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1、第六章 其 他 机 床,第一节 铣 床 第二节 镗 床,第一节 铣 床,一、铣床的功用和类型 二、XK5040/1型数控立式升降台铣床,一、铣床的功用和类型,1.卧床铣床 2.立式铣床 3.工作台不升降铣床 4.龙门铣床,1.卧床铣床,图6-1 卧式升降台铣床外形图 1床身 2悬梁 3铣刀杆 4工作台 5滑座 6悬梁支架 7升降工作台 8底座,2.立式铣床,图6-2 数控立式升降台铣床的外形图 1底座 2床身 3变速箱 4立铣头 5吊挂控制箱 6工作台 7升降台,3.工作台不升降铣床,图6-3 双轴圆形工作台铣床的外形图 1主轴箱 2立柱 3圆工作台 4滑座 5床身,4.龙门铣床,图6-4 龙
2、门铣床的外形图 1床身 2、8垂直移动铣头 3、6水平移动铣头 4立柱 5横梁 7按钮站 9工作台,二、XK5040/1型数控立式升降台铣床,(一)机床的特点和用途 (二)机床的传动系统,(一)机床的特点和用途,XK5040/1型数控立式升降台铣床是在引进技术的基础上，消化吸收了中日合作生产的K型铣床的先进技术，根据数控铣床的特殊要求开发设计的新产品，在国产数控铣床产品中具有代表性。 机床的外形如图6-2所示。在CNC系统的控制下，机床可以控制X、Y、Z三个坐标轴，并可以实现三坐标联动；还可控制主轴进行无级变速。,(二)机床的传动系统,1.主运动系统 2.进给传动系统,(二)机床的传动系统,图
3、6-5 XK5040/1型铣床的传动系统图,1.主运动系统,主传动链的两个末端件是主电动机和立式主轴。主传动使用的电动机是交流无级变速电动机，主电动机功率为15kW。数控铣床的主传动链非常简单，主电动机的运动和动力通过一对齿形带轮直接传至主轴。通过数控系统控制，主轴可在482400r/min范围内无级变速。,2.进给传动系统,数控机床的进给传动链也都非常简单。本机床X、Y两个坐标采用FB15型直流伺服电动机，Z轴坐标采用FB15B型直流伺服电动机，通过一对或两对减速齿轮传动滚珠丝杠。X、Y轴方向的进给量是63000mm/min，快速4000mm/min。Z轴方向进给量是41800mm/min，
4、快速2400mm/min。X、Y、Z三个方向的进给量均为无级调节。机床三坐标联动由CNC装置控制。,第二节 镗 床,一、镗床的功用和类型 二、T4240B型立式双柱坐标镗床,一、镗床的功用和类型,(一)卧式镗床 (二)坐标镗床 (三)金刚镗床,(一)卧式镗床,1)镗轴3的旋转主运动。 2)平旋盘4的旋转主运动。,3)镗轴3的轴向进给运动，用于孔加工(图6-6a、d、h)。 4)主轴箱1垂直进给运动，用于加工平面，(图6-6c)。 5)工作台5纵向进给运动，用于孔加工(图6-6b、g)。 6)工作台5横向进给运动，用于加工平面(图6-6e、f)。 7)平旋盘4径向刀架进给运动，用于车削端面(图6
5、-6c)。 8)辅助运动，主轴箱、工作台在进给方向上的快速调位运动，后立柱纵向调位运动，后支架垂直调位运动，工作台的转位运动等这些辅助运动由快速电动机传动。,(一)卧式镗床,图6-6 卧式镗床的主要加工方法 a)用镗轴镗孔 b)用平旋盘镗孔 c)用平旋盘车削端面 d)用镗轴钻端面孔 e)用平旋盘加工平面 f)用镗轴镗平面 g)用平旋盘加工螺纹 h)用镗轴加工螺纹,图6-7 卧式镗床外形图 1主轴箱 2前立柱 3镗轴 4平旋盘 5工作台 6上滑座 7下滑座 8床身 9后支架 10后立柱,(二)坐标镗床,1.立式单柱坐标镗床(图6-8) 2.立式双柱坐标镗床(图6-9) 3.卧式坐标镗床(图6-1
6、0),1.立式单柱坐标镗床(图6-8),图6-8 立式单柱坐标镗床 1床身 2床鞍 3工作台 4立柱 5主轴箱,2.立式双柱坐标镗床(图6-9),图6-9 立式双柱坐标镗床 1横梁 2主轴箱 3立柱 4工作台 5床身,3.卧式坐标镗床(图6-10),图6-10 卧式坐标镗床 1横向滑座 2纵向滑座 3回转工作台 4立柱 5主轴箱 6床身,(三)金刚镗床,图6-11 单面卧式金刚镗床外形图 1主轴箱 2主轴 3工作台 4床身,二、T4240B型立式双柱坐标镗床,(一)机床的运动 (二)机床的传动系统 (三)坐标测量装置,(一)机床的运动,1.表面成形运动 2.辅助运动,1.表面成形运动,镗孔时，
7、需要两个成形运动，一个是主轴套筒中的主轴作旋转运动，使镗刀进行切削，称为主运动；另一个是主轴套筒带动主轴作轴向移动，称为轴向进给运动。 铣削加工时，除了主轴旋转(主运动)外，还有两个方向的进给运动，一个是纵向进给运动，由工作台沿床身导轨作纵向移动来完成；另一个是横向进给运动，由主轴箱沿横梁横向运动来完成。这两个进给运动也用来实现两个坐标的精确定位。,2.辅助运动,为了使主轴箱的位置适应不同高度工件加工的需要，装有主轴箱的横梁可沿立柱的导轨作垂直方向的调整运动。,(二)机床的传动系统,1.主运动传动链 2.主轴轴向进给传动链 3.工作台纵向进给传动链 4.主轴箱横向进给传动链 5.横梁升降传动链
8、,1.主运动传动链,机床主运动传动链用于实现主运动，传动链的两个末端件为主电动机和主轴，其传动路线为 电动机(n1) 9094 1632 1933282436161339163637154012 3032 3761 主轴(n) 主轴转速级数为Z=34=12。,2.主轴轴向进给传动链,图6-12 T4240B型立式双柱坐标镗床传动系统图,3.工作台纵向进给传动链,工作台的纵向进给量以工作台沿床身的每分钟移动量来计算。传动链的两个末端件为电动机和工作台，其传动路线为 电动机(n4) 63112 2046(M6向右)3036(M6向左) 1928 160 3032 3233 3330 工作台丝杠,4
9、.主轴箱横向进给传动链,横向进给是以主轴箱沿横梁每分钟的横向移动量来计算。传动链的两个末端件为电动机和主轴箱，其传动路线为 电动机(n3) 7575 327 170 主轴箱丝杠,5.横梁升降传动链,横梁沿立柱的升降运动是以横梁每分钟的上下移动量来计算的。传动链的两个末端件为电动机n2和横梁，其传动路线为 电动机(n2) 9090 142 横梁丝杠,(三)坐标测量装置,(1)带校正尺的精密丝杠坐标测量装置 在图6-13中，校正尺10的曲线形状是根据实测的丝杠3的螺距误差，按比例放大制成的，并随工作台1一起移动(固定在工作台1上)。 (2)光屏标准金属刻线尺光学坐标测量装置 这种测量装置主要由精密
10、刻线尺(标准金属刻线尺)、光学放大装置和读数器三部分组成。 (3)光栅坐标测量装置 光栅就是在两块透光玻璃(或金属)上刻有密集的距离相等的刻线尺。,图6-13 带校正尺的精密丝杠坐标测量装置 1工作台 2螺母 3丝杠 4游标盘 5刻度盘 6转臂 7弹簧 8杠杆 9杆 10校正尺,图6-14 坐标镗床工作台纵向位移的光学测量原理图 1、2、10、12反射镜 3前组物镜 4标准金属刻线尺 5目镜 6刻度盘 7分划屏板 8光源 9聚光镜 11五棱镜 13修正平镜 14后组物镜,图6-15 坐标镗床工作台纵向位移光学测量装置结构图 1、2、14反射镜 3前组物镜 4标准金属刻线尺 5光源 6聚光镜 7
11、屏板框架 8滚子 9凸轮 10把手 11目镜 12刻度盘 13分划屏板,图6-16 光屏读数示意图,图6-17 光栅坐标测量装置工作原理图 a)光栅测量基本原理 b)莫尔条纹 1光源 2透镜 3标尺光栅 4指示光栅 5缝隙板 6光敏元件 7数字显示装置,图6-18 光电流波形 i光电流,第三节 钻 床,一、立式钻床 二、台式钻床 三、摇臂钻床 四、深孔钻床,第三节 钻 床,图6-19 钻床的加工方法及所需的运动,一、立式钻床,图6-20 立式钻床 1主轴箱 2进给箱 3主轴 4工作台 5底座 6立柱,二、台式钻床,图6-21 可调式多轴立式钻床,二、台式钻床,图6-22 台式钻床外形图,三、摇
12、臂钻床,1. Z3040型摇臂钻床的布局 2.钻床的运动和传动原理图 3. Z3040型摇臂钻床的传动系统(图6-25) 4. Z3040型摇臂钻床的主要结构,1. Z3040型摇臂钻床的布局,图6-23 摇臂钻床 1底座 2内立柱 3外立柱 4摇臂 5主轴箱 6主轴 7工作台,2.钻床的运动和传动原理图,图6-24 钻床传动原理图,3. Z3040型摇臂钻床的传动系统(图6-25),(1)机床的主运动 此传动链从电动机(1440r/min，3kW)开始，到主轴为止。 (2)机床的进给运动 此传动链由主轴上的齿轮37开始至套筒齿条为止。 (3)机床的辅助运动 主轴箱沿摇臂上的导轨作径向移动，外
13、立柱绕内立柱在180范围内的回转运动，都是手动实现的；摇臂沿外立柱的上下移动，是用辅助电动机(1500r/min，1.1kW)经齿轮副传动丝杠(P=6)旋转而得到的。,图6-25 Z3040型摇臂钻床传动系统,4. Z3040型摇臂钻床的主要结构,(1)主轴组件(图6-26) 摇臂钻床的主轴在加工时既作旋转主运动，又作轴向进给运动，所以主轴需用轴承支承在主轴套筒2内，2又装在主轴箱体的镶套5中，由齿轮齿条机构4传动，带动主轴作轴向进给运动。 (2)夹紧机构 为了使主轴在加工时保持准确的位置，在摇臂钻床上设有主轴箱与摇臂、外立柱与内立柱、摇臂与外立柱的夹紧机构。,图6-26 Z3040型摇臂钻床
14、主轴组件 1主轴 2主轴套筒 3螺母 4齿轮齿条机构 5镶套,四、深孔钻床,深孔钻床是专门化机床，专门用于加工深孔，例如加工枪管、炮筒和机床主轴等零件的深孔。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，只作直线进给运动。此外，由于被加工孔较深而且工件又往往较长，为了便于排除切屑及避免机床过于高大，深孔钻床通常是卧式布局。,第四节 组 合 机 床,一、组合机床的组成及其特点 二、卧式双面钻孔组合机床 三、组合机床的通用部件 四、组合机床的配置形式及其应用范围 五、数控组合机床,一、组合机床的组成及其特点,1)组合机床中有70%90%的通用零
15、、部件，而这些零部件是经过精心设计和长期生产实践考验的，所以工作稳定、可靠。 2)设计时，对于通用的零部件主要是选用，不必重新设计，所以设计周期短。 3)又因为这些通用零部件可以预先制造出来并可成批生产，因此它的制造周期短，并可降低成本。 4)当被加工对象改变时，它的通用零部件可重新利用，组合成新的组合机床，因此有利于产品更新。,二、卧式双面钻孔组合机床,1.机床的用途 2.加工示意图 3.机床的总布局 4.多轴箱,1.机床的用途,图6-30所示为被加工零件工序图。工序图是在零件图基础上突出本机床特点绘制的，所以，它是设计机床的主要依据，也是制造和调整机床的主要技术文件。工序图应按加工位置画出
16、，在工序图上需标出：在本机床上加工部位的尺寸、精度和技术要求；加工用的定位基准，夹压点的方向、位置；在本机床加工前毛坯的状况等。在本机床上加工的部位用粗实线画出。在本机床上加工应保证的尺寸用方框(或在下部用粗实线)表示。图中还应注明被加工零件的名称、编号、材料、硬度以及加工部位的余量等。,2.加工示意图,图6-32 刀具主轴的结构 1主轴 2调节螺钉 3、5调节螺母 4止动垫片 6接杆 7弹簧胀套 8直柄钻头 9钻套 10钻模板 11被加工件 12多轴箱前盖 13键,3.机床的总布局,(1)夹具(图6-29中第20组) 用以装夹工件，实现被加工零件的准确定位、夹压、刀具的导向等。 (2)多轴箱(图6-29中第70组右多轴箱和第7
