金属切削机床课程设计说明书
金属切削机床课程设计
专业：机械设计制造及其自动化班级：NN机自
姓名：XXXXXX
学号：XXXXXXXXX
指导教师：XXXXXXXXX
20XX年 X 月 XX 日
课程设计任务书
轻型车床主传动系统
目录
设计目的 (1)
设计步骤 (2)
1主运动参数的拟定 (2)
1.1确定传动公比 (2)
1.2简式车床的规格 (3)
2主传动方案选择 (3)
2.1传动布局 (3)
2.2变速方式 (3)
2.3开停方式 (4)
2.4采用机械制动方式 (4)
2.5机械换向方式 (4)
3.传动方案拟定 (5)
3.1确定变速组数及传动副数 (5)
3.2结构式的拟定 (7)
3.3各变速组的变速范围及极限传动比 (8)
3.4转速图的拟定 (9)
3.5 绘制转速图 (10)
3.6确定齿轮齿数 (11)
3.7确定计算转速 (14)
3.8验算主轴转速误差 (15)
3.9确定带轮直径 (16)
3.10绘制简式车床主传动系统图 (17)
结论 (18)
致谢 (19)
参考文献 (20)
设计目的
通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。
1
2
设计步骤
1 主运动参数的拟定
1.1确定传动公比?
根据《金属切削机床》
R n =
=
=44
，因此
Z=
= =12
根据《金属切削机床》135页表7.1 标准公比?。这里我们取标准公比系列?=1.41.因为?=1.41=1.066
，根据《金属切削机床》77P 表3-6标准数列。
首先找到最小极限转速45，再每跳过5个数（1.26=1.066
）取一个转速，即可得到公比为1.41的数列：45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400、1980
45
1980
141.12.11+Lg Lg 141
.144
+Lg Lg
3
1.2简式车床的规格
根据以上的计算和设计任务书可得到本次设计车床的基本参数：车床的主参数（规格尺寸）：
工件最大回转直径max D =320mm ，最高转速max n =1980r ∕min ，最低转速
min n =45r ∕min ，电机功率P=4KW ，公比 =1.41 ，转速级数Z=12
2 主传动方案选择
2.1传动布局
机床主传动运动参数和动力参数确定以后，即可选择传动方案，其主要内容包括：选择传动布局，选择变速、开停、制动及换向方式。应根据机床的使用要求和结构性能综合考虑，通过调查研究，参考同类型机床，初拟出几个可行方案的主传动系统示意图，以备分析讨论。传动方案对主传动系统设计、动力设计及结构设计有着重要影响。
对于有变速要求的主传动系统，其布局方式可分为集中传动式和分离传动式，应根据机床用途、类型和规格等加以合理选择。
本简式车床采用集中传动式，把主轴和主传动的全部变速机构集中装于同一个箱体内。优点是：结构紧凑，便于实现集中操纵：箱体数少，在机床上安装调整方便。缺点是传动件的振动和发热会直接影响主轴工作精度，降低加工质量。
2.2变速方式
机床变速方式可分为无级变速和有级变速两种变速方式。本机床采用有
级变速方式。
有级变速是指在若干固定转速级内不连续地变速。这是目前国内外普通机床上应用最广泛的一种变速方式。通常由齿轮等变速元件构
成的变速箱来实现变速，传递功率大，变速范围大，传动比准确，工作可靠。但速度不能连续变化，有速度损失，传动不够平稳。
采用滑移齿轮变速方式：
这是应用最普遍的一种变速机构，其优点是：变速范围大，得到的转速级数多；变速方便，可传递较大功率；非工作齿轮不啮合，空载功率损失小。缺点是:变速箱结构较复杂。
2.3开停方式
在电机不停止运转情况下，使主轴启动或停止。
采用锥式和片式摩擦离合器。可用于高速运转中的离合，离合过程平稳，冲击小，特别适用于精加工和薄壁加工；容易控制主轴回到需要的位置上，以便于加工和调整。离合器还能兼起过载保护作用。
2.4采用机械制动方式
在电机不停转情况下可以根据需要制动。
采用闸带式制动器。结构简单、轴向尺寸小、能以较小的操纵力产生较大的制动力矩。但径向尺寸较大，在制动时在制动轮上产生较大的单侧径向压力，对所在传动轴有不良影响，故用多于中小型机床、惯性不大的主传动。
2.5机械换向方式
采用多片摩擦离合器式换向装置。此装置可用于高速运转中换向，换向
较平稳，但结构复杂。为了换向迅速而无冲击，减少换向的能量损失，换向
4
装置与制动装置联动，即换向过程中先经制动，然后在接通另一转向。
3.传动方案拟定
拟定变速方案，包括变速型式的选择以及开停、换向、制动、操纵等整个变速系统的确定。变速型式则指变速和变速的元件、机构以及组成、安排不同特点的变速形式、变速类型。
变速方案和形式与结构的复杂程度密切相关，和工作性能也有关系。因此，确定变速方案和型式，要从结构、工艺、性能及经济等多方面统一考虑。
变速方案有多种，变速形式更是众多，比如：变速形式上有集中变速、分离变速。扩大变速范围可用增加变速组数，也可采用背轮结构、分支变速等形式。变速箱上既可用多速电机，也可用交换齿轮、滑移齿轮、公用齿轮等。
显然，可能的方案有很多，优化的方案也因条件而异。
3.1确定变速组数及传动副数
※传动副前多后少的原则：
主变速传动系从电动机到主轴，通常为降速传动，接近电动机的传动转速较高，传动的转矩较小，尺寸小一些，反之，靠近主轴的传动件转速较低，传递的转矩较大，尺寸就较大。因此在拟定主变速传动系时，应尽可能将传动副较多的变速组安排在前面，传动副数少的变速组放在后面，使主变速传动系中更多的传动件在高速范围内工作，尺寸小一些，以节省变速箱的造价，减小变速箱的外形尺寸。
5
在拟定结构网时，先确定变速组的数目和每组的传动副数目。
本简式轻型车床主传动系统主轴有12级转速，公比为 的主传动系统结构网，传动方案可以有：
1.有三个变速组
12=3x2x2
12=2x3x2
12=2x2x3
2.有两个变速组
12=3x4
12=4x3
方案一中两个变速组的传动副数为2，一个变速组传动副数为3，采用滑移齿轮方式变速时，要求在一个变速组内传动副数目通常不超过3个。此方案满足采用滑移齿轮时的要求。但和方案二相比此方案径向尺寸大。
方案二减少了一个轴，可缩短变速箱径向尺寸，但变速组内传动副数目增加了，因此此变速箱轴向尺寸将有所增加。并且采用滑移齿轮变速方式时在一个变速组内采用四个传动副时，为制造和滑移方便，常采用两个双联滑移齿轮。在设计操纵机构时应使两者互锁，以免同时啮合而发生运动干涉。如采用方案二又有两种情况，为使传动件有较小的几何尺寸，对主传动系统而言，应把传动副多的变速组排在前面高转速处。因为主传动系统有恒功率的特性，传动件转速越高，所传递转矩越小，从而可使传动件有较小的几何尺寸。这就是所谓拟定结构网的“前多后少”原则。
根据以上所述，可取方案一：
6
12=3x2x2
3.2结构式的拟定
对于12=3x2x2传动式，当基本组与扩大组的排列顺序不同则会有6种结构式和对应的结构网。结构式分别为：
12=312326 12=312623
12=322126 12=322621
12=342122 12=342221
这6种结构式的结构网分别如图1：
图1结构网图
7
8
根据“前密后疏”原则，可知满足此条件的结构式为
12=31
23
26
所以其结构网如图2：
图2 12=31
23
26结构网图
3.3各变速组的变速范围及极限传动比
传动副的极限传动比和传动组的极限变速范围：在降速传动时，为防止被动齿轮的直径过大而使径向尺寸过大，常限制最小传动比，min i ≥1/4，升速传动时，为防止产生过大的振动和噪音，常限制最大传动比2max ≤i ，斜齿轮比较平稳，可取5.2max ≤i ，故变速组的最大变速范围为=max R max i /min i ≤8～10。 主轴的变速范围应等于主变速传动系中各个变速组变速范围的乘积，即：
检查变速组的变速范围是否超过极限值时，只需检查最后一个扩大组。因为其他变速组的变速范围都比最后扩大组的小，只要最后扩大组的变速范围不超过极限值，其他变速组就不会超过极限值。
R 2=?X(P-1)
其中?=1.41，X 2=6,P 2=2
R2=1.416(2-1)=8≤8～10
所以符合要求。
3.4转速图的拟定
定中间轴转速：
在“升2降4”原则下，由于从电动机到主轴的总趋势是降速传动，如果中间轴的转速定得高一些，会使传动件的尺寸小一些。因此在分配传动比时，按传动顺序，前面变速组的降速要慢一些，后面的变速组的降速要快一些，即所谓的降速要“前慢后快”。对于该传动结构式共有三个传动组，变速系统共需四根轴，加上电动机轴共五根。这样，在电动机轴到Ⅰ轴间可有一级定比传动。从Ⅳ轴开始往前推。通常以往前推比较方便，即首先定Ⅲ轴的转速（首先分配第二扩大组c的传动比）。由于传动组c的变速范围：
R c=?X(P-1)=? 6 =8
式中： R c—变速组的变速范围；
P—变速组的传动副数；
X—变速组的级比指数。
故这两对传动副的传动比必然是
i c1 = 1∕4 = 1∕?4， i c2 = 2∕1 = ?2
于是确定了Ⅲ轴的六级转速只能是：180r∕min，250r∕min， 355r∕min，500r∕min，710r∕min，1000r∕min。可见Ⅲ轴的最低转速是180r∕min。
然后确定Ⅱ轴的转速。传动组b是第一扩大组，级比指数x1=3。可知，Ⅱ轴的最低转速可以是250r∕min ，355r∕min， 500r∕min ，710r∕min，
因为该设计有升速，又因为是轻型机床，在变速传动时应采用“前慢后快”
9
的原则，同时不使传动比太小，故i bmax=1，i bmin=1 ∕ 3。即Ⅱ轴的最低转速定为500r∕min，所以Ⅱ轴的三个转速是500r∕min,710r∕min,1000r∕min 。
在Ⅰ—Ⅱ轴间的变速组a是基本组，级比指数是1，根据“前慢后快”的原则，则Ⅰ轴的转速可以是500r∕min, 710r∕min, 1000r∕min, 1400r∕min，基于同样理由，确定Ⅰ轴的转速为1000r∕min。电动机轴0与Ⅰ轴之间可以采用带传动，传动比i=1000∕1440，最后，分别在Ⅱ—Ⅲ轴间，过Ⅱ轴转速点分别画转速点的平行线。同样在Ⅲ—Ⅳ轴间，过Ⅲ轴转速点画平行线，并在转速图上写出电机轴和主轴的转速、传动比连线上写出传动比。这样，转速图最终完成。
3.5 绘制转速图
转速图见图3
10
图3转速图
3.6确定齿轮齿数
确定齿轮齿数的原则和要求：
（1）轮的齿数和S z不应过大；齿轮的齿数和S z过大会加大两轴间的中心距，使机床结构庞大，一般推荐S z≤100～120.
（2）最小齿轮的齿数要尽可能少，但同时要考虑：
最小齿轮不产生根切，机床变速箱中标准直圆柱齿轮，一般最小齿数Z min ≥18；
受结构限制的最小齿轮最小齿数应大于18～20；
11
12
齿轮齿数应符合转速图上传动比的要求：实际传动比（齿数之比）与理论传动比（转速图上要求的传动比）之间又误差，但不能过大，确定齿轮数所造成的转速误差，一般不应超过±10%（?-1）%，即）
（理
实
理110n n -?±-?n % 式中：n 理——要求的主轴转速；
n 实——齿轮传动实现的主轴转速；
齿轮齿数的确定，当各变速组的传动比确定以后，可确定齿轮齿数。对
于定比传动的齿轮齿数可依据机械设计手册推荐的方法确定。对于变速组内齿轮的齿数，如传动比是标准公比的整数次方时，变速组内每对齿轮的齿数和z S 及小齿轮的齿数可以从《金属切削机床》表3-9中选取。一般在主传动中，最小齿数应大于18～20。采用三联滑移齿轮时，应检查滑移齿轮之间的齿数关系：三联滑移齿轮的最大齿轮之间的齿数差应大于或等于4，以保证滑移是齿轮外圆不相碰。
根据《金属切削机床》94P ,查表3-9各种常用传动比的使用齿数。 （1）变速组a:
u 1=1
1
u 2=41
.111=? u 3=2
1
确定最小齿轮的齿数Z min 及最小齿数和S zmin
u 1=1
1S z =……60、62…… u 1=41.111=?
S z =……60、63……
u 2=2
1
S z =……60、63……
在具体结构允许下，选用较小的S z 为宜，现确定S z =72，确定各齿轮副的齿数
u 1=1 ，找出Z 1=36，Z 2=36； u 2=1.41，找出Z 3=30，Z 4=S z -Z 2=42；
13
u 3=2 ，找出Z 5 =24，Z 6=48 。 （2）变速组b:
同理S z =80最为合适，确定各齿轮副的齿数 u 1=1， 找出 Z 7 =40，Z 8=40； u 2=2.8，找出 Z 9 =21，Z 10 =59。 （3）变速组c 的齿数确定：
由于最后扩大组的最大转速差为1980-250=1730，在这种情况，各齿轮受力情况可能悬殊，因此不能像变速组a 、b 那样在同一变速组取相同的齿轮模数。参照《机床设计图册》中P90页，X6132万能升降铣床，其最后扩大组的转速误差为1500-190=1310.根据《金属切削机床》中P158页的公式:m 1/m 2=S z2/S z1=E 算出X6132万能升降铣床最后扩大组:
S z2/S z1= m 1/m 2=（80+40）/(18+71)=1.35
类比后最后扩大组取S z4/S z3 = m 3/m 4=1.53
确定最小齿轮的齿数Z min 及最小齿数和S zmin ，找出可能采用的齿数和：
u 4=4
11=?
S z =……60、62……
u 3=1
2
S z =……60、63……
在具体结构允许下，选用较小的S z 为宜，现确定S z3=75，确定各齿数副的齿数
S z 4=115 u 3=2，找出Z 11=25，Z 12 =S z -Z 11=50； u 4=4
11=?
，找出Z 13=23，Z 14=92；
14
3.7确定计算转速
（1）确定主轴计算转速：
计算转速j n 是传动件能传递全部功率的最低转速。各传动件的计算转速可以从转速图上，按主轴的计算转速和相应的传动关系确定。 主轴的计算转速为：
min /125r 41
.145n n 13
1213
z min =?==--?
j
（2）确定传动轴的计算转速：
Ⅲ轴共有6级转速：180r ∕min, 250r ∕min ， 355r ∕min ，500r ∕min,710r ∕min,1000r ∕min 。主轴由125至1980r ∕min 的9级转速都在传递全功率。Ⅲ轴若经传动副Z 13 ：Z 14 传动主轴，则只有500r ∕min,710r ∕min,1000r ∕min 才能传递全功率；若经传动副Z 12 ：Z 11 传递主轴，则180至1000r ∕min 都传递全功率，其中180r ∕min 是传递全功率的最低转速，故n [Ⅲ]j =180 r ∕min 。 因为180r ∕min 已传递了全功率，故Ⅱ轴的三个转速500r ∕min,710r ∕min ，1000r ∕min 无论经过哪对传动副都应传递全功率。因此，n [Ⅱ]j =500r ∕min 。
同理，n [Ⅰ]j =1000r ∕min 各轴计算转速如表1
表1 各轴计算转速
（3）确定齿轮副的计算转速
齿轮Z 11 装在主轴上并具有355至1980r ∕min 共6级转速，它们都传递全功率，故n z11j =355r ∕min 。
齿轮Z 12 装在Ⅲ轴上并具有180至1000 r ∕min 共6级转速，由于经Z 12 ：Z 11
15
传动主轴的转速都传递全功率，故n z12j =180r ∕min 。
齿轮Z 14 装在主轴上并具有45至250 r ∕min 共6级转速，但只有125r ∕min,180r ∕min,250r ∕min 传递全功率，故n z14j =125r ∕min 。
齿轮Z 13 装在Ⅲ轴上并具有180至1000 r ∕min 共6级转速，但经齿轮副Z 13 ：Z 14 传动主轴的转速中，只有500r ∕min ，710r ∕min ，1000r ∕min 传递全功率，故n z13j =500r ∕min 。
其余齿轮的计算转速可用上述方法得出。现将各齿轮的计算转速列于表2中
3.8验算主轴转速误差
转速误差公式：
(n 实- n 标)/ n 标≤10（?-1）％
式中：n 标------为主轴标准转速 n 实------为主轴计算转速
?--------选用的公比
最高一级转速误差为：
min
/196025/5040/4036/36180/125)02.01(1440实r n =????-?=φφmin /1980标r n =
%1.4%01.1%1001980
)
19801960(%100)
(标
标实<=?-=
?-n n n
所以合适
同理可得其余转速误差，见下表3：
表3 主轴转速误差
3.9确定带轮直径
小带轮基准直径125mm，大带轮基准直径 125×1440∕1000=180mm
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3.10绘制简式车床主传动系统图
简式车床主传动系统图
17
数控机床和金属切削原理与刀具课程内容整合与教学改革
15 2010年第13期(总第101期) E- 数控机床和金属切削原理与刀具 课程内容整合与教学改革 * 关芳芳 汪木兰 袁 勤 南京工程学院 江苏南京 211167 摘 要：根据应用型本科院校机械设计制造及其自动化专业的培养目标和要求，深入剖析了数控机床和金属切削原理与刀具两门课程教学过程中存在的主要问题。在此基础上，以大工程教育理念为指导，将原来两门课程的教学内容进行整合和优化，调整为数控机床及刀具系统，增加了实践教学内容，减少了总课时，并将先进的教育教学理念和教学方法引入到各个教学环节。最后，对整合后的课程教学和可能碰到的问题进行了探讨。 关键词：数控机床；金属切削原理与刀具；数控机床及刀具系统；大工程观；教学改革 收稿日期：2010-05-15 作者简介：关芳芳，硕士，讲师。汪木兰，硕士，教授。袁勤，本科，讲师。 *本文系江苏省教育科学“十一五”规划重点资助课题(B-a/2008/01/008)；“十一五”国家课题“我国高校应用型人才培养模式研究”子课题(FIB070335-A7-02)。 “大工程观”教育思想是在20世纪90年代美国工程教育界掀起的“回归工程”浪潮中提出的。1994年，麻省理工学院(M I T)工学院院长乔尔?莫西斯提出的工程教育改革方向是要使建立在学科基础上的工程教育更加重视工程实际以及工程本身的系统性和完整性。它主要是针对传统工程教育过分强调专业化、科学化，从而割裂了工程本身这种现象提出的。所谓“大工程观”的“大”指课程体系的综合性和系统性，即把学生今后工程活动所需的各种知识、技术、能力和方法等课程整合到一起；大工程观课程体系的“工程”是指实践性和创新性教学环节，如实验、实习和毕业设计等课程。而高等工程教育的本质特征则是综合性、系统性、实践性和创新性的结合。 数控机床是机械设计制造及其自动化专业的一门主干专业课程,主要介绍数控机床机械结构,包括主传动系统及其结构、机床进给传动系统及其结构、机床导轨与支承、机床辅助装置及其结构、机床精度及检验等内容。金属切削原理与刀具课程教学目的是使学生了解金属切削的基本原理和各类常用标准刀具的组成、结构和选用。通过这两门课程的教学,为学习后继相关课程和新的专业知识以及学生在今后工作中解决数控机床机械结构及刀具技术问题打下良好基础。 一、现状分析 数控机床是实施金属切削加工的设备，而刀具是实施金属切削加工过程必不可少的工具，两者联系密切，从课程体系的设置来看，后者是学习前者必修的基本课程之一。根据多年来对这两门课程的教学实践，从大工程观的整体性和系统性角度重新审视数控机床和金属切削原理与刀具课程体系，不难发现，还存在一些问题需要引起足够的关注： 1.课程缺乏整体性和系统性 两门课程内容相对自成体系，相互之间缺少必要的衔接和过渡。 2.课程内容比较陈旧 例如普通机床分类、型号和传动链等内容相对数控机床显得有些陈旧，需要及时更新。课程部分内容与培养目标关联性不太大，应予删除。 3.实践教学环节不足 数控机床课程中，总共48学时，全部是理论教学，没有开设课内实验，特别是缺少学生主动实践的环节。 上述课程体系难以满足对学生工程意识和实践能力培养的需要，因此，针对这两门课程的教学改革，特别是课程内容的改革，势在必行。 二、优化知识结构，整合教学内容 1.课程之间的相互关系 数控机床和金属切削原理与刀具都是机械设计制造及其自动化专业的主干专业课程,该知识模块所
金属切削机床及机床附件安全防护技术条
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数控机床课程设计指南(doc 9页)
数控机床课程设计指南（doc 9页）
数控机床课程设计指导书应用专业：机械设计制造及其自动化 班级 学号 姓名
1.设计任务 本次课程设计是通过分析零件图，合理选择零件的数控加工工艺过程，对零件进行数控加工工艺路线进行设计，从而完成零件的数控加工程序的编写。使零件能在数控机床上顺利加工，并且符合零件的设计要求。 2.设计要求 1 绘制二维、三维零件图各一张； 2 数控加工工序卡一份； 3 走刀路线图一份； 4 数控加工程序清单一份（含注释）； 5 设计说明书一份。（分析零件结构；选择机床设备、刀具；编 写数控加工工艺；写出数值计算过程） 3.零件图的分析 在数控车床上加工如图所示的带螺纹的轴类零件，该零件由外圆柱面，槽和螺纹所构成，零件的最大外径为Φ56，加工粗糙度要求较高，并且需要加工M30×1.5的螺纹，其材料为45﹟，分析其形状为不规范的阶梯轴类零件，可以采用端面粗车循环加工指令，选择毛坯尺寸为Φ60mm×150mm的棒料。
4.机床设备的选择 根据该零件图所示为轴类零件，需要的加工的为外轮廓和螺纹，以及毛坯的尺寸大小，查机械设计手册选择FANUC系统的CK7815型数控车床来加工此零件。 5.确定工件的装夹方式 由于这个工件时一个实心轴类零件，并且轴的长度不是很长，所以采用工件的左端面和Φ60的外圆为定位基准。使用普通三爪卡盘加紧工件，取工件的右端面中心为工件的坐标系的原点。 6.确定数控加工刀具及加工工序卡片 根据零件的加工要求，T01号刀为450硬质合金机夹粗切外圆偏刀；T02号刀为900硬质合金机夹粗切外圆偏刀；T03号刀为900硬质合金机夹精切外圆偏刀；T04号刀为硬质合金机夹切槽刀，刀片宽度为5mm，用于切槽、切断车削加工；选择5号刀为硬质合金机夹螺纹刀，用于螺纹车削加工。该零件的数控加工工艺卡片如表1-1所示。 加工流程：加工右端面→粗车外轮廓→精车外轮廓→切螺纹退刀槽→车螺纹→切断 表1-1数控加工工序卡片
金属切削原理与刀具试卷和答案
《金属切削原理与刀具》试题（1） 一、填空题（每题2分，共20分） 1．刀具材料的种类很多，常用的金属材料有工具钢、高速钢、硬质合金钢；非金属材料有金刚石、立方氮化硼等。 2．刀具的几何角度中，常用的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角 和副后角六个。 3．切削用量要素包括切削深度、进给量、进给速度三个。 4．由于工件材料和切削条件的不同，所以切屑类型有带状切屑、节状切屑、粒状切屑和崩碎切屑四种。 5．刀具的磨损有正常磨损和非正常磨损两种。其中正常磨损有前面磨损、后面磨损 和前面和后面同时磨损三种。 6．工具钢刀具切削温度超过200度时，金相组织发生变化，硬度明显下降，失去切削能力而使刀具磨损称为相变磨损。 7．加工脆性材料时，刀具切削力集中在刀尖附近，宜取较小的前角和较小的后角。 8．刀具切削部分材料的性能，必须具有高的硬度、良好的强度和韧性、良好的耐磨性和良好的工艺性及经济性。 9．防止积削瘤形成，切削速度可采用低速或高速。 10．写出下列材料的常用牌号：碳素工具钢T8A 、T10A 、T12A ；合金工具钢9SiCr 、CrWMn ；高速工具钢W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2。 二、判断题：（在题末括号内作记号：“√”表示对，“×”表示错）（每题1分，共20分）
1．钨钴类硬质合金（YG）因其韧性、磨削性能和导热性好，主要用于加工脆性材料，有色金属及非金属。 （√） 2．刀具寿命的长短、切削效率的高低与刀具材料切削性能的优劣有关 ( √ ）3．安装在刀架上的外圆车刀切削刃高于工件中心时，使切削时的前角增大，后角减小。 （√） 4．刀具磨钝标准VB表中，高速钢刀具的VB值均大于硬质合金刀具的VB 值，所以高速钢刀具是耐磨损的。 （×） 5．刀具几何参数、刀具材料和刀具结构是研究金属切削刀具的三项基本内 容 。 （ √ ）6．由于硬质合金的抗弯强度较低，冲击韧度差，所取前角应小于高速钢刀具的合理前角。 （√） 7．切屑形成过程是金属切削层在刀具作用力的挤压下，沿着与待加工面近似成
金属切削机床篇习题+答案汇总
金属切削机床篇习题+答案汇总 第一章金属切削机床的基本知识 一、填空题 1、是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机 器，又称为工作母机。 2、机床按加工性质和所用刀具可分为：、、、、、 、、、、、及等12类。 3、机床按通用程度可分为：、、。 4、机床按工作精度可分为：、、。 5、CA6140型车床型号的含义：C是代号，表示__________； 61是代号，表示___________________；40是，表示 _______________。 6、任何规则表面都可以看作是一条线沿着另一条运动的轨迹，和统 称为形成表面的发生线。 7、如果形成表面的两条发生线母线和导线互换，形成表面的性质不改变，则这种表面 称为；否则称为。 8、形成发生线的方法：、、、。 9、由单独的旋转或直线运动构成的运动，称为；由两个或两个以上的旋转 或直线运动按照某种确定的运动关系组合而成的运动，称为。 10、可以是简单成形运动，也可以是复合成形运动；可以是步进的， 也可以是连续进行的；可以是简单成形运动，也可以是复合成形运动。
11、机床包括3个基本部分：、、。 12、构成一个传动联系的一系列传动件，称为。 13、联系动力源和执行件之间的传动链；使执行件获得一定的速度和方 向。联系复合运动内部各个分解部分，以形成复合成形运动的传动链。 14、是具有固定传动比的机构。换置器官：的机构。 15、机床运动的5个参数、、、 、。 16、 CA6140车床用普通车刀车圆柱面属于___ ___运动，车螺纹属于_ _____运 动。 17、 CA6140车床车螺纹属于______联系，车圆柱面和端面属于______联系。 二、简答题 1、写出下列机床型号各部分的含义。 1）Y3150E 2）CM1107精密型转塔车床 3）C1312 最大切削直径为120mm的转塔车床 4）M1432A 最大加工直径为320mm经过一次重大改良的台式坐标钻床 5）CA6140 最大切削直径为400mm的卧式车床 2、用简图分析下列几种情况时的成形方法，并标明所需的机床运动，分别说明母线、导线的形状，各用什么方法形成，要求机床提供哪几个运动。 1)在卧式车床上用成型车刀车圆柱面： 2)用普通外圆车刀车圆柱面： 3)用普通外圆车刀车圆锥面： 4)用成型车刀车圆锥面 5)用螺纹刀刀车螺纹面： 3、画出卧式车床的传动原理图，写出各传动链的名称，并判断各条传动链的性质。
机床设计计算讲解
切削机床课程设计 设计题目卧式车床主传动系统设计系别机械工程系 专业机械设计制造及其自动化学生姓名 班级学号 设计日期 2013年4月
卧式车床设计任务书 一、设计题目 卧式车床主传动系统设计 设计系数： 主轴最低转速=m in n 100min /r ,min /1250max r n = 公比Ф=1.26=406.1 电机功率P=7.5KW 二、确定结构式和结构网 1. 由公式1 -min max z n n n R ?== 得：Z=12 2.结构式、传动组和传动副数的确定 ①传动组和传动副数可能的方案有： 12 = 4×3 12 = = 3×4 12 = 3×2×2 12 = 2×3×2 12 = 2×2×3 第一行方案有时可以省掉一根轴。缺点是有一个传动组内有四个传动副。如果用一个四联滑移齿轮，则会增加轴向尺寸；如果用两个双联滑移齿轮，则操纵机构必须互锁以防止两个滑移齿轮同时啮合。所以一般少用。 第二行的三个方案可根据下述原则比较：从电动机到主轴，一般为降速传动。接近电动机处的零件，转速较高，从而转矩较小，尺寸也就较小。如使传动副较多的传动组放在接近电动机处，则可使小尺寸的零件多些，大尺寸的零件就可以少些，就省材料了。这就是“前多后少”的原则。从这个角度考虑，以取 12 = 3 x2x2 的方案为好。 ②结构式或结构网的各种方案的确定
由①知方案有 a.63122312??= b.61222312??= c.16222312??= d.36122312??= e.21422312??= f.12422312??= 选择原则： I)传动副的极限传动比和传动组的极限变速范围 降速传动中，主动齿轮的最少齿数受到限制m in u ≥41； 避免被动齿轮的直径过大升速传动比最大值max u ≤2（斜齿传动max u = 2.5）尽量减少振动和噪声； 各变速组的变速范围max R =max u /m in u ≤8-10 之间； 对于进给传动链，由于转速通常较低，零件尺寸也较小，上述限制可放宽些。 8.251 ≤≤进i 。故max 进R 14≤ 在检查传动组的变速范围时，只需检查最后一个扩大组。因为其它传动组的变速 范围都比它小。应为: max ) 1-(p n R R n x n ≤=? II)基本组与扩大组的排列顺序。 原则是选择中间传动轴变速范围最小的方案。 综上所述，方案a 6 3122312??= 较好 3.结构网
金属切削机床课程设计说明书
目录 第1章概述 1 1.1 金属切削机床课程设计目的 1 1.2 机床的分类和功用 1 1.3 操作性能要求 1第2章机床参数的拟定 1 2.1 公比的确定 1 2.2 转速系列的选择 2 2.3 主电机选择 2 第3章机床传动设计 2 3.1 主传动方案拟定 2 3.2 传动结构式、结构网的选择 2 3.3 转速图的拟定 4 3.4 齿轮齿数的确定 5 3.5 传动系统图 6 第4章传动件的估算 7 4.1 普通V带的选择和计算 7 4.2 传动轴的计算转速 8 4.3 传动轴直径的估算 8 4.4 带轮结构设计 10 4.5 齿轮齿数的确定 10 4.6 齿轮模数的计算 11 4.7 齿轮齿宽的确定 13 第5章动力校核 14 5.1 齿轮的弯曲疲劳强度计算 14 5.2 传动轴的刚度校验 16 5.3 滚动轴承的验算 19 第6章主轴位置及传动示意图 20 6.1 结构设计的内容、技术要求和方案 20 6.2 展开图及其布置 21 6.3 I轴（输入轴）的设计 21 6.4 齿轮块设计 22 6.5 传动轴设计 23 6.6 主轴主件设计 24 第7章个人总结 26参考文献
第1章概述 1.1 金属切削机床课程设计的目的 金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，习惯上简称为机床。机床课程设计，在于通过设计，比较分析机床主传动中某些典型机构，进行选择和改进，学习构造设计，进行设计计算和编写技术文件。完成机床主传动设计，达到学习设计步骤和方法的目的。在此过程中，学习查阅有关的设计手册、设计标准和资料，达到累计设计知识和提高设计能力的目的。并获得设计工作的基本技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力。同时，学生在拟定传动和变速的结构方案过程中，进行设计构思，方案分析，结构工艺性，机械制图，零件计算，编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并培养学生具有初步的结构分析，结构设计和计算能力。 1.2 机床的分类和功用 根据我国制定的机床型号编制方法，目前将机床分为12大类，包括车床、钻床、镗床、磨床、铣床、拉床、锯床、刨插床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、特种加工机床和其它机床。机床工业为各种类型的机械制造提供先进的制造技术与优质高效的机床设备，促进了机械制造工业的的生产能力和工艺水平的提提高。一个国家的机床工业的技术水平，在很大程度上标志着国家的工业生产能力和科学技术水平。本次的金属切削机床课程设计，进行的是普通铣床主轴箱的设计。 1.3 操作性能要求 (1)具有皮带轮卸荷装置 (2)主轴的变速由变速手柄，和滑移齿轮完成 第2章机床参数的拟定 2.1 公比的确定 （1）确定变速范围Rn及公比 已知最高转速n max =2000rpm，最低转速n min =160rpm，变速级数Z=12。 变速范围： R n=n max n min = 2000 160 =12.5 R n=φz?1
机床夹具设计课程设计
机床夹具设计课程设计 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
机床夹具设计课程设计说明书课题名称: 机床夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化 班级：13机械一班 姓名：阮吴祥 学号： 指导老师：张秀香 2017年 1月
目录 一、机床夹具课程设计任务书 (1) 二、机床夹具课程设计说明书 (2) 1.对加工件进行工艺分析 (2) 2.定位方案设计 (2) 3.导引方案设计 (4) 4.夹紧方案设计 (5) 5.夹具体设计 (6) 6.其它装置设计 (6) 7.技术条件制定 (6) 8.夹具工作原理(操作)简介 (6) 9.设计心得 (7) 三、参考文献 (8) 四、附录 (9)
一、机床夹具课程设计任务书
二、机床夹具课程设计说明书 1、对加工件进行工艺分析： 零件名称为通孔套,为铸件，本工序铣削加工直径22mm的孔，设计手动钻绞孔专用夹具。工件已加工过的孔径为φ22mm，厚度为50mm。 在加工槽时，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由铣削直接加工就可以达到要求，其中槽的宽度由刀具的尺寸保证，槽的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。槽的位置包括如下两方面要求： 加工槽的宽度为12mm，且两个侧面相对于中心面A对称度； 加工槽的深度为30±。 2、定位方案设计： 根据加工孔两侧面相对于中心面对称要求，需要限制工件X方向转动自由度、Y方向转动自由度和Z方向转动自由度；根据加工孔宽度和深度要求，需要限制工件X方向移动自由度和Z方向移动自由度。但考虑到加工时工件定位的稳定性，可以将六个自由度全部限制。 工件相对中心面对称，要实现加工孔两侧面相对中心面对称的要求，且根据基准重合的原则应选A面作为定位基准，但A面实际不存在，故可选工件的两侧面M或N的任一面作为定位基准，限制三个不定自由度，此为第一定位基准。
数控机床课程设计说明书
目录 1、前言 (2) 2、控制系统硬件的基本组成 (2) 2.1系统扩展 (2) 2.1.1 8031芯片引脚 (3) 2.1.2 数据存储器的扩展 (6) 2.1.3 数据存储器的扩展 (7) 3、控制系统软件的组成及结构 (9) 3.1 监控程序 (10) 3.1.1 系统初始化 (10) 3.1.2 命令处理循环 (10) 3.1.3 零件加工程序（或作业程序）的输入和编辑 (10) 3.1.4 指令分析执行 (10) 3.1.5 系统自检 (11) 3.2 数控机床控制系统软件的结构 (11) 3.2.1 子程序结构 (12) 3.2.2 主程序加中断程序结构 (12) 3.2.3 中断程序结构 (12) 4 、心会得体 (13) 5 、参考文献 (14)
1 、前言 数控车床又称数字控制（Numbercal control，简称NC）机床。它是基于数字控制的，采用了数控技术，是一个装有程序控制系统的机床。它是由主机，CNC，驱动装置，数控机床的辅助装置，编程机及其他一些附属设备所组成。数控机床控制系统的作用是使数控机床机械系统在程序的控制下自动完成预定的工作，是数控机床的主要组成部分。 2、控制系统硬件的基本组成 数控机床控制系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。控制系统在使用中的控制对象各不相同，但其硬件的基本组成是一致的。控制系统的硬件基本组成框图如图1所示。 图1 控制系统硬件基本组成框图 在图1中，如果控制系统是开环控制系统，则没有反馈回路，不带检测装置。 以单片机为核心的控制系统大多采用MCS-51系列单片机中的8031芯片单片机，经过扩展存储器、接口和面板操作开关等，组成功能较完善、抗干扰性能较强的控制系统。 2.1系统扩展 以8031单片机为核心的控制系统必须扩展程序存储器，用以存放程序。同时，单片机内部的数据存储器容量较小，不能满足实际需要，还要扩展数据存储
数控机床课程设计：设计轴类零件数控加工工艺规程及数控技术仿真
太原科技大学数控技术课程设计 学院：机械工程学院 专业：机械电子工程 班级：机电091201班 姓名：崔世君 学号：200912010103 指导教师：贾育秦 时间：2013年1月15号
数控技术课程设计任务书 一、课程设计题目： 设计轴类零件数控加工工艺规程及数控技术仿真 二、课程设计目的： 通过数控加工工艺课程设计，掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。 三、课程设计内容： 1.毛坯图一张 2.零件图一张 3.机械加工工艺过程卡一张 4.机械加工工序卡四张 5.仿真结果图一张 6.设计说明书一份 班级：机电091201 学生：崔世君 学号：200912010103 指导教师：贾育秦宋建军 教研室主任：贾育秦
目录 一、前言第3页 二、零件图的工艺分析第3页 1.加工内容第4页 2.毛坯的选择第4页 3.定位基准的确定第4页 4.加工顺序的确定第4页 5.加工工序、工步的确定第5页 三、机床的选择第6页 四、刀具的选择第6页 五、夹具的选择第7页 六、量具的选择第7页 七、切削用量的确定第7页 八、机械加工时间的计算第8页 九、编写数控部分程序第9页 十、数控仿真及其结果第10页十一、总结第13页十二、参考文献第14页
一、前言 制造技术和装备是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力，提高对动态多变市场的适应能力和竞争力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 数控技术是制造业实现自动化、集成化的基础，是提高产品质量，提高劳动生产率不可少的物资手段。数控技术的广泛应用给传统制造业的生产方式、产品结构带来了深刻的变化。也给传统的机械、机电专业的人才带来新的机遇和挑战。 随着我国综合国力的进一步加强。我国经济全面与国际接轨，并逐步成为全球制造中心。现如今，我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争。这就体现了学好数控技术的重要性。 这次课程设计让我们更好的熟悉数控车床、确定加工工艺、学会分析零件、学会简单的程序编程以及数控仿真，为走上工作岗位打下坚实的基础。 二、零件图的工艺分析
数控机床与编程课程设计论文
数控机床与编程课程设计说明书设计题目： 成绩： 班级：09级机械三班 学号： 04092317 姓名：于明鑫 指导教师：于春海 设计日期2012年6月18日至2012年6月24日
目录 封面.....................................................错误！未定义书签。课程设计任务书 .. (4) 绪论 ················································································· 1.零件图分析 ······················································································ 2.零件总体工艺分析 ··················································错误！未定义书签。 2.1 选毛培····························································错误！未定义书签。 2.2 加工工艺路线···················································错误！未定义书签。 3.零件加工工艺过程卡 ···············································错误！未定义书签。 4.确定数控加工内容··············································错误！未定义书签。 5.正面铣削数控加工设计·······································错误！未定义书签。 5.1 制定工序2的加工步骤·······································错误！未定义书签。 5.2 确定装夹方案···················································错误！未定义书签。 5.3确定数控铣床 ···················································错误！未定义书签。 5.4 确定数控铣削刀具·············································错误！未定义书签。 5.5编程相关坐标点设定 ··········································错误！未定义书签。 5.6 确定切削用量···················································错误！未定义书签。 5.7 刀具轨迹坐标值的数学处理 ································错误！未定义书签。 5.8 程序编制及说明················································错误！未定义书签。 6.背面铣削数控加工设计·······································错误！未定义书签。 6.1 制定工序3的加工步骤·······································错误！未定义书签。 6.2 确定装夹方案···················································错误！未定义书签。 6.3 确定数控铣削刀具·············································错误！未定义书签。 6.4编程相关坐标点设定 ··········································错误！未定义书签。 6.5 确定切削用量···················································错误！未定义书签。 6.6 刀具轨迹坐标值的数学处理 ································错误！未定义书签。
数控加工工艺课程设计指导书
数控加工工艺课程设计指导书 一．设计目的 通过数控加工工艺课程设计，掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。二．设计内容 编制中等复杂程度典型零件的数控加工工艺。 三．设计步骤 （一）零件的工艺分析 无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量。在编程中，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需做一些处理。因此程序编制中的零件的工艺分析是一项十分重要的工作。 1．数控加工工艺的基本特点 数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而又有其特点。 1）数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂。这是因为数控机床价格昂贵，若只加工简单的工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。 2）数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在数控加工时，这一切都无例外地都变成了固定的程序内容，正由于这个特点，促使对加工程序的正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错，否则加工不出合格的零件。 2．数控加工工艺的主要内容 根据数控加工的实践，数控加工工艺主要包括以下方面： 1）选择适合在数控机床上加工的零件和确定工序内容； 2）零件图纸的数控工艺性分析； 3）制订数控工艺路线，如工序划分、加工顺序的安排、基准选择、与非数控加工工艺的衔接等； 4）数控工序的设计，如工步、刀具选择、夹具定位与安装、走刀路线确定、测量、切削用量的确定等； 5）调整数控加工工艺程序，如对刀、刀具补偿等； 6）分配数控加工中的容差； 7）处理数控机床上部分工艺指令。 3．数控加工零件的合理选择 程序编制前对零件进行工艺分析时，要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料，方能进行如下一些问题的研究。 在数控机床上加工零件时，一般有两种情况。第一种情况：有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床。第二种情况：已经有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。无论哪种情况，考虑的主要因素主要有，毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。概括起来有三点，即零件技术要求能否保证，对提高生产率是否有利，经济上虽否合算。 根据国内外数控技术应用实践，数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件：
金属切削机床设计习题答案1
第三章 金属切削机床设计习题答案 1.在滚齿机上加工直齿圆柱齿轮： (1) 分析零件导线、母线的形状，加工方法及所需运动； (2) 画出传动原理图，写出所需传动链。 解：对于直齿圆柱齿轮的加工：工件和刀具模拟一对相互啮合的螺旋齿轮。工件是一个螺旋角为0的圆柱齿轮，而刀具相当于一个斜齿圆柱齿轮（滚刀）。范成运动是一个复合运动，由滚刀的旋转运动C P 和工件旋转运动C f 复合而成。 ①母线：渐开线，范成法，范成运动C P C f 。 ②导线：直线，相切法，所需运动：C P ，Z f 。 ③传动原理图 ④传动链 ● 主传动链（外）：电机n 电 滚刀n 刀转（作用是驱动主运动，即提供给主运动以运动和动力） 1 U v 2 ● 范成传动链(母线，内)：滚刀1/K 转 工件转1/Z 转（联 4
系两个单元运动，组成复合运动） 2 U x 3 进给传动链（导线，外）：工件1转 刀架下降fmm （使毛坯不断的投入切削） 3 U f 4 进给运动是一个独立的运动，可以单独电机驱动，也可与主运动共用一台电动机，驱动进给运动Z f 。 2.某机床主轴转速为n ＝100～1120r/min ，转速级数Z ＝8，电动机转速n 电＝1440r/min ，试设计该机床主传动系，包括拟定结构式和转速图，画出传动系统图，求各轴和各齿轮副的计算转速。 解：①求R n ，? 2.11100 1120 min max === n n R n 41 .17181=?===--????Z n R 6 06.141.1==? 查P 73表3-3得主轴转速分别为：100，140，200，280，400，560，800，1120（r/min ）。 ②拟定结构式（原则：传动付，前多后少，基前扩后，极限变 速范围，前慢后快） 结构式：8＝212224 校核953.341.141.14)12(4)1(22 2 ====--P x R ?＜8 合适 ③画转速图 分配传动比： 76.71min 1 1440100)(? ＝＝电总n n u = 3 2276.01111111???????=???c b a u u u u 定＝ 故有：76.0-?＝定u （n I ≥700r/min ）
数控铣床课程设计
机械工程学院 《数控机床编程》课程设计 题目：“王”字凸台 专业：机械设计制造及其自动 班级：机制1201 姓名：王超 学号：1209331031 成绩： 指导教师：张丽娟 2015年4月25日 .
目录 一、任务书 (1) 二、设计零件 (2) 三、数控加工工艺分析 (4) 四、程序清单 (5) 五、零件加工 (6) 六、设计小结 (7) 七、参考文献 (8) 八、感想 (9)
一、任务书 1.课程设计概述 《数控机床编程》课程设计是机械设计制造及其自动化专业的必修课程之一，它可以提高学生的动手能力，丰富学生的理论知识。是一门理论与实践相结合的综合性专业基础课。通过《数控机床编程》课程设计的学习，要求学生能够设计常用的轴类零件和型腔壳体类零件，并能够合理的选择卡具和加工设备，独立分析工艺，独立编程及完成其加工。通过数控机床编程课程设计，使学生提高数控机床实际操作和手工编程能力。同时还要求学生掌握数控机床的组成及其控制原理和方法。为以后的工作和学习打下坚实的基础。 2.课程设计目的 通过本次课程设计，掌握数控机床进行机械加工的基本方法，巩固数控加工编制的相关知识，将理论知识与实际工作相结合，并最终达到独立从事数控加工程序编制的工作能力。 3．课程设计任务 根据本任务书相关技术要求，完成零件设计，零件工艺分析，加工工序卡的编制，数控加工程序的编制，最后用HNC-21M数控系统机床加工出所设计的工件。
《数控机床编程》课程设计班级：机械设计制造及其自动化姓名：王超 二、设计零件 我要做的零件是在金属块上刻一个“王”字。由于我是第一次将所学理论用于实践，因此我选择笔画相对较少的“王’字来做。本次编程我打算用顺时钟圆弧指令G02和直线指令G01来刻画这个字。
金属切削原理、刀具与机床教案讲稿
教案 2017-2018学年第1学期 院（部）****学院 教研室机械专业 课程名称金属切削原理与机床 授课专业班级********班 主讲教师******** 职称职务****** 使用教材《金属切削原理》、《金属切削机床概论》
第1次课 第一章绪论 1-1地位、性质 1-2本课程的研究对象、内容及目的 第二章机床分析 2-1切削加工的基本定义 2-1-1金属切削机床的分类 2-1-2金属切削机床型号编制
第一章绪论 1-1地位、性质 一、金属切削加工的重要性 机械制造中所用的工作母机80％～90％为金属切削机床 1957年美国钢产量1亿吨1500万吨变成切屑 切削加工的种类车、铣、刨、磨、钻、镗、铰、拉 二、金属切削机床的重要性 在现代机械制造工业中，被制造的机器零件，特别是精密零件的最终形状、尺寸及表面粗糙度，主要是借助金属切削机床加工来获得的，因此机床是制造机器零件的主要设备。它所担负的工作量约占机器总制造工作量的40%～60%，它的先进程度直接影响到机器制造工业的产品质量和劳动生产 1-2本课程的研究对象、内容及目的 本课程在专业教学中的地位切削原理→刀具→机制工艺 一、切削加工： 1.定义： 使用切削工具从毛坯上切除多余的材料，从而获得具有一定形状、精度和表面质量的零件。 2.实现切削加工的条件 （1）刀具与工件之间的相对运动；（2）刀具具有一定的空间几何形状；（3）满足切削需要的刀具材料性能。 3. 切削加工的发展史 秦铜车马轴承磨削汉五铢钱车削；弩机工具（钻、锉） 1668 明马拉铣床脚踏砂轮制作天文仪器 1775 英加工蒸汽机汽缸汽缸镗床 1818 美铣床 1865前后各种机床出现（车、刨、插、齿轮、螺纹） 1864 法刀具几何形状对切削力的影响 1870～1877 俄切屑形成和种类 1898 美高速钢 1927 德硬质合金 1932 美切削用量手册 1960以后涂层刀具、陶瓷刀具等出现 二、金属切削机床 1.定义： 是指用切削的方法加工金属工件，使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的机器。 它是制造机器的机器，故又称为“工作母机”或“工具机”（Machine-tool），习惯上简称为“机床”。 2.机床发展概况 金属切削机床加工的生产模式，大体上经历了以下五个阶段： （1）通用机床加专用工艺装备或专用机床 从30年代到50年代使用。这种生产模式可实现具有固定生产节拍的刚性自动化，但加工柔性差，转产困难，更换产品时需更换大批工艺装备报废专用机床，重新设计与制造装备的周期长、投资大。 （2）数显机床
金属切削机床设计
目录 一、设计目的 (1) 二、设计步骤 (1) 1.运动设计 (1) 1.1已知条件 (1) 1.2结构分析式 (1) 1.3 绘制转速图 (2) 1.4 绘制传动系统图 (5) 2.动力设计 (5) 2.1 确定各轴转速 (5) 2.2 带传动设计 (6) 2.3 各传动组齿轮模数的确定和校核 (7) 3. 齿轮强度校核 (9) 3.1校核a传动组齿轮 (9) 3.2 校核b传动组齿轮 (10) 3.3校核c传动组齿轮 (11) 4. 主轴挠度的校核 (13) 4.1 确定各轴最小直径 (13) 4.2轴的校核 (13) 5. 主轴最佳跨距的确定 (14) 5.1 选择轴颈直径,轴承型号和最佳跨距 (14) 5.2 求轴承刚度 (14)
6. 各传动轴支承处轴承的选择 (15) 7. 主轴刚度的校核 (15) 7.1 主轴图 (15) 7.2 计算跨距 (16) 三、总结 (17) 四、参考文献 (18)
一、设计目的 通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。 二、设计步骤 1.运动设计 1.1已知条件 [1]确定转速范围：主轴最小转速min /5.31min r n =。 [2]确定公比：41.1=? [3]转速级数：12=z 1.2结构分析式 ⑴ 22312??= ⑵ 32212??= [3] 23212??= 从电动机到主轴主要为降速传动，若使传动副较多的传动组放在较接近电动机处可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，节省材料，也就是满足传动副前多后少的原则，因此取32212??=方案。在降速传动中，防止齿轮直径过大而使径向尺寸常限制最小传动比4 1min ≥i ；在升速时为防止产生过大的噪音和震动常限制最大转速比2m a x ≤i 。在主传动链任一传动组的最大变速范围()10~8min max max ≤=i i R 。在设计时必须保证中间传动轴的变速范围最小， 根据中间传动轴变速范围小的原则选择结构网。从而确定结构网如下：
机床夹具设计课程设计
机床夹具设计课程设计 说明书 设计题目：钻床夹具设计 系别：机械与电子工程学院 专业：机械设计制造及其自动化
前言 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、智能、复合、 环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 本次的设计任务是加工零件（板件）上的两个孔。零件属于大批量生产，钻孔要 求精度高，所以需要设计一个专用夹具，保证零件加工质量。由于夹具的利用率高， 经济性好，使用元件的功能强而且数量少，配套费用低，降低生产成本；采用夹紧装 置，缩短停机时间，提高生产效率。 设计钻床夹具，首先要分析加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方 法，拟定夹具设计方案；在满足加工精度的条件下，合理的进行安装、定位、夹紧； 完成草图后考虑零件间的连接关系和螺钉、螺母、定位销等的固定方式，设计合理结 构实现零部件间的相对运动，根据零件要求选择材料。 完成钻床夹具的所有设计后，用 AutoCAD进行二维图的绘制，首先画好零件图，最 后进行装配，标注相关尺寸及技术要求，并用 Pro/ENGINEER绘制最终三维效果图，最 终进行说明书，任务书的撰写、整理、修改完成设计任务。
目录 第一章对加工零件的工艺分析 .......................................................错误！未定义书签。 1.1夹具设计 ...........................................................................错误！未定义书签。 1.2零件分析 ...........................................................................错误！未定义书签。 1.2.1零件图 (1) 1.2.2加工零件图分析 (2) 第二章定位方案及误差分析 ...........................................................错误！未定义书签。 2.1拟定定位方案 .....................................................................错误！未定义书签。 2.1.1定位方案拟定 (2) 2.1.2定位方案选定 (2) 2.2定位误差分析 .....................................................................错误！未定义书签。 2.2.1相关概念 (3) 2.2.2定位误差分析 (4) 第三章对刀导向方案 .......................................................................错误！未定义书签。 3.1对刀导向方案 .....................................................................错误！未定义书签。 3.2对刀导向元件详细参数 .....................................................错误！未定义书签。 第四章夹紧方案及夹紧力分析 (5) 4.1 夹紧方案分析 .............................................................................错误！未定义书签。 4.2夹紧力分析 .........................................................................错误！未定义书签。 4.2.1夹紧力估算 .....................................................................错误！未定义书签。 第五章夹具体设计及连接元件选型 ...............................................错误！未定义书签。 5.1夹具体设计 ..........................................................................错误！未定义书签。 5.2连接元件选型 ......................................................................错误！未定义书签。 5.2.1标准件 .............................................................................错误！未定义书签。 5.2.2非标准件 .........................................................................错误！未定义书签。 第六章夹具零件图和装配图及标注 ...............................................错误！未定义书签。 6.1零件图 (8) 6.2钻模板零件图 ...................................................................................................... 1 1 6.3装配图 .................................................................................................................. 2 1第七章三维效果图...........................................................................错误！未定义书签。 14 总结 .................................................................. 14 参考文献 ..............................................................