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1、机械制造基础项目六 常用机床目录页 CONTENTS PAGE 任务一 认识车床任务二 认识铣床任务三 认识磨床任务四 认识齿轮加工机床过渡页 TRANSITION PAGE 任务一 认识车床任务二 认识铣床任务三 认识磨床任务四 认识齿轮加工机床4 任务一 认识车床按其结构和用途不同，车床可分为卧式车床、立式车床、转塔车床、仿形车床及专门化车床等。车床主要用于加工回转表面，其加工范围如下图所示。5 任务一 认识车床（a）车端面）车端面 （b）车外圆）车外圆 （c）车外锥面）车外锥面 （d）切槽（断）切槽（断）（e）车孔）车孔（f）切内槽）切内槽 （g）钻中心孔）钻中心孔 （h）钻孔钻孔 （i
2、）铰孔）铰孔 （j）锪锥孔）锪锥孔 （k）车外螺纹）车外螺纹 （l）车内螺纹）车内螺纹 （m）攻螺纹）攻螺纹 （n）车成形面）车成形面 （o）滚花）滚花6 任务一 认识车床在所有的车床类机床中，卧式车床应用最普遍，因此，本任务主要以CA6140型卧式车床为例进行介绍。CA6140型卧式车床主要加工轴类零件和直径不太大的盘类零件，为了适应工人用右手操纵的习惯，满足便于观察、测量的需求，主轴箱布置在左端。7 任务一 认识车床一、车床的主要部件车床的主要部件有主轴箱、进给箱、床身、溜板箱、刀架、床鞍和尾座等，如图所示。1，11床腿；床腿；2进给箱；进给箱；3主轴箱；主轴箱；4床鞍；床鞍；5中滑板；中
3、滑板；6刀架；刀架；7回转盘回转盘；8小滑板；小滑板；9尾座；尾座；10床身；床身；12光杠；光杠；13丝杠；丝杠；14溜溜板箱板箱8 任务一 认识车床主轴箱3固定在床身10的左端。其内装有主轴和变速、换向机构，由电动机经变速机构带动主轴旋转，实现主运动，并获得多种转速和转向。主轴前端可安装三爪卡盘、四爪卡盘等夹具，用以装夹工件。1主轴箱2进给箱进给箱2固定在床身10的左前侧。其内装有进给运动的变速机构，用于改变刀具的进给量和所加工螺纹的导程。一、车床的主要部件9 任务一 认识车床床身10固定在床腿1和11上。床身是车床的基本支承件，其上安装着车床的各个主要部件，并在工作时使它们保持准确的相对
4、位置或运动轨迹。3床身4溜板箱溜板箱14固定在床鞍4的底部，它可带动刀架一起运动。溜板箱能把进给箱传来的运动传递给刀架，使刀架实现纵向进给、横向进给、螺纹切削或快速移动。一、车床的主要部件10 任务一 认识车床刀架6位于床身10的刀架导轨上。刀架为多层结构，用于装夹车刀，并可带动车刀做纵向、横向和斜向的进给运动。5刀架6尾座尾座9安装于床身10的尾部导轨上，可沿导轨纵向移动调整位置。它主要用于支承长工件或安装钻头、铰刀等孔加工刀具，也可以横向调整位置以车削外圆锥面。一、车床的主要部件11 任务一 认识车床CA6140型卧式车床的主要技术参数如表所示。二、车床的主要技术参数项 目单位技术参数项
5、目单位技术参数最大加工直径在床身上mm400主轴内孔锥度6号在刀架上mm210主轴转速范围r/mm101400（24级）棒料mm46进给量范围纵向mm/r0.286.33（64级）最大加工长度mm650，900，1400，1900横向mm/r0.0143.16（64级）中心高mm205加工螺纹范围公制mm1192（44种）顶尖距mm750，1000，1500，2000英制牙/in224（20种）刀架最大行程纵向mm650，900，1400，1900模数mm0.2548（39种）横向mm320径节牙/in197（37级）刀具溜板mm140主电机功率kW7.512 任务一 认识车床为了便于了解和分
6、析机床的传动情况，通常要应用传动系统图。传动系统图是指将传动原理图所表达的传动关系用一种简单的示意图表达出来的图形。传动系统图一般画在一个能反映机床外形和各主要部件相互位置的投影面上，并尽可能绘制在机床外形的轮廓线内。在图中，各传动元件是按照运动传递的先后顺序以展开图的形式画出来的。对于展开后失去联系的传动副，要用大括号或虚线连接起来，以表示它们的传动联系。在图中还须标出齿轮及蜗轮的齿数、带轮直径、丝杠的导程和头数、电动机的转速和功率以及传动轴的编号等。分析传动系统时应先找到传动链的两个末端件，然后按照运动传递或联系顺序，依次分析各传动轴之间的传动结构和运动传递关系。1传动系统图三、车床的传动
7、系统13 任务一 认识车床CA6140型卧式车床有主运动、进给运动和辅助运动等运动。其中，主运动是工件的旋转运动；进给运动有一般进给运动和螺纹进给运动两种，一般进给运动包括刀具的横向进给运动和纵向进给运动，螺纹进给运动是由工件与刀具组成的复合进给运动；辅助运动有刀架的快速移动等。由于CA6140型卧式车床的3种运动，相应的传动链有主运动传动链、进给运动传动链和快速移动传动链等，如P15图所示。2车床的传动系统三、车床的传动系统14 任务一 认识车床（1）主运动传动链主运动传动链的两末端件是电动机和主轴。电动机通过主运动传动链将运动和动力传递给主轴，使主轴带动工件完成主运动。三、车床的传动系统1
8、）主运动传动路线主电机的运动由电动机经带轮传动副130mm/230mm，传至主轴箱中的轴I。轴I的双向摩擦片式离合器控制主轴（轴VI）的正转、反转及停止。其中，离合器左侧摩擦片被压紧时，主轴正转，此时，轴I的运动经变速齿轮副56/38或51/43传给轴II；离合器右侧摩擦片被压紧时，由于轴I的运动经齿轮50，传给轴VII上的空套齿轮34，再传给轴II上的齿轮30，因此主轴反转；离合器处于中间位置，两侧摩擦片均为被压紧时，主轴停转。15 任务一 认识车床三、车床的传动系统16 任务一 认识车床三、车床的传动系统轴II的运动经过三联滑移齿轮变速组（即齿轮副39/41，22/58，30/50）传给轴
9、III后，分两路传给主轴VI：当主轴上的滑移齿轮50位于左侧时，轴III的运动经齿轮63/50直接传给主轴，使主轴获得高转速；当滑移齿轮50位于右侧与离合器啮合时，轴III的运动经滑移齿轮副20/80或50/50传给轴IV，又经滑移齿轮副20/80或51/50传给轴V，再经齿轮副26/58传给主轴VI，使主轴获得中低转速。为便于分析机床的传动路线，常用传动路线表达式来表示机床的传动路线。主运动传动路线表达式为（正转）（正转）（反反转转）17 任务一 认识车床三、车床的传动系统由传动路线表达式可知，主轴正转转速级数为2）主轴转速级数与转速计算但由于轴III至轴V之间的4种传动比分别为其中，因而实
10、际只有3种不同的传动比，所以主轴的实际正转转速级数为18 任务一 认识车床三、车床的传动系统同理，主轴反转转速级数为主轴转速可按下列运动平衡式计算：式中：主轴转速，r/min；带传动的滑移系数，；，分别为轴III、轴IIIII和轴IIIVI之间的变速传动比。此外，还应注意，由于在轴III之间，主轴反转时的传动比大于正转时的传动比，反转转速高于正转转速，因此，主轴反转常用于车削螺纹时退刀回架，可以节省返回的辅助时间。19 任务一 认识车床（2）进给运动传动链车削圆柱面和端面时，进给运动传动链是外联系传动链，进给量以主轴每旋转一周刀架的移动量计算；车螺纹时，进给运动传动链是内联系传动链，主轴每旋转
11、一周刀架的移动量应等于加工螺纹的导程。因此，分析进给运动传动链时，一般把主轴和刀架作为其两个末端件。运动从主轴传至进给箱后，从进给箱传出的运动分为两条路线：一条路线是经丝杠XIX和溜板箱带动刀架纵向运动，这是车削螺纹传动链；另一条路线是经光杠XX和溜板箱带动刀架作纵向或横向的机动进给，这是进给传动链。进给运动传动链传动路线表达式为三、车床的传动系统20 任务一 认识车床三、车床的传动系统21 任务一 认识车床三、车床的传动系统22 任务一 认识车床三、车床的传动系统1）车螺纹其中，；。CA6140型卧式车床可以车削米制、英制、模数制和径节制4种标准螺纹，还可以车削大导程、非标准和较精密的螺纹；
12、既可以车削右螺纹，也可以车削左螺纹。车螺纹传动路线中，运动从主轴VI传出后，可经过两条路线传至轴IX：一条路线是经齿轮副58/58传至轴IX，车削正常螺纹，其传动比为1；另一条路线是扩大螺距路线（如上述传动路线所示），此时车削螺纹的导程被扩大，其传动比为4或16，即螺纹导程被扩大至4倍或16倍。轴IX的运动经33/33或33/2525/33的变向机构传至轴X，其用途是车削右螺纹或左螺纹。23 任务一 认识车床三、车床的传动系统轴X和轴XIII之间的交换齿轮是用于车削米制、英制、模数制和径节制螺纹时的配换齿轮。其中，第一组为63/100100/75，用于车削米制和英制螺纹；第二组为64/1001
13、00/97，用于车削模数制和径节制螺纹；第三组为a/bc/d，根据需要进行配换，用于车削非标准和较精密的螺纹。轴XIII的运动可经两条路线传至轴XVI：一条路线是经移换机构齿轮副25/36传至轴XIV，再经基本变速组（简称基本组）传至轴XV，然后再由移换机构齿轮副25/36和36/25传至轴XVI，用于车削米制和模数制螺纹；另一条路线是经离合器传至轴XV，再经基本组传至轴XIV，然后由移换机构齿轮副36/25传至轴XVI，用于车削英制和径节制螺纹。轴XVI的运动经增倍变速组（简称增倍组）传至轴XVIII，最后经离合器M5传至丝杠XIX，实现车螺纹运动。24 任务一 认识车床三、车床的传动系统其
14、中，轴XIV和轴XV之间的基本组可变换8种不同的传动比，即这些传动比的分母相同，分子则除6.5和9.5用于其他种类的螺纹外，其余均按等差数列排列，相当于米制螺纹导程标准的最后一行。轴XVI和轴XVIII之间的增倍组可变换4种不同的传动比，即25 任务一 认识车床三、车床的传动系统它们用以实现螺纹导程标准中行与行之间的倍数关系。基本组、增倍组和移换机构组成进给变速机构，进给变速机构和交换齿轮一起组成换置机构。车削螺纹的运动平衡式为式中：L被加工螺纹的导程，mm；u从主轴到丝杠之间的传动比；主轴旋转1转；车床丝杠导程，mm，对于CA6140车床，。改变总传动比u，就可得到4种标准螺纹中的任意一种。
15、26 任务一 认识车床三、车床的传动系统四种螺纹的螺距参数及其与螺距、导程的换算关系如表所示。螺纹种类螺距参数螺距/mm导程/mm米制螺距P（mm）P模数制模数m（mm）英制每英寸牙数a（牙/in）径节制径节DP（牙/in）注：表中注：表中k为螺纹线数。为螺纹线数。27 任务一 认识车床三、车床的传动系统下面以米制螺纹为例进行介绍。米制螺纹导程的国家标准如表所示。由表可以看出，表中每一列都按等差数列排列，行与行之间成倍数关系。u基u倍26/2828/2832/2836/2819/1420/1433/2136/211/811.251.51/41.7522.252.531/23.544.555.5
16、6178910111228 任务一 认识车床三、车床的传动系统车削米制（右旋）螺纹的运动平衡式为将上式简化后得选择之值，就可以得到各种标准米制螺纹的导程。根据的最大值可知，CA6140型卧式车床能加工米制螺纹的最大导程为12mm。当需要车削导程更大的螺纹时，可使用扩大螺距传动路线。29 任务一 认识车床三、车床的传动系统2）车削圆柱面和端面为了减少丝杠的磨损和便于操纵，机动进给是由光杠经溜板箱传动的。此时，进给箱中的离合器脱开，轴XVIII的运动经移换机构齿轮副28/56传至光杠XX，再经溜板箱中的齿轮副36/3232/56、超越离合器、安全离合器、轴XXII、蜗轮蜗杆副4/29传至轴XXII
17、I，再由轴XXIII经齿轮副40/48或40/3030/48、双向离合器、轴XXIV、齿轮副28/80、轴XXV传至小齿轮12。小齿轮12与固定在床身的齿条相啮合，小齿轮转动时，就使溜板箱带着刀架作纵向机动进给运动以车削圆柱面。若轴XX的运动由齿轮副40/48或40/3030/48、双向离合器、轴XXV及齿轮副48/4859/18传至进给丝杠XXX，就使刀架作横向机动进给运动以车削端面。30 任务一 认识车床（3）刀架的快速移动为减轻劳动强度，缩短辅助运动时间，刀架可以实现纵向和横向的机动快速移动。按下快速移动按钮，快速电动机经齿轮副13/29使轴XX高速转动，再经蜗杆副及溜板箱内的转换机构，
18、使刀架实现纵向或横向的快速移动。三、车床的传动系统31 任务一 认识车床1双向摩擦片式离合器、制动器及其操纵机构四、车床的操纵控制系统按工艺范围分（1）双向摩擦片式离合器及其操纵机构如下页图所示，双向摩擦片式离合器安装在轴I上，其作用是控制主轴正转、反转或停止。制动器安装在轴IV上，其作用是在离合器 脱开时立刻制动主轴，以缩短辅助时间。双向摩擦片式离合器分左离合器和右离合器两部分，左、右两部分结构相似，工作原理相同。其中，左离合器控制主轴正转，由于正转用于切削加工，需传递的转矩大，所以摩擦片的片数较多（外摩擦片8片、内摩擦片9片）；右离合器控制主轴反转，由于反转主要用于退刀，需传递的转矩小，所
19、以摩擦片的片数较少（外摩擦片4片、内摩擦片5片）。32 任务一 认识车床四、车床的操纵控制系统按工艺范围分1空套齿轮；空套齿轮；2内摩擦片；内摩擦片；3外摩擦片；外摩擦片；4止推片；止推片；5销；销；6调节螺母；调节螺母；7压块；压块；8齿轮齿轮；9拉杆；拉杆；10滑套；滑套；11元宝销；元宝销；12螺钉；螺钉；13弹簧；弹簧；14杠杆；杠杆；15制动带；制动带；16制动盘制动盘；17齿条轴；齿条轴；18齿扇；齿扇；19曲柄；曲柄；20轴；轴；21手柄；手柄；22轴；轴；23拨叉；拨叉；24齿条齿条 33 任务一 认识车床四、车床的操纵控制系统按工艺范围分左离合器由内摩擦片2、外摩擦片3、止推
20、片4、压块7及空套齿轮1等组成。内摩擦片2的内孔为花键孔，装在轴I的花键部位上，与轴I一起旋转。外摩擦片3外圆上有四个凸起，卡在空套齿轮1的缺口槽中；内孔是光滑圆孔，空套在轴的花键外圆上。内、外摩擦片相间安装，在未被压紧时，内、外摩擦片互不联系。当拉杆9通过销5向左推动压块7时，内片与外片相互压紧，轴I的运动便通过内、外摩擦片之间的摩擦力传给齿轮1，使主轴正转。同理，当向右推动压块7时，使主轴反转。当压块7处于中间位置时，左、右离合器都脱开，主轴停转。34 任务一 认识车床四、车床的操纵控制系统按工艺范围分如P32页图所示，离合器的左、右接合或脱开由手柄21操纵。向上扳动手柄21，轴20向外移
21、动，使曲柄19及齿扇18顺时针转动，齿条24向右移动，并通过拨叉23带动滑套10向右移动。滑套10向右移动时，将元宝销11（其回转中心轴装在轴I上）的右端向下压，元宝销11顺时针转动，其下端凸缘推动装在轴I内孔中的杆9向左移动，并通过销5带动压块7向左压紧，使主轴正转。同理，将手柄21扳至下端位置时，右离合器压紧，使主轴反转。当手柄21处于中间位置时，离合器脱开，主轴停转。离合器除了靠摩擦力传递运动和转矩外，还能起过载保护的作用。当机床过载时，摩擦片打滑，可避免损坏机床。35 任务一 认识车床四、车床的操纵控制系统按工艺范围分（2）双向摩擦片式离合器及其操纵机构制动器的结构如P32页图所示。制
22、动盘16是一钢制圆盘，与轴IV用花键连接。制动盘的周边围着制动带15，制动带是一条钢带，内侧固定一层酚醛石棉以增加摩擦。制动带的一端通过螺钉12等与箱体相连，另一端与杠杆14连接。为方便操纵、避免出错，制动器和离合器共用一套操纵机构，也由手柄21操纵。当离合器脱开时，齿条24处于中间位置，这时齿条24上的凸起部分正处于与杠杆14下端相接触的位置，使杠杆14向逆时针方向摆动，将制动带拉紧，使轴IV和主轴迅速停转。齿条24凸起的左、右两边都是凹槽，便于接通主轴的正、反转。左、右离合器中任意一个接通时，杠杆14都按顺时针方向摆动，使制动带放松。制动带的拉紧程度由螺钉12调整，调整后应保证在压紧离合器
23、时制动带完全松开。36 任务一 认识车床2变速操纵机构四、车床的操纵控制系统按工艺范围分CA6140型卧式车床上设置了多种变速操纵机构，现以主轴箱中的一种变速操纵机构为例进行介绍。如P37-P38页图所示为轴上滑移齿轮的变速操纵机构。轴上的双联滑移齿轮和轴上的三联滑移齿轮用一个手柄集中操纵。变速手柄每转一转，变换全部6种转速，所以手柄共有均匀分布的6个位置。变速手柄装在主轴箱的前壁上，手柄通过链传动使轴7转动，在轴7上固定有曲柄5和盘形凸轮6，分别用于操纵轴和轴上的滑移齿轮。曲柄5上的销子4伸出端套有滚子，嵌在拨叉3的长槽中。当曲柄5随着轴7转动时，可带动拨叉3拨动轴上的滑移齿轮，使其处于左、
24、中、右三种不同的位置。盘形凸轮6上有一条封闭的曲线槽，它由两段半径不同的圆弧和直线组成。凸轮转动时，曲线槽控制杠杆10摆动，通过拨叉11拨动轴上的滑移齿轮，使其处于左、右两种不同的位置。37 任务一 认识车床四、车床的操纵控制系统按工艺范围分顺次转动手柄8，并每次转60时，曲柄5上的圆销4依次处于a，b，c，d，e，f六个位置，使三联滑移齿轮2由拨叉3拨动分别处于左、中、右、右、中、左六个工作位置，如下页图bg所示；同时，凸轮曲线槽使杠杆10上的销子9相应地处于a，b，c，d，e，f这6个位置，使双联滑移齿轮1由拨叉11拨动分别处于左、左、左、右、右、右六个工作位置，如下页图bg所示。两组滑移
25、齿轮的轴向位置可实现6种不同的组合，从而使轴得到6种转速。（a）38 任务一 认识车床四、车床的操纵控制系统按工艺范围分 （b）（c）（d）（e）（f）（g）1双联滑移齿轮；双联滑移齿轮；2三联三联滑移齿轮；滑移齿轮；3，11拨叉；拨叉；4，9销子销子；5曲柄；曲柄；6盘盘形凸轮；形凸轮；7轴；轴；8手柄；手柄；10杠杆杠杆39 任务一 认识车床3纵、横向操纵机构四、车床的操纵控制系统按工艺范围分下页图所示为CA6140型卧式车床的机动进给操纵机构。刀架的纵向和横向机动进给运动的接通和断开、运动方向的改变及刀架快速移动的接通和断开，均集中由手柄1来操纵，且手柄扳动方向与刀架运动方向一致。纵向进
26、给时，扳动手柄1向左或向右，手柄1下端缺口拨动轴5轴向移动，再经杠杆11和连杆12使凸轮13转动。凸轮上的螺旋槽通过圆销14带动拨叉轴15轴向移动，从而带动拨叉16移动，拨叉拨动离合器结合，实现向左或向右的纵向机动进给运动。40 任务一 认识车床四、车床的操纵控制系统按工艺范围分1手柄；手柄；2销轴；销轴；3手柄座；手柄座；4，9球头销；球头销；5，7，23轴；轴；6手柄；手柄；8弹簧销；弹簧销；10，15拨叉轴；拨叉轴；11，20杠杆；杠杆；12连杆；连杆；13，22凸轮；凸轮；14，18，19圆销；圆销；16，17拨叉；拨叉；21销轴销轴41 任务一 认识车床四、车床的操纵控制系统按工艺范
27、围分横向进给时，扳动手柄1向里或向外，手柄1的方块嵌在轴23右端缺口，带动轴23及固定在其左端的凸轮22转动。凸轮22上的螺旋槽通过圆销19带动杠杆20作摆动，拨动拨叉轴10，使拨叉17移动，拨叉拨动离合器结合，实现向里或向外的横向机动进给运动。手柄1处于中间位置时，离合器和也处于中间位置，此时断开了纵、横向机动进给。手柄1的顶端装有按钮S，当需要快速移动时，按住按钮，同时向需要移动的方向扳动手柄即可。42 任务一 认识车床课堂讨论分析车床的传动系统图车床是机械加工中非常重要机床，在了解了CA6140型卧式车床的主要部件、传动系统、操纵控制系统后，教师可找几幅其他车床的传动系统图，让同学们分组
28、分析、讨论，最终使学生能够熟悉车床的各部件及其作用。分析车床的传动系统图前，应首先对该车床上的主要运动进行了解，然后根据各个运动依次分析其各条传动链。点拨：43 任务一 认识车床知识拓展数控车床1数控车床的主要部件数控车床是指主要采用车削方式加工工件的数控机床。近年来，数控车床的应用得到迅速普及，已经逐步在车削加工中处于主导地位。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件，特别适合于加工复杂形状零件。数控车床主要由车床主体和数控装置两部分组成，如下页图所示。其中，车床主体基本保持了普通车床的布局形式，包括主轴箱、导轨、床身和尾座等部件，取消了进给箱、溜板箱、小拖板、光杠及丝杠等进给运动部件，而
29、由伺服电机和滚珠丝杠等组成并实现进给运动；数控装置主要由计算机主机、键盘、显示器、输入输出控制器、功率放大器和检测电路等组成。44 任务一 认识车床知识拓展数控车床1X轴伺服控制；轴伺服控制；2Z轴伺服控制；轴伺服控制；3主机；主机；4皮带轮；皮带轮；5轴编码器；轴编码器；6Z轴伺服电机；轴伺服电机；7电动机；电动机；8控制电源；控制电源；9限位保护开关；限位保护开关；10滚珠丝杠；滚珠丝杠；11冷却系统；冷却系统；12润滑系统；润滑系统；13床身；床身；14尾座；尾座；15限位保护开关；限位保护开关；16X轴伺服电机；轴伺服电机；17滚珠丝杠；滚珠丝杠；18回转刀架；回转刀架；45 任务一
30、认识车床（1）床身和导轨数控车床的床身结构和导轨有多种形式。其中，床身主要有水平床身、倾斜床身和水平床身斜滑鞍等；导轨则多采用滚动导轨和静压导轨等。知识拓展数控车床（2）伺服电机伺服电机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出，并且带动丝杠把角度按照对应规格的导程转化为直线位移。46 任务一 认识车床（3）滚珠丝杠滚珠丝杠由螺杆、螺母和滚珠组成，它的功能是将旋转运动转化成直线运动，滚珠丝杠具有轴向精度高、运动平稳、传动精度高、不易磨损和使用寿命长等优点。知识拓展数控车床（4）数控装置数控装置的核心是计算机及其软件，它在数控车床中起指挥
31、作用。数控装置接收由加工程序送来的各种信息，经处理和调配后，向驱动机构发出执行命令；在执行过程中，驱动和检测等机构同时将有关信息反馈给数控装置，以便经处理后发出新的执行命令。47 任务一 认识车床知识拓展数控车床2数控车床的结构特点与普通车床相比，数控车床的结构有以下特点：数控车床采用直流或交流主轴控制单元来驱动主轴，按控制指令无级变速，主轴之间不必用多级齿轮副变速。为了与控制系统的高精度控制相匹配，以便适应高精度的加工，数控车床部件具有很大的刚度。数控车床直接用伺服电机通过滚珠丝杠驱动溜板和刀架实现进给运动，不必使用挂轮、光杠等传动部件，因而进给系统的结构大大简化。48 任务一 认识车床知识
32、拓展数控车床数控车床的刀架移动一般采用滚珠丝杠副，且润滑系统采用油雾自动润滑，润滑充分，因而拖动轻便。数控车床一般采用耐磨性较好的镶钢导轨，使机床精度的保持时间较长，延长其使用寿命。数控车床防护较严密，自动运转时一般都处于全封闭或半封闭状态。数控车床一般还配有自动排屑装置。过渡页 TRANSITION PAGE 任务一 认识车床任务二 认识铣床任务三 认识磨床任务四 认识齿轮加工机床50 任务二 认识铣床铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床的加工范围很广，可以加工各种平面（包括水平面、斜面和垂直面）、各种槽、成形面、曲面、齿轮和切断等。铣床的类型很多，主要有升降台铣床、工作台不升降铣床、
33、龙门铣床、工具铣床、仿形铣床、仪表铣床、数控铣床和各种专门化铣床等。下面主要介绍升降台铣床、数控铣床和加工中心。升降台铣床是普通铣床中应用最广泛的一种类型，适用于单件、小批及成批生产中加工小型零件。升降台铣床包括卧式升降台铣床、万能升降台铣床和立式升降台铣床三类，下面以XA6132型万能升降台铣床为例进行介绍。51 任务二 认识铣床1铣床的外形XA6132型万能升降台铣床主要由床身、主轴、悬梁、刀杆支架、工作台、回转盘、床鞍、升降台和主电动机等部件组成，如下页图所示。一、铣床的外形和主要部件2铣床的主要部件XA6132型万能升降台铣床的外形如下页图所示，它与一般升降台铣床的主要区别在于工作台除
34、了能在相互垂直的3个方向上做调整或进给运动外，还可绕垂直轴线在 范围内回转，从而扩大了机床的工艺范围。52 任务二 认识铣床一、铣床的外形和主要部件1底座；底座；2床身；床身；3悬梁；悬梁；4刀杆支架；刀杆支架；5主轴；主轴；6纵向工作台；纵向工作台；7回转盘；回转盘；8床鞍；床鞍；9升降台升降台n床身：用于安装和支撑其他部件。床身装有主轴部件、主变速传动装置及其变速操作机构。n悬梁：安装在床身的顶部，并可沿燕尾导轨调整前后位置。53 任务二 认识铣床一、铣床的外形和主要部件n升降台：安装在床身前面的垂直矩形导轨上，用于支承床鞍、回转盘和工作台，并带动它们一起上下运动。回转盘处于床鞍和工作台之
35、间，它可使工作台在水平面上回转一定的角度（），以满足对斜槽和螺旋槽的加工。n主轴：为一空心轴，如下页图所示，其前端锥度为7 24的精密定心锥孔，用于安装锥形刀柄。端面装有两个矩形的端面键，用于嵌入铣刀柄部的缺口中，以传递转矩。主轴采用三点支承结构。其中，前支承采用圆锥滚子轴承；中间支承采用角接触球轴承，承受径向力和轴向力；后支承采用深沟球轴承，起辅助支承作用。54 任务二 认识铣床一、铣床的外形和主要部件XA6132型万能升降台铣床的主轴结构型万能升降台铣床的主轴结构55 任务二 认识铣床二、铣床的主要技术参数XA6132型万能升降台铣床的主要技术参数如表所示。项目单位技术参数工作台台面尺寸m
36、m3201250工作台T形槽数3工作台行程纵向（X）横向（Y）垂向（Z）mm680240300工作台回转角度度45主轴孔径mm29主轴轴线至工作台面的距离mm30350主轴轴线至悬梁底面的距离mm155主轴转速（18级）r/min30150056 任务二 认识铣床二、铣床的主要技术参数工作台进给速度范围纵向（X）横向（Y）垂向（Z）mm/min23.5118023.511808394工作台快速移动速度纵向（X）横向（Y）垂向（Z）mm/min23002300770主传动电动机功率/转速7.5kW/（1440r/min）进给电动机功率/转速1.5kW/（1440r/min）冷却泵电动机功率/转速
37、0.125kW/（2790r/min）工作台最大承载重量kg500工作台最大水平拖力N15000机床外形尺寸（长宽高）mm229417701665机床重量kg2850续表57 任务二 认识铣床三、铣床的传动系统按工艺范围分铣床的主运动由主轴的旋转运动来实现，进给运动由工作台沿纵向、横向和垂直3个方向的直线运动来实现。XA6132型万能升降台铣床的传动系统如下页图所示。1主运动传动链主运动由主电动机（7.5kW，1450r/min）驱动，经齿轮副26/54传至轴II，再经轴IIIII之间和轴IIIIV之间的两组三联滑移齿轮变速组，以及轴IVV之间的双联滑移齿轮变速组，传至主轴V，使主轴获得级不同
38、的转速。主运动的传动路线表达式为58 任务二 认识铣床三、铣床的传动系统按工艺范围分XA6132型型万万能能升升降降台台铣铣床床的的传传动动系系统统59 任务二 认识铣床2进给运动传动链三、铣床的传动系统按工艺范围分主轴旋向的改变通过改变主电动机的旋向（正转和反转）实现。轴I右端有电磁制动离合器，停车后接通电源，使主轴迅速而平稳的停止转动。机床的工作台可作纵向、横向和垂直3个方向的进给运动，所以有3条进给传动链。进给运动由进给电动机（1.5kW，1410r/min）驱动，电动机的运动经一对齿轮26/44传至轴VI，然后根据轴X上的电磁离合器和的结合情况，分两条路线（进给运动传动路线和快速移动传
39、动路线）传动。如果轴X上的离合器脱开、结合，轴VI的运动经齿轮副44/57，57/43及离合器传至轴X。这条路线可使工作台作快速移动，为快速移动传动路线。60 任务二 认识铣床三、铣床的传动系统按工艺范围分如果轴X上的离合器脱开、结合，轴VI的运动经齿轮副24/64传至轴VII，再经轴VIIVIII间和轴VIIIIX间两组三联滑移齿轮变速组传至轴IX，然后经轴VIIIIX间的曲回机构或离合器将运动传至轴X。这条路线使工作台作正常进给运动，为进给运动传动路线。轴X的运动可经过离合器，及相应的后续传动路线使工作台分别获得纵向、横向和垂直移动。进给运动的传动路线表达式为61 任务二 认识铣床三、铣床
40、的传动系统按工艺范围分由上述传动路线可知，工作台在纵向、横向和垂直3个方向上均可获得级不同的转速。工作台纵向、横向和垂直3个方向上的进给运动是互锁的，只能按需要接通1个方向的进给运动，不能同时接通。进给运动的变向通过改变进给电动机的旋转方向实现。62 任务二 认识铣床四、分度头升降台式铣床配备有多种附件，用于扩大工艺范围，提高生产率，其中分度头是常用的一种附件。分度头是指用卡盘或顶尖夹持工件，并使之回转和分度定位的机床附件。分度头主要用在以下工作中：铣削离合器、齿轮和花键轴等一些加工中需要分度的工件；铣削螺旋槽或凸轮时，配合工作台移动并使工件旋转；铣削斜面和斜槽时，使工件轴线相对于工作台倾斜一
41、定角度等。分度头可分为万能分度头、半万能分度头、等分分度头和光学分度头等。其中，使用最广泛的是万能分度头。63 任务二 认识铣床1万能分度头的传动与结构下页图a所示为万能分度头的传动系统。转动分度手柄时，通过一对11齿轮和140蜗杆减速传动，使主轴旋转。侧轴是用于安装交换齿轮的交换齿轮轴，它通过一对11螺旋齿轮与空套在分度手柄轴上的分度盘相联系。如下页图b所示，分度盘上排列着一圈圈在圆周上等分的小孔，用以分度时插定位销。每圈孔数为24，25，28，30，34，37，38，39，41，42，43，46，47，49，51，53，54，57，58，59，62，66。为减少每次分度时数孔的麻烦，可调整
42、分度盘上分度叉的夹角，形成固定的孔间距数，在每次分度时只要拨动分度叉即可准确分度。交换齿轮是分度头的随机附件，共有12只交换齿轮，齿数为25，25，30，35，40，50，55，60，70，80，90，100。四、分度头64 任务二 认识铣床四、分度头（a）万能分度头的传动系统）万能分度头的传动系统 （b）分度盘）分度盘65 任务二 认识铣床2简单分度分度方法有简单分度、角度分度、直接分度和差动分度等方法。下面以简单分度为例进行介绍。简单分度的传动路线为“主轴蜗杆副140齿轮副11手柄”。主轴与手柄的传动比是（1/40）1，即主轴转过1/40圈时，手柄需转一圈。若工件z 等分，主轴要转1/z转
43、，则手柄所转圈数n 为四、分度头66 任务二 认识铣床四、分度头例如，要铣削齿数的齿轮，每次分度时，手柄转数为也就是说，主轴每铣一齿，手柄必须摇过2整圈再多转6/17圈。其中，6/17圈可选择分度盘上一周34孔或51孔的孔圈，调整插销至相应的孔圈位置并插入。67 任务二 认识铣床课堂讨论分析铣床的传动系统图在了解了XA6132型万能升降台铣床的主要部件和传动系统后，教师可找几幅其他铣床的传动系统图，让同学们分组分析、讨论，最终使学生能够熟悉铣床的各部件及其作用。68 任务二 认识铣床知识拓展数控铣床和加工中心1数控铣床数控铣床是指主要采用铣削方式加工工件的数控机床。数控铣床能进行平面或曲面型腔
44、铣削、外形轮廓铣削和三维复杂型面铣削等，也可对零件进行钻、扩、铰、镗、锪及螺纹加工等。数控铣削常用于加工平面类、变斜角类和曲面类3种零件。平面类零件是指加工面为平面，或可以展开成平面的曲线轮廓面和圆台侧面的零件。目前数控铣床上加工的绝大多数零件都属于平面类零件。（1）平面类零件69 任务二 认识铣床知识拓展数控铣床和加工中心变斜角类零件是指加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件。它的加工面不能展开为平面，但加工时，加工面与铣刀圆周接触的瞬间为一条直线，如飞机上的整体梁、框及椽条等。加工变斜角类零件一般使用四轴或五轴联动数控铣床。（2）变斜角类零件曲面类零件是指加工面为空间曲面的零件。这类零件的加
45、工面也不能展成平面，一般使用球头铣刀切削，加工面与铣刀始终为点接触，如弯板、叶轮及叶片等。加工立体曲面类零件一般使用三轴联动数控铣床；若曲面周围有干涉表面，则需用四轴或五轴联动数控铣床。（3）曲面类零件70 任务二 认识铣床知识拓展数控铣床和加工中心2数控铣床加工中心的类型很多。根据主轴的布置形式，加工中心可分为立式加工中心、卧式加工中心、龙门加工中心和复合加工中心等。根据刀库形式，加工中心可分为带刀库和机械手的加工中心、无机械手的加工中心和转塔刀库式加工中心等。加工中心主要适用于加工形状复杂、工序多、精度要求高的工件，如箱体类工件、复杂曲面类工件、异形件、盘类、套类、板类工件等。过渡页 TR
46、ANSITION PAGE 任务一 认识车床任务二 认识铣床任务三 认识磨床任务四 认识齿轮加工机床72 任务三 认识磨床用磨料、磨具作为工具进行切削加工的机床统称为磨床。磨床加工材料范围广泛，主要用于磨削淬硬钢和各种难加工材料。由于磨削加工容易得到高的加工精度和好的表面质量，因此，磨床主要用于精加工。73 任务三 认识磨床磨床的种类很多，主要类型如下。u外圆磨床：包括万能外圆磨床、普通外圆磨床和无心外圆磨床等。u内圆磨床：包括普通内圆磨床、行星内圆磨床和无心内圆磨床等。u平面磨床：包括卧轴矩台平面磨床、立轴矩台平面磨床、卧轴圆台平面磨床和立轴圆台平面磨床等。u工具磨床：包括万能工具磨床、工具
47、曲线磨床、钻头沟槽磨床和丝锥沟槽磨床等。u各种专门化磨床：包括花键轴磨床、曲轴磨床、轧辊磨床、螺纹磨床等。74 任务三 认识磨床一、磨床的主要部件下页图所示为M1432A型万能外圆磨床，它不仅可以磨外圆、端面和外圆锥面，还可以磨内圆表面、内台阶面和锥度较大的内圆锥面等。M1432A型万能外圆磨床由工作台、尾座、头架、砂轮架、内圆磨具和床身等主要部件组成。n工作台：由上、下两层组成。其中，上工作台可绕下工作台在水平面内回转一定角度（），以便磨削圆锥面；下工作台可沿床身的导轨作纵向进给运动。n砂轮架：用于支承并传动高速旋转的砂轮主轴。当需磨削短锥面时，砂轮架可以在水平面内调整至一定角度（）。n内圆
48、磨具：是磨内孔用的砂轮主轴，它做成独立部件，安装在支架的孔中，可以方便地进行更换。通常每台万能外圆磨床都备有几套尺寸与极限工作转速不同的内圆磨具。75 任务三 认识磨床一、磨床的主要部件76 任务三 认识磨床二、磨床的主要技术参数M1432A型万能外圆磨床的主要技术参数如表所示。项目单位技术参数项目单位技术参数外圆最大磨削长度mm1000，1500，2000外圆磨削直径mm8320砂轮尺寸mm40050203内孔磨削直径mm30100机床外形尺寸长度mm3200，4200，5800内孔最大磨削长度mm125宽度mm15001800砂轮转速r/min1670高度mm1420磨削工件最大重量kg1
49、5077 任务三 认识磨床三、磨床的传动系统下页图所示为M1432A型万能外圆磨床的传动系统图。其传动系统为机械和液压联合传动，除了工作台的纵向往复运动、尾座顶尖套筒的退回、砂轮架的周期性快速自动切入和快速进退是液压传动外，其余均为机械传动。主要传动系统如下：78 任务三 认识磨床三、磨床的传动系统79 任务二 认识铣床1头架的传动磨削加工时，被加工工件支撑在头架和尾座的顶尖上，或用头架上的卡盘夹持，由头架上的传动装置带动旋转，实现圆周进给运动。由于驱动电机是双速的（700或1350r/min），且轴III之间采用三级三角皮带塔轮变速。因此，工件可以获得6种转速。传动路线表达式为三、磨床的传动
50、系统80 任务二 认识铣床2内圆磨具的传动内圆磨具装在支架上，只有内圆磨具支架翻到磨削内圆的工作位置时，内圆砂轮电动机才能启动，以确保工作安全。另外，当支架翻到工作位置时，砂轮架快速进给手柄会在原位置自锁，使砂轮架不能快速移动。传动路线表达式为三、磨床的传动系统3外圆砂轮的传动传动路线表达式为81 任务二 认识铣床4工作台的手动驱动调整机床及磨削阶梯轴的台阶时，工作台可以用手轮A驱动。传动路线表达式为三、磨床的传动系统5砂轮架的横向进给砂轮架的横向进给可由手轮B实现，或者由自动进给液压缸驱动。传动路线表达式为82 任务三 认识磨床课堂讨论分析磨床的传动系统图83 任务三 认识磨床知识拓展钻床和