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'ch04机床基本知识jg剖析 本章主要内容：1、金属切削机床的分类和编号2、机床的传动联系和传动原理图3、机床运动的调整BasicknowledgeofmetalcuttingmachinetoolsChapter4金属切削机床基本知识 Chapter4金属切削机床基本知识第一节金属切削机床的类型和编号第二节机床运动分析第三节机床运动的调整计算 第一节金属切削机床的类型和编号一、机床的分类（classificationofmachinetools）theTypeandnumberofmetalcuttingmachineTools11大类10个组若干系(系列)其它特征 一、机床的分类1、按加工性质及使用刀具分2、按应用范围（通用化程度）分3、按工作精度分4、按自动化程度分5、按重量和尺寸分6、按主要工作部件数目分 1.同类型机床按应用范围(通用性程度)分为:通用机床（Generalmachinetools）专门化机床（Specializedmachinetools）专用机床（Specialmachinetools）2.同类型机床按工作精度又可分为：普通精度机床（commonaccuracymachinetools）精密机床（precisionaccuracymachinetools）高精度机床（highdegreeofaccuracymachinetools） 3.按自动化程度分为：手动（manuallyoperation）机动（automotiveoperation）半自动（semiautomatic）自动机床（automaticmachinetools）4.按重量和尺寸分为：仪表机床（instrumentmachinetools）中型机床(一般机床)（mediummachinetools）大型机床(重量达10t)（large-sizedmachinetools）重型机床(大于30t)（heavy-dutymachinetools）超重型机床(大于100t)（super-dutymachinetools） 5.按机床主要工作部件的数目可分为：单轴（singleaxle）多轴（multispindle）单刀（single-tool）多刀机床（multi-cuttermachinetool） 二、机床型号编制方法:（regimentationmethodofmachinetool’smodelnumber）GB/T15375-94代替JB1838-85GB/T15375-94GB/T15375-2008 机床型号由汉语拼音字母和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(不包括组合机床、特种加工机床)。基本部分/辅助部分1、通用机床型号 通用机床型号基本部分：()()（）分类代号类代号11类通用特性和结构特性代号组代号10组0-9主参数或设计顺序号2位主轴数或第二主参数重大改进顺序号ΔΔΔΔ（×）Δ系代号1位数 其它特性代号基本部分/（）Δ通用机床型号辅助部分:GB/T15375-2008无企业代号 其它特性代号企业代号基本部分/（）（-）ΔΔ通用机床型号辅助部分: 例1：CA6140型卧式车床CA6140类别代号（车床类）结构特性代号（结构不同）组别代号（落地或卧式车床组）系别代号（卧式车床系）主参数（最大车削直径400mm）例2：MG1432A型高精度万能外圆磨床MG1432A类别代号（磨床类）通用特性（高精度）组别代号（外圆磨床组）系别代号（万能外圆磨床系）主参数（最大磨削直径320mm)重大改进顺序号（第一次重大改进） 最大钻孔直径40mm，最大跨距为1600mm的摇臂钻床例3：Z3040×16例4：MKG1340例5：TH6340/5L最大磨削直径为400mm的高精度数控外圆磨床镗轴直径为400mm的五轴联动卧式加工中心 2、专用机床的型号×××-015某单位设计制造的第15种专用机床为专用磨床）-Δ设计顺序号设计单位号Δ ）-ZXΔ设计顺序号机床自动线代号设计单位号3、机床自动线的型号×××-ZX001单位以通用机床或专用机床为某厂设计的第一条机床自动线Δ 三、机床的精度和技术性能1、机床的精度几何精度传动精度位置精度 床身导轨的直线度、工作台台面的平面度、主轴的回转精度、刀架和工作台等移动的直线度、刀架移动方向与主轴轴线的平行度等。1）几何精度：——决定刀具和工件之间的相对运动轨迹的准确性决定了被加工零件的形状及位置精度 车床导轨与主轴不平行引起的误差理想导轨方向实际导轨方向 指机床内联系传动链两端件之间运动关系的准确性。2）传动精度：——决定复合运动轨迹的精度影响被加工表面的形状及位置精度(如螺纹的螺距误差、齿轮误差)。 指机床运动部件，如工作台、刀架和主轴箱等，从某一起始位置运动到预期的另一位置时所到达的实际位置的准确程度。3）位置精度：国家标准的内容包括：精度检验项目、检验方法和允许的误差范围。 静态精度动态精度机床的精度静态精度是在无切削载荷以及机床不运动或运动速度很低的情况下检测的。动态精度是机床在载荷、温升、振动等作用下的精度。动态精度除了与静态精度密切有关外，很大程度上取决于机床的刚度、抗振性和热稳定性等。 2、机床的技术性能——有关机床加工范围、使用质量和经济性的性能指标：工艺范围——指其适应不同生产要求的能力技术规格——反映机床尺寸大小和工作性能的各种技术数据加工精度和表面粗糙度——经济精度生产率自动化程度——机床自动工作的时间与全部工作时间的比值精度保持性——指机床保持其规定的加工质量的时间长短本节结束 第二节机床运动分析一、机床的运动联系(1)执行件——执行机床运动的部件。(2)动力源——提供运动和动力的装置，是执行件的运动来源。(3)传动装置——传递运动和动力的装置，通过它把动力源的运动和动力传给执行件。通常，传动装置同时还需完成变速、变向、改变运动形式等任务，使执行件获得所需运动速度、运动方向和运动形式。通过一系列的传动件把执行件和动力源，或者把执行件和执行件联接起来，便构成了一个传动联系。 二、机床的传动链构成一个传动联系的一系列传动件，称为机床的传动链。联系动力源（如电机）和执行件（如主轴、刀架、工作台等）之间的传动链，使执行件得到运动，而且能改变运动的速度和方向，但不要求动力源和执行件之间有严格的传动比关系。1、外联系传动链 2、内联系传动链联系复合运动之内的各个分解部分，因而传动链所联系的执行件相互之间的相对速度（相对位移量）有严格的要求，以保证运动的轨迹。 在内联系传动链中，不应有摩擦传动或是瞬时传动比变化的传动件（如链传动）。 三、传动原理图用一些简明的符号把传动原理和传动路线表示出来，就是传动原理图。定比机构：传动比固定的传动机构。换置机构：变换传动比的传动机构。例：卧式车床的传动原理图本节结束 第三节机床运动的调整计算一、运动参数及其调整每一个独立的运动都需要有5个参数来确定：运动的起点、运动的方向、运动的轨迹、运动的路程和运动的速度。运动参数机床运动的调整，就是调整每个独立运动的5个参数。运动调整 二、机床运动调整计算步骤(1)确定传动链两端件主轴——刀架(2)确定计算位移量主轴1转r——刀架移动S(3)列出运动平衡式1ri4-5ifi6-7L＝S(4)导出该换置公式if＝S/(i4-5ifi6-7L) 解：(1)传动链两端件：主轴——刀架(2)计算位移：主轴1转——刀架移动S(3)列运动平衡式：(4)整理换置公式，确定配换齿轮齿数：例：在车床上加工螺纹，要求螺纹导程S＝9mm，丝杠导程L＝12mm。根据图示螺纹进给传动链，确定挂轮变速机构的换置公式。 若if为无理数时可参阅有关资料查表取得近似值(误差必须在允许的范围内)。确定配换齿轮a、b、c、d齿数的方法：若传动比if是有理数且分解因子不大，可用因子分解法。注意：必须满足结构要求（不发生干涉）。c＋15＜a＋b和b＋15＜c＋d；即a＝45，b＝30，c＝60，d＝80本章结束 1、机床的分类及型号编制2、机床的传动联系及传动链动力源——传动装置——执行件3、机床精度4、传动原理图5、机床运动的调整（换置计算）本章总结外联系传动链、内联系传动链 请同学们认真复习、预习作业见课程网站 普通机床类别代号类别代号拼音车床车钻床Z钻镗床T镗磨床M2M3M磨二磨三磨齿轮加工机床Y牙螺纹加工机床S铣床铣X刨插床B刨拉床L拉特种加工机床D电锯床G割其它机床Q其C丝 类别组别系别类别组别系别车床C1单轴自动车床1单轴纵切自动车床磨床M1外圆磨床1宽砂轮无心磨床3单轴六角自动车床4万能外圆磨床5立式车床1单柱立式车床2内圆磨床1内圆磨床2双柱立式车床2半自动内圆磨床6落地及卧式车床0落地车床7平面及端面磨床2立轴矩台平面磨床1卧式车床3卧轴圆台平面磨床钻床Z3摇臂钻床0普通摇臂钻床齿轮机床Y3滚齿机11单轴滚齿机1万向摇臂钻床5双轴滚齿机5立式钻床1立式钻床5插齿机1插齿机2多轴立式钻床5人字齿轮插齿机镗床T4坐标镗床1单柱坐标镗床铣床X5立式铣床0立式升降台铣床2双柱坐标镗床4坐标升降台铣床6卧式镗床1卧式镗床6卧式铣床0卧式升降台铣床3卧式镗铣床1万能升降台铣床 表4－3通用特性代号通用特性代号读音高精度G高精密M密自动Z自半自动B半数控K控加工中心自动换刀H换F仿轻型Q轻加重型C重简式或经济型J简仿形柔性单元数显高速RXS柔显速 滑动齿轮变速 离合器式齿轮变速 图4-1传动原理图常用符号a）电机b）主轴c）车刀d）滚刀e）合成机构f）换置机构g）定比机构h）电联系i）脉冲发生器j）快调换置机构——数控系统 图4-2卧式车床传动原理图 车削圆柱面的传动原理图 图4-2卧式车床传动原理图 HMO法的基本内容一s-p体系分离近似对称性共面的原子间可形成离域p键XY平面１把σ电子和π电子分开处理在分子中把原子核、内层电子、非键电子连同σ电子一起冻结为“分子实”，构成了由σ键相连的分子骨架，π电子在分子骨架的势场中运动。２σ轨道和π轨道不互相组合。 二p单电子近似１π电子近似.π电子在化学反应中比σ电子易受到扰动，在共轭分子的量子化学处理中只讨论π电子．２　单电子近似.分子中每个π电子的运动状态均可用一个单电子波函数ψi来描述，ψi即π分子轨道，为单个π电子的哈密顿算符。p单电子薛定谔方程为E为p轨道能 3.LCAO—MO近似每个离域π轨道是由相同对称性的各个C原子的2pz轨道进行线性组合，n为共轭的C原子的个数，每个C原子提供一个2pz轨道φi,组合系数由变分法确定。 展开，并引入积分Hii,Hij,Sij，进一步利用变分处理，得久期方程。 三休克尔近似——休克尔方程及行列式 线性齐次方程组非零解休克尔行列式必须为零c的一元ｎ次方程ｎ个c的根 ｎ个c值依次代入休克尔方程休克尔近似下的归一化条件｛Cki｝，求出利用归一化条件确定系数 丁二烯和链烯烃的解 c4＝-0.618c3＝+１.618c2＝+0.618c1＝-１.618 p轨道能由低到高为c1＝-1.618E1＝a+1.618bc2＝-0.618E2＝a+0.618bc3＝0.618E3＝a-0.618bc4＝1.618E4＝a-1.618bc1-c４分别代入丁二烯的休克尔方程加上归一化条件 c１＝－１.618c3+c4x=0 1＝0.37171+0.60152+0.60153+0.371742＝0.60151+0.37172-0.37173-0.601543＝0.60151-0.37172-0.37173+0.601544＝0.37171-0.60152+0.60153-0.37174 EDp＝2E1+2E2＝2(+1.618)+2(+0.618)＝4＋4.472离域p键的π电子总能量为 AO图形的相对大小由组合系数值定相对位相由组合系数符号定能级高低与轨道节点数成正比成键p轨道反键p轨道 最高占据轨道(HOMO)最低空轨道(LUMO)前线分子轨道(FMO)按定域键的模式两个p键应分别定域在Ｃ1、Ｃ2和Ｃ3、Ｃ4间两个等价的二阶休克尔行列式E1＝+、E2＝- 两个简并的定域成键p轨道离域p键的π电子总能量为ELp＝2×(2×Ｅ1)＝４＋４离域能DEp＝EDp-ELp＝0.472稳定化能EDp＝4＋4.472两个小p键的能量为 处理步骤(1)共轭分子π电子的分子轨道由p轨道的φi线形组合而成＝c11+c22+c33+…+cnn(2)根据线性变分法得久期方程式(3)简化行列式方程，求出n个Ek，将Ek代回久期方程式，求得cki和k(4)画出k相应的能级Ek图,排布电子,画出k图形 二链状共轭烯烃ｎ个碳的链状多烯烃递推公式 轨道能和MO系数的通解公式若ｊ为p-MO的序数ｊ，ｒ＝１，２，……，ｎr为碳原子的序数 E1=＋2cos(π/5)=＋2×0.809=＋1.618=+0.618E2=＋2cos(2π/5)=＋2×0.304E3=＋2cos(3π/5)=-2×0.304E4=＋2cos(4π/5)=-2×0.809=-0.618=-1.618 Ψ1c1c2c3c4c1=(2/5)½sin(π/5)=0.632×0.588=0.3717c4=(2/5)½sin(4π/5)=0.3717c2=(2/5)½sin(2π/5)=0.6015c3=(2/5)½sin(3π/5)=0.6015'