宁工院机械制造装备课件1.6钻削、铰削和镗削加工

第六节钻削、铰削和镗削加工

内孔表面是零件上的主要表面之一，按其与其他零件的相对联接关系的不同，可分为配合孔与非配合孔；按其几何特征的不同，可分为通孔、盲孔、阶梯孔、锥孔等；按其几何形状不同，可分为圆孔、非圆孔等。孔的加工可分为两类：1、对实体工件进行孔加工，即从实体上加工出孔；2、对已有的孔进行半精加工和精加工。非配合孔：采用钻削加工在实体工件上直接把孔钻出来；配合孔：在钻孔的基础上，根据被加工孔的精度和表面质量要求，采用铰削、镗削、磨削等精加工方法作进一步的加工。孔加工过程的主要特点1）孔加工刀具多为定尺寸刀具，如钻头、铰刀等。刀具磨损造成的形状和尺寸的变化会直接影响被加工孔的精度。2）受被加工孔尺寸的限制，切削速度很难提高，影响加工生产率和加工表面质量。（速度问题）3）刀具的结构受孔的直径和长度的限制，刚性较差。（刚性导向问题）4）孔加工时，刀具是在半封闭的空间工作，切屑排除困难；冷却液难以进入加工区域，散热条件不好。（冷却、排屑问题）钻床: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杠杆、盖板、箱体、机架等零件上的单孔或孔系加工——直径不大、精度要求较低的孔加工方法:用钻头在实心材料上钻孔，及扩孔、铰孔、攻螺纹、或锪平面等加工一、钻床Dringmachine加工时，工件固定不动，刀具旋转作主运动，同时沿轴向移动作进给运动主要类型:

台式钻床

立式钻床

摇臂钻床

深孔钻床

1．立式钻床

(Verticaldrill)特点：主轴轴线垂直布置，且位置固定加工时，为使刀具旋转中心线与被加工孔的中心线重合，必须移动工件（相当于调整坐标位置）适于加工中小型工件上的孔。立式钻床的传动原理主运动:单速电动机经齿轮分级变速机构传动；主轴旋转方向的变换，靠电动机正反转实现进给运动:主轴随同主轴套筒在主轴箱中作直线移动。进给量用主轴每转一转时，主轴的轴向移动量来表示2．摇臂钻床

（Swingingjibmachine）摇臂钻床的传动原理与立式钻床相同组成：1一底座2一立柱3一摇臂4一主轴箱5一主轴6一工作台主轴1支承在主轴套筒2上、下端的滚动轴承上，在套筒内作旋转主运动。套筒外圆的一侧铣有齿条，由齿轮传动，连同主轴一起作轴向进给运动。摇臂钻床与立钻区别主轴可以很方便地在水平面上调整位置，使刀具对准被加工孔的中心，而工件则固定不动。摇臂钻床的运动工作运动：主轴的旋转运动主轴的轴向进给运动辅助运动：主轴箱沿摇臂的水平移动摇臂的升降运动摇臂的回转运动立柱作用：摇臂钻床的主要支承件，承受摇臂和主轴箱的全部重力以及加工时的切削力，保证摇臂能实现升降和旋转运动。调整主轴位置时，摇臂和外立柱一起绕内立柱转动；同时，摇臂又可相对外立柱作升降运动3.台钻（Tablemachine）加工小孔的立式机床直径一般在16mm以下应用：小型零件小孔加工自动化程度低，手动进给结构简单，使用方便，小巧灵活（3）卧式坐标镗床二、铣床类型卧式升降台铣床立式升降台铣床龙门铣床工具铣床仿形铣床圆台铣床各种专门化铣床等1、卧式升降台铣床和万能升降台铣床卧铣特点：主轴位置水平。组成：1-床身、2一悬梁、3一主轴、4一铣刀心轴、5-工作台、6一床鞍、7一升降台、8一底座应用：铣削平面、沟槽和多齿零件等。万能升降台铣床结构与卧式升降台铣床基本相同但在工作台5和床鞍6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（士45°范围内），以便加工螺旋槽时工作台作斜向进给。XA6132型万能升降台铣床2、立式升降台铣床立式升降台铣床的主轴是垂直安置的。组成：1一铣头、2一主轴、3一工作台、4一床鞍、5-升降台铣头1可根据加工要求在垂直平面内调整角度，主轴可沿其轴线方向进给或调整位置。刀具——端铣刀或立铣刀加工平面、斜面、沟槽、台阶、齿轮、凸轮等。主参数——工作台面宽度（1/10）3、龙门铣床大型高效能铣床主要加工各类大型工件上的平面和沟槽，借助于附件还可完成斜面、内孔等加工组成：工作台、水平铣头、横梁、垂直铣头、立柱、顶梁、床身主参数——工作台面宽度（1/100）一般有3～4个铣头每个铣头都是一个独立部件，包括单独的驱动电动机、变速传动机构、主轴部件及操纵机构等机构。横梁3上的两个垂直铣头，可在横梁上沿水平方向（横向）调整位置横梁本身以及立柱上的两个水平铣头可沿立柱上导轨调整其垂直方向上的位置。各铣刀的切削深度均由主轴套筒带动铣刀主轴沿轴向移动来实现。加工时,工作台连同工件作纵向进给运动。龙门铣床可用多把铣刀同时加工几个表面——生产率较高。应用——成批和大量生产。4.圆台铣床——单轴、双轴双轴——分别安装粗铣、精铣两把铣刀组成——主轴箱、工作台、滑座、立柱、床身生产率高应用——成批和大量生产主参数——工作台面直径（1/100）5、万能工具铣床万能工具铣床的横向进给运动由主轴座的移动来实现，纵向及垂直方向进给运动由工作台及升降台的移动来实现。万能工具铣床除了能完成卧式铣床和立式铣床的加工外，配备固定工作台、可倾斜工作台、回转工作台、平口钳、分度头、立铣头、插削头等附件后，可大大增加机床的万能性。

三、刨床和拉床

刨床和拉床的主运动都是直线运动——直线运动机床。1、刨床(Planingmachine)加工范围——各种平面（水平面、垂直面及斜面等）

——沟槽（如T形槽、燕尾槽、V形槽等）主运动——刀具或工件的直线往复运动。它只在一个运动方向上进行切削——工作行程返回时不切削——空行程。进给运动由刀具或工件完成，方向与主运动方向相垂直，是在空行程结束后的短时间内进行的，因而是一种间歇运动。刀具结构简单，单件小批生产时，加工形状复杂的表面比较经济。用宽刃刨刀以大进给量加工狭长平面时的生产率较高。生产率较低——主运动反向时需克服较大的惯性力，限制了切削速度和空行程速度的提高

——空行程造成一定的时间损失主要类型：牛头刨床龙门刨床插床。刨刀通常都是单刃切削回程运动时不切削刀具切入工件时引起冲击刨削生产率不高1．牛头刨床(Shaper)主要用于加工小型零件组成：刀架、转盘、滑枕、床身、横梁、工作台主运动：滑枕沿床身顶部的水平导轨作往复直线运动。即由刀具完成进给运动：工作台带动工件沿横梁作间歇横向。主参数：最大刨削长度如：B6050=500mm刀架可以沿刀架座上的导轨移动，以调整刨削深度，以及在加工垂直平面和斜面时作进给运动。调整转盘2，可使刀架左右回转60°，以便加工斜面或斜槽。横梁可沿床身的垂直导轨上下移动，以调整工件与刨刀的相对位置。牛头刨床运动主运动的传动方式：机械和液压两种。机械传动常用曲柄摇杆机构，滑枕的工作行程速度和空行程速度都是变值，其切削速度按工作行程速度平均值计算。特点：结构简单，传动可靠，维修方便应用较广。液压传动可实现无级调速，滑枕的工作行程速度和空行程速度都是定值运动平稳，但结构复杂，成本高一般用于规格较大的牛头刨床。横向进给运动间歇进行可由机械或液压传动实现。机械传动一般采用棘轮机构。2．龙门刨床——Planer应用：大型或重型零件各种平面、沟槽和各种导轨面也可装夹数个中小型零件进行多件加工。组成：左、右侧刀架、横梁、立柱、顶梁、垂直刀架、工作台、床身主运动：工作台9沿床身10水平导轨所作的直线运动。主参数：最大刨削宽度和最大刨削长度如：B2012A

最大刨削宽度1200mm

最大刨削长度4000mm工作台的传动与转向：用直流电动机和液压实现。直流电动机：可以传递较大的功率，实现无级变速，简化机械传动结构。缺点：成本高，电气系统复杂横梁2上装有两个垂直刀架5及6，可在横梁导轨上作水平方向（横向）进给运动。横梁2可沿左右立柱的导轨作垂直升降，以调整垂直刀架位置，适应不同高度工件的加工需要，加工时由夹紧机构夹紧在两个立柱上。左右立柱上分别装有左右侧刀架1及8，可分别沿垂直方向作进给运动，以加工侧平面。3．插床插床实质上是立式刨床主运动：滑枕带动插刀沿垂直方向所作的直线往复运动滑枕2向下移动为工作行程，向上为空行程。插床主要用于加工工件的内表面，如内孔中键槽及多边形孔等，有时也用于加工成形内外表面。滑枕导轨座3可以绕销轴4在小范围内调整角度，以便加工倾斜的内外表面；床鞍6及溜板7可分别作横向及纵向进给，圆工作台1可绕垂直轴线旋转，完成圆周进给或进行分度。圆工作台在上述各方向的进给运动也是在滑枕空行程结束后的短时间内进行的。圆工作台的分度用分度装置5实现。2、拉床(broachmachine)用拉刀进行加工可加工各种形状的通孔、平面及成形表面运动：只有主运动而没有进给运动拉削时，一般由拉刀作低速直线运动，被加工表面在一次走刀中形成拉床的主运动通常采用液压驱动