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1、绪论绪论目的和要求：目的和要求：掌握机床的分类和编号方法；掌握机床的分类和编号方法；3/4/20231绪论主要教学内容：主要教学内容：一、金属切削机床及其在国民经济中的地位一、金属切削机床及其在国民经济中的地位二、机床的发展概况和我国机床工业目前的水平二、机床的发展概况和我国机床工业目前的水平三、金属切削机床的分类和型号编制三、金属切削机床的分类和型号编制（一）金属切削机床的分类（一）金属切削机床的分类（二）金属切削机床型号的编制（二）金属切削机床型号的编制3/4/20232一、金属切削机床及其在国民经济中的地位一、金属切削机床及其在国民经济中的地位q金金属属切切削削机机床床（Metalcut
2、tingmachinetools），是是指指用用切切削削、特特种种加加工工等等方方法法加加工工金金属属工工件件，使使之之获获得得所所要要求求的的几几何何形形状状、尺尺寸寸精精度度和和表表面面质质量量的的机机器器。它它是是制制造造机机器器 的的 机机 器器，故故 又又 称称 为为“工工 作作 母母 机机”或或“工工 具具 机机”（Machine-tool）,习惯上简称为习惯上简称为“机床机床”。3/4/20233一、金属切削机床及其在国民经济中的地位一、金属切削机床及其在国民经济中的地位在现代机械制造工业中，制造的机器零件，在现代机械制造工业中，制造的机器零件，特别是精密特别是精密零件的最终形状
3、、尺寸及表面粗糙度，主要是借助金属零件的最终形状、尺寸及表面粗糙度，主要是借助金属切削机床加工来获得的切削机床加工来获得的，因此机床是，因此机床是制造机器零件的主制造机器零件的主要设备要设备。担负的工作量约占机器总制造工作量的担负的工作量约占机器总制造工作量的40%60%，它它的先进程度直接影响到机器制造工业的产品质量和劳动的先进程度直接影响到机器制造工业的产品质量和劳动生产率。生产率。金属切削机床在国民经济建设中的地位非常重要，机床金属切削机床在国民经济建设中的地位非常重要，机床工业为全社会各行各业提供先进的制造技术和优质高效工业为全社会各行各业提供先进的制造技术和优质高效的设备，机床工业的
4、技术水平决定着其它行业的发展水的设备，机床工业的技术水平决定着其它行业的发展水平，在很大程度上标志着一个国家的工业生产能力和科平，在很大程度上标志着一个国家的工业生产能力和科学技术水平。学技术水平。3/4/20234二、机床的发展概况和我国机床工业目前的水平二、机床的发展概况和我国机床工业目前的水平1、机床的发展概况、机床的发展概况 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的。最初加工对象是木料，依靠人力是工件往复回转的原始机床。当加工对象由木料逐渐过度到金属时，逐渐出现了水力、电力和畜力等驱动的机床。1516世纪车床、铣床、磨床。18世纪刨床。19
5、世纪末机床已扩大到许多类型。20世纪以来，齿轮变速箱的出现，使机床的结构和性能发生了根本变化。随着电气控制、液压传动等技术的出现以及在机床上的应用，除通用机床外又出现了许多各式各样的专用机床。目前数控机床得到了广泛的应用。3/4/202352、美国机床工业发展策略、美国机床工业发展策略（1 1）政府）政府国防部等政府部门不断提出机床的发展方向、科研任务，提供充足的经费，网罗世界顶尖人才；对基础科研与实用同等重视，支持机床技术效率与创新结合。（2 2）机床行业机构）机床行业机构美国机械制造技术协会（美国机械制造技术协会（AMTAMT）作为行业代言人，致力于获取政府、公众团体与各界人士对本行业的充
6、分理解和支持；向会员提供最新信息技术发展、培训方法、经济状况、贸易与市场；鼓励实施更高的安全与技术标准，推动会员产品的技术进步，改进设计，制造与销售。收集与散发国际市场的信息，促进会员产品在这些市场上的销售，充当与各国政府及国际行业组织对话的行业代言人。3/4/202363、德国机床工业发展策略、德国机床工业发展策略（1 1）政府）政府讲究“实际”与“实效”，注重科学试验，理论与实际相结合，基础科研与应用技术科研并重；坚持“以人为本”，不断提高人员素质。企业与大学科研部门紧密合作。重视数控机床主机及配套件的先进适用。（2 2）机床行业机构）机床行业机构德国机床协会（德国机床协会（VDMVDM）
7、给德国企业提供一切可能的市场支持；市场信息、统计资料、各类产品的报告、对关键领域的预测等；为有意在国外寻找合作伙伴的公司提供直接接触对象。提供所有各类设备和服务的进口认证以及其他贸易信息。组织代表团参加国外的大型展览会，以及联系德国政府提供官方支持。3/4/202374、日本机床工业发展策略、日本机床工业发展策略（1 1）政府）政府不断出台规划引导日本机床行业的发展；提供充足的研发经费，鼓励科研机构和企业大力发展数控机床。重视数控机床主机及配套件的先进适用。（2 2）特点）特点注意发展关键技术，开发核心产品；FANUC公司开发数控机床的数控系统，其他厂家重点研发机械加工部分。鼓励一些规模不大，
8、但用于自己独特技术优势的数控机床和自动化设备生产厂家发展自己的专利技术。3/4/202385、我国机床工业目前的水平、我国机床工业目前的水平我国机床工业已取得了巨大的成就，但与世界先进水平相比，还有较大差距。主要表现在：（1）大部分高精度和超精密机床的性能还不能满足要求，精度保持性差，特别是高效自动化和数控机床的产量、技术水平和质量保证等方面。我国数控机床大都是中等规格的，精密的、大规格的及超大规格的远不能满足要求。（2）技术水平和性能方面的差距也很明显。国外已做到了1519轴联动，分辨率达0.10.01um，而我国目前只做到56轴联动，分辨率为1um。3/4/20239（一）金属切削机床的分
9、类（一）金属切削机床的分类按按加工方式分：加工方式分：11大类大类按通用程度分：按通用程度分：通用机床、专门化机床、专用机床通用机床、专门化机床、专用机床按加工精度分：按加工精度分：普通精度、精密精度、高精度普通精度、精密精度、高精度按自动化程度：按自动化程度：手动、机动、半自动、自动机床手动、机动、半自动、自动机床按机床质量分：按机床质量分：仪表机床、中型、大型、重型机床仪表机床、中型、大型、重型机床车车床床钻钻床床镗镗床床磨磨床床齿轮加齿轮加工机床工机床螺纹加螺纹加工机床工机床铣铣床床刨刨插插床床拉拉床床锯锯床床其它其它机床机床三、金属切削机床的分类和型号编制三、金属切削机床的分类和型号编
10、制3/4/2023103/4/202311卧式铣床卧式铣床 立式铣床立式铣床3/4/202312立式钻床立式钻床 摇臂钻床摇臂钻床3/4/202313卧式镗床外形卧式镗床外形3/4/2023143/4/202315牛头刨床牛头刨床(HorizontalShaper)3/4/202316插齿插齿(GearShaping)机机3/4/2023173/4/202318特种加工机床特种加工机床3/4/202319种类种类用用途途车床车床用于加工各种回转表面和回转体的端面。如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及成形回转用于加工各种回转表面和回转体的端面。如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及成形回转表面，车削端面及
11、各种常用的螺纹。在车床上还能做钻孔、扩孔、铰孔、滚花等工作。表面，车削端面及各种常用的螺纹。在车床上还能做钻孔、扩孔、铰孔、滚花等工作。铣床铣床可以加工平面、沟槽可以加工平面、沟槽(键槽、键槽、T形槽、燕尾槽等形槽、燕尾槽等)、分齿零件、分齿零件(齿轮、花键轴、链轮齿轮、花键轴、链轮)、螺、螺旋形表面旋形表面(螺旋槽螺旋槽)及各种曲面。由于是多刀断续切削，因而铣床的生产率较高。及各种曲面。由于是多刀断续切削，因而铣床的生产率较高。刨床刨床插床插床主要用于加工各种平面主要用于加工各种平面(如水平面、垂直面和斜面及各种沟槽，如如水平面、垂直面和斜面及各种沟槽，如T形槽、燕尾槽、形槽、燕尾槽、V形形
12、槽等槽等)、直线成型表面。回程时不切削，故生产率较低，一般用于单件小批量生产。、直线成型表面。回程时不切削，故生产率较低，一般用于单件小批量生产。镗床镗床适用于对单件或小批量生产的孔系加工，能精确镗削尺寸较大的孔和平面。适用于对单件或小批量生产的孔系加工，能精确镗削尺寸较大的孔和平面。磨床磨床用砂轮等作为工具对工件表面进行加工的机床。磨床可加工内外圆柱面和圆锥面、平面、用砂轮等作为工具对工件表面进行加工的机床。磨床可加工内外圆柱面和圆锥面、平面、螺旋面及各种成型面等，主要应用于零件精加工，尤其是高硬度材料的精加工。螺旋面及各种成型面等，主要应用于零件精加工，尤其是高硬度材料的精加工。钻床钻床可
13、对零件进行钻孔、扩孔、铰孔、锪平面和攻螺纹等加工。可对零件进行钻孔、扩孔、铰孔、锪平面和攻螺纹等加工。齿轮加齿轮加工机床工机床加工齿轮轮齿表面的机床称为齿轮加工机床。加工齿轮轮齿表面的机床称为齿轮加工机床。3/4/202320每一类机床又按工艺范围、布局型式和结构等，每一类机床又按工艺范围、布局型式和结构等，分为分为10个组个组，每一组又细分为，每一组又细分为若干系（系列）若干系（系列）。在在上上述述基基本本分分类类方方法法的的基基础础上上，还还可可根根据据机机床床其其它特征进一步区分。它特征进一步区分。如车床：如车床：卧式车床卧式车床立式车床立式车床钻塔车床钻塔车床回轮车床回轮车床落地车床落
14、地车床液压仿行车床液压仿行车床多刀自动和半自动车床多刀自动和半自动车床专用：曲轴车床、凸轮车床、铲齿车床专用：曲轴车床、凸轮车床、铲齿车床3/4/202321按应用范围（通用性程度）又可分为：按应用范围（通用性程度）又可分为：1.通用机床通用机床用用于于加加工工多多种种零零件件的的不不同同工工序序，加加工工范范围围较较广广，通通用用性性较较大大，但但结结构比较复杂构比较复杂；主要适用于单件小批生产，例如：卧式车床、万能升降台铣床等。主要适用于单件小批生产，例如：卧式车床、万能升降台铣床等。2.专门化机床专门化机床工艺范围较窄；工艺范围较窄；专专门门用用于于加加工工某某一一类类或或几几类类零零件
15、件的的某某一一道道（或或几几道道）特特定定工工序序，如如曲轴车床、凸轮轴车床等。曲轴车床、凸轮轴车床等。3.专用机床专用机床工艺范围最窄；工艺范围最窄；只只能能用用于于加加工工某某一一种种零零件件的的某某一一道道特特定定工工序序，适适用用于于大大批批量量生生产产，如机床主轴箱的专用镗床、车床导轨的专用磨床和各种组合机床等。如机床主轴箱的专用镗床、车床导轨的专用磨床和各种组合机床等。3/4/202322p通通常常，机机床床根根据据加加工工性性质质进进行行分分类类，再再根根据据其其某某些些特特点点进进一一步步描描述述，如如多多刀刀半半自自动动车车床床、高高精精度度外外圆圆磨磨床床等。等。p随随着着
16、机机床床的的发发展展，其其分分类类方方法法也也将将不不断断发发展展。现现代代机机床床正正向向数数控控化化方方向向发发展展，数数控控机机床床的的功功能能日日趋趋多多样样化化，工序更加集中。工序更加集中。p现现在在一一台台数数控控机机床床集集中中了了越越来来越越多多的的传传统统机机床床的的功功能能，例例如如，具具有有自自动动换换刀刀功功能能的的镗镗铣铣加加工工中中心心机机床床，集集中中了钻、镗、铣等多种类型的机床功能。了钻、镗、铣等多种类型的机床功能。3/4/202323p机机床床的的型型号号用用以以简简明明地地表表示示机机床床的的类类型型、通通用用和和结结构构特特性性、主主要要技技术术参参数数等
17、。等。p我我国国现现在在最最新新的的机机床床型型号号，是是按按1994年年颁颁布布的的标标准准“GB/T15375-94金金属属切切削削机机床床型型号号编编制制方方法法”编编制制的的。该该标标准准规规定定，机机床床型型号号由由汉汉语语拼拼音音字字母母和和数字按一定的规律数字按一定的规律组合而成。如：组合而成。如：CA6140车床。车床。p1、通用机床型号、通用机床型号p通通用用机机床床型型号号由由基基本本部部分分和和辅辅助助部部分分组组成成，中中间间用用“/”隔隔开开，前前者者需需统统一一管理，后者纳入型号与否由企业自定。管理，后者纳入型号与否由企业自定。（二）金属切削机床型号的编制（二）金属
18、切削机床型号的编制3/4/2023243/4/2023253/4/202326（二）金属切削机床型号的编制（二）金属切削机床型号的编制1、通用机床型号、通用机床型号类类别别车车床床钻钻床床镗镗床床磨床磨床齿轮加齿轮加工机床工机床螺纹加螺纹加工机床工机床铣铣床床刨刨床床拉拉床床电加工电加工机床机床切断切断机床机床其它其它机床机床代代号号CZTM2M3MYSXBLDGQ读读音音车车 钻钻 镗镗磨磨2磨磨3磨磨牙牙丝丝铣铣刨刨拉拉电电割割其其（1 1）机床的类别代号）机床的类别代号例：例：CA6140机床类别代号（车床类）机床类别代号（车床类）机床特性代号（结构特性）机床特性代号（结构特性）机床组别
19、代号（落地及卧式车床组）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）机床系别代号（卧式车床系）机床主参数代号（最大车削直径机床主参数代号（最大车削直径400mm）CA61403/4/202327（2 2）机床的特性代号机床的特性代号通用特性代号通用特性代号通用特性通用特性代号代号通用特性通用特性代号代号高高精度精度G自动自动换换刀刀H精精密密M仿仿形形F自自动动Z万万能能W半半自动自动B轻轻型型Q数数控控K简简式或经济型式或经济型J柔柔性加工单元性加工单元R数数显显X高高速速S结构特性代号结构特性代号区别主参数相同而结构不同的机床，在型号中用汉语区别主参数相同而结构不同的机床，在
20、型号中用汉语拼音区分。拼音区分。通用特性代号已用的字母及字母通用特性代号已用的字母及字母“I”、“O”不能用。例：不能用。例：CA6140型普通车床型普通车床3/4/202328 （3 3）机床的组别和系别代号（）机床的组别和系别代号（见表见表）每类机床分每类机床分1010组（从组（从0 09 9组），每组又分组），每组又分1010系（从系（从0 09 9型）型）（4 4）主要参数代号）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（主参数的折算值（1/101/10或或1/1001/100或或1/11/1）来表
21、示）来表示,见表见表。（5 5）机床重大改进序号）机床重大改进序号 用字母用字母“A A、B B、C C ”表示，附机床型号末尾，以示区别。表示，附机床型号末尾，以示区别。MG1432A3/4/202329 举例：举例：例例1 1：THM6350THM6350例例2：Z5625x4A例例3：MB8240MB8240/1、MB8240/1例例4：M0405、M04063/4/2023302、专用机床型号、专用机床型号型号表示方法型号表示方法新版本：例例：B13100 北京第一机床厂北京第一机床厂 第三组第三组 第第100100种专用机床（专用铣床）种专用机床（专用铣床）设计顺序号（阿拉伯数字）设
22、计顺序号（阿拉伯数字）设计单位代号设计单位代号旧版本：3/4/2023313、组合机床及自动线型号、组合机床及自动线型号型号表示方法型号表示方法组合机床及自动线分类代号组合机床及自动线分类代号分分类类代代号号大型组合机床大型组合机床U小型组合机床小型组合机床H自换刀自换刀数控组合机床数控组合机床K大型组合机床自动线大型组合机床自动线UX小型组合机床自动线小型组合机床自动线HX自换刀数控自动线自换刀数控自动线KX新版本：旧版本：机床自动线代号（大写的汉语拼音字母）机床自动线代号（大写的汉语拼音字母）设计顺序号（阿拉伯数字）设计顺序号（阿拉伯数字）设计单位代号设计单位代号3/4/202332第一章
23、第一章机床的运动分析机床的运动分析目的要求：目的要求：1、掌握工件加工表面及其形成方法；、掌握工件加工表面及其形成方法；2、掌握机床的运动、传动联系的分类及其原则。掌握机床的运动、传动联系的分类及其原则。主要教学内容：主要教学内容：第一节第一节工件加工表面及其形成方法工件加工表面及其形成方法一、被加工工件的表面形状一、被加工工件的表面形状二、工件表面的形成方法二、工件表面的形成方法三、发生线的形成方法三、发生线的形成方法（一）切削刃的形状与发生线的关系（一）切削刃的形状与发生线的关系（二）形成发生线的方法及所需运动（二）形成发生线的方法及所需运动3/4/202333第二节第二节机床的运动机床的
24、运动 一、表面成形运动一、表面成形运动 二、辅助运动二、辅助运动第三节第三节机床的传动联系和传动原理图机床的传动联系和传动原理图一、机床的传动联系一、机床的传动联系二、机床的传动链二、机床的传动链三、三、传动原理图和传动系统图传动原理图和传动系统图四、四、传动链中换置器官的位置传动链中换置器官的位置第四节第四节机床运动的调整机床运动的调整 一、运动参数及其换置器官一、运动参数及其换置器官 二、机床运动的调整计算二、机床运动的调整计算3/4/202334第一章第一章机床的运动分析机床的运动分析机床的运动分析机床的运动分析（研究机床上的各种运动及其相互联系）。（研究机床上的各种运动及其相互联系）。
25、根据在机床上加工的各种表面和使用的刀具类型，分析得到这些根据在机床上加工的各种表面和使用的刀具类型，分析得到这些表面的方法和所需的运动，表面的方法和所需的运动，再分析为实现这些运动，机床必须具再分析为实现这些运动，机床必须具备备的传动联系，实现这些传动的机构，以及机床运动的调整方法的传动联系，实现这些传动的机构，以及机床运动的调整方法。该次序总结为：该次序总结为：“表面表面运动运动传动传动机构机构调整调整”。3/4/202335一、被加工工件的表面形状一、被加工工件的表面形状机械加工过程是工件表面的形成过程。根据具机械加工过程是工件表面的形成过程。根据具体的设计要求，选用相应的切削加工方法，在
26、体的设计要求，选用相应的切削加工方法，在机床上机床上通过刀具与工件的相对运动，从工件毛通过刀具与工件的相对运动，从工件毛坯上切除多余金属，使之形成符合要求的形状、坯上切除多余金属，使之形成符合要求的形状、尺寸的表面的过程，尺寸的表面的过程，见图见图1-1。可以看出可以看出构成零件形状的构成零件形状的基本表面基本表面有：有：平面、平面、圆柱面、圆锥面和各种成形表面，圆柱面、圆锥面和各种成形表面，见图见图1-2。第一节第一节工件加工表面及其形成方法工件加工表面及其形成方法3/4/202336二、工件表面的形成方法二、工件表面的形成方法任何表面都可以看作是一条线（称为母线）沿着另一条线任何表面都可以
27、看作是一条线（称为母线）沿着另一条线（称为导线）运动的轨迹。（称为导线）运动的轨迹。母线和导线统称为形成表面的母线和导线统称为形成表面的发生线发生线可逆表面可逆表面形成表面的两条发生线形成表面的两条发生线母线和导线可以互换，而母线和导线可以互换，而不改变形成表面的性质，不改变形成表面的性质，图图1-2a)，b)，c)。不可逆表面不可逆表面如果母线和导线不可以互换。如果母线和导线不可以互换。注意：有些表面的两条发生线完全相同，只因母线原始位置不注意：有些表面的两条发生线完全相同，只因母线原始位置不同，也可形成不同的表面，如圆柱面、圆锥面和双曲面，同，也可形成不同的表面，如圆柱面、圆锥面和双曲面，
28、见图见图1-3。3/4/202337三、发生线的形成方法三、发生线的形成方法（一）切削刃的形状与发生线的关系（一）切削刃的形状与发生线的关系切削刃的形状是指刀刃与工件成形表面相接触部分的形状。切削刃的形状是指刀刃与工件成形表面相接触部分的形状。它和需要形成发生线的关系可分为以下三种：它和需要形成发生线的关系可分为以下三种：、切削刃的形状为一切削点（图、切削刃的形状为一切削点（图a）刀具刀具2作轨迹运动得到发生线作轨迹运动得到发生线1。、切削刃的形状为一条切削线（图、切削刃的形状为一条切削线（图b）切削线切削线2与需要形成的发生线与需要形成的发生线1完全吻合。刀具无须作任何运动。如成型车完全吻合
29、。刀具无须作任何运动。如成型车刀、盘形齿轮铣刀等。刀、盘形齿轮铣刀等。、切削刃的形状仍为一条切削线（图、切削刃的形状仍为一条切削线（图c）切削线切削线2与需要形成的发生线与需要形成的发生线1不吻合。切削时，刀具切削刃与被形成表面不吻合。切削时，刀具切削刃与被形成表面相切，为点接触，发生线相切，为点接触，发生线1是刀具切削线是刀具切削线2的包络线。如滚刀、插齿刀等。的包络线。如滚刀、插齿刀等。3/4/202338（二）形成发生线的方法及所需运动（二）形成发生线的方法及所需运动由于刀刃形状和加工方法不同，形成发生线的方法也不同，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，可归
30、纳为四种，见图见图：1.成形法（成形法（Formingmethod）,图图1-6a)：刀刃为一条切削线，其形状与发生线相同。刀刃为一条切削线，其形状与发生线相同。此发生线不需要成形运动此发生线不需要成形运动（l）成形法成形法(仿型法仿型法)利用利用成形刀具成形刀具对工件进行加工的方法。对工件进行加工的方法。刀刀刃刃为为切切削削线线1，它它的的形形状状和和长长短短与与需需要要形形成成的的发发生生线线2完完全全重合，刀具无须任何运动就可以得到所需的发生线形状。重合，刀具无须任何运动就可以得到所需的发生线形状。形成发生线形成发生线2不需运动不需运动。3/4/202339成形法成形法(仿型法仿型法)3
31、/4/2023402.展成法展成法(Generatingmethod)，图，图1-6b)：利用工件和刀具作利用工件和刀具作展成切削运动展成切削运动进行加工的方法。进行加工的方法。刀刀刃刃为为切切削削线线1，它它的的形形状状和和长长短短与与需需要要形形成成的的发发生生线线2的的形形状状不不吻吻合合，切切削削线线1与与发发生生线线2彼彼此此作作无无滑滑动动的的纯纯滚滚动动，发发生生线线2就就是是切切削削线线1在在切切削削过过程程中中连连续续位位置置的的包包络络线线。曲线曲线3是切削刃上某点是切削刃上某点A的运动轨迹。的运动轨迹。在在形形成成发发生生线线2的的过过程程中中，或或者者仅仅由由切切削削刃
32、刃1沿沿着着由由它它生生成成的的发发生生线线2滚滚动动；或或者者切切削削刃刃1和和发发生生线线2（工工件件）共共同同完完成复合的纯滚动，这种运动称为成复合的纯滚动，这种运动称为展成运动展成运动。形成发生线需要一个成形运动形成发生线需要一个成形运动（展成运动展成运动）。）。3/4/202341展成法展成法3/4/2023423.轨迹法（轨迹法（Tracingmethod）,图图1-6c)利利用用刀刀具具作作一一定定规规律律的的轨轨迹迹运运动动对对工工件件进进行行加加工工的的方方法。法。刀刀刃刃为为切切削削点点1，它它按按一一定定轨轨迹迹运运动动，形形成成所所需需的的发发生线生线2。形成发生线需要
33、一个形成发生线需要一个成形运动成形运动。3/4/202343轨迹法轨迹法3/4/2023444.相切法相切法(Tangentmethod)，图，图1-6d)利用利用刀具边旋转边作轨迹运动刀具边旋转边作轨迹运动对工件进行加工的方法。对工件进行加工的方法。刀刀刃刃为为旋旋转转刀刀具具（铣铣刀刀或或砂砂轮轮）上上的的切切削削点点1 1，刀刀具具作作旋旋转转运运动动的的同同时时，其其中中心心按按一一定定规规律律运运动动，切切削削点点1 1的的运运动动轨迹轨迹（如图中的曲线（如图中的曲线3 3）与工件相切，形成了发生线）与工件相切，形成了发生线2 2。由由于于刀刀具具上上有有多多个个切切削削点点，发发生
34、生线线2 2是是刀刀具具上上所所有有的的切切削削点在切削过程中共同形成的。点在切削过程中共同形成的。形形成成发发生生线线需需要要二二个个成成形形运运动动：刀刀具具的的旋旋转转运运动动和和刀刀具具中心按一定规律运动。中心按一定规律运动。3/4/202345相切法相切法3/4/202346第二节第二节 机床的运动机床的运动一、一、表面成形运动表面成形运动按组成情况不同，可分为按组成情况不同，可分为简单成形运动复合成形运动按切削加工中所起的作用不同，可分为按切削加工中所起的作用不同，可分为主运动进给运动二、辅助运动二、辅助运动（一）各种空行程运动（一）各种空行程运动（二）切入运动（二）切入运动（三）
35、分度运动（三）分度运动（四）操纵及控制运动（四）操纵及控制运动3/4/202347第二节第二节 机床的运动机床的运动表表面面成成形形运运动动为为了了要要获获得得所所需需的的工工件件表表面面形形状状，使使刀刀具具和和工工件件按按上上述述形形成成发发生生线线的的方方法法之之一一完完成成的的运运动动。此此外外，还有多种辅助运动。还有多种辅助运动。一、一、表面成形运动表面成形运动表表面面成成形形运运动动（简简称称成成形形运运动动）是是保保证证得得到到工工件件要要求求的的表面形状的运动。表面形状的运动。例例1：图图1-7，车刀车削外园柱面。，车刀车削外园柱面。例例2：龙门刨床刨削工件，工作台带：龙门刨床
36、刨削工件，工作台带着工件作往复直线运动，刀架带刀具着工件作往复直线运动，刀架带刀具作间歇的直线运动。这两个直线运动作间歇的直线运动。这两个直线运动产生发生线（皆直线），因而都是成产生发生线（皆直线），因而都是成形运动。形运动。3/4/202348（一）成型运动的种类（一）成型运动的种类按组成情况不同，可分为按组成情况不同，可分为简单成形运动：复合成形运动：一个成形运动是由单独的旋转运动或直线一个成形运动是由单独的旋转运动或直线运动构成的。运动构成的。一个成形运动，是由两个或两个以上旋转一个成形运动，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运动或直线运动，按照某种确定的运动关系
37、组合而成。系组合而成。按切削加工中所起的作用不同，可分为按切削加工中所起的作用不同，可分为主运动进给运动3/4/202349例例1：车车螺螺纹纹。螺螺纹纹车车刀刀是是成成形形刀刀具具，因因此此形形成成螺螺旋旋面面只只需需1个个运运动动，即即车车刀刀在在不不动动的的工工件件作作空空间间螺螺旋旋运运动动。该该螺螺旋旋运运动动分分解解成成等速的旋转运动和等速的直线运动。图等速的旋转运动和等速的直线运动。图b中以中以B11和和A12代表。代表。下下标标第第一一位位数数表表示示第第一一个个运运动动（此此例例只只有有一一个个运运动动），后后一一位位数数表表示示第第一一个个运运动动中中的的第第1、第第2两两
38、部部分分。为为得得到到一一定定导导程程的的螺螺旋旋线线，B11和和A12须须严严格格保保持持相相对对运运动动关关系系，即即工工件件每每转转一一周周，刀刀具具的移动量应为一个导程。的移动量应为一个导程。图1-8加工螺纹时的运动3/4/202350例例2：用用齿齿条条刀刀加加工工齿齿轮轮。产产生生渐渐开开线线靠靠展展成成法法，需需要要一一个个复复合合的的展展成成运运动动。该该复复合合运运动动可可分分解解为为工工件件的的旋旋转转B11和和刀刀具具的的直直线线运运动动A12，B11和和A12是是一一个个运运动动（展展成成运运动动3）的的二二个个部部分分，必必须须保保持持严严格格的的运运动动关关系系，即
39、即工工件件每每转转过过一一个个齿齿（B11），齿齿条条刀刀应应移移动动一一个个周周节节 m（m为模数）。为模数）。图1-9齿条刀加工齿轮时的运动3/4/202351（二）（二）零件表面成形所需的成形运零件表面成形所需的成形运动动母线和导线是形成零件表面的两条发生线，因此形成表面所需要的成母线和导线是形成零件表面的两条发生线，因此形成表面所需要的成形运动形运动就是形成其母线及导线所需要的成形运动的总和就是形成其母线及导线所需要的成形运动的总和。例例1-1：用普通车刀车削外圆：用普通车刀车削外圆母线母线圆，轨迹法，需要一个成形运动圆，轨迹法，需要一个成形运动B1；（主运动）；（主运动）导线导线直线
40、，轨迹法，需要一个成形运动直线，轨迹法，需要一个成形运动A2；（进给运动）；（进给运动）共需共需2个简单的成形运动（个简单的成形运动（B1和和A2）。3/4/202352例例1-21-2：用成形车刀车削成形回转表面：用成形车刀车削成形回转表面母线母线曲线，成形法，不需要成形运动；曲线，成形法，不需要成形运动；导线导线圆，轨迹法，需一个成形运动圆，轨迹法，需一个成形运动B；（主运动）（进给运动是刀具的径向进给）（主运动）（进给运动是刀具的径向进给）故成形运动总数为故成形运动总数为l个（个（B），），是一个简单运动。是一个简单运动。3/4/202353例例1-3：用螺纹车刀车削螺纹：用螺纹车刀车削
41、螺纹母线母线成形法，不需要成形运动；成形法，不需要成形运动；导导线线螺螺旋旋线线，轨轨迹迹法法，需需要要1 1个个复复合合成成形形运运动动，分分解解为为工工件件旋旋转转B B1111和和刀刀具具直直线线移移动动A A1212，它它们们之之间间保保持持严严格格的的相相对对运运动动关关系系。（工件旋转。（工件旋转B B1111是主运动，刀具直线移动是主运动，刀具直线移动A A1212是进给运动）是进给运动）故成形运动总数为故成形运动总数为1 1个，是一个复合运动。个，是一个复合运动。3/4/202354例例1-4：用齿轮滚刀加工直齿圆柱齿轮齿面：用齿轮滚刀加工直齿圆柱齿轮齿面母母线线渐渐开开线线，
42、展展成成法法，需需一一个个复复合合成成形形运运动动，分分解解为为滚滚刀刀旋旋转转B11和和工工件件旋旋转转B12，它它们们之之间间保保持持严严格格的的相相对对运运动动关关系系：滚滚刀刀每每转转1/K（K滚滚刀刀头头数数）转转（B11），工工件件转转过过1/Z（Z齿齿轮轮齿齿数数）转转即即一一个个齿齿（B12）；）；导导线线直直线线，相相切切法法，需需2个个独独立立的的成成形形运运动动，即即滚滚刀刀旋旋转转运运动动和和滚滚刀刀沿沿工工件件轴轴向向移移动动A2。其其中中滚滚刀刀的的旋旋转转运运动动与与展展成成运运动动的的一一部部分分B11重合；重合；滚刀旋转滚刀旋转B11是主运动，工件旋转是主运动
43、，工件旋转B12和滚刀沿工件轴向移动和滚刀沿工件轴向移动A2都是都是进给运动，故成形运动的总数只有进给运动，故成形运动的总数只有2个：个：一个是复合成形运动（一个是复合成形运动（B11和和B12），），另一个是简单成形运动另一个是简单成形运动A2。3/4/202355二、辅助运动二、辅助运动除表面成形运动外，还需要辅助运动以实现机床的各种辅助动作。辅助动除表面成形运动外，还需要辅助运动以实现机床的各种辅助动作。辅助动作的种类很多，主要包括下列运动：作的种类很多，主要包括下列运动：（一）各种空行程运动（一）各种空行程运动 进刀、退刀、回程和转位等进刀、退刀、回程和转位等 （二）切入运动（二）切入
44、运动 保证被加工表面获得所需尺寸保证被加工表面获得所需尺寸 （三）分度运动（三）分度运动 当加工若干个完全相同的均匀分布的表面时，当加工若干个完全相同的均匀分布的表面时，为使表面成型运动得以周期地连续进行的运动。为使表面成型运动得以周期地连续进行的运动。例如车多头螺纹，车完一个螺纹表面后，工件相对刀具要回转例如车多头螺纹，车完一个螺纹表面后，工件相对刀具要回转1 1k(kk(k螺纹头数螺纹头数)转才能车削另一条螺纹表面，这个工件相对刀具的旋转运动就转才能车削另一条螺纹表面，这个工件相对刀具的旋转运动就是分度运动。是分度运动。（四）操纵及控制运动（四）操纵及控制运动 操纵离合器、改变速度、进给量
45、等操纵离合器、改变速度、进给量等3/4/202356三、主运动和进给运动三、主运动和进给运动1 1、主运动（、主运动（Primary motionPrimary motion）刀具与工件之间的相对运动。刀具与工件之间的相对运动。它使刀具的前刀面能够接近工件，切除工它使刀具的前刀面能够接近工件，切除工件上的被切削层，使之转变为切屑，从而完成切屑加工。一般件上的被切削层，使之转变为切屑，从而完成切屑加工。一般，主运动主运动速度最高，消耗功率最大，速度最高，消耗功率最大，通常只有一个主运动。可能是简单的成型运通常只有一个主运动。可能是简单的成型运动，也可能是复合的成型运动动，也可能是复合的成型运动。
46、如车削螺纹，主运动是复合运动，它在切除切屑的同时，形成所需的螺如车削螺纹，主运动是复合运动，它在切除切屑的同时，形成所需的螺旋表面。旋表面。2 2、进给运动（、进给运动（Feed motionFeed motion）根据工件表面形状成形的需要，进给运动配合主运动实现依次连续不断根据工件表面形状成形的需要，进给运动配合主运动实现依次连续不断地切除多余金属层的刀具与工件之间的附加相对运动。进给运动与主运地切除多余金属层的刀具与工件之间的附加相对运动。进给运动与主运动配合即可完成所需的表面几何形状的加工。动配合即可完成所需的表面几何形状的加工。进给运动可以是多个，也进给运动可以是多个，也可以是一个；
47、可以是连续的，也可以是断续的。可能是简单运动，也可可以是一个；可以是连续的，也可以是断续的。可能是简单运动，也可能是复合运动。能是复合运动。成型铣刀铣削螺纹，进给运动是铣刀相对于工件的螺旋运动，是复合运成型铣刀铣削螺纹，进给运动是铣刀相对于工件的螺旋运动，是复合运动（动（B B2121和和A A2222）。）。3/4/202357第三节第三节机床的传动联系和传动原理图机床的传动联系和传动原理图一、机床的传动联系一、机床的传动联系要实现加工过程所需的各种运动，机床必需具备以下几个主要部分：要实现加工过程所需的各种运动，机床必需具备以下几个主要部分：（1）动力源）动力源为执行元件提供运动和动力的装
48、置为执行元件提供运动和动力的装置。通常为电动机，包括交流电动机、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。直流电动机、伺服电动机、变频调速电机、步进电机等。（2）执行件）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、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。工作台等。（3）传动件）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。到另一执行件的零部件。如齿轮、丝杠螺母、液压传动
49、件等。3/4/202358二、二、机床的传动链机床的传动链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，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，称其为构成了一个传动联系，称其为传动链传动链。传动链两端的元件称为末端件，它可以是动力源或执行件。传动链两端的元件称为末端件，它可以是动力源或执行件。按传动链的性质不同可分为：（一）（一）外联系传动链外联系传动链联系动力源与执行机构之间的传动链。联系动力源与执行机构之间的传动链。它使执行件获得一定的速度和运它使执行件获得一定的速度和运动方向，其传动比的变化，只影响生产率或表面粗糙度，动方向，其传动比的变化，只影响生
50、产率或表面粗糙度，不影响加工表不影响加工表面的形状和精度。面的形状和精度。外联系传动链中可以有摩擦传动等传动比不准确的传动副外联系传动链中可以有摩擦传动等传动比不准确的传动副(链传动、带传链传动、带传动）。如普通车床在电动机与主轴之间的传动链就是外联系传动链。动）。如普通车床在电动机与主轴之间的传动链就是外联系传动链。3/4/202359（二）（二）内联系传动链内联系传动链联系一个执行机构和另一个执行机构之间运动的传动链。它联系一个执行机构和另一个执行机构之间运动的传动链。它决定着加工表面的形状和精度，对决定着加工表面的形状和精度，对传动链两个末端件之间要传动链两个末端件之间要求有严格的传动比