机床分类及传动
机床设计-传动系统
转速图的绘制
主传动系统的传动路线表达式：
36
1
主电机 440r / min
φ126 φ256
I
3306 4224
II
42
4222 62
III
60
1380 72
IV(主
轴)
48
主轴的转速计算：
126
n主轴
=
n电机
× 256
×uI-II
×uII-III
×uIII-IV
a
126
n主轴max
=
n电机
× 256
×uI
-II
max
×uII -III max
×uIII-IVmax
126
n主轴min
=
n电机
× 256
×uI
-II
min
×uII -III min
×uIII-IVmin
直接标出转速值 。 注意： 转速格线间距大小并不代表公比ф的
数值大小。
转速图一点三线 转速点——传动轴上的圆点，表示该轴具有的转速。
如轴Ⅳ（主轴）上有12个圆点，表示具有12级转速。
传动线——相邻两轴的相关两个 转速点之间的连线。
传传动比大于1其对数值为正，传 动线向右上倾斜；
应用： 普通机床应用最为广泛的一种变速方式。
变速方式的选择
主传动系统的变速方式分为无级变速和有级变速两种。
（1）有级变速 变速机构——是指在输入轴转速不变的条件下，使输出轴获得不 同转速的传动装置。 有级（或分级）变速机构
➢滑移齿轮变速机构 ➢交换齿轮变速机构 ➢多速电动机 ➢离合器变速机构 ➢摆移变速机构
数控机床的机械结构与传动
第二节 数控机床的典型机械结构
第二章 数控机床的机械结构与传动
2.1 滚珠丝杠螺母结构
滚珠丝杠螺母副的选用
滚珠丝杠螺母副的选择包括其精度、尺寸规格、支 撑方式等几个方面。
根据机床精度选用丝杠副的精度，根据机床载荷来 选定丝杠直径，对细长而又承受轴向压缩载荷的滚珠丝 杠，需核算压杆稳定性；对转速高，支撑距离大的滚珠 丝杠副需校核临界转速；对精度要求高的滚珠丝杠需校 核刚度。 1）精度等级的选择； 2）结构尺寸的选择； 3）验算。
主传动在中、高速 段为恒功率传动， 在低速段为恒转矩 传动。
第三节 数控机床的主传动系统
第二章 数控机床的机械结构与传动
3.2 主轴部件的结构
主轴部件的支撑与润滑
机床主轴带动刀具或夹具在支撑中做回转运动，应能传递切削转矩、受 切削抗力，并保证必要的旋转精度。
常用卡盘结构
数控车床工件夹紧装置可采用三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘或弹簧夹 头等。
第四节 数控机床的进给传动系统
第二章 数控机床的机械结构与传动
4.2 数控机床进给传动系统的基本形式
实现直线进给运动主要有三种形式： 1）通过丝杠螺母副，将伺服电动机的旋 转运动变成直线运动。 2）通过齿轮、齿条副，将伺服电动机的 旋转运动变成直线运动。 3）直接采用直线电动机进行驱动。
减少传动件。 4）在加工中心上，还必须具有安装刀具和刀具交换所需的自动夹
紧装置，以及主轴定向准停装置，以保证刀具和主轴、刀库、 机械手的正确位置。 5）有C轴功能要求时，主轴还需要安装位置检测装置，以便实现对 主轴位置的控制。
第三节 数控机床的主传动系统
第二章 数控机床的机械结构与传动
3.1 主传动的基本要求和变速方式
机床传动系统及传动示意图
3．特点与应用
(Characteristics and Apply)
—— 机械 （邓P38） —— 液压 （邓P39 ） —— 数控 （邓P42 ）
谢谢聆听
单/击/此/处/添/加/副/标/题/内/容
二、控制系 统
(Control System)
—— 自动化程度 分
手动
1．控制方 式
自动： 送料—— 装夹
—— 控制 原理分
——切削——卸
机械、液压、
料
气动、电动、 半自动： 切削过
数控
程的自动化
2．典型机床控制系统
(Control System of Typical Machine)
二、型号 (Model ) (JB1838 - 85)
0123457891
6
0
M 分 类 型 代 号
类 型 代
特 性 代
组 别 代
系 别 代
主 要 参 数
号号号号代
号 进
变 形 机 床
第 二 主
数序 代 要 号号参
A、 1 、 数 B2代
号
2 机床典型系统分析 (Analyse of Machine Typical
《机械加工工艺基 础》
*** 课代表，请在课前将实验预习报告 收齐并上交作业
*** 请注意保持室内卫生
第二章 金属切削机床的基本知识
(Elementary Knowledge of Metal Cutting Machine)
§1 基本概念 (Fundamental Conception ) 一、分类 （Classify） —— 切削运动、刀具：C、X、B、M、 Z、T、L、G、 Y、S、D、Q —— 加工范围：万能、专门化、专用 —— 加工精度：一般、精密、高精密 —— 重量：一般、大型、重型、超重型 10-30t 30-100t >100t
第5章 机床分级变速传动系统设计.
第五章机床分级变速传动系统设计第一节机床主要技术参数的确定机床的主要技术参数包括尺寸参数、运动参数和动力参数。
技术参数的确定，一般采用统计类比法。
尺寸参数包括与工件主要尺寸有关的参数，与工、夹、量具标准化有关的参数，与机床结构有关的参数。
尺寸参数按其对机床结构、性能的影响程度不同，又分为主参数、第二主参数和其他尺寸参数。
1．主参数主参数是代表机床规格大小的一种参数。
主参数对机床的性能、布局、传动和结构有显著的决定作用。
所以，确定尺寸参数时，首先确定主参数。
通用机床和专门化机床的主参数及其折算系数见JB1838—85《金屈切削机床型号编制方法》(附表4常用机床组、系代号及主参数)。
通用机床的主参数，除极少数机床外(如拉床)，一般均为尺寸参数。
2．第二主参数和其他尺寸参数第二主参数一般指主轴数、最大跨距、工作台工作面长度、最大加工工件长度、最大模数等。
第二主参数是直接反映机床加工范围的重要参数之一。
对机床的轮膨尺寸、重量等影响很大，其重要程度，仅次于主参数。
主参数和第二主参数确定后，还要确定一些其他尺寸参数。
如卧式车床刀架上的最大工件回转直径、通过主轴孔的最大棒料直径、主轴孔前端锥度等与工件大小和刀具标准化有关的尺寸。
二、运动参数运动参数是指机床的执行机构(如主轴、刀架、工作台等)的运动速度。
机床常用的运动参数见表5—1。
在保证加工质量的前提下，尽可能提高生产串是确定运动参数的基本原则。
主运动参数的确定：主运动为回转运动时，主运动参数为主袖转速n。
1．极限转速调查和分析所设计的机床上可能进行的工序，从中选择要求最低、最高转速的典型工序，按照典型工序的切削速度和刀具〔或工件〕直径计算主抽的最高转速、最低转速(极限转速)n max和m min。
计算公式如下：式中n max、m min——分别为最低、最高切削速度；d max、d min——分别为最小、最大计算直径。
上述d max和d min不是机床上可能加工的最小、最大直径，而是常用的经济加工最小、最大直径。
数控机床的进给传动系统
详细描述
刚度是指数控机床在受到外力作用时，进给 传动系统抵抗变形的能力。高刚度的数控机 床能够减小受力变形对加工精度的影响，提 高加工质量。
速度与加速度
总结词
速度与加速度是衡量数控机床进给传动系统 动态性能的指标。
详细描述
速度与加速度是指数控机床在加工过程中， 进给传动系统能够达到的最大移动速度和加 速度。高速度和高加速度的数控机床能够缩
更换磨损件
对磨损严重的部件进行更 换，保证进给传动系统的 正常运行。
调整参数
根据实际运行情况，对进 给传动系统的参数进行调 整，优化其性能。
常见故ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ诊断与排除
噪音异常
温度过高
检查进给传动系统是否有异常噪音， 判断是否需要更换轴承或齿轮。
检测进给传动系统的温度，如温度过 高，需检查润滑系统是否正常工作。
03
数控机床进给传动系统的分 类
滚珠丝杠螺母副传动
总结词
滚珠丝杠螺母副传动是数控机床中最常用的进给传动方式之一，具有高精度、 高刚度、高可靠性的特点。
详细描述
滚珠丝杠螺母副传动通过将旋转运动转换为直线运动，实现工作台的进给运动。 其优点在于传动效率高、传动精度稳定、使用寿命长，且具有较高的刚度，能 够满足大多数数控机床的进给传动需求。
运行抖动
观察进给传动系统的运行情况，如有 抖动现象，需检查传动轴是否松动或 损坏。
06
数控机床进给传动系统的未 来发展
高精度化
总结词
随着制造业对产品精度要求的不断提高，数控机床的进给传动系统需要实现更高程度的 精度控制。
详细描述
高精度化是数控机床进给传动系统未来的重要发展方向。通过采用先进的控制系统、高 性能的传动元件和精密加工技术，可以提高数控机床的定位精度、重复定位精度和加工
机床必备知识点总结
机床必备知识点总结一、机床的分类机床根据其加工方式和机械结构的不同可以分为数控机床和普通机床两大类。
数控机床是指通过计算机控制系统来实现加工程序的设备，它具有加工精度高、自动化程度高的优点，适用于批量生产和复杂零部件的加工。
普通机床则是指不通过计算机控制系统而是由操作工人手动操作来实现加工的设备，其加工精度依赖于工人的操作技能，适用于小批量、单件和非标零部件的加工。
根据机床的结构和加工方式的不同，又可以将机床分为车床、铣床、钻床、刨床、磨床等种类。
车床主要用于加工回转体零件，如轴类、滚珠螺杆、曲柄轴等；铣床主要用于加工平面零件和立面零件，如平面、凹槽、孔等；钻床主要用于加工圆孔，如常见的螺纹孔、拉床、钻床等设备；刨床主要用于加工大型铸件和焊接件；磨床主要用于对零件的精密加工。
二、机床的结构机床通常由机身、工作台、主轴、进给机构、传动系统、操作系统、润滑系统等部分组成。
机身是机床的主要部件，它由机床的外壳和内部各种机械部件组成，主要起支撑和固定作用。
工作台是用来夹持工件并进行加工的地方，它可以根据加工需要做出相应的移动和角度调整。
主轴是用来使刀具旋转进行切削加工的主要部件，它通常由电机、主轴箱和机床主体组成。
进给机构是机床上用来使切削工具在加工过程中按照规定的速率和方向进行移动的装置，它通常由进给电机、减速装置和相应的传动装置组成。
传动系统是机床上用来传递动力的装置，通过传动系统可以使主轴、进给机构和其他机床部件进行相应的运动。
操作系统是机床的控制系统，它可以是数控系统或者手动控制系统。
润滑系统是机床的重要组成部分，它起着减少机床零部件磨损、降低摩擦、冷却切削区域和清洗机床内部的作用。
三、机床的工作原理机床的工作原理主要是利用刀具对工件进行切削，从而使工件达到一定的尺寸、形状和表面粗糙度要求。
机床在加工过程中需要主轴旋转以提供切削动力，同时还需要进给机构进行相应的运动来使刀具按照规定的速率和方向对工件进行切削。
车床结构及传动链)
并将代入，整理得a
7 4
u基 u倍
北京信息科技大学
第五章 车床
北京信息科技大学
第五章 车床
四、CA6140型卧式车床传动系统
北京信息科技大学
第五章 车床
作业
准备讲述模数螺纹和径节螺纹（0502班）
非标准螺纹和精密螺纹（0503班）
要求准备PPT，讲述该螺纹的特点、传动路线、运 动平衡式，加上图。10分钟左右。全体准备、抽签 决定4人讲。
北京信息科技大学
第五章 车床
运动经v带轮传动副传至轴I，压紧轴I上的多片摩擦离合器M1左部经齿轮副运 动传至轴II
北京信息科技大学
第五章 车床
四、CA6140型卧式车床传动系统
运动由轴III传往主轴有两条路线 高速路线
主轴上的滑移齿轮50向左移，使之与轴III上右端 的齿轮63啮合，运动传至主轴得高转速。( 6级高 转速 )
是按照传动路线中各传动轴的先后传动顺序，沿轴 IV－I—II—III(V)—VI—XI—X的轴线剖切，展开在一 个平面上而得到的。
展开图是把立体展开在一个平面上，因而其中有些 轴之间的距离拉开，使原来相互啮合的齿轮副分开了， 如轴IV和轴III、轴V之间，
×36/32×32/56×4/29×40/30×30/48×28/80
×π×2.5 ×12=0.71 u基u倍 mm/r
f横=1×58/58×33/33×63/100×100/75×25/36
×u基×25/36 ×36/25 ×u倍×28/56 ×36/32 ×32/56×4/29×40/30×30/48×59/18×5mm/r
第五章 车床
车床
北京信息科技大学
第五章 车床
目录
2.2金属切削机床的基本知识
机床的技术性能指标
表 常用机床主参数和第二主参数
机床名称 主参数 第二主参数
普通车床
立式车床 升降台铣床 摇臂钻床 卧式镗床 坐标镗床 外圆磨床 矩台平面磨床 滚齿机
床身上工件最大回转直径
最大车削直径 工作台工作面宽度 最大钻孔直径 主轴直径 工作台工作面宽度 最大磨削直径 工作台工作面宽度 最大工件直径
转速图(有级变速)
竖线：轴（标明轴号） 圆点：轴所能有的转速 转速值：等比数列，对数坐标 两轴(竖线)之间的线段：一对传 动副，并在线旁标明带轮直径之 比或齿轮的齿数比 两竖线之间的一组平行线：同一 对传动副 上斜的线：升速传动 下斜的线：降速传动 作用：从转速图上很容易找出各 级转速的传动路线和各轴、齿轮 的转速范围
通用机床 按机床的通 用性程度分 专门化机床 专用机床
普通机床 按机床工 作精度分
精密机床
高精度机床
按机床重量和尺寸分
仪表机床 中型机床 大型机床 10t 重型机床 30t 超重型机床 100t
按自动化程度分
手动 机动 半自动 自动
按主要工作器官的数目
单轴机床 多轴机床 单刀机床 多刀机床
2. 机床的技术参数与尺寸系列
机床的技术参数是表示机床的尺寸大小和加工 能力的各种数据， 一般包括：主参数，第二主参数，主要工作部件的 结构尺寸，主要工作部件的移动行程范围，各种运 动的速度范围和级数，各电机的功率，机床轮廓尺 寸等。
2、机床的技术参数与尺寸系列
主参数是反映机床最大工作能力的一个主要 参数，它直接影响机床的其他参数和结构大小。
《金属切削机床》
（3）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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.机床型号编制
机床型号是机床产品的代号，可以简明地表示 机床的类型，通用和结构特性、主要技术参数 等。我国现行的机床型号是按“GB/T 15375-1994金属切削机床型号编制方法”编 制的。
机床的类别和分类代号见书上表2.1
二、机床的传动及系统图
1.机床的基本组成 （1）执行件。执行机床运动的部件，如主轴、
如车削螺纹时，保证主轴和刀架之间的严格运动 关系的传动链
3.机床的传动原理图
机床传动原理图是用简明的符号把动力源与执 行件，以及执行件与执行件之间的传动关系表示 出来。
画原理图的时，不必考虑各种机构的具体结构， 但可以把传动机构分为两大类：传动比不变的定 必传动机构和传动比可变的换置机构。
传动原理图的常用符号
其它分类方法：
（1）机床工艺范围的宽窄（通用性程度）：机床 可分为通用机床、专门化机床、专用机床。
（2）机床自动化程度：手动、机动、半自动、自 动机床。
（3）机床重量和尺寸：仪表机床、中型机床、大 型机床、重型机床、超重型机床。
（4）机床加工精度：普通精度机床、精密机床、 高精度机床。
（5）机床主要工作部件的数量：单轴、多轴机床 或单刀、多刀机床等。
金属切削机床的基本知识
金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加 工成机器零件的机器，也可以说是制造机器的机 器，所以又称“工作母机”，习惯上简称为机床。
一、机床的分类和型号编制
1.机床的分类 按其加工性质和所用的刀具进行分类， 将机床分为12大类,包括：车床、铣床、 钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺 纹加工机床、刨插床、拉床、特种加工 机床、锯床以及其它机床。
螺纹车刀在卧式车床上车秀螺纹的传动原理图
4.传动系统图
主要表示了与成形运动有直接关系的运动及其传 动联系，可以更具体对机床的传动情况进行分析。
以下为一个传动系统的三维立体动态仿真图
2.机床的传动链 可分为外联系传动链和内联系传动链 （1）外联系传动链：它是联系动力源和机床执行件
之间的传动链。
（2）内联系传动链：联系一个执行机构和另一个 执行机构之间运动的传动链为内传动链。
两传动链区别 外传动链 动力源→执
刀架、工作台等，其任务是装夹刀具或工件， 直接带动它们完成一定形式的运动。并保证其 运动轨迹的准确性。
（2）动力源。为机床上的执行件提供运动和动力 的装置，如交流异步电动机、直流电动机、伺 服电动机、步进电动机等，机床上可以有一个 或多个动力源
（3）传动装置。是传递运动和动力的装置。通过 它可以把动力源的运动和动力传给执行件，使 其按一定的速度和方向运动；也可以把两个执 行件联系起来，使二者保持某种确定的运动关 系