第2章金属切削机床及各种加工方法1

第2章 金属切削机床 及各种加工方法2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 金属切削机床的分类、型号及传动 车削加工 铣削、刨削和拉削 钻削与镗削加工 磨削加工 光整加工 齿轮齿形加工 特种加工技术概述

2.1 金属切削机床的分类、型号及传动2.1.1 金属切削机床的分类 l 按加工性质和加工刀具共分12类(表2.1) l 按照机床通用性(万能程度)(1)通用机床(万能机床): (2)专门化机床(专能机床): (3)专用机床： l 按照加工精度： l 按照自动化程度：手动、机动、半自动、自动

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2.1 金属切削机床的分类、型号及传动2.1.1 金属切削机床的分类 l 按加工性质和加工刀具共分12类(表2.1) l 按照机床通用性(万能程度)(1)通用机床(万能机床): (2)专门化机床(专能机床): (3)专用机床： l 按照加工精度： l 按照自动化程度：手动、机动、半自动、自动 新型机床介绍机械工程学院 机械制造基础 3

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并联机床 并联机床(Parallel Machine Tools),又称并联结构机床 (Parallel Structured Machine Tools)、虚拟轴机床 (Virtual Axis Machine Tools) 是基于空间并联机构 Stewart平台原理开发的，是并联机器人机构与机床结合 的产物，是空间机构学、机械制造、数控技术、计算机 软硬技术和CAD/CAM技术高度结合的高科技产品。它 克服了传统机床串联机构刀具只能沿固定导轨进给、刀 具作业自由度偏低、设备加工灵活性和机动性不够等固 有缺陷，可实现多坐标联动数控加工、装配和测量多种 功能，更能满足复杂特种零件的加工。自其1994年在美 国芝加哥机床展上首次面世即被誉为是“21世纪的机 床”,成为机床家族中最有生命力的新成员。机械工程学院 机械制造基础 5

并联机床 整体而言，传统的串联机构机床，是属于数学简单而机构 复杂的机床，而相对的，并联机构机床则机构简单而数学 复杂，整个平台的运动牵涉到相当庞大的数学运算，因此 虚拟轴并联机床是一种知识密集型机构。这种新型机床完 全打破了传统机床结构的概念，抛弃了固定导轨的刀具导 向方式，采用了多杆并联机构驱动，大大提高了机床的刚 度，使加工精度和加工质量都有较大的改进。另外，由于 其进给速度的提高，从而使高速、超高速加工更容易实现。 由于这种机床具有高刚度、高承载能力、高速度、高精度 以及重量轻、机械结构简单、制造成本低、标准化程度高 等优点，在许多领域都得到了成功的应用，因此受到学术 界的广泛关注。由并联、串联同时组成的混联式数控机床， 不但具有并联机床的优点，而

且在使用上更具实用价值。机械工程学院 机械制造基础 6

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五轴机床

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2.1.2 金属切削机床的型号 l类别 代号

国产机床型号：(□代表字母，○代表数字)

(特性代号) 组别 型别 主参数(· 主轴数) (重大改进) 代号 代号

□ X C

(□) K

○ 6 6

○ 0 1

○○(· ○) 30 40

(□) A

CM C

61 2 4 1

2032 40· 611

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2.1.3 机床的基本构造 l 基本构件： 主传动部件 进给运动部件 动力源 刀具安装装置 工件安装装置 支承件 2.1.4 机床的基本传动类型 机床的基本传动类型有机械、液压、气动、电伺服 等。最常用的有机械传动和液压传动。机械工程学院 机械制造基础 12

l 机械传动：传动副及符号

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机械传动传动比：

n被 Z 主 D主 i n主 Z被 D被所 有 主 动 齿 轮 齿 数 连积 乘 i总 所 有 被 动 齿 轮 齿 数 连积 乘

传动链：从输入到输出方向，由若干传动副依次组合起来 的传动系统。 传动系统图：用国家标准规定的符号表示的传动系统。 传动结构式：按传动链次序用传动轴号和传动副的结构参 数表示的传动关系式。

传动平衡式：用数字表达式排列的方程式来表示传动链“ 末端件”(起始和终了传动件)之间的传动关系。传动级数：传动系统输出转速不同个数。机械工程学院 机械制造基础 14

例II

z7=20 m=2

X

d2=φ300

z1=30

vf

X

Xz3=26 III

Xz2=65

z4=72

z5=20 d1=φ100 I IV n电=1450rpm V

X X X Xz6=60

X

d1 z1 z3 z5 n电 I II III IV V z 7 / 齿 条 传动结构式： d2 z2 z4 z6

传动平衡式： v

f

d1 z1 z 3 z 5 n电 mz7 d2 z 2 z4 z6机械工程学院 机械制造基础 15

机床中常用的变速机构： (1) 滑移齿轮变速Z1 Z2 I I Z1 Z2

II

X

X

II

X

X

Z3

Z4

Z3

Z4

Z1 Z 传动结构式：Ⅰ- 3 -Ⅱ Z2 Z4 机械工程学院 机械制造基础 16