度。刚度指机床各零部件抵抗弹性变形 的能力。
机床的热变形也影响加工精度 抗振性。机床抵抗受迫振动的能力。和机
为使最大相对转速损失率不超过 50 % ，即 则φ ≤2 ，因此1＜Ф ≤2。
18
为方便起见，规定了公比的标准值： 1.06 ,1.12 ,1.26 ,1.41 ,1.58 , 2。
4、公比的选用 当确定了最高与最低转速以后，就应选取
公比Ф。从使用性能方面考虑，公比最好选得小一 些，以便减少相对转速损失。但公比越小，级数就 越多，将使机床的结构复杂。对于一般生产率要求 较高的普通机床，减少相对转速损失是主要的，所 以公比取得较小，如Ф=1.26或Ф＝1.41等。有些小 型机床希望简化构造，公比Ф可取得大些，如Ф＝ 1.58或Ф=2等。
数控机床电气控制第六章
第六章 检测装置
6.5 光栅 6.5.1 光栅结构与工作原理 无论是长光栅或圆光栅，主要由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。通常，标尺光栅固定在机床活动部 件（如工作台或丝杠）上，光栅读数头安装在机床的固定部件（如机床底座）上，两者由于工作台的移动而 雨相对移动。在光栅读数头中，有一个指示光栅，它可以随光栅读数头在标尺光栅上移动，因此，在光栅安 装时，必须严格保证标尺光栅和指示光栅的平行度要求以及二者之间的间隙（通常取 0.05mm 或 0.lmm）要 求。 1 结构 （1）光栅尺 标尺光栅和指示光栅，统称光栅尺，采用真空镀膜方法光刻上均匀密集线纹的透明玻璃板或长条形金属 镜面。对于长光栅，这些线纹相互平行、距离相等，该间距被称为栅距。对于圆光栅，这些线纹是等栅距角 的向心条纹。栅距和栅距角是决定光栅光学性质的基本参数。常见的长光栅的线纹密度为每毫米 25 条、50 条、 条、 条、 条。 100 125 250 对于圆光栅， 如果直径为 70mm， 一周内的刻线 100～768 条； 如果直径为 110mrn， 一周内的刻线 600～1024 条。但是对于同一光栅元件，其标尺光栅和指示光栅的线纹密度必须相同。
Hale Waihona Puke 第六章 检测装置图 6-3 绝对式光电编码器的结构图 由于绝对式光电编码器转过的圈数由 RAM 保存，所以断电后机床的位置即使断电或断电后又移动过也 能够正常工作。
第六章 检测装置
6.3 感应同步器 6.3.1 感应同步器结构与工作原理 1.结构特点 直线式感应同步器由定尺和滑尺组成，相当于一个展开式的多极旋转变压器，其结构如图 6-4 所示。定 尺和滑尺的基板由与机床线胀系数相近的钢板制成，钢板上用绝缘粘接剂贴有钢箔，利用照相腐蚀的办法做 成图示的印刷线路绕组。感应同步器定尺绕组是一个单向均匀的连续绕组；滑尺有两个绕组，其位置相距绕 组节距（2 ）的 1/4，分别称为正弦绕组和余弦绕组。定尺和滑尺绕组的节距相等，均为 2 ，这是衡量感 应同步器精度的主要参数，工艺上要保证其节距的精度。一块标准型感应同步器定尺长度为 250mm，节距 为 2mm，其绝对精度可达 2.5 m，分辨率为 0.25 m。
第六章 FANUC 0云南机床厂车床面板操作
第六章FANUC 0云南机床厂车床面板操作云南机床厂FANUC 0车床面板6.1 机床准备6.1.1 激活机床点击操作面板上的控制系统开关按钮，使按钮变亮。
检查急停按钮是否松开至状态，若未松开，点击急停按钮，将其松开。
6.1.2 机床回参考点对准模式旋钮点击鼠标左键或右键，将旋钮拨到ZRN档，如图6-1-2-1所示。
先将X轴方向回零，在回零模式下，如图6-1-2-1所示；点击按钮，此时X轴将回零，CRT上的X坐标变为“400.000”；再点击按钮，可以将Z轴回零，此时CRT如图6-1-2-2所示。
图6-1-2-1 图6-1-2-26.2 对刀数控程序一般按工件坐标系编程，对刀的过程就是建立工件坐标系与机床坐标系之间关系的过程。
下面具体说明车床对刀的方法。
其中将工件右端面中心点设为工件坐标系原点。
将工件上其它点设为工件坐标系原点的对刀方法类似。
6.2.1 车床对刀试切法试切法对刀是用所选的刀具试切零件的外圆和端面，经过测量和计算得到零件端面中心点的坐标值。
X，在Z轴方向1）以卡盘底面中心为机床坐标系原点。
刀具参考点在X轴方向的距离为TZ。
的距离为T将操作面板中模式旋钮切换到JOG上。
点击MDI键盘的按钮，此时CRT界面上显示坐标值，利用操作面板上的按钮、和、，将机床移动到如图6-2-1-1所示大致位置。
图6-2-1-1点击按钮或，使主轴转动；点击按钮，用所选刀具试切工件外圆，如图6-2-1-2所示。
点击MDI 键盘上的按钮，使CRT 界面显示坐标值，按软键“ALL ”，如图6-2-1-6所示，读出CRT 界面上MACHINE 中显示的X 坐标，记为X1。
点击按钮，将刀具退至如图6-2-1-3所示位置；点击按钮，试切工件端面，如图6-2-1-4所示。
记下CRT 界面上显示的MACHINE 的Z 的坐标，记为Z1；点击按钮，使主轴停止转动，点击菜单“测量/坐标测量”如图6-2-1-5所示，点击试切外圆时所切线段，选中的线段由蓝色变为绿色。
机械制造装备概论(第0、1章 绪论+机床的运动分析) - new
机械制造装备概论
机械制造装备概论
• • • • • • • 绪论 第一章 机床运动分析 第二章 车床 第三章 数控机床（制造自动化机床-最后） 第四章 齿轮加工机床 第五章 磨床 第六章 其它机床
绪
论
---主要掌握常见机床的分类与编码及主参数识别。 机械制造装备概述： 机械制造行业所经历的技术变迁 机械制造装备及其在国民经济中的重要作用 机械制造装备应具备的主要功能 机械制造装备的分类
绪 机 论 械 制 造 装 备 设 计
• §金属切削机床概述 • 零件加工方法: • 铸造、锻造、焊接、切削加工、成形加工及特种加工(电火 花加工、电火花线切工、超声加工、快速成形以及化学加工、磨 料流动加工等) • 金属切削机床： • ---指用切削的方法加工金属工件，使之获得所要求的几何 形状、尺寸精度和表面质量的机器。 • ---制造机器的机器，故又称为“工作母机”或“工具机” （Machine-tool）,习惯上简称为“机床”。 • ---在现代机械制造工业中，被制造的机器零件，特别是精密零 件的最终形状、尺寸及表面粗糙度，主要是借助金属切削机床加 工来获得的，因此机床是制造机器(装备)零件的主要设备。 • ----它所担负的工作量约占机器总制造工作量的40%～60%，它 的先进程度直接影响到机器制造工业的产品质零件加工方法量和 劳动生产率。
车床
钻床
镗床
铣床
磨床
拉床
锯床
滚齿机
刨床
插床
2. 按机床的通用程度分类
1) 通用机床（万能机床）
特点是：加工范围较广，结构往往比较复杂，主要适用于 单件小批生产。
2) 专用机床
根据特定工艺要求而专门设计、制造和使用的，生产率较高， 结构比通用机床简单，适于大批量生产，如各类组合机床。
机械制造装备概论
• • • • • • • 绪论 第一章 机床运动分析 第二章 车床 第三章 数控机床（制造自动化机床-最后） 第四章 齿轮加工机床 第五章 磨床 第六章 其它机床
绪
论
---主要掌握常见机床的分类与编码及主参数识别。 机械制造装备概述： 机械制造行业所经历的技术变迁 机械制造装备及其在国民经济中的重要作用 机械制造装备应具备的主要功能 机械制造装备的分类
绪 机 论 械 制 造 装 备 设 计
• §金属切削机床概述 • 零件加工方法: • 铸造、锻造、焊接、切削加工、成形加工及特种加工(电火 花加工、电火花线切工、超声加工、快速成形以及化学加工、磨 料流动加工等) • 金属切削机床： • ---指用切削的方法加工金属工件，使之获得所要求的几何 形状、尺寸精度和表面质量的机器。 • ---制造机器的机器，故又称为“工作母机”或“工具机” （Machine-tool）,习惯上简称为“机床”。 • ---在现代机械制造工业中，被制造的机器零件，特别是精密零 件的最终形状、尺寸及表面粗糙度，主要是借助金属切削机床加 工来获得的，因此机床是制造机器(装备)零件的主要设备。 • ----它所担负的工作量约占机器总制造工作量的40%～60%，它 的先进程度直接影响到机器制造工业的产品质零件加工方法量和 劳动生产率。
车床
钻床
镗床
铣床
磨床
拉床
锯床
滚齿机
刨床
插床
2. 按机床的通用程度分类
1) 通用机床（万能机床）
特点是：加工范围较广，结构往往比较复杂，主要适用于 单件小批生产。
2) 专用机床
根据特定工艺要求而专门设计、制造和使用的，生产率较高， 结构比通用机床简单，适于大批量生产，如各类组合机床。
第6章 机床夹具
与夹具体的配合为：H7/r6，H7/n6。
第六章 机床夹具设计 支承板：多用于工件上已加工平面的定位，一般用2个～3个M6～M12 的螺钉紧固在夹具体上。在受力较大或支承板有移动趋势时，应增加圆锥 销或将支承板嵌入夹具槽内。 支承板的结构有三种，见图。(a)型结 构简单、制造方便，故常适用于侧面和顶 面定位。(c)型结构易于保证上表面清洁， 可用于底面定位。 当工件定位基准面较大时（如箱体类 零），夹具上常设置多个支承板，用它们 的工作面组合成大的定位支承面，为确保 各支承板工作面的等高性，工艺上是用装 配后再统一“终磨”一次保证的。
第六章 机床夹具设计 平头支承钉常用于定位面较平整的工件。圆头支承钉与定位平面为点接触， 可保证接触点位置的相对稳定、但它易磨损，且使定位面产生压陷，给工件夹 紧后带来较大的安装误差，装配时也不易使几个支承处于所需的同一平面上， 故园头支承仅适用于未经加工的平面定位。网纹头支承钉与定位面间的摩擦 力较大，阻碍工件移动，加强定位的稳定性，但槽内易积切屑，常用在粗糙表 面的侧面定位。
用合理分布的六个支承点，即 可限制工件的六个自由度，使工件 的空间位置完全确定下来，这一原 理称为六点定位原理。
注意：在加工过程中并不一定 要求要将工件的六个自由度全部限 制，这要根据加工要求而定。
第六章 机床夹具设计
完全定位
如图a所示，为满足加工要求，工件的六个自由度都必须被限制。像这种 工件的六个自由度都被限制的情况，称为完全定位。
第六章 机床夹具设计
第六章 机床夹具设计 ③锥度心轴：为了消除工件与心轴的配合间隙，提高定心定位精度，在 夹具设计中还可选用如图所示的小锥度心轴。为防止工件在心轴上定位 时的倾斜，此类心轴的锥度通常取K=1/1000～1/5000，心轴的长度则根 据被定位工件圆孔的长度、孔径尺寸公差和心轴锥度等参数确定。 定位时，工件楔紧在心轴锥面上，楔紧后由于孔的局部弹性变形， 使它与心轴在一定长度上产生过盈配合，从而保证工件定位后不致倾斜。 此外，加工时也靠此楔紧所产生的过盈部分带动工件，而不需另外再夹 紧工件。
机械制造工艺课件第六章机床夹具和刀具
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三、夹具的组成 1、定位元件或定位装臵
定位元件或定位装臵就是确定一批工件在夹具中 占有正确位臵的元件或装臵。如图6-5中的定位销3就 是定位元件，通过它使该批套筒工件在夹具中处于正 确的位臵。
2、夹紧装臵
夹紧装臵的作用是将工件压紧夹牢，保证在加工 过程中由于自重或受到切削力或振动外力作用时不离 开已确定的正确位臵。例如图6-5中的螺母4、垫圈5、 定位销3等组成的螺旋夹紧机构。
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（2）专用夹具 专用夹具是指根据某一工件的某一工序的 加工要求，而专门设计的夹具。 专用夹具可以按照工件的加工要求设计 得结构紧凑、操作迅速、方便、省力，以提 高生产效率。但专用夹具设计制造周期长、 成本较高，当产品变更时无法继续使用。因 此这类夹具适用于产品固定的大批量生产中。
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（4）随行夹具
随行夹具是自动线夹具的一种。自动线夹具基本上 可分为两类：一类为固定式夹具，它与一般专用夹具相 似；另一类随行夹具，该夹具既要起到装夹工件的作用， 又要与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一个 工位，进行不同工序的加工。
（5）组合夹具
组合夹具是由一套事先制造好的标准元件和部件组 装而成的夹具。该类夹具是由专业厂家制造的。零件、 部件之间相互配合部分的尺寸精度高、硬度高、耐磨性 好，且具有完全互换性，故可以随时拆卸和组装，所以 组合夹具特别适用于新产品的试制和单件小批生产。
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通用夹具 专用夹具 可调夹具 组合夹具 随行夹具
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二、夹具的分类
1、按专门化程度分 2、按使用的机床分
3、按夹紧动力源分
数控机床技术(第六章数控机床的进给传动系统)
第六章 数控机床的进给传动系统
（2）滚珠丝杠副的特点 1）传动效率高。滚珠丝杠副的传动效率高达92 ％-96％，是普通梯形丝杠的3-4倍，功率消耗减少 2/3-3/4。 2）灵敏度高、传动平稳。 3）定位精度高、传动刚度高。 4）不能自锁、有可逆性。 5）制造成本高。
第六章 数控机床的进给传动系统
第六章 数控机床的进给传动系统
下图所示是静压丝杠副的结构图。
第六章 数控机床的进给传动系统
螺纹面上油腔的连 接形式与节流控制方 式有两种，如图所示。 图 a 中每扣螺纹每侧 中径上开 3-4 个油腔， 每个油腔用一个节流 器控制，称为分散阻 尼节流。图 b 是将分 布于同侧、同方位上 的 3-4 个油腔用一个 节流器控制，称为集 中 阻 尼 节 流 。
第六章 数控机床的进给传动系统
一、滚珠丝杠副
中小型数控机床中，滚珠丝杠副是减少运动部件摩擦 阻力和动静摩擦力之差最普遍采用的结构。
1．滚珠丝杠副工作原理及特点 （1）滚珠丝杠副的工 作原理
滚珠丝杠副是回转 运动与直线运动相互转 换的新型传动装置，是 在丝杠和螺母之间以滚 珠为滚动体的螺旋传动 元件。
在开环、半闭环进给系统中，传动部件的间隙直接影 响进给系统的定位精度，在闭环系统中，它是系统的主要 非线性环节，影响系统的稳定性。常用的消除传动部件间 隙的措施是对齿轮副、丝杠副、联轴器、蜗轮蜗杆副以及 支承部件进行预紧或消除间隙。但是，值得注意的是，采 取这些措施后可能会增加摩擦阻力及降低机械部件的使用 寿命，因此必须综合考虑各种因统
四、双齿轮—齿条副 在大型数控机床（如大型数控龙门铣床）的直 线进给运动中，可采用的另一种传动方式是齿轮— 齿条结构，它的效率高，结构简单，从动件易于获 得高的移动速度和长行程，适合在工作台行程长的 大型机床上用作直线运动机构。但机构的位移精度 和运动平稳性较差。 当负载小时，可采用双片薄齿轮错齿调整法， 分别与齿条齿槽左、右两侧贴紧，从而消除齿侧间 隙。当负载大时，采用顶加负载双齿轮—齿条无间 隙传动机构能较好地解决这个问题。