机床与刀具5.2.ppt

5金属切削机床与刀具 5 1机床的分类 型号与主要技术参数5 2工件表面成形方法和机床的运动分析5 3车床与车刀5 4孔加工机床 钻床 镗床 和刀具5 5铣床和铣刀5 7磨床和砂轮5 8齿轮加工机床与齿轮刀具 5 3车床与车刀 车床用途 用于加工各种回转表面 有些车床还可加工螺纹面 约占机床总台数的20 35 内外圆柱面 圆锥表面 成形回转表面和回转体端面 5 3 1车床用途 运动和类型 车床的运动 主运动 工件的旋转运动 成形运动 进给运动 刀具的移动 成形运动 纵向进给运动 轴线方向 横向进给运动 垂直轴线方向 斜向进给运动 在水平面方向 曲线进给运动 辅助运动 为了将毛坯加工到所需要的尺寸 切入运动 5 3车床与车刀 车床的类型 5 3车床与车刀 卧式车床 和落地车床 立式车床 转塔车床 仪表车床 单轴自动和半自动车床 多轴自动和半自动车床 仿形和多刀车床 专门化车床 凸轮轴车床 曲轴车床 和专用车床 大批大量生产中 数控车床 和切削中心 5 3车床与车刀 转塔车床 5 3车床与车刀 一种单轴液压半自动仿形车床工件由液压顶尖4顶紧在主轴1上 由主轴带动工件回转完成主运动 液压仿形刀架3前端有一自动刀夹 能装多把刀具 液压装置驱动仿形刀架沿床身5上的导轨作纵向进给运动时 刀架上的液压伺服系统的触头沿着靠模2的母线移动 而使刀具作相应的径向切入或退出 加工出与靠模形状完全相同的零件 下刀架6上的刀具只能作横向进给运动 加工沟槽或端面 5 3车床与车刀 仿形车床 5 3车床与车刀 5 3车床与车刀 5 3 2型卧式车床 1 工艺范围与运动 工艺范围 加工各类轴类 套筒类和盘类零件上的回转表面 机床的运动 1 车削内外圆柱面 圆锥面 成形回转面和环形槽 2 车削端面和各种螺纹 英制 米制 模数螺纹 3 钻孔 扩孔 铰孔 攻丝和滚花 1 主运动 工件的旋转运动 2 进给运动 刀具的直线移动 纵向进给运动 横向进给运动 斜向进给运动 3 辅助运动 切入运动 用手移动刀架来完成 5 3车床与车刀 2 机床的布局及主要的技术参数 机床的布局 主轴水平安装 刀具在水平面内作纵 横进给运动 5 3车床与车刀 1 主轴箱2 刀架3 尾座4 床身5 9 床腿6 光杠7 丝杠8 溜板箱10 进给箱11 挂轮变速机构 5 3车床与车刀 主轴箱1 固定在床身4的左边 内部装有主轴和变速传动机构 工件通过卡盘等夹具装夹在主轴的前端 作用 支承主轴并把动力经变速传动机构传给主轴 使主轴带动工件按规定的转速旋转 实现主运动 刀架部件 刀架2安装在床身4的中部 并可沿床身4上的刀架导轨作纵向移动 刀架部件由几层刀架组成 作用 装夹车刀 实现纵向 横向 斜向进给运动 尾座3 安装在床身4的尾座导轨上 可沿导轨纵向调整其位置 作用 用顶尖支承长工件 也安装钻头 扩刀 铰刀等孔加工刀具进行孔加工 机床的组成及作用 5 3车床与车刀 床身4 固定在床腿5 9上 在床身4安装着车床的各个主要部件 作用 支承各主要部件 使它们工作时保持准确的相对位置 进给箱10 进给箱10固定在床身4左边前侧面 内装有进给运动的变速机构 进给运动由光杠6或丝杠7 车螺纹 传出 作用 改变进给运动的进给量f或加工螺纹的导程L 溜板箱8 与刀架部件2的最下层纵向溜板相连 可与刀架一起作纵向运动 作用 把进给箱传来的运动传递给刀架 使刀架实现纵向进给 横向进给 快速移动或车螺纹 5 3车床与车刀 主要的技术参数 主参数 床身上最大工件回转直径400 最大切削加工直径 第二主参数 最大工件长度750 1000 1500 2000 刀架上最大工件回转直径210 尺寸参数 主轴转速 正转24级10 1400r min 反转12级14 1580r min 进给量 纵向64级 横向64级 切削螺纹范围 米制螺纹44种P 1 192 英制螺纹20种 模数螺纹39种m 0 25 48 径节螺纹37种 主电机功率 7 5kW 1450r min 5 3车床与车刀 3 CA6140卧式车床的传动系统 以下为复习或补充内容 5 3车床与车刀 5 3车床与车刀 5 3车床与车刀 5 3车床与车刀 5 3车床与车刀 5 3车床与车刀 CA6140型卧式车床的传动系统 机床传动系统需要具备的传动链 主运动传动链 进给运动传动链 车削螺纹 车削端面和圆柱面 横向进给 纵向进给 刀架的快速移动 5 3车床与车刀 5 3车床与车刀 主运动传动链 电动机 主轴 滑移齿轮变速机构 传动路线表达式 5 3车床与车刀 5 3车床与车刀 5 3车床与车刀 5 3车床与车刀 5 3车床与车刀 主轴转速级数和转速值根据传动系统图和传动路线表达式 主轴可以得到30级转速 但由于轴 四种传动比 其中u2和u3基本上相同 所以实际上只有3种不同的传动比 故主轴正转的实有级数为 2 3 2 2 1 18级 再加上经齿轮副直接传动的6级高速 主轴正转时实际上只能获得24级不同转速 主轴转速级数和转速值根据传动系统图和传动路线表达式 主轴可以得到30级转速 但由于轴 四种传动比 主轴转速级数和转速值根据传动系统图和传动路线表达式 主轴可以得到30级转速 但由于轴 四种传动比 主轴转速级数和转速值根据传动系统图和传动路线表达式 主轴可以得到30级转速 但由于轴 四种传动比 主轴转速级数和转速值根据传动系统图和传动路线表达式 主轴可以得到30级转速 但由于轴 四种传动比 主轴转速级数和转速值根据传动系统图和传动路线表达式 主轴可以得到30级转速 但由于轴 四种传动比 主轴转速级数和转速值根据传动系统图和传动路线表达式 主轴可以得到30级转速 但由于轴 5 3车床与车刀 同理 主轴反转时也只能获得3 3 2 2 1 12级不同转速 主轴的转速可以用下列运动平衡式计算 式中 n主 主轴转速 单位为r min u u u 分别为轴 间的可变传动比 如图中所示的齿轮啮合位置 主轴的转速 正转的最低转速 为 5 3车床与车刀 注意 主轴反转时 轴 的传动比大于正转时的传动比 所以反转转速高于正转 主轴反转主要用于车螺纹时退回刀架 在不断开主轴和刀架间传动链的情况下退刀 使刀架退至起始位置 采用较高转速 可以节省辅助时间 5 3车床与车刀 进给传动链是实现刀具纵向或横向移动的传动链 卧车进给传动链种类 内联系传动链 车削螺纹 主轴每均匀转一转 刀架应均匀移动螺纹的导程的距离 外联系传动链 车削圆柱面和端面 进给量是工件每转一转时刀架的移动量 进给传动链的末端件是主轴和刀架 进给运动传动链 5 3车床与车刀 车螺纹传动链 主轴 刀架的传动联系是内联系传动链 丝杠传动 用螺纹车刀形成母线 成形法 不需要成形运动 形成螺旋线采用轨迹法 需要一个复合的成形运动 主轴一转 刀具准确移动一个导程 运动平衡式为 为了车削不同类型 不同导程的螺纹 必须使车削螺纹传动链进行适当调整 使u作相应的改变 5 3车床与车刀 5 3车床与车刀 5 3车床与车刀 5 3车床与车刀 5 3车床与车刀 5 3车床与车刀 5 3车床与车刀 车削圆柱面和端面 传动路线 5 3车床与车刀 纵向和横向进给运动传动链由光杠 溜板箱带动刀架作纵向或横向机动进给运动 手动进给运动 操纵手柄实现 溜板箱上手柄 5 3车床与车刀 纵向机动进给运动 5 3车床与车刀 横向机动进给运动 5 3车床与车刀 5 3 3车刀 按用途不同分为 按结构不同分为 按切削刃复杂程度分为 按刀具切削部分材料分为 外圆车刀 端面车刀 车断车刀 车槽车刀 仿形车刀 整体车刀 焊接车刀 焊接装配式车刀 机夹重磨车刀 机夹可转位车刀 普通车刀 成形车刀 高速钢车刀 硬质合金车刀 陶瓷车刀 5 3车床与车刀 1 45 弯头车刀 2 90 外圆车刀 3 外螺纹车刀 4 75 外圆车刀 5 成形车刀 6 90 外圆车刀 7 切断刀 8 内圆切槽刀 9 内螺纹车刀 10 盲孔镗刀 11 通孔镗刀 5 3车床与车刀 1 整体车刀 高速钢车刀 端面为正方形或矩形 使用时可根据不同用途修磨 2 焊接车刀 在普通碳钢刀杆上 45 焊接 钎焊 各种硬质合金刀片 如YT15 YG6 YG8 YT30 一 普通车刀的结构类型 优点 结构简单 紧凑 刀具刚性好 抗振能力强 制造方便 可按需要进行刃磨 硬质合金利用较充分 缺点 切削性能低 刀杆不能重复使用 辅助时间长 5 3车床与车刀 3 机夹 重磨 车刀 将硬质合金刀片用机械夹固的方法安装在刀杆上的车刀 一条主切削刃 用钝后必须修磨 可多次修磨 4 可转位车刀 使用可转位刀片的机夹车刀 优点 不需刃磨 刀片材料能较好地保持原有力学性能 切削性能 硬度和抗弯强度 减少了刃磨 换刀 调刀所需的辅助时间 提高了生产效率 可使用涂层刀片 提高刀具耐用度 优点 刀杆可重复使用 刀具管理方便 刀具使用寿命长 切削性能高 5 3车床与车刀 机夹重磨车刀 5 3车床与车刀 可转位式车刀的结构 5 3车床与车刀 可转位车刀结构 由刀杆 刀片 刀垫和夹固元件组成 可转位车刀典型结构 杠杆式夹固结构利用螺钉带动杠杆转动而将刀片夹固在定位侧面上 楔销式夹固结构刀片有销3在孔中定位 楔块4向下运动时将刀片夹固在内孔的销3上 松开螺钉5 弹簧垫圈自动弹起楔块4 上压式夹固结构用于夹固不带孔的刀片 避开切屑流出方向 偏心式夹固结构以螺钉为转轴 螺钉上端为偏心圆柱销 偏心量为e 转动螺钉1 偏心销就可以夹紧或松开刀片 拉垫式夹固结构 5 3车床与车刀 杠杆式夹固结构 楔销式夹固结构 上压式夹固结构 偏心式夹固结构 5 3车床与车刀 二 成形车刀 加工回转体成形表面的专用刀具 切削刃形状是根据工件的廓形设计的 特点 能保证被加工表面形状和尺寸精度的一致性和互换性 成形表面的精度主要取决于刀具切削刃制造精度 与工人的技术水平无关 生产效率高 一次切削 沿前刀面刃磨 前刀面是一平面 刃磨简单 次数多 设计和制造复杂 成本高 主要用于大批量生产 5 3车床与车刀 成形车刀的种类 沿工件径向进给 成形刀具代替一个成形运动 1 平体成形车刀 外形呈平条状 与普通车刀相似 但切削刃是成形的 曲线刃 螺纹车刀 其装夹方法同普通车刀 用于加工外成形表面 重磨次数少 5 3车床与车刀 2 棱体成形车刀 外形是棱柱体 可重磨次数比平体形车刀多 只能用于加工外成形表面 用专用刀夹夹