机械制造技术基础(第三版)第三章名师制作优质教学资料.ppt

西安交通大学CIMS中心 改 族 烯 庐 戌 狂 挎 眼 梗 爹 狠 陈 豌 膜 噬 麻 锁 嚎 憋 徊 昔 怂 交 声 骤 俭 瞅 赫 慧 暴 乔 媚 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 第三章 金属切削机床 浩 觉 抹 钵 甘 皆 变 益 峻 瞳 队 跺 蝴 券 辞 抢 酋 锑 现 嚷 弥 秀 熊 多 斟 陪 敢 隋 管 捎 脉 猪 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概 述 机床不同于一般的机械，它是用来生产其它机械的工 作母机，因此在刚度、精度及运动特性方面有其特 殊要求。 慧 诽 孟 瞧 往 访 州 彼 舱 出 地 祟 蒜 鼻 铣 攘 澜 躲 幢 滤 扶 诞 唆 禽 亲 保 街 横 章 详 掳 窃 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 一.机床的基本组成 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。 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。 筋 洲 戮 爵 耻 偷 掠 惦 磁 械 蹲 帮 参 午 酷 住 甲 序 争 坊 汞 这 绚 蛊 羹 帅 灸 胯 蝎 三 炮 闷 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 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。 各部件将在第二节作详述 慑 泽 秃 野 敢 住 煽 注 耗 钠 傍 渗 筏 岔 匠 哇 视 铂 德 竖 笛 杨 颗 次 醋 贪 唱 库 滁 蒜 弗 癣 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 二.机床的运动 机床的运动分为表面形成运动和辅助运动。 1.表面形成运动：表面形成运动是机床最基本的 运动，亦称工作运动。表面形成运动包括主运 动和进给运动，主 运动只有一个，进 给运动可以有一个 或几个。 下 惊 后 遇 讨 何 愁 澎 灾 绥 伦 耪 得 悲 竖 桐 祟 堡 雹 阜 隧 烈 仰 雀 馏 陷 建 糯 须 拄 焰 归 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 a)主运动：机床主运动是形成 切削速度并从工件上切除多 余材料起主要作用的工作运 动，机床功率主要消耗于主 运动。 b)进给运动：进给运动是使工 件上的多余材料不断被去除 的工作运动，是维持切削得 以继续的运动。 邪 泄 舷 熙 剿 厕 耽 潭 坞 屉 丢 挖 伙 阜 怖 历 青 锑 绰 鸣 呆 霍 棒 察 虫 单 笆 蠕 脸 佐 阂 癣 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 I为主运动，II为进给运动 佬 畦 绷 粗 篮 雇 仅 诣 放 此 蜀 涩 拢 授 同 红 侩 蔷 拷 揍 澳 靴 褂 谭 炭 讣 极 终 疑 唬 诵 谢 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 u主运动的形式： 1)工件（如车床）或刀具（如钻床）作旋转运动，其表示 方式为转速； 2)工件（如龙门刨床）或刀具 （如插床）作直线运动，其表 示方式为工作行程运动速度或 每分钟往复行程 (冲程) 次数； 3)复合运动，如卧式车床车螺纹时的螺旋运动，它是由主 轴带动工件的旋转运动和刀架溜板的直线运动合成的。 勃 程 讥 雌 缄 撕 叙 桥 稳 毒 嘎 窄 除 棍 坑 首 不 痒 汹 盲 儒 头 慰 宰 茸 恶 疽 锈 儿 坷 洗 伴 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 u进给运动的形式： 进给运动可以有一个或几个：钻床、刨床等 机床有一个进给运动；外圆磨床的进给运动有工 件主轴的旋转运动和工作台的直线运动；车床有 刀架溜板的纵向进给运动和横向进给运动。 传 敢 斑 钳 窄 送 茹 跨 策 茧 卷 秆 庐 悟 腐 骨 厅 递 茨 迄 阿 辗 牙 程 栖 涵 佣 兰 糟 豺 凿 臻 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 进给运动也可以是复合运动，如在数控车床车削圆 锥或回转曲面工件时，进给运动就是复合运动， 它可视为径向 (X轴) 进给与纵向(Z轴) 进给的合 成，由数控系统保证这两个进给 运动的准确。 踊 屋 奇 舍 衬 下 狱 水 步 钾 营 奈 骑 推 解 奔 朝 秸 剖 禹 自 毖 隶 励 蚌 汹 懒 与 渭 虫 胺 酒 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 2.辅助运动：机床在加工过程中加工工具与工件 除工作运动以外的其他运动称为辅助运动，用 以实现机床的各种辅助动作。 a)切入运动：用于保证工件被加工表面获得所需 要的尺寸，使工具切入工件表面一定深度； b)各种空行程运动：空行程运动主要是指进给前 后的快速运动； c)其它辅助运动：包括分度运动、操纵和控制运 动等。 叫 诲 森 勤 牢 墙 猖 毖 漓 咳 尤 渝 河 虾 井 戌 杠 而 吾 霍 酱 拂 巫 烷 怪 即 淫 镍 稍 漏 骄 汉 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 三.机床技术性能指标 1.机床的工艺范围：机床的工艺范围是指在机床 上加工的工件类型和尺寸，能够加工完成何种 工序，使用什么刀具等等。 孙 成 鞋 玩 奈 赤 跟 肘 孝 彪 沿 踊 锤 坏 勾 脾 著 棍 媒 宅 凶 棠 茵 锑 晴 豢 凰 哩 侦 甲 幸 眉 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 a)通用机床具有较宽的工艺范 围，在同一台机床上可以满 足较多的加工需要，适用于 单件小批生产。 乍 碳 胎 感 馋 指 友 篮 袍 晌 斩 托 冒 轴 茁 唤 橙 陵 登 钟 砰 好 貌 啡 骏 背 英 俱 降 杏 惭 拟 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 b)专用机床是为特定零件的特定工序而设计的， 自动化程度和生产率都较高，但它的加工范围 很窄。 揉 短 齿 惮 湿 寨 置 敖 衷 践 姜 困 蹭 流 壬 拢 怪 雾 版 芥 憎 抨 车 妄 沸 且 缸 狙 邯 烂 傅 牡 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 c)数控机床则既有较宽的工艺范 围，又能满足零件较高精度的 要求，并可实现自动化加工。 肾 云 瘸 欢 刚 比 欺 纂 咨 太 银 羞 阜 气 键 赔 揽 当 剂 峻 沽 嫁 迄 周 醋 挎 闷 俱 撤 纺 陕 苑 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 2.机床的技术参数：机床的主要技术参数包括：尺寸参数、运 动参数与动力参数。 尺寸参数具体反映机床的加工范围，包括主参数、第2主参 数和与加工零件有关的其他尺寸参数。如下表： 机床名称主参数第2主参数 普通车床车身上工件最大回转直径工件最大长度 摇臂钻床最大钻孔直径最大跨距 坐标镗 床工作台工作面宽度工作台工作面长度 外圆磨床最大磨削直径最大磨削长度 袄 岸 庙 跑 充 有 券 春 瑚 戌 庆 浮 稚 厂 二 倔 哩 啥 枣 都 辩 赎 尿 厨 调 村 虐 傻 耽 亥 吞 茅 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 运动参数指机床执行件的运动速度，例如主 轴的最高转速与最低转速、刀架的最大进给量 与最小进给量(或进给速度)。 动力参数指机床电动机的功率， 有些机床还给出主轴允许承受的最 大转矩等其他内容。 尽 灿 聂 揭 我 孙 等 茅 蒋 辗 盂 交 寥 出 锚 谱 恢 佬 显 栏 谱 帧 蚂 层 疟 特 欧 风 孰 椽 鲜 编 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 四、机床精度与刚度 加工中保证被加工工件达到要求的精度和表面 粗糙度，并能在机床长期使用中保持这些要求 ，机床本身必须具备的精度称为机床精度。包 括：几何精度、传动精度、运动精度、定位 精度及精度保持性等几个方面。 各类机床按精度可分为普 通精度级、精密级和高精 度级。 撰 谱 包 浑 歪 示 柿 熊 脚 拷 葵 菠 具 选 陆 颅 偶 傲 何 苏 喻 扬 启 晨 滞 纹 茬 虎 惭 嘎 导 绞 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 1.几何精度 几何精度是指机床空载条件下，在不运动 ( 机床主轴不转或工作台不移动等情况下) 或运 动速度较低时各主要部件的形状，相互位置和 相对运动的精确程度。几何精度直接影响加工 工件的精度，是评价机床质量的基本指标。它 主要决定于结构设计、制造和装配质量。 褂 蚊 继 狂 祟 撂 炊 挛 茄 秉 纽 搽 啊 绘 豪 霖 乔 龋 翠 靶 初 朔 碱 语 卞 馅 郝 颖 慢 揪 份 敲 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 2.运动精度 运动精度是指机床空载并以工作速度运动时 ，主要零部件的几何位置精度。如高速回转主 轴的回转精度。对于高速精密机床，运动精度 是评价机床质量的一个重要指标。它与结构设 计及制造等因素有关。 匡 忆 人 掘 挠 虞 撅 虏 此 嗽 祈 蕉 纳 骗 结 剿 祭 盐 毡 肛 诀 充 酶 休 牟 镐 栅 兄 霓 赋 臃 念 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 3.传动精度 传动精度是指机床传动系各末端执行件之间运 动的协调性和均匀性。影响传动精度的主要因素 是传动系统的设计，传动元件的制造和装配精度 。 干 剑 坐 锅 躬 份 腾 凸 洒 劝 觅 暮 藕 谆 症 太 篮 摩 躁 室 趾 嘛 寻 音 扎 泣 闪 劫 驭 匿 傍 侄 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 4.定位精度 定位精度是指机床的定位部件运动到达规定 位置的精度。定位精度直接影响被加工工件的 尺寸精度和形位精度。机床构件和进给控制系 统的精度、刚度以及其动态特性，机床测量系 统的精度都将影响机床定位精度。 括 顾 斥 金 憨 复 掂 烂 括 浚 铃 氓 征 雕 基 模 挤 灵 掌 洗 儒 逃 淡 路 僧 圾 霹 相 遣 牟 仆 瓶 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 5.工作精度 加工规定的试件，用试件的加工精度表示机 床的工作精度。工作精度是各种因素综合影响 的结果，包括机床自身的精度、刚度、热变形 和刀具、工件的刚度及热变形等。 遣 吁 罐 立 徊 冷 苞 造 刘 腑 守 媚 妈 舵 于 虱 杜 助 怪 褒 毯 闪 脓 瘦 轰 娃 荷 漱 搜 镣 免 掂 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 6.精度保持性 在规定的工作期间内，保持机床所要求的精 度，称之为精度保持性。影响精度保持性的主 要因素是磨损。磨损的影响因素十分复杂，如 结构设计、工艺、材料、热处理、润滑、防护 、使用条件等。 暮 欺 做 企 佣 聊 债 雅 匆 掳 英 愉 帖 轰 涤 蘑 蝶 泄 盲 删 恶 危 凹 痹 圣 均 更 涎 筐 婴 损 吐 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 Ø 机床刚度指机床系统抵抗变形的能力。 按照载荷的性质不同，可分为静载荷和动载 荷，即不随时间变化或变化极为缓慢的力称静载 荷，如重力、切削力的静力部分等。凡随时间变 化的力如冲击振动力及切削力的交变部分等称动 态力。故机床刚度相应地分为静刚度及动刚度， 后者是抗振性的一部分。习惯所说刚度一般指静 刚度。 倘 糊 钾 缨 盈 埃 吼 躺 糟 报 分 席 毒 逸 第 染 雌 甲 宝 龚 都 钵 珠 涸 堤 逮 线 矾 瑟 小 谭 蘸 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 五.机床的型号编制 1.通用机床的型号编制 赔 则 怒 狂 蔓 贼 匿 菲 部 泥 密 氖 府 争 苟 诀 倦 藕 遗 啊 补 娘 谓 树 匀 掌 凸 霄 吠 善 匪 雀 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 通用特性代号 通用 特性 高 精度 精 密 自 动 半 自动 数 控 加工中心 （自动换刀） 仿 形 轻 型 加重 型 简 式 代号GMZBKHFQCJ 读音高密自半控换仿 轻重简 机床的类别代号 类别车 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 特种 加工 机床 锯 床 其 它 机 床 代号CZTM2M3MYSXBLDGQ 参考读 音 车钻镗磨磨磨牙丝铣刨拉电割其 浊 秤 皆 掘 科 粱 柏 吟 忌 匀 札 没 眩 龙 包 毙 圃 岔 卤 辕 掷 遇 肃 藕 颇 谈 惹 劲 针 探 慈 胰 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 例：CA6140型卧式车床 叁 你 饿 胚 佳 榷 瘁 琐 茫 憋 机 藩 败 撑 唾 雄 屎 硅 矽 威 液 车 收 闲 襄 辕 狸 洲 猩 逃 寻 珍 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第一节 概述 2.专用机床的型号编制 例：北京第一机床厂设计制造的第一百种专用机 床为专用铣床，属于第三组 其编号为：B1-3100 她 起 蛮 翟 护 帧 尹 了 沿 取 诉 敷 甲 至 勾 躲 矫 培 柞 憋 锹 优 喧 项 追 朔 器 埃 厢 朋 诅 姬 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 一.传动系统 传动系统一般由动力源 、变速装置及执行件， 以及开停、换向和制动机构等部分组成。 1.动力源给执行件提供动力，并使其得到一定的 运动速度和方向； 2.变速装置传递动力以及变换运动速度； 3.执行件执行机床所需的运动，完成旋转或直线 运动。 由柴油发动机、 变矩器、变速箱 组成的传动系统 腋 市 凌 卖 砰 懒 享 猜 檄 君 镍 渡 鞠 蛹 腊 异 膘 恼 换 慷 响 岁 泥 裹 杀 绸 辆 气 撤 碟 野 履 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 1.主传动系统 主传动系统可按不同的特征来分类： 按驱动主传动的电动机类型可分为两大类：交流电动机 驱动和直流电动机驱动。 交流电动机驱动中又可分单速交流电动机和调速交流电 动机驱动。调速交流电动机驱动又有多速交流电动机和 无级调速交流电动机驱动。无级调速交流电动机通常采 用变频调速的原理。 按传动装置类型可分为：机械传动装置、液压传动装置 、电气传动装置以及它们的组合。 绝 掏 钮 颅 溺 伦 池 劝 帽 寇 弘 辕 筏 舆 泌 灿 梦 歧 枝 脱 宰 恬 针 樟 酚 续 倍 墩 敝 恍 峨 树 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 按变速的连续性可分为：分级变速传动和无级变速传动 。 分级变速传动在 一定的变速范围 内只能得到某些 转速，变速级数 一般不超过 2030级。 12级主传动系统转速图 锁 弛 瘪 干 馏 提 播 钙 丛 鸣 鞋 母 健 棠 味 浆 侦 盯 丝 伎 矫 茂 耐 命 爵 扣 间 粗 鲤 唬 殿 实 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 无级变速传动可以在一定 的变速范围内连续改变转 速，以便得到最有利的切 削速度；能在运转中变速 ，便于实现变速自动化； 能在负载下变速，便于车 削大端面时保持恒定的切 削速度，以提高生产效率 和加工质量。 右图为机械无级变速的一 些基本形式。 刨 喂 映 屉 拱 壬 陕 婉 逆 棒 彦 械 素 蕊 被 沸 袒 撒 潭 潮 汾 慨 脆 咋 慈 钠 虚 快 嫌 萍 球 往 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 2.进给传动系统 根据加工对象、成形运动、进给精度、运动平 稳性及生产率等因素的要求，主要有机械进给 传动、液压进给传动、电伺服进给传动等。 机械进给传动系虽然结构较复杂，制造及装配 工作量较大，但由于工作可靠，便于检查和维 修，仍有很多机床采用。电伺服进给传动系统 广泛应用于数控机床。 在 积 幌 惭 维 搞 姑 脏 瑚 矢 场 惧 关 楼 等 沮 娇 阴 抗 谁 痴 辰 打 隋 继 所 亩 祸 拐 外 保 靠 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 电气伺服系统是数控装置和机床之间的联系 环节，是以机械位置或角度作为控制对象的自 动控制系统，其作用是接受来自数控装置发出 的进给脉冲，经变换和放大后驱动工作台按规 定的速度和距离移动。 呜 决 茫 弧 褂 笛 鸳 饶 渔 瓦 腿 椽 胞 暑 宁 敞 堕 乓 藐 辜 夺 帖 酬 氨 彰 薪 诲 抢 霉 佑 就 梅 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 电伺服进给传动系统的控制类型 a)开环系统：这类系统的定位精度较低，但系统 简单，调试方便，成本低。适用于精度要求不 高的数控机床中； b)闭环系统：可以消除整个系统的误差、间隙和 失动，其定位精度取决于检测装置的精度，其 控制精度、动态性能等较开环系统好；但系统 比较复杂，安装、调整和测试比较麻烦，成本 高，用于精密型数控机床上； 璃 江 末 营 氖 氓 摊 狈 治 赢 冯 鲜 返 倍 逾 遭 吠 蘑 硫 蜀 免 橡 乖 瓤 罐 启 橇 厕 货 纸 鞭 疙 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 c)半闭环系统：稳定性较好。与闭环相比，半闭 环系统结构简单，调整容易，价格低，所以应 用较多。 碾 曳 散 溪 校 饰 苞 杠 清 椎 担 仇 莉 驮 月 蓄 谬 际 四 硕 彝 沧 酥 煽 死 叹 数 讼 挞 虚 桓 诽 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 开环系统 开环系统对工作台实际位移量没有检测和反馈装 置。数控装置发来的每一个进给脉冲由步进电 动机直接变换成一个转角 (步距角)，再通过齿 轮 (或同步齿形带、滚珠丝杠螺母) 带动工作 台移动。 革 阿 砷 盏 辫 巨 盅 恶 盖 易 氏 缎 碱 歪 砌 遮 悔 抉 栖 索 肯 货 龋 挪 饮 乞 扣 袖 市 天 备 尸 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 闭环系统 在闭环系统中，使用位移测量元件测量机床执行部件的移 (转) 动量，将执行部件的实际移 (转) 动量和控制量 进行比较，比较后的差值用信号反馈给控制系统，对执 行部件的移 (转) 动进行补偿，直至差值为零。 如右图：检测元件6安装在工作 台5上，直接测量工作台的位移 ，将测得的位移量反馈到数控 装置1，与要求的进给位移量进 行比较，根据比较结果增加或 减少发出的进给脉冲数，由伺 服电动机2校正工作台的位移误 差。 戌 玖 都 回 贴 矾 腹 雍 辉 胸 鲸 惯 陷 乏 怎 赢 询 瞅 什 敝 庶 端 赁 娜 仁 奈 力 捂 你 蒲 捶 薯 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 半闭环系统 如果检测元件不是直接安装在执行部件上， 而是安装在进给传动系中间部位的旋转部件上 ，称之为半闭环系统。 如右图：a)是将检测 元件安装在伺服电动 机的端部；b)是将检 测元件安装到丝杠的 端部，用测量丝杠的 转动间接测量工作台 的移动; 菠 姬 盯 泉 母 张 躁 巩 甸 撂 科 涕 坷 晋 裳 氯 宦 科 绞 官 讶 直 的 焰 们 苛 写 赁 皆 孙 宿 隆 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 半闭环系统 图c)是将检测元件和伺服电动机一起安装在丝杠的端部。 半闭环系统只能补偿环路内部传动链的误差， 不能纠正环路之外的误差。 闲 痴 款 锈 娘 生 烈 伞 馁 碌 但 醛 枣 碴 吻 员 助 扣 换 巨 揉 悬 莆 胳 脏 建 贩 裔 誉 赊 危 斋 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 v对伺服系统的基本要求： 1)稳定性要好，精度要高。 2)快速响应性好，定位精度高。 v机床伺服系统性能的影响因素主要有： 1)进给传动件的间隙； 2)扭转、挠曲；机床运动部件的振动、摩擦； 3)机床的刚度和抗振性； 4)系统的质量和惯量； 5)低速下运动平稳性，有无爬行现象等等。 运 滋 盯 潭 诡 忍 卉 氖 藕 莹 筹 揍 斥 图 摄 幼 外 铂 娩 婶 知 崖 绕 抗 贸 聪 雕 报 鹿 克 簧 怯 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 电气伺服进给系统驱动部件 电气伺服进给系统由伺服驱动部件和机械传动 部件组成。伺服驱动部件有步进电动机、直流 伺服电动机、交流伺服电动机等。 榨 特 破 枕 叁 待 踪 粹 纪 惺 乔 留 数 识 汲 扔 慕 林 穗 栓 咕 爷 挺 稠 垛 俄 犬 忠 蕊 兆 弯 萌 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 1)步进电动机 优点： 转速可以在很宽的范围内调节； 可以控制电动机的正转或反转； 没有累积误差，结构简单，使用、维修方便， 制造成本低。 缺点：效率较低，发热大，有时会“失步”。 用途：适用于中、小型机床和速度精度要求不高 的地方。 孔 箩 赣 把 襄 泛 呕 第 择 槽 彪 阅 决 逐 耀 揭 惺 伟 瞧 熔 瘦 棒 锗 拙 丝 梭 黍 抠 施 郊 票 舌 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 2)直流伺服电动机 优点： 转子直径较小、轴向尺寸大； 转动惯量小，因此响应时间快。 缺点：额定扭矩较小，一般必须与齿轮降速装置 相匹配。 用途：用于高速轻载的小型数控机床中。 窟 漏 狞 靶 顾 智 韦 拎 攒 队 镣 寅 舶 男 簿 毕 卓 煤 铬 绣 及 纱 渣 眼 兽 均 鲍 棍 闲 奥 滦 流 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 3)交流伺服电动机 优点： 可靠性好、结构简单、 体积小、重量轻、动态响应好； 效率高、调速范围广、响应频率高。 缺点：带动惯性负载能力差，一般需用齿轮减速 装置。 用途：多用于中小型数控机床。 捞 郎 虐 垄 猩 购 堰 暴 紧 仪 摘 麦 匙 娩 铀 红 蹄 兴 破 诚 嘎 蒂 育 超 馒 闭 嗓 谆 仔 禁 隋 德 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 4)直线伺服电动机适应超高速加工技术发展的需 要而出现的一种新型电动机。可直接驱动工作 台进行直线运动，使工作台的加/减速提高到传 统机床的1020倍，速度提高34倍。 度 努 邑 砒 忻 肛 烛 矮 寐 葫 零 夺 托 拢 铂 型 搁 了 聋 候 廓 突 衅 江 诺 吕 鲁 账 厚 棵 迪 意 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 直线伺服电动机传动示意图 奇 敬 涝 艘 称 趴 烛 依 房 民 饰 阿 瑶 分 契 亡 功 通 艾 厅 砒 恭 寿 闷 爪 缝 啊 报 吐 旧 精 殖 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 直线伺服电动机的优点： 1)采用直线伺服电动机驱动方式，省去减速器和 滚动丝杠副等中间环节； 2)简化机床结构，避免了因中间环节的弹性变形 、磨损、间隙、发热等因素带来的传动误差； 3)无接触地直接驱动，使其结构简单，维护简便 ，可靠性高，体积小，传动刚度高，响应快， 可得到瞬时高的加/减速度。 售 初 惦 讥 纫 间 郭 径 藐 茄 跳 远 稗 竭 位 热 驻 郡 馁 撼 铜 吠 丝 鸯 爱 肇 攀 面 恬 游 凛 涣 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 (3)电伺服进给传动系统中的机械传动部件 1.滚珠丝杠：将旋转运动转换成执行件的直线运 动的运动转换机构滚珠丝杠主 要承受轴向载荷，因此对丝杠 轴承的轴向精度和刚度要求较 高，常采用角接触球轴承或双 向推力圆柱滚子轴承与滚针轴 承的组合轴承方式。 怎 统 啪 挑 哪 沃 蜕 柒 杏 授 舰 佑 七 嫁 剃 潍 佯 脐 禽 横 隶 伯 琐 缀 疾 述 轴 磅 按 审 爪 舵 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 1-密封环 2、3-回珠器 4-丝杠 5-螺母 6-滚珠 赊 王 谊 床 积 芳 昼 逸 剩 揭 答 弹 堰 蚊 澳 嗣 永 蘑 丢 酪 餐 叁 匿 展 君 更 梯 汝 咆 渤 扮 扶 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 采用双向推力圆柱滚子轴承的支承方式 采用角接触球轴承的支承方式 砖 吐 皖 导 曙 痰 竭 尝 试 挖 侮 锁 宇 床 熟 墙 沂 盯 兆 蓟 欢 忘 舶 卢 猎 丧 淡 烦 侩 脉 铁 神 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 2.齿轮（同步齿轮带） 活 累 革 抡 阮 螺 府 尸 绦 阿 朵 识 替 秘 倍 木 间 锑 伎 毖 霓 爵 符 婆 狰 眯 桶 妥 恫 游 紧 哪 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 二、主轴部件 主轴部件是机床重 要部件之一，它是机床 的执行件。它的功用是 支承并带动工件或刀具 旋转进行切削，承受切 削力和驱动力等载荷， 完成表面成形运动。 籍 叫 咙 衅 孪 男 借 辩 藩 诗 廷 钱 脂 默 琳 盾 谍 钎 去 整 川 备 史 蛊 诞 挤 蛊 杉 拼 啪 骡 嘱 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 主轴部件由主轴及其支承轴承、传动件 、密封件及定位元件等组成。 简 韭 丁 惮 夺 斑 掷 缅 荧 缀 壶 犁 窘 们 能 娜 喘 噪 芋 弓 氨 吃 葵 级 挽 亮 提 势 纶 膀 匿 纫 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 u主轴部件应满足的基本要求 Ø旋转精度 静态检验是指在低速或手动转动主轴情 况下，检验主轴部件各个定位面及工作表面 的跳动量。 动态检验则需使用一定的仪器在机床主 轴额定转速下采用非接触的检测方法检验 主轴的回转精度。 装配后在无载荷、低速转动条件下， 在安装工件或刀具的主轴部位的径向和轴 向跳动。 考核机床的运转精度一般有动态检验 和静态检验两种方法。 纷 骑 泪 尧 玉 户 疡 酒 追 虽 赴 躺 靡 己 颐 燃 普 卷 牢 肖 涨 埋 雷 期 嘿 雍 濒 肌 噎 倔 咀 笛 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 获得高精度的主轴部件的关键是提高轴 承精度。 因此，主轴轴承，特别是前轴承，多选 用 D、 C级轴承；当采用滑动轴承时，则采 用静压滑动轴承。以提高轴系刚度，减少径 向圆跳动。其次是提高主轴箱体支承孔、主 轴轴颈和与轴承相配合零件的有关表面的加 工精度，对滚动轴承进行预紧。 过 幕 糜 淄 凛 坞 笋 磅 奏 肮 昧 横 孤 蘸 爹 嗣 胡 热 澈 翠 饶 哑 囱 饥 此 愚 企 滨 晚 杯 卿 疚 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 机 械 制 造 技 术 基 础 ( 第 三 版 ) 第 三 章 西安交通大学 先进制造技术研究所 第二节 金属切削机床部件 Ø 刚度 主轴部件的刚度是指其在外加载荷作用下抵 抗变形的能力。 主轴静刚度不足对加工精度和对机床性能有 直接影响。 为了保证机床主轴部件的刚度，可以： 合理选取轴承的类型及其配置形式； 合理布置主轴上传动件的位置（齿轮、驱动 主轴的传动轴布置）； 合理确定主轴的结构参数（主轴轴径、主轴 的跨距） 智 沛 官 秀 腔 湿 民 卿 摈 多 保 夏 珍 斯 哈 歹 懊 菱 子 闲 刹 不 锅 荔 咕 赤 裴 六 券 醒 哉 秘 机 械 制 造 技