第三章 金属切削机床与刀具ppt

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金属切削机床(第二版)——第三章 铣床

金属切削机床(第二版)——第三章 铣床
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二、龙门铣床
龙门铣床在布局上以两根立柱5、7及顶梁6与床身 10构成龙门式框架,并由此而得名
三、万能工具铣床
万能工具铣床的基本布局与万能升降台铣床相 似,但配备有多种附件,因而扩大了机床的万能性。
万能工具铣床
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习题
3-1 就X6132型铣床的传动系统图,说明该机床 进给运动的实现。 3-2 为何卧式车床的进给运动由主电动机带动, 而X6132型铣床的主运动和进给运动分别由两台 电动机分别驱动? 3-3 试就图3-6说明孔盘变速工作原理,并将此 种变速方法与CA6140型车床的六级变速机构作一 比较。
70


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配换齿轮
导程
配换齿轮
z2
z3z4/mm来自z1z2z3
z4
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(二)进给运动
三种不同的传动比
ua
40 49
ub
18 40
18 40
40 49
18 18 18 18 40 uc 40 40 40 40 49
曲回结构原理图
三、主要部件结构
(一)主轴部件 主要部件结构

机械加工工艺基础课件中南大学完整版321页PPT

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a. 尺寸精度:零件尺寸参数的准确程度。 b.形状精度:零件形状与理想形状接近程度。 c.位置精度:零件上实际要素(点、线、面)相对
于基准之间位置的准确度。
02.04.2020
2.1 加 工 精 度
• 国家标准规定:常用的精度等级分为20级, 分别用IT01、IT0、IT1、IT2…IT18表示。 数字越大,精度越低。其中IT5-IT13常用。
2.4零件的加工精度与表面粗糙度的关系
提问
零件的加工精度与表面 粗糙度的关系如何?
• 精度:宏观几何参数的误差 • 表面粗糙度:微观几何参数的误差 • 加工精度高,必须采用一系列的高精度的加工方法,而
经过高精度的加工后零件表面粗糙度一定低,反之,表 面粗糙度低,零件必须采用一系列的降低表面粗糙度的 加工方法,而低表面粗糙度的加工方法不一定是高精度 的加工方法。 • 实例:各种机床上的手柄:表面粗糙度非常低,但精度 不高。
中南大学 Central South University
机械加工工艺基础
中南大学 工业训练中心
索引
第一章.切削加工的基础知识 第二章.金属切削机床 第三章.机械加工工艺过程 第四章.零件表面的加工方案 第五章.零件的结构工艺性 第六章.数控加工技术
第一章
切削加工的基础知识
返回索引
1.1 钳工与机械加工
02.04.2020
3.切削运动与切削用量
机器零件的基本表面包括:外圆、内圆 (孔)、平面和成型面
基本表面主要由如下的加工方法获得
3.1 切削运动
要完成零件表面的切削加工,刀具和 工件应具备形成表面的基本运动,即切削 运动
IT7~IT 6 IT5~IT2
Ra值范围 (μm) 25~12.5 6.3~3.2

3金属切削机床

3金属切削机床
6.精度保持性
在规定的工作期间内,保持机床所要求的精度,称之为 精度保持性。影响精度保持性的主要因素是磨损。磨损的影 响因素十分复杂,如结构设计、工艺、材料、热处理、润滑 、防护、使用条件等。
第二节 金属切削机床部件
一、传动系统
1.主传动系统
交流电动机驱动和直流电动机驱动。
分级变速传动和无级变速传动。
电主轴一般工作在两个转速 范围内。在基本转速范围内 (0至额定转速),驱动电机运 行在恒转矩状态,并且功率 随转速呈线性增长。超过了 额定转速,则电机工作在调 磁区以恒功率运行,转矩随 转速增加而下降。
主要特点
③ 在电主轴轴承及润滑方面,高速电主轴轴承已 经普遍采用先进的油汽润滑技术;对于超高速 电主轴采用动、静压液(气)浮轴承 (瑞士IBAG 等)和磁浮轴承,保证主轴的高速使用性能。
2.运动精度
运动精度是指机床空载并以工作速度运动时,主要零部 件的几何位置精度。如高速回转主轴的回转精度。对于高速 精密机床,运动精度是评价机床质量的一个重要指标。它与 结构设计及制造等因素有关。
第一节 概述
3.传动精度
传动精度是指机床传动系各末端执行件之间运动的协 调性和均匀性。影响传动精度的主要因素是传动系统的设 计,传动元件的制造和装配精度。
主要特点
① 在电主轴的低转速大转矩方面,低速段的输出 转矩可以达到300Nm以上,有的更是高达 600Nm(如德国的CYTEC),满足加工中对低速 扭矩的要求;
主要特点
② 在高速方面,用于加工中心电主轴的转速已达 到75000r/min(意大利CAMFIOR),其它用途的 电主轴,已经达到了260000r/min(日本SEIKO SEIKI),满足高速加工需要,提高生产率。

金属切削机床第三章 CA6140型卧式车床

金属切削机床第三章 CA6140型卧式车床
图3-2 CA6140型卧式车床外形 1—主轴箱 2—刀架 3—尾座 4—床身 5—右床腿 6—光杠 7—丝杠
8—溜板箱 9—左床腿 10—进给箱 11—交换齿轮变速机构
CA6140型卧式车床的主轴中心线在床身导轨面上的高度(中心高) 约为200mm,所以加工盘类零件的最大工件回转直径为400mm。 当加工轴类零件时,由于工件在滑板上通过,而横向滑板的上平面 位于床身导轨之上,因而刀架滑板上的最大车削直径受到限制,只 有210mm,如图3-3所示。
式中 × × ≈

表3-3 CA6140型卧式车床车削模数制螺纹模数表m(mm)
表3-3 CA6140型卧式车床车削模数制螺纹模数表m(mm)
Pha=kPa=k
式中有特殊因子“25.4”,而且英制螺纹的导程参数分母为分段的 等差数列(即每英寸牙数a在分母上),因此在CA6140型卧式车床上 车削英制螺纹时应在传动链中设置抵消特殊因子“25.4”的传动
图3-3 卧式车床的中心高与最大车削直径
CA6140型卧式车床为普通精度级机床,根据卧式车床的精度检验 标准,新机床应达到的工作精度为:
精车外圆的圆度 0.01 mm 0.06mm/300 mm
精车表面的粗糙度 Ra1.6 μm
第一节 机床的传动系统
机床的传动系统由主运动传动链、车削螺纹运 动传动链、纵向和横向进给运动传动链、快速 空程运动传动链组成。
一、主运动传动链
车床的主运动是主轴带动工件的 旋转运动。
u1=×=; u2=×=
u3=×≈; u4=×≈1
其中,u3 ≈u2,所以在中、低转速传动路线中,主轴获得的实际转速 只有2×3(2×2-1)=18级正转转速,即通过两条传动路线主轴可获得 正转转速24级,反转转速12级。

第三章 常用金属切削加工方法

第三章 常用金属切削加工方法
插床主要用于加工工件的内表面,如内
孔中键槽及多边形孔等,有时也用于加
工成形内外表面
二、拉 削
指在拉床上用拉刀进行加工的方法, 拉削可以认为是刨削的进一步发展。
它是利用多齿的拉刀,逐齿依次从工件 上切下很薄的金属层,使表面达到较高 的精度和较小的粗糙度值。
拉削时,一般由拉刀作低速直线运动, 被加工表面在一次走刀中形成
第三章 常用金属切削加工方法
车削加工 钻削和镗削加工 刨削和拉削加工 铣削加工 磨削加工
概述
机械零件种类繁多,但其形状都是由一些基本表面 组合而成。零件的最终成形,实际上是由一种表面 形式向另一种表面的转化,包括不同表面的转化、 不同尺寸的转化及不同精度的转化。转化过程的实 现,主要依靠运动。不同切削运动(主运动和进给 运动)的组合便形成了不同的切削加工方法。常用 的切削加工方法有车削、钻削、镗削、刨削、铣削、 磨削等,对某一表面的加工可采用多种方法,只有 了解了各种加工方法的特点和应用范围,才能合理 选择加工方法,进而确定最佳加工方案
在实际生产中,钻_扩_铰是较精密孔的典型加工工艺
三、镗孔
在镗床上完成孔加工的过程,叫镗孔。
工件安装在工作台上,工作台可作横向和纵向进给, 并能旋转任意角度。镗刀装在主轴或转盘的径向刀 架上,通过主轴箱可使主轴获得旋转主运动、轴向 进给运动,主轴箱还可沿立柱导轨上下移动。
镗削加工所用的刀具
单刃镗刀 浮动镗刀(V=0.08~0.13m/s)
3)减小背吃刀量,增加进给次数,以降低切削力。 (2)偏心工件的车削 偏心工件主要包括偏心轴和偏心套。如图3-8 (3)曲轴的车削 如图3-9
(二)车端面及台阶
(三)孔加工 (四)车槽及切断 (五)圆锥面的车削 常用圆锥面车削的方法有: 宽刀法,小刀架转位法,偏移尾座法和靠模法。

金属切削加工原理及设备ppt课件

金属切削加工原理及设备ppt课件
● 2004—2008年的机床产量见下页图
2004—2008年中国金属切削机床产量
2000—2005年我国数控机床产量及数控化率
1.3 本课程的性质、内容、学习要求和方法
1.3.1 性质——《金属切削加工原理及设备》是机 类和近机类专业的主干专业课。
1.3.2 内容 ——《金属切削加工原理及设备》是传 统的:《金属切削原理及刀具》和《金属切削机床》的 有机整合。
事实证明,切削加工技术的发展水平直接影响着机 械制造工业的发达程度,更是表征综合国力的标志。
机械制造业当中的切削加工离不开金属切削机床, 机床是装备制造业的“工作母机”或“工具机” 。
金属切削机床是用切削的方法切除金属毛坯(或半 成品)的多余金属,将其加工成为符合零件图样要求的 形状、尺寸精度和表面质量的机器零件的机器,也可以 说机床是制造机器的机器。
第1章 绪 论
1.1 我国切削加工技术发展概况 金属切削加工——是指利用金属切削机床在工件
表面上切除多余的材料,使之达到规定的几何形状、尺 寸精度和表面质量的一种加工方法。
金属切削加工技术早在我国古代(公元前2000多年 的青铜器时代)就已出现萌芽。
春秋中晚期的著作《考工记》对木工、金工有记载: “材美工巧”是制成良器的必要条件(材美就是采用优 良的加工材料;工巧就是利用合理的制造工艺和方法)。
据大量出土文物考证,公元8世纪(唐代)就有了最 原始的车床。
下图是公元1668年(明代)加工天文仪器上铜环的方法和设备 图1.1 1668年的畜力铣磨机
图1.2 1668年的人力脚踏刃磨机
因我国长期的封建历史,到1915年上海荣昌泰机械厂 才生产了第一பைடு நூலகம்国产车床。
1947年我国民营机械工业仅有3千多家,机床2万多台。 当时的刀具材料是碳素钢,最高切削速度是16m/min。

第3章金属切削的变形过程

第3章金属切削的变形过程
P点继续逼近刀刃,由于 硬化现象,剪应力增大, 因此P点经过1—2—3—4, 到达4点时剪切滑移结束, 沿平行前刀面方向流出成 为切屑。
R2 R1
ac =
max
l
f
45° M
45° 45° 45°
4
A P
B 1
3 4' 2 3'
c
= 2' s
O
位置 应力状态 流动方向
区域
P < s 切削速度v
切削合力Fr与剪切力Fs之夹角为 (+-0),由材力知
(-0) 为切削合力Fr 与切削速度方向的夹角,称作用角, 以表示。
• 可得如下结论: • 前角 o 增大时, 增大,变形减小。故在保证刀刃
强度条件下增大前角可以改善切削过程(降低切削 力、温度、提高表面质量等); • 摩擦角 增大时, 减小,变形增大。故提高刀具 刃磨质量、使用切削液可减小前刀面上的摩擦,对 切削过程有利。
第三节 前刀面的挤压与磨擦及其对切屑变形的影响
根据前述,切屑沿前刀面流出时受到挤压和摩擦,靠近 前刀面的切屑底层进一步变成第二变形区。 特征: ➢切屑底层晶粒纤维化,流速减慢甚至会停滞在前刀面上 ➢切屑发生弯曲; ➢刀—屑接触区温度升高; ➢第二变形区的挤压和摩擦影响切屑的流出,从而影响第一 变形区金属的变形,影响剪切角的大小。
• 从前面第一和第二变形区的分析可知,变形和摩擦是 影响切削过程的关键。影响切屑变形的主要因素可从 以下四方面分析:工件材料、刀具参数、切削速度和 切削厚度
1、工件材料方面
• 工件材料强度愈高,切屑变形愈小。 • 原因:工件材料强度愈高, 减小,增大,变形系数减小。
工件材料强度对变形系数的影响
2、刀具方面

§3.2 金属切削机床部件

§3.2 金属切削机床部件
机械工程学院
机械制造技术——第三章 金属切削机床 §3.2 金属切削机床部件
§3.2 金属切削机床部件
本节对金属切削机床的主要部件进行介绍。
本节内容: 传动系统
主轴部件
机床支撑件
机床导轨
机床刀架和自动换刀装置
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机械制造技术——第三章 金属切削机床 §3.2 金属切削机床部件
3.2.1 机床的传动系统
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机械制造技术——第三章 金属切削机床 §3.2 金属切削机床部件
抗振性 抗振性是指其抵抗受迫振动和自激振动的能力。影响抗振性的主要因素 是主轴部件的静刚度、质量分布以及阻尼。
温升和热变形 温升和热变形主轴部件运转时,因各相对运动处的摩擦生热,切削区的切
削热等使主轴部件的温度升高,形状尺寸和位置发生变化,造成其所谓的热变 形。主轴热变形可引起轴承间隙变化,润滑油温度升高后会使粘度降低,这些 变化都会影响主轴部件工作性能,降低加工精度。 主轴部件的传动方式 主轴部件的传动方式主要有齿轮传动、带传动、电动机直接驱动等。主轴 传动方式的选择,主要决定于主轴的转速、所传递的转矩、对运动平稳性的要 求,以及结构紧凑、装卸维修方便等要求。 齿轮传动 齿轮传动的特点是结构简单、紧凑,能传递较大的转矩,能适应变转速、 变载荷工作,应用最广。其缺点是线速度不能过高,通常小于12~15m/s,不 如带传动平稳。
带动惯性负载能力较差,一般需要用齿轮减速装
置,多用于中小型数控机床。
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机械制造技术——第三章 金属切削机床 §3.2 金属切削机床部件
直线伺服电动机 直线伺服电动机是一种能直接将电能转化为直线运动机械能的电子驱动装置, 使适应超高速加工技术发展的需要而出现的一种新型电动机。 直线伺服电动机工作原理同旋转电动机相似,可以看作是将旋转型伺服电动机
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式车床、万能外圆磨床及摇臂钻床等。万能性大,结构复杂, 适用单件小批生产。 ✓ 专门化机床
工艺范围较窄,它是为加工某一类(或几类)零件或某一道 工序而专门设计和制造的,如铲齿车床、曲轴车床等。 ✓ 专用机床
工艺范围最窄,它一般是为某特定零件的特定工序而设计制 造的,如大量生产的汽车零件所用的各种钻、镗组合机床,机 床主轴箱专用镗床。生产率高、自动化程度高,适用成批及大 量生产。
机床上最终实现所需运动的部件,如主轴、刀架、工 作台等,它们带动工件或刀具旋转或移动。
➢ 动力源
机床上动力源—般采用交流异步电动机、步进电动机、 直流伺服电动机、交流伺服电动机等。它们为机床执行机 构的运动提供动力,以克服切削阻力及摩擦阻力。机床可 以几个运动共用一个动力源,也可以每个运动单独使用一 个动力源,前者如普通机床,后者如数控机床。
车削螺纹时,保证主轴和刀架之间的严格运动关系的传动链 就是内联系传动链。
3、传动原理图
传动链中通常包含两类传动机构: 一类为:定比传动机构(传动比和传动方向不变),如定 比齿轮副、蜗杆蜗轮副、丝杠螺母副等,称为定比传动机 构; 另一类是:换置机构(可根据加工要求变换传动比和传动 方向),如挂轮变速机构、滑移齿轮变速机构、离合器换 向机构等。 传动原理图:为了便于研究机床的传动联系,常用一些简 明的符号把传动原理和传动路线表示出来,这就是传动原 理图。
3.1 金属切削机床的分类、 型号 与主要技术参数
一、机床的分类
➢ 按加工方法和刀具分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、刨齿床、拉床、特种加工机床、锯床和其他机床。
➢ 按万能性程度
(普通)通用机床、专门化机床、专用机床。
✓ 通用机床 工艺范围很宽,可完成多种类型零件不同工序的加工,如卧
因此,外联系传动链中可以有摩擦传动等传动比不准确的传 动副。如普通车床在电机与主轴之间的传动链就是外联系传动 链。
➢ 内联系传动链 联系复合运动之内的各个运动分量,所联系的 执行件之间的相对运动有严格的要求,用来保证发生线的性质。
它决定着加工表面的形状和精度,对执行机构之间的相对运 动有严格要求。
因此,内联系传动链的传动比必须准确,不应有摩擦传动或 瞬时传动比变化的传动副(如皮带传动和链传动)。
自动机床具有完整的自动工作循环,包括自动装卸工件, 能够连续的自动加工出工件。半自动机床也有完整的自动工 作循环,但装卸工件还需人工完成,因此不能连续地加工。
二、机床的型号编制
➢ 通用机床的型号编制
注:①有“( )”的代号或数字,当无内容时,不表示,若有内容,则不 带扩号;
②有“○”符号者,为大写的汉语拼音字母; ③有“△” 符号者,为阿拉伯数字; ④有“ △ ”符号者,为大写汉语拼音字母或阿拉伯数字或两者兼有。
第绍了①金属切削机床型号的编制方法;② CA6140型普通车床的的传动系统和主要机构,以及 常用的车刀;③孔加工机床的种类和常用的孔加工刀 具 ;④各种磨床的工作原理和砂轮的组成;⑤齿轮加 工的方法,滚齿机滚切直齿圆柱齿轮的传动原理,磨齿 机的工作原理,常用的齿轮加工刀具 。同时,刨床与 插齿、铣床与铣刀及组合机床等也作了简单介绍。
➢ 按精度:普通精度机床、精密机床、高精度机床。 ➢ 按照重量和尺寸,可分为仪表机床、中型机床(一般机床)、
大型机床(质量大于10t)、重型机床(质量在30t以上)和 超重型机床(质量在100t以上)。 ➢ 按照机床主要器官的数目,可分为单轴、多轴、单刀、多刀 机床等。 ➢ 按照自动化程度不同,可分为普通、半自动和自动机床。
线运动,按照某些确定的运动关系组合而成
➢ 辅助运动 ✓ 各种空行程运动:进刀、退刀、回程、转位和调位等 ✓ 切入运动 ✓ 分度运动 ✓ 操纵及控制运动:操纵离合器、改变速度、进给量等
2、机床的运动联系
为了实现运动,机床必须具备以下三个基本部分: 执行件、动力源和传动装置,构成一个传动联系的一 系列传动件称为传动链,分为外联系传动链和内联系 传动链 。 ➢ 执行机构
主参数和第二主参数用阿拉伯数字给出主参数的折算值 (1/10或1/100)
➢ 机床的重大改进顺序号
序号按A、B、C……等字母的顺序选用
例如CA6140型卧式车床的代号意义为:
三、机床的运动分析
分析路线:表面—运动—传动—机构—调整方法
1、机床的运动分类
➢ 简单成形运动:由单独的旋转运动或直线运动构成 ➢ 复合成形运动:由两个或两个以上旋转运动或(和)直
在车削螺纹时,卧式车床有两条主要传动链。 一条是外联系传动链,即从电动机一l一2一μv一3—
4一主轴,称为主运动传动链. 它把电动机的动力和运动传递给主轴。传动链中μv为
主轴变速及换向的换置机构。 另一条由主轴一4—5一μf一6—7一丝杠一刀具,得到
车床
铣 床
磨床
钻 床
铣削过程
插齿过程
滚齿过程
拉削过程
3.1 机床分类与型号编制、机床运动分析 3.2 车床和车刀 3.3 镗床 3.4 刨床和插床 3.5 钻床和麻花钻 3.6 铣床和铣刀
3.7 拉床和拉刀 3.8 齿轮加工机床和齿轮加工刀具 3.9 磨床和砂轮 3.10 组合机床 3.11 数控机床和加工中心
➢ 机床的类别代号 用该类机床名称汉语拼音的第一个字 母表示 ,如:
机床的类别代号
➢机床的特性代号 用汉语拼音字母表示,如 : 通用特性代号
➢ 机床的组别、系别代号
用两位阿拉伯数字表示,前一位表示组别,后一位表示 系别,每类机床划分为10个组,用数字0~9表示。每个组 又可分为若干个系。
➢ 机床主参数、设计顺序号和第二主参数
➢ 传动装置
把动力源的运动和动力传递给执行机构,或将运动由— 个执行机构传递到另—个执行机构,以保持二个运动之间 的准确关系。传动系统还可以变换运动的方向、速度及运 动的类别,如将旋转运动变为直线运动。
➢ 外联系传动链 联系动力源与执行机构之间的传动链。
它使执行件获得一定的速度和运动方向,其传动比的变化, 只影响生产率或表面粗糙度,不影响加工表面的形状和精度。
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