金属切削机床性能试验基本知识讲座
合集下载
金属切削机床的基础知识PPT课件
车床常用传动件的简图符号
金属切削机床的基础知识
车床常用传动件的简图符号
金属切削机床的基础知识
车床常用传动件的简图符号
金属切削机床的基础知识
车床常用传动件的简图符号
金属切削机床的基础知识
车床常用传动件的简图符号
常用传动副的传动关系
主动轮
传动比i:
i主 从动 动轮 轮（ （轴 轴） ） 主 从 转 转动 动 速 速轮 轮齿 齿数 数乘 乘
nv---与齿条啮合的齿轮的转速, r/min ; m---齿条、齿轮模数,mm ; z---齿轮齿数 p---齿条齿距,mm。
金属切削机床的基础知识 常用传动副的传动关系
丝杠螺母传动
螺母移动速度:
v螺母
nv P 60
(mm/s)
nv---丝杠转速, r/min ; p---单头螺杆螺距,mm。
金属切削机床的基础知识
(二)机械传动系统的组成 1定比传动机构 2变速机构 3换向机构 4操纵机构 5箱体及其他装置 (二)机械传动的特点
金属切削机床的基础知识
二机床的液压传动 (一)外圆磨床液压传动系统分析 (二)机床液压传动系统的组成 1动力元件:液压泵 2执行机构:液压缸 3控制元件:各类阀 4辅助装置 (三)机床液压传动系统的特点
机床常用变速机构
i1 = Z1/Z´1 i2 = Z2/Z´2 i3 = Z3/Z3´
金属切削机床的基础知识
(三)传动链及传动比 传动链:将若干传动链依次组合起来,即成为一个传动系统 (四)机床变速机构 1塔轮变速机构 2滑移齿轮变速机构 3离合器变速机构
金属切削机床的基础知识
四 机床构造
1主传动部件 2进给传动部件 3刀具安装装置 4工件安装装置 5支撑件 6动力源
金属切削机床的基础知识
车床常用传动件的简图符号
金属切削机床的基础知识
车床常用传动件的简图符号
金属切削机床的基础知识
车床常用传动件的简图符号
金属切削机床的基础知识
车床常用传动件的简图符号
常用传动副的传动关系
主动轮
传动比i:
i主 从动 动轮 轮（ （轴 轴） ） 主 从 转 转动 动 速 速轮 轮齿 齿数 数乘 乘
nv---与齿条啮合的齿轮的转速, r/min ; m---齿条、齿轮模数,mm ; z---齿轮齿数 p---齿条齿距,mm。
金属切削机床的基础知识 常用传动副的传动关系
丝杠螺母传动
螺母移动速度:
v螺母
nv P 60
(mm/s)
nv---丝杠转速, r/min ; p---单头螺杆螺距,mm。
金属切削机床的基础知识
(二)机械传动系统的组成 1定比传动机构 2变速机构 3换向机构 4操纵机构 5箱体及其他装置 (二)机械传动的特点
金属切削机床的基础知识
二机床的液压传动 (一)外圆磨床液压传动系统分析 (二)机床液压传动系统的组成 1动力元件:液压泵 2执行机构:液压缸 3控制元件:各类阀 4辅助装置 (三)机床液压传动系统的特点
机床常用变速机构
i1 = Z1/Z´1 i2 = Z2/Z´2 i3 = Z3/Z3´
金属切削机床的基础知识
(三)传动链及传动比 传动链:将若干传动链依次组合起来,即成为一个传动系统 (四)机床变速机构 1塔轮变速机构 2滑移齿轮变速机构 3离合器变速机构
金属切削机床的基础知识
四 机床构造
1主传动部件 2进给传动部件 3刀具安装装置 4工件安装装置 5支撑件 6动力源
金属切削机床基础知识分解课件
能。
数控系统
数控系统是金属切削机床 的控制系统，用于实现自 动化加工。
数控系统包括数控装置、 伺服系统、反馈装置等部 分，可实现高精度、高效 率的加工。
数控装置是数控系统的核 心，用于处理加工数据和 控制机床的各个动作。
反馈装置用于检测机床的 实际运动状态，并将信息 反馈给数控装置，实现闭 环控制。
机床稳定性
机床在长时间使用过程中保持性能和精度的能力。稳定的机床可以降低故障率，提高生 产效率。
机床寿命与可靠性
机床寿命
机床的设计、制造和使用条件对机床寿命的影响。长寿命的机床可以降低更换成本，提高经济效益。
机床可靠性
机床在规定条件下和时间内完成规定功能的能力。高可靠性的机床可以减少停机时间，提高生产效率 。
05 金属切削机床操作与维护
机床操作规程与注意事项
要点一
操作规程
严格按照机床操作规程进行操作，确保加工过程的安全和 稳定。
要点二
注意事项
在操作过程中，注意观察机床的运转状态，发现异常及时 停机检查。
机床维护保养与故障排除
维护保养
定期对机床进行维护保养，保持机床的 良好运转状态。
VS
故障排除
遇到故障时，应冷静分析，按照故障排除 指南进行操作，确保快速恢复生产。
详细描述
高效化是指通过提高机床的转速、进给速度和切削深度 等参数，以及采用多轴联动、多刀具协同等技术，实现 高效、快速加工，缩短加工时间，提高生产效率。自动 化则是指利用机器人技术、自动化夹具和输送装置等， 实现机床的自动化上下料、装夹和加工，减少人工干预 ，提高加工过程的稳定性和一致性。
复合化与多功能化
分类
金属切削机床根据加工方式、结 构特点和应用领域有多种分类方 法，常见的分类包括车床、铣床 、钻床、磨床等。
数控系统
数控系统是金属切削机床 的控制系统，用于实现自 动化加工。
数控系统包括数控装置、 伺服系统、反馈装置等部 分，可实现高精度、高效 率的加工。
数控装置是数控系统的核 心，用于处理加工数据和 控制机床的各个动作。
反馈装置用于检测机床的 实际运动状态，并将信息 反馈给数控装置，实现闭 环控制。
机床稳定性
机床在长时间使用过程中保持性能和精度的能力。稳定的机床可以降低故障率，提高生 产效率。
机床寿命与可靠性
机床寿命
机床的设计、制造和使用条件对机床寿命的影响。长寿命的机床可以降低更换成本，提高经济效益。
机床可靠性
机床在规定条件下和时间内完成规定功能的能力。高可靠性的机床可以减少停机时间，提高生产效率 。
05 金属切削机床操作与维护
机床操作规程与注意事项
要点一
操作规程
严格按照机床操作规程进行操作，确保加工过程的安全和 稳定。
要点二
注意事项
在操作过程中，注意观察机床的运转状态，发现异常及时 停机检查。
机床维护保养与故障排除
维护保养
定期对机床进行维护保养，保持机床的 良好运转状态。
VS
故障排除
遇到故障时，应冷静分析，按照故障排除 指南进行操作，确保快速恢复生产。
详细描述
高效化是指通过提高机床的转速、进给速度和切削深度 等参数，以及采用多轴联动、多刀具协同等技术，实现 高效、快速加工，缩短加工时间，提高生产效率。自动 化则是指利用机器人技术、自动化夹具和输送装置等， 实现机床的自动化上下料、装夹和加工，减少人工干预 ，提高加工过程的稳定性和一致性。
复合化与多功能化
分类
金属切削机床根据加工方式、结 构特点和应用领域有多种分类方 法，常见的分类包括车床、铣床 、钻床、磨床等。
金属切削机床的基本知识教学课件
机床操作注意事 项
01
严格按照安全操作规程 进行操作，不得擅自更 改参数或省略步骤。
02
03
在操作过程中，要时刻 关注机床的运转情况， 发现异常及时停机检查。
保持工作区域整洁，避 免杂物和油污对机床造 成损害。
04
定期对机床进行维护保 养，确保其正常运转。
紧急情况的处置与预防措施
01
02
03
04
导轨的维护
定期清理导轨表面，检查导轨的直 线度和润滑情况，防止导轨磨损和 卡滞。
刀库和刀具的维护
定期检查刀库的换刀机构和刀具夹 紧装置，确保刀具的锋利度和精度。
常见故障诊断与排除
主轴异常
检查主轴轴承、润滑系统 和冷却系统，找出异常原 因并排除。
加工精度异常
检查机床的几何精度和运 动精度，调整机床参数以 恢复加工精度。
切削深度
根据工件材料、刀具材料 和加工要求，合理选择切 削深度，以实现高效、低 成本的加工。
刀具材料与几何参数
刀具材料
常用的刀具材料包括硬质合金、高速钢、陶瓷等，根据加工需求选择合适的刀具 材料。
刀具几何参数
刀具的几何参数如前角、后角、主偏角等对切削力、切削热和加工表面质量有重 要影响。
工件材料与热处理
金属切削机床的基本知 教学件
• 金属切削机床概述
01
金属切削机床概述
定义与分类
定义
金属切削机床是指通过切削、磨 削等加工方法将金属毛坯加工成 所需形状和尺寸的机床设备。
分类
金属切削机床按加工方式可分为 车床、铣床、钻床、磨床等；按 自动化程度可分为手动、半自动 和全自动机床。
工作原理与特点
工作原理
发展趋势
最新第二章-金属切削机床(一-基本知识).PPT课件
§2.3 机床的基本传动形式
一. 机床传动的组成
动力源
传动装置
执行件
动力源 — 为执行件的运动提供能量的装置 执行件 — 机床上最终实现运动的部件 传动装置 — 将运动和动力从动力源传递至执
行件的装置 ＊动力源、传动装置和执行件共同组成机床的
传动系统。
二. 机床常用的传动副 ＊大多数机床机械传动部分采用的传动元件有胶
通 高精 自 半 数 加 仿 轻 加 简 柔 数 高
用 精密 动 自 控 工 形 型 重 式 性 显 速
特度
动中
型加
性
心
工
代G M Z B K H F Q C J R X S 号
读 高密 自 半 控 换 仿 轻 重 简 柔 显 速 音
• 例：通用特性代号
CJ0625为?; CK6132为?; 为?;
ZQ3040为?; XH7132为?;
GB4028
（2）结构特性代号
结构特性代号在型号无统一的含义，它只 是在同类型机床中起区分结构、性能不同的作用。
3．组、系代号
• 每类机床按其结构性能及使用范围划分为 10个组，用数字0~9表示。
• 在同一组机床中，又按主参数、主要结构等划分 为10个系，用数字0~9表示。
第二章-金属切削机床(一-基本 知识).
2.按机床的通用程度分类 通用机床：可以完成多种工件的多种工序加工 （常称为万能机床）。 专门机床：完成同一类型但尺寸不同的特定工 序加工（也称为专门化机床）。 专用机床：完成某一工件或某工件的一个（或 几个）固定不变工序的加工。
3.同类机床中的分类
按工作精度分类（普通机床，精密机床，高精度机床）
MGB1432 M 磨床（类代号） G 高精度（通用特性代号） B 半自动（通用特性代号） 14 万能外圆磨床（组系代号） 32 最大磨削外径320mm（主参数）
金属切削机床基础知识概述PPT公开课(89页)
• 机床刚度指机床系统抵抗变形的能力。机 床刚度分为静刚度和动刚度。
五、通用机床的型号编制 （1）通用机床型号的表示方法为：
第三节 常见的金属切削机床 一、车床
1、车床附件 （1）三爪卡盘
（2）四爪卡盘
3、导轨的结构类型及特点 此外，还有自调磁浮轴承等适应高速加工的新型轴承。 滚珠丝杠副在机床上的支承方式 超越离合器主要用于有快、慢两个运动交替传动的轴上，以实现运动的快、慢速自动转换。 安全离合器是一种过载保护机构，它可使机床的传动零件在过载时，自动断开传动，以免机构发生损坏。 滚珠丝杠螺母副的不足在于制造工艺复杂，成本高，不能自锁，故需附加制动装置。 （3）电动机直接驱动方式 （3）电伺服进给传动系中的机械传动部件 滚珠丝杠螺母副的不足在于制造工艺复杂，成本高，不能自锁，故需附加制动装置。 （1）电伺服进给传动系统的控制类型 机床本身必须具备的精度称为机床精度。 1）啮合式离合器 利用两个零件上相互啮合的齿爪传递运动和转矩。 2）摩擦式离合器 利用相互压紧的两个零件接触面间所产生的摩擦力传递运动和转矩。 （3）电伺服进给传动系中的机械传动部件 （1）按驱动主传动的电动机类型 1）啮合式离合器 利用两个零件上相互啮合的齿爪传递运动和转矩。 第二节 金属切削机床部件 它利用同步带的轮齿与带轮的轮齿依次相啮合传递运动和动力，因而兼有普通带传动、齿轮传动和链传动的优点，即无相对滑动，平 均传动比准确 。 4、纵、横向机动进给操纵机构 （1）电伺服进给传动系统的控制类型 主轴部件是机床的重要部件之一，它是机床的执行件。
它利用同步带的轮齿与带轮的轮齿依次相啮合传递运动和动力，因而兼有普通带传动、齿轮传动和链传动的优点，即无相对滑动，平 均传动比准确 。 滚珠丝杠副在机床上的支承方式 第二节 金属切削机床部件 2）摩擦式离合器 利用相互压紧的两个零件接触面间所产生的摩擦力传递运动和转矩。 此外，还有自调磁浮轴承等适应高速加工的新型轴承。 （2）板块类 如工作台、刀架等。 它是采用切削、特种加工等方法将金属毛坯的多余金属去除，制成机械零件的一种机器，制成的机械零件应能达到零件图样所要求的 表面形状、尺寸精度和表面质量。 支承件的总体结构形状基本上可以分为三类： 支承件常用的材料有铸铁、钢板和型钢、天然花岗岩、预应力钢筋混凝土等。
五、通用机床的型号编制 （1）通用机床型号的表示方法为：
第三节 常见的金属切削机床 一、车床
1、车床附件 （1）三爪卡盘
（2）四爪卡盘
3、导轨的结构类型及特点 此外，还有自调磁浮轴承等适应高速加工的新型轴承。 滚珠丝杠副在机床上的支承方式 超越离合器主要用于有快、慢两个运动交替传动的轴上，以实现运动的快、慢速自动转换。 安全离合器是一种过载保护机构，它可使机床的传动零件在过载时，自动断开传动，以免机构发生损坏。 滚珠丝杠螺母副的不足在于制造工艺复杂，成本高，不能自锁，故需附加制动装置。 （3）电动机直接驱动方式 （3）电伺服进给传动系中的机械传动部件 滚珠丝杠螺母副的不足在于制造工艺复杂，成本高，不能自锁，故需附加制动装置。 （1）电伺服进给传动系统的控制类型 机床本身必须具备的精度称为机床精度。 1）啮合式离合器 利用两个零件上相互啮合的齿爪传递运动和转矩。 2）摩擦式离合器 利用相互压紧的两个零件接触面间所产生的摩擦力传递运动和转矩。 （3）电伺服进给传动系中的机械传动部件 （1）按驱动主传动的电动机类型 1）啮合式离合器 利用两个零件上相互啮合的齿爪传递运动和转矩。 第二节 金属切削机床部件 它利用同步带的轮齿与带轮的轮齿依次相啮合传递运动和动力，因而兼有普通带传动、齿轮传动和链传动的优点，即无相对滑动，平 均传动比准确 。 4、纵、横向机动进给操纵机构 （1）电伺服进给传动系统的控制类型 主轴部件是机床的重要部件之一，它是机床的执行件。
它利用同步带的轮齿与带轮的轮齿依次相啮合传递运动和动力，因而兼有普通带传动、齿轮传动和链传动的优点，即无相对滑动，平 均传动比准确 。 滚珠丝杠副在机床上的支承方式 第二节 金属切削机床部件 2）摩擦式离合器 利用相互压紧的两个零件接触面间所产生的摩擦力传递运动和转矩。 此外，还有自调磁浮轴承等适应高速加工的新型轴承。 （2）板块类 如工作台、刀架等。 它是采用切削、特种加工等方法将金属毛坯的多余金属去除，制成机械零件的一种机器，制成的机械零件应能达到零件图样所要求的 表面形状、尺寸精度和表面质量。 支承件的总体结构形状基本上可以分为三类： 支承件常用的材料有铸铁、钢板和型钢、天然花岗岩、预应力钢筋混凝土等。
金属切削机床的基本知识课件
铣床的应用与维护案例
总结词
铣床主要用于加工平面、沟槽、各种曲面和模具等复杂零件。
详细描述
铣床的种类繁多，常见的有升降台铣床、龙门铣床、单柱铣床和单臂铣床等。在应用方面，铣床可以 完成平面、斜面、沟槽、曲面等的加工，还可以进行钻孔、扩孔、铰孔等工作。在维护方面，需要定 期检查铣床的刀具、主轴、导轨等部件，确保其精度和稳定性。
02 铣削
铣削加工是利用旋转的多刃刀具对工件进行切削 ，常用于加工平面、沟槽和各种曲面。
03 钻削
钻削是利用钻头在工件上进行钻孔的加工方法， 金属切削机床可以配备钻头实现钻削加工。
加工精度与效率
加工精度
金属切削机床的加工精度取决于机床的设计、制 造精度以及操作人员的技能水平。高精度的金属 切削机床能够加工出高质量的零部件。
金属切削机床的基本 知识课件
目录
• 金属切削机床概述 • 金属切削机床的应用 • 金属切削机床的发展历程 • 金属切削机床的维护与保养 • 金属切削机床的未来发展趋势 • 金属切削机床的典型案例分析
01
金属切削机床概述
定义与分类
定义
金属切削机床是指使用刀具对金属毛坯进行切削加工， 使其达到所需形状、尺寸和表面质量的机床设备。
工业领域应用
01 汽车制造
金属切削机床广泛应用于汽车制造领域，用于加 工发动机、底盘、车身等零部件。
02 航空航天
在航空航天领域，金属切削机床对于加工高精度 、高质量的零部件至关重要。
03 造船业
在造船业中，金属切削机床用于加工各种船舶结 构件和动力系统部件。
加工工艺应用
01 车削
金属切削机床可以用于车削加工，通过旋转工件 进行切削，主要用于加工圆柱形零部件。
金属切削基本知识【精品课件】
2020/11/12
2.1金属切削加工机床的基本知识
金属切削机床是机械制造的主要加工设备,它是用切削 的方法将金属毛坯加工成所要求的机器零件的机器,所以金 属切削机床是制造机器的机器,习惯上称为机床。机床在一 般机械制造厂中约占机器设备总数的50％-70％,而所担负 的加工工作量,约占机器总制造工作量的40％～60％。机床 的技术性能直接影响着机械制造业的产品质量和劳动生产 率。因此,机床在国民经济现代化发展中起着重大的作用。
从保证金属切削过程的实现和连续进行的角度看,成形 运动可分为主运动和进给运动两种:
(1)主运动 是进行切削的最基本、最主要的运动,也 称为切削运动。通常它的速度最高,消耗机床动力最多。 一般机床的主运动只有一个。如车削、镗削加工时工件的 回转运动,铣削和钻削时刀具的回转运动,刨削时刨刀的直
线运动等都是主运动。 (2)进给运动 进给运动与主运动配合,使切削工作能 够连续地进行。通常它消耗动力较少,可由一个或多个运 动组成。进给运动可以是连续的(车削),也可以是周期间断 的(刨削)。如多次进给车外圆时,纵向进给运动是连续的,横
向进给运动是间断的。
2020/11/12
机床上除了上述成形运动外,一般还有下列运动:
(1)分度运动 分度运动是当加工若干个完全相同的均匀 分布表面时,使表面成形运动得以周期地连续进行的运动 。如在卧式铣床上用成形铣刀加工齿轮,当铣削完一个齿 槽后,工件相对刀具转动一个齿,这个转动就是分度运动。
2020/11/12
(二) 金属切削机床型号的编制方法
每种机床的型号必须反映出机床的种类、主要参数、使用及结 构特性。
1．通用机床型号 通用机床型号编制方法的要点为:
(1)机床的类别代号 它用汉语拼音字母(大写)表示。如“车床”的汉语拼音是
2.1金属切削加工机床的基本知识
金属切削机床是机械制造的主要加工设备,它是用切削 的方法将金属毛坯加工成所要求的机器零件的机器,所以金 属切削机床是制造机器的机器,习惯上称为机床。机床在一 般机械制造厂中约占机器设备总数的50％-70％,而所担负 的加工工作量,约占机器总制造工作量的40％～60％。机床 的技术性能直接影响着机械制造业的产品质量和劳动生产 率。因此,机床在国民经济现代化发展中起着重大的作用。
从保证金属切削过程的实现和连续进行的角度看,成形 运动可分为主运动和进给运动两种:
(1)主运动 是进行切削的最基本、最主要的运动,也 称为切削运动。通常它的速度最高,消耗机床动力最多。 一般机床的主运动只有一个。如车削、镗削加工时工件的 回转运动,铣削和钻削时刀具的回转运动,刨削时刨刀的直
线运动等都是主运动。 (2)进给运动 进给运动与主运动配合,使切削工作能 够连续地进行。通常它消耗动力较少,可由一个或多个运 动组成。进给运动可以是连续的(车削),也可以是周期间断 的(刨削)。如多次进给车外圆时,纵向进给运动是连续的,横
向进给运动是间断的。
2020/11/12
机床上除了上述成形运动外,一般还有下列运动:
(1)分度运动 分度运动是当加工若干个完全相同的均匀 分布表面时,使表面成形运动得以周期地连续进行的运动 。如在卧式铣床上用成形铣刀加工齿轮,当铣削完一个齿 槽后,工件相对刀具转动一个齿,这个转动就是分度运动。
2020/11/12
(二) 金属切削机床型号的编制方法
每种机床的型号必须反映出机床的种类、主要参数、使用及结 构特性。
1．通用机床型号 通用机床型号编制方法的要点为:
(1)机床的类别代号 它用汉语拼音字母(大写)表示。如“车床”的汉语拼音是
金属切削机床的基本知识PPT课件
16
第三节 自动机床和数控机床简介
• 一．自动机床和数控机床简介 • 二、数控机床 • 1、数控机床加工的基本原理 • 2、数控机床的种类 • 3、数控机床加工的特点和应用 • 4、加工中心
17
一、自动机床
• 采用各种自动控制装置， 实现机床自动 加工的机床。
• 自动机床控制方式分为机械程序、油液 程序、电程序、数字程序。
• 2、按伺服控制方式分类 开环控制和闭环控制
• 3、按加工方法分类 • 4、按数控系统的功能水平分类
21
3、按加工方法分类 • （1）金属切削类数控机床 如数控车床、加工
中心、数控钻床、数控磨床、数控镗床等。
• （2）金属成型类数控机床 如数控折弯机、数 控弯管机、数控回转头压力机等。
• （3）数控特种加工机床 如数控线切割机床、 数控电火花成型机床、数控激光切割机等。
• 机床上常用的传动副有带传动、齿轮传动、蜗杆传 动、齿轮齿条传动和螺杆传动等（见P34表2-1）。 下面学习常用的传动副的传动特点和传动比的计算。
2
机床上的常用传动副
3
1）带传动：（转动→转动）
V1 d1n1
V2 d2n2 V1 V2
i n2 d1 d1 n1 d2 d2
带传动比：主动轮直径与从动轮直径之比。
特点：降速比大，传动平稳，无噪声， 结构紧凑。
但：传动效率低，需要良好润滑条件。
已知分度头为单头蜗杆，蜗轮Z=40，当工件每转 60°（被分成60份）时计算手柄转动角度
因为，
n2=1/60, K=1,Z2=40,
所以，
n1=(n2*Z2)/K=(1/60)*40/1
=40/60=2/3 即当工件转30°时，手柄的转速（2/3）*360=240°
第三节 自动机床和数控机床简介
• 一．自动机床和数控机床简介 • 二、数控机床 • 1、数控机床加工的基本原理 • 2、数控机床的种类 • 3、数控机床加工的特点和应用 • 4、加工中心
17
一、自动机床
• 采用各种自动控制装置， 实现机床自动 加工的机床。
• 自动机床控制方式分为机械程序、油液 程序、电程序、数字程序。
• 2、按伺服控制方式分类 开环控制和闭环控制
• 3、按加工方法分类 • 4、按数控系统的功能水平分类
21
3、按加工方法分类 • （1）金属切削类数控机床 如数控车床、加工
中心、数控钻床、数控磨床、数控镗床等。
• （2）金属成型类数控机床 如数控折弯机、数 控弯管机、数控回转头压力机等。
• （3）数控特种加工机床 如数控线切割机床、 数控电火花成型机床、数控激光切割机等。
• 机床上常用的传动副有带传动、齿轮传动、蜗杆传 动、齿轮齿条传动和螺杆传动等（见P34表2-1）。 下面学习常用的传动副的传动特点和传动比的计算。
2
机床上的常用传动副
3
1）带传动：（转动→转动）
V1 d1n1
V2 d2n2 V1 V2
i n2 d1 d1 n1 d2 d2
带传动比：主动轮直径与从动轮直径之比。
特点：降速比大，传动平稳，无噪声， 结构紧凑。
但：传动效率低，需要良好润滑条件。
已知分度头为单头蜗杆，蜗轮Z=40，当工件每转 60°（被分成60份）时计算手柄转动角度
因为，
n2=1/60, K=1,Z2=40,
所以，
n1=(n2*Z2)/K=(1/60)*40/1
=40/60=2/3 即当工件转30°时，手柄的转速（2/3）*360=240°
金属切削机床的基本知识..45页PPT
金属切削机床的基Байду номын сангаас知识..
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
- 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)。
机床性能试验讲座
主讲人：张济生教授
重庆大学机械工程学院
2006年11月
讲座的基本内容
• • • • • • • • • • • 开展机床性能试验的必要性 机床性能试验的目的和基本内容 机床性能试验的有关标准 机床精度试验的基本概念 机床静刚度试验的基本概念 机床热变形试验的基本概念 机床噪声试验的基本概念 机床功率与效率试验的基本概念 机床振动试验的基本概念 机床动态性能试验的基本概念 机床爬行试验的基本概念
60年代学习日本样机性能试验经验的范例
日本三井精机解剖瑞士Sip3K坐标镗床， 研制成功并向市场推出具有自主知识产权的新坐 标镗床系列产品
中国北京机床研究所解剖瑞士 Sip6A坐标镗床，对其静刚度、精度、 热变形等项目进行了深入试验研究， 并以此向全国推广，从而带动了中国 机床行业机床样机性能试验研究的热 潮，使中国机床设计制造水平有了显 著提高。
机床部件、组件性能试验
◆以基础元部件为对象，一般在专门的试验台或其它装臵上进行； ◆试验方法、标准、内容一般由企业自定； ◆新研制的机床部件或本企业未曾用过的外购部件，原则上都应该首先经过元 部件单独试验，其性能得到确认之后，再装上机床。
机床工艺性试验
◆研究某种材料在本企业机床产品上的可加工性（特别如难加工材料、淬硬材 料等，必须有相应工艺试验的基础，才可能接受订货）； ◆面对用户的“交钥匙工程”任务，针对某特殊复杂零件在本企业某些机床产 品上加工，必须有相应的工艺试验数据的积累，才有把握参加用户招标的竞争。
光凭理论或者依靠别人的经验是远不够的，试验是掌握机床性能的不可逾越 的步骤。 通过试验，了解、认识、和研究本公司机床或引进样机整机（系统）、零部 件的性能与所采用的结构、工艺、材料（热处理）、控制等不同方案之间的关系， 找出其中问题的原因和规律性，才能为提高机床性能和降低成本提供可靠的依据。
2、检查性质的型式试验───按照有关标准，检查机床质量是否 合格？考核机床制造的工艺质量是否稳定？
机床产品竞争力六要素
• ▲工作质量（精度） • ▲生产效率 • ▲柔性 • ▲产品成本和使用成本 • ▲交货期 • ▲售前售后服务
企业品牌 的创造
机床企业技术上的核心竞争力表现在哪些地方？
掌握了哪些顾客迫切要求供应，而竞争对手尚不能充分提供 的产品或技术（功能、规格、性能、价格）？
★通用机床产品技术一般不易成为核心技术，而专用、特殊机床产品技术才较容易成为 核心技术； ★技术含量低的低档机床技术一般不能成为核心技术，高档机床的关键技术容易成为核 心技术； ★完全仿制国外先进机床产品，不仅不能成为核心技术，还可能面临知识产权的纠纷； 而自我创新的技术则容易成为核心技术； ★能否向用户提供成套成线的加工装备（交钥匙工程），而不仅限于单台机床？是我国 机床企业比国外机床企业特弱的方面，哪家企业能早做到这一点，则必将大大提高其核 心竞争力。
为了客观表达产品的质量，国家、部委、行业或企业制定了相关的产品性 能检验和试验标准，标准中规定了试验方法以及合格（或优质）应该达到的技术 指标。按照标准规定的方法进行的试验称“型式试验”，型式试验是产品生产、 用户验收、质量评比或鉴定的基本依据。企业还可以通过型式试验，利用所获得 机床性能数据的波动情况，来随时监测机床产品制造的工艺质量，以求得到改进。
机床性能试验的基本类别
机床整机性能试验
◆以整机为对象，分不同机床类型（普通机床、数控机床、车、铣、磨、加工 中心等）； ◆型式试验按标准进行，分国家标准、部级或行业标准、企业标准等；研究性 质的试验，在以上内容基础上增加新的试验内容； ◆新产品研制完成，至少必须经过型式试验；创新的产品一般还需经过研究性 质的试验。
2、一般为线性模型；
3、一般为确定性模 型 4、模型一般难以随 时间而变化
模态计算和试验不完全符合的例子
（试验装臵示意图）
模态计算和试验不完全符合的例子
（模态计算和试验结果的比较，第一阶模态试验 与计算十分吻合，第二、第三阶模态差异很大）
通过开展机床样机性能试验工作振兴机床工业的
历程与经验教训
机床整机性能试验的基本内容
◆机床精度试验； ◆机床静刚度试验； ◆机床热变形试验； ◆机床功率与效率试验； ◆机床振动试验； ◆机床动态性能试验； ◆机床噪声试验； ◆机床爬行试验。
部件、组件性能试验的基本内容
◆机床主轴部件性能试验； ◆机床进给驱动系统性能试验； ◆机床数控刀架性能试验； ◆机床数控换刀系统性能试验； ◆机床导向件（导轨等）性能试验； ◆机床分度工作台性能试验； ◆机床液压系统（或液体静压系统）试验； ◆机床气动系统（或空气静压系统）试验； ◆机床在线检测系统试验； ◆机床电气系统试验； ◆机床冷却润滑系统试验； 等等
60年代初期，我国吸收日本机床技术发展的的经验，在机械 部的领导下，国内主导机床厂大力开展了机床样机性能试验工作， 机床技术水平迅速提高。到70年代中期，我国除一般机床能够生 产外，世界上只有很少几个发达国家能够生产的精密机床，我国 也能够生产了。例如：
坐标镗床（昆明机床厂、沈阳第二机床厂） 螺纹磨床（上海机床厂） 高精度外圆磨床（上海机床厂） 齿轮磨床（上海机床厂） 精密透平滚齿机（重庆机床厂）
• 1、数控机床的主轴转速从3000
• 2、数控机床的快速移动速度从20 • 3、数控机床启动的加速度从0.2 • 4、精密数控机床的定位精度从0.01
1～5万r/min
60～120M/min 3～4g 0.004mm
机械产品关键技术 机械产品关键技术(部分)
台湾工业技术研究院网站公布
重庆大学雷尼绍（Renishaw）机 床性能测试中心
掌握了哪些创新的拥有自主知识产权的核心技术？
★本企业每年能提出并实施多少技术革新项目成果？申请了多少技术专利？ ★本企业自主地对本企业产品进行和积累了多少系统理论研究与试验工作的经验？ ★掌握了多少工艺诀窍？
机床新产品开发中为什么必须经过性能试验？
设计 制造 试验 试用与 服务
新产品开发中的几个主要阶段
从WTO后我国机床工业面 临的形势来看加强机床性 能测试分析工作的必要性
•▲中国成为“世界制造工厂”的趋势已成为国际所公 认 •▲中国是世界机床消费第一大国已经成为事实 • ★2001年中国机床消费达到47.4亿美元，仅比德国低15%，处于第二；
• ★2002年中国机床消费达到58亿美元，居世界第一位。 • ★2004年中国机床消费达到94. 6亿美元，居世界第一位 • ★2005年中国机床消费达到107.7亿美元，居世界第一位
（国家985支持项目） 1、成立目的：致力于机床性能测试软 硬件技术研发及技术服务，提高我国机床 产品质量和竞争能力。 2、雷尼绍仪器：ML10激光干涉仪、 QC10循圆仪、机床测头（OMP、TS27R）等
机床性能试验的基本性质与目的
1、研究性质的性能试验（包括机床结构试验或工艺性试验） ───主要目的在于发现机床存在的问题，找出其中的规律性。
机床性能验收
根据《金属切削机床实验规范总则》 规定的试验项目如下：
1、可靠性 2、空运转振动 3、热变形 7、激振 11、加工精度 4、静刚度 8、定位精度 5、抗振性切削 6、噪声 9、主轴回转精 10、直线运动 度 不均匀性
对机床做全面性能试验必须高精度的检测仪器。在具体的机床验收时， 各验收内容可按照机床厂标准和行业标准进行
•▲中国面临等先进工业国家（地区）机床产品进入中 国市场的竞争，我国机床行业在国内的机床市场占有 率在缩小 • ★80年代初期我国机床行业的国内市场占有率在90%以上； • ★1998年以后我国机床行业的国内市场占有率一直在50%以下；
• ★2005年国产机床的消费仅占我国机床总消费额的39.7%
•▲国内大量民营、股份制新兴机床公司的兴起，和国 外机床企业到我国建设机床厂，使我国新老机床企业 面临新的挑战
计算机辅助设计分析手段（CAD/CAE）
为什么不能替代机床性能试验？
计算分析仿真 模型的特点
1、简化的近似模型 （一般为有限质量 的离散模型）； 计算模型的 参数大多需 要靠试验
实际机床结构性 能的特点
1、属于无限自由度的 连续弹性体 2、存在大量非线性特 征； 3、存在大量随机因素 特征； 4、特性可能随时间变 化（如热变形）
问题1：实行仿制(引进技术)和关键元部件国际采购，是否可以基 本替代试验过程？ 问题2：有了CAD/CAE等计算机辅助设计分析（建模、仿真）工具， 是否可以替代试验过程？
吸收国内外先进技术的正确方法
引进
消化
创新
吸收
（试验研究工作 必不可少）
单纯仿制（引进）国外先进产品技术的优缺点
仿制(引进)国外先进产品技术的优点 1、投入少，上马快，能迅速取得经济效益； 2、可减少研制新产品的失败风险，少走弯路； 3、通过仿制(引进)来学习新产品技术，是企业掌握新技术的最方 便的途径之一。 单纯依靠仿制(引进)缺点和问题： 1、依样画葫芦，知其然而不知其所以然的仿制方式，无法掌握先 进产品的核心技术，技术上始终落在别人的后面，必然在竞争中处 于被动状态； 2、在激烈的市场竞争中，竞争对手不会把他们的关键技术给你； 3、在加入WTO的环境中，偷偷仿制将面临侵犯知识产权的问题。
精密丝杠车床（沈阳第一机床厂）
文革中开发新机床产品不尊重科学的惨痛教训
我国卧式镗床发展的历程
T68 （仿前苏联）
红旗90 （文革设计）
T618 （联合设计）
大批量投产
匆忙投产损失惨重
加强试验研究成功投产
我国普通卧式车床发展历程
C620－1 CW6140A CA6140
（仿前苏联）
大批量投产
（文革设计）
日本机床行业发展历程
●30～40年代日本机床行业发展很快，产量仅低于德国、美国； ●1945年二战战败后，机床行业迅速萎缩，五十年代初期日本机 床技术水平大约落后英国20年； ●50年代后，日本政府先后制定了“试制研究补助金制度”，1957 年专门制定了“机床试制补助金条例”。对机床行业提出如下方针： ①加强产业基础； ②研究国际上最高水平的产品，支持国外先进样机试验； ③研究外国尚未进行而国内特有的技术，以及国外特有而引进困难 的技术。 1953～1955年共支持了镗床6项、磨床13项、……共59项； ●1966年，日本的机床出口额首次超过了进口额。1970年，日本的 机床产量达到世界第一，从1982年开始，日本机床产量、产值均为 世界第一，2003年的销售额为57.3亿美元，占世界贸易额的18.2%， 其中数控机床发展速度和水平特别引人注目，稳居世界机床产业第 一大国地位。
主讲人：张济生教授
重庆大学机械工程学院
2006年11月
讲座的基本内容
• • • • • • • • • • • 开展机床性能试验的必要性 机床性能试验的目的和基本内容 机床性能试验的有关标准 机床精度试验的基本概念 机床静刚度试验的基本概念 机床热变形试验的基本概念 机床噪声试验的基本概念 机床功率与效率试验的基本概念 机床振动试验的基本概念 机床动态性能试验的基本概念 机床爬行试验的基本概念
60年代学习日本样机性能试验经验的范例
日本三井精机解剖瑞士Sip3K坐标镗床， 研制成功并向市场推出具有自主知识产权的新坐 标镗床系列产品
中国北京机床研究所解剖瑞士 Sip6A坐标镗床，对其静刚度、精度、 热变形等项目进行了深入试验研究， 并以此向全国推广，从而带动了中国 机床行业机床样机性能试验研究的热 潮，使中国机床设计制造水平有了显 著提高。
机床部件、组件性能试验
◆以基础元部件为对象，一般在专门的试验台或其它装臵上进行； ◆试验方法、标准、内容一般由企业自定； ◆新研制的机床部件或本企业未曾用过的外购部件，原则上都应该首先经过元 部件单独试验，其性能得到确认之后，再装上机床。
机床工艺性试验
◆研究某种材料在本企业机床产品上的可加工性（特别如难加工材料、淬硬材 料等，必须有相应工艺试验的基础，才可能接受订货）； ◆面对用户的“交钥匙工程”任务，针对某特殊复杂零件在本企业某些机床产 品上加工，必须有相应的工艺试验数据的积累，才有把握参加用户招标的竞争。
光凭理论或者依靠别人的经验是远不够的，试验是掌握机床性能的不可逾越 的步骤。 通过试验，了解、认识、和研究本公司机床或引进样机整机（系统）、零部 件的性能与所采用的结构、工艺、材料（热处理）、控制等不同方案之间的关系， 找出其中问题的原因和规律性，才能为提高机床性能和降低成本提供可靠的依据。
2、检查性质的型式试验───按照有关标准，检查机床质量是否 合格？考核机床制造的工艺质量是否稳定？
机床产品竞争力六要素
• ▲工作质量（精度） • ▲生产效率 • ▲柔性 • ▲产品成本和使用成本 • ▲交货期 • ▲售前售后服务
企业品牌 的创造
机床企业技术上的核心竞争力表现在哪些地方？
掌握了哪些顾客迫切要求供应，而竞争对手尚不能充分提供 的产品或技术（功能、规格、性能、价格）？
★通用机床产品技术一般不易成为核心技术，而专用、特殊机床产品技术才较容易成为 核心技术； ★技术含量低的低档机床技术一般不能成为核心技术，高档机床的关键技术容易成为核 心技术； ★完全仿制国外先进机床产品，不仅不能成为核心技术，还可能面临知识产权的纠纷； 而自我创新的技术则容易成为核心技术； ★能否向用户提供成套成线的加工装备（交钥匙工程），而不仅限于单台机床？是我国 机床企业比国外机床企业特弱的方面，哪家企业能早做到这一点，则必将大大提高其核 心竞争力。
为了客观表达产品的质量，国家、部委、行业或企业制定了相关的产品性 能检验和试验标准，标准中规定了试验方法以及合格（或优质）应该达到的技术 指标。按照标准规定的方法进行的试验称“型式试验”，型式试验是产品生产、 用户验收、质量评比或鉴定的基本依据。企业还可以通过型式试验，利用所获得 机床性能数据的波动情况，来随时监测机床产品制造的工艺质量，以求得到改进。
机床性能试验的基本类别
机床整机性能试验
◆以整机为对象，分不同机床类型（普通机床、数控机床、车、铣、磨、加工 中心等）； ◆型式试验按标准进行，分国家标准、部级或行业标准、企业标准等；研究性 质的试验，在以上内容基础上增加新的试验内容； ◆新产品研制完成，至少必须经过型式试验；创新的产品一般还需经过研究性 质的试验。
2、一般为线性模型；
3、一般为确定性模 型 4、模型一般难以随 时间而变化
模态计算和试验不完全符合的例子
（试验装臵示意图）
模态计算和试验不完全符合的例子
（模态计算和试验结果的比较，第一阶模态试验 与计算十分吻合，第二、第三阶模态差异很大）
通过开展机床样机性能试验工作振兴机床工业的
历程与经验教训
机床整机性能试验的基本内容
◆机床精度试验； ◆机床静刚度试验； ◆机床热变形试验； ◆机床功率与效率试验； ◆机床振动试验； ◆机床动态性能试验； ◆机床噪声试验； ◆机床爬行试验。
部件、组件性能试验的基本内容
◆机床主轴部件性能试验； ◆机床进给驱动系统性能试验； ◆机床数控刀架性能试验； ◆机床数控换刀系统性能试验； ◆机床导向件（导轨等）性能试验； ◆机床分度工作台性能试验； ◆机床液压系统（或液体静压系统）试验； ◆机床气动系统（或空气静压系统）试验； ◆机床在线检测系统试验； ◆机床电气系统试验； ◆机床冷却润滑系统试验； 等等
60年代初期，我国吸收日本机床技术发展的的经验，在机械 部的领导下，国内主导机床厂大力开展了机床样机性能试验工作， 机床技术水平迅速提高。到70年代中期，我国除一般机床能够生 产外，世界上只有很少几个发达国家能够生产的精密机床，我国 也能够生产了。例如：
坐标镗床（昆明机床厂、沈阳第二机床厂） 螺纹磨床（上海机床厂） 高精度外圆磨床（上海机床厂） 齿轮磨床（上海机床厂） 精密透平滚齿机（重庆机床厂）
• 1、数控机床的主轴转速从3000
• 2、数控机床的快速移动速度从20 • 3、数控机床启动的加速度从0.2 • 4、精密数控机床的定位精度从0.01
1～5万r/min
60～120M/min 3～4g 0.004mm
机械产品关键技术 机械产品关键技术(部分)
台湾工业技术研究院网站公布
重庆大学雷尼绍（Renishaw）机 床性能测试中心
掌握了哪些创新的拥有自主知识产权的核心技术？
★本企业每年能提出并实施多少技术革新项目成果？申请了多少技术专利？ ★本企业自主地对本企业产品进行和积累了多少系统理论研究与试验工作的经验？ ★掌握了多少工艺诀窍？
机床新产品开发中为什么必须经过性能试验？
设计 制造 试验 试用与 服务
新产品开发中的几个主要阶段
从WTO后我国机床工业面 临的形势来看加强机床性 能测试分析工作的必要性
•▲中国成为“世界制造工厂”的趋势已成为国际所公 认 •▲中国是世界机床消费第一大国已经成为事实 • ★2001年中国机床消费达到47.4亿美元，仅比德国低15%，处于第二；
• ★2002年中国机床消费达到58亿美元，居世界第一位。 • ★2004年中国机床消费达到94. 6亿美元，居世界第一位 • ★2005年中国机床消费达到107.7亿美元，居世界第一位
（国家985支持项目） 1、成立目的：致力于机床性能测试软 硬件技术研发及技术服务，提高我国机床 产品质量和竞争能力。 2、雷尼绍仪器：ML10激光干涉仪、 QC10循圆仪、机床测头（OMP、TS27R）等
机床性能试验的基本性质与目的
1、研究性质的性能试验（包括机床结构试验或工艺性试验） ───主要目的在于发现机床存在的问题，找出其中的规律性。
机床性能验收
根据《金属切削机床实验规范总则》 规定的试验项目如下：
1、可靠性 2、空运转振动 3、热变形 7、激振 11、加工精度 4、静刚度 8、定位精度 5、抗振性切削 6、噪声 9、主轴回转精 10、直线运动 度 不均匀性
对机床做全面性能试验必须高精度的检测仪器。在具体的机床验收时， 各验收内容可按照机床厂标准和行业标准进行
•▲中国面临等先进工业国家（地区）机床产品进入中 国市场的竞争，我国机床行业在国内的机床市场占有 率在缩小 • ★80年代初期我国机床行业的国内市场占有率在90%以上； • ★1998年以后我国机床行业的国内市场占有率一直在50%以下；
• ★2005年国产机床的消费仅占我国机床总消费额的39.7%
•▲国内大量民营、股份制新兴机床公司的兴起，和国 外机床企业到我国建设机床厂，使我国新老机床企业 面临新的挑战
计算机辅助设计分析手段（CAD/CAE）
为什么不能替代机床性能试验？
计算分析仿真 模型的特点
1、简化的近似模型 （一般为有限质量 的离散模型）； 计算模型的 参数大多需 要靠试验
实际机床结构性 能的特点
1、属于无限自由度的 连续弹性体 2、存在大量非线性特 征； 3、存在大量随机因素 特征； 4、特性可能随时间变 化（如热变形）
问题1：实行仿制(引进技术)和关键元部件国际采购，是否可以基 本替代试验过程？ 问题2：有了CAD/CAE等计算机辅助设计分析（建模、仿真）工具， 是否可以替代试验过程？
吸收国内外先进技术的正确方法
引进
消化
创新
吸收
（试验研究工作 必不可少）
单纯仿制（引进）国外先进产品技术的优缺点
仿制(引进)国外先进产品技术的优点 1、投入少，上马快，能迅速取得经济效益； 2、可减少研制新产品的失败风险，少走弯路； 3、通过仿制(引进)来学习新产品技术，是企业掌握新技术的最方 便的途径之一。 单纯依靠仿制(引进)缺点和问题： 1、依样画葫芦，知其然而不知其所以然的仿制方式，无法掌握先 进产品的核心技术，技术上始终落在别人的后面，必然在竞争中处 于被动状态； 2、在激烈的市场竞争中，竞争对手不会把他们的关键技术给你； 3、在加入WTO的环境中，偷偷仿制将面临侵犯知识产权的问题。
精密丝杠车床（沈阳第一机床厂）
文革中开发新机床产品不尊重科学的惨痛教训
我国卧式镗床发展的历程
T68 （仿前苏联）
红旗90 （文革设计）
T618 （联合设计）
大批量投产
匆忙投产损失惨重
加强试验研究成功投产
我国普通卧式车床发展历程
C620－1 CW6140A CA6140
（仿前苏联）
大批量投产
（文革设计）
日本机床行业发展历程
●30～40年代日本机床行业发展很快，产量仅低于德国、美国； ●1945年二战战败后，机床行业迅速萎缩，五十年代初期日本机 床技术水平大约落后英国20年； ●50年代后，日本政府先后制定了“试制研究补助金制度”，1957 年专门制定了“机床试制补助金条例”。对机床行业提出如下方针： ①加强产业基础； ②研究国际上最高水平的产品，支持国外先进样机试验； ③研究外国尚未进行而国内特有的技术，以及国外特有而引进困难 的技术。 1953～1955年共支持了镗床6项、磨床13项、……共59项； ●1966年，日本的机床出口额首次超过了进口额。1970年，日本的 机床产量达到世界第一，从1982年开始，日本机床产量、产值均为 世界第一，2003年的销售额为57.3亿美元，占世界贸易额的18.2%， 其中数控机床发展速度和水平特别引人注目，稳居世界机床产业第 一大国地位。