金属切削机床_刘苍林主编；崔德敏等编.pdf

书书书21 世纪高等职业教育创新型精品规划教材金属切削机床主编刘苍林参编崔德敏郑喜朝刘彦伯李慎安主审李慎安内 容 提 要本书共分 10 个单元，第 1 单元介绍了金属切削机床基本知识，第 2 单元至第 9 单元介绍了普通车床及数控车床、普通铣床及数控铣床、磨床、齿轮加工机床、钻床及数控钻床、镗床及加工中心、刨床和拉床及数控机床的基本知识，第 10 单元介绍了机床安装调试及维修的相关知识。各单元后均附有习题与思考题。本书既可作为高职高专院校机电类专业及相关类专业的教材，也可作为职业中专、职业高中、成人教育的参考教材，还可供有关工程技术人员参考。图书在版编目(CIP)数据金属切削机床/刘苍林主编;崔德敏等编 天津:天津大学出版社，2009.8(2012.3 重印)21 世纪高等职业教育创新型精品规划教材ISBN 978 7 5618 3073 4.金.刘崔.金属切削 机床 高等学校:技术学校 教材.TG502中国版本图书馆 CIP 数据核字(2009)第 127875 号出版发行天津大学出版社出 版 人杨欢地址天津市卫津路 92 号天津大学内(邮编:300072)电话发行部:022 27403647邮购部:022 27402742网址publish tju edu cn印刷廊坊市长虹印刷有限公司经销全国各地新华书店开本169mm 239mm印张18.75字数400 千版次2009 年 8 月第 1 版印次2012 年 3 月第 2 次印数3 001 5 000定价40.00 元凡购本书，如有缺页、倒页、脱页等质量问题，烦请向我社发行部门联系调换版权所有侵权必究前言根据教育部高职高专教育有关文件精神，高等职业教育培养的目标是培养应用型高技能人才。按教学大纲对职业技术课程的要求，着重培养学生解决生产现场技术问题的能力、新技术的运作能力和动手能力，以适应新形势下对高职高专学生职业技术素质的要求。本书机床型号的编制办法按2009 年2 月1 日实施的最新国家标准 GB/T 153752008 编写。本书具有一定的实用性和先进性，读者通过本课程的学习，一般都能合理地选用机床并能排除机床的常见故障。全书共分 10 个单元，包括各种普通机床的组成、传动系统和结构的介绍，并在各类普通机床后介绍了数控机床的特点、传动和典型结构。最后介绍了机床的安装调试及维护，以便合理地选用和维护机床。本书各单元均有习题与思考题，以便教学和自学。本书由陕西国防工业职业技术学院刘苍林主编，陕西省东方机械有限公司副总经理、高级工程师、副教授李慎安主审并参加编写，参加编写的还有陕西国防工业职业技术学院崔德敏、郑喜朝、刘彦伯。其中，第 1、2、3、9 单元及各单元课后习题由刘苍林编写，第 3、4 单元由郑喜朝编写，第5 单元由刘彦伯编写，第6、7、8、9 单元由崔德敏编写，第10 单元由李慎安编写。在编写过程中得到陕西国防工业职业技术学院机械工程系的大力支持，在此表示衷心的感谢。由于编者水平有限，书中缺点和错误在所难免，恳请广大读者批评指正。编者2012 年 1 月目录1金属切削机床基本知识(1)1.1机床的类型及型号编制(1)1.1.1机床的类型(1)1.1.2机床型号的编制(2)1.2机床的运动(5)1.3机床运动的组成(7)1.4机床的传动系统及运动计算(8)1.4.1机床的传动形式(8)1.4.2机床运动的传动链(9)1.4.3机床的传动原理图(10)1.4.4机床的传动系统图(11)1.4.5机床转速图(13)1.5机床的基本组成(17)1.6机床的技术参数与尺寸系列(17)1.7机床的精度(18)习题与思考题(27)2车床(30)2.1概述(30)2.2CA6140 型卧式车床(30)2.2.1工艺范围(30)2.2.2机床布局及主要技术性能(30)2.2.3CA6140 型卧式车床的传动系统(32)2.2.4CA6140 型卧式车床的主要结构(43)2.3其他车床(56)2.3.1立式车床(56)2.3.2转塔车床(56)2.3.3数控车床(57)习题与思考题(59)3铣床(61)3.1概述(61)3.1.1铣床的工艺范围及特点(61)3.1.2铣床的分类及其结构和运动(62)123.2X6132A 型万能卧式升降台铣床(63)3.2.1X6132A 型万能卧式升降台铣床的用途及结构(63)3.2.2X6132A 型万能卧式升降台铣床结构及其运动(64)3.2.3X6132A 型万能卧式升降台铣床的传动系统(64)3.2.4X6132A 型万能卧式升降台铣床的主要部件结构(67)3.2.5万能分度头(75)3.3其他铣床(82)3.3.1立式升降台铣床(82)3.3.2龙门铣床(83)3.3.3万能工具铣床(83)3.3.4数控铣床(84)习题与思考题(94)4磨床(96)4.1概述(96)4.1.1磨削加工特点(96)4.1.2磨床类型(97)4.1.3外圆磨床的工作方法与主要类型(97)4.2M1432A 型万能外圆磨床(98)4.2.1M1432A 型万能外圆磨床的布局和用途(98)4.2.2M1432A 型磨床的运动(99)4.2.3M1432A 型磨床的机械传动系统(100)4.2.4M1432A 型磨床的主要结构(103)4.3其他类型磨床简介(113)4.3.1平面磨床(113)4.3.2无心外圆磨床(115)4.3.3内圆磨床(117)4.4高精度磨床(121)习题与思考题(124)5齿轮加工机床(125)5.1概述(125)5.1.1齿轮加工的方法(125)5.1.2齿轮加工机床的类型及其用途(127)5.2滚齿机(127)5.2.1滚齿原理(127)5.2.2滚切直齿圆柱齿轮(128)5.2.3滚切斜齿圆柱齿轮(131)235.2.4Y3150E 型滚齿机(134)5.3插齿机(149)5.3.1插齿机的工作原理(149)5.3.2插齿机的运动(149)5.3.3插齿机的传动原理(151)5.3.4Y5132 型插齿机(152)习题与思考题(157)6钻床(159)6.1钻床(159)6.1.1立式钻床(160)6.1.2摇臂钻床(161)6.1.3台式钻床(165)6.1.4深孔钻床(165)6.2数控钻床(167)6.2.1数控钻床的类型(167)6.2.2立式数控钻床(168)习题与思考题(171)7镗床及加工中心(172)7.1镗床(172)7.1.1卧式铣镗床(172)7.1.2坐标镗床(182)7.1.3金刚镗床(189)7.1.4落地镗床及落地铣镗床(189)7.2加工中心概述(191)7.2.1加工中心的特点(191)7.2.2加工中心的组成结构(191)7.2.3加工中心的分类(192)7.3JCS018A 立式加工中心(193)7.3.1机床的用途、布局及技术参数(193)7.3.2数控系统的主要技术规格(196)7.3.3机床传动系统(196)7.3.4机床的主要结构(199)7.4卧式加工中心(206)7.4.1卧式加工中心的种类(207)7.4.2SOLON31 卧式镗铣加工中心(207)习题与思考题(218)348直线运动机床(220)8.1刨床(220)8.1.1牛头刨床(220)8.1.2龙门刨床(221)8.2插床(228)8.3拉床(229)8.3.1拉床的用途、特点及类型(229)8.3.2典型拉床简介(230)习题与思考题(233)9数控机床(234)9.1数控机床的基本知识(234)9.1.1数控机床的产生和发展(234)9.1.2数控机床的工作原理及组成(236)9.1.3数控机床的分类及特点(239)9.1.4数控机床的坐标系(245)9.1.5数控机床的主要性能指标(248)9.2数控机床典型结构及部件(250)9.2.1数控机床的结构特点及要求(250)9.2.2数控机床的典型结构(251)习题与思考题(275)10机床的安装验收及维护(276)10.1机床的安装及验收(276)10.1.1机床的地基(276)10.1.2机床的安装(278)10.1.3机床的验收试验(280)10.2机床的日常维护及保养(289)10.2.1机床的日常维护(289)10.2.2机床的保养及维修(289)习题与思考题(290)参考文献(291)41金属切削机床基本知识金属切削机床是通过金属切削刀具，采用切削的方法把金属毛坯(或半成品)表面多余的金属切除，让这些多余的金属变成切屑，从而形成零件图纸要求的形状、尺寸、精度及表面粗糙度的机械零件的机器。因为它是生产机器的机器，所以也称它为“工作母机”，通常把金属切削机床简称“机床”。1.1机床的类型及型号编制1.1.1机床的类型机床的传统分类方法，主要是按加工性质和所用的刀具进行分类。根据我国制定的机床型号编制方法，目前将机床分为 11 大类，即车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、锯床及其他机床。在每一类机床中，又按工艺范围、布局形式和结构等分为 10 组，每一组又细分为 10 个系(系列)。在上述基本分类方法的基础上，还可根据机床其他特征进一步区分。同类型机床按工艺范围又可分为通用机床、专门化机床、专用机床。(1)通用机床。它可用于加工多种零件的不同工序，加工范围较广，通用性较大，但结构比较复杂。这种机床主要适用于单件小批生产，例如卧式车床、万能升降台铣床等。(2)专门化机床。它的工艺范围较窄，专门用于加工某一类或几类零件的某道(或几道)特定工序，如曲轴车床、凸轮轴车床等。(3)专用机床。它的工艺范围最窄，只能用于加工某一种零件的某一道特定工序，适用于大批量生产。如机床主轴箱的专用镗床、车床导轨的专用磨床等，汽车、拖2拉机制造中使用的各种组合机床也属于专用机床。同类型机床按精度等级又可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床。机床还可按自动化程度分为手动、机动、半自动和自动机床。半自动和自动机床按机床控制方式不同又分为用机械方式控制的、电器控制的和计算机数字程序控制的机床。机床还可按质量与尺寸分为仪表机床、中型机床(一般机床)、大型机床(质量达10 t)、重型机床(质量大于 30 t)和超重型机床(质量大于 100 t)。按机床主要工作部件的数目可分为单轴、多轴或单刀、多刀的机床等。通常，机床根据加工性质进行分类，再根据其某些特点进一步描述，如多刀半自动车床、高精度外圆磨床等。随着机床的发展，其分类方法将不断发展。现代机床正向数控化方向发展，数控机床的功能日趋多样化，工序更加集中。现在一台数控机床集中了越来越多的传统机床的功能。例如，数控车床在卧式车床功能的基础上，又集中了转塔车床、仿形车床、自动车床等多种车床的功能;车削加工中心出现以后，在数控车床功能的基础上，又加入了钻、铣、镗等类机床的功能。又如，具有自动换刀功能的镗铣加工中心机床(习惯上所称的“加工中心”)集中了钻、镗、铣等多种类型机床的功能;有的加工中心的主轴既能立式又能卧式，又集中了立式加工中心和卧式加工中心的功能。可见，机床数控化引起机床传统分类方法的变化，这种变化主要表现在机床品种不是越分越细，而应是趋向综合。1.1.2机床型号的编制机床的型号是赋予每种机床的一个代号，用以简明地表示机床的类型、通用特性和结构特性、主要技术参数等。现在，我国的机床型号是按 2008 年颁布的标准“GB/T 153752008金属切削机床型号编制方法”编制的。此标准规定，机床型号由大写汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定的规律组合而成，它适用于各类通用机床和专用机床及自动线，不包括组合机床和特种加工机床。1.通用机床型号1)通用机床型号的组成通用机床型号由基本部分和辅助部分组成，中间用“/”隔开，读作“之”。前者需统一管理，后者纳入型号与否由企业自定。型号构成如下:3型号表示法中，有“()”的代号或数字，当无内容时，则不表示，若有内容则不带括号;有“”符号者，为大写的汉语拼音字母;有“”符号者，为阿拉伯数字;有“”符号者，为大写的汉语拼音字母，或阿拉伯数字，或两者兼有之。例