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《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)講義》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、講義教研室 機(jī)械制造技術(shù)課程名稱 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 主講教師 焦海坤職稱職務(wù)助教使用教材 金屬切削機(jī)床 -4-第一章緒論一、切削金屬機(jī)床概述1.什么是金屬切削機(jī)床①是指用切削方法將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的機(jī)器，使之獲得所要求的幾何形狀、尺寸加工精度和表面質(zhì)量（切削方法最易實(shí)現(xiàn)三要求）的機(jī)器。附注：加工工件的方法：鍛造、鑄造、沖壓、焊接、切削加工、特種加工。②它是制造機(jī)器的機(jī)器，制造本身，故又稱為“工作母機(jī)”或“工具機(jī)”（Machine-tool），習(xí)慣上簡稱為“機(jī)床”。附注：金屬切削機(jī)床上是主要加工機(jī)器零件的設(shè)備，承擔(dān)總制造工作量占4
2、0%—60%，影響工業(yè)產(chǎn)品的最終質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率。尤其加工精密零件，它的先進(jìn)程度直接影響到機(jī)器制造工業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率。它的品種質(zhì)量、加工效率直接影響其他機(jī)器產(chǎn)品的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益。2.金屬切削機(jī)床的地位和作用①經(jīng)濟(jì)地位：為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)等部門提供各種機(jī)器、儀器、工具、設(shè)備。②戰(zhàn)略地位：滿足現(xiàn)代國防裝備，如艦艇、飛機(jī)、衛(wèi)星、飛船裝置的高技術(shù)、高加工制造精度要求。所以，金屬切削機(jī)床在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中占有極其重要的地位。附注：機(jī)械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)各部門和軍工生產(chǎn)賴以發(fā)展的基礎(chǔ)，而機(jī)床工業(yè)則是機(jī)械制造工業(yè)的基礎(chǔ)。一
3、個(gè)國家生產(chǎn)力質(zhì)量、科技水平、品種、產(chǎn)量以及機(jī)床的擁有量是衡量整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)水平的重要標(biāo)志。二、機(jī)床發(fā)展概況原始時(shí)代：1.公元前2000多年前，機(jī)床雛形，依靠人力的雙手反復(fù)運(yùn)動(dòng)在長木料上鉆孔。人既是機(jī)床的操作者也是機(jī)床的動(dòng)力提供者。2.當(dāng)加工對(duì)象由木材逐漸過渡到金屬，采用水力、風(fēng)力、畜力等驅(qū)動(dòng)的機(jī)床以增加動(dòng)力進(jìn)行車圓、鉆孔加工。機(jī)械時(shí)代：1.十八世紀(jì)第一次工業(yè)革命，蒸汽機(jī)的新動(dòng)力使技術(shù)發(fā)生革命變革，產(chǎn)生專業(yè)分工，衍生各種機(jī)床，有原始的鉆和車銷衍化出銑削、磨削、齒輪加工等不同工藝機(jī)床。附注：1774年，英國人威爾金森發(fā)明機(jī)密的炮筒鏜床，生產(chǎn)出汽缸，
4、鏜銷缸體的內(nèi)孔精度達(dá)1mm，滿足瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)的要求。2.十九世紀(jì)末，采用電動(dòng)機(jī)天軸—傳動(dòng)帶集中傳動(dòng)，性能很低。附注：靠蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)床，蒸汽機(jī)的體積大，一臺(tái)蒸汽機(jī)不能只帶一臺(tái)機(jī)床，蒸汽機(jī)帶到天軸，天軸通過皮帶傳動(dòng)把動(dòng)力系統(tǒng)分配給各個(gè)機(jī)床。圖為奔馳汽車最早車間加工模型，世界第一臺(tái)汽車、飛機(jī)、火車在這種機(jī)床廠加工出來，經(jīng)營模式由過去的作坊式單件生產(chǎn)，層次簡單轉(zhuǎn)化為工廠組織大規(guī)模多類型件生產(chǎn)。3.二十世紀(jì)初，第二次產(chǎn)業(yè)革命，-4-發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的發(fā)明，電氣時(shí)代，電機(jī)做為動(dòng)力源完全代替人力為機(jī)床提供動(dòng)力，機(jī)床采用單獨(dú)驅(qū)動(dòng)一臺(tái)機(jī)床；齒輪變速箱的出現(xiàn)，
5、是機(jī)床的結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生根本變化。人只需操縱機(jī)床。生產(chǎn)力不在受人體力限制。附注：1779年，英國莫茲力英國機(jī)床之父，創(chuàng)造車床由絲杠帶動(dòng)刀架實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)進(jìn)給，使機(jī)床發(fā)生一次重大變革。圖5龍門刨床，圖6，美國人發(fā)明了臥式銑床，圖7磨床，圖8齒輪加工機(jī)床由于汽車、軸承大量生產(chǎn)的需要，研制出各種自動(dòng)機(jī)床，圖11仿形車床，組合機(jī)床。機(jī)電時(shí)代：二十世紀(jì)中期電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展，機(jī)床驅(qū)動(dòng)方式和控制系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)等方面反生顯著變化。附注：1952年，美國研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，人不僅不需要提供動(dòng)力，連操縱都由機(jī)器直接控制。成為機(jī)床的發(fā)展主流，①程序循環(huán)（采用調(diào)速
6、電機(jī)）加工，適應(yīng)靈活多變的產(chǎn)品，進(jìn)行中、小批量生產(chǎn)自動(dòng)化；②封閉防護(hù)罩，阻止鐵屑和冷卻液飛濺傷人，通過大流量的切削液噴射冷卻，實(shí)現(xiàn)高速切削（主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到75000r/min），提高生產(chǎn)率。③屏幕模擬加工，直至模擬的程序加工的產(chǎn)品合格后，進(jìn)行生產(chǎn)，大大降低廢品生產(chǎn)率。④簡化機(jī)構(gòu)。⑤加工精度日本0.01微米，圓度誤差0.03微米。現(xiàn)代加工中心工作臺(tái)定位精度全程1.5微米，轉(zhuǎn)臺(tái)精度為萬分之一度。每10年提高一個(gè)量級(jí)。1958年，第一臺(tái)自動(dòng)化換刀加工中心，工件一次裝恰實(shí)現(xiàn)銑、鏜、鉆、絞多工序加工。節(jié)省輔助加工時(shí)間。①C軸功能，在數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)塔刀
7、架裝上自動(dòng)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)刀具，出現(xiàn)車削中心。②多工序復(fù)合加工技術(shù)：比如車銑復(fù)合，加齒輪加工和磨削功能。磨床多軸化，完成內(nèi)圓、外圓、端面磨削復(fù)合。歐洲綜合螺紋和花鍵磨削復(fù)合。③機(jī)床內(nèi)加工一體化、工件識(shí)別、適應(yīng)控制等模塊。通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化、模塊化、復(fù)合化。④并聯(lián)機(jī)床，21世紀(jì)的機(jī)床革命。三、我國機(jī)床發(fā)展?fàn)顩r50年代的“蘇聯(lián)一邊倒”60-70年代的自力更生80年代以后，全方位引進(jìn)和研發(fā)附注：其中數(shù)控及其它高新技術(shù)產(chǎn)品達(dá)1500種，覆蓋超重型、高精度、納米級(jí)超精度、特種加工、五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床等前沿高科技領(lǐng)域。清華大學(xué)電機(jī)系和機(jī)械系十多位老師組成攻關(guān)小組
8、，協(xié)同設(shè)計(jì)，平均25歲。附注：我國經(jīng)歷這十幾年的跌宕起伏由成長期進(jìn)入成熟期。圖1，我國生產(chǎn)超重型立式工作臺(tái)，水力，電力，關(guān)鍵部件核電部門，水輪機(jī)組工件直徑大，立式機(jī)
