考点9 机床的分类及其型号 《金属加工基础》 山东省（春季高考） 机械类 知识讲解

山东省（春季高考）机械类 金属加工 复习讲义 3—1 机床的分类及其型号 【考纲要求】 （1） 了解机床的分类及其型号。 （2）了解常用车床、铣床、刨床、磨床及附件的种类、用途。 【知识和技能要点】 考点1 金属切削机床 1．金属切削机床的定义：金属切削机床简称机床，是用切削刀具对工件进行切削加工的机器。 2.金属切削机床的分类：目前我国金属切削机床的分类方法主要是按加工性质和所用切削刀具进行分类的，共分为11大类：车床、钻床、镗床、刨插床、铣床、磨床、拉床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、锯床和其他机床。其中最基本的金属切削机床是车床、铣床、钻床、刨床和磨床。同一类金属切削机床中，按加工精度不同，可分为普通精度机床、精密机床和高精度机床三个等级；同类型机床按应用范围（通用性程度）分类，可细分为通用机床、专门化机床和专用机床；机床按自动化程度不同，可分为手动机床、机动机床、半自动机床和自动化机床；机床按尺寸和质量大小不同，可分为仪表（小型）机床、中型机床、大型机床（质量达10t）、重型机床（质量达30t以上）和超重型机床（质量达100t以上）。 3.金属切削机床的型号：金属切削机床的型号是用来表示机床的类别、主要参数和主要特征的代号等。目前，我国的机床型号是按照《金属切削机床型号编制方法》（GB/T15375-2008）进行编制的。金属切削机床的型号由大写汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定的组合形式表示，如图所示。机床型号田基本部分和辅助部分组成，中间用“／”隔开，读作“之”；基本部分需统一管理，辅助部分纳入型号与否由企业自定。 考点2 金属切削机床代号 1．金属切削机床的类别和分类代号：机床型号的第一个字母表示机床的类别，用机床名称汉语拼音的第一个大写字母表示，并按名称读音。例如，“Z”表示“钻床”，读作“钻”；“C”表示“车床”，读作“车”。如果每一类机床又分为若干类时，可用阿拉伯数字进行区分，并将阿拉伯数字放在类代号之前，如“2M（二磨）”、“3M（三磨）”。当类代号前的阿拉伯数字是“1”时，可省略阿拉伯数字。对于具有两类特性的机床，编制时主要特性应放在后面，次要特性应放在前面。例如，“铣镗床”是以镗为主，铣为辅。 2．金属切削机床的通用特性代号：机床的通用特性代号是在代表机床类别的字母后面加一个汉语拼音字母表示的。通用特性代号有统一的固定含义，在各类机床的型号中表示相同的意义。例如，XK5032型铣床，其中的“K”表示该机床具有程序控制特性，放在机床类代号“X”之后。当在一个型号中同时具有2~3个特性代号时，应按重要程度排列顺序，用2～3个特性代号表示，如“MBG”表示半自动高精度磨床。 3．金属切削机床的结构特性代号：对于主参数相同而结构、性能不同的机床，应在型号中加结构特性代号予以区分。结构特性代号在机床型号中没有统一的含义，只是在同类机床中起区分机床结构、不同性能的作用。当型号中已有通用特性代号时，结构特性代号应排在通用特性代号之后，否则结构特性代号直接排在类代号之后。结构特性代号用字母表示，如A、D、E等，但通用特性代号中已用的字母及“I”、“O”两个字母不能选用。例如，CA6140型卧式车床型号中的“A”是结构特性代号，表示与C6140型卧式车床主参数相同，但结构不同。 4．金属切削机床的组、系代号：每类机床按其用途、性能、结构相近或有派生关系，分为10个组，每个组又分10个系（系列）。在机床型号中，组代号位于类代号或特性代号之后，系代号位于组代号之后。例如，CM6132中的“6”表示落地及卧式车床组，“1”表示卧式车床系。在同一类机床中，主要布局或使用范围基本相同的机床，即为同一组。在同一组机床中，主参数相同，并按一定公比排列，工件和刀具本身的和相对运动特点基本相同，且基本结构及布局形式 5．金属切削机床的主参数：机床的主参数表示机床的规格大小和工作能力。主参数在机床型号中用折算值表示，位于系代号之后。主参数等于主参数代号（折算值）除以折算系数。例如，CA6140型卧式车床的主参数折算系数为1/10，则该卧式车床的主参数为400mm。 机床名称 主参数名称 主参数折算系数 普通机床 床身上最大工件回转直径 1/10 自动机床、六角机床 最大棒料直径或最大车削直径 1/1 立式机床 最大车削直径 1/100 立式钻床、摇臂钻床 最大孔径直径 1/1 卧式镗床 主轴直径 1/10 牛头创床、插床 最大刨削或插削长度 1/10 龙门刨床 工作台宽度 1/100 卧式及立式升降台铣床 工作台工作面宽度 1/10 龙门铣床 工作台工作面宽度 1/100 外圆磨床、内圆磨床 最大磨削外径或孔径 1/10 平面磨床 工作台工作面的宽度或直径 1/10 砂轮机 最大砂轮直径 1/10 齿轮加工机床 （大多数是）最大工件直径 1/10 6．金属切削机床的设计顺序号：当无法用一个主参数表示某些通用机床时，可用设计顺序号表示，由“1”起始。当设计顺序号小于“10”时，由“01”开始编号。 7．金属切削机床的主轴数：对于多轴机床、多轴钻床、排式钻床等机床，其主轴数数值（阿拉伯数字）要列入型号中，并置于主参数值之后，用“x”分开，读作“乘”。单轴可省略。 8．金属切削机床的第二主参数：第二主参数（多轴机床的主轴数除外）一般不予表示。如果在型号中需要表示第二主参数，一般以折算成两位数为宜，最多不超过三位数。第二主参数一般是指最大工件长度、最大跨距、工作台长度等。以长度、深度值等表示的，其折算系数为1/100；以直径、宽度值等表示的，其折算系数为1/10；以厚度、最大模数值等表示的，其折算系数为1。例如，Z3040x16的“16”表示摇臂钻床的第二主参效，其最大跨距是1600mm。 9．金属切削机床的重大改进顺序号：规格相同的机床经改进设计，其性能和结构有了重大改进后，应按新产品重新设计、试制和鉴定时的顺序，分别用汉语拼音字母“A、B、C...”表示，并写在原机床型号的末尾。例如，CQ6140B，表示床身上工件最大回转直径为400mm的经第二次重大改进的轻型卧式车床。 10．金属切削机床的其他特性代号与企业代号：其他特性代号用以反映各类机床的特性，如对数控机床，可用来反映不同的数控系统；对于一般机床可用以反映同一型号机床的变型等，置于辅助部分之首，用汉语拼音字母（“I”、“O”两个字母除外）、阿拉伯数字或者阿拉伯数字与汉语拼音字母组合表示。企业代号与其他特性代号表示方法相同，位于机床型号辅助部分的尾部，用“-”与其他特性代号分开，读作“至”。如果机床型号中无其他特性代号，仅有企业代号时，则不加“-”，企业代号直接写在“／”后面，如宁江机床厂生产的数控精密单轴纵切自动车床，其型号是CKM1116/NG。 考点3 金属切削运动及切削要素 1．切削运动：切削过程中，切削刀具与工件间的相对运动就是切削运动。它是直接形成工件表面轮廓的运动。切削运动包括主运动和进给运动两个基本运动。 （1）主运动：主运动是由机床或人力提供的主要运动，它促使切削刀具和工件之间产生相对运动，从而使切削刀具前面接近工件。主运动是进行切削所需的基本运动。它是在切削运动中消耗功率最大的运动。任何切削过程必须有一个，也只有一个主运动。机床主运动的速度可达每分钟数百米至数千米，主运动可以是旋转运动，也可以是直线运动。多数机床的主运动是旋转运动，如车削、钻削、铣削、磨削中的主运动均是旋转运动。 （2）进给运动：进给运动是由机床或人力提供的运动，它使刀具与工件之间产生附加的相对运动，与主运动一起即可不断地或连续地进行切削，并获得所需几何特性的表面。进给运动的速度一般远小于主运动的速度，而且消耗的功率也较少。切削过程中，进给运动可能有一个，也可能有若干个。进给运动形式有平移的（直线）、旋转的（圆周）、连续的（曲线）及间歇的。直线进给按运动方向分类，又分为纵向、横向、斜向进给运动三种。 （3）主运动和进给运动可以由刀具、工件分别来完成，也可以由刀具单独完成主运动和进给运动。 2．切削要素：切削要素包括切削用量和切削层尺寸平面要素。 （1）切削用量：切削用量是切削加工过程中切削速度、进给量和背吃刀量的总称。要完成切削过程，切削速度、进给量和背吃刀量三者缺一不可，故它们又称为切削用量三要素，切削用量三要素是调整机床运动的主要依据。 ①切削速度vc：切削加工时，刀具切削刃上的某一点相对于待加工表面在主运动方向上的瞬时速度，称为切削速度，其单位为m/s或m/min。当主运动是旋转运动时，切削速度指圆周运动的线速度，即： vc=πDn/(60×1000)，式中：D为工件或刀具在切削表面上的最大回转直径，mm;n为主运动的转速，r/min。当主运动为往复直线运动时，则其平均切削速度为：2Lmn/(60x1000)，式中：Lm为刀具或工件往复直线运动的行程长度，mm；为主运动每分钟的往复次数，即行程数，str/min。 ②进给量f：进给量是指在主运动的一个循环内（一转或一次往复行程），刀具在进给方向上相对工件的位移量。例如，车削时，进给量f是工件旋转一周车刀沿进给方向移动的距离（mm/r）。 ③背吃刀量ap：背吃刀量一般是指工件已加工表面与待加工表面间的重直距离，也称切削深度，单位为mm。车外圆时的背吃刀量ap=(D-d)/2,，式中：D为待加工表面直径，mm;d为已加工表面直径，mm。 ④在实际切削过程中，切削用量三要素均受工件加工质量、刀具耐用度、机床动力和刚度等因素的影响，不可任意选取。合理选择切削用量三要素就是选择vc、f、ap数值的最佳组合，使切削加工获得合格的加工质量、较高的生产率和最低的加工成本。粗加工时，应尽快地切除工件的加工余量，同时还要保证规定的刀具耐用度。实践经验证明：对刀具耐用度影响最大的是切削速度vc，影响最小的是背吃刀量ap。因此，⑤粗加工时，应尽可能选择较大的背吃刀量，使加工余量在一次或少数几次进给中切除。切除表层有硬皮的铸件、锻件或加工硬化较严重的不锈钢等材料时，应尽可能使背吃刀量ap越过硬皮或硬化层深度；在机床、刀具等工艺系统刚度允许的前提下，尽可能选择较大的进给量f；根据工件材料和刀具材料确定切削速度vc。粗加工时，一般选择中等切削速度或低切削速度。 ⑥精加工时，首先应考虑工件的加工精度和质量，同时还要考虑刀具的耐用度和保证较高的生产率。工件的加工精度主要靠逐渐减小背吃刀量ap来满足。进给量f的大小主要根据工件的表面粗糙度值的要求来选取。一般来说，精加工时选用较小的背吃刀量ap和进给量f，选取较高的切削速度vc，这样既可以保证加工质量，又可提高生产率。对于硬质合金刀具来说，常选用较高的切削速度vc;；对于高速钢刀具来说，常选用较低的切削速度Uco （2）切削层尺寸平面要素：如图所示，外圆车削时，工件转一周，车刀由位置“I”移动到位置“II”，其位移量为f，切削的金属层位于AB与CD之间，被切除的部分称为切削层。通过切削刃基点（一般指主切削刃工作长度的中点）并垂直于该点主运动方向的平面，称为切削层尺寸平面。在切削层尺寸平面上测得的切削层几何参数，称为切削层尺寸平面要素。切削层尺寸平面要素包括切削层公称厚度、切削层公称宽度和切削层公称横截面积。 ①切削层公称厚度：在切削层尺寸平面上，垂直于切削刃方向所测得的切削层尺寸，称为切削层公称厚度，用符号"hD"”表示，单位为mm。切削层公称厚度大小代表 了切削刃工作负荷的大小。 ②切削层公称宽度：在切削层尺寸平面上，沿切削刃方向所测得的切削层尺寸，称为切削层公称宽度，用符号““bD”表示，单位为mm。切削层公称宽度等于切削刃的工作长度。 ③切削层公称横截面积：在给定瞬间，切削层在切削层尺寸平面上的实际横截面积，称为切削层公称横截面积，用符号“AD”表示，单位为m㎡。A等于切削层公称厚度与切削层公称宽度的乘积，也等于背吃刀量与进给量的乘积。即AD=hpbD=apf。 当切削速度一定时，切削层公称横截面积的大小代表了生产率的大小。 【练习题】 1、 单项选择题 1.下列对CM6132描述正确的是 ( )。 A．精密车床，床身最大回转直径为320mm B．高精密车床，床身最大回转直径为320mm C．仿形车床，床身最大回转直径为320mm D．数控车床，床身最大回转直径为320mm 2.铭牌上标有M1432A的机床是( )。 A.刨床 B.铣床 C.车床 D.磨床 3.在金属切削机车加工中，下述哪一种运动是主运动( )。 A.铣削时工件的移动 B.钻削时钻头直线运动 C.磨削时砂轮的旋转运动 D.牛头刨床工作台的水平移动 4.根据我国机床型号编制方法，最大磨削直径为320毫米、经过第一次重大改进的高精度万能外圆磨床的型号为( )。 A. MG1432A B. M1432A C. MG432 D. MA1432 5.半精加工和精加工时，选择进给量主要根据( )。 A.机床功率 B.刀具耐用度 C.工件表面粗糙度D.加工余量 6．根据我国机床型号编制方法，最大磨削直径为①320毫米、经过第一次重大改进的高精度万能外圆磨床的型号为( )。 A. MG1432A B. M1432A C. MG432 D. MA1432 7．下列对CM7132描述正确的是( )。 A．卧式精密车床，床身最大回转直径为320mm B．落底精密车床，床身最大回转直径为320mm C．仿形精密车床，床身最大回转直径为320mm D．卡盘精密车床，床身最大回转直径为320mm 8．主运动不是旋转运动的机床有( )。 A.车床 B.磨床 C.牛头刨床 D.钻床 9．切削用量中对切削温度影响最大的是( )。 A.切削速度 B.背吃刀量 C.进给量 D.切削宽度 10．在切削用量中，对断屑影响较大的是( )。 A.切削速度 B.进给量 C.背吃刀量 D.切削厚度 11．精车时，切削用量的选择，应首先考虑( )。 A.切削深度 B.进给量 C.切削速度 D.生产率 12．垂直于过渡表面度量的切削层称为 ( )。 A.切削深度 B.切削长度 C.切削厚度D.切削宽度 13．在切削尺寸平面上，沿切削刃方向所测得的切削层尺寸是( )。 A.切削层公称厚度 B.切削层公称宽度 C.切削层公称横截面积 D.切削层公称长度 14．表示切削刃的工作负荷大小参量是( )。 A.切削层公称横截面积 B.切削层公称宽度 C.切削层公称厚度 D.切削层公称长度 15．机床特性代号中的“Q”代表( )。 A.轻型机床 B.其他机床 C.铣床 D.加重型机床 【答案】 一、单项选择题 1. A 2.D 3. C 4．A 5.C 6.A 7.C 8.C 9.A 10.B 11.C 12.C 13.B 14.C 15.A 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $