第四章其它机床机械制造装备与设计ppt课件.ppt

第四章其它类型通用机床第一节铣床工艺范围 铣平面 沟槽 键槽 型槽 燕尾槽等 多齿零件上齿槽 齿轮 链轮 棘轮 花键轴等 螺旋形表面 螺纹和螺旋槽 及各种曲面 见图特点 生产率高 因切削过程是断续的 容易引起机床振动 类型 卧式升降台铣床 立式升降台铣床 龙门铣床 工具铣床及各种专门化铣床等 一 卧式升降台铣床和万能升降台铣床外形见图 主要用于铣削平面 钩槽和多齿零件等两者的区别在于是否在工作台 和床鞍 之间增加了一层转盘 转盘相对于床鞍在水平面内可调整角度 45 以便加工螺旋槽时工作台作倾斜进给 万能升降台铣床传动系统分析机床传动系统的方法和步骤 分析表面成形方法及所需成形运动 了解需要哪些辅助运动 确定实现各运动的运动源和执行件 确定机床需有哪些传动链及其传动联系情况 根据传动系统逐一分析各传动链 分析传动链的方法 首先找到传动链的首未两端件 从一个端件向另一端件 依次查明该传动链的传动路线以及变速 换向 接通和断开的工作原理 万能升降台铣床的传动系统 主运动传动链 图1 9电动机 1450r min 主轴 级 进给运动传动链 图1 9 级 三个方向 空套齿轮 电动机 1410r min 2 3 7 纵向工作台 M6 床鞍 横向工作台M5 升降台M5M6M7离合器通断分别控制三个方向快速移动 电机26 44 44 57 57 43M4合 M3断 X 同上 进给运动传动链 图1 9 例计算万能升降台铣床工作台纵向进给速度 见图1 9 传动件两端件 进给电动机 工作台 计算位移 1410r min f纵 mm min 运动平衡式 f纵 1410 26 44 24 64u u u 28 35 18 33 33 37 18 16 18 18 6 计算进给速度 f纵max 1410 26 44 24 64 36 18 24 34 40 40 28 35 18 33 33 37 18 16 18 18 6 1180mm min f纵min 1410 26 44 24 64 18 36 18 40 13 45 18 40 40 40 28 35 18 33 33 37 18 16 18 18 6 23 5mm min二 立式升降台铣床外形见图可用端铣刀或立铣刀加工平面 斜面 钩槽 台阶 齿轮 凸轮等表面 XK5040数控立式升降台铣床三 龙门铣床它是一种大型高效能的铣床 主要用于加工各类大型工件上的平面 钩槽 借助于附件可完成斜面 内孔等加工 外形见图可用多把铣刀同时加工几个表面 所以生产率较高 它在成批和大量生产中得到广泛应用 第二节镗床镗床通常用于加工尺寸较大且精度要求较高的孔 特别是分布在不同表面上 孔距和位置精度要求很严格的孔系 主要是用镗刀镗削工件上铸出或已粗钻出的孔 此外还可进行铣削 钻孔 扩孔 铰孔等 加工时的运动与钻床类似 但进给运动可由刀具完成 也可由工件完成 主要类型有 卧式铣镗床 金刚镗床和坐标镗床 一 卧式镗床 组成部件及运动卧式铣镗床的外形见图主运动有 镗轴和平旋盘的旋转运动 进给运动有 镗轴的轴向运动 平旋盘刀具溜板的径向进给运动 主轴箱的垂直进给运动 工作台的纵向和横向进给运动辅助运动有 工作台的转位 后立柱纵向调位 后支承架的垂直方向调位 以及主轴箱沿垂直方向和工作台沿纵 横向的快速调位运动 卧式铣镗床的典型加工方法 见图 主轴部件的结构图为三层主轴带固定式平旋盘的主轴部件 它由层层套装的镗轴 空心主轴 和平旋盘主轴 组成 平旋盘上刀具溜板的径向进给机构传动简图见图平旋盘旋转时 不管刀具溜板进给与否 齿轮 都需以一定转速旋转 刀具溜板不需进给时 齿轮 必须与平旋盘同步旋转 需作径向进给时 齿轮 与平旋盘应保持一定转速差 齿轮 由两条传动链经行星齿轮机构传动 一条为平旋盘主轴经齿轮 58和 22将运动传至行星机构的转臂 另一条由平旋盘主轴经a b uf c d传至行星机构右中心轮 20 经行星齿轮机构合成后 从左中心轮传出 设行星机构转臂的转速为n0 右中心轮的转速为n1 左中心轮的转速为n4 则 n4 n0 n1 n0 1 3 20 19 19 15 15 24 5 6化简后得 n4 11n0 5n1 6因n0 n盘 58 22故n4 29n盘 5n1 6又因n116 n4 24 116故n116 n盘 5 29n1当n 0时 n116 n盘 从上可知 平旋盘主轴至行星齿轮机构转臂这条传动链的作用是使齿轮 与平旋盘保持同步旋转 刀具径向进给运动传动链的作用是使齿轮 获得一个附加的转速 这一附加转速也就是齿轮 与平旋盘的转速差 它使刀具溜板产生径向进给运动 立式单柱坐标镗床立式双柱坐标镗床卧式坐标镗床金刚镗床T4240B立式双柱坐标镗床主传动链 主轴轴向进给传动链 M1合传动路线 M1断传动路线 第三节钻床钻床是加工内孔的机床 主要用于加工外形复杂 没有对称旋转轴线的工件 如箱体 机架等上的孔 一 钻床钻床一般用于加工直径不大 精度要求较低的孔 主要加工方法是用钻头在实心材料上钻孔 此外还可进行扩孔 铰孔 攻螺纹及锪沉头孔等 加工时 工件固定不动 刀具既作旋转主运动 又沿轴向移动作进给运动 见图 立式钻床主要特点 主轴轴线垂直布置且位置固定不动 只适用于加工中小型工件上的孔 方柱立式钻床的外形式形见图 立式钻床的传动原理见图 主运动传动链和进给运动传动链共用一电机 摇臂钻床主要特点 主轴可调整坐标位置 适用于加工大而重的工件上的孔 摇臂钻床的外形见图 摇臂钻床主轴部件的结构见图 注 由于主轴是垂直布置的 需要有平衡装置平衡其重力 使上 下移动时的操纵力基本相同 并得到平稳的轴向进给 图 的主轴采用了弹簧凸轮平衡装置 摇臂钻床的立柱立柱是主要的支承部件 它承受着摇臂和主轴箱的全部重力以及加工时的切削力 并需保证摇臂升降和旋转运动 目前普遍采用圆形双柱式结构 这种立柱结构由内外两层立柱组成 见图 第四节组合机床组合机床是大批大量生产中广泛使用的一种高效自动化机床 一般采用电气程序控制系统实现自动工作循环 一 组合机床的特点与应用范围1 组成与特点 组成见图6 58特点 设计和制造组合机床 只需设计少量的专用部件 不仅设计 制造周期短 而且也便于使用和维修 通用部件由专业厂集中成批生产 质量易于保证 因而机床工作稳定可靠 制造成本也较低 当加工对象改变时 通用零 部件可以重复使用 组成新的机床 有利于产品更新 2 组合机床的应用范围目前主要用于平面加工 铣平面 车平面及锪平面 孔加工 钻 扩 铰 镗孔以及孔口倒角 攻丝和锪沉头孔等 在其上加工的零件主要是箱体类零件 如气缸体 气缸盖 变速箱体 阀门壳体和电机座等 对于轴 套 盘 叉和盖板类零件 如曲轴 气缸套 飞轮 连杆 法兰盘 拨叉等 也可在其上完成部分或全部加工工序 二 组合机床的通用部件1 通用部件的分类 动力部件 包括动力箱 各种单轴头和动力滑台 支承部件 包括侧底座 立柱 立柱底座和中间底座 输送部件 包括回转工作台和移动工作台 控制部件 包括各种液压操纵元件 操纵板 按钮台和控制档铁 辅助部件 主要包括冷却 润滑 排屑等辅助装置 以及各种实现自动夹紧的液压或气压装置 机械扳手等 2 单轴头 由头体和主运动传动装置组成 包括钻削头 攻丝头 铣削头 镗削头及车端面头 分别用于实现钻 扩 铰 孔 攻丝 铣平面和沟槽 镗孔和车端面时刀具的旋转主运动 图6 59为1NG系列顶置式齿轮传动装置与六种单轴头头体配套使用的情形 图6 60为铣削头头体与四种型式的主运动传动装置配套使用的情形 3 动力箱动力箱是主运动的驱动装置 它与多轴箱配合使用 通过多轴箱将动力传递给刀具主轴 实现多轴同时加工 图6 62所示1TD系列齿轮传动的动力箱结构 4 动力滑台用于实现刀具或工件的直线进给运动 分为 机械滑台 采用丝杠螺母机构实现直线运动 液压滑台 采用液压缸实现直线运动 图6 63为1HY系列液压滑台的结构 在滑台上可安装相应规格的动力箱及其多轴箱配套件和各种单轴头 配置成各种能实现机床主运动和运动的动力部件 见图6 65 通用部件的型号 规格及其配套我国于1964 1975 1978 1983年先后几次颁布了一系列通用部件的标准 在此标准中 对通用部件的外廓尺寸及部件之间联接处的联系尺寸 如接合面的大小 联 接螺钉的位置分布和尺寸 以及定位销位置等均有统一规定 通用部件标准规定 滑台的主参数为滑台体的台面宽度 其它通用部件的主参数 则用与其配套的滑台主参数来表示 通用部件的型号表示方法如下 液压滑台 机械滑台 铣削头 动力箱 钻削头 镗削头与车端面头 攻丝纹头 侧底座 液压回转工作台 立柱 立柱底座 中间底座 三 多轴箱多轴箱是组合机床的专用部件 它的功用是按照被加工工件上孔的数量和分布位置布置刀具主轴 并通过传动件将动力箱的动力传给各主轴 使其按所需转速和转向旋转 图6 66所示为用于大型组合机床的大型标准多轴箱 由通用的箱体类零件 传动类零件及润滑和防油元件等组成 多轴箱的箱体的组成见图6 67 其中中间箱体和前盖只能坯件通用 四 组合机床的类型 一 大批大量生产使用的组合机床 具有固定夹具的单工位组合机床据加工表面分布情况不同 配置有卧式 立式 倾斜式和复合式等 据同时加工的表面数量不同 有单面 双面 三面和多面等 多工位组合机床 1 移动工件台式组合机床见图6 69a 2 回转工件台式组合机床见图6 69c 3 中央立柱式组合机床见图6 69d 4 鼓轮式组合机床见图6 69b 二 中小批生产使用的组合机床目前适应中小批生产特点的组合机床尚不多 已发展的有 可调式组合机床 转塔多轴箱式组合机床 自动换刀式数控组合机床 自动更换多轴箱式数控组合机床 第五节刨床和拉床刨床和拉床的主运动都是直线运动 故常称它们为直线运动机床 一 刨床工艺范围 加工各种平面 如水平面 垂直面及斜面 沟槽 型槽 燕尾槽 形槽等 主运动是刀具或工件所作的直线往复运动 一方向为工作行程 另一方向为空行程 进给运动由刀具或工件完成 特点 生产率不高 适用于单件小批生产中 类型 牛头刨床 龙门刨床 和插床 牛头刨床外形见图5 20 主要用于加工小型零件 主运动的传动方式有机械和液压两种 机械传动常用曲柄摇杆机构 工作台的横向进给运动是间歇进行的 传动方式也有机械和液压两种 机械传动一般用棘轮机构 龙门刨床外形见图5 2 主要用于加工大型或重型零件上的各种表面 沟槽和各种导轨面 主运动是工作台沿床身水平导轨所作的直线运动 横梁上两垂直刀架可在横梁上作水平方向的进给运动 左右侧刀架可分别沿垂直方向作进给运动 横梁可沿左右立柱的导轨作垂直升降 插床插床实质上是立式刨床 外形见图5 22 主要用于加工工件内表面 如内孔键槽及多边形孔 有时也用于加工成形内外表面 主运动是滑枕带动插刀沿垂直方向所作的往复运动 床鞍 和溜板 可分别作横向及纵向进给 圆工作台可绕垂直轴线旋转 完成圆周进给或进行分度 滑枕导轨座 可绕销轴 在小范围内调整角度 以加工倾斜的内外表面 二 拉床 用拉刀进行加工的机床工艺范围 加工各种形状的通孔 平面及成形表面等 见图5 23它只有主运动而无进给运动 考虑切削力很大 同时为了获得平稳的切削运动 通常采用液压驱动 类型 按用途分为内拉床 外拉床 按机床布局分为卧式 立式 链条式 见图5 24特点 生产率高 并可获得较高的加工精度和较小的表面粗糙度 但刀具结构复杂 制造和刃磨费用较高 因此仅适用于大批大量生产中 本章要求了解钻床 镗床 铣床 创床和拉床的工艺范围 工作原理 主要运动和特点 组合机床的特点及通用部件 组合机床的类型 机床课程的基本要求1 了解机床的分类和型号的含义2 能读懂传动原理图和传动系统图 并能进行运动参数的计算 3 了解各类机床的工艺范围 并能合理选用 4 了解典型结构的特点和其工作原理 第一 二章机床的基础知识机床工业的发展史 机床的分类和型号 工作表面的成形方法 机床的运动及成形运动 机床传动装置 传动链 传动原理图 简单运动和复合运动 内联系和外联系传动链 机床传动系统图 运动计算 一般了解机床的精度 掌握机床的分类 型号的含义 会画传动的原理图和读懂传动系统图并能进行运动计算 第三章车床卧式车床的工艺范围与运动 组成部件 理解第一和第二主参数 卧式车床的传动系统 并能进行运动计算 车床主要部件主轴箱 主轴及其轴承 开停 制动及操纵机构 进络箱 榴柏箱 了解精密和高精密度卧式车床的特点 其它类型车床 了解自动化机床概念及组成 控制系统的种类 机械式凸轮分配轴的循环控制原理 掌握车床传动系统图及各条传动链的运动计算 熟悉典型结构的特点及其原理 第四章磨床磨床的作用与分类 外圆磨床的工作方法与主要类型 万能外圆磨床的组成 运动及主要部件 了解其它类型外圆磨床及内圆磨床 平面磨床 掌握万能外圆磨床的工艺范围 运动及主要部