一、學習提要
本章是機電設備評估基礎課程中最重要的一章,同學們要重點掌握。本章內容將分成四講來學習。
1.工具機概論
二、重點與難點
(一) 工具機的技術經濟指標
用來製造機器零件的設備通稱為"金屬切削工具機",簡稱"工具機"。
工具機本身質量的優劣,直接影響所造機器的質量。衡量一台工具機的質量是多方面的,但主要是要求工藝性好,系列化、通用化、標準化程度高,結構簡單,重量輕,工作可靠,生產率高等。具體指標如下:
1. 工藝的可能性
工藝的可能性是指工具機適應不同生產要求的能力。通用工具機可以完成一定尺寸範圍內各種零件多工序加工,工藝的可能性較寬,因而結構相對複雜,適應於單件小批生產。專用工具機只能完成一個或幾個零件的特定工序,其工藝的可能性較窄,適用於大批量生產,可以提高生產率,保證加工質量,簡化工具機結構,降低工具機成本。
2. 加工精度和表面粗糙度
要保證被加工零件的精度和表面粗糙度,工具機本身必須具備一定的幾何精度、運動精度、傳動精度和動態精度。
(1)幾何精度、運動精度、傳動精度屬於靜態精度
幾何精度是指工具機在不運轉時部件間相互位置精度和主要零件的形狀精度、位置精度。工具機的幾何精度對加工精度有重要的影響,因此是評定工具機精度的主要指標。
運動精度是指工具機在以工作速度運轉時主要零部件的幾何位置精度,幾何位置的變化量越大,運動精度越低。
傳動精度是指工具機傳動鏈各末端執行件之間運動的協調性和均勻性。
(2)以上三種精度指標都是在空載條件下檢測的,為全面反映工具機的性能,必須要求工具機有一定的動態精度和溫升作用下主要零部件的形狀、位置精度。影響動態精度的主要因素有工具機的剛度、抗振性和熱變形等。
工具機的剛度指工具機在外力作用下抵抗變形的能力,工具機的剛度越大,動態精度越高。工具機的剛度包括工具機構件本身的剛度和構件之間的接觸剛度。工具機構件本身的剛度主要取決於構件本身的材料性質、截面形狀、大小等。構件之間的接觸剛度不僅與接觸材料、接觸面的幾何尺寸和硬度有關,而且還與接觸面的表面粗糙度、幾何精度、加工方法、接觸面介質、預壓力等因素有關。
工具機上出現的振動,可分為受迫振動和自激增動。自激振動是在不受任何外力、激振力干擾的情況下,由切削過程內部產生的持續振動。在激振力的持續作用下,系統被迫引起的振動為受迫振動。
工具機的抗震性和工具機的剛度、阻尼特性、固有頻率有關。
由於工具機的各個零部件熱膨脹係數不同,因而造成了工具機各部分不同的變形和相對位移,這種現象叫工具機的熱變形。由於熱變形而產生的誤差最大可占全部誤差的70%。
對於工具機的動態精度,目前尚無統一標準,主要通過切削加工典型零件所達到的精度間接的對工具機動態精度作出綜合的評價。
3. 生產率
同學們一般了解即可。
4. 系列化、通用化、標準化程度
工具機的系列化、通用化、標準化是密切聯繫的,品種系列化是部件通用化和零件標準化的基礎,而部件的通用化和零件的標準化又促進和推動品種系列化工作。
5. 工具機的壽命
工具機結構的可靠性和耐磨性是衡量工具機壽命的主要指標。
(二) 工具機的運動與傳動
1. 工具機的運動
根據在切削過程中所起的作用來區分,切削運動分為主運動和進給運動。
主運動:是形成工具機切削速度或消耗主要動力的工作運動。
進給運動:是使工件的多餘材料不斷被去除的工作運動。
切削過程中主運動只有一個,進給運動可以多於一個。主運動和進給運動可由刀具或工件分別完成,也可由刀具單獨完成。工具機的運動除了切削運動外,還有一些實現工具機切削過程的輔助工作而必須進行的輔助運動。
2. 工具機的傳動
工具機的傳動機構指的是傳遞運動和動力的機構,簡稱為工具機的傳動。
工具機的傳動方式按傳動機構的特點分為機械傳動、液壓傳動、電力傳動、氣壓傳動以及以上幾種傳動方式的聯合傳動等。按傳動速度調節變化特點將傳動分為有級傳動和無級傳動。
3. 工具機的傳動系統和傳動系統圖
傳動系統也叫傳動鏈,他有首末兩個端件。首端件又叫主動件,末端件又叫從動件。每一條傳動系統從首端件到末端件都是按一定傳動規律組成,這就是傳動比,以此來保證工具機的性能。一般的工具機傳動系統按其所擔負運動的性質可分為主運動傳遞系統,進給運動傳遞系統和快速空行程傳動系統三種。對傳動系統圖一般了解即可。
(三) 工具機的分類
同學們掌握按工具機工作精度分類方法即可。
1. 普通工具機:包括普通車床、鑽床、鏜床、銑床、刨插床等
2. 精密工具機:包括磨床、齒輪加工工具機、螺紋加工工具機和其他各種精密工具機。
3. 高精度工具機:包括坐標鏜床、齒輪磨床、螺紋磨床、高精度滾齒機、高精度刻線機和其他高精度工具機等。
(四) 工具機的型號編制
該部分內容十分重要,是必考的內容,同學們一定要按照以下要求掌握。
jb1838-76和jb1838-85兩種命名標準要進行對比學習,不要混淆
1. jb1838-76《金屬切削工具機型號編制方法》
主要掌握(1)工具機類別的代號(2)工具機特性代號(3)工具機主參數的代號(4)工具機型號的順序。