金属切削机床概述及传动机构资料

示
进
Q
C
轻型
加重型
4 仿形铣床 7 立式车床 5 立式钻床 8 立式镗床 立式铣床 9
J
R
简型
柔性
X
S
数显
高速
W
万能
各类主要机床的主参数和折算系数
机床名称
卧式车床 立式车床 摇臂钻床 卧式镗床 坐标镗床 外圆磨床 矩台平面磨床 滚齿机
主参数
床身上工件最大回转直径 最大车削直径 最大钻孔直径 主轴直径 工作台工作面宽度 最大磨削直径 工作台工作面宽度 最大工件直径
2.1 定比传动机构 a 皮带传动
被动轮2
转速n2 直径D2
皮带
传动比 i12
n2 D1 n1 D2
主动轮1 转速n1 直径D1
皮带的滑动系数，一般取0.98
优点：传动平稳，中心距变化范围大，结构简单，制造、维修 方便，过载时皮带打滑，起到过载保护作用；
缺点：外廓尺寸大，传动比不准确，摩擦损失大，传动效率低
H
K UX HX
自换刀数控自动线
KX
2 机床上常用的传动机构和传动关系
传动链中通常包括两类传动机构
1.定比传动机构 传动比和传动方向固定不变的传动机构，如 定比齿轮副、蜗杆蜗轮副、丝杠螺母副等
2. 换置机构
根据加工要求可变换传动比和传动方向的传动机构，如 挂轮变速机构、滑移齿轮变速机构、离合器换向机构等。
折算系数
1/10 1/100 1/1 1/10 1/10 1/10 1/10 1/10
龙门铣床
升降台铣床 龙门刨床 牛头刨床
工作台工作面宽度
工作台工作面宽度 工作台宽度 最大刨削长度
1/100
1/10 1/100 1/10
（二）金属切削机床型号的编制 CW6140B
车削工件最大直径为400mm的经第二次重大设计改进 的万能车床
损的因素包括结构设计、工艺、材料、热处理、润滑、
防护、使用条件等。
1.4 机床的精度与刚度
（二）机床的刚度
指机床系统抵抗变形的能力。
载荷：重力、夹紧力、切削力、传动力、摩擦力、冲击振 动干扰力等。 静载荷：重力等—不随时间变化，或变化极为缓慢的力； 动载荷：冲击振动力等—随时间变化的力
静刚度
动刚度
性，机床测量系统的精度都将影响机床定位精度。
1.4 机床的精度与刚度
工作精度 是指加工规定的试件，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。 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。影响磨
按作用情况不同，可分为
主运动 速度最高，消耗功率最大，通常只有一个主运动。 进给运动 可以是一个或多个；可以是连续的，也可以是
断续的。
成形运动是机床最基本的运动 除成形运动外，还有下列运动： （1）分度运动
（2）切入运动
（3）辅助运动 （4）操纵及控制运动 进刀、退刀、回程和转位等 操纵离合器、改变速度、进给量等
c 锥齿轮换向机构
Z2 n1 n2 Z3
Z1 n1 n2 Z3
优点：可以改变垂直轴之间的运动方向。
数控机床则既有较宽的工艺范围，又能满足零件较高的精度 要求，并可实现自动化加工。
1.3 机床的技术性能指标
（二）机床的技术参数
尺寸参数、运动参数、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、和加工零件有关的其他尺寸参数。
1.3 机床的技术性能指标
尺寸参数：
机床名称
优点：传动平稳，无噪声，可以达到高的传动精度； 缺点：传动效率较低
2.2 变速传动机构 a 塔轮变速机构
d3 d1 d2 传动比 i1 ; i2 ; i3 d4 d5 d6
优点：运转平稳、结构简单；
缺点：停止转动时需要用手来推带换挡，使用不方便
b 滑动齿轮变速机构
传动比 i1
Z Z Z1 ; i2 3 ; i3 5 Z2 Z4 Z6
1.5 机床型号的编制 （一） 金属切削机床的分类
按加工方式分： 12大类
车 钻 镗 磨 齿轮加 床 床 床 床 工机床 螺纹加 铣 刨 拉 电加工 切断 其它 工机床 床 床 床 机床 机床 机床
按通用程度分：通用机床、专门化机床、专用机床
按加工精度分：普通、精密、高精度
按自动化程度：一般、半自动、自动机床 按机床重量分：仪表机床、中型、大型、重型机床
其他装置：如排屑装置，自动测量装置等。
1.2 机床的运动分析
（一）工件表面的形成
零件上的常见表面：
1. 圆柱面 2. 圆锥面 3. 平面 直线（母线）、圆（导线） 直线（母线）、圆（导线） 直线或圆 、直线（导线）
4. 成形面（如螺纹面、渐开线表面）型线、螺旋线或直线
工件表面可以看成是一条线沿着另一条线移动或旋转 而形成的,把这两条线为母线和导线，统称发生线。
重要指标，它与结构设计及制造等因素有关。
1.4 机床的精度与刚度
传动精度 是指机床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。
定位精度 是指机床的定位部件运动到达规定位置的精度。定位 精度直接影响被加工工件的尺寸精度和形状位置精度。 机床构件和进给控制系统的精度、刚度以及其动态特
的包络线形成一条发生线。
4. 展成法：刀刃为一条切削线，但形状与发生线不吻合，刀
具与工件作展成运动，发生线是切削刃各瞬时位置的的包
络线。
（二）表面形成所需的运动
也即形成发生线所需的运动—成形运动 按组成情况不同，可分为 简单成形运动：一个成形运动是由单独的旋转运动或直线 运动构成的。 复合成形运动：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 系组合而成。 型线、螺旋线常需成型刀刃或几个简单运动组合，如 由展成运动形成渐开线。
镗床
磨床 齿轮加 工机床 螺纹加 工机床 铣床 刨床 拉床 电加工 机床 切断 机床 其他 机床
多种主 参数的 1/10表
一次改
进； B：第 二次改
普通车床 卧式镗床 卧式铣床 牛头刨床 卧式拉床 平面磨床 工具铣床 刨边机 螺纹车床 工具车床
B
K
半自动
数控
2
3
马鞍
无丝杠
H
F
自动换刀
仿形
以普通车床 为例
1.1 机床的基本组成
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 控制器和输入输出装置等。
冷却系统：用于对加工工件、刀具及机床的某些发 热部位进行冷却。
卧式车床 立式车床 摇臂钻床 卧式镗床 坐标镗床 外圆磨床 矩台平面磨床 滚齿机
主参数
床身上工件最大回转直径 最大车削直径 最大钻孔直径 主轴直径 工作台工作面宽度 最大磨削直径 工作台工作面宽度 最大工件直径
第二主参数
工件最大长度 最大工件高度 最大跨距 工作台工作面长度 最大磨削长度 工作台工作面长度 最大模数
1.4 机床的精度与刚度
（一）机床的精度
保证被加工工件的精度和表面粗糙度。
几何精度
传动精度
运动精度 定位精度
工作精度
精度保持性
1.4 机床的精度与刚度
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。
第三章 金属切削机床
第三章 金属切削机床
一、概述
二、机床上常用的传动副和传动链
1.1 机床的基本组成
各类机床通常都由以下基本部分组成
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；
传动系统：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； 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，亦称机床大件或基础件。
1.1 机床的基本组成
工作部件：
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、刀架及其溜板以及滑枕等，用来安装工件或刀 具的部件；
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； 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。
MG1432C
磨削工件最大直径为320mm的经第三次重大设计改进 的万能外圆磨床
（三）专用机床型号
型号表示方法： 例：
北京第一机床厂 第三组 第100种专用机床（专用铣床）
B1－3 100
（四）组合机床及自动线型号
组合机床及自动线分类代号
分 类 代 U 号 大型组合机床
小型组合机床
自换刀数控组合机床 大型组合机床自动线 小型组合机床自动线
龙门铣床
升降台铣床 龙门刨床 牛头刨床
工作台工作面宽度
工作台工作面宽度 工作台宽度 最大刨削长度
工作台工作面长度
工作台工作面长度 最大刨削宽度
1.3 机床的技术性能指标
（二）机床的技术参数
尺寸参数、运动参数、动力参数。
运动参数：指机床执行件的运动速度。例如主轴的最高转 速与最低转速、刀架的最大进给量和最小进给量。 动力参数：指机床电动机的功率。有些机床还给出主轴允 许承受的最大转矩等其他内容。