現(xiàn)代機床設備

前言

為適應我國國民經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級，高等職業(yè)技術(shù)教育得到了長足的發(fā)展。本書作為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，也是首批國家示范性高職院校重點專業(yè)建設的項目之一。本書編寫的指導思想是：以培養(yǎng)適應現(xiàn)代制造業(yè)需要，具備相應工作經(jīng)歷的高素質(zhì)技能型人才為根本目標。根據(jù)高等職業(yè)技術(shù)教育以典型工作任務為載體、基于工作過程系統(tǒng)化的課程建設特色，教材的編寫服務于課程教學內(nèi)容需要、服務于理論與實踐教學一體化需要，突出對現(xiàn)代機床設備應用基本方法的掌握和著重培養(yǎng)生產(chǎn)現(xiàn)場的實施能力，以適應現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的需求。近年來，隨著數(shù)控機床在我國設計、生產(chǎn)、制造、使用的飛速發(fā)展，數(shù)控機床的使用和典型結(jié)構(gòu)介紹已成為機電類專業(yè)必不可少的教學內(nèi)容。數(shù)控機床是集計算機技術(shù)、電子技術(shù)、自動控制、傳感測量、機械制造、網(wǎng)絡通信技術(shù)于一體的典型機電一體化產(chǎn)品，它在本質(zhì)上仍屬于金屬切削機床的范疇，其結(jié)構(gòu)是以傳統(tǒng)金屬切削機床為基礎的。但由于數(shù)控加工的特點，尤其是數(shù)控機床的高速化、高精度、多功能化、智能化、系統(tǒng)化與高可靠性等特征，對數(shù)控機床結(jié)構(gòu)提出了新的要求，這又使數(shù)控機床在結(jié)構(gòu)上有別于傳統(tǒng)的金屬切削機床。因而，為讀者介紹金屬切削機床的基礎知識，重點介紹數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)特點與使用方法，進而培養(yǎng)對現(xiàn)代機床設備的使用、調(diào)整和維護的專業(yè)能力，就是本書的主要任務。全書共分九章。第一章主要介紹了金屬切削機床的基本概念、機床的分類、常用的傳動機構(gòu)以及機床的精度。第二章、第三章分別介紹了車床和銑床，在每一章中都較詳細地介紹了一臺通用機床和一臺數(shù)控機床，如在第二章中闡述了CA6140型臥式車床和HM077 CNC型臥式數(shù)控車床的選用、性能、傳動、典型結(jié)構(gòu)及維護、有關(guān)調(diào)整計算，以及每種類型機床的安裝調(diào)試，以掌握分析、調(diào)整機床設備的方法。第四章介紹了VMC1100立式加工中心的典型結(jié)構(gòu)和機床的主要附件。第五章、第六章以及第七章分別介紹了鉆床、鏜床、磨床以及齒輪加工機床的特點、用途、分類、典型結(jié)構(gòu)及維護。第八章介紹數(shù)控特種加工機床的加工基本原理和特點、使用和調(diào)整方法。第九章重點介紹通用機床數(shù)控化改造的基本知識。每章均有練習與思考題，便于課后復習。本書由無錫職業(yè)技術(shù)學院顧京主編，第一章、第二章、第五章的第一節(jié)和第二節(jié)以及第四節(jié)、第六章的第一節(jié)由顧京編寫，第三章、第七章由無錫職業(yè)技術(shù)學院宋廣雷編寫，第四章、第五章的第三節(jié)、第六章的第二節(jié)和第三節(jié)由無錫職業(yè)技術(shù)學院胡俊平編寫，第八章由常州機電職業(yè)技術(shù)學院吳新騰編寫，第九章由湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院周承華編寫。本書由南通科技投資集團股份有限公司高級工程師陳志祥主審。同時，上海第二機床廠高級工程師張仲益、江蘇省常州機床廠副總工程師龔仲華等均對本書給予了大力支持，在此表示深深的謝意。由于編者水平所限，且時間倉促，不足之處敬請批評指正。編者2009年1月

內(nèi)容概要

　　《現(xiàn)代機床設備》主要面向高等職業(yè)技術(shù)教育的機電類專業(yè)，對各類常用典型機床設備的組成、傳動和結(jié)構(gòu)進行分析，重點突出了機床的使用技術(shù)，并對通用機床的數(shù)控化改造等內(nèi)容作了介紹。在內(nèi)容選擇上，以當前國內(nèi)企業(yè)廣泛使用的、具有較高先進性和較典型應用性的國產(chǎn)機床設備為主，將傳統(tǒng)機床與數(shù)控機床相結(jié)合，突出對現(xiàn)代機床設備的介紹；在內(nèi)容組織上，將介紹機床設備的基礎知識與培養(yǎng)機床設備的使用、維護能力相結(jié)合，突出對現(xiàn)代機床設備應用基本方法的掌握和現(xiàn)場實施能力的培養(yǎng)。 　　《現(xiàn)代機床設備》可作為高等職業(yè)技術(shù)教育機電類專業(yè)及中專、電大、職工大學的教材，同時，可作為企業(yè)生產(chǎn)一線工程技術(shù)人員的參考資料。

書籍目錄

第一章 機床設備的基礎知識1第一節(jié) 金屬切削機床的基本概念1一、金屬切削機床的產(chǎn)生1二、數(shù)控機床的基本概念2三、金屬切削機床的地位6第二節(jié) 金屬切削機床的分類和型號6一、金屬切削機床的分類方法7二、金屬切削機床型號的編制方法7三、金屬切削機床的技術(shù)規(guī)格及形式品種9四、數(shù)控機床的分類9第三節(jié) 機床的傳動鏈及常用傳動機構(gòu)12一、機床的運動12二、機床傳動鏈14三、機床常用傳動機構(gòu)17第四節(jié) 機床的精度28一、幾何精度29二、定位精度31三、靜態(tài)精度和動態(tài)精度32練習與思考題32第二章 車床34第一節(jié) 車床的基礎知識34一、車床的用途34二、車床的分類及特點34三、臥式車床的典型加工表面36四、選用原則36五、使用條件38第二節(jié) CA6140型臥式車床40一、機床的主要組成部件40二、機床的傳動系統(tǒng)41三、機床的典型結(jié)構(gòu)及維護48四、安裝調(diào)試62第三節(jié) HM077型臥式數(shù)控車床65一、數(shù)控車床的主要技術(shù)參數(shù)65二、機床的傳動系統(tǒng)67三、數(shù)控車床的典型結(jié)構(gòu)及維護68四、數(shù)控車床主要附件及工具75五、安裝調(diào)試79練習與思考題82第三章 銑床83第一節(jié) 銑床的基本知識83一、銑床的用途83二、銑床的分類及特點83三、銑床的選用原則83第二節(jié) X6132型萬能臥式升降臺銑床84一、機床的主要組成部件84二、機床的傳動系統(tǒng)85三、機床的典型結(jié)構(gòu)及維護87四、安裝調(diào)試95第三節(jié) XK5032立式升降臺數(shù)控銑床97一、機床的主要組成部件及性能特點97二、機床的傳動系統(tǒng)97三、機床的典型結(jié)構(gòu)99四、安裝調(diào)試103練習與思考題103第四章 加工中心105第一節(jié) 加工中心的功用及組成105第二節(jié) 加工中心換刀系統(tǒng)105一、刀庫類型106二、選刀方式108三、刀具交換裝置的形式111四、機械手的形式和種類113第三節(jié) 回轉(zhuǎn)工作臺113一、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺114二、分度工作臺116三、數(shù)控回轉(zhuǎn)盤116第四節(jié) VMC1100系列立式加工中心118一、立式加工中心的主要技術(shù)參數(shù)118二、立式加工中心的傳動系統(tǒng)119三、立式加工中心的典型結(jié)構(gòu)及維護120四、加工中心常用附件及刀具128練習與思考題133第五章 鉆床和鏜床134第一節(jié) 概述134一、鉆床和鏜床的用途134二、鉆床和鏜床的分類134第二節(jié) Z3040型搖臂鉆床134一、機床的主要組成部件134二、機床的傳動系統(tǒng)134三、機床的典型結(jié)構(gòu)及維護136第三節(jié) TP619型臥式銑鏜床137一、主要組成部件及其運動138二、平旋盤刀具溜板的徑向進給139第四節(jié) ZK7640型立式數(shù)控鏜銑鉆床140一、機床的主要技術(shù)參數(shù)140二、機床的傳動系統(tǒng)141三、機床的典型機構(gòu)141練習與思考題143第六章 磨床144第一節(jié) 概述144一、磨床的用途144二、磨床的分類144第二節(jié) M1432A型萬能外圓磨床144一、萬能外圓磨床的用途和組成144二、萬能外圓磨床的主要技術(shù)規(guī)格145三、萬能外圓磨床各部件的機械傳動系統(tǒng)146四、萬能外圓磨床的主要部件結(jié)構(gòu)及調(diào)整147第三節(jié) MK1320A型數(shù)控外圓磨床150一、數(shù)控外圓磨床的主要組成部件150二、機床主要技術(shù)參數(shù)150三、數(shù)控外圓磨床的傳動系統(tǒng)151四、數(shù)控外圓磨床的典型結(jié)構(gòu)152五、液壓系統(tǒng)154練習與思考題155第七章 齒輪加工機床156第一節(jié) 齒輪加工機床的用途和工作原理156一、齒輪加工機床的用途156二、齒輪加工機床的工作原理156第二節(jié) Y3150E型滾齒機158一、滾齒機的主要組成部件158二、滾齒機運動的調(diào)整計算158三、滾齒機的工作調(diào)整165第三節(jié) Y5132型插齒機166一、Y5132型插齒機的主要部件166二、插齒機徑向切入工作調(diào)整168第四節(jié) YS3120CNC型數(shù)控高速滾齒機168一、數(shù)控高速滾齒機的主要組成部件169二、數(shù)控高速滾齒機的主要技術(shù)參數(shù)和規(guī)格169三、數(shù)控高速滾齒機的主要運動170四、數(shù)控高速滾齒機的基本循環(huán)方式171五、滾刀芯軸組件173六、刀架轉(zhuǎn)角的確定174七、確定滾刀竄刀方向和竄刀量174八、滾刀竄刀的起點位置確定175練習與思考題177第八章 特種數(shù)控加工機床178第一節(jié) 概述178一、特種數(shù)控加工機床的用途178二、特種數(shù)控加工機床的分類及特點179第二節(jié) 數(shù)控電火花成形機床179一、電火花成形加工的原理及特點179二、數(shù)控電火花成形加工機床的組成180第三節(jié) 數(shù)控電火花線切割機床183一、數(shù)控電火花線切割加工原理和特點183二、數(shù)控電火花線切割機床的分類184三、數(shù)控電火花線切割機床的組成185第四節(jié) 數(shù)控激光加工機床189一、數(shù)控激光加工機床的組成189二、激光加工的特點191練習與思考題192第九章 通用機床的數(shù)控化改造193第一節(jié) 概述193一、數(shù)控機床應用的局限性193二、機床數(shù)控化改造的優(yōu)點193三、改造的方法與步驟194第二節(jié) 車床的數(shù)控化改造194一、設計方案的確定195二、機械部分改造的設計計算195三、步進電動機的選擇202四、車床改造的結(jié)構(gòu)特點204五、安裝調(diào)整中應注意的問題205第三節(jié) 銑床的數(shù)控化改造206一、設計方案的確定206二、機械部分改造的設計與計算207三、銑床改造的結(jié)構(gòu)特點211練習與思考題212附錄213參考文獻223

章節(jié)摘錄

插圖：當手動尾架需要在床身導軌上移動并重新定位時，先將床鞍移動至其上銷孔對準尾架上聯(lián)動軸銷10，抬起手柄9，使手柄軸4帶動齒輪12、11、13轉(zhuǎn)動，由聯(lián)動軸銷10上的齒條使聯(lián)動軸銷向上伸出，插入床鞍上的銷孑L中。同時，由于手柄軸4的轉(zhuǎn)動，其偏心軸徑部分向下壓縮碟形彈簧7，使鎖緊塊8松開。這吋，可通過移動床鞍將尾架帶至適當?shù)奈恢?。當按下手?時，尾架在新的位置上被夾緊。同時，聯(lián)動軸銷lo退回，尾架與床鞍脫開?？删幊套詣涌刂莆布艿慕Y(jié)構(gòu)與手動尾架基本相同，只是其移動、定位、夾緊等動作均由程序控制自動實現(xiàn)。尾軸結(jié)構(gòu)如圖2～38所示。尾軸經(jīng)淬硬后精磨而成，尾架上尾軸導向孑乙經(jīng)過精密研磨與尾軸配合，尾軸上的軸向槽通過尾架上的鍵3導向（圖2～37），保證其導向精度。尾軸內(nèi)用與主軸同等精度等級的軸承安裝內(nèi)錐孔自回轉(zhuǎn)頂尖套1。前端雙列圓柱滾子軸承可承受較大的徑向力，后端由四個角接觸球軸承支承，可承受徑向和軸向力，間隙由螺母4調(diào)整。四、數(shù)控車床主要附件及工具1.機外對刀儀在工件的加工過程中，工件裝卸、刀具調(diào)整等輔助時間，占加工周期中相當大的比例，其中刀具的調(diào)整既費時費力，又不易準確，最后還需要試切。統(tǒng)計資料表明，一個工件的加工，純機動時間大約只占總時間的55％，裝夾和對刀等輔助時間占45％。因此，對刀儀便顯示出極大的優(yōu)越性。機外對刀的本質(zhì)是測量出刀具假想刀尖點到刀具臺基準之間在X軸和Z軸方向的距離，即刀具X向和Z向的長度。利用機外對刀儀可將刀具預先在機床外校定好，以便裝上機床就可以使用，縮短了對刀的輔助時間。圖2-39所示是一種比較典型的機外對刀儀，它適用于各種數(shù)控車床，針對某臺具體的數(shù)控車床，應制作相應的對刀刀具臺，將其安裝在刀具臺安裝座上。這個對刀刀具臺與刀座的連接結(jié)構(gòu)及尺寸，應與機床刀架相應的結(jié)構(gòu)與尺寸相同，甚至制造精度也應與機床刀架該部位一致，此外，還應制作一個刀座、刀具聯(lián)合體，把此聯(lián)合體安裝到機床刀架上，盡可能精確地對出X向和Z向的長度，并將這兩個值刻在聯(lián)合體表面，對刀儀使用一段時間后就應裝上這個聯(lián)合體做一次調(diào)整。機外對刀的大體順序是：將刀具隨同刀座一起緊固在對刀刀具臺上，搖動X向和Z向進給手柄，使移動部件載著投影放大鏡沿著兩個方向移動，直至假想刀尖點與放大鏡中十字線交點重合，如圖2-40所示，通過X向和Z向的微型讀數(shù)器分別讀出X向和Z向的長度值，這就是刀具的對刀長度。

后記

為適應我國國民經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級，高等職業(yè)技術(shù)教育得到了長足的發(fā)展。本書作為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，也是首批國家示范性高職院校重點專業(yè)建設的項目之一。本書編寫的指導思想是：以培養(yǎng)適應現(xiàn)代制造業(yè)需要，具備相應工作經(jīng)歷的高素質(zhì)技能型人才為根本目標。根據(jù)高等職業(yè)技術(shù)教育以典型工作任務為載體、基于工作過程系統(tǒng)化的課程建設特色，教材的編寫服務于課程教學內(nèi)容需要、服務于理論與實踐教學一體化需要，突出對現(xiàn)代機床設備應用基本方法的掌握和著重培養(yǎng)生產(chǎn)現(xiàn)場的實施能力，以適應現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的需求。近年來，隨著數(shù)控機床在我國設計、生產(chǎn)、制造、使用的飛速發(fā)展，數(shù)控機床的使用和典型結(jié)構(gòu)介紹已成為機電類專業(yè)必不可少的教學內(nèi)容。數(shù)控機床是集計算機技術(shù)、電子技術(shù)、自動控制、傳感測量、機械制造、網(wǎng)絡通信技術(shù)于一體的典型機電一體化產(chǎn)品，它在本質(zhì)上仍屬于金屬切削機床的范疇，其結(jié)構(gòu)是以傳統(tǒng)金屬切削機床為基礎的。但由于數(shù)控加工的特點，尤其是數(shù)控機床的高速化、高精度、多功能化、智能化、系統(tǒng)化與高可靠性等特征，對數(shù)控機床結(jié)構(gòu)提出了新的要求，這又使數(shù)控機床在結(jié)構(gòu)上有別于傳統(tǒng)的金屬切削機床。因而，為讀者介紹金屬切削機床的基礎知識，重點介紹數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)特點與使用方法，進而培養(yǎng)對現(xiàn)代機床設備的使用、調(diào)整和維護的專業(yè)能力，就是本書的主要任務。全書共分九章。第一章主要介紹了金屬切削機床的基本概念、機床的分類、常用的傳動機構(gòu)以及機床的精度。第二章、第三章分別介紹了車床和銑床，在每一章中都較詳細地介紹了一臺通用機床和一臺數(shù)控機床，如在第二章中闡述了CA6140型臥式車床和HM077CNC型臥式數(shù)控車床的選用、性能、傳動、典型結(jié)構(gòu)及維護、有關(guān)調(diào)整計算，以及每種類型機床的安裝調(diào)試，以掌握分析、調(diào)整機床設備的方法。第四章介紹了VMC1100立式加工中心的典型結(jié)構(gòu)和機床的主要附件。第五章、第六章以及第七章分別介紹了鉆床、鏜床、磨床以及齒輪加工機床的特點、用途、分類、典型結(jié)構(gòu)及維護。第八章介紹數(shù)控特種加工機床的加工基本原理和特點、使用和調(diào)整方法。第九章重點介紹通用機床數(shù)控化改造的基本知識。每章均有練習與思考題，便于課后復習。本書由無錫職業(yè)技術(shù)學院顧京主編，第一章、第二章、第五章的第一節(jié)和第二節(jié)以及第四節(jié)、第六章的第一節(jié)由顧京編寫，第三章、第七章由無錫職業(yè)技術(shù)學院宋廣雷編寫，第四章、第五章的第三節(jié)、第六章的第二節(jié)和第三節(jié)由無錫職業(yè)技術(shù)學院胡俊平編寫，第八章由常州機電職業(yè)技術(shù)學院吳新騰編寫，第九章由湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院周承華編寫。本書由南通科技投資集團股份有限公司高級工程師陳志祥主審。同時，上海第二機床廠高級工程師張仲益、江蘇省常州機床廠副總工程師龔仲華等均對本書給予了大力支持，在此表示深深的謝意。由于編者水平所限，且時間倉促，不足之處敬請批評指正。編者2009年1月第一版前言本書編寫的指導思想是：以培養(yǎng)在生產(chǎn)一線的高級技術(shù)應用型人才為根本目標，根據(jù)高等職業(yè)技術(shù)教育教材開發(fā)的綜合化、實施化與先進性原則，體現(xiàn)高等職業(yè)技術(shù)教育的特色，設置教材體系，突出對現(xiàn)代機床設備應用基本方法的掌握和著重培養(yǎng)生產(chǎn)現(xiàn)場的實施能力，以適應現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的需求。本教材主要涉及傳統(tǒng)教材體系中“金屬切削機床”、“數(shù)控機床結(jié)構(gòu)與應用”等課程內(nèi)容、原“金屬切削機床”經(jīng)過多年發(fā)展，已形成較完整的教學內(nèi)容及教材體系，但近年來隨著數(shù)控機床的飛速發(fā)展，數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)已成為相關(guān)專業(yè)必不可少的教學內(nèi)容。數(shù)控機床在本質(zhì)上仍屬于金屬切削機床的范疇，其結(jié)構(gòu)是以傳統(tǒng)金屬切削機床為基礎的，但由于數(shù)控加工的特點，對數(shù)控機床結(jié)構(gòu)提出了新的要求，這又使數(shù)控機床在結(jié)構(gòu)上有別于傳統(tǒng)的金屬切削機床。為讀者建立金屬切削機床的基礎知識，重點介紹數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)特點與使用方法，進而培養(yǎng)對現(xiàn)代機床設備的使用、調(diào)整和維護的專業(yè)能力，就是本書的主要任務。全書共分十一章。第一章和第二章主要介紹了機床發(fā)展的概況和機床傳動的基礎知識。第三章至第七章，分別介紹了車床、銑床、鉆床和鏜床、磨床、齒輪加工機床，在每一章中都較詳細地介紹了一臺普通機床和一臺數(shù)控機床，如在第三章中闡述了CA6140型臥式車床和HM077CNC型臥式數(shù)控車床的性能、傳動、主要部件結(jié)構(gòu)及有關(guān)調(diào)整計算，以掌握分析、調(diào)整機床設備的方法。第八章主要分析了加工中心的結(jié)構(gòu)特點和使用方法。第九章介紹數(shù)控特種加工機床的加工基本原理和特點，以及使用和調(diào)整方法。第十章重點介紹通用機床數(shù)控化改造的基本知識。第十一章詳細介紹有關(guān)數(shù)控機床使用的技術(shù)問題。每章均有練習與思考題，便于課后復習。本書由無錫職業(yè)技術(shù)學院顧京主編，湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院周承華副主編。第一章、第二章、第五章的第一節(jié)和第二節(jié)、第六章由無錫職業(yè)技術(shù)學院顧京編寫，第三章由湖南生物與機電工程職業(yè)技術(shù)學院謝培甫、曾憲章編寫，第四章、第十一章由湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院周承華編寫，第七章、第八章由無錫職業(yè)技術(shù)學院劉名編寫，第九章、第五章的第三、四節(jié)由常州機械制造學校吳新騰編寫，第十章由湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院周曉宏編寫。本書由上海交通大學機械工程學院胡德金教授主審，上海交通大學機械工程學院翁世修教授、無錫職業(yè)技術(shù)學院徐永生教授對本教材也給予了全面的指正。同時，江蘇省原機械廳總工程師徐王全、南通縱橫國際股份有限公司數(shù)控機床制造分公司總工程師張芳言、上海第二機床廠高級工程師張仲益、江蘇省常州機床廠副總工程師龔仲華、南京第二機床廠總工程師李光華及上海第三機床廠技術(shù)部門等均對本書給予了大力支持，在此表示深深的謝意。由于編者水平所限且時間倉促，不足之處在所難免，敬請批評指正。

編輯推薦

《現(xiàn)代機床設備(第2版)》可作為高等職業(yè)技術(shù)教育機電類專業(yè)及中專、電大、職工大學的教材，同時，可作為企業(yè)生產(chǎn)一線工程技術(shù)人員的參考資料。

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