金属切削机床 教学课件 晏初宏 第四章　X6132型万能卧式升降台铣床

1、第四章X6132型万能卧式升降台铣床 第四章X6132型万能卧式升降台铣床X6132型万能卧式升降台铣床是一种用途广泛的铣床。可用圆柱铣刀、圆盘铣刀、角度铣刀、成形铣刀和端铣刀等铣削平面、沟槽、成形面等。如果使用万能铣头、分度头、回图4-1X6132型万能卧式升降台铣床外形图1底座2床身3悬梁4刀杆支架5主轴6纵向工作台7回转台8床鞍9升降台X6132型万能卧式升降台铣床的主要技术规格如下:工作台台面面积(宽长) 320mm1250mm第一节机床的传动系统X6132型万能卧式升降台铣床的主运动为主轴带动铣刀的旋转运动,进给运动为工作台带动工件的直线运动,工作台还可以手动和快速移动。机床的主运动

2、和进给运动由两台电动机分别驱动,图4-2为X6132型万能卧式升降台铣床的传动系统图。图4-2X6132型万能卧式升降台铣床传动系统一、主运动传动链主运动的两端件是主电动机和主轴。二、进给运动传动链进给运动由进给电动机单独拖动,工作台有纵向、横向和垂向三个方向的进给运动和快速移动。图4-3回曲机构一、主轴部件的结构及调整图4-4所示是X6132型万能卧式升降台铣床的主轴部件。图4-4X6132型万能卧式升降台铣床主轴部件1主轴2后支承3锁紧螺钉4中支承5轴承盖6前支承7端面键8飞轮9隔套10调整螺母第二节机床的主要部件结构X6132型万能卧式升降台铣床的主轴采用三支承结构,前支承6为P5级精度

3、的圆锥滚子轴承,用于承受径向力和向左的轴向力;中支承4为P6级精度的圆锥滚子轴承,用于承受径向力和向右的轴向力;后支承2是辅助支承,为P0级精度的深沟球轴承,只能承受径向力。利用主轴中部的调整螺母10可调整轴承间隙。调整时,首先移开悬梁并拆下床身顶部盖板,然后松开锁紧螺钉3,用专用的勾头扳手勾在螺母10的径向槽内,再用铁棒通过端面键7扳动主轴顺时针转动,使中支承4的内圈向右移动,从而消除了中轴承的间隙;待中支承4的间隙完全消除后,继续转动主轴,则可使主轴向左移动,通过主轴前端肩台,推动前支承6内圈左移,使前支承6的间隙消除。调整完毕后,必须拧紧锁紧螺钉3,再盖上盖板,推回悬梁。轴承间隙的调整应

4、保证在1500 r/min的转速下空运转1h,温度不超过60为宜。二、主变速操纵机构图4-5所示为X6132型万能卧式升降台铣床的主变速操纵机构。图4-5X6132型万能卧式升降台铣床主变速操纵机构1手柄2轴销3定位销4齿轮套筒5齿轮6凸块7微动开关8孔盘9操纵盘10选速盘11齿条轴12拨叉三、工作台结构及顺铣机构图4-6所示为X6132型万能卧式升降台铣床工作台结构,它由床鞍1、回转台2和工作台6等组成。图4-7逆铣和顺铣a)逆铣b)顺铣图4-8顺铣机构工作原理1左螺母2右螺母3右旋丝杠4冠状齿轮5齿条6弹簧四、工作台纵向进给操纵机构如图4-9所示,为X6132型万能卧式升降台铣床工作台纵向

5、进给操纵机构。图4-9工作台纵向进给操纵机构1凸块2纵向丝杠3空套锥齿轮4右半离合器5拨叉6轴7弹簧8调整螺母9摆块下部叉子10销子11摆块12销13转轴14摆叉15立轴16微动开关SQ117、21弹簧18、20调节螺钉19压块22微动开关SQ223手柄五、工作台横向和垂向进给操纵机构如图4-10所示,为工作台横向和垂向进给操纵机构。图4-10工作台的横向和垂向进给操纵机构示意图1手柄2平键3毂体4轴5、6、7、8顶销9鼓轮第三节机床的电气控制原理如图4-11所示,为X6132型万能卧式升降台铣床的电气原理图。M2为冷却泵电动机,功率为0.125kW,转速为2970r/min。用于带动冷却泵供

6、给机床切削液。冷却泵电动机由交流接触器KM1直接起动,组合开关QS2控制,热继电器FR2为过载保护电器。M3是进给电动机,功率为1.5kW,转速为1410r/min。用于拖动工作台的左、右、前、后、上、下六个方向的进给运动和快速移动。若装上回转工作台,还拖动回转工作台转动。进给电动机的正向和反向的起动与停止分别由交流接触器KM2与KM3控制。其过载保护电器是热继电器FR3。三台三相异步电动机的电压均为380V。一、主电动机的控制合上电源引入开关QS1,并将旋转开关SA1扳至主轴所需旋转方向位置,然后按下位于床身左侧或升降台右边的主轴起动按钮SB5或SB6,使交流接触器KM1线圈通电,常开触头(

7、1113)吸合并自锁,KM1主触头闭合,接通主电动机的三相电源,主电动机得电旋转;同时KM1的另一常开触头(1117)闭合,为工作台控制回路供电做好准备,保证在主轴旋转后才能接通工作台控制回路。 器KM1线圈断电释停车时,按下位于床身左侧或升降台右边的按钮SB1-1或SB2-1,接触主轴变速时,当变速手柄推回原位的过程中,通过机械装置(见图4-5d)压合微动开关,使触点SQ6-2断开,SQ6-1闭合一次,切断接触器KM1的自锁回路,并使时间继电器KT通电,其常开触头(513)闭合,KM1瞬时通电吸合,主触头瞬时接通,主电动机作瞬时转动,使变速齿轮顺利进入啮合位置;同时KT线圈通电,并使其常闭触

8、头延时打开,又断开了KM1电路,以防止操作者由于延长推回手柄的时间而导致电动机冲动时间过长,变速齿轮转速过高而打坏齿轮。为了保证安全和工作方便,在装刀或换刀时,主轴应处于制动状态。二、进给运动的控制将纵向工作台操纵手柄23(见图4-9)扳向右侧,通过机械操纵机构使右半离合器4啮合,压合微动开关SQ1,使其常开触头SQ1-1(2527)闭合,常闭触头SQ1-2(2331)断开,电源线1SA2-1(13)SQ6-2(37)SB1-1(79)SB2-1(911)KM1(1117)SQ5-2(1719)SQ4-2(1921)SQ3-2(2123)SA3-1(2325)SQ1-1(2527)KM2线圈(

9、2712)KM3(1210)FR3(108)FR2(86)FR1(64)FU4(42)构成回路,使进给电动机的正向接触器KM2线圈通电吸合,进给电动机M3正转,工作台向右作纵向进给运动。将图4-10中的手柄1扳至向下位置时,鼓轮9、顶销7压合微动开关SQ3,使其常开触点SQ3-1(2527)闭合,正向接触器KM2通电吸合,进给电动机正转;同时鼓轮压合微动开关SQ8,使其常开触头SQ8-1(117119)闭合,电磁离合器YV5通电,摩擦片压紧工作,实现工作台的向下进给运动。 进给变速也采用孔盘变速操纵机构。工作台三个方向的快速移动由按钮SB3或SB4控制。 三、回转工作台工作时的控制利用回转工作

10、台这一附件,可以铣削圆弧、凸轮曲线等工件。第四节分度头及分度法一、分度头的用途与结构分度头是升降台铣床,特别是万能卧式升降台铣床的重要附件。 1)用分度头上的卡盘装夹工件,使工件轴线相对于铣床工作台台面倾斜一所需的角度,以加工与工件轴线相交一定角度的沟槽或平面等(如铣削直齿圆锥齿轮轮齿)。2)能使工件绕自身轴线回转一定角度,以完成等分或不等分的圆周分度工作,如铣削方头、六角头、齿轮、链轮以及不等分刀齿的铰刀。3)与工作台纵向进给相配合,通过交换齿轮,能使工件连续转动,铣削螺旋沟槽、螺旋齿轮等。如图4-12所示,为FW125型万能分度头外形及传动系统。图4-12FW125型万能分度头外形及传动系

11、统1顶尖2分度头主轴3刻度盘4壳体5分度叉6分度头侧轴7分度盘8锁紧螺钉9底座J插销K分度手柄二、分度法当加工工件的等分数目较少,分度精度要求不高时,一般采用直接分度法进行分度。简单分度法利用分度盘7计数进行分度,是应用最广泛的一种分度方法。由于分度盘的孔圈数有限,当工件等分数与40不能约分,也找不到与等分数相等的孔圈孔数时,则不能采用简单分度法分度,如67、71、73等大于63的质数。图4-13差动分度工作原理FW125型万能分度头备有m=1.75mm的交换齿轮15个,其齿数为:24(两个)、28、32、40、44、48、56、64、72、80、84、86、96、100。例如:在卧式铣床上用

12、FW125型万能分度头铣削齿数为83的链轮,试计算分度手柄转数和交换齿轮齿数。1)计算分度手柄转数:取假设等分数Z0=90(Z0Z),则nk=2)计算交换齿轮齿数:=(Z0-Z)=(90-83)=7=三、铣削螺旋槽时的调整计算如图4-14所示,为铣削螺旋槽的调整与分度头的传动系统。图4-14铣削螺旋槽的调整1)将工件支承在分度头主轴与尾座上的两顶尖之间,如图4-14a所示。2)将工作台绕垂直轴线偏转一工件的螺旋角,使铣刀的旋转平面与工件的螺旋槽方向一致,如图4-14a所示。左螺旋槽工件,工作台顺时针转角;右螺旋槽工件,工作台逆时针转角。3)在工作台纵向进给丝杠与分度头主轴之间搭配交换齿轮,使工

13、作台纵向移动的同时,分度头主轴能带动工件绕自身轴线连续转动,形成螺旋线。因此,工作台带动工件移动和分度头主轴带动工件转动这两个运动之间应保持形成螺旋线的严格传动比关系。即工件移动一螺旋线导程T(mm)时,工件转1转。由图4-14b铣削螺旋槽时的传动系统,可列出运动平衡式:4)加工多头螺旋槽时,铣完第一槽后分度,再铣第二槽。依此类推,铣削出全部螺旋槽。分度时,应将工件从工作位置退出,并拔出插销J,断开分度头主轴与纵向丝杠之间的运动联系,然后用简单分度法进行分度。例如:在X6132型万能卧式升降台铣床上用FW125型万能分度头铣削右旋圆柱铣刀容屑槽,铣刀外径D刀=63mm、螺旋角=30、齿数z=1

14、4,试进行调整计算。1)求工件导程T:T=mm=2)交换齿轮齿数计算:=3)计算分度手柄转数: nk=2+=2+4)工作台的调整:因工件为右螺旋槽,故将工作台逆时针扳转(站在工作台正面用右手推工作台)一工件螺旋角30。四、交换齿轮架结构及配换交换齿轮齿数的计算图4-15为交换齿轮架结构简图。图4-15交换齿轮架结构简图1)在轴O1与轴O2上分别装好交换齿轮a与d。2)在中间轴O3上装交换齿轮b与c,调整中间轴O3在径向槽中的位置,使交换齿轮c与d正确啮合后再用螺母将中间轴O3固紧。3)使交换齿轮架绕输出轴O2中心向上摆动,保证交换齿轮b与a正确啮合,最后将交换齿轮架固紧。搭配交换齿轮时,必须注

15、意以下几个问题:齿轮的相互啮合不能太紧,应保证留有0.10.2mm的啮合间隙,否则会使噪声增大,齿轮的磨损加剧;在中间轴的轴、套间应加入润滑油;搭配交换齿轮时,应先切断电源。1)应在机床所配备的交换齿轮范围内选用。2)所选用的交换齿轮齿数应符合交换齿轮架的结构要求,以保证能顺利进行安装。如图4-15所示,由于交换齿轮架的尺寸一定,调整范围一定,若选用的交换齿轮齿数(或齿数和)过小,交换齿轮不能啮合;若选用的齿数(或齿数和)过大,则不能安装在交换齿轮架上;而当装在中间轴O3上的交换齿轮b或c齿数过大时,会产生交换齿轮c齿顶与输入轴O1外圆相碰或交换齿轮b齿顶与输出轴O2外圆相碰的现象。设a与b、c与d两对交换齿轮的中心距分别为A1和A2。3)用于内联系传动链的交换齿轮应保证传动误差在允许的范围内,若所选交换齿轮超过规定的传动误差,应重新计算交换齿轮齿数。传动误差一般按相对误差计算:=交换齿轮齿数的计算方法较多,一般采用因子分解法和对数法。表4-1对数交换齿轮表(摘录)1) 将交换齿轮传动比u取对数lgu=lg0.35461=-2) 选取lgu1,在表4-2中查出对应的交换齿轮齿数,取lgu1=-0.17609,查得=3) 计算lgu2,并按近似值在