组合机床设计一：组合机床

一、组合机床的组成及特点,二、组合机床的类型及配置形式,毕业设计指导组合机床,第一节概述,三、组合机床的通用部件,第一节概述,1.组合机床概念根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件，对工件按已确定的工序进行加工的高效专用机床。,一、组合机床的组成及特点,通用部件：实现机床切削和进给运动的部件，如镗削头、进给滑台。,专用部件：根据工件的尺寸形状和工艺要求专门设计的部件，如夹具、多轴箱。,中间底座,侧底座,立柱底座,2.组合机床的组成,夹具,滑台,动力箱,立柱,多轴箱,液压装置,电器控制设备,刀具,垫铁,镗削头,滑台,工件,一、组合机床的组成及特点,1）生产率高可多面、多工位、多轴、多刀同时自动加工。2）加工精度稳定通用部件成熟，质量稳定。3）研制周期短便于设计、制造和使用维护，成本低。4）自动化程度高操作劳动强度低。5）配置灵活结构模块化，易于改装，可按工件的工序要求组成各种类型的组合机床。,3.组合机床的特点,一、组合机床的组成及特点,机床由电动机驱动机械机构带动刀具作旋转主运动，由机械或液压滑台传动刀具或工作台作直线进给运动。,4.组合机床的运动,一、组合机床的组成及特点,中间底座,侧底座,立柱底座,夹具,滑台,动力箱,立柱,多轴箱,液压装置,电器控制设备,刀具,垫铁,镗削头,滑台,工件,电机,工艺范围主要用于平面加工和孔加工，包括铣平面、锪（刮）平面、车端面和钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、倒角、切槽、攻螺纹、锪沉孔、滚压孔等。,5.组合机床的工艺范围及应用,随着制造技术的发展，组合机床的工艺范围已扩大到车外圆、行星铣削、拉削、磨削、抛光、冲压等切削加工，以及焊接、热处理、清洗、自动装配和检测等非切削工作。,应用：广泛用于汽车、拖拉机、电机、仪器仪表、军工及自行车等大批大量生产；也应用于机床、机车、工程机械等中批生产。,一、组合机床的组成及特点,一、组合机床的组成及特点,二、组合机床的类型及配置形式,组合机床以动力滑台的台面宽度B250或B250为标志分有大型或小型组合机床。,适用于加工大、中型箱体类零件。在加工循环过程中，夹具和工件固定不动，动力部件驱动刀具从单面、两面和多面对工件自动加工。机床加工精度高，但生产率相对较低。,1.固定夹具的单工位组合机床,（一）大型组合机床的配置形式,第一节概述,复合式立、卧组合种或立、卧、倾斜三种的组合。,立式主轴垂直布置，机床只有单面配置形式。,倾斜式主轴倾斜布置，可配置成单、双、多面形式。,卧式机床可配置成单面、双面和多面形式。,单工位组合机床拥有的配置型式,二、组合机床的类型及配置形式,2.移动夹具的多工位组合机床,适用于中、小型零件的加工。夹具和工件按预定的工作循环，作间歇移动或转动，依次在不同工位进行不同工序的加工。机床的生产率高，但加工精度不如单工位机床高。,（1）移动工作台组合机床,这类机床可先后在两个工位上从两面同时加工，夹具和工件随工作台直线移动实现工位变换。,二、组合机床的类型及配置形式,工位1,工位2,移动工作台双面卧式组合机床,右动力头,中间底座,床身,左动力头,夹具,移动工作台,二、组合机床的类型及配置形式,立式双工位移动工作台组合机床,中间底座,移动工作台,多轴箱,夹具,立柱,立柱底座,二、组合机床的类型及配置形式,这类机床的每个工位上，可同时加工一个或多个工件。夹具和工件安装在可绕垂轴线回转的工作台上，作周期转动，实现工位的变换。,（2）回转工作台组合机床,特点：在加工过程中，机床装卸工件的辅助时间和切削加工时间重合，生产率较高。,二、组合机床的类型及配置形式,卧式多工位回转工作台组合机床,二、组合机床的类型及配置形式,立式回转工作台组合机床,底座,回转工作台,立柱,动力头,夹具,机械扳手,钻模板,主轴箱,二、组合机床的类型及配置形式,这类机床的夹具和工件，安装在绕垂轴线回转的环行回转工作台上，作周期转动实现工位变换。,（3）中央立柱式组合机床,特点：机床的环型工作台周围以及中央立柱上均可布置动力部件，在各工位进行多工序加工。也是辅助时间和加工时间重合。,二、组合机床的类型及配置形式,在鼓轮式组合机床上，夹具和工件安装在绕水平轴线回转的鼓轮上，作周期转动实现工位变换。动力头从两面对工件加工。,（4）鼓轮式组合机床,鼓轮,回转鼓轮及夹具,主轴箱,床身,滑座,动力头,中间底座,二、组合机床的类型及配置形式,3.转塔式组合机床,这类组合机床设有转塔回转台，其上可安装几个多轴箱。每个多轴箱依次旋转加工，可完成一个工件的多个工序加工。,（2）多轴箱作主运动和进给运动,（1）多轴箱作主运动,特点：转塔式组合机床能减少机床台数和占地面积，适用于中、小批量生产。,二、组合机床的类型及配置形式,各种转塔式组合机床,转塔动力箱,进给滑台,工件随工作台回转,二、组合机床的类型及配置形式,工件,工件,以下简单介绍通用部件的分类、标准、配套关系、结构、性能。,通用部件是具有特定功能、按标准化、系列化、通用化原则设计制造的基础部件。,第一节概述,三、组合机床的通用部件,（2）支承部件用于安装动力部件和输送部件,并保证各部件的相对位置精度和机床的刚度。如：底座、立柱。,1.通用部件的分类,（1）动力部件用于传递动力，实现主运动和进给运动，是选配其它部件的依据。如：动力滑台、动力箱和各种切削头。,三、组合机床的通用部件,中间底座,床身,夹具,移动工作台,底座,立柱,动力滑台,立柱底座,动力箱,（5）辅助部件包括定位夹紧、润滑、冷却、排屑以及清洗等辅助装置。,（4）控制部件控制各个运动部件，以保证实现组合机床的工作循环。如：可编程控制器、液压控制阀、分级进给机构、自动检测装置和操纵台。,（3）输送部件具有定位和夹紧装置，用于运送工件到预定工位，并具有较高的定位精度。如：移动工作台、回转工作台和回转鼓轮。,三、组合机床的通用部件,（3）其它通用部件主参数动力箱、多轴箱、侧底座、立柱等部件的主参数均采取与其配套的滑台主参数来标示。,2.通用部件的标准、型号规格及其配套关系,（1）通用部件的标准以滑台为基础建立各通用部件的标准体系。,三、组合机床的通用部件,（2）动力滑台的主参数以滑台工作台面宽度B为主参数。,（4）通用部件的精度等级普通级、精密级和高精度。,表4-1列出了“1字头”系列通用部件的型号、规格及其配套关系。,如：1HY32MB表示经过第一次改进设计的液压滑台，台面宽度为320mm，精密级，滑台行程为短行程(型)，滑座体导轨为镶钢导轨(B)。,（）通用部件的型号编制方法,如：1TX63GII表示经过第一次改进设计的滑套式铣削头，并与台面宽度为630mm的滑台配套、高精度级、带有液压自动移动让刀机构。,以滑台为基础的通用部件型号编制方法,三、组合机床的通用部件,三、组合机床的通用部件,3.典型通用部件,（1）动力滑台,组成：动力滑台由滑座、滑鞍和驱动装置等组成。,用途：在滑台上安装动力箱及多轴箱或切削头，能实现直线进给运动。在滑台上安装工件和夹具，能实现直线移动或配置成多工位机床。,分类：根据驱动方式不同，分为液压滑台、机械滑台和数控滑台。,滑台,动力箱,多轴箱,夹具,滑台,工件,滑台的液压缸3固定在滑座1上，活塞杆4通过支架5与滑鞍连接。工作时，液压传动装置的压力油，通过活塞杆带动滑鞍沿着滑座顶面导轨移动。,1）1HY系列液压滑台,液压滑台结构,三、组合机床的通用部件,液压滑台的工作循环,液压滑台与其附属部件配套，通过电气、液压联合控制，可完成如下的自动工作循环。,三、组合机床的通用部件,三、组合机床的通用部件,液压滑台的主要技术性能,包括：台面宽度，台面长度，行程，油缸直径，最大进给力，工进速度，快移速度等。,三、组合机床的通用部件,液压滑台与其附属部件支承部件的配套,附属部件（二进给及压力继电器装置，导轨防护装置，分级进给装置）；支承部件（侧底座，立柱，立柱底座）。,三、组合机床的通用部件,液压滑台的结构特点,导轨结构双矩形导轨，采用两矩形导轨的外侧面导向。用斜镶条调整导轨间隙，用平压板压紧滑鞍与滑座，以防止过大的颠覆力矩使滑鞍与滑座脱离。,导轨材料A型为铸铁导轨HT300540，淬火硬度为G4248；B型为镶钢导轨，淬火、回火硬度为G4248。,注意：液压滑台中，只有台面宽度为320mm以下的规格才配有分级进给装置，可用于深孔加工。,三、组合机床的通用部件,2）1HJ机械滑台,1HJ系列机械滑台采用滚珠丝杠传动，属有级变速。采用双矩形导轨，分有优质铸铁和镶钢两种导轨。适用于零件的大批、大量生产。,机械滑台由滑座、滑鞍、丝杠螺母副及传动装置等组成。,机械滑台结构及特点,三、组合机床的通用部件,滑台工进：制动器断电，制动快进电机，起动工进电机。运动经交换齿轮传动涡杆涡轮副、行星齿轮实现自传与公转，驱动丝杠副实现滑鞍工作进给。,滑台快进：快进电机尾端的制动器通电，起动快进电机，驱使行星齿轮自传，输出轴通过涡轮的中心孔，传动丝杠螺母旋转，实现滑鞍快速移动。,机械滑台分别由快进电机与工进电机驱动。,机械滑台传动原理,三、组合机床的通用部件,机械滑台的主要技术参数,1）滑台台面宽度(mm)；2）滑台台面长度(mm)；3）最大行程(mm)；4）最大进给力(N)；5）工作进给电机型号及型式、功率(kW)、转速(r/min)；6）工作进给速度范围（mm/min）；7）快速行程电机型号及型式、功率(kW)、转速(r/min)；8）快速移动速度(m/min)；9）制动器的额定制动扭矩(Nm)；,三、组合机床的通用部件,3）NC-1HJ系列交流伺服数控机械滑台,既具有一般机械滑台的用途，还能使组合机床的进给系统具有易调、快调和无级调速的优点。,性能及用途,在变转速、进给量、生产节拍等方面具有较大的柔性。,能实现宽范围自动调速、准确控制滑台位置、执行零件加工的数控程序。,数控机械滑台的主要技术性能，与附属部件、支承部件配套关系、主要技术参数可查阅设计手册。,三、组合机床的通用部件,（2）1TD系列动力箱,动力箱是将电动机的动力传递给多轴箱，能使刀具作旋转主运动的动力部件。,1TD系列动力箱安装在滑台的结合面上，其前端结合面安装多轴箱。,动力箱的输出轴驱动多轴箱的每个主轴及传动轴。,三、组合机床的通用部件,用途及配置,1）1TD121TD25型用于配置中、小型组合机床。输出轴的传动方式I型采用输出轴安装平键，齿轮输出转矩。II型采用输出轴端面键输出转矩。I型、II型可分别安装A型和B型电动机。,2）1TD321TD80型用于配置