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1、第一章机械加工的概念第一章机械加工的概念第一节第一节 机械加工的基本概念机械加工的基本概念第二节第二节 工件定位基准的种类工件定位基准的种类第三节第三节 机械加工的劳动生产率机械加工的劳动生产率第一节第一节 机械加工的基本概念机械加工的基本概念一、生产过程和工艺过程一、生产过程和工艺过程1.生产过程生产过程生产过程包括直接生产过程生产过程包括直接生产过程(使加工对象的尺寸、形状或性能使加工对象的尺寸、形状或性能产生变化的过程产生变化的过程)和辅助生产过程和辅助生产过程(不使加工对象产生直接变不使加工对象产生直接变化的过程化的过程)。从原材料到该机械产品出厂的全过程称为生产过。从原材料到该机械产
2、品出厂的全过程称为生产过程。如毛坯制造、机械加工、热处理和产品的装配等过程属程。如毛坯制造、机械加工、热处理和产品的装配等过程属于直接生产过程于直接生产过程;原材料的运输存储及设备维修等过程属于辅原材料的运输存储及设备维修等过程属于辅助生产过程。助生产过程。2.工艺过程工艺过程工艺过程是指在生产过程中直接改变生产对象的形状、尺寸、工艺过程是指在生产过程中直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。如毛坯相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。如毛坯制造、机械加工、热处理、装配等过程。制造、机械加工、热处理、装配等过程。下一页 返回第一节第一节 机床概述机床
3、概述一、机床的分类一、机床的分类目前，我国按机床的应用范围可分为通用机床、专门化机床目前，我国按机床的应用范围可分为通用机床、专门化机床和专用机床。通用机床是指可加工多种工件、完成多种工序、和专用机床。通用机床是指可加工多种工件、完成多种工序、使用范围广的机床使用范围广的机床;专门化机床是指用于加工形状相似而尺寸专门化机床是指用于加工形状相似而尺寸不同的工件上特定工序的机床不同的工件上特定工序的机床;专用机床是指用于加工特定工专用机床是指用于加工特定工件的特定工序的机床。按机床的精度等级可分为普通机床、件的特定工序的机床。按机床的精度等级可分为普通机床、精密机床和高精度机床。按机床加工性质和所
4、用刀具分类，精密机床和高精度机床。按机床加工性质和所用刀具分类，机床可分为机床可分为12大类大类:车床车床(C)、钻床、钻床(Z)、锁床、锁床(T)、磨床、磨床(M) ,齿齿轮加工机床轮加工机床(Y),螺纹加工机床螺纹加工机床(S)、铣床、铣床(X)、刨插床、刨插床(B)、拉床、拉床(L) ,特种加工机床特种加工机床(D)、锯床、锯床(G)及其他机床及其他机床(Q)。随着机床技。随着机床技术的发展，其分类方法也将不断发展，现代机床正向着数控术的发展，其分类方法也将不断发展，现代机床正向着数控化方向发展，数控机床的功能日趋多样化，工序更加集中。化方向发展，数控机床的功能日趋多样化，工序更加集中。
5、下一页 返回第一节第一节 机床概述机床概述二、机床的基本组成二、机床的基本组成机床一般是由执行件、动力源和传动装置所组成。动力源是机床一般是由执行件、动力源和传动装置所组成。动力源是提供运动和动力的装置，如各种电动机等，一台机床可以有提供运动和动力的装置，如各种电动机等，一台机床可以有一个或多个动力源一个或多个动力源;传动装置是传递运动和动力的装置，通过传动装置是传递运动和动力的装置，通过它把执行件和动力源或两个执行件之间联系起来，使执行件它把执行件和动力源或两个执行件之间联系起来，使执行件获得一定速度和方向的运动，并使有关执行件之间保持准确获得一定速度和方向的运动，并使有关执行件之间保持准确
6、的相对运动的相对运动;执行件是执行机床运动的部件，如主轴、刀架及执行件是执行机床运动的部件，如主轴、刀架及工作台等，其任务是带动刀具或工件作旋转或直线运动，并工作台等，其任务是带动刀具或工件作旋转或直线运动，并保持准确的运动轨迹。保持准确的运动轨迹。三、数控机床的概念、组成和分类三、数控机床的概念、组成和分类1.数控机床的概念、组成数控机床的概念、组成上一页 下一页 返回第一节第一节 机床概述机床概述数控机床是综合应用了计算机技术、自动控制、精密测量和数控机床是综合应用了计算机技术、自动控制、精密测量和机械设计等方面的最新成就而发展起来的一种典型的机电一机械设计等方面的最新成就而发展起来的一种
7、典型的机电一体化产品。它是在数控系统的控制下，按事先安排的工艺流体化产品。它是在数控系统的控制下，按事先安排的工艺流程，准确而自动地实现规定加工动作的金属切削机床。程，准确而自动地实现规定加工动作的金属切削机床。数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服驭动系统、辅助数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服驭动系统、辅助装置、反馈装置和机床本体组成。如装置、反馈装置和机床本体组成。如图图3 -1所示，其中实线部所示，其中实线部分表示开环系统分表示开环系统;为提高加工精度，加入图中虚线以表示检测为提高加工精度，加入图中虚线以表示检测反馈系统，称闭环系统。反馈系统，称闭环系统。2.数控机床的分类数控机床
8、的分类按工艺用途分为数控车床、车削中心、数控铣床、数控钻床、按工艺用途分为数控车床、车削中心、数控铣床、数控钻床、数控锁床、加工中心等。数控锁床、加工中心等。上一页 下一页 返回第一节第一节 机床概述机床概述 按系统控制功能分为点位控制、直线控制和轮廓控制数控机按系统控制功能分为点位控制、直线控制和轮廓控制数控机床。点位控制数控机床只控制一个点到另一个点的准确定位，床。点位控制数控机床只控制一个点到另一个点的准确定位，在移动过程中不加工，一般先快速移动，当接近终点时，再在移动过程中不加工，一般先快速移动，当接近终点时，再慢速趋近终点，如数控钻床、数控坐标锁床以及数控冲床慢速趋近终点，如数控钻床
9、、数控坐标锁床以及数控冲床;直直线控制数控机床不仅要控制点的准确定位，而且要控制刀具线控制数控机床不仅要控制点的准确定位，而且要控制刀具以一定的速度沿坐标轴平行方向进行切削加工，如简易数控以一定的速度沿坐标轴平行方向进行切削加工，如简易数控车床、锁铣床等车床、锁铣床等;轮廓控制数控机床能实现同时对两个以上的轮廓控制数控机床能实现同时对两个以上的坐标轴连续控制，它不仅能够控制移动部件的起点和终点，坐标轴连续控制，它不仅能够控制移动部件的起点和终点，而且能控制整个加工过程中每一个点的速度与位置，如数控而且能控制整个加工过程中每一个点的速度与位置，如数控铣床、数控车床、数控磨床和加工中心等。铣床、数
10、控车床、数控磨床和加工中心等。按伺服系统控制方式分为开环、闭环、半闭环伺服系统数控按伺服系统控制方式分为开环、闭环、半闭环伺服系统数控机床。机床。上一页 下一页 返回第一节第一节 机床概述机床概述开环伺服系统无检测反馈装置，不能补偿系统误差，故适用开环伺服系统无检测反馈装置，不能补偿系统误差，故适用于精度、速度要求不高的场合于精度、速度要求不高的场合;闭环伺服系统是在机床移动部闭环伺服系统是在机床移动部件上安装位置检测反馈装置，可获得比开环伺服系统更高的件上安装位置检测反馈装置，可获得比开环伺服系统更高的精度和速度，主要用于精度高、速度高的精密和大型数控机精度和速度，主要用于精度高、速度高的精
11、密和大型数控机床床;半闭环伺服系统安装角位移检测反馈装置，通过检测伺服半闭环伺服系统安装角位移检测反馈装置，通过检测伺服电动机的转角间接地测量移动部件位移量，其控制精度介于电动机的转角间接地测量移动部件位移量，其控制精度介于开环和闭环之间，应用广泛。开环和闭环之间，应用广泛。四、机床的运动四、机床的运动为了实现切削加工的要求，机床必须具备表面成形运动和辅为了实现切削加工的要求，机床必须具备表面成形运动和辅助运动。通过表面成形运动中的主运动和进给运动的不同组助运动。通过表面成形运动中的主运动和进给运动的不同组合，以加工各种不同形状的表面。除了表面成形运动外，机合，以加工各种不同形状的表面。除了表
12、面成形运动外，机床上其他所需的运动都属辅助运动，它可以减轻劳动强度、床上其他所需的运动都属辅助运动，它可以减轻劳动强度、缩短辅助时间、提高劳动生产率。缩短辅助时间、提高劳动生产率。上一页 下一页 返回第一节第一节 机床概述机床概述五、机床的传动链五、机床的传动链传动链是由一系列的传动件将执行件和动力源或将两个执行传动链是由一系列的传动件将执行件和动力源或将两个执行件之间组成的传动联系。机床加工中所需的各种运动都通过件之间组成的传动联系。机床加工中所需的各种运动都通过相应的传动链来实现。根据传动联系的性质，传动链可分为相应的传动链来实现。根据传动联系的性质，传动链可分为两类。两类。内联系传动链是
13、用来连接有严格运动关系的两执行件，以获内联系传动链是用来连接有严格运动关系的两执行件，以获得准确的加工表面形状及较高的加工精度。得准确的加工表面形状及较高的加工精度。 外联系传动链是将运动和动力传递到执行件上去，其传动比外联系传动链是将运动和动力传递到执行件上去，其传动比只影响加工速度或表面粗糙度，而不影响工件表面形状的形只影响加工速度或表面粗糙度，而不影响工件表面形状的形成，故它不要求有严格的传动比关系。成，故它不要求有严格的传动比关系。上一页 下一页 返回第一节第一节 机床概述机床概述六、传动系统及表达形式六、传动系统及表达形式实现一台机床加工过程中全部运动的所有传动链，构成了机实现一台机
14、床加工过程中全部运动的所有传动链，构成了机床的传动系统。机床有多少个运动，就相应地有多少条传动床的传动系统。机床有多少个运动，就相应地有多少条传动链。链。机床传动系统图是用规定的图形符号机床传动系统图是用规定的图形符号(GB/T 4460-1984)按运按运动传递的先后顺序画出机床各个传动链的综合简图。它能清动传递的先后顺序画出机床各个传动链的综合简图。它能清晰地表示机床传动系统中各个零件及其相互联系，它只表示晰地表示机床传动系统中各个零件及其相互联系，它只表示传动关系，不代表各传动件的实际尺寸和空间位置，是分析传动关系，不代表各传动件的实际尺寸和空间位置，是分析机床运动、计算机床转速和进给量
15、的重要工具。如机床运动、计算机床转速和进给量的重要工具。如图图3 -2所示所示为为CA6140型卧式车床的传动系统图。型卧式车床的传动系统图。传动路线表达式、转速分布图同传动系统图一样，也是表达传动路线表达式、转速分布图同传动系统图一样，也是表达机床传动系统、分析传动链的重要工具。机床传动系统、分析传动链的重要工具。上一页 下一页 返回第一节第一节 机床概述机床概述转速分布图更直观地表明主轴的每一级转速是如何传动的，转速分布图更直观地表明主轴的每一级转速是如何传动的，以及各变速组间的内在联系以及各变速组间的内在联系(如如图图3 -3所示为所示为CA6140型卧式车型卧式车床的主运动转速图床的主
16、运动转速图)。上一页 返回第二节第二节 车床车床车床是用于切削加工的主要设备，它能完成多种切削加工。车床是用于切削加工的主要设备，它能完成多种切削加工。因此，在机械制造中，车床是应用最为广泛的机械加工设备。因此，在机械制造中，车床是应用最为广泛的机械加工设备。一、车床的分类、用途及特点一、车床的分类、用途及特点1.车床的分类车床的分类车床的种类很多，按用途和结构不同，可分为卧式车床、立车床的种类很多，按用途和结构不同，可分为卧式车床、立式车床、转塔车床、仿形车床、多刀车床、自动车床、数控式车床、转塔车床、仿形车床、多刀车床、自动车床、数控车床、车削中心等。其中车床、车削中心等。其中CA6140
17、型卧式车床是加工范围很广型卧式车床是加工范围很广的万能性车床，如的万能性车床，如图图3- 4所示。所示。2.车床的用途车床的用途下一页 返回第二节第二节 车床车床车削加工的加工范围很广，它可以钻中心孔、钻孔、扩孔、车削加工的加工范围很广，它可以钻中心孔、钻孔、扩孔、铰孔、车内孔、车外圆、车端面、切槽或切断、车螺纹、车铰孔、车内孔、车外圆、车端面、切槽或切断、车螺纹、车圆锥面、车特形面、滚花、车台阶、车特形面和盘绕弹簧等，圆锥面、车特形面、滚花、车台阶、车特形面和盘绕弹簧等，如如图图3 -5所示。如果在车床上安装其他附件和夹具，还可以进所示。如果在车床上安装其他附件和夹具，还可以进行磨削、琦磨、
18、抛光、车多边形等。行磨削、琦磨、抛光、车多边形等。 二、车床的型号和总体布局二、车床的型号和总体布局1.车床的型号车床的型号我国机床的型号，是按照我国机床的型号，是按照1995年年8月实施的标准月实施的标准(GB/T 15375-1994)编制的。每一台机床的型号必须反映出机床的类别、结编制的。每一台机床的型号必须反映出机床的类别、结构特性和主要技术参数等。构特性和主要技术参数等。2. CA6140型卧式车床的外形型卧式车床的外形如图如图3- 4所示，其主要部件及功用如下所示，其主要部件及功用如下:上一页 下一页 返回第二节第二节 车床车床主轴箱主轴箱 其功用是支承主轴部件并将电动机的旋转运动
19、传递给其功用是支承主轴部件并将电动机的旋转运动传递给主轴，并通过夹具带动工件一起旋转。可使主轴得到正、反主轴，并通过夹具带动工件一起旋转。可使主轴得到正、反转不同的多种转速。转不同的多种转速。刀架刀架 刀架刀架2可沿床身可沿床身4上的导轨作纵向移动。它有几层组成，上的导轨作纵向移动。它有几层组成，其功用是装卡车刀，其功用是装卡车刀，实现纵向、横向或针向运动。实现纵向、横向或针向运动。尾座尾座 尾座尾座3装在床身尾部导轨上，并可沿导轨纵向调整位置。装在床身尾部导轨上，并可沿导轨纵向调整位置。尾座上的套筒锥孔内可安装顶尖支承长工件，也可安装钻头、尾座上的套筒锥孔内可安装顶尖支承长工件，也可安装钻头
20、、铰刀等孔加工刀具进行孔的加工。铰刀等孔加工刀具进行孔的加工。进给箱进给箱 通过箱中的变速装置，可以改变丝杠通过箱中的变速装置，可以改变丝杠7或光杠或光杠6的转速，的转速，从而改变螺距或进给量。从而改变螺距或进给量。上一页 下一页 返回第二节第二节 车床车床溜板箱溜板箱 通过它把丝杠通过它把丝杠7或光杠或光杠6的旋转运动传给刀架部件，实的旋转运动传给刀架部件，实现车刀的纵向、横向运动或车螺纹运动。现车刀的纵向、横向运动或车螺纹运动。床身床身 用来支承其他部件，并使它们保持准确的相对位置。用来支承其他部件，并使它们保持准确的相对位置。三、三、CA6140型卧式车床的传动系统型卧式车床的传动系统C
21、A6140型车床的传动系统如图型车床的传动系统如图3 -2所示。分析传动系统图一所示。分析传动系统图一般采用先明确此传动链的首端件和末端件，然后再找出它们般采用先明确此传动链的首端件和末端件，然后再找出它们之间的传动联系，从而写出运动的传动路线表达式。之间的传动联系，从而写出运动的传动路线表达式。1.主运动传动链主运动传动链主运动由电动机主运动由电动机(7. 5 kW , 1 450 r/min)经经V形带轮传动副形带轮传动副30/ 230传至主轴箱中的轴传至主轴箱中的轴I，轴，轴I上装有双向摩擦片式离合器上装有双向摩擦片式离合器M1，再传到轴，再传到轴、及及。主运动传动链的传动路线表达式。主
22、运动传动链的传动路线表达式为为:上一页 下一页 返回第二节第二节 车床车床上一页 下一页 返回第二节第二节 车床车床由上式可以看出，主轴理论上可获得由上式可以看出，主轴理论上可获得23 (1 +2 2) =30级转速，由于轴级转速，由于轴与轴与轴间的四种传动比为间的四种传动比为:其中其中u2和和u3近似相等，所以实际上只有近似相等，所以实际上只有3种不同的传动比，此种不同的传动比，此时主轴实际上正转只能获得时主轴实际上正转只能获得23 1+ (22-1) =24种不同种不同的转速。的转速。同理，主轴反转时有同理，主轴反转时有3 1+ (22-1) =12种不同的转速。种不同的转速。上一页 下一
23、页 返回15051505041805180204180205050161802080202321uuuu第二节第二节 车床车床主轴反转主要用于车螺纹时，不断开主轴和刀架间传动联系主轴反转主要用于车螺纹时，不断开主轴和刀架间传动联系的情况下，使刀架退至起始位置，以免在下一次切削时发生的情况下，使刀架退至起始位置，以免在下一次切削时发生乱扣现象。采用高速，可节省辅助时间。乱扣现象。采用高速，可节省辅助时间。 2.车螺纹进给传动链车螺纹进给传动链在在CA6140型卧式车床上除可加工米制、英制、模数和径节四型卧式车床上除可加工米制、英制、模数和径节四种标准螺纹外，还可加下大导程、非标准和较精密的螺纹，
24、种标准螺纹外，还可加下大导程、非标准和较精密的螺纹，这些螺纹可以是右旋或左旋的。这些螺纹可以是右旋或左旋的。CA6140型车床车削螺纹的传动路线表达式为型车床车削螺纹的传动路线表达式为:上一页 下一页 返回第二节第二节 车床车床上一页 下一页 返回第二节第二节 车床车床其中，其中，u基基为基本变速组传动比为基本变速组传动比u倍倍为增倍变速组传动比为增倍变速组传动比3.纵、横向进给传动链纵、横向进给传动链在加工外圆和端面时，可使用纵、横向进给传动链。为避免在加工外圆和端面时，可使用纵、横向进给传动链。为避免丝、杠磨损过快，机动进给运动是由光杠经溜板箱传动的。丝、杠磨损过快，机动进给运动是由光杠经
25、溜板箱传动的。其传动路线表达式如下其传动路线表达式如下:上一页 下一页 返回第二节第二节 车床车床4.刀架快速移动传动链刀架快速移动传动链刀架的纵、横向快速移动由装在溜板箱右侧的快速电动机刀架的纵、横向快速移动由装在溜板箱右侧的快速电动机(0. 25 kW , 2 800 r/min)带动。电动机的运动由齿轮副带动。电动机的运动由齿轮副13/29传至传至轴轴XX，然后沿机动传动路线，传至纵向进给齿轮齿条副或横，然后沿机动传动路线，传至纵向进给齿轮齿条副或横向进给丝杠，获得刀架在纵向或横向的快速移动。轴向进给丝杠，获得刀架在纵向或横向的快速移动。轴XX左端左端的超越离合器的超越离合器M6能保证快
26、速移动与工作进给不发生干涉。能保证快速移动与工作进给不发生干涉。四、四、CA6140型车床的主要操纵机构及调整型车床的主要操纵机构及调整1.主轴开停、换向和制动的操纵机构主轴开停、换向和制动的操纵机构主轴开停、换向和制动的操纵机构是由双向摩擦片式离合器主轴开停、换向和制动的操纵机构是由双向摩擦片式离合器和制动器构成的。和制动器构成的。上一页 下一页 返回第二节第二节 车床车床双向摩擦片式离合器装在双向摩擦片式离合器装在I轴上，如轴上，如图图3 -6所示。由内摩擦片所示。由内摩擦片3、外摩擦片外摩擦片2、止推片、止推片10及及11、压块、压块8及空套齿轮及空套齿轮1等组成。离合等组成。离合器左、
27、右两部分结构是相同的。左离合器用来实现主轴正转，器左、右两部分结构是相同的。左离合器用来实现主轴正转，用于切削加工，需要传递的转矩大，所以片数多用于切削加工，需要传递的转矩大，所以片数多;右离合器实右离合器实现主轴反转，主要用于退刀，传递转矩较小，故片数较少。现主轴反转，主要用于退刀，传递转矩较小，故片数较少。图图3 -6 ( a)所示为左离合器。内摩擦片所示为左离合器。内摩擦片3的孔是花键孔，装在的孔是花键孔，装在花键轴花键轴I上，可随轴旋车么外摩擦片上，可随轴旋车么外摩擦片2的孔是圆孔，直径略大的孔是圆孔，直径略大于花键外径，其外圆上有于花键外径，其外圆上有4个凸起部分，嵌在空套齿轮个凸起
28、部分，嵌在空套齿轮1的缺的缺口中。内、外摩擦片相间安装。当杆口中。内、外摩擦片相间安装。当杆7通过销通过销5向左推动压块向左推动压块8时，将内、外摩擦片挤紧，通过内外摩擦片间的端面摩擦力时，将内、外摩擦片挤紧，通过内外摩擦片间的端面摩擦力传递转矩，从而拨动齿轮传递转矩，从而拨动齿轮1转动，使主轴正转。转动，使主轴正转。上一页 下一页 返回第二节第二节 车床车床同理，当压块同理，当压块8向右时，使主轴反转。压块处于中间位置时，向右时，使主轴反转。压块处于中间位置时，左、右离合器都脱开，主轴停转。左、右离合器都脱开，主轴停转。摩擦式离合器还能起到过载保护的作用。当机床过载时，摩摩擦式离合器还能起到
29、过载保护的作用。当机床过载时，摩擦片打滑，就可避免损坏机床。摩擦片磨损后，压紧力减小，擦片打滑，就可避免损坏机床。摩擦片磨损后，压紧力减小，传递的转矩减小，可用一字头旋具将弹簧销传递的转矩减小，可用一字头旋具将弹簧销4按下，同时拧动按下，同时拧动压块压块8上的螺母上的螺母9，直至螺母压紧离合器的摩擦片。调好位置，直至螺母压紧离合器的摩擦片。调好位置后，使弹簧销后，使弹簧销4重新卡人螺母重新卡人螺母9的缺口中，防止螺母松动。的缺口中，防止螺母松动。制动器装在轴制动器装在轴上，如图上，如图3-6(b)、(c)所示。钢制的制动盘所示。钢制的制动盘16与轴与轴用花键联接。钢制的制动带内侧衬有一层酚醛石
30、棉以用花键联接。钢制的制动带内侧衬有一层酚醛石棉以增加摩擦。制动带的一端与杠杆增加摩擦。制动带的一端与杠杆14连接，另一端通过调节螺连接，另一端通过调节螺钉钉13等与箱体连接。为操作方便避免出错，制动器和摩擦离等与箱体连接。为操作方便避免出错，制动器和摩擦离合器共用一套操纵机构。合器共用一套操纵机构。上一页 下一页 返回第二节第二节 车床车床当离合器脱开时，齿条当离合器脱开时，齿条22处于中间位置，这时齿条处于中间位置，这时齿条22上的凸上的凸起正处于与杠杆起正处于与杠杆14下端相接触的位置，使杠杆下端相接触的位置，使杠杆14逆时针方向逆时针方向摆动，将制动带拉紧。齿条摆动，将制动带拉紧。齿条
31、22凸起的左、右两边都是凹槽，凸起的左、右两边都是凹槽，便于接通主轴的正反转。左、右离合器中任一个接通时，杠便于接通主轴的正反转。左、右离合器中任一个接通时，杠杆杆14都按顺时针方向摆动，使制动带放松。制动带的拉紧程都按顺时针方向摆动，使制动带放松。制动带的拉紧程度由调节螺钉度由调节螺钉13调整。调整。2.主轴变速操纵机构主轴变速操纵机构主轴箱共设有三套变速操纵机构。主轴箱共设有三套变速操纵机构。图图3 -7是一种单手柄六级变是一种单手柄六级变速操纵机构。变速手柄每转一转，变换全部速操纵机构。变速手柄每转一转，变换全部6种转速，故手柄种转速，故手柄共有均布的共有均布的6个位置。个位置。上一页
32、下一页 返回第二节第二节 车床车床变速手柄装在主轴箱的前壁上，通过链传动轴变速手柄装在主轴箱的前壁上，通过链传动轴4，轴，轴4上装有上装有盘形凸轮盘形凸轮3和曲柄和曲柄2，凸轮，凸轮3上有一条封闭的曲线槽，其上有上有一条封闭的曲线槽，其上有6个变速位置。位置个变速位置。位置1, 2, 3，杠杆，杠杆5上端的滚子处于凸轮槽曲线上端的滚子处于凸轮槽曲线的大径圆弧处，杠杆的大径圆弧处，杠杆5经拨叉经拨叉6将轴且上的双联滑移齿轮移向将轴且上的双联滑移齿轮移向左端位置，位置左端位置，位置4, 5, 6则将双联滑移齿轮移向右端位置，曲柄则将双联滑移齿轮移向右端位置，曲柄2随轴随轴4转动，带动拨叉转动，带动
33、拨叉1拨动轴批上的三联滑移齿轮，使它们拨动轴批上的三联滑移齿轮，使它们处于左、中、右三个位置。顺次地转动手柄，就可使两个滑处于左、中、右三个位置。顺次地转动手柄，就可使两个滑移齿轮的位置实现移齿轮的位置实现6种组合，得到轴种组合，得到轴的的6种转速。种转速。3.纵、横向进给操纵机构纵、横向进给操纵机构如如图图3 -8所示，它是由一个手柄所示，它是由一个手柄1集中操纵。手柄的扳动方向集中操纵。手柄的扳动方向与刀架运动方向一致。手柄在中间位置时，刀架不动。当需与刀架运动方向一致。手柄在中间位置时，刀架不动。当需要快速移动时，按住手柄顶端的按钮，同时向需要移动的方要快速移动时，按住手柄顶端的按钮，同
34、时向需要移动的方向扳动即可。向扳动即可。上一页 下一页 返回第二节第二节 车床车床当手柄当手柄1向左或向右扳动时，手柄向左或向右扳动时，手柄1下端缺口拨动拉杆下端缺口拨动拉杆3向右或向右或向左轴向移动，通过杠杆向左轴向移动，通过杠杆4，拉杆，拉杆5使圆柱凸轮使圆柱凸轮6转动，凸轮上转动，凸轮上有螺旋槽，槽内嵌有固定在滑杆有螺旋槽，槽内嵌有固定在滑杆7上的滚子，由于螺旋槽的作上的滚子，由于螺旋槽的作用，使滑杆用，使滑杆7轴向移动，从而带动拨叉轴向移动，从而带动拨叉8也移动，控制双向牙也移动，控制双向牙嵌式离合器嵌式离合器M8接合，刀架实现向左或向右的纵向机动进给运接合，刀架实现向左或向右的纵向机
35、动进给运动。动。向前或向后扳动手柄向前或向后扳动手柄1时，手柄时，手柄1的方块嵌在转轴的方块嵌在转轴2右端缺口，右端缺口，于是转轴于是转轴2向前或向后转动一个角度，圆柱凸轮向前或向后转动一个角度，圆柱凸轮12也摆动一个也摆动一个角度，带动杠杆角度，带动杠杆10作摆动，拨动滑杆作摆动，拨动滑杆11，使拨叉，使拨叉9移动，双向移动，双向牙嵌式离合器牙嵌式离合器M9接合，从而接通了相应方向的横向机动进给接合，从而接通了相应方向的横向机动进给运动。运动。上一页 下一页 返回第二节第二节 车床车床 五、其他车床简介五、其他车床简介1.立式车床立式车床立式车床主要用于加工大型圆盘类零件。立式车床有单柱和立
36、式车床主要用于加工大型圆盘类零件。立式车床有单柱和双柱立式车床两种，前者加工直径一般小于双柱立式车床两种，前者加工直径一般小于1 600 mm;后者最后者最大加工直径已达大加工直径已达2 500 mm以上。以上。2.转塔车床转塔车床它装有前刀架，可以加工较大直径的外圆柱面、端面及沟槽，它装有前刀架，可以加工较大直径的外圆柱面、端面及沟槽，另装有一个带溜板箱的后刀架，可以用丝锥或板牙加工内、另装有一个带溜板箱的后刀架，可以用丝锥或板牙加工内、外螺纹，故工件在一次安装后，可以进行多道工序的加工，外螺纹，故工件在一次安装后，可以进行多道工序的加工，精度容易保证，效率高。根据后刀架的结构不同，可以分为
37、精度容易保证，效率高。根据后刀架的结构不同，可以分为转塔车床转塔车床(图图3-10 )和回轮车床和回轮车床(图图3-11)，主要用于成批生产工，主要用于成批生产工序较多的盘套类零件及连接件的加工。序较多的盘套类零件及连接件的加工。上一页 下一页 返回第二节第二节 车床车床3.多刀半自动车床多刀半自动车床多刀半自动车床是指除装卸工件以外能自动完成所有切削运多刀半自动车床是指除装卸工件以外能自动完成所有切削运动和辅助运动的车床。它具有较完善的动和辅助运动的车床。它具有较完善的“矩阵插销板矩阵插销板”程控程控系统，主要用于成批和大量生产形状较复杂的盘套类零件的系统，主要用于成批和大量生产形状较复杂的
38、盘套类零件的粗加工和半精加工，对工件可车削外圆、内孔、端面、内外粗加工和半精加工，对工件可车削外圆、内孔、端面、内外沟槽、成形面，钻孔，扩孔，铰孔等，生产率较高。沟槽、成形面，钻孔，扩孔，铰孔等，生产率较高。4.多轴自动车床多轴自动车床图图3 -13所示是一台卧式四轴自动车床。它的工作方式是顺序所示是一台卧式四轴自动车床。它的工作方式是顺序作业。这类机床适于加工形状复杂的工件。作业。这类机床适于加工形状复杂的工件。5.数控车床数控车床数控车床用于加工回转体零件，它是数控机床中产量最大的数控车床用于加工回转体零件，它是数控机床中产量最大的品种之一。品种之一。上一页 下一页 返回第二节第二节 车床
39、车床图图3 -14和和图图3 -15分别是分别是C K3263 B型数控车床的外形和传动型数控车床的外形和传动系统图，其布局具有代表性，机床在全封闭防护罩的保护下系统图，其布局具有代表性，机床在全封闭防护罩的保护下自动工作。数控车床集中了粗、精加工工序，切削量多，切自动工作。数控车床集中了粗、精加工工序，切削量多，切削力大。数控车床切削螺纹时，主轴和刀架之间的内联系传削力大。数控车床切削螺纹时，主轴和刀架之间的内联系传动链是通过主轴脉冲发生器实现的。动链是通过主轴脉冲发生器实现的。六、车床附件六、车床附件车床上常备有卡盘、花盘、顶尖、中心架、跟刀架等附件，车床上常备有卡盘、花盘、顶尖、中心架、
40、跟刀架等附件，以安装形状各异、大小不同的工件。以安装形状各异、大小不同的工件。1.卡盘卡盘卡盘装在主轴前端，有三爪卡盘和四爪卡盘两种。卡盘装在主轴前端，有三爪卡盘和四爪卡盘两种。上一页 下一页 返回第二节第二节 车床车床三爪卡盘上三个卡爪能同步径向移动自动定心，又称三爪自三爪卡盘上三个卡爪能同步径向移动自动定心，又称三爪自定心卡盘，装夹工件方便。一般不需要找正，但夹紧力较小，定心卡盘，装夹工件方便。一般不需要找正，但夹紧力较小，适合装夹中小型圆柱形、正三边形或正六边形等工件。适合装夹中小型圆柱形、正三边形或正六边形等工件。四爪卡盘的四个卡爪均能各自独立地径向移动，又称四爪单四爪卡盘的四个卡爪均
41、能各自独立地径向移动，又称四爪单动卡盘。安装工件时，需要可调各卡爪的相对位置进行找正，动卡盘。安装工件时，需要可调各卡爪的相对位置进行找正，仔细校准可以达到较高的精度要求。其夹紧力较大，适合单仔细校准可以达到较高的精度要求。其夹紧力较大，适合单件小批生产装夹形状较复杂且较重的工件。件小批生产装夹形状较复杂且较重的工件。2.花盘花盘花盘装在主轴前端，它的盘面上有儿条长短不同的通槽和花盘装在主轴前端，它的盘面上有儿条长短不同的通槽和T形槽，以便用螺栓、压板等压紧形状不规则工件。在安装工形槽，以便用螺栓、压板等压紧形状不规则工件。在安装工件时，应根据预先在工件上划好的基准线进行找正、压紧。件时，应根
42、据预先在工件上划好的基准线进行找正、压紧。有的工件应加平衡块予以平衡，以免产生振动。有的工件应加平衡块予以平衡，以免产生振动。上一页 下一页 返回第二节第二节 车床车床3.顶尖、拨盘和鸡心夹头顶尖、拨盘和鸡心夹头顶尖用于支承工件定中心，并承受工件的重力和切削力。它顶尖用于支承工件定中心，并承受工件的重力和切削力。它有前顶尖和后顶尖之分。其锥角一般都为有前顶尖和后顶尖之分。其锥角一般都为60。前顶尖通常装在一个专用标准锥套内，再将锥套插人车床主前顶尖通常装在一个专用标准锥套内，再将锥套插人车床主轴锥孔中轴锥孔中,也可以将一段钢料直接夹在三爪自定心卡盘上车出也可以将一段钢料直接夹在三爪自定心卡盘上
43、车出锥角来代替前顶尖。这样的前顶尖准确、方便，但从卡盘上锥角来代替前顶尖。这样的前顶尖准确、方便，但从卡盘上卸下来后，再次使用时必须重车一刀，以保证顶尖锥面的轴卸下来后，再次使用时必须重车一刀，以保证顶尖锥面的轴线与车床主轴旋转轴线重合。线与车床主轴旋转轴线重合。后顶尖是在车床尾座套筒内使用的。后项尖有死顶尖和活顶后顶尖是在车床尾座套筒内使用的。后项尖有死顶尖和活顶尖两种。死顶尖常用的有普通顶尖、镶硬质合金顶尖和反顶尖两种。死顶尖常用的有普通顶尖、镶硬质合金顶尖和反顶尖等。为减少磨损，常用镶硬质合金的顶尖或对工件中心孔尖等。为减少磨损，常用镶硬质合金的顶尖或对工件中心孔进行研磨。死顶尖的定位精
44、度高、刚性好，一般用于工件精进行研磨。死顶尖的定位精度高、刚性好，一般用于工件精度要求较高，低速加工的场合。度要求较高，低速加工的场合。上一页 下一页 返回第二节第二节 车床车床活顶尖与工件一起转动，无摩擦。能在较高转速下加工，但活顶尖与工件一起转动，无摩擦。能在较高转速下加工，但支承刚性较差，且存在累积误差。它适宜于工件加工精度要支承刚性较差，且存在累积误差。它适宜于工件加工精度要求不太高的场合。求不太高的场合。一般前后顶尖必须借助拨盘和鸡心夹头带动工件旋转。拨盘一般前后顶尖必须借助拨盘和鸡心夹头带动工件旋转。拨盘装在车床主轴上，其形式有两种装在车床主轴上，其形式有两种(图图3 -22 )
45、。鸡心夹头的一端。鸡心夹头的一端与拨盘相配，另一端装有方头螺钉，用来固定工件。与拨盘相配，另一端装有方头螺钉，用来固定工件。4.中心架与跟刀架中心架与跟刀架 加工细长轴加工细长轴(L/d 20)时，为了防止弯曲变形，必须使用中心时，为了防止弯曲变形，必须使用中心架或跟刀架作为辅助支承。使用中心架或跟刀架作为辅助支架或跟刀架作为辅助支承。使用中心架或跟刀架作为辅助支承时，都要在工件的支承部位预先车出定位用的光滑圆柱面，承时，都要在工件的支承部位预先车出定位用的光滑圆柱面，并在工件与支承爪的接触处加机油润滑。并在工件与支承爪的接触处加机油润滑。上一页 下一页 返回第二节第二节 车床车床使用中心架或
46、跟刀架时，必须先调整尾座套筒轴线与主轴轴使用中心架或跟刀架时，必须先调整尾座套筒轴线与主轴轴线的同轴度。一般，就定位精度而言，中心架要高于跟刀架线的同轴度。一般，就定位精度而言，中心架要高于跟刀架;就一次车削长度而言，跟刀架要高于中心架。就一次车削长度而言，跟刀架要高于中心架。5.心轴与弹簧卡头心轴与弹簧卡头当工件的内外圆表面的位置精度要求较高时，采用心轴当工件的内外圆表面的位置精度要求较高时，采用心轴(图图3 -25)装夹。使用心轴装夹工件时，应将工件全部粗车完后，再装夹。使用心轴装夹工件时，应将工件全部粗车完后，再将内孔精车好。然后以内孔为定位基准，用心轴装夹完成精将内孔精车好。然后以内孔
47、为定位基准，用心轴装夹完成精加工外部各表面。加工外部各表面。 弹簧卡头主要用于以外圆表面为定位基准的工件的夹紧弹簧卡头主要用于以外圆表面为定位基准的工件的夹紧(图图3 -26)。弹簧套筒在压紧螺母的压力下向中心均匀收缩，使工。弹簧套筒在压紧螺母的压力下向中心均匀收缩，使工件获得准确的定位和牢固的夹紧，从而获得较高的位置精度。件获得准确的定位和牢固的夹紧，从而获得较高的位置精度。上一页 下一页 返回第二节第二节 车床车床七、卧式车床常见故障及其排除方法七、卧式车床常见故障及其排除方法卧式车床常见故障及其排除方法。卧式车床常见故障及其排除方法。上一页 返回第三节第三节 铣床铣床铣床用多刃的铣刀进行
48、连续切削，生产率和加工表面质量较铣床用多刃的铣刀进行连续切削，生产率和加工表面质量较高。铣床的工艺范围很广，在机床中所占的比例较大，约占高。铣床的工艺范围很广，在机床中所占的比例较大，约占机床总台数的机床总台数的25% 。一、铣床的用途、分类及特点一、铣床的用途、分类及特点在铣床上可以加工平面、沟槽、分齿零件在铣床上可以加工平面、沟槽、分齿零件(齿轮、链轮、棘轮、齿轮、链轮、棘轮、花键轴等花键轴等)、螺旋形表面、螺旋形表面(螺纹、螺旋槽螺纹、螺旋槽)及各种成形表面，此及各种成形表面，此外，还可以加工内外回转表面和进行切断，如外，还可以加工内外回转表面和进行切断，如图图3 -27所示。所示。铣床
49、的类型很多，按控制方式可分为通用铣床和数控铣床铣床的类型很多，按控制方式可分为通用铣床和数控铣床;按按布局和用途可分为卧式铣床和立式铣床等。常见的通用铣床布局和用途可分为卧式铣床和立式铣床等。常见的通用铣床和数控铣床的类型、特点和应用如和数控铣床的类型、特点和应用如表表3 -2所示。所示。下一页 返回第三节第三节 铣床铣床二、二、X6132型万能卧式升降台铣床型万能卧式升降台铣床X6132表示工作台面宽度为表示工作台面宽度为320 mm的万能卧式升降台铣床。的万能卧式升降台铣床。该机床功率大，转速高，变速范围大，刚性好，操作方便，该机床功率大，转速高，变速范围大，刚性好，操作方便，加工范围广，
50、对产品的适应性强。加工范围广，对产品的适应性强。1.主要组成部件主要组成部件如如图图3 -28所示，床身所示，床身2固定在底座固定在底座1上，用来安装和支承其他上，用来安装和支承其他部件。床身内装有主轴件、主变速传动装置及操纵机构。悬部件。床身内装有主轴件、主变速传动装置及操纵机构。悬梁梁3可沿燕尾槽导轨前后调整位置。刀杆支架可沿燕尾槽导轨前后调整位置。刀杆支架4用于支承刀杆，用于支承刀杆，以提高刚性。升降台以提高刚性。升降台8可作上下移动。升降台内装有进给运动可作上下移动。升降台内装有进给运动传动装置和操纵机构。升降台的水平导轨上装有床鞍传动装置和操纵机构。升降台的水平导轨上装有床鞍7，可沿