【文章內(nèi)容簡介】 子兩個基本部分組成。定子是電動機的固定部分，用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，主要由定子鐵芯、定子繞組和 基座等部件組成。轉(zhuǎn)子是電動機的轉(zhuǎn)動部分，由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸、風(fēng)扇等部件組成，其作用是在旋轉(zhuǎn)磁場作用下獲得轉(zhuǎn)動力矩。轉(zhuǎn)子按其結(jié)構(gòu)的不同分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子。鼠籠式轉(zhuǎn)予用銅條安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯槽內(nèi)，兩端用端環(huán)焊接，形狀像鼠籠。中小型轉(zhuǎn)子 (100kW以下 )一般采用鑄鋁方式。繞線式轉(zhuǎn)子的繞組和定子繞組相似，三相繞組連接成星形，三根端線連接到裝在轉(zhuǎn)軸上的三個銅滑環(huán)上，通過一組電刷與外電路相連接。 通入三相異步電動機定子繞組的二相電流共同產(chǎn)生合成磁場，該磁場 隨著電流的交變在空間不斷地旋轉(zhuǎn)，故稱為旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，進而在閉合導(dǎo)體中產(chǎn)生電流，轉(zhuǎn)予導(dǎo)體電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。若使電動機轉(zhuǎn)子反向轉(zhuǎn)動，只需將接于三相電源的三相繞組中的任意兩相對調(diào)位置，使旋轉(zhuǎn)磁場反向旋轉(zhuǎn)即可。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速可表示為： n1=60f/p(r/min) 三相異步電動機轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速的差異是保證電動機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的必要條件，旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速 n1與電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n相差的程度用轉(zhuǎn)差率 s表示，它們之間的關(guān)系為： S=(n1n)／ n1 S在 01范圍內(nèi)變化。 電動機制造廠生產(chǎn)的每臺電動機上都有銘牌，銘牌上標(biāo)注有一系列額定數(shù)據(jù)。異步電動機的額定數(shù)據(jù)主要有：額定功率 P.(W、 kW)、額定電壓 u.(V、 kV)、額定電流。 (A)、額 定頻率 (我國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用電頻率為 50Hz)和額定轉(zhuǎn)速 n.(r/min)。 電動機按其銘牌上標(biāo)注的條件和額定數(shù)據(jù)運行稱為額定運行。 電動機的出線盒中有六個接線柱，分上、下兩排。用金屬連接板可以把三相定子繞組接成星形或三角形。 電動機的絕緣等級是指其所用絕緣材料的耐熱等級，分 A、 E、 B、 F級。允許溫升是指電動機的溫度與周圍環(huán)境溫度相比升高的限度。例如，常用的 8級絕緣材料的允許最高溫度為 120℃左右，若環(huán)境溫度以 40℃為標(biāo)準(zhǔn)，則 8級絕緣的電動機溫升不能超過 80℃。 三相異步電動機的額定轉(zhuǎn)矩是其在額定負載下的轉(zhuǎn)矩，可從銘牌上的額定功率 (輸出機械功率 )和額定轉(zhuǎn)速求得，即 ，正、反轉(zhuǎn)控制及調(diào)速在供電變壓器容量較大，電動機容量較小 (額定功率在 )時，三相異步電動機可以直接起動。在直接起動控制電路中，一般采用組合開關(guān)將三相交流電源引入；用 交流接觸器 (主觸點 )接通或斷開電動機；用按鈕接通或斷開電動機起、?？刂齐娐?；用熱繼電器對電動機進行保護，以免因長時間過載而損壞；用熔斷器作短路保護。 當(dāng)鼠籠式三相異步電動機容量較大，而電源容量不夠大時，為了限制起動電流，避免電網(wǎng)電壓顯著下降，需采用降壓起動，如采用星形一三角形起動或自耦變壓器降壓起動。 繞線式三相異步電動機常采用轉(zhuǎn)子回路串接電阻起動或轉(zhuǎn)子回路串接頻敏變阻器起動。 要想改變?nèi)喈惒诫妱訖C的旋轉(zhuǎn)方向，必須改變?nèi)嘟涣麟姷南嘈?。為此，需將接到電源的任意兩根連接導(dǎo)線對調(diào)。完成兩根連 接導(dǎo)線對調(diào)需采用兩個交流接觸器。 三相異步電動機有三種調(diào)速方案：改變電源頻率 f、改變繞組磁極對數(shù) P以及改變轉(zhuǎn)差率 S.其中改變電源頻率調(diào)速其調(diào)速范圍寬，技術(shù)成熟，具體方法有：變頻機組、交一直一交變頻和交一交變頻。改變轉(zhuǎn)差率 S的調(diào)速方法只能在繞線式轉(zhuǎn)子電動機中使用。 、特點及工作原理 定子和轉(zhuǎn)子是同步電動機的兩個基本組成部分。定子由機座、定子鐵芯和三相繞組組成。轉(zhuǎn)子為電極，其鐵芯上繞有勵磁繞組，采用直流勵磁。轉(zhuǎn)子按其結(jié)構(gòu)，有顯極式和隱極式兩 種。定子靜止不動，可直接與外 電路連接，因此小僅絕緣較為可靠，而且結(jié)構(gòu)簡單。轉(zhuǎn)子在空間轉(zhuǎn)動，為了將勵磁電流引入勵磁繞組，必須裝有電刷和滑環(huán)。同步電動機必須采取一定的方法 (如異步起動法 )才能起動起來。 ，以及直流電動機的勵磁方式 直流電動機是把直流電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的裝置。它是依據(jù)磁場和通有電流的導(dǎo)體相互作用產(chǎn)生電磁力來工作的。為了產(chǎn)生一定方向的電磁轉(zhuǎn)矩，通人轉(zhuǎn)子繞組中電流的方向必須是交變的。直流電動機勵磁繞組 (主磁極繞組 )和轉(zhuǎn)子繞組都由直流電源供電。依勵磁繞組與轉(zhuǎn)子繞組連接與否以及連接方式的不同，直流 電動機有四種勵磁方式，即他勵、并勵、串勵和復(fù)勵，其中常用的是他勵和并勵直流電動機。 直流電動機主要由靜止的定子和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組成。定子由主磁極、換向極、電刷裝置和機座組成。主磁極鐵芯上套有線圈，通入直流勵磁電流便會產(chǎn)生磁場，即主磁場。換向極也由鐵芯及套在上面的線圈組成，其作用是產(chǎn)生附加磁場。以減弱換向片與電刷之間的火花，避免燒蝕。機座除作電動機的機械支架外，還作為各磁極間磁的通路。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組、換向器、軸和風(fēng)扇組成。轉(zhuǎn)子鐵芯用來安裝轉(zhuǎn)子繞組，并作為電動 機磁路的一部分。轉(zhuǎn)子繞組的主要作用是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢并通過電流，以產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。換向器由換向片組成，換向片按一定規(guī)律與轉(zhuǎn)子繞組的繞組元件連接。 (或他勵 )直流電動機的機械特性，以及它的起動、反轉(zhuǎn)及調(diào)速方法 并勵 (或他勵 )直流電動機具有硬的機械特性。并勵 (或他勵 )直流電動機絕對小能采用直接起動方式起動，通常采取在轉(zhuǎn)子回路串接起動變阻器的方法進行起動。 可以采取將轉(zhuǎn)子繞組兩端的接頭對凋或?qū)畲爬@組兩端的接頭對調(diào)方法使直流電動機反轉(zhuǎn)。但不能將轉(zhuǎn)子繞組和勵磁繞組的接頭同時對調(diào)，因為同時對調(diào) 電磁轉(zhuǎn)矩的方向?qū)⒈３植蛔儭? 并勵直流電動機有三種調(diào)速方法，即改變磁通 調(diào)速、改變外加電壓 U調(diào)速和改變轉(zhuǎn)子繞組回路電阻調(diào)速。其中，改變磁通 的調(diào)速方法通常是減小磁通將轉(zhuǎn)速往上調(diào)，為恒功率調(diào)速。改變外加電壓 U的調(diào)速方法通常是通過降低電壓將轉(zhuǎn)速往下調(diào)，為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。改變轉(zhuǎn)子繞組回路電阻的調(diào)速方法由于有較大的功率損耗而很少采用。 四、金屬切削機床 (一 )考試目的 通過本部分內(nèi)容的考核，測試考生對機床的掌握情況，考核考生對評估中常見設(shè)備的認知能力。 (二 )考試基本要求 內(nèi)容 (1)機床的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)； (2)機床的工作運動； (3)機床的分類； (4)機床型號的含義； (5)機床類別、主參數(shù)等內(nèi)容在機床型號中的表示方法； (6)普通車床的組成及各組成部分的功能； (7)鏜床種類及常見鏜床的特點； (8)臥式萬能銑床、立式銑床、龍門銑床的構(gòu)造特點及應(yīng)用范圍； (9)磨床的特點，外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床的構(gòu)造及應(yīng)用范圍； (10)電火花加工、超聲波加工、激光加工常用的設(shè)備、特點及應(yīng)用范圍。 (1)車床的應(yīng)用范圍； (2)立式車床的結(jié)構(gòu)及特點； (3)鉆床類型及各自特點； (4)刨床、插床的特點及應(yīng)用范圍； (5)特種加工機床的特點及應(yīng)用； (6)組合機床自動線的組成及特點。 (1)機床的傳動； (2)六角車床的特點； (3)鏜床的應(yīng)用范同； (4)拉床的特點及應(yīng)用范圍； (5)銑床的應(yīng)用范圍； (6)組合機床的組成、特點及應(yīng)用。 (三 )要點內(nèi)容 主要有： (1)工藝的可能性； (2)加工精度和表面粗糙度； (3)生產(chǎn)率； (4)系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化程度； (5)壽命。 機床的工作運動可分為主運動和進給運動。主運動是形成機床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余材料不斷被去除的工作運動。切削過程中主運動只有一個，進給運動可以是一個或多于一個。機床的運動除工作運動外，還有一些實現(xiàn)機床切削過程的輔助工作而必須進行的輔助運動。 機床的傳動是機床傳動機構(gòu)的簡稱，其作用是傳 遞運動和動力。按傳動速度調(diào)節(jié)變化的特點，可將傳動分為有級傳動和無級傳動。 (1)按機床加工性質(zhì)和所用刀具分類，可將機床分為車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、銑床、刨床、拉床、鋸床，以及其他機床共 11大類。 (2)按機床工作精度分類，機床可分為普通機床、精密機床和高精度機床。機床精度不同，則價格不同，使用范圍及要求工作環(huán)境不同?？忌鷳?yīng)會將常見的機床按機床工作精度進行分類。 (3)按機床加工工件尺寸的大小和機床自身重量分類，機床可分為儀表機床、中小型機床 、大型機床、重型機床和特重型機床。 (4)按機床通用性分類，機床可分為通用機床、專門化機床和專用機床。 機床型號由漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字按一定規(guī)律組合而成。機床型號中機床的代號用 C、Z、 T、 M、 Y、 S、 X、 B、 L、 G、 Q等 ll個漢語拼音字母代表 11類金屬切削機床。每一類機床劃分為若干組，每個組又劃分為若干系列。反映機床規(guī)格大小的主要數(shù)據(jù)稱為第一主參數(shù)，簡稱主參數(shù)。機床型號中，機床主參數(shù)的代號是用阿拉伯?dāng)?shù)字來表示的。一般是表示機床主參數(shù)或主參數(shù)的 1／ 10或 1／ 100. 車床是用車刀在工件上加工旋轉(zhuǎn)表面的機床，車床加工范圍較廣，主要有；車外圓、車端面、切槽、鉆孔、鏜孔、車錐面、車螺紋、車成形面、鉆中心孔及滾花等。一般車床的加工精度可達 ITl0～ IT7，表面粗糙度 . 普通車床由三箱 (主軸箱、進給箱、溜板箱 )、兩杠 (光杠、絲杠 )、兩架 (刀架、尾架 )、一床身組成。 (1)主軸箱：主軸箱是用來帶動車床主軸及卡盤轉(zhuǎn)動，并能使主軸得到不同的轉(zhuǎn)速 (2)進給箱：將主軸傳來的旋轉(zhuǎn)運動傳給絲杠或光杠，并使絲杠或光杠得到不同的轉(zhuǎn)速。 (3)絲杠：用來車螺紋，它能通過溜板箱使車刀按要求的傳動比作精確的直線運動。 (4)光杠：用來把進給箱的運動傳給溜板箱使車刀作直線運動。 (5)溜板箱：將絲杠或光杠的轉(zhuǎn)動傳給溜板使車刀作縱向或橫向運動。 (6)刀架：用來裝夾車刀。 (7)尾架：裝夾細長工件和安裝鉆頭、鉸刀等。 (8)床身：支持和安裝車床各部件用。床身導(dǎo)軌供縱漓板和尾架移動用。 立式車床在結(jié)構(gòu)布局上的主要特點是主軸垂直布置，并有一個很大的圓形工作臺，供裝卡工件之用，工作臺臺畫在水平面內(nèi)， 工件的安裝調(diào)整比較方便，而且安全，工作臺由導(dǎo)軌支撐，剛性好，因而能長期地保持機床精度。立式車床適用于加工徑向尺寸大而軸向尺寸相對較小的大型和重型零件，如各種盤、輪類零件。 (1)它沒有尾架，在普通車床尾架位置上有一個可以同時裝夾多種刀具的轉(zhuǎn)塔刀架。 (2)它沒有絲杠，一般只能用絲錐和板牙加工螺紋。 由于轉(zhuǎn)塔刀架上的刀具多，而且該刀架設(shè)有多種定程裝置，能保證其準(zhǔn)確位移和轉(zhuǎn)換，這樣能減少裝卸刀具、對刀、試切和測量尺寸等輔助時間，所以生產(chǎn)率較高。 鉆床的特點是加工中工件不動，而讓刀具移動，將刀具中心對正待加工孔中心，并使刀具轉(zhuǎn)動 (主運動 )、刀具移動 (進給運動 )來加工孔。 鉆床有臺式鉆床、立式鉆床、搖臂鉆床。 鉆床加工精度可達 ITl2，表面粗糙度 Rq值可達 . 鏜床主要完成精度高、孔徑大或孔系的加工，此外，還可銑平面、溝槽、鉆孔、擴孔、鉸孔和車端面、外圓、內(nèi)外環(huán)形槽及車螺紋等。， 常見的鏜床有臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床和金剛鏜床等。 臥式鏜床主要是加工孔，特別是箱體零件上的許多大孔、同心孔、平行孔等。易于 保證被加工孔的尺寸精度和位置精度。鏜孔的尺寸精度可達 IT7，表面粗糙度 Ra值為 ～ . 坐標(biāo)鏜床具有以下特點： (1)結(jié)構(gòu)剛性好，能在實體工件上鉆、鏜精密孔。 (2)主軸轉(zhuǎn)速高，進給最小。 (3)設(shè)有縱、橫向可移動的工作臺，它們的微調(diào)整量可達 1μm，并有精確坐標(biāo)測量系統(tǒng)，所以適于加工孔距誤差小的孔系。 金剛鏜床是一種高速鏜床，其特點是以很小的進給量和很高的切削速度進行加工，加工出的工件具有較高的尺寸精度 (IT6)和較光潔的表面 (Ra為 )。臥式金剛鏜床的 主參數(shù)是上作臺面寬度。 刨床主要加工平面、溝槽和成型面。 常見的刨床有牛頭刨床和龍門刨床。牛頭刨床適于刨削長度不超過 l000mm的中小型工件，其主運動是滑枕帶動刨刀做直線往復(fù)運動，工作臺的間歇移動為進給運動。龍門刨床主要加工大型工件或同時加工多個工件，其主運動是工作臺的直線往復(fù)運動，進給運動是刀架帶著刨刀作橫向或垂直的間歇運動。 插床實際上是一種立式刨床。插床主要是加工上件內(nèi)部表面如方孔、長方孔、各種多邊形孔和鍵槽等。由于生產(chǎn)率低，只適合單件小批生產(chǎn)。