1、1.4 金屬切削機床基礎金屬切削機床基礎1.4.1 概述概述1、機床的基本組成、機床的基本組成n動力源動力源為機床提供動力和運動的驅動部分，包括各為機床提供動力和運動的驅動部分，包括各種交流電動機、直流電動機，液壓傳動系種交流電動機、直流電動機，液壓傳動系統的液壓泵、液壓馬達等。統的液壓泵、液壓馬達等。n工作部件（執行機構）工作部件（執行機構）執行運動的部件。執行運動的部件。實現切削加工主運動和進給運動的執行部件，實現切削加工主運動和進給運動的執行部件，用于安裝工件或刀具。主軸及主軸箱，工作用于安裝工件或刀具。主軸及主軸箱，工作臺及其滑板或滑座，刀架及其溜板等。臺及其滑板或滑座，刀架及其溜板等

2、。與工件和刀具安裝調整有關的部件或裝置。與工件和刀具安裝調整有關的部件或裝置。自動上下料裝置、自動換刀裝置、砂輪修整自動上下料裝置、自動換刀裝置、砂輪修整器等。器等。與上述部件或裝置有關的分度、轉位、定位與上述部件或裝置有關的分度、轉位、定位機構和操縱機構等。機構和操縱機構等。旋轉運動：軸承。直線運動：導軌。旋轉運動：軸承。直線運動：導軌。n傳動系統傳動系統傳遞動力和運動，把動力源的動力傳遞給執行機傳遞動力和運動，把動力源的動力傳遞給執行機構，或把一個執行機構的運動傳遞給另一個執構，或把一個執行機構的運動傳遞給另一個執行機構。主傳動系統、進給傳動系統和其他運行機構。主傳動系統、進給傳動系統和其

3、他運動的傳動系統，如變速箱（主軸箱）、進給箱動的傳動系統，如變速箱（主軸箱）、進給箱等。等。n基礎件基礎件用于安裝和支承其他固定部件或運動部件，承受用于安裝和支承其他固定部件或運動部件，承受重力和切削力，如床身、立柱等。重力和切削力，如床身、立柱等。亦稱機床大件或支承件。亦稱機床大件或支承件。n控制系統控制系統用于控制各工作部件的正常工作。電氣控制系用于控制各工作部件的正常工作。電氣控制系統，液壓或氣壓控制系統，數控（統，液壓或氣壓控制系統，數控（NCNC）系統。）系統。n冷卻系統冷卻系統對加工工件、刀具以及機床的某些發熱部位進對加工工件、刀具以及機床的某些發熱部位進行冷卻。行冷卻。n潤滑系統

4、潤滑系統對機床的運動副進行潤滑，減小摩擦、磨損和對機床的運動副進行潤滑，減小摩擦、磨損和發熱。發熱。n其他裝置其他裝置排屑裝置，自動測量裝置等。排屑裝置，自動測量裝置等。2、機床的運動、機床的運動n表面成形運動表面成形運動機床的基本運動（工作運動），包括主運動機床的基本運動（工作運動），包括主運動和進給運動。和進給運動。表面成形運動與不同形狀刀具組合，實現各表面成形運動與不同形狀刀具組合，實現各種不同的加工方法（軌跡法、成形法、展成種不同的加工方法（軌跡法、成形法、展成法等），構成不同類型的機床。法等），構成不同類型的機床。旋轉運動和直線運動組合。旋轉運動和直線運動組合。n輔助運動輔助運動除表

5、面成形運動以外的其他運動，實現各種輔除表面成形運動以外的其他運動，實現各種輔助操作。助操作。切入運動切入運動用于保證工件被加工表面獲得所需要的尺寸，用于保證工件被加工表面獲得所需要的尺寸，使工具切入工件表面一定深度。使工具切入工件表面一定深度。空行程運動空行程運動進給前后的快速運動。趨近，退刀，返回。進給前后的快速運動。趨近，退刀，返回。其他輔助運動其他輔助運動分度運動，操縱運動，控制運動等。分度運動，操縱運動，控制運動等。3、機床的傳動鏈、機床的傳動鏈n機床的傳動聯系機床的傳動聯系機床上為了得到所需要的運動，需要通過一系列機床上為了得到所需要的運動，需要通過一系列的傳動系統把執行機構和動力源

6、（例如主軸和的傳動系統把執行機構和動力源（例如主軸和電動機），或者把執行機構和執行機構（例如電動機），或者把執行機構和執行機構（例如主軸和刀架）連接起來，以構成傳動聯系。主軸和刀架）連接起來，以構成傳動聯系。動力源動力源傳動系統傳動系統執行機構執行機構執行機構執行機構傳動系統傳動系統執行機構執行機構n機床的傳動鏈機床的傳動鏈構成一個傳動聯系的一系列部件。構成一個傳動聯系的一系列部件。傳動鏈包括各種傳動機構，如帶傳動、齒輪副、傳動鏈包括各種傳動機構，如帶傳動、齒輪副、齒輪齒條、絲杠螺母、蝸桿蝸輪、滑移齒輪變齒輪齒條、絲杠螺母、蝸桿蝸輪、滑移齒輪變速機構、離合器變速機構、無級變速機構等。速機構、離

7、合器變速機構、無級變速機構等。外傳動鏈外傳動鏈聯系機床動力源和執行機構，或執行機構與執行聯系機床動力源和執行機構，或執行機構與執行機構，使執行機構得到預定速度的運動，并傳機構，使執行機構得到預定速度的運動，并傳遞一定的動力。遞一定的動力。不要求有準確的傳動比。不要求有準確的傳動比。內傳動鏈內傳動鏈聯系機床執行機構和執行機構，即復合運動之內聯系機床執行機構和執行機構，即復合運動之內的各個運動分量，獲得所需要的運動軌跡。的各個運動分量，獲得所需要的運動軌跡。要求準確的傳動比。要求準確的傳動比。臥式車床的傳動原理臥式車床的傳動原理外傳動鏈外傳動鏈 電動機電動機-1-2-iv-3-4-主軸主軸內傳動鏈

8、內傳動鏈 主軸主軸-4-5-if-6-7-絲杠絲杠滾齒機的傳動原理滾齒機的傳動原理外傳動鏈外傳動鏈速度傳動鏈：電動機速度傳動鏈：電動機-1-2-u-1-2-uv v-3-4-3-4-滾刀滾刀 進給傳動鏈：工件進給傳動鏈：工件( (工作臺工作臺)-9-10-u)-9-10-uf f-11-12-11-12-絲杠絲杠內傳動鏈內傳動鏈展成傳動鏈：滾刀展成傳動鏈：滾刀-4-5-6-7-u-4-5-6-7-ux x-8-9-8-9-工件工件差動傳動鏈：絲杠差動傳動鏈：絲杠-12-13-u-12-13-uy y-14-15-14-15- -6-7-u -6-7-ux x-8-9-8-9-工件工件4、機床技

9、術性能指標、機床技術性能指標n工藝范圍工藝范圍機床的工藝范圍是指其適應不同生產要求的能力，機床的工藝范圍是指其適應不同生產要求的能力，即可以完成的工序種類，能加工的零件類型、毛即可以完成的工序種類，能加工的零件類型、毛坯和材料種類，以及適用的生產規模等。坯和材料種類，以及適用的生產規模等。通用機床：工藝范圍較寬，適用于單件小批量生通用機床：工藝范圍較寬，適用于單件小批量生產。產。專用機床：加工范圍很窄，自動化程度和生產率專用機床：加工范圍很窄，自動化程度和生產率較高。較高。數控機床：工藝范圍較寬，加工精度較高，可以數控機床：工藝范圍較寬，加工精度較高，可以實現自動化加工。實現自動化加工。n技術

10、規格技術規格技術規格是反映機床尺寸大小和工作性能的各種技術規格是反映機床尺寸大小和工作性能的各種技術數據，包括主參數和影響機床工作性能的技術數據，包括主參數和影響機床工作性能的其它各種尺寸參數，運動部件的行程范圍，主其它各種尺寸參數，運動部件的行程范圍，主軸、刀架、工作臺等執行件的運動速度，電機軸、刀架、工作臺等執行件的運動速度，電機功率，機床的輪廓尺寸和重量等。功率，機床的輪廓尺寸和重量等。 尺寸參數：反映機床的加工范圍，包括主參數、尺寸參數：反映機床的加工范圍，包括主參數、第二主參數、其他尺寸參數等。第二主參數、其他尺寸參數等。運動參數：機床執行機構的運動速度。主軸的運動參數：機床執行機構

11、的運動速度。主軸的最高轉速和最低轉速，刀架的最大和最小進給最高轉速和最低轉速，刀架的最大和最小進給量（進給速度）。量（進給速度）。動力參數：機床電動機的功率。動力參數：機床電動機的功率。n加工精度和表面粗糙度加工精度和表面粗糙度加工精度和表面粗糙度是指在正常工藝條件下，加工精度和表面粗糙度是指在正常工藝條件下，機床上加工的零件所能達到的尺寸、形狀和相機床上加工的零件所能達到的尺寸、形狀和相互位置精度，以及所能控制的表面粗糙度。互位置精度，以及所能控制的表面粗糙度。n生產率生產率機床的生產率通常是指在單位時間內機床所能加機床的生產率通常是指在單位時間內機床所能加工的工件數量，它直接影響生產效率和

12、生產成工的工件數量，它直接影響生產效率和生產成本。本。n自動化程度自動化程度機床自動化程度可以用機床自動工作的時間與全機床自動化程度可以用機床自動工作的時間與全部工作時間的比值來表示。自動化程度高，有部工作時間的比值來表示。自動化程度高，有利于提高勞動生產率，減輕工人勞動強度。利于提高勞動生產率，減輕工人勞動強度。n機床的效率和精度保持性機床的效率和精度保持性機床的效率是指消耗于切削的有效功率與電動機機床的效率是指消耗于切削的有效功率與電動機輸出功率之比；精度保持性是指機床保持其規輸出功率之比；精度保持性是指機床保持其規定的加工質量的時間長短。定的加工質量的時間長短。n其他其他除上述之外，機床

13、的技術性能還包括噪音大小，除上述之外，機床的技術性能還包括噪音大小，操作和維修是否方便，工作是否安全可靠等。操作和維修是否方便，工作是否安全可靠等。5、機床精度與剛度、機床精度與剛度n機床精度：為了保證加工中工件達到要求的機床精度：為了保證加工中工件達到要求的精度和表面粗糙度，并能在機床長期使用中精度和表面粗糙度，并能在機床長期使用中保持這些要求，機床本身必須具備的精度。保持這些要求，機床本身必須具備的精度。幾何精度：機床空載條件下，在不運動或運幾何精度：機床空載條件下，在不運動或運動速度較低時各主要部件的形狀、相互位置動速度較低時各主要部件的形狀、相互位置和相對運動的精確程度。和相對運動的精

14、確程度。運動精度：機床空載并以工作速度運動時，運動精度：機床空載并以工作速度運動時，主要零部件的幾何位置精度。主要零部件的幾何位置精度。傳動精度：機床傳動系各末端執行件之間傳動精度：機床傳動系各末端執行件之間運動的協調性和均勻性。運動的協調性和均勻性。定位精度：機床的定位部件運動到達規定定位精度：機床的定位部件運動到達規定位置的精度。定位精度直接影響被加工工位置的精度。定位精度直接影響被加工工件的尺寸精度和形位精度。件的尺寸精度和形位精度。工作精度：加工規定的試件，用試件的加工作精度：加工規定的試件，用試件的加工精度表示機床的工作精度。工精度表示機床的工作精度。精度保持性：在規定的工作期間內保

15、持機精度保持性：在規定的工作期間內保持機床所要求的精度。床所要求的精度。n機床剛度：機床系統抵抗變形的能力。機床剛度：機床系統抵抗變形的能力。 靜剛度，動剛度。靜剛度，動剛度。6、機床的分類以及型號編制、機床的分類以及型號編制n機床的型號：機床產品的代號，用以簡明機床的型號：機床產品的代號，用以簡明地表示機床的類型、性能和結構特點、主地表示機床的類型、性能和結構特點、主要技術參數等，是一組漢語拼音字母和阿要技術參數等，是一組漢語拼音字母和阿拉伯數字按一定規律組合而成。拉伯數字按一定規律組合而成。nGB/T15375-1994金屬切削機床型號金屬切削機床型號編制方法編制方法。n機床的分類機床的分

16、類按加工方式分：按加工方式分： 車、銑、刨（插）、磨、鉆、鏜、拉、鋸、車、銑、刨（插）、磨、鉆、鏜、拉、鋸、螺紋、齒輪、特種加工、其他機床等螺紋、齒輪、特種加工、其他機床等1212種。種。 按機床重量和尺寸分：按機床重量和尺寸分：儀表、中型（一般機床）、大型儀表、中型（一般機床）、大型( (10t)10t)、重、重型型( (30t)30t)、超重型機床、超重型機床( (100t)100t)。 按適用范圍分：通用、專門化、專用機床。按適用范圍分：通用、專門化、專用機床。按加工精度分：普通、精密、高精密機床。按加工精度分：普通、精密、高精密機床。（1 1）通用機床的型號編制）通用機床的型號編制機床

17、型號表示方法機床型號表示方法機床類、組、系的劃分及其代號機床類、組、系的劃分及其代號類別：漢語拼音大寫字母表示，第一分類不予類別：漢語拼音大寫字母表示，第一分類不予表示。表示。組別：用一位數字表示，組別：用一位數字表示，每類機床分為每類機床分為1010組組（0 09 9）。主要按照機床結構性能和使用范）。主要按照機床結構性能和使用范圍劃分。圍劃分。系系別：用一位數字表示，別：用一位數字表示，每組分為每組分為1010個系個系（0 09 9）。）。主參數相同，按一定公比排列，主參數相同，按一定公比排列，工件和刀具本身及其特點基本相同，且基本工件和刀具本身及其特點基本相同，且基本結構及布局形式相同的

18、機床為一個系。結構及布局形式相同的機床為一個系。組組 名稱名稱 系系 名稱名稱 6 落地及臥式車床落地及臥式車床 0 1 2 3 4 5 落地車床落地車床 臥式車床臥式車床 馬鞍車床馬鞍車床 軸車床軸車床 卡盤車床卡盤車床 球面車床球面車床 組組 名稱名稱 系系 名稱名稱 1 外圓磨床外圓磨床 0 1 3 4 5 6 7 8 無心外圓磨床無心外圓磨床 寬砂輪無心外圓磨床寬砂輪無心外圓磨床 外圓磨床外圓磨床 萬能外圓磨床萬能外圓磨床 寬砂輪外圓磨床寬砂輪外圓磨床 端面外圓磨床端面外圓磨床 多砂輪架外圓磨床多砂輪架外圓磨床 多片砂輪外圓磨床多片砂輪外圓磨床 機床特性代號機床特性代號通用特性：漢語拼

19、音大寫字母表示。通用特性：漢語拼音大寫字母表示。某類機床除普通型外，還有一種或幾種通用特某類機床除普通型外，還有一種或幾種通用特性時，在類別代號后加一個或幾個字母表示。性時，在類別代號后加一個或幾個字母表示。 CKCK數控車床，數控車床，MBGMBG半自動高精度磨床。半自動高精度磨床。某類機床僅有通用特性時而無普通型者，則通某類機床僅有通用特性時而無普通型者，則通用特性不必表示，如用特性不必表示，如C CZ Z11071107單軸縱切自動車床單軸縱切自動車床表示為表示為C1107 C1107 。結構特性：漢語拼音大寫字母表示。結構特性：漢語拼音大寫字母表示。 結構特性代號放在通用特性之后。結構特性代號放在通用特性之后。 是為了區分主參數相同而結構不同的機床。是為了區分主參數相同而結構不同的機床。 機床主參數、第二主參數和設計順序號機床主參數、第二主參數和設計順序號主參數：代表機床規格的大小，用折算值（主參主參數：代表機床規格的大小，用折算值（主參數乘以折算系數）表示。數乘以折算系數）表示。第二主參