机械制造工程基础第3.2章 金属切削机床的基础知识.ppt
第2章 金属切削机床的基础知识,主要内容：概述机床的基本构造机床的基本传动形式卧式车床传动系统,机床是制造机器的机器，被称为工作母机，根据加工工艺方法的不同，机床可分为：金属切削机床、锻压机床、电加工机床、坐标测量机、铸造机床、热处理机床等。,机床的分类,车 床 C,机床型号的编制方法,机床的基本构造,主运动部件 进给运动部件 工件安装装置刀具安装装置 支承件 动力源,机床的基本构造,机床的基本构造,机床的基本构造,1.动力源：为机床提供动力(功率)和运动的驱动部分。2.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。,机床的基本组成,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。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；与工件和刀具安装及调整有关的部件或装置；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。,5.控制系统：用于控制各工作部件的正常工作。6.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。7.润滑系统：用于对机床的运动副 进行润滑，以减小摩擦、磨损和发热。8.其它装置：如排屑装置、自动测量装置等。,（一）车床常用传动组成 1动力源 2传动件 3执行件（二）车床常用传动副1带传动2齿轮传动3蜗轮蜗杆传动4齿轮齿条传动5丝杠螺母传动,机床的基本传动形式,机床的基本传动形式,通常机床的传动装置有以下几种形式：,机床上常见的传动副,带传动,传动平稳，轴间距离大，过载时皮带打滑，不会引起机器损坏，但传动比不精确，传动效率低。,一.常用传动付及其传动关系,1.带传动,特点：,齿轮传动,常用传动副的传动关系,传动比i：,常用传动件的简图符号,传动比精确，传力大，效率高，但制造复杂，传动噪声大。,2.齿轮传动,特点：,涡轮蜗杆传动与齿轮齿条传动,可获得较大的降速比，传动平稳，无噪声。只能由蜗杆传动蜗轮。,3.蜗杆传动,特点：,传动效率高，但制造精度不高时传动平稳性和准确性较差。,4.齿轮齿条传动,特点：,螺母移动速度：,nv-丝杠转速,r/min;p-单头螺杆螺距,mm。,(mm/s),常用传动副的传动关系,丝杠螺母传动,丝杆螺母传动,空套连接,普通平键连接,导向平键连接,花键连接,常用传动件的简图符号,车床常用传动件的简图符号,车床常用传动件的简图符号,车床常用传动件的简图符号,车床常用传动件的简图符号,车床常用传动件的简图符号,车床常用传动件的简图符号,车床常用传动件的简图符号,车床常用传动件的简图符号,（三）传动链及传动比传动链：将若干传动链依次组合起来，即成为一个传动系统（四）机床变速机构1塔轮变速机构2滑移齿轮变速机构3离合器变速机构,传动链与机床变速机构,传动链的传动比等于链中各传动副传动比的乘积,传动链分析,2.4 卧式车床传动系统,卧式车床传动系统框图,车床结构,主轴箱1：,内装有主轴实现主运动，主轴端部有三爪或四爪卡盘以夹持工件,进给箱10：,作用是变换进给量，并把运动传给溜板箱,溜板箱8：,带动刀架实现纵向、横向进给，快速移动或车螺纹,刀架2：,装四组刀具，按需要手动转位使用,尾座3：,支持工件或安装钻头等孔加工刀具,床身4：,部件都安装在床身上，以保持部件间相互位置精度。,三箱,如图,（一）卧式车床传动系统分析,1主运动分析,主运动传动系统,（1）主运动传动路线表达式：,=,1440,33/22,34/32,176/200,27/27,0.98,=,1980(r/min),n主min,=,1440,19/34,22/45,176/200,27/63,17/58,0.98,=,43(r/min),n主max,（2）主轴转速的计算：,2 进给运动传动系统,进给运动传动系统,换向结构,进给运动传动系统,虚线框里三个齿轮与轴11是浮动连接，齿轮转速与轴转速不同,进给运动传动系统,进给运动传动系统,溜板部分,溜板箱,变换箱外手柄位置，在光杠或丝杠的传动下，可使车刀按要求方向作进给运动,床鞍,作纵向移动,中滑板,作横向移动,小滑板,作纵向移动,刀架,用来装夹车刀,进给运动传动系统,刀架纵向运动,刀架横向运动,丝杠运动,三、进给运动传动系统,进给量的计算：,螺母移动速度：,nv-丝杠转速,r/min;p-单头螺杆螺距,mm。,(mm/s),齿条移动速度：,nv-与齿条啮合的齿轮的转速,r/min;m-齿条、齿轮模数，mm;z-齿轮齿数p-齿条齿距,mm。,(mm/s),进给量的计算：,（1）用丝杠进给的计算,（2）用齿轮尺条进给的计算,p-单头螺杆螺距,mm。,m-齿条、齿轮模数，mm;z-齿轮齿数p-齿条齿距,mm。,(二)机械传动系统的组成,1定比传动机构2变速机构3换向机构4操纵机构5箱体及其他装置,(二)机械传动的特点,机床的液压传动,(一)外圆磨床液压传动系统分析(二)机床液压传动系统的组成1动力元件:液压泵2执行机构:液压缸3控制元件:各类阀4辅助装置,(三)机床液压传动系统的特点,按执行元件的工作循环和动作要求，参照电磁铁动作表，分析实现每步动作的进、回油路。分析系统之间的联系以及这些联系是如何实现的，如互锁、同步、顺序动作等。最后归纳系统特点，加深对系统的理解。,1.概述,M1432A型万能外圆磨床液压系统,对工作台往复运动性能的要求是：（1）较宽的调速范围（2）自动换向（3）换向精度高（4）换向过程中工作台在两端要能够短时间停留（5）工作台可作微量抖动,2.M1432A型万能外圆磨床的液压系统,工作台的往复运动,工作台右移,控制油路：进油路：液压泵滤油器先导阀（6、8）I1换向阀左端回油路：换向阀右端先导阀（9、15）油箱 使主换向阀阀心右移,主油路：进油路：液压泵换向阀（1、2）液压缸右腔换向阀（1、1）开停阀右位互锁缸（手摇工作台不起作用）回油路：液压缸左腔换向阀（3、5）先导阀（5、16）开停阀右位节流油箱。使工作台右移,工作台左移,控制油路：进油路：液压泵滤油器先导阀（7、9）I2换向阀右端回油路：换向阀左端先导阀（8、14）油箱 完成主换向阀阀心左移,主油路：进油路：液压泵换向阀（1、3）液压缸左腔 换向阀（1、1）开停阀右位互 锁缸（手摇工作台不起作用）回油路：液压缸右腔换向阀（2、4）先导阀（4、16）开停阀右位节流油箱。完成工作台左移,工作台停止,当开停阀左位时，油泵向液压缸供油油路1被开停阀左位截止，工作台停止运动，而液压缸两腔连通（2、3）工作台停止运动。这时，互锁缸的油经开停阀流回油箱，其活塞复位，可手摇工作台调整工件的加工位置。,工作台的换向,制动阶段,控制油路：进油路：液压泵滤油器先导阀（7、9）I2换向阀右端左抖动缸 回油路：换向阀左端（10）先导阀（8、14）油箱右抖动缸油箱完成换向阀第一次快跳及先导阀快跳,主油路：进油路：液压泵换向阀（1、2）液压缸右腔 换向阀（1、3）液压缸左腔 换向阀（1、1）开停阀右位互 锁缸（手摇工作台不起作用）使工作台停止运动,工作台停留,控制油路：回油路：换向阀左端L1油路10先导阀（8、14）油箱,反向起动,砂轮架的快进快退,砂轮架的周期进给运动,进给阀控制油路：进油路：液压泵滤油器先导阀（7、9）L3进 给阀左端回油路：进给阀右端I4先导阀（8、10）油箱使进给阀右移，先接通a1、b，后接通b、a2,进给缸油路：进油路：液压泵先导阀（7、9）选择阀（9、a1）进给阀（a1、b）进给缸回油路：进给缸进给阀（b、a2）选择（a2、8）先导阀（8、14）油箱先进给缸左移，实现左进给一次，后进给缸右移复位,工作台手动、液动互锁,尾座顶尖的伸缩运动,机床的润滑,压力测量,该液压系统采用了活塞杆固定式双杆液压缸，保证了工作台往复运动速度相等，且占地面积小。采用了机动先导阀和液动换向阀组成的行程制动式机、液换向回路，并且液动换向阀的第一次快跳、慢速移动、第二次快跳和先导阀的快跳，使工作台换向平稳，换向位置精度高。由于设置抖动缸，可以实现工作台的高频抖动，适用于切入磨削。采用了结构简单的节流阀控制的回油路节流调速回路，功率损失小，这对调速范围不大，负载较小且稳定的磨床来说是合适的，并且回油形背压，使工作台运动平稳。该系统采用了机-电-液联合控制，实现了多种运动间的联动、互锁，自动化程度高。,系统的特点,
