机械制造技术基础(2024秋)

东北大学 朱立达

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 装备制造业
  • 2 机械制造系统和机械制造单元
    • 2.1 机械产品生产过程与工艺过程
    • 2.2 机械制造系统及其组成
    • 2.3 机械制造单元的组成及工艺系统
    • 2.4 零件成形方法
  • 3 金属切削机床
    • 3.1 零件表面的形成方法
    • 3.2 机床的切削形成运动
    • 3.3 机床的分类方法
    • 3.4 机床的型号编制
    • 3.5 机床的传动链
    • 3.6 普通机床的主传动系统
    • 3.7 机床的进给传动系统
    • 3.8 数控机床的组成及优点
  • 4 金属切削与磨削加工
    • 4.1 金属切削过程
  • 5 机械加工工艺规程的制定
    • 5.1 机械加工工艺过程基本概念
    • 5.2 机械加工工艺规程设计
    • 5.3 尺寸链和工艺尺寸链问题
  • 6 机床夹具
    • 6.1 机床夹具概述
    • 6.2 工件在夹具中的定位
    • 6.3 定位误差的分析与计算
  • 7 机械加工精度的影响因素及控制
    • 7.1 机械加工精度概念及其获得方法
    • 7.2 机械加工精度影响因素及控制
    • 7.3 机械加工工艺系统原有误差的影响
  • 8 机械加工表面质量的影响因素及控制
    • 8.1 机械加工便面质量的影响因素
    • 8.2 机械加工过程中的振动
  • 9 机器的装配
    • 9.1 装配过程概述
    • 9.2 装配尺寸链的分析计算
    • 9.3 保证装配精度的方法
  • 10 机械制造技术发展
    • 10.1 制造技术发展
普通机床的主传动系统
  • 1 知识内容
  • 2 练习


内容

车床概述 

车床主要用于加工回转表面(内、外圆柱面、圆锥面、成形回转面等)及其端面等。主运动是主轴的回转运动,进给运动是刀架的直线移动。车床上使用的刀具主要是车刀,也使用钻头、铰刀、扩孔钻、中心钻等刀具。由于具有回转表面的零件较多,车床的性能又比较广泛,因而车床的应用最为普遍,往往可占机床总台数的20-35%。图2-10是卧式车床所能加工的典型表面。 

车床按其用途和结构的不同可分为:普通车床、六角车床、立式车床、塔式车床、自动和半自动车床、数控车床等等。普通车床是车床中应用最广泛的一种,约占车床总数的60%,其中CA6140 卧式车床为目前最为常见的型号之一。


   图2-10 卧式车床所能加工的典型表面

图2-11是CA6140型卧式车床外观图,其主要组成部分包括:主轴箱、刀架、尾座、进给箱、溜板箱和床身。主轴箱的功用是支撑主轴并把动力经主轴箱内的变速传动机构传给主轴,使主轴带动工件按规定的转速旋转,以实现主运动,包括实现车床的启动、停止、变速和换向等。刀架部件的功用是装夹车刀,实现纵横向或斜向运动。尾座的功用是用后顶尖支承长工件,也可以安装钻头、中心钻等刀具进行孔类表面加工。进给箱内装有进给运动的换置机构,包括变换螺纹导程和进给量的变速机构(包括基本组和增倍组)、变换公英制螺纹路线的移换机构、丝杠和光杠的转换机构、操纵机构以及润滑系统等。

进给箱上有三个操纵手柄,右边两个手柄套装在一起。全部操纵手柄及操纵机构都装在前箱盖上,以便装卸及维修用于改变机动进给的进给量或所加工螺纹的导程。溜板箱与刀架联结在一起作纵向运动,把进给箱传来的运动传递给刀架,使刀架实现纵向和横向进给或快速移动或车削螺纹。床身用于安装车床的各个主要部件,使它们在工作时保持准确的相对位置或运动轨迹。 

CA6140 型普通卧式车床的主要技术性能和参数如下


         几何参数 

床身最大工件回转直径                        400mm

最大工件长度              750;1000;1500;2000mm 

最大车削长度              650;900;1400;1900mm 

刀架上最大工件回转直径                      210mm

主轴内孔直径                                48 mm

运动参数 

主轴转速    正转24级               10-1400r/min

反转12级               14-1580r/min

进给量      纵向进给量64级       0.028-6.33mm/r

横向进给量64级       0.014-3.16mm/r

溜板箱及刀架纵向快移速度                  4m/min

车削螺纹范围 

公制螺纹       44种        S=1-192mm

英制螺纹       20种     a= 2-24扣/in

模制螺纹       39种      m=0.25-48mm

径节螺纹       37种     DP=1-96牙in

动力参数 

主电机功率和转速               7.5Kw,  1450r/min

加工精度 

精车外圆的圆度                             0.01mm

精车外圆的圆柱度                     0.01mm/100mm

精车端面的平面度                     0.02mm/300mm

精车螺纹的螺距精度       0.04m100mm,0.06mm/300mm

精车表面粗糙度可达               Ra=1.25-2.5 μm



   CA6140型车床的传动系统分析 

CA6140 型普通卧式车床在卧式车床中具有典型的代表意义。作为示例,下面以CA6140普通卧式车床为例,分析其传动系统及其换置机构传动比的计算方法。 

图2-9所示的机床传动原理图仅仅给出了机床主运动和进给运动间最基本的原理和逻辑关系,机床全部运动的传动关系最后要通过机床的传动系统图体现出来。机床的传动系统图通常用简单的规定符号代表各种传动元件,按照运动的先后顺序,以展开图的形式画出来,并尽可能反映各部件的相对位置和机床外形。传动系统图只表示传动关系,并不代表各元件的实际尺寸和空间位置。 

图2-12为CA6140型普通车床的传动系统图。