现代机床设备

出版时间:2009-4   出版时间:顾京 化学工业出版社 (2009-04出版)   作者:顾京 编   页数:222  
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现代机床设备
前言

为适应我国国民经济的结构调整和产业升级,高等职业技术教育得到了长足的发展。本书作为普通高等教育“十一五”国家级规划教材,也是首批国家示范性高职院校重点专业建设的项目之一。本书编写的指导思想是:以培养适应现代制造业需要,具备相应工作经历的高素质技能型人才为根本目标。根据高等职业技术教育以典型工作任务为载体、基于工作过程系统化的课程建设特色,教材的编写服务于课程教学内容需要、服务于理论与实践教学一体化需要,突出对现代机床设备应用基本方法的掌握和着重培养生产现场的实施能力,以适应现代制造业发展的需求。近年来,随着数控机床在我国设计、生产、制造、使用的飞速发展,数控机床的使用和典型结构介绍已成为机电类专业必不可少的教学内容。数控机床是集计算机技术、电子技术、自动控制、传感测量、机械制造、网络通信技术于一体的典型机电一体化产品,它在本质上仍属于金属切削机床的范畴,其结构是以传统金属切削机床为基础的。但由于数控加工的特点,尤其是数控机床的高速化、高精度、多功能化、智能化、系统化与高可靠性等特征,对数控机床结构提出了新的要求,这又使数控机床在结构上有别于传统的金属切削机床。因而,为读者介绍金属切削机床的基础知识,重点介绍数控机床的结构特点与使用方法,进而培养对现代机床设备的使用、调整和维护的专业能力,就是本书的主要任务。全书共分九章。第一章主要介绍了金属切削机床的基本概念、机床的分类、常用的传动机构以及机床的精度。第二章、第三章分别介绍了车床和铣床,在每一章中都较详细地介绍了一台通用机床和一台数控机床,如在第二章中阐述了CA6140型卧式车床和HM077 CNC型卧式数控车床的选用、性能、传动、典型结构及维护、有关调整计算,以及每种类型机床的安装调试,以掌握分析、调整机床设备的方法。第四章介绍了VMC1100立式加工中心的典型结构和机床的主要附件。第五章、第六章以及第七章分别介绍了钻床、镗床、磨床以及齿轮加工机床的特点、用途、分类、典型结构及维护。第八章介绍数控特种加工机床的加工基本原理和特点、使用和调整方法。第九章重点介绍通用机床数控化改造的基本知识。每章均有练习与思考题,便于课后复习。本书由无锡职业技术学院顾京主编,第一章、第二章、第五章的第一节和第二节以及第四节、第六章的第一节由顾京编写,第三章、第七章由无锡职业技术学院宋广雷编写,第四章、第五章的第三节、第六章的第二节和第三节由无锡职业技术学院胡俊平编写,第八章由常州机电职业技术学院吴新腾编写,第九章由湖南工业职业技术学院周承华编写。本书由南通科技投资集团股份有限公司高级工程师陈志祥主审。同时,上海第二机床厂高级工程师张仲益、江苏省常州机床厂副总工程师龚仲华等均对本书给予了大力支持,在此表示深深的谢意。由于编者水平所限,且时间仓促,不足之处敬请批评指正。编者2009年1月
内容概要

  《现代机床设备》主要面向高等职业技术教育的机电类专业,对各类常用典型机床设备的组成、传动和结构进行分析,重点突出了机床的使用技术,并对通用机床的数控化改造等内容作了介绍。在内容选择上,以当前国内企业广泛使用的、具有较高先进性和较典型应用性的国产机床设备为主,将传统机床与数控机床相结合,突出对现代机床设备的介绍;在内容组织上,将介绍机床设备的基础知识与培养机床设备的使用、维护能力相结合,突出对现代机床设备应用基本方法的掌握和现场实施能力的培养。   《现代机床设备》可作为高等职业技术教育机电类专业及中专、电大、职工大学的教材,同时,可作为企业生产一线工程技术人员的参考资料。
书籍目录

第一章
机床设备的基础知识1第一节
金属切削机床的基本概念1一、金属切削机床的产生1二、数控机床的基本概念2三、金属切削机床的地位6第二节
金属切削机床的分类和型号6一、金属切削机床的分类方法7二、金属切削机床型号的编制方法7三、金属切削机床的技术规格及形式品种9四、数控机床的分类9第三节
机床的传动链及常用传动机构12一、机床的运动12二、机床传动链14三、机床常用传动机构17第四节
机床的精度28一、几何精度29二、定位精度31三、静态精度和动态精度32练习与思考题32第二章
车床34第一节
车床的基础知识34一、车床的用途34二、车床的分类及特点34三、卧式车床的典型加工表面36四、选用原则36五、使用条件38第二节
CA6140型卧式车床40一、机床的主要组成部件40二、机床的传动系统41三、机床的典型结构及维护48四、安装调试62第三节
HM077型卧式数控车床65一、数控车床的主要技术参数65二、机床的传动系统67三、数控车床的典型结构及维护68四、数控车床主要附件及工具75五、安装调试79练习与思考题82第三章
铣床83第一节
铣床的基本知识83一、铣床的用途83二、铣床的分类及特点83三、铣床的选用原则83第二节
X6132型万能卧式升降台铣床84一、机床的主要组成部件84二、机床的传动系统85三、机床的典型结构及维护87四、安装调试95第三节
XK5032立式升降台数控铣床97一、机床的主要组成部件及性能特点97二、机床的传动系统97三、机床的典型结构99四、安装调试103练习与思考题103第四章
加工中心105第一节
加工中心的功用及组成105第二节
加工中心换刀系统105一、刀库类型106二、选刀方式108三、刀具交换装置的形式111四、机械手的形式和种类113第三节
回转工作台113一、数控回转工作台114二、分度工作台116三、数控回转盘116第四节
VMC1100系列立式加工中心118一、立式加工中心的主要技术参数118二、立式加工中心的传动系统119三、立式加工中心的典型结构及维护120四、加工中心常用附件及刀具128练习与思考题133第五章
钻床和镗床134第一节
概述134一、钻床和镗床的用途134二、钻床和镗床的分类134第二节
Z3040型摇臂钻床134一、机床的主要组成部件134二、机床的传动系统134三、机床的典型结构及维护136第三节
TP619型卧式铣镗床137一、主要组成部件及其运动138二、平旋盘刀具溜板的径向进给139第四节
ZK7640型立式数控镗铣钻床140一、机床的主要技术参数140二、机床的传动系统141三、机床的典型机构141练习与思考题143第六章
磨床144第一节
概述144一、磨床的用途144二、磨床的分类144第二节
M1432A型万能外圆磨床144一、万能外圆磨床的用途和组成144二、万能外圆磨床的主要技术规格145三、万能外圆磨床各部件的机械传动系统146四、万能外圆磨床的主要部件结构及调整147第三节
MK1320A型数控外圆磨床150一、数控外圆磨床的主要组成部件150二、机床主要技术参数150三、数控外圆磨床的传动系统151四、数控外圆磨床的典型结构152五、液压系统154练习与思考题155第七章
齿轮加工机床156第一节
齿轮加工机床的用途和工作原理156一、齿轮加工机床的用途156二、齿轮加工机床的工作原理156第二节
Y3150E型滚齿机158一、滚齿机的主要组成部件158二、滚齿机运动的调整计算158三、滚齿机的工作调整165第三节
Y5132型插齿机166一、Y5132型插齿机的主要部件166二、插齿机径向切入工作调整168第四节
YS3120CNC型数控高速滚齿机168一、数控高速滚齿机的主要组成部件169二、数控高速滚齿机的主要技术参数和规格169三、数控高速滚齿机的主要运动170四、数控高速滚齿机的基本循环方式171五、滚刀芯轴组件173六、刀架转角的确定174七、确定滚刀窜刀方向和窜刀量174八、滚刀窜刀的起点位置确定175练习与思考题177第八章
特种数控加工机床178第一节
概述178一、特种数控加工机床的用途178二、特种数控加工机床的分类及特点179第二节
数控电火花成形机床179一、电火花成形加工的原理及特点179二、数控电火花成形加工机床的组成180第三节
数控电火花线切割机床183一、数控电火花线切割加工原理和特点183二、数控电火花线切割机床的分类184三、数控电火花线切割机床的组成185第四节
数控激光加工机床189一、数控激光加工机床的组成189二、激光加工的特点191练习与思考题192第九章
通用机床的数控化改造193第一节
概述193一、数控机床应用的局限性193二、机床数控化改造的优点193三、改造的方法与步骤194第二节
车床的数控化改造194一、设计方案的确定195二、机械部分改造的设计计算195三、步进电动机的选择202四、车床改造的结构特点204五、安装调整中应注意的问题205第三节
铣床的数控化改造206一、设计方案的确定206二、机械部分改造的设计与计算207三、铣床改造的结构特点211练习与思考题212附录213参考文献223
章节摘录

插图:当手动尾架需要在床身导轨上移动并重新定位时,先将床鞍移动至其上销孔对准尾架上联动轴销10,抬起手柄9,使手柄轴4带动齿轮12、11、13转动,由联动轴销10上的齿条使联动轴销向上伸出,插入床鞍上的销孑L中。
同时,由于手柄轴4的转动,其偏心轴径部分向下压缩碟形弹簧7,使锁紧块8松开。
这吋,可通过移动床鞍将尾架带至适当的位置。
当按下手柄9时,尾架在新的位置上被夹紧。
同时,联动轴销lo退回,尾架与床鞍脱开。
可编程自动控制尾架的结构与手动尾架基本相同,只是其移动、定位、夹紧等动作均由程序控制自动实现。
尾轴结构如图2~38所示。
尾轴经淬硬后精磨而成,尾架上尾轴导向孑乙经过精密研磨与尾轴配合,尾轴上的轴向槽通过尾架上的键3导向(图2~37),保证其导向精度。
尾轴内用与主轴同等精度等级的轴承安装内锥孔自回转顶尖套1。
前端双列圆柱滚子轴承可承受较大的径向力,后端由四个角接触球轴承支承,可承受径向和轴向力,间隙由螺母4调整。
四、数控车床主要附件及工具1.机外对刀仪在工件的加工过程中,工件装卸、刀具调整等辅助时间,占加工周期中相当大的比例,其中刀具的调整既费时费力,又不易准确,最后还需要试切。
统计资料表明,一个工件的加工,纯机动时间大约只占总时间的55%,装夹和对刀等辅助时间占45%。
因此,对刀仪便显示出极大的优越性。
机外对刀的本质是测量出刀具假想刀尖点到刀具台基准之间在X轴和Z轴方向的距离,即刀具X向和Z向的长度。
利用机外对刀仪可将刀具预先在机床外校定好,以便装上机床就可以使用,缩短了对刀的辅助时间。
图2-39所示是一种比较典型的机外对刀仪,它适用于各种数控车床,针对某台具体的数控车床,应制作相应的对刀刀具台,将其安装在刀具台安装座上。
这个对刀刀具台与刀座的连接结构及尺寸,应与机床刀架相应的结构与尺寸相同,甚至制造精度也应与机床刀架该部位一致,此外,还应制作一个刀座、刀具联合体,把此联合体安装到机床刀架上,尽可能精确地对出X向和Z向的长度,并将这两个值刻在联合体表面,对刀仪使用一段时间后就应装上这个联合体做一次调整。
机外对刀的大体顺序是:将刀具随同刀座一起紧固在对刀刀具台上,摇动X向和Z向进给手柄,使移动部件载着投影放大镜沿着两个方向移动,直至假想刀尖点与放大镜中十字线交点重合,如图2-40所示,通过X向和Z向的微型读数器分别读出X向和Z向的长度值,这就是刀具的对刀长度。
后记

为适应我国国民经济的结构调整和产业升级,高等职业技术教育得到了长足的发展。本书作为普通高等教育“十一五”国家级规划教材,也是首批国家示范性高职院校重点专业建设的项目之一。本书编写的指导思想是:以培养适应现代制造业需要,具备相应工作经历的高素质技能型人才为根本目标。根据高等职业技术教育以典型工作任务为载体、基于工作过程系统化的课程建设特色,教材的编写服务于课程教学内容需要、服务于理论与实践教学一体化需要,突出对现代机床设备应用基本方法的掌握和着重培养生产现场的实施能力,以适应现代制造业发展的需求。近年来,随着数控机床在我国设计、生产、制造、使用的飞速发展,数控机床的使用和典型结构介绍已成为机电类专业必不可少的教学内容。数控机床是集计算机技术、电子技术、自动控制、传感测量、机械制造、网络通信技术于一体的典型机电一体化产品,它在本质上仍属于金属切削机床的范畴,其结构是以传统金属切削机床为基础的。但由于数控加工的特点,尤其是数控机床的高速化、高精度、多功能化、智能化、系统化与高可靠性等特征,对数控机床结构提出了新的要求,这又使数控机床在结构上有别于传统的金属切削机床。因而,为读者介绍金属切削机床的基础知识,重点介绍数控机床的结构特点与使用方法,进而培养对现代机床设备的使用、调整和维护的专业能力,就是本书的主要任务。全书共分九章。第一章主要介绍了金属切削机床的基本概念、机床的分类、常用的传动机构以及机床的精度。第二章、第三章分别介绍了车床和铣床,在每一章中都较详细地介绍了一台通用机床和一台数控机床,如在第二章中阐述了CA6140型卧式车床和HM077CNC型卧式数控车床的选用、性能、传动、典型结构及维护、有关调整计算,以及每种类型机床的安装调试,以掌握分析、调整机床设备的方法。第四章介绍了VMC1100立式加工中心的典型结构和机床的主要附件。第五章、第六章以及第七章分别介绍了钻床、镗床、磨床以及齿轮加工机床的特点、用途、分类、典型结构及维护。第八章介绍数控特种加工机床的加工基本原理和特点、使用和调整方法。第九章重点介绍通用机床数控化改造的基本知识。每章均有练习与思考题,便于课后复习。本书由无锡职业技术学院顾京主编,第一章、第二章、第五章的第一节和第二节以及第四节、第六章的第一节由顾京编写,第三章、第七章由无锡职业技术学院宋广雷编写,第四章、第五章的第三节、第六章的第二节和第三节由无锡职业技术学院胡俊平编写,第八章由常州机电职业技术学院吴新腾编写,第九章由湖南工业职业技术学院周承华编写。本书由南通科技投资集团股份有限公司高级工程师陈志祥主审。同时,上海第二机床厂高级工程师张仲益、江苏省常州机床厂副总工程师龚仲华等均对本书给予了大力支持,在此表示深深的谢意。由于编者水平所限,且时间仓促,不足之处敬请批评指正。编者2009年1月第一版前言本书编写的指导思想是:以培养在生产一线的高级技术应用型人才为根本目标,根据高等职业技术教育教材开发的综合化、实施化与先进性原则,体现高等职业技术教育的特色,设置教材体系,突出对现代机床设备应用基本方法的掌握和着重培养生产现场的实施能力,以适应现代制造业发展的需求。本教材主要涉及传统教材体系中“金属切削机床”、“数控机床结构与应用”等课程内容、原“金属切削机床”经过多年发展,已形成较完整的教学内容及教材体系,但近年来随着数控机床的飞速发展,数控机床的结构已成为相关专业必不可少的教学内容。数控机床在本质上仍属于金属切削机床的范畴,其结构是以传统金属切削机床为基础的,但由于数控加工的特点,对数控机床结构提出了新的要求,这又使数控机床在结构上有别于传统的金属切削机床。为读者建立金属切削机床的基础知识,重点介绍数控机床的结构特点与使用方法,进而培养对现代机床设备的使用、调整和维护的专业能力,就是本书的主要任务。全书共分十一章。第一章和第二章主要介绍了机床发展的概况和机床传动的基础知识。第三章至第七章,分别介绍了车床、铣床、钻床和镗床、磨床、齿轮加工机床,在每一章中都较详细地介绍了一台普通机床和一台数控机床,如在第三章中阐述了CA6140型卧式车床和HM077CNC型卧式数控车床的性能、传动、主要部件结构及有关调整计算,以掌握分析、调整机床设备的方法。第八章主要分析了加工中心的结构特点和使用方法。第九章介绍数控特种加工机床的加工基本原理和特点,以及使用和调整方法。第十章重点介绍通用机床数控化改造的基本知识。第十一章详细介绍有关数控机床使用的技术问题。每章均有练习与思考题,便于课后复习。本书由无锡职业技术学院顾京主编,湖南工业职业技术学院周承华副主编。第一章、第二章、第五章的第一节和第二节、第六章由无锡职业技术学院顾京编写,第三章由湖南生物与机电工程职业技术学院谢培甫、曾宪章编写,第四章、第十一章由湖南工业职业技术学院周承华编写,第七章、第八章由无锡职业技术学院刘名编写,第九章、第五章的第三、四节由常州机械制造学校吴新腾编写,第十章由湖南工业职业技术学院周晓宏编写。本书由上海交通大学机械工程学院胡德金教授主审,上海交通大学机械工程学院翁世修教授、无锡职业技术学院徐永生教授对本教材也给予了全面的指正。同时,江苏省原机械厅总工程师徐王全、南通纵横国际股份有限公司数控机床制造分公司总工程师张芳言、上海第二机床厂高级工程师张仲益、江苏省常州机床厂副总工程师龚仲华、南京第二机床厂总工程师李光华及上海第三机床厂技术部门等均对本书给予了大力支持,在此表示深深的谢意。由于编者水平所限且时间仓促,不足之处在所难免,敬请批评指正。
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《现代机床设备(第2版)》可作为高等职业技术教育机电类专业及中专、电大、职工大学的教材,同时,可作为企业生产一线工程技术人员的参考资料。
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