7金属切削机床第七单元课件

金属切削机床金属切削机床目目目目的的的的和和和和要要要要求求求求：掌握钻床的结构和作用；掌握镗床的结构和作用；了解直线运动机床的结构和工作原理。重重重重点点点点：Z3040型摇臂钻床主轴部件的结构、工作原理和作用；卧式镗床的工艺范围、平旋盘的工作原理和作用；直线运动机床的工作原理。难难难难点点点点：Z3040型摇臂钻床的工作原理；卧式镗床的工作原理；教学单元7 其他机床简介一一.钻床钻床 1.1.钻床的功用：钻床的功用：钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹等孔加工。钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹等孔加工。2.2.钻床的主参数是最大钻孔直径。钻床的主参数是最大钻孔直径。教学单元7-1 钻床3.3.类型类型（1 1）台式钻床：）台式钻床：12mm12mm（2 2）立式钻床：）立式钻床：25mm25mm（3 3）摇臂钻床：）摇臂钻床：4080mm4080mm（4 4）深孔钻床（卧式）：孔深可达）深孔钻床（卧式）：孔深可达20m20m、30m30m教学单元7-1 钻床 4.立式钻床（如下左图）立式钻床的传动原理教学单元7-1 钻床 立式钻床还有一些变形品种。常见的有排式或可调式多轴立式钻床。排式多轴立式钻床相当于几台单轴立式钻床的组合，它有多个主轴，用于顺次的加工同一工件的不同孔径或分别进行各种孔工序（钻、扩、铰和攻螺纹等）。教学单元7-1 钻床教学单元7-1 钻床5.5.摇臂钻床摇臂钻床1 1）组成与运动）组成与运动（1 1）组成：底座、组成：底座、立柱、摇臂、主立柱、摇臂、主轴箱、工作台。轴箱、工作台。（2 2）运动）运动主运动：主轴主运动：主轴7 7旋转（旋转（r/minr/min）。）。轴向进给运动：主轴每转一转，主轴轴向进给距离轴向进给运动：主轴每转一转，主轴轴向进给距离f f轴（轴（mm/rmm/r）。）。辅助运动辅助运动（3 3）摇臂）摇臂5 5升降：按工件高度调整钻头起始位置。升降：按工件高度调整钻头起始位置。2 2）传动系统）传动系统（1 1）主运动）主运动 端件：电动机端件：电动机 主轴（主轴（252000r/min252000r/min）教学单元7-1 钻床教学单元7 钻床主运动传动路线表达式：主运动传动路线表达式：教学单元7-1 钻床转速级数：转速级数：Z Z222222221616 39r/min(2)(2)轴向进给运动轴向进给运动端件：主轴端件：主轴 主轴主轴传动关系：传动关系：1rf1rf（mm/rmm/r）教学单元7-1 钻床 进给运动传动路线表达式进给运动传动路线表达式主轴轴向进给量共16级，范围为0.043.2mm/r。推动手柄B可操纵离合器M5 5结合或脱开机动进给运动传动链，转动手柄B可使主轴快速升降。脱开离合器M3 3，即可用手轮 A经蜗杆副(2/77)使主轴作低速升降，用于手动微量进给。教学单元7-1 钻床(3)(3)辅助运动辅助运动主轴箱水平移动：转动手轮主轴箱水平移动：转动手轮C C。摇臂升降摇臂升降轴向手动微量进给：转动手轮轴向手动微量进给：转动手轮A A。轴向快速升降：转动手轮轴向快速升降：转动手轮B B。M4断开，M5合上教学单元7-1 钻床3）主要部件结构）主要部件结构(1)(1)轴套轴套VIIVII的作用：的作用：将主运动经花键轴套VII驱动主轴尾部，主轴I获得主运动。承担齿轮传动的径向弯矩，主轴I卸掉弯矩，只承受扭矩。(2)、主轴支承“两端轴向”定位。螺母3调整推力球轴承间隙。(3)、圆柱弹簧凸轮平衡机构。教学单元7-1 钻床VIIVII花键3CCCC2C2C(4)(4)主轴受力情况分析：主轴受力情况分析：F弹簧，座垫11，链条 ，凸轮9，齿轮10，齿 4，。若F弹簧过大，座垫11，链条 ，凸轮9，齿轮10，齿轮 ，。若F弹簧小，。教学单元7-1 钻床弹簧力的调整转动螺钉12，螺母上升（C），支架7上升C），链轮6轴心上升（C），因凸轮9不动，滑轮6上升（C）、座垫上（2C）VIIVII花键3CCCC2C2C导向套13的作用：引导主轴套筒轴向进给，防止钻头倾斜，保证孔与端面的垂直度。4)立柱教学单元7-1 钻床5)夹紧机构教学单元7-1 钻床6.6.台式钻床台式钻床 台式钻床简称台钻，它实质上是一种加工小孔的立式钻床。台钻的钻孔直径一般在15 mm以下，最小可达十分之几毫米。因此，台钻主轴的转速很高，最高可达每分钟几万转。台钻结构简单，使用灵活方便，适于加工小型零件上的孔。但其自动化程度较低，通常用手动进给。教学单元7-1 钻床7.深孔钻床 深孔钻床是专门用于加工深孔的专门化钻床，例如加 工枪管、炮管和机床主轴零件的深孔。这种机床加工的孔 较深，为了减少孔中心线的偏斜，加工时通常是由工件转动来实现主运动，深孔钻头并不转动，而只作直线进给运 动。此外，由于被加工孔较深，而且工件往往又较长，为了便于排屑及避免机床过于高大，深孔钻床通常为卧式布 局，外形与卧式车床类似。深孔钻床的钻头中心有孔，从 中打入高压切削液，强制冷却及周期退刀排屑。教学单元7-1 钻床镗床镗床 镗床类机床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（平行度、垂直度和同轴度等）要求较严格的孔系，如各种箱体和汽 车发动机缸体等零件上的孔系加工。镗床的主要工作是用镗刀镗削工件上铸出或已粗钻出 的孔。机床加工时的运动与钻床类似，但进给运动则根据 机床类型和加工条件不同，或者由刀具完成，或者由工件完成。镗床除了镗孔，还可进行钻孔、铣平面和车削等。教学单元7-2 镗床1.镗床的分类卧式坐标镗床卧式坐标镗床 立式双柱坐标镗床立式双柱坐标镗床 立立式式单单柱柱坐坐标标镗镗床床 教学单元7-2 镗床落地镗床落地铣镗床 教学单元7-2 镗床2.2.卧式铣镗床卧式铣镗床 卧式铣镗床的工艺范围十分广泛，因而得到普遍应用。卧式铣镗床除镗孔外，还可车端面，铣平面，车外圆，车 内、外螺纹，及钻、扩、铰孔等。零件可在一次安装中完 成大量的加工工序。卧式铣镗床尤其适合加工大型、复杂 的具有相互位置精度要求孔系的箱体、机架和床身等零件。由于机床的万能性较大，所以又称为万能镗床。教学单元7-2 镗床图7-12教学单元7-2 镗床1）镗床的工艺范围）镗床的工艺范围加工箱体类零件的孔和孔系，铣平面、成形面、沟槽等。尺寸精度：7级；中心距误差：0.05mm；平行度与垂直度：0.05mm。2 2）TP619TP619主要组成部件及其运动主要组成部件及其运动图7-13教学单元7-2 镗床主参数主参数：镗轴直径90mm，工作台工作面1100mmX950mm，主轴最大行程630mm，平旋盘径向刀架最大行程160mm。卧式镗床具有下列运动：卧式镗床具有下列运动：镗杆的旋转主运动 平旋盘的旋转主运动 镗杆的轴向进给运动 主轴箱的垂直进给运动 工作台的纵向进给运动 工作台的横向进给运动 平旋盘上的径向刀架进给运动 辅助运动 工作台的转位运动教学单元7-2 镗床3 3）机床的传动系统）机床的传动系统图7-14教学单元7-2 镗床主运动传动链：该变速组共有3种不同的传动比。主运动传动路线表达式为镗杆主轴可获得36级转速。转速范围为 81250r/min。平旋盘可获得18级转速，转速范围为4200r/min。教学单元7-2 镗床进给运动传动链：进给运动由主电动机驱动，各进 给运动传动链的一端为镗轴或平旋盘，另一端为各进给运 动执行件。各传动链采用公用换置机构，即自轴VIII至轴 XII间的各变速组是公用的，运动传至垂直光杠XIV后，再 经由不同的传动路线，实现各种进给运动。进给运动传动路线表达式为：教学单元7-2 镗床教学单元7-2 镗床平衡盘刀具溜板的径向进给平衡盘刀具溜板的径向进给图7-18nLnRnHnL、nR、nH18图7-18nL、nR、nHnLnRnH教学单元7-2 镗床径向进给运动平衡方程式：径向进给运动平衡方程式：1647218教学单元7-2 镗床教学单元7-2 镗床周转轮系传动比（相对系杆固定式）周转轮系传动比（相对系杆固定式）展开式：展开式：4 4）TP619TP619型卧式铣镗床的主轴部件结构型卧式铣镗床的主轴部件结构 图7-16教学单元7-2 镗床3.3.坐标镗床坐标镗床 坐标镗床是一种高精度机床，其特征是具有测量坐标位置的精密 测量装置。它主要用来镗削精密孔(IT5级或更高精度等级)和位置精度 要求很高的孔系(定位精度可达0.0020.01 mm)，如镗削钻模和镗模上 的精密孔。坐标镗床的工艺范围很广，除镗孔、钻孔、扩孔、铰孔、锪端面 以及精铣平面和沟槽外，还可进行精密刻线和划线，以及进行孔距和 直线尺寸的精密测量工作。坐标镗床主要用于工具车间加工工具、模具和量具等，也可用于 生产车间成批地加工精密孔系，如在飞机、汽车、拖拉机、内燃机和 机床等行业中加工某些箱体零件的轴承孔。教学单元7-2 镗床 1）坐标镗床的主要布局形式 坐标镗床按其布局形式可分为两种类型:立式坐标镗床立式坐标镗床立式坐标镗床立式坐标镗床和卧式坐标镗卧式坐标镗卧式坐标镗卧式坐标镗床床床床。立式坐标镗床适于加工轴线与安装基面(底面)垂直的孔系和铣削顶面；卧式坐标镗床适于加工与安装基面平行的孔系和铣削侧面。教学单元7-2 镗床 2）坐标镗床的测量装置 如前所述，坐标镗床的特点在于有坐标测量装置。坐 标测量装置种类很多，有机械的、光学的、光栅的和感应同步器的等。精密刻线尺光学读数头坐标测量装置：这种测量装置主要由精密刻线尺、光学放大装置和读数头3部分组成。教学单元7-2 镗床 例如，要求工作台移动193.925 mm，调整过程如下：l）移动前调零。转动内凸轮9,使“0”对准基准线。转动一个专门的手柄移动物镜，将线纹像调整到光屏“0”的双刻线中央。2）移动工作台，在外面的粗刻线尺上看到移动了193 mm。这时边移动工作台边观察读数头光屏6，使线纹像到达光屏上“9”的双刻线中央，即工作台又移动了0.9mm。3)将读数头刻度盘转动25格，使线纹像偏离双刻线正中，接着微量移动工作台，使线纹像又回到“9”双刻线组正中。在这一步中，工作台又移动0.025 mm。至此，工作台一共移动了 193925 mm。实际操作时，可把后两个调整过程对调。教学单元7-2 镗床光栅数字显示器坐标测量装置：光栅是在一块长方形的光学玻璃上用照相腐蚀法制成许多密集的线纹。线 纹的间距和宽度相等井与运动方向垂直，形成连续的透光 区和不透光区。线纹之间的间距称为栅距，常用光栅有每 毫米刻50条、100条和200条。每毫米内刻的条数越多，光 栅的分辨率越高。教学单元7-2 镗床4.4.落地镗床及落地铣镗床落地镗床及落地铣镗床 在重型机械中，对于大而重的工件移动困难，可采用 落地镗床或落地铣镗床。落地镗床和落地铣镗床均没有工 作台，工件直接固定在地面平板上，运动由机床来实现。由于机床庞大，机床的移动部件重量也大，为提高移动灵 敏度，避免产生爬行现象，可采用滚动导轨或静压导轨。为方便观察部件的位移，移动部件应备有数控显示装置，以节省时间和减轻劳动强度。教学单元7-2 镗床1.特点：主运动直线运动 进给运动间歇运动2.类型：刨床、插床、拉床直线运动机床教学单元7-3 直线运动机床一、刨床（一）牛头刨床（一）牛头刨床（B650）1、主运动、主运动刨刀刨刀（滑枕（滑枕3）直线往复运动）直线往复运动Vc15 525m/min25m/min2、进给运动、进给运动（1）横向进给运动）横向进给运动f1：（工作台（工作台6）（mm/往复）往复）（2）垂直进给运动）垂直进给运动f2：空程空程间断间断 f2（ap）3、工件安装、工件安装工作台工作台6平口钳工件平口钳工件教学单元7-3 直线运动机床（二）龙门刨床（二）龙门刨床1、主运动：、主运动：工件（工作台工件（工作台9）直线往复运动）直线往复运动2、垂直刀架（、垂直刀架（5、6）水平水平进给运动进给运动垂直进给运动垂直进给运动3、侧刀架（、侧刀架（1、8）水平进给运动水平进给运动垂直进给运动垂直进给运动教学单元7-3 直线运动机床（三）刨削加工范围（三）刨削加工范围 教学单元7-3 直线运动机床二、刨削特点二、刨削特点（1）刨削过程断续，一半切削，一半空程）刨削过程断续，一半切削，一半空程切削时切削时 冲击载荷冲击载荷适宜加工狭长平面适宜加工狭长平面 床身、导轨床身、导轨（2）刨刀结构简单）刨刀结构简单（3）加工精度）加工精度IT10 0IT7IT7表面粗糙度表面粗糙度Ra12.5 50.45m0.45m教学单元7-3 直线运动机床三、插床三、插床1、加工范围：插削内孔键槽，六边形孔、花键孔等。、加工范围：插削内孔键槽，六边形孔、花键孔等。2、主运动：插刀垂直、主运动：插刀垂直方向往复直线运动。方向往复直线运动。3.进给运动：上托板、进给运动：上托板、下托板、圆工作台下托板、圆工作台4.生产效率低、单件、生产效率低、单件、小批量生产小批量生产教学单元7-3 直线运动机床四、拉床四、拉床1、拉削运动、拉削运动（1）主运动）主运动Vc：拉刀直线移动（拉刀直线移动（m/min）Vc3 37 7 m/min（粗粒）（粗粒）Vc1 13 3 m/min（精粒）（精粒）（2）齿升量：（相邻两齿高度差）齿升量：（相邻两齿高度差）fz2齿升量（齿升量（z2）fr2（mm）fz3齿升量（齿升量（z3）fr3（mm）教学单元7-3 直线运动机床2.分类教学单元7-3 直线运动机床2、拉削加工范围内孔拉床：拉削圆柱孔、花键孔、多边形孔。外拉床：拉削各种各种平面、成形面等。专用拉床：曲轴拉床、气缸体拉床等。五、拉削特点五、拉削特点（1）拉削精度IT8IT7，表面粗糙度Ra3.20.8m（2）一次工作行程完成粗半精精加工，生产率高教学单元7-3 直线运动机床五、B2012A龙门刨床 传动系统与典型机构分析（一）传动系统1.主运动教学单元7-3 直线运动机床2.垂直进给运动教学单元7-3 直线运动机床（二）间歇机构教学单元7-3 直线运动机床教学单元7-3 直线运动机床教学单元7-4 组合机床组合机床（组合机床（modular machine tool）是根据特定）是根据特定的加工要求的加工要求,以系列化、标准化的通用部件为基础以系列化、标准化的通用部件为基础,配以少量的专用部件所组成的专用机床。它适宜于配以少量的专用部件所组成的专用机床。它适宜于在大批量生产中对一种或几种类似零件的一道或几在大批量生产中对一种或几种类似零件的一道或几道工序进行加工。道工序进行加工。组合机床的工艺范围有组合机床的工艺范围有:铣平面、车平面、锪平面、铣平面、车平面、锪平面、钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、倒角、切槽、攻螺纹等。钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、倒角、切槽、攻螺纹等。组合机床最适于加工箱体零件组合机床最适于加工箱体零件,例如汽缸体、汽缸盖、例如汽缸体、汽缸盖、变速箱体、阀门与仪表的壳体等变速箱体、阀门与仪表的壳体等。通通用用部部件件 专专用用部部件件 教学单元7-4 组合机床一、通用部件：一、通用部件：目前已制订了国家标准，如机械滑台、侧底座等。动力部件：动力箱、动力滑台（分为机械、液压驱动）；支承部件：床身、立柱、底座；输送部件：移动工作台、回转工作台和回转鼓轮；控制部件：液压操纵板、按钮台等；辅助部件：冷却、润滑等；二、专用部件：二、专用部件：主轴箱、夹具、倾斜床身。教学单元7-4 组合机床组合机床自动线组合机床自动线立式多工位组合机床立式多工位组合机床 教学单元7-4 组合机床p经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe写在最后谢谢大家荣幸这一路，与你同行ItS An Honor To Walk With You All The Way演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日