機械加工方法及設備機電部

主要內容一、常用的金屬切削機床的知識：金屬切削機床的分類、金屬切削機床型號的標注方法，車床的工作原理、特點及其應用范圍；本章第一講主要內容

金屬切削機床的分類、金屬切削機床型號的標注方法，對機床的基本要求，掌握車床（CA6140）的工作原理、特點及其應用范圍重點

金屬切削機床型號的標注，掌握車床（CA6140）的工作原理、特點及其加工范圍,車刀的類型及其特點難點

金屬切削機床型號的標注，掌握車床（CA6140）的工作原理、車刀的類型及其特點1金屬切削機床基本知識

金屬切削機床，是指用切削、特種加工等方法加工金屬工件，使之獲得所要求的幾何形狀、尺寸精度和表面質量的機器。它是制造機器的機器，故又稱為“工作母機”或“工具機”（Machine-tool）,習慣上簡稱為“機床”。在現代機械制造工業中，制造的機器零件，特別是精密零件的最終形狀、尺寸及表面粗糙度，主要是借助金屬切削機床加工來獲得的，因此機床是制造機器零件的主要設備。擔負的工作量約占機器總制造工作量的40%～60%，它的先進程度直接影響到機器制造工業的產品質量和勞動生產率。金屬切削機床在國民經濟建設中的地位非常重要，機床工業為全社會各行各業提供先進的制造技術和優質高效的設備，機床工業的技術水平決定著其它行業的發展水平，在很大程度上標志著一個國家的工業生產能力和科學技術水平。

制造業在國民經濟中的突出地位一、

金屬切削機床的分類與型號編制

金屬切削機床的種類非常繁多，為了便于區別、使用和管理，有必要對機床進行分類，可以從不同的角度出發對機床進行分類。1、機床的分類機床的傳統分類方法：按加工性質和所用的刀具進行分類。

目前我國機床分為：車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、銑床、刨插床、拉床、鋸床、其它機床、特種加工機床。水箱箱油箱箱臥式式銑銑床床立立式式銑銑床床立式式鉆鉆床床搖搖臂臂鉆鉆床床臥式式鏜鏜床床外外形形牛頭頭刨刨床床(HorizontalShaper)插齒齒(GearShaping)機特種種加加工工機機床床數控控機機床床數控控機機床床是是指指可可以以通通過過計計算算機機編編程程，，進進行行自自動動控控制制的的機機床床。。將程程式式指指令令輸輸入入數數控控系系統統之之內內存存后后，，經經由由電電腦腦編編譯譯計計算算，，透透過過位位移移控控制制系系統統，，將將資資訊訊傳傳至至驅驅動動器器以以驅驅動動馬馬達達之之過過程程，，來來切切削削加加工工所所設設計計之之零零件件典典型型數數控控機機床床外外觀觀，，加加工工區區域域位位于于機機臺臺體體內內數數控控機機床床是是指指可可以以通通過過計計算算機機編編程程，，進進行行自自動動控控制制的的機機床床。。將將程程式式指指令令輸輸入入數數控控系系統統之之內內存存后后，，經經由由電電腦腦編編譯譯計計算算，，透透過過位位移移控控制制系系統統，，將將資資訊訊傳傳至至驅驅動動器器以以驅驅動動馬馬達達之之過過程程，，來來切切削削加加工工所所設設計計之之零零件件。。構成電電腦與數數控機床床之間利利用并列列訊號線線接續，，再利用用數控機機床的軟軟件來控控制加工工。數控控機床軟軟件則用用來產生生G-Code(機能指令令)，將路路徑碼送送至數控控機床控控制器,，然后數數控機床床控制器器送出命命令來驅驅動主軸軸(Z軸)馬達達及及滑滑臺臺(XY軸)馬達達開開始始加加工工。。數控控車車床床數控控車車床床、、車削削中中心心，是是一一種種高高精精度度、、高高效效率率的的自自動動化化機機床床。。它它具具有有廣廣泛泛的的加加工藝藝性性能能，可可加加工工直直線線圓圓柱柱、、斜斜線線圓圓柱柱、、圓圓弧弧和和各各種種螺紋紋。具具有有直直線線插插補補、、圓圓弧弧插插補補各各種種補補償償功功能能，，并并在在復復雜雜零零件件的的批批量量生生產產中中發發揮揮了了良良好好的的經經濟濟效效果果。。數數控控車車床床由由數數控控裝裝置置、、床床身身、、主軸軸箱箱、刀架進給給系統、尾尾座、液壓壓系統、冷冷卻系統、、潤滑系統統、排屑器等部分組成成。平行雙主主軸數控控車床數控控車車床床分分為為立立式式數數控控車車床床和和臥臥式式數數控控車車床床兩兩種種類類型型。。雙主主軸軸車車床床結結構構數車外形圖圖自動排屑器器操作面板刀架種類用途車床用于加工各種回轉表面和回轉體的端面。如車削內外圓柱面、圓錐面、環槽及成形回轉表面，車削端面及各種常用的螺紋。在車床上還能做鉆孔、擴孔、鉸孔、滾花等工作。銑床可以加工平面、溝槽(鍵槽、T形槽、燕尾槽等)、分齒零件(齒輪、花鍵軸、鏈輪)、螺旋形表面(螺旋槽)及各種曲面。由于是多刀斷續切削，因而銑床的生產率較高。刨床

插床主要用于加工各種平面(如水平面、垂直面和斜面及各種溝槽，如T形槽、燕尾槽、V形槽等)、直線成型表面。回程時不切削，故生產率較低，一般用于單件小批量生產。鏜床適用于對單件或小批量生產的孔系加工，能精確鏜削尺寸較大的孔和平面。磨床用砂輪等作為工具對工件表面進行加工的機床。磨床可加工內外圓柱面和圓錐面、平面、螺旋面及各種成型面等，主要應用于零件精加工，尤其是高硬度材料的精加工。鉆床可對零件進行鉆孔、擴孔、鉸孔、锪平面和攻螺紋等加工。齒輪加工機床加工齒輪輪齒表面的機床稱為齒輪加工機床。每一類機床床又按工藝藝范圍、布布局型式和和結構等，，分為10個組，每一組又又細分為若干系（系系列）。在上述基本本分類方法法的基礎上上，還可根根據機床其它特征進進一步區分分。車床：①臥式車床②立式車床③轉塔車床④回輪車床⑤落地車床⑥液壓仿行車車床⑦多刀自動和和半自動車車床⑧專用：曲軸軸車床、凸凸輪車床、、鏟齒車床床按應用范圍圍（通用性性程度）又又可分為：：1）.通用機床用于加工多種零件的的不同工序序，加工范圍圍較廣，通通用性較大大，但結構比較復復雜；主要適用于于單件小批批生產，例例如：臥式式車床、萬萬能升降臺臺銑床等。。2）.專門化機床床工藝范圍較較窄；專門用于加加工某一類或幾幾類零件的的某一道（或幾道））特定工序序，如曲軸軸車床、凸凸輪軸車床床等。3）.專用機床工藝范圍最最窄；只能用于加加工某一種種零件的某一道特定定工序，適用于大大批量生產產，如機床床主軸箱的的專用鏜床床、車床導導軌的專用用磨床和各各種組合機機床等。同類型機床床按工作精精度又可分分：普通精度度機床、精精密機床和和高精度機機床。按自動化程程度分：手動、機機動、半自自動和自動動的機床。。按重量與尺尺寸分：儀表機床床、中型機機床（一般般機床）、、大型機床床（重量達達10t）、重型機床（（大于30t）和超重型機機床（大于于100t）。通常，機床床根據加工工性質進行行分類，再根據其某某些特點進進一步描述述，如多刀半自自動車床、、高精度外外圓磨床等等。隨著機床的的發展，其分類方法法也將不斷斷發展。現現代機床正正向數控化化方向發展展，數控機床的的功能日趨趨多樣化，，工序更加加集中。現在一臺數數控機床集集中了越來來越多的傳傳統機床的的功能，例例如，具有有自動換刀刀功能的鏜鏜銑加工中中心機床，，集中了鉆鉆、鏜、銑銑等多種類類型的機床床功能。2、機床型型號的編制制方法機床的型號號用以簡明明地表示機機床的類型、通用用和結構特特性、主要要技術參數數等。我國現在最最新的機床床型號，是是按1994年頒布的標標準“GB/T15375-94金屬切削機機床型號編編制方法”編制的。。該標準規規定，機床床型號由漢語拼音字字母和數字字按一定的的規律組合而成。。如：CA6140車床。通用機床型型號由基本部分和和輔助部分分組成，中間間用“/”隔開，前前者需統一一管理，后后者納入型型號與否由由企業自定定。1）.機床的分類類及類代號號按工作原理理分為：車床、鉆床床、鏜床、、磨床、齒齒輪加工機機床、螺紋紋加工機床床、銑床、、刨插床、、拉床、鋸鋸床、其它它機床11類。。特種種加加工工機機床床型型號號編編制制，暫暫時時按按原原JB1838-85標準準中中的的““D”類編編制制。。機床床的的分分類類及及類類代代號號見見表表。。機床床的的類類和和分分類類代代號號類別車床鉆床鏜床磨床齒輪加工機床螺紋加工機床銑床刨插床拉床特種加工機床鋸床其他機床代號CZTM2M3MYSXBLDGQ讀音車鉆鏜磨2磨3磨牙絲銑刨拉電割其2）.通用用特特性性代代號號和和結結構構特特性性代代號號(1)通通用用特特性性代代號號有統統一一的的固固定定含含義義，，在在各各類類機機床床中中表表示示的的意意義義相相同同。。表機機床床的的通通用用特特性性代代號號通用特性高精度精密自動半自動數控加工中心仿形輕型加重型簡式代號GMZBKHFQCJ讀音高密自半控換仿輕重簡(2)結構構特特性性代代號號對主主參參數數相相同同而而結結構構、、性性能能不不同同的的機機床床進進行行區區分分，，在在型型號號中中無無統統一一含含義義，，只只在在同同類類機機床床中中區區分分結結構構、、性性能能。。如：：CA6140型臥臥式式車車床床型型號號中中的的““A”，即在結結構上區區別C6140型臥式車車床。如有通用用特性代代號，結結構特性性代號應應在其后后。3）.機床組、、系的劃劃分原則則及代號號每類機床床劃分為十十組（每組用用一位阿阿拉伯數數字表示示）；每組又劃劃分為十系（（列），，每系用一一位阿拉拉伯數字字表示。。4)主參數的表表示方法用折算系數數，取2位數。5)重大改進序序號當機床的結結構、性能能有更高要要求，并需需按新產品品重新設計計、試制和和鑒定時，，才按改進進的先后順順序用A、B、C…（不用I、O）等表示以區區別原型號號機床型號舉舉例１、ＣＡ６１４４０普通臥臥式車床２、THM6350/JCS精密臥式加加工中心３、Ｚ３００４０×１６／Ｓ２２搖臂鉆床床類別、結構構特征、組組別、第一一主參數、、第二主參參數、第三三主參數、、改進號、、企業代號號4、M１４３２ＢＢ萬能外圓圓磨床3、機床的基基本要求（1）工藝范圍圍工藝范圍：：適應不同同生產要求求的能力通用機床專專門化機機床專專用機機床數控機床加加工中中心（2）加工精度度和表面粗粗糙度機床的精度度與其他機機械產品比比較較（3）生產效率率和自動化化程度（4）噪聲和效效率機床的效率率:切削的有效效功率電電機輸輸出功率（5）人機關系系方便省力安安全可可靠符符合人的的生理習慣慣不不易發生誤誤操作和故故障減減少工人人疲勞保保證工工人和機床床的安全。。4.2外圓車削下面以CA6140普通臥式車車床為例，，介紹車床床的功能和和運動。一、CA6140臥式車床的的功能和運運動結構功能CA6140臥式車床的的外形CA6140車床的功能能3.CA6140車床的運動動工件的旋轉轉運動刀具具的的進進給給運運動動二、、車車刀刀（一一））車刀刀的的種種類類和和結結構構按用用途途不不同同分分類類：外外圓圓車車刀刀、、端端面面車車刀刀、、切切斷斷車車刀刀等等類類型型外圓圓車車刀刀用來來加加工工工工件件的的圓圓柱柱形形和和圓圓錐錐形形外外表表面面；；端面面車車刀刀用來來加加工工工工件件的的端端面面；；切斷斷車車刀刀用于于切切斷斷工工件件。。按結結構構不不同同分分類類：整體體車車刀刀、、焊焊接接車車刀刀、、焊焊接接裝裝配配式式車車刀刀和和機機械械夾夾固固刀刀片片的的車車刀刀；機機械械夾夾固固刀刀片片的的車車刀刀又又分分為為機夾夾車車刀刀和和可可轉轉位位車車刀刀。整體車車刀主要是是高速速鋼車車刀，，俗稱稱“白白鋼刀刀”，，截面面為正正方形形或矩矩形，，使用用時可可根據據不同同用途途進行行修磨磨。焊接車車刀在普通通碳鋼鋼刀桿桿上鑲鑲焊（（釬焊焊）硬硬質合合金刀刀片，，經過過刃磨磨而成成。焊接車刀優優點：結構簡單單，制造方方便，并且且可以根據據需要進行行刃磨，硬硬質合金的的利用也較較充分，故故目前在車車刀中仍占占相當比重重。硬質合金焊焊接車刀的的缺點：切削性能主主要取決于于工人刃磨磨的技術水水平，與現現代化生產產不相適應應刀桿不能重重復使用，當刀片用用完以后，，刀桿也隨隨之報廢；；在制造工藝藝上，由于于硬質合金金和刀桿材材料（一般般是中碳鋼鋼）的線膨膨脹系數不不同，當焊焊接工藝不不夠合理時時易產生熱應應力，嚴重時會會導致硬質質合金出現現裂紋，因因此在焊接接硬質合金金刀片時，，應盡可能能采用熔化溫度較較低的焊料料，對刀片應應緩慢加熱熱和緩慢冷冷卻，對于于YT30等易產生裂裂紋的硬質質合金，應應在焊縫中中放一層應力補償片片。焊接裝配式式車刀將硬質合金金刀片釬焊焊在小刀塊塊上，再將將小刀塊裝裝配到刀桿桿上，多用用于重型車刀。重型車刀刀體積和重重量較大，，刃磨整體體車刀，勞勞動強度大大，采用焊焊接裝配式式結構以后后，只需裝裝卸小刀塊塊，刃磨省省力，刀桿桿也可重復復使用。機夾車刀將硬質合金金刀片用機械夾固的方法安裝裝在刀桿上上的車刀。。可轉位車刀刀模塊式可轉轉位車刀按切削方向向分：左切切、右切機夾車刀的的優點：刀桿可以重重復使用，刀具管理理簡便；刀桿也可進進行熱處理理，提高硬硬質合金刀刀片支承面面的硬度和和強度，相相當于提高高了刀片的的強度，減減少了打刀刀的危險性性，從而可可提高刀具具的使用壽壽命此外，刀片不經高高溫焊接，排除了產產生焊接裂裂紋的可能能性。機夾車刀在在結構上要要保證刀片夾固可可靠，結構簡單單，刀片在在重磨后能能夠調整尺尺寸，有時時還要考慮慮斷屑的要要求。可轉位車刀刀使用可轉位刀片片的機夾車車刀，與普通機機夾車刀的的不同點在在于刀片為多邊邊形，每一一邊都可作作為切削刃刃，用鈍后只只需將刀片片轉位，即即使新的切切削刃投人人工作，當當每個切削削刃都用鈍鈍后，再改改換新刀片片。可轉位車刀刀除具備機機夾車刀的的優點外，其最大大優點在于于幾何參數數完全由刀片和刀槽槽保證，不受工人人技術水平平的影響，，因此切削性能穩穩定，很適適合現代化化生產的要要求。（涂層）硬硬質合金可可轉位刀片片陶瓷可轉位刀片可轉位刀片片可轉位刀片片形狀可轉位車刀刀組成刀桿、刀片片、刀墊和和夾固元件件。硬質合金可可轉位刀片片已有國家家標準（GB2079-80）。刀片形狀很很多，常用用的有三角形、正正方形、五五角形和圓圓形等。刀片大多多不帶后角角，但在每每個切削刃刃上做有斷屑槽并形形成刀片的的前角。刀具的實實際角度由由刀片和刀槽槽的角度組合確定。。1.刀桿、、2.刀墊墊、3.刀刀片、4.夾固元件件可轉位車刀刀典型的夾夾固結構1.杠桿桿式夾固結結構曲桿式1.刀桿、、2.刀片片、3.刀刀墊、4.杠桿、5.彈簧套套、6.螺螺釘、7.彈簧、8.螺釘直桿式（兩兩種）直桿式11.刀桿、、2.刀片片、3.刀刀墊、4.杠桿、5.彈簧套套、6.螺螺釘直桿式21.刀桿、、2.刀片片、3.刀刀墊、4.杠桿、5.彈簧套套、6.螺螺釘2．楔銷式夾固固結構：刀片由銷子子在孔中定定位，楔塊塊向下運動動時將刀片片夾固在內內孔的銷子子上；松開開螺釘時，，彈簧墊圈圈自動抬起起楔塊。1.刀墊、、2.刀片片、3.柱柱銷、4.楔塊、5.壓緊螺螺釘、6.彈簧墊圈圈3．上壓式夾固固結構該螺釘壓板板結構尺寸寸小，不需需要多大的的壓緊力，，易避開切切屑流出方方向。一般般用于夾固固不帶孔的的刀片。4．偏心式夾固固結構以螺釘作為為轉軸，螺螺釘上端為為偏心圓柱柱銷，偏心心量為e。當轉動螺釘釘時，偏心心銷就可以以夾緊或松松開刀片。。1.偏心銷銷、2.刀刀墊、3.刀片、4.刀桿成形車刀成形車刀加工回轉體體成形表面面的專用刀刀具切削刃形狀狀根據工件的的廓形設計計。特點：：成形表面的的精度主要要取決于刀具切削刀刀的制造精精度，與工人熟熟練程度無無關，因此此可以保證證被加工工工件表面形形狀和尺寸寸精度的一一致性和互互換性只要一次切切削行程就就能切出成形表面，，生產率較較高；只需刃磨前前刀面，而前刀面是是一平面，，所以刃磨磨簡單，由由于成型車車刀的可重重磨次數多多，其使用用壽命長；但刀具的的設計和制制造較復復雜，成本較較高，主主要用于于大批量量生產中中，并且且用硬質質合金作作為刀具具材料時時制造困困難，因因此多用用高速鋼作作為刀具具材料。1.成成形車刀刀的種類類平體成形形車刀：外形呈呈平條狀狀，和普普通車刀刀的外形形相似，，但其切削刃是是成形的。螺紋紋車刀和和鏟齒車車刀屬于于這類成成形車刀刀。裝夾夾方法和和普通車車刀一樣樣。(2)棱棱體成成形車刀刀外形是棱棱柱體，，只能用用于加工工外成形形表面，，可重磨次數數比平體體成形車車刀多。一般用專專用刀夾夾夾住車刀刀的燕尾尾部分，安裝在在普通機機床或自自動機床床刀架上上。(3)圓圓柱體體成形車車刀：外形是回回轉體，，由于刀體是圓圓柱狀，重磨時時磨前刀面，可重磨磨次數多多，而且且可以加加工內、外成成形表面面。圓體成成形車刀刀以圓柱柱孔作為為定位基基準套裝裝在刀夾夾上進行行安裝。。本講作業業P121，4-1，4-7本章第二二講砂輪的特特性與選選擇，磨磨削的原原理，磨磨削的分分類及其其特點；；磨削的原原理，磨磨削的分分類及其其特點；；難點1、砂輪的的特性與與選擇，，磨削的的原理，，磨削的的分類及及其特點點；2、磨床（（M1432A）的結構構，加工工特點和和加工范范圍；組合機床床：根據特定定的加工工要求，，以系列列化、標標準化的的通用部部件（70%～90%）為基礎礎，配以以少量的的專用部部件所組組成的專專用機床床。適用范圍圍：大批量生生產中一一種或幾幾種類似似零件的的一道或或幾道工工序的加加工。組合機機床的的工藝范范圍：銑平面面、車車平面面、锪锪平面面、鉆鉆孔、、擴孔孔、絞絞孔、、鏜孔孔、倒倒角、、切槽槽、攻攻螺紋紋等。。組合機機床國際主主要機機床廠廠加工中中心：：日本大大隈、牧野、哈斯、森精機機、山崎馬馬扎克克、東臺精精機、德馬吉吉、OKK、德克、新日奔奔、柯爾柏柏斯來來福臨臨機械械（上上海））有限限公司司。車削機機床：：日本大大隈、哈斯、西安北北村、EMCO、哈挺、山崎馬馬扎克克、德馬吉吉中國國有限限公司司、森精機機、西鐵城城、斗山銑削機機床：：瑞士GF阿奇夏夏米爾爾、法國優優龍、偉揚、北一機機床（科堡堡）、哈斯、日本倉倉數、正代機機械、法因數數控、巨浪、哈挺磨削機機床：：昂科ANCA、哈挺、WALTER、莫羅拉拉MORARA、達諾巴巴特、偉揚、菱商、勇克、北一機機床、遠松機機械鉆削機機床：：東臺精精機、法因數數控、日本邁邁創、北一機機床、良笠機機械、ENSHU、上海鴻鴻特、新日奔奔、山特維維克可可樂滿滿、埃馬克克太倉倉機床床有限限公司司特種機機床：：哈斯、天田、法因數數控、上海拓拓攀、GF阿奇夏夏米爾爾、新日奔奔、MAG、山特維維克可可樂滿滿成型機機床：