金属切削机床
金属切削机床概述
重大改进顺序号
主轴数或第二主参数 主参数
系代号（主参数相同）
类代号
组代号（每类机床分为10组） 通用特性、结
构特性代号
金属切削机床概述
（△）○（〇）△ △ △ （×△）（〇）/（ ）（- ）
（1）机床的分类代号、类代号
类车钻镗 别床床床
磨床
齿轮加 工机床
代 号
C
ZTBiblioteka M2M3M
Y
读 音
车
钻
镗
磨
2磨
3磨
金属切削机床概述
（△）○（〇）△ △ △ （×△）（〇）/（ ）（- ）
机床的组别和系别 代号分别用一个数字 表示。每类机床分为 十个组，用数字0～9 表示。每组又分为若 干个系。
（3）组、系别代号
金属切削机床概述
（△）○（〇）△ △ △ （×△）（〇）/（ ）（- ）
（4）主参数、主轴数和第二主参数 机床主参数代表机床规格大小，用折 算值（一般为主参数实际数值的1/10或1/100）表示，位于系别代号之后。
便于维护 工作安全 机床零部件调整 更换和修理迅速 易于排屑 易于观察加工过程
金属切削机床概述
(1)刀具布置在被加工零件的前面或后面
金属切削机床概述
(2)刀具布置在工件的侧面
所有主要部件沿轴向布局，宜制成框架结构。
金属切削机床概述
(3)刀具布置在工件的上方
便于观察工件和加工过程
(4)刀具相对于工件扇形布置，有几把 刀从不同的方向同时加工一个零件
金属切削机床概述
三、机床的分类与型号编制 1. 机床的分类
1）按加工性质，所用刀具和机床的用途，机床可分为13类
车 钻 镗 磨 齿轮加 螺纹加 铣 刨 拉 插 电加工 切断 其它 床 床 床 床 工机床 工机床 床 床 床 床 机床 机床 机床
3金属切削机床
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 第一章 金属切削机床概述
1.按工艺用途分类 (1)一般数控机床 这类机床和传统的普通机床品种一样,有数控 的车、铣、镗、钻、磨床等等,而且每一种又有很多品种,例如数 控铣床中就有立铣、卧铣、工具铣、龙门铣等等。
1)减少机床台数,便于管理,对于多工序的零件只要一台机床就能 完成全部加工,并可以减少半成品的库存量。
第一章 金属切削机床概述
第一节 金属切削机床的分类和型号
一、金属切削机床的分类
金属切削机床的品种和规格繁多,为了便于区别、管理和使 用机床,在国家制订的机床型号编制方法中,按照机床的加工 方式、使用的刀具及其用途,将机床分为11类:车床、钻床、 镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插 床、拉床、锯床和其他机床。
3.机床的主参数或设计顺序号
机床型号中的主参数用折算值(主参数乘以折算系数)表示,位于组 别、系别代号之后。
4.机床的主轴数或第二主参数
表1-4 常用机床组别、系别代号及主要参数
表1-4 常用机床组别、系别代号及主要参数
表1-4 常用机床组别、系别代号及主要参数
表1-4 常用机床组别、系别代号及主要参数
表1-1 通用机床类代号
二、金属切削机床型号的编制方法 机床型号是机床产品的代号。
1.机床的类、组、系代号 机床的类别及分类代号见表1-1。
2.通用特性和结构特性代号 当某类型机床,除有普通形式外,还有某种通用特性时,则在类代号 之后加用大写汉语拼音字母表示的通用特性代号予以区分。
表1-2 通用特性代号
图1-2 牛头刨床的工作运动
表1-7 常见刨床的类型
表1-7 常见刨床的类型
金属切削机床介绍
4.1 滑动齿轮变速机构
带长键的从动轴Ⅱ上装有滑动齿轮z2, z4, z6 , 通过 手柄上的拨叉可使它们分别与固定在主动轴Ⅰ上的齿 轮z1, z3, z5 相啮合，其传动比
i 1 = z 1 / z2 i 2= z3 / z4 i 3= z5 / z6 轴Ⅱ的转速分别为：n2= i 1n1 或n2= i 2n1或 n2= i 3n1 （式中n1为轴Ⅰ的转速, n2为轴Ⅱ的转速）
解：因为主轴上固定有齿数为40的蜗轮，它与单头蜗杆相啮
合。当分度手柄转一圈的同时，主轴(工件)转动了1/40 转 手柄转速 n 1 即 ＝ ＝40 工件转速 1 40
5.2车削的加工范围
车削是以加工回转体为主要加工目的。在车床上可以加工：外圆、端面、 锥度、钻孔、钻中心孔、镗孔、铰孔、切断、切槽、滚花、车螺纹、车成型 面、绕弹簧等。
5.3 车削的工艺特点
1. 粗加工：经济精度可达到IT10，表面粗糙度在2512.5之间; 精加工：经济精度可达IT7左右，表面粗糙度Ra6.31.6之间。 2. 易于保证相互位臵精度要求。一次装夹可加工几个不 同的表面，避免安装误差。 3. 刀具简单，制造、刃磨和安装方便，容易选用合理的 几何形状和角度，有利于提高生产率。 4. 应用范围广泛，几乎所有绕定轴心旋转的内外回转体 表面及端面，均可以用车削方法达到要求。 5. 可以用精细车的办法实现有色金属零件的高精度的加 工（有色金属的高精度零件不适合采用磨削）
3.5 丝杆、螺母传动
丝杆、螺母传动可使旋转运动变成直线运动，例如 在车床上车螺纹时，丝杆旋转，合上开合螺母后，刀 架便作纵向运动。 其传动的优点是工作平稳，无噪音，其缺点是传动 效率较低。
4、机床的变速机构
在一般的通用机床上通过变速机构实现接近理想值的 切削速度。 变换机床转速的主要装置是机床的齿轮箱，齿轮箱变 速机构的形式多样，最常见的为滑动齿轮变速机构和离合 器式齿轮变速机构
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。
列举常用的金属切削机床的类型
列举常用的金属切削机床的类型金属加工这个领域，说实话，真是个神奇的世界，简直就像一场高科技的魔术秀。
今天我们就来聊聊那些金属切削机床的“明星”，它们在车间里可都是大忙人，像极了《功夫熊猫》里的大师，个个身怀绝技，厉害得很！1. 车床1.1 什么是车床？车床啊，简直是金属加工界的“老大哥”。
它的工作原理简单得让人惊讶，就像做饭的时候用刀切菜一样。
你把金属材料固定在车床上，然后机器旋转，刀具在旁边“咔咔”切割，就能得到你想要的形状。
车床的优点就是可以加工各种形状的圆柱体，像那种光滑的轴、轮子什么的，没问题，分分钟搞定。
1.2 车床的用途说到车床的用途，那可真是多得数不胜数。
它可以用来加工零件，比如说汽车发动机的部件，或者是家里的水龙头配件，甚至还有那些机械手臂的零件，真是用到哪里都是它的身影。
尤其是在精密加工方面，车床的表现更是让人刮目相看。
总之，车床就像是金属加工的全能选手，哪里需要，哪里就有它的身影。
2. 铣床2.1 什么是铣床？铣床可就不一样了，感觉像是一位灵活的舞者。
它的工作方式是用一个旋转的刀具对金属进行切削，这个刀具可不是随便的刀，而是那种锋利得能切割金属的专业工具。
铣床可以在水平、垂直或者倾斜的方向上进行加工，真是个“多面手”！想要把平面、凹槽或是齿轮给加工出来，铣床都能轻松搞定。
2.2 铣床的应用铣床的应用范围同样广泛，比如说制造机械零件、模具、甚至是一些艺术品的雕刻，铣床都能助你一臂之力。
想象一下，一个漂亮的花瓶，里面有精致的花纹，背后可都是铣床的功劳呀。
总之，铣床就像是一位艺术家，能够把冰冷的金属变得活灵活现。
3. 钻床3.1 什么是钻床？钻床的名字就已经把它的工作性质给说明白了——它就是用来“钻”的！钻床可以用来在金属上打孔，轻松自在，像是在给金属“穿耳洞”。
无论是大孔小孔，它都能游刃有余。
而且，钻床的种类也不少，有立式的、卧式的，还有那种数控的，真是让人眼花缭乱。
3.2 钻床的功能钻床在工业上的应用同样不可小觑，很多时候我们需要在金属上打孔以便进行组装或者是连接。
金属切削机床的分类
金属切削机床的分类金属切削机床是指用于对金属材料进行切削加工的机床。
根据其结构和功能的不同，金属切削机床可以分为多个分类。
下面将对金属切削机床的分类进行详细介绍。
1. 数控金属切削机床数控金属切削机床是指采用数控技术控制的金属切削机床。
它通过预先编程的方式，实现对工件的自动加工。
数控金属切削机床具有高精度、高效率、稳定性好等优点，广泛应用于航空航天、汽车、机械制造等领域。
2. 车床车床是一种利用回转运动切削金属的机床。
它主要用于加工直径较小、长度较长的工件，如轴类零件。
车床有多种类型，如平面车床、立式车床、多轴车床等。
车床具有结构简单、操作方便、加工精度高等特点。
3. 铣床铣床是一种利用旋转刀具进行切削的机床。
它主要用于加工平面、凸轮、齿轮等工件。
铣床有多种类型，如立式铣床、卧式铣床、龙门铣床等。
铣床具有加工效率高、切削稳定性好等特点。
4. 钻床钻床是一种利用旋转钻头进行切削的机床。
它主要用于加工孔类工件，如孔加工、攻丝等。
钻床有多种类型，如立式钻床、卧式钻床、龙门钻床等。
钻床具有加工速度快、切削力小等特点。
5. 磨床磨床是一种利用磨粒进行切削的机床。
它主要用于加工高精度、高光洁度的工件，如精密零件、模具等。
磨床有多种类型，如平面磨床、内圆磨床、外圆磨床等。
磨床具有加工精度高、表面质量好等特点。
6. 锯床锯床是一种利用锯片进行切削的机床。
它主要用于切割金属材料，如钢材、铝材等。
锯床有多种类型，如手动锯床、半自动锯床、全自动锯床等。
锯床具有切割速度快、操作简单等特点。
7. 刨床刨床是一种利用刨刀进行切削的机床。
它主要用于加工平面、槽等工件。
刨床有多种类型，如手动刨床、卧式刨床、立式刨床等。
刨床具有切削力大、切削速度慢等特点。
8. 镗床镗床是一种利用镗刀进行切削的机床。
它主要用于加工孔类工件，如精密孔加工、螺纹孔加工等。
镗床有多种类型，如立式镗床、卧式镗床、数控镗床等。
镗床具有加工精度高、表面质量好等特点。
金属切削机床的分类
金属切削机床的分类金属切削机床是一类用于加工金属材料的机床，根据其结构和功能的不同，可以分为多个分类。
本文将从不同的角度介绍金属切削机床的分类。
一、按切削方式分类1. 车床：车床是一种以工件为旋转轴心，切削刀具进行直线或曲线切削的机床。
根据车床的结构和功能，可以分为普通车床、数控车床、多轴车床等。
2. 铣床：铣床是一种以刀具旋转为主要运动形式的金属切削机床。
它通过刀具在工件上的旋转切削运动，来加工出平面、曲面和齿轮等形状。
根据铣床的结构和功能，可以分为普通铣床、数控铣床、龙门铣床等。
3. 钻床：钻床是一种以钻头旋转为主要运动形式的金属切削机床。
它通过钻头在工件上的旋转切削运动，来加工出孔洞。
根据钻床的结构和功能，可以分为立式钻床、卧式钻床等。
4. 磨床：磨床是一种利用磨料颗粒切削金属的机床。
它通过磨料在工件上的磨削运动，来加工出高精度的表面和形状。
根据磨床的结构和功能，可以分为平面磨床、圆柱磨床、内外圆磨床等。
二、按加工精度分类1. 重切削机床：重切削机床是一种加工精度较低的机床。
它适用于对加工精度要求不高的工件，如零件的粗加工和粗修整。
2. 精切削机床：精切削机床是一种加工精度较高的机床。
它适用于对加工精度要求较高的工件，如精密零件的加工和修整。
三、按机床结构分类1. 平面切削机床：平面切削机床是一种以工件的平面为基准面进行切削的机床。
它适用于加工平面和直线形状的工件，如平面铣床、平面磨床等。
2. 立体切削机床：立体切削机床是一种以工件的立体曲面为基准面进行切削的机床。
它适用于加工曲面和复杂形状的工件，如车床、铣床、磨床等。
四、按切削工具分类1. 单刀头切削机床：单刀头切削机床是一种只有一个切削刀具的机床。
它适用于对工件进行单一切削操作，如车床、钻床等。
2. 多刀头切削机床：多刀头切削机床是一种具有多个切削刀具的机床。
它适用于对工件进行多道切削操作，如铣床等。
金属切削机床可以根据切削方式、加工精度、机床结构和切削工具等不同的分类标准进行分类。
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（二）表面形成所需的运动
也即形成发生线所需的运动—成形运动 按组成情况不同，可分为
简单成形运动：一个成形运动是由单独的旋转运动或直线 运动构成的。
复合成形运动：一个成形运动，是由两个或两个以上旋转 运动或直线运动，按照某种确定的运动关 系组合而成。
型线、螺旋线常需成型刀刃或几个简单运动组合，如 由展成运动形成渐开线。
9
按作用情况不同，可分为 主运动 速度最高，消耗功率最大，通常只有一个主运动。 进给运动 可以是一个或多个；可以是连续的，也可以是
按传动链的性质不同可分为： ①外联系传动链 传动链两个末端件之间不要求有严格的传动比关系，如
车削时电机与主轴间的传动链
②内联系传动链 传动链两个末端件之间要求有严格的传动比关系，如
车削螺纹主轴与刀架间的传动链；滚切齿轮工件与滚刀间的传动链； 内联系传动链中不能用带传动、摩擦轮传动和链传动 。
13
传动链中通常包括两类传动机构
动力源、执行件之间的传动联系表示出来的示意图。 并不表达实际传动机构的种类和数量
2）传动系统图 表示机床全部运动的传动关系的示意图，用国家标准规
定的符号表示各种传动元件，并按照运动传递的顺序，画 在能反映机床外形和各主要部件相互位置的展开图中。
只表示传动关系，而不表示各零件的实际尺寸和位置
15
3.3.1 车床
一、概 述
车床占机床总数的20%～35%； 加工范围：轴、盘套零件上内外回转面、端面、螺纹面等；
运动特征：主运动为主轴带动工件作回转运动 ；
所用刀具：车刀、钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥等； 车床种类：卧式、立式、转塔、仿形、自动和半自动、
专门化车床（曲轴、凸轮轴车床、铲齿车床） 加工精度：经济加工精度IT8~IT7,表面粗糙度Ra1.25~2.5
磨床
齿轮加 螺纹加 铣 刨 拉 电加工 切断 其它 工机床 工机床 床 床 床 机床 机床 机床
代 号
C
Z
T
M
2M
3M
Y
S XBL D
GQ
读 音
车
钻
镗
磨
2磨
3磨
牙
丝 铣刨拉 电
割其
3
2. 机床的特性代号 （1）通用特性代号
通用特性 高精度 精密 自动 半自动
数字程序控制
代号 G M Z B K
通用特性 自动换刀 仿形 万能 轻型 简式
2
二、金属切削机床型号的编制
按GB/T15375-94《金属切削机床型号编制方法》规定
（一）通用机床型号
例：
C A 6 1 40
机床类别代号（车床类）
机床特性代号（结构特性）
机床组别代号（落地及卧式车床组）
机床系别代号（卧式车床系）
机床主参数代号（最大车削直径400mm）
1.机床的类别代号
类车钻镗 别床床床
代号 H F W Q J
（2）结构特性代号 区别主参数相同而结构不同的机床，在型号中用汉语 拼音区分。通用特性代号已用的字母及字母“I”、“O” 不能用。例：CA6140型普通车床
4
3.机床的组别和系别代号 每类机床分10组（从0～9组），每组又分10系（从0～9型）
4.主要参数代号 代表机床规格大小的一种参数，用阿拉伯数字表示，常用 主参数的折算值（1/10或1/100或1/1）来表示。
5.机床重大改进序号 用字母“A、B、C …… ”表示，附机床型号末尾，以示区别。
5
（二）专用机床型号
型号表示方法：
例：
B1－3 100
北京第一机床厂
第三组
第100种专用机床（专用铣床）
（三）组合机床及自动线型号
组合机床及自动线分类代号
分类 大型组合机床 小型组合机床 自换刀数控组合机床 大型组合机床自动线 小型组合机床自动线 自换刀数控自动线
母线和导线统称为形成表面的发生线
7
由于刀刃形状和加工方法不同，形成发生线的方法也 不同，可归纳为四种：
34. . 相展切成法法：：刀刀具刃边为旋一转条边切作削轨线迹，运但动形，状刀与具发切生削线点不 吻合，刀具运与动工轨件迹作的展包成络运线动形，成发一生条线发是生切线削。刃各 瞬时位置的此的发包生络线线需。要两个独立的成形运动 此发生线需要一个独立的成形运动 ，刀工共同完成
1.定比传动机构 传动比和传动方向固定不变的传动机构，如
定比齿轮副、蜗杆蜗轮副、丝杠螺母副等 2. 换置机构
根据加工要求可变换传动比和传动方向的传动机构，如 挂轮变速机构、滑移齿轮变速机构、离合器换向机构等。
14
3. 传动原理图和传动系统图
1）传动原理图 为了便于研究机床的传动原理, 用一些简明的符号把
第3章 金属切削机床
1
3.1 概述 一、金属切削机床的分类
按加工方式分： 12大类
车 钻 镗 磨 齿轮加 螺纹加 铣 刨 拉 电加工 切断 其它 床 床 床 床 工机床 工机床 床 床 床 机床 机床 机床
按通用程度分：通用机床、专门化机床、专用机床 按加工精度分：普通精度、精密精度、高精度 按自动化程度：手动、机动、半自动、自动机床 按机床质量分：仪表机床、中型、大型、重型机床
断续的。 成形运动是机床最基本的运动
除成形运动外，还有下列运动：
（1）分度运动
（2）切入运动
（3）辅助运动
进刀、退刀、回程和转位等
（4）操纵及控制运动 操纵离合器、改变速机床的基本组成部分 （1）动力源
通常为电动机，包括交流电动机、直流电动机、伺服电动机、 变频调速电机、步进电机等。
代号 U H K UX HX KX
6
三、机床的运动分析 基本方法 ： 表面 — 运动 — 传动 — 机构
（一）工件表面的形成
零件上的常见表面：
1. 圆柱面
直线（母线）、圆（导线）
2. 圆锥面
直线（母线）、圆（导线）
3. 平面
直线或圆 、直线（导线）
4. 成形面（如螺纹面、渐开线表面）型线、螺旋线或直线
（2）执行件
机床上直接夹持刀具或工件并实现所需运动的零部件，如主轴、 刀架、工作台等。
（3）传动件
把动力源的动力和运动按要求传递给执行件或将运动由—个执行 件传递到另一执行件的零部件，如齿轮、丝杠螺母、液压传动件等
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2. 机床的传动联系
把动力源和执行件或执行件之间联系起来的一系列传动件， 构成了一个传动联系，称其为传动链。 传动链两端的元件称为末端件，它可以是动力源或执行件。