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专用机床是为特定零件的特定工序而设计的,自动化程度和生产率都 较高,但它的加工范围很窄。数控机床则既有较宽的工艺范围,又能满足零件 较高精度的要求,并可实现自动化加工。
第一节 概述
2.机床的技术参数
机床的主要技术参数包括:尺寸参数、运动参数与动力参数。 尺寸参数——具体反映机床的加工范围,包括主参数、第二主参数和 与加工零件有关的其他尺寸参数。各类机床的主参数和第二主参数我国已 有统一规定。
第一节 概述
(2)机床的分类及代号 需要时,类以下还可分为若干分类,分类代号用阿拉伯数字表示,放在
类代号之前,作为型号的首位,但第一分类不予表示。如磨床类机床就有M、 2M、3M三个分类。
机床的组别代号用一位阿拉伯数字表示,位于类代号或通用特性、结 构特性代号之后。机床的系代号用一位阿拉伯数字表示,位于组代号之后。 每类机床按其结构性能及使用范围划分为10个组,用数字0~9表示。每组机床 又分若干个系(系列)。
图3-1 开环伺服系统
第二节 金属切削机床部件
2)闭环系统 在闭环系统中,使用位移测量元件测量机床执行部件的移(转)动量,将
执行部件的实际移(转)动量和控制量进行比较,比较后的差值用信号反馈给 控制系统,对执行部件的移(转)动进行补偿,直至差值为零。
图3-2 闭环系统 1—数控装置 2—伺服电动机 3—齿轮
包括主传动系统、进给传动系统和其他运动的传动系统,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
用于安装和支承其他固定的或运动的部件,承受其重力和切削力,如床 身、立柱等。支承件是机床的基础构件,又称机床大件或基础件。
第一节 概述
(4)工作部件
①与最终实现切削加工的主运动和进给运动有关的执行部件,例如,主 轴及主轴箱、工作台及其滑板或滑座、刀架及其滑板以及滑枕等,安装工件 或刀具的部件;
动,刀库和机械手的自动换刀运动,变速、换向,部件与工件的夹紧与松开,自 动测量、自动补偿等。
第一节 概述
三、机床技术性能指标 1.机床的工艺范围
机床的工艺范围是指在机床上加工的工件类型和尺寸,能够加工完成 何种工序,使用什么刀具等。不同的机床,有宽窄不同的工艺范围。通用机床 具有较宽的工艺范围,在同一台机床上可以满足较多的加工需要,适用于单件 小批生产。
通常,机床主要采用结构上易于实现的旋转运动和直线运动实现表面 形成运动,且主运动只有一个,进给运动可有一个或几个。
第一节 概述
2.辅助运动 机床在加工过程中,加工工具与工件除工作运动以外的其他运动称为
辅助运动。辅助运动用以实现机床的各种辅助动作,主要包括以下几种:
(1)切入运动
用于保证工件被加工表面获得所需要的尺寸,使工具切入工件表面一 定深度。有些机床的切入运动属于间歇运动形式的进给(吃刀)。数控机床的 切入运动可通过控制相应轴的进给来实现,例如数控车床的X轴进给。
第一节 概述
表3-1 机床的分类和代号
类别 车床 钻床 镗床
磨床
齿工轮机加床 螺工纹机加床 铣床 刨插床 拉床 特工种机加床 锯床 其机他床
代号 C
Z
T M 2M 3M Y
读音 车 钻 镗 磨 磨 磨 牙
S
XBBiblioteka LDGQ
丝
铣
刨
拉
电
割其
表3-2 通用特性代号
通特用性 高精度 精密 自动 半自动 数控 (加自工动中换心刀) 仿形 轻型 加重型 柔工性单加元 数显 高速
②与工件和刀具安装及调整有关的部件或装置,如自动上下料装置、 自动换刀装置、砂轮修整器等;
③与上述部件或装置有关的分度、转位、定位机构和操纵机构等。
第一节 概述
(5)控制系统 用于控制各工作部件的正常工作,主要是电气控制系统,有些机床局部
采用液压或气动控制系统。数控机床则是数控系统,它包括数控装置、主轴 和进给的伺服控制系统(伺服单元)、可编程序控制器和输入输出装置等。 (6)冷却系统
(1)电气伺服进给传动系统的控制类型
➢开环系统 ➢闭环系统 ➢半闭环系统
第二节 金属切削机床部件
1)开环系统 典型的开环伺服系统采用步进电动机。开环系统对工作台实际位移
量没有检测和反馈装置。数控装置发来的每一个进给脉冲由步进电动机直 接变换成一个转角(步距角),再通过齿轮(或同步带、滚珠丝杠螺母)带动工作 台移动。
•传动比准确
•工作可靠
➢无级变速传动：机械摩擦无级变速器 液压无级变速器 电气无级变速器
✓优点：连续改变转速 运转中变速 负载作用下变速
第二节 金属切削机床部件
2.进给传动系统
电气伺服系统——数控装置和机床之间的联系环节,是以机械位置或 角度作为控制对象的自动控制系统,其作用是接收来自数控装置发出的进给 脉冲,经变换和放大后驱动工作台按规定的速度和距离移动。
机械制造 技术基础
第4 版
机械制造技术基础
03 第三章 金属切削机床
目录
01 概述 02 金属切削机床部件 03 常见的金属切削机床 04 数控机床
第一节 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
(2)按传动装置类型 ➢机械传动装置 ➢液压传动装置 ➢电气传动装置 ➢上述组合装置
第二节 金属切削机床部件
(3)按变速的连续性
➢分级变速传动（ 20~30级）：滑移齿轮变速 交换齿轮变速 离合器变速
✓优点：
✓缺点：
✓应用：
•传递功率较大
•速度损失
•通用机床
•变速范围广
•不能在运转中变速
•尤其是中小型通用机床
图3-3 半闭环系统 a)伺服电动机反馈 b)、c)从动杠反馈 1—反馈装置 2—伺服电动机 3—齿轮
4—丝杠螺母传动 5—工作台
第二节 金属切削机床部件
第一节 概述
例3-1 CA6140型卧式车床
例3-2 MG1432A型高精度万能外圆磨床
第二节 金属切削机床部件
一、传动系统 1.主传动系统
(1)按驱动主传动的电动机类型
单速交流电动机驱动 ➢交流电动机驱动
调速交流电动机驱动
➢直流电动机驱动
多速交流电动机 无级调速交流电动机驱动(变频调速)
第二节 金属切削机床部件
第一节 概述
5.工作精度
加工规定的试件,用试件的加工精度表示机床的工作精度。工作精度 是各种因素综合影响的结果,包括机床自身的精度、刚度、热变形和刀具、 工件的刚度及热变形等。
6.精度保持性
在规定的工作期间内,保持机床所要求的精度,称为精度保持性。影响 精度保持性的主要因素是磨损。磨损的影响因素十分复杂,如结构设计、工 艺、材料、热处理、润滑、防护、使用条件等。
第一节 概述
(5)机床的重大改进顺序号
当机床的性能及结构布局有重大改进,并按新产品重新设计、试制和 鉴定时,在原机床型号基本部分的尾部,加重大改进顺序号,以区别于原机床型 号。序号按A、B、C等字母的顺序选用(但“I”“O”两个字母不得选用)。
(6)同一型号机床的变型代号
某些机床,根据不同的加工需要,在基本型号机床的基础上,仅改变机 床的部分结构时,则在原机床型号之后加1、2、3等变型代号,并用“/”分开 (读作“之”),以示区别。
代号
G
M
Z
B
K
H
F
Q
C
R
X
S
读音
高
密自
半
控
换
仿轻
重
柔
显
速
第一节 概述
(4)机床主参数、第二主参数和设计顺序号
机床主参数代表机床规格的大小,用折算值(主参数乘以折算系数如 1/10等)表示。某些通用机床,当无法用一个主参数表示时,则在型号中用设计 顺序号表示。第二主参数一般是指主轴数、最大跨距、最大工件长度、工 作台工作面长度等。第二主参数也用折算值表示。
运动参数——机床执行件的运动速度,例如主轴的最高转速与最低转 速、刀架的最大进给量与最小进给量(或进给速度)。
动力参数——机床电动机的功率,有些机床还给出主轴允许承受的最 大转矩等其他内容。
第一节 概述
四、机床精度 加工中保证被加工工件达到要求的精度和表面粗糙度,并能在机床长
期使用中保持这些要求,机床本身必须具备的精度称为机床精度。
第一节 概述
2.运动精度
运动精度是指机床空载并以工作速度运动时,主要零部件的几何位置 精度。如高速回转主轴的回转精度。对于高速精密机床,运动精度是评价机 床质量的一个重要指标。它与结构设计及制造等因素有关。
3.传动精度
传动精度是指机床传动系各末端执行件之间运动的协调性和均匀性。 影响传动精度的主要因素是传动系统的设计、传动元件的制造和装配精度。
形状的刀具配合,可以实现轨迹法、成形法和展成法等各种不同的加工方法, 构成不同类型的机床。
一般来说,工具形状越复杂,机床所需的表面形成运动就越简单。例如, 拉床主运动由拉刀直线运动实现且无进给运动(其进给运动由拉刀切削齿齿 升量实现)。主运动和进给运动的形式和数量取决于工件要求的表面形状和 所采用的工具的形状。
1.几何精度 几何精度是指机床空载条件下,在不运动(机床主轴不转或工作台不
移动等情况下)或运动速度较低时各主要部件的形状、相互位置和相对运动 的精确程度。如导轨的直线度、主轴径向跳动及轴向窜动、主轴中心线对 滑台移动方向的平行度或垂直度等。
几何精度直接影响加工工件的精度,是评价机床质量的基本指标。它 主要决定于结构设计、制造和装配质量。
用于对加工工件、刀具及机床的某些发热部位进行冷却。 (7)润滑系统
用于对机床的运动副(如轴承、导轨等)进行润滑,以减小摩擦、磨损 和发热。 (8)其他装置
