金属切削机床及数控机床第一章
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数控机床课件
第一节 金属切削机床
第二节 数控机床概论
复习思考题
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第一节 金属切削机床
一、金属切削机床
金属切削机床通常是指用切削的方法将金属毛坯加工成 机器零件的一种机器。
二、金属切削机床的分类与编号
1.机床的分类 按照万能程度，机床又分为： （1）通用机床 （2）专门化机床 （3）专用机床 2.机床型号的编制方法 （1）型号表示方法。型号的构成如下：
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第二节 立式加工中心
一、立式加工中心基本布局结构形式
中型加工中心应用最普遍的形式是单柱水平刀库布局(图3 -2),它是立式加工中心的基本布局方式。
图3-2 单柱水平刀库布局 1-切屑箱 2-X轴伺服电机 3-Z轴伺服电机 4-主轴电动机 5-主轴箱 6-刀库 7-数据柜 8-操纵面板 9-驱动电柜 10-工作台 11-滑座
二、加工中心的分类
l.按加工范围分类 2.按机床结构分类 3.按数控系统分类 4.按精度分类
第一节 加工中心概述
三、加工中心的发展
1.高速化 (1)主轴转速的高速化 1)选用陶瓷轴承 2)主轴轴承采用预紧量可调装置 3)改进主轴轴承润滑、冷却方式 ①油气润滑方式 ②喷注润滑。这是近年开始采用的新型润滑方式，其原理 如图3-1所示。 (2)进给速度的高速化 (3)自动换刀的高速化 (4)自动托盘交换装置的高速化
2.1 数控车床的机械部分由哪几个主要部件组成？ 他们的各自作用是什么？
2.2 数控车床上有哪些运动传动是属于外传动链？ 哪些运动传动属于内传动链？
2.3 机床传动系统图有哪些作用? 2.4 在TND360机床上，当主轴转速为500r/min时， 主轴电动机的实际转速为多少？ 2.5 在TND360机床上，为什么安全联轴器能保护 进给系统的安全？
第二节 数控机床概论
复习思考题
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第一节 金属切削机床
一、金属切削机床
金属切削机床通常是指用切削的方法将金属毛坯加工成 机器零件的一种机器。
二、金属切削机床的分类与编号
1.机床的分类 按照万能程度，机床又分为： （1）通用机床 （2）专门化机床 （3）专用机床 2.机床型号的编制方法 （1）型号表示方法。型号的构成如下：
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第二节 立式加工中心
一、立式加工中心基本布局结构形式
中型加工中心应用最普遍的形式是单柱水平刀库布局(图3 -2),它是立式加工中心的基本布局方式。
图3-2 单柱水平刀库布局 1-切屑箱 2-X轴伺服电机 3-Z轴伺服电机 4-主轴电动机 5-主轴箱 6-刀库 7-数据柜 8-操纵面板 9-驱动电柜 10-工作台 11-滑座
二、加工中心的分类
l.按加工范围分类 2.按机床结构分类 3.按数控系统分类 4.按精度分类
第一节 加工中心概述
三、加工中心的发展
1.高速化 (1)主轴转速的高速化 1)选用陶瓷轴承 2)主轴轴承采用预紧量可调装置 3)改进主轴轴承润滑、冷却方式 ①油气润滑方式 ②喷注润滑。这是近年开始采用的新型润滑方式，其原理 如图3-1所示。 (2)进给速度的高速化 (3)自动换刀的高速化 (4)自动托盘交换装置的高速化
2.1 数控车床的机械部分由哪几个主要部件组成？ 他们的各自作用是什么？
2.2 数控车床上有哪些运动传动是属于外传动链？ 哪些运动传动属于内传动链？
2.3 机床传动系统图有哪些作用? 2.4 在TND360机床上，当主轴转速为500r/min时， 主轴电动机的实际转速为多少？ 2.5 在TND360机床上，为什么安全联轴器能保护 进给系统的安全？
第一章 数控机床概述
第一节 数控机床的加工特点及其应用
6)数控机床加工的自动化程度很高，除刀具的进给运动外， 对零件的装夹、刀具的更换、切屑的排除等工作均能自动 完成。 7)采用数控机床加工，能通过选用最佳工艺路线和切削用 量，有效地减少加工中的辅助时间，较大地提高生产效率。 8)在数控机床上加工零件，一般可省去前期划线、中间检 验等工作，通常还可省去复杂的工装，减少对零件的安装、 调整等工作，故能明显缩短加工的准备时间，降低生产费 用。
新型数控车床的空转动时间大为缩短。
第三节 数控车床概述
(3)高柔性 数控车床具有高柔性，适应70%以上的多品 种、小批量零件的自动加工。 (4)高可靠性 随着数控系统的性能提高，数控机床的无故 障时间迅速提高。 (5)工艺能力强 数控车床既能用于粗加工又能用于精加工， 可以在一次装夹中完成其全部或大部分工序。 (6)模块化设计 数控车床的制造采用模块化原则设计。 三、数控车床的组成及布局
第一章
第一节 数控机床的加工特点及其应用
一、数控机床的加工特点 1)能加工超精零件。 2)能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件。 3)能加工普通机床不能(或不便)加工的多种零件。 4)能加工经一次装夹定位后，需进行多道工序加工的零件。 5)一台数控机床可同时加工两个或多个相同的零件，也可 同时加工多工序的不同零件。
一、数控机床的组成
图1-16 数控机床的组成
第二节 数控机床的组成及工作原理
1.输入装臵 (1)控制介质输入 所谓控制介质就是数控信息的物质载体， 通常有穿孔纸带、磁带、磁盘等；相应的输入装臵是光电 纸带阅读机、录音机、磁盘驱动器等。 (2)手工输入 利用键盘和显示屏，输入控制机床运动和刀 具运动的指令。 (3)直接输入存储器 从自动编程机上、其他计算机上或网 络上，将编制好的加工程序通过通信接口直接输入数控装 臵的存储器，这是现代数控机床的发展趋势。
第一章数控机床概论
第一章数控机床概论第一章数控机床概论1．简述数控机床、数控技巧的全然概念2．简述数控机床的产生过程以及数控技巧的成长趋势3．与传统机床比拟,数控机床有何特点？4．数控机床有哪几部分构成?各部分的感化是什么？5．简述数控机床的加工道理、应用范畴6．按操纵体系的特点数控机床分哪几类？7．按伺服体系的操纵道理数控机床分哪几类？8．什么是点位操纵、直线操纵、轮廓操纵数控机床？第二章运算机数控体系1．CNC体系重要由哪几部分构成？CNC装配重要由哪几部分构成？2．试述CNC装配的工作过程。
3．单微处理器构造的CNC装配与多微处理器构造的CNC装配有何差别？多微处理器构造的CNC装配有哪些全然功能模块？4．共享总线构造的CNC装配与共享储备器构造的CNC装配各有何特点？5．试分析现代CNC装配的硬件构造的特点？6．CNC装配中常用的CPU有哪几类？其特点若何？7．CNC装配中常用的储备器有哪几类？其特点若何？8．CNC装配与机床电气设备之间的接口按功能分为哪几类？各传送什么信息？9．CNC装配的I/O接口电路中常用哪些抗干扰技巧？10．CNC装配的软件构造可分为哪两类？各有何特点？11．中断型构造的软件中，各中断办事法度榜样的优先级是若何安排的？12．CNC装配常用的输入输出设备有哪些？13．CNC装配常用的通信接口有哪些？各有什么特点？14．现代CNC装配的诊断技巧有哪些成长偏向?15．CNC装配的重要技巧指标有哪些？16．简述我国应用较多的几种典范CNC装配的功能和特点？17．何谓刀具长度补偿、刀具半径补偿？其履行过程若何？18．B功能刀具半径补偿与C功能刀具半径补偿的差别在何处？19．什么叫插补？今朝应用较多的插补算法有哪些？20．试述逐点比较法插补的四个节拍，并推导第Ⅱ象限直线插补公式。
21．设欲加工第一象限直线OE、起点坐标为O（0，0），终点坐标为E（11，8），脉冲当量δ＝1，试用逐点比较法插补之并画出插补轨迹。
《机床概论》课件 第一章 机床的运动分析
2,切削刃的形状是 一条切削线, 一条切削线,它与 要形成的发生线的 形状完全吻合. 形状完全吻合. 3,切削刃仍然是 , 一条切削线, 一条切削线,但与 需要形成的发生线 的形状不吻合
(二)形成发生线的方法及所需的运动 由于使用的刀具切削刃形状和采取的 加工方法不同, 加工方法不同,形成发生线的方法可归纳 为四种: 为四种: 成形法: 1,成形法: 不需要运动
2,展成法 需要一个复合运动 刀具—插齿刀 插齿刀, 刀具 插齿刀,齿轮 滚刀和花键滚刀 切削刃—与需要形成 切削刃 与需要形成 的发生线共轭的切削 线 3,轨迹法
需要一个运动 用尖头车刀, 用尖头车刀,刨 刀等刀具加工时
4,相切法
刀具—铣刀,砂轮等旋转加工刀具 刀具 Nhomakorabea刀, 铣刀 垂直于刀具旋转轴线的截面内, 垂直于刀具旋转轴线的截面内,切削刃 也可看作是点, 也可看作是点, 当该切削点绕着刀具轴 线作旋转运动, 线作旋转运动,刀具轴线沿着发生线的 等距线作轨迹运动 需要两个运动
第二节 机床的运动
在机床上, 在机床上,为了得到所需的工件表 面形状, 面形状, 必须使刀具和工件按上述四种 方法之一完成一定的运动. 方法之一完成一定的运动.这种运动称 表面成形运动 此外,还有多种辅助 运动. 为表面成形运动.此外,还有多种辅助 运动. 运动.
一,表面成形运动 表面成形运动是保证得到工 表面成形运动是保证得到工 件要求的表面形状的运动 的运动. 件要求的表面形状的运动.
例3
用螺纹车刀车削螺纹
母线:成形法, 母线:成形法,不需成形运动 导线: 螺旋线,轨迹法, 导线: 螺旋线,轨迹法,需一个复合成 形运动, 形运动,
例4
用齿轮滚刀加工直齿圆柱齿轮齿面
金属切削机床 第一章 金属切削机床概述
目前,数控机床品种已经基本齐全,规格繁多,据不完全统计 已有400多个品种规格,可以按照多种原则来进行分类。
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
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
第1章 概论1.1NC的基本概念
数控技术（NC技术）: 数控技术（NC技术） 技术
数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的技 指用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的技 即数字控制（ Control）技术。 术，即数字控制（Numerical Contr常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有 的开关量。 关的开关量。
7
我国第一台数控机床
8
4、数控机床的世界水平
目前世界最大的厂商是：日本 目前世界最大的厂商是：日本FANUC、 Mazak ；德 、 国Siemens、DMG；美国 、 ；美国HAAS、哈挺；其余还有西班牙 、哈挺； Fagao、法国扭姆等。 、法国扭姆等。 （1）数控机床发展方向 ） 一、高速高效 高速高效 高精度 二、高精度 三、高可靠性 四、多功能 五、智能化 六、柔性化 例如： 例如： 五轴及以上联动数控机床； 五轴及以上联动数控机床； 高速数控机床； 高速数控机床；* 复合化的数控机床； 复合化的数控机床； 主轴转速： 主轴转速：10000~100000r/min 快移速度： 快移速度：30~100m/min 加 速 度：0.5~5G(1gal=1cm/s2) 换刀时间： 左右(T-T) 换刀时间：1.5~2s左右 左右 重复定位精度： 重复定位精度：1µm 9
5、信息化的车铣加工中心
16
1.1.2 数控机床的组成和工作原理
1、数控机床的组成
强电输入
NC机床组成： 机床组成： 机床组成
输 入 装 置
程 序 载 体
数 控 装 置
强电控制装置
主轴
伺服驱动控制
工 作 台
检测反馈装置
机床
17
CNC机床组成： 机床组成： 机床组成
操作面板 输入 输出 装置
《数控技术及应用》课件第1章
第1章 绪 论 2． 输入装置
输入装置的作用是将程序载体上的数控代码传递并存入数 控系统内。编好的数控程序，可通过光电阅读机、磁带机等输 入装置存储到载体上。目前，随着CAD/CAM、CIMS技术的发展， 越来越多地采用串行通信方式进行程序的传输。
为了便于加工程序的编辑修改、模拟显示，数控系统通过 显示器为操作人员提供必要的信息界面。较简单的显示器只有 若干个数码管，只能显示字符；较高级的系统一般配有CRT显 示器或液晶显示器， 可以显示图形。
第1章 绪 论
在数控机床上除了上述轨迹控制和点位控制外，还有许多 动作，如主轴的启停、刀具的更换、 冷却液的开关、电磁铁 的吸合、电磁阀的启闭、离合器的开合、各种运动的互锁和连 锁；运动行程的限位、急停、报警、进给保持、循环启动、 程序停止、 复位等等。 这些都属于开关量控制，一般由可编 程控制器（Programmable Controller, 简称为PC，也称为可 编程逻辑控制器PLC， 又称为可编程机床控制器PMC）来完成， 开关量仅有“0”和“1”两种状态， 显然可以很方便地融入机 床控制系统中， 实现对机床各种运动的数字控制。
第1章 绪 论
1.2 数控机床的组成与工作原理
1.2.1 数控机床的组成 数控机床一般由输入／输出装置、 数控装置、 伺服驱动
装置、 辅助控制装置和机床（或称裸机）等五部分组成， 如 图1-1所示。
-
第1章 绪 论
图 1 1 数 控 机 床 的 组 成
第1章 绪 论
1． 程序编制及程序载体
数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令。在对加工 零件进行工艺分析的基础上，确定零件坐标系在机床坐标系上 的相对位置，即零件在机床上的安装位置，刀具与零件相对运 动的尺寸参数，零件加工的工艺路线、切割加工的工艺参数以 及辅助装置的动作等。得到零件的所有运动、尺寸、工艺参数 等加工信息后，用有文字、数字和符号组成的标准数控代码， 按规定的方法和格式，编制零件加工的数控程序。 编制程序 的工作可由人工进行。对于形状复杂的零件，则要在专用的编 程机或通用计算机上使用CAD／CAM软件进行自动编程。
机械制造技术基础第1章金属切削加工基础知识 共116页
吃刀量asp，也常称为切削用量三要素。
• （1）切削速度
• 切削速度即主运动的速度。 • ① 主运动为旋转运动 • 大多数主运动属于回转运动，切削速度为刀具或工件最大直径
• 处的线速度v：c60 d 1n 000(m /s或 者 m /m in)
• d——完成主运动的刀具或者工件的最大直径(mm)； • n——主运动的转速(rad/S或r/min)。
（2）进给运动和进给速度
① 由机床或人力提供的，使主运动能够继续切除工件上 多余金属以形成工件表面所需的运动称为进给运动。
② 进给运动可以用进给速度vf或进给量f、fz、af来表示。
③ 进给运动的特点：速度低；消耗的机床功率少；各种 切削加工方法可以有一个或多个进给运动，一般不唯一。
1.2 切削运动与切削用量
运动的总和。为了加工出所需的零件表面，机床就必须具备这 些成形运动。
例1-1 用普通车刀车削外圆 • 母线——圆，由轨迹法形成，需 要一个成形运动B1。 • 导线——直线，由轨迹法形成， 需要一个成形运动A2。 • 表面成形运动的总数为两个，即 Bl和A2，都是简单的成形运动。
1.1 工件表面的成形方法及所需的成形运动
1.1 工件表面的成形方法及所需的成形运动
加工表面的形成
母线
导线
成形法
导线
母线
1.1 工件表面的成形方法及所需的成形运动
加工表面的形成
表面成形运动是保证得到工件 要求的表面形状的运动。例 如用车刀车削外圆柱面，形 成母线和导线的方法，都属 于轨迹法。工件的旋转运动 B1，产生母线（圆）；刀具 的纵向直线运动A2产生导线 （直线）。运动B1和A2就是 形成外圆表面两两个成形运 动。
螺旋线
螺纹牙形 渐开线
• （1）切削速度
• 切削速度即主运动的速度。 • ① 主运动为旋转运动 • 大多数主运动属于回转运动，切削速度为刀具或工件最大直径
• 处的线速度v：c60 d 1n 000(m /s或 者 m /m in)
• d——完成主运动的刀具或者工件的最大直径(mm)； • n——主运动的转速(rad/S或r/min)。
（2）进给运动和进给速度
① 由机床或人力提供的，使主运动能够继续切除工件上 多余金属以形成工件表面所需的运动称为进给运动。
② 进给运动可以用进给速度vf或进给量f、fz、af来表示。
③ 进给运动的特点：速度低；消耗的机床功率少；各种 切削加工方法可以有一个或多个进给运动，一般不唯一。
1.2 切削运动与切削用量
运动的总和。为了加工出所需的零件表面，机床就必须具备这 些成形运动。
例1-1 用普通车刀车削外圆 • 母线——圆，由轨迹法形成，需 要一个成形运动B1。 • 导线——直线，由轨迹法形成， 需要一个成形运动A2。 • 表面成形运动的总数为两个，即 Bl和A2，都是简单的成形运动。
1.1 工件表面的成形方法及所需的成形运动
1.1 工件表面的成形方法及所需的成形运动
加工表面的形成
母线
导线
成形法
导线
母线
1.1 工件表面的成形方法及所需的成形运动
加工表面的形成
表面成形运动是保证得到工件 要求的表面形状的运动。例 如用车刀车削外圆柱面，形 成母线和导线的方法，都属 于轨迹法。工件的旋转运动 B1，产生母线（圆）；刀具 的纵向直线运动A2产生导线 （直线）。运动B1和A2就是 形成外圆表面两两个成形运 动。
螺旋线
螺纹牙形 渐开线
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分
单刀机床 多刀机床 单轴机床 多轴机床
普通机床
7.按机床的 数控功能分
数控机床 加工中心 柔性制造单元
柔性制造系统
30
概述
一、机床的基本组成
1.动力源 为机床提供动力(功率)和运动的驱动部分，如 各种交流电动机、直流电动机和液压传动系统的液 压泵、液压马达等。 2.传动系统 包括主传动系统、进给传动系统和其它运动的 传动系统，如变速箱、进给箱等部件，有些机床主 轴组件与变速箱合在一起成为主轴箱。 3.支承件 用于安装和支承其它固定的或运动的部件，承 受其重力和切削力，如床身、底座、立柱等。支承 件是机床的基础构件，亦称机床大件或基础件。
种加工机床，锯床和其他加工机床等12类，每类按工艺特征
和结构特征的不同，细分为若干组，而每组又细分为系（系
列）。
车床 C
钻床 Z
铣床 X
镗床 T
磨床 M 齿轮加工机床 Y
拉床 L
螺纹加工机床 S
锯床 G 刨插床按加工性质 和
所用刀具分 12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 特种加工机床 锯床 其它机床
消费世界第一(2010-4统计)、进口第一、生产第三的位置。
•
中国数控机床展览会自2006年起逢双年在上海举办。作
为一个重要的机床展览，CCMT得到了众多参展商和最终用户
的一致认可。
•
第五届中国数控机床展览会在北京举行（2008年4月21～
24日，这次展会的主题是展示国产数控机床最新的成果）。
•
相继启动的重要、重大项目都对数控产品在技术性能和
3、机床在国民经济中的地位
二十一世纪制造业是我国的支柱产业之一；我国是制造业发展的重要基地。 1).在工业、农业、国防和科研领域中，在人们的日常生活里，大量使用着各
种各样的机器、仪器、工具等，这些机器、仪器等又大多是以金属零件所组成。零 件的制造方法有很多，如铸造、锻造、焊接、冲压等。但凡属尺寸精度、几何精度、 位置精度要求较高，表面粗糙度要求较细的零件，一般都要求用切削加工的方法制 造。金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯（或半成品）加工成机器零件的机器。
序，适用于大批量生产。
• 2、按加工精度分类：
•
普通精度机床、精密机床和高精度机床。
• 3、按自动化程度分类：
•
手动、机动、半自动、自动和程序控制机床。
• 4、按重量与尺寸分类：
•
仪表机床、一般机床、大型机床（重量达到l0t）、重型机床（重量在30t以上
）、超重型机床（重量在100t以上）。
• 5、按机床主要工作部件的数目分类：
车床
产品型号 CA6136 产品规格 Φ360×750
10
产品型号 CA6140 产品规格 Φ400×1000
车床
11
产品型号 CAK6140V 产品规格 Φ400×1000
数 控 车 床
12
产品型号 CK6125 产品规格 Φ450×350
数 控 车 床
磨床
14
钻 床
15
X718
统与人工智能（数控）
• 效率优先与适度自动化理念（新概念）
3、现代机床的发展趋势：
•
1.多样化 精密化 高效化 自动化 柔性化
•
2.数控机床的比重迅速上升
•
3.机械部件的比重不断下降 ，电子硬件和软件
的比重不断上升
•
金属切削机床是人类在改造自然的长期生产实
践中，不断改进生产工具的基础上产生和发展起来
•
单轴、多轴、单刀或多刀机床。
• 6、按机床具有的数控功能分类：
•
普通机床、一般数控机床、加工中心和柔性制造单元等。
三、机床的分类（掌握）
•
金属切削机床种类虽然很多，最基本的是按机床的主要
加工方法,所用刀具及其用途分类。只有车床、铣床、刨床、
磨床和钻床等5种，其他各种机床都由这5种机床演变而成。
如镗床，齿轮加工机床，螺纹加工机床，刨插床，拉床，特
铣床
16
X3010
铣床
17
XKA5032A
数 控 铣 床
18
L6104
拉床
19
BK60100
刨床
20
产品型号 G6530A
锯
床
21
产品型号 TK54100 产品规格1000×1250
数 控 镗 床
22
产品型号TH5940 产品规格400×630×2
加 工 中 心
23
铣削过程
24
插齿过程
• 普通机床：单件小批量生产 • 专用机床，刚性自动线：少品种大批量生产 • 数控机床，柔性自动线：多品种小批量生产
• 2、从基础科学的应用看机床的发展
• 经典力学的应用：牛顿力学，流体力学（普通） 光学、电学的运用：光学定位、测量技术、电气
控制（坐标） • 控制理论，信息技术的应用：数控技术、专家系
的。
4、我国机床工业的水平和机床的发展
•
我国机床工业的水平： 起点较低，差距较大，进步
很快；我国机床工业水平:数控普及率5％、联动轴数6、分辨
率1μ m、规格为中小型和经济型。
• 世界机床工业先进水平：数控普及率80％、联动轴
数19、分辨率:0.01μ m、规格为大型、精密型
•
我国经济持续快速发展。连续9年，中国继续保持了机床
2).金属切削机床是加工机器零件的主要设备。担负的工作量，约占机器总制 造工作量的４０％～６０％，机床的技术水平直接影响机械制造工业的产品质量和 劳动生产率。
3) 一个国家机床工业的技术水平，机床拥有量及现代化程度，是衡量这个 国家工业生产能力和技术水平的重要标志之一。
二、机床的发展概况
• 1、从商品生产的发展看机床的变革
功能等方面提出了更高的要求。
三、机床的分类
• 1、按机床工艺范围宽窄分类：
•
通用机床（万能机床）：这类机床可以加工多种零件的不同工序，加工范围较
广，通用性较大，但结构比较复杂，主要适用于单件小批生产。
•
专门化机床：这类机床的工艺范围较窄，专门用于加工某一类或几类零件的某
一道（或几道）特定工序。
•
专用机床：这类机床的工艺范围最窄，只能用于加工某一零件的某一道特定工
金属切削机床与数控机床
概述 陈龙灿
绪
论
一、金属切削机床及其作用
• 1、概念 • 用切削的方法将金属毛坯加工成零件的机器
，简称机床。
• 广义的机床：金属加工的机器 • 2、机械制造中的金属切削机床的作用 • 核心作用：工欲善其事 ，必先利其器 • 基础作用：装备水平 -- 现代化与综合实力 • 先驱作用：机械技术向机械科学发展
25
滚齿过程
26
拉齿过程
2.按机床的通 用性程度分
3.按机床工 作精度分
通用机床 专门化机床 专用机床
普通机床 精密机床 高精度机床
28
4按机床的自 动化程度分
手动机床 机动机床 半自动机床 自动机床
仪表机床
5.按机床重 量和尺寸分
中型机床 大型机床 重型机床
超重型机床
29
6.按机床主 要部件数目
单刀机床 多刀机床 单轴机床 多轴机床
普通机床
7.按机床的 数控功能分
数控机床 加工中心 柔性制造单元
柔性制造系统
30
概述
一、机床的基本组成
1.动力源 为机床提供动力(功率)和运动的驱动部分，如 各种交流电动机、直流电动机和液压传动系统的液 压泵、液压马达等。 2.传动系统 包括主传动系统、进给传动系统和其它运动的 传动系统，如变速箱、进给箱等部件，有些机床主 轴组件与变速箱合在一起成为主轴箱。 3.支承件 用于安装和支承其它固定的或运动的部件，承 受其重力和切削力，如床身、底座、立柱等。支承 件是机床的基础构件，亦称机床大件或基础件。
种加工机床，锯床和其他加工机床等12类，每类按工艺特征
和结构特征的不同，细分为若干组，而每组又细分为系（系
列）。
车床 C
钻床 Z
铣床 X
镗床 T
磨床 M 齿轮加工机床 Y
拉床 L
螺纹加工机床 S
锯床 G 刨插床按加工性质 和
所用刀具分 12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 特种加工机床 锯床 其它机床
消费世界第一(2010-4统计)、进口第一、生产第三的位置。
•
中国数控机床展览会自2006年起逢双年在上海举办。作
为一个重要的机床展览，CCMT得到了众多参展商和最终用户
的一致认可。
•
第五届中国数控机床展览会在北京举行（2008年4月21～
24日，这次展会的主题是展示国产数控机床最新的成果）。
•
相继启动的重要、重大项目都对数控产品在技术性能和
3、机床在国民经济中的地位
二十一世纪制造业是我国的支柱产业之一；我国是制造业发展的重要基地。 1).在工业、农业、国防和科研领域中，在人们的日常生活里，大量使用着各
种各样的机器、仪器、工具等，这些机器、仪器等又大多是以金属零件所组成。零 件的制造方法有很多，如铸造、锻造、焊接、冲压等。但凡属尺寸精度、几何精度、 位置精度要求较高，表面粗糙度要求较细的零件，一般都要求用切削加工的方法制 造。金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯（或半成品）加工成机器零件的机器。
序，适用于大批量生产。
• 2、按加工精度分类：
•
普通精度机床、精密机床和高精度机床。
• 3、按自动化程度分类：
•
手动、机动、半自动、自动和程序控制机床。
• 4、按重量与尺寸分类：
•
仪表机床、一般机床、大型机床（重量达到l0t）、重型机床（重量在30t以上
）、超重型机床（重量在100t以上）。
• 5、按机床主要工作部件的数目分类：
车床
产品型号 CA6136 产品规格 Φ360×750
10
产品型号 CA6140 产品规格 Φ400×1000
车床
11
产品型号 CAK6140V 产品规格 Φ400×1000
数 控 车 床
12
产品型号 CK6125 产品规格 Φ450×350
数 控 车 床
磨床
14
钻 床
15
X718
统与人工智能（数控）
• 效率优先与适度自动化理念（新概念）
3、现代机床的发展趋势：
•
1.多样化 精密化 高效化 自动化 柔性化
•
2.数控机床的比重迅速上升
•
3.机械部件的比重不断下降 ，电子硬件和软件
的比重不断上升
•
金属切削机床是人类在改造自然的长期生产实
践中，不断改进生产工具的基础上产生和发展起来
•
单轴、多轴、单刀或多刀机床。
• 6、按机床具有的数控功能分类：
•
普通机床、一般数控机床、加工中心和柔性制造单元等。
三、机床的分类（掌握）
•
金属切削机床种类虽然很多，最基本的是按机床的主要
加工方法,所用刀具及其用途分类。只有车床、铣床、刨床、
磨床和钻床等5种，其他各种机床都由这5种机床演变而成。
如镗床，齿轮加工机床，螺纹加工机床，刨插床，拉床，特
铣床
16
X3010
铣床
17
XKA5032A
数 控 铣 床
18
L6104
拉床
19
BK60100
刨床
20
产品型号 G6530A
锯
床
21
产品型号 TK54100 产品规格1000×1250
数 控 镗 床
22
产品型号TH5940 产品规格400×630×2
加 工 中 心
23
铣削过程
24
插齿过程
• 普通机床：单件小批量生产 • 专用机床，刚性自动线：少品种大批量生产 • 数控机床，柔性自动线：多品种小批量生产
• 2、从基础科学的应用看机床的发展
• 经典力学的应用：牛顿力学，流体力学（普通） 光学、电学的运用：光学定位、测量技术、电气
控制（坐标） • 控制理论，信息技术的应用：数控技术、专家系
的。
4、我国机床工业的水平和机床的发展
•
我国机床工业的水平： 起点较低，差距较大，进步
很快；我国机床工业水平:数控普及率5％、联动轴数6、分辨
率1μ m、规格为中小型和经济型。
• 世界机床工业先进水平：数控普及率80％、联动轴
数19、分辨率:0.01μ m、规格为大型、精密型
•
我国经济持续快速发展。连续9年，中国继续保持了机床
2).金属切削机床是加工机器零件的主要设备。担负的工作量，约占机器总制 造工作量的４０％～６０％，机床的技术水平直接影响机械制造工业的产品质量和 劳动生产率。
3) 一个国家机床工业的技术水平，机床拥有量及现代化程度，是衡量这个 国家工业生产能力和技术水平的重要标志之一。
二、机床的发展概况
• 1、从商品生产的发展看机床的变革
功能等方面提出了更高的要求。
三、机床的分类
• 1、按机床工艺范围宽窄分类：
•
通用机床（万能机床）：这类机床可以加工多种零件的不同工序，加工范围较
广，通用性较大，但结构比较复杂，主要适用于单件小批生产。
•
专门化机床：这类机床的工艺范围较窄，专门用于加工某一类或几类零件的某
一道（或几道）特定工序。
•
专用机床：这类机床的工艺范围最窄，只能用于加工某一零件的某一道特定工
金属切削机床与数控机床
概述 陈龙灿
绪
论
一、金属切削机床及其作用
• 1、概念 • 用切削的方法将金属毛坯加工成零件的机器
，简称机床。
• 广义的机床：金属加工的机器 • 2、机械制造中的金属切削机床的作用 • 核心作用：工欲善其事 ，必先利其器 • 基础作用：装备水平 -- 现代化与综合实力 • 先驱作用：机械技术向机械科学发展
25
滚齿过程
26
拉齿过程
2.按机床的通 用性程度分
3.按机床工 作精度分
通用机床 专门化机床 专用机床
普通机床 精密机床 高精度机床
28
4按机床的自 动化程度分
手动机床 机动机床 半自动机床 自动机床
仪表机床
5.按机床重 量和尺寸分
中型机床 大型机床 重型机床
超重型机床
29
6.按机床主 要部件数目