1-2章4章,机械制造装备

1.3铣床1、卧式万能升降台式铣床1底座；2床身；3悬梁；4刀杆支；5主轴；6工作台；7床鞍；8升降台；9回转盘2、立式升降台铣床1立铣头；2主轴；3工作台；4床鞍；5升降台3、龙门铣床1工作台2、9水平铣头；3横梁；4、8垂直铣头5、7立柱；6一龙门架；l0床身1.3.2X6132型万能卧式升降铣床总体结构1.3.3X6132型万能卧式升降铣床的传动系统1.3.3.1主运动传动链1.3.3.2进给运动传动链1.3.4X6132型万能卧式升降铣床的主要部件结构1.3.4.1主轴部件的结构1.3.4.2.主变速操纵机构1.3.4.3工作台结构及顺铣机构1.3.4.4工作台纵向进给操纵机构1.3.4.5工作台横向和垂向进给操纵机构1.4磨床1.4.1磨床类型1)外圆磨床包括普通外圆磨床、万能外圆磨床、端面外圆磨床和无心外圆磨床等。2)内圆磨床包括内圆磨床、无心内圆磨床和行星式内圆磨床等。3)平面磨床包括卧轴矩台平面磨床、立轴矩台平面磨床、卧轴圆平面磨床和立轴圆台平面磨床等。4)工具磨床包括工具曲线磨床、钻头沟槽磨床和丝锥沟槽磨床等。5)刀具刃磨磨床包括万能工具磨床、拉刀刃磨床和滚刀刃磨床等。6)各种专门化磨床专门用于磨削某一类零件的磨床，如曲轴磨床、凸轮轴磨床、花键轴磨床、叶片磨床、活塞环磨床、齿轮磨床和螺纹磨床等。7)其他磨床包括珩磨机、抛光机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和砂轮机等。1.4.2M1432A型万能外圆磨床的总体结构1.4.2.1外圆磨床的工作方法与主要类型1.4.2.2M1432A型万能外圆磨床1.机床的组成2.机床的运动1）机床的运动（1)砂轮旋转运动(单位：r／min)。（2)工件圆周进给运动(单位：r／min)（3)工件纵向进给运动(单位：mm／min)（4)砂轮周期或连续横向进给运动(单位：mm／工作行程、mm／往复行程或mm／min)。1.4.3M1432A机床的机械传动系统1.头架拨盘(带动工件)的运动此传动链用于实现工件的圆周进给运动，其传动路线表达式为2.砂轮的传动3.砂轮架的横向进给运动4.工作台的手动驱动1.4.4M1432A机床的主要部件结构1．砂轮架2．头架3．尾座4．横向进给机构1.4.5其他磨床1.4.5.1其他外圆磨床1．普通外圆磨床2．半自动宽砂轮外圆磨床3.端面外圆磨床4.无心外圆磨床1.4.5.2内圆磨床1)普通内圆磨削2)无心内圆磨削3)行星内圆磨削1.4.5.3平面磨床1.5齿轮加工机床1.5．1概述1．5．1．1齿轮的加工方法1．成形法2．展成法1．5．1．2齿轮加工机床的类型1．圆柱齿轮加工机床按形成齿轮轮齿的原理不同，又可分为以下两类。(1)展成法加工机床它包括滚齿机、插齿机、剃齿机、珩齿机和磨齿机等。(2)成形法加工机床它包括铣齿机、拉齿机和成形砂轮磨齿机等。2．锥齿轮加工机床锥齿轮加工机床种类也很多，主要有如下两类。(1)直齿锥齿轮加工机床包括直齿锥齿轮粗切机、直齿锥齿轮刨齿机、直齿锥齿轮铣齿机、直齿锥齿轮拉齿机和直齿锥齿轮磨齿机。(2)弧齿锥齿轮加工机床包括弧齿锥齿轮粗切机、弧齿锥齿轮铣齿机、弧齿锥齿轮拉齿机、弧齿锥齿轮磨齿机和弧齿锥齿轮研齿机。1．5．2滚齿机1．5．2．1滚齿原理1．5．2．2滚切直齿圆柱齿轮1)展成运动这条传动链是：滚刀一4—5一ix一6—7一工件。2)主运动这条传动链为：电动机一1—2一iv一3—4一滚刀。3)竖直进给运动这条传动链为：工件一7—8一if一9一10一刀架升降丝杠1．5.2．3滚切斜齿圆柱齿轮1．5.2．4Y3150E型滚齿机1.5.3插齿机1.5.3.1插齿原理1.5.3.2Y5132型插齿机1.6其他加工机床1.6.1钻床1.6.1.1立式钻床1.6.1.2摇臂钻床1.6.1.3台式钻床1.6.2镗床1.6.2.1卧式铣镗床卧式铣镗床的主运动有镗轴和平旋盘的旋转运动；进给运动有镗轴的轴向运动，平旋盘刀具溜板的径向进给运动，主轴箱的垂直进给运动，工作台的纵向和横向进给运动；辅助运动有：主轴、主轴箱及工作台在进给方向上的快速调位运动，后立柱的纵向调位运动，后支架的垂直调位移动，工作台的转位运动。1.6.2.2坐标镗床1.6.3刨床、插床和拉床1.6.3.1刨床1.6.3.2插床1.6.3.3拉床2数控机床2.1概述2．1．1数控机床的工作原理普通机床零件图——编制工艺规程——操作者——机床2．1．2数控机床的组成2．1．3数控机床的分类1．按工艺用途分类1)一般数控机床2)数控加工中心2．按控制的运动轨迹分类1)点位控制2)点位直线控制3)轮廓控制3．按控制方式分类1)开环控制的数控机床2)闭环数控系统3)半闭环控制的数控机床2.2数控车床2.2.1CK7815型数控车床概述1．机床的使用范围2．机床的总布局•主轴箱(headstock)1。固定在床身4的左端。装在主轴箱中的主轴由交流调速主轴电机驱动，可以无级调速和恒线速度切削，有利于降低端面切削时的表面粗糙度，且便于选取能发挥刀具切削性能的切削速度。主轴通过装在主轴中的卡盘装置2装夹工件。卡盘为高速液压夹盘，松夹工件由液压系统控制。•转塔刀架(turret)3。它是数控车床的最主要部件。它装在机床床鞍上，和床鞍一起沿纵、横向导轨移动，并且实现加工中的自动换刀。•尾架(tailstoch)7。它安装在床身4的纵向矩形导轨上。尾架套筒的旋转与伸缩由液压系统控制．•数控系统(numericalcontrolsystem)。安装在电控柜8中。可配用日本生产的FANUC一6T、5T、6TB等CNC系统。目前该机床的数控系统已换成FANUC一OT、OTC等CNC系统。•排屑装置5。使用它可以实现排屑自动化。•自动拉门(door)6。加工时，拉门自动关闭，防止铁屑、冷却液溅到机床外；加工结束，拉门自动打开，以便装卸工件。•床身(1athebed)4。数控车床的床身按照床身导轨面与水平面的相关位置，主要可分为平床身、斜床身、平床身斜滑板和立床身4种布局形式(图2.6)。一般来说，中、小规格的数控车床采用斜床身和平床身斜滑板居多，少数采用立床身。只有大型数控车床和经济型数控车床或者小型精密数控车床才采用平床身。斜床身和平床身斜滑板结构在数控车床中得到广泛应用。3．主要技术参数最大切削直径：轴类150mm，盘类400mm主轴转速：高速：直流38-3000r/min交流37.5-5000r/min低速：直流22-1800r/min交流15-2000r/min刀具数：8或124．CNC：数控系统CK7815型机床使用的是日本生产的使用最普遍的FANUC-6T系统2.2.2车床的传动系统车床主传动系统有四种方式(a)带变速齿轮的主传动,在电机和主轴之间经过少数几对齿轮传动,可以扩大变速范围.用于中大型数控车床.(b)带传动主传动，传动平稳\无噪声适合于高速\低转矩传动,CK7815属于此种(c)为有两个电机分别驱动主轴,高速时电机通过带传动主轴;低速时电机通过齿轮传动主轴.齿轮起降速\增大转矩和扩大变速的作用(d)内装主轴电动机结构,主轴和电动机转子装在一起.主要用于变速范围不大的高速主轴主轴由AC-6型交流调速电机或DC-8型直流调速电极1通过两级塔式皮带轮2、3直接带动，由电气系统无级调速。由于中间没有齿轮，故噪声很小。纵向的进给运动由伺服电机4通过联轴器直接带动滚珠丝杠和螺母副7来实现横向进给由电机8，通过同步齿形带带动横向滚珠丝杠和螺母副实现。2.2.3车床的主要结构1．主轴箱2．尾架3．床鞍和横向进给装置4．纵向驱动装置2.3车削中心2.3.1车削中心的工艺范围2.3.2车削中心的C轴由以上对车削中心加工工艺的分析可见，车削中心在数控车床的基础上增加了两大功能：1)自驱动力刀具。在刀架上备有刀具主轴电动机，自动无级变速，通过传动机构驱动装在刀架上的刀具主轴。2)增加了主轴的C轴坐标功能。机床主轴旋转除作为车削的主运动外，还可作分度运动，即定向停车和圆周进给，并在数控装置的伺服控制下，实现c轴与z轴联动，或c轴与x轴联动，以进行圆柱面上或端面上任意部位的钻削、铣削、攻螺纹及平面或曲面铣削加工。2.3.3车削中心的主传动系统1．精密蜗杆副C轴结构2．经滑移齿轮控制的C轴传动2.4数控铣床数控铣床用途十分广泛，不仅可以加工各种平面、沟槽、螺旋槽、成型表面和孔，而且还能加工各种平面曲线和空间曲线等复杂型面，适合于各种模具、凸轮、板类及箱体类零件的加工。2.4.1XKA5750数控铣床简介1.机床的基本构成及基本运动数控铣床存在以下三种运动：工作台13由伺服电动机15带动在升降滑座16上作纵向移动(x轴方向)；伺服电动机2带动升降滑座16作垂直升降运动(z轴方向)；滑枕8作横向进给运动(y方向)。XKA5750数控立式铣床是立卧两用的数控铣床，其万能铣头不仅可以将铣头主轴调整到立式或卧式位置，而且还可以在前半球面内使主轴中心线处于任意空间角度。2.机床的主要技术参数•工作台面积(宽×长)500mm×1600mm•工作台纵向行程1200m•滑枕横向行程700mm•主轴转速50-2500r/min•控制轴数3(可选4轴)•最大同时控制轴数32.4.2机床的传动系统1）主传动系统：主运动是铣床主轴的旋转运动，由装在滑枕后部的交流主轴伺服电动机驱动•2）进给传动系统•工作台的纵向(x向)进给和滑枕的横向(y向)进给传动系统，都是由交流伺服电动机通过速比为1：2的一对同步圆弧齿形带轮，将运动传动至导程为6mm的滚珠丝杠。升降台的垂直(z向)进给运动为交流伺服电动机通过速比为1：2的一对同步齿形带轮将运动传到轴Ⅶ，再经过一对弧齿锥齿轮传到垂直滚珠丝杠上，带动升降台运动。垂直滚珠丝杠上的弧齿锥齿轮还带动轴Ⅸ上的锥齿轮，经单向超越离合器与自锁器相连，防止升降台因自重而下滑。2.4.3典型部件结构1）万能铣头部件2）工作台纵向传动机构3）升降台传动机构及自动平衡机构4）数控回转工作台2.4.4机床数控系统数控系统采用的是AUTOCONTECH公司的DELTA40MCNC系统，可以附加坐标轴增至四轴联动，程序输入／输出可通过软驱和RS232C接口连接。2.5加工中心2.5.1概述2.5.1.1加工中心的基本构成1．基础部件：由床身、立柱和工作台等大件组成，是加工中心的基础构件。2．主轴组件：它由主轴电动机、主轴箱、主轴和主轴支承等零部件组成。主轴是加工中心的关键部件，其结构优劣对加工中心的性能有很大的影响。3．控制系统：单台加工中心的数控部分是由CNC装置、可编程序控制器、伺服驱动装置以及电动机等部分组成。它们是加工中心执行顺序控制动作和完成加工过程中的控制中心。4．伺服系统：伺服系统的作用是把来自数控装置的信号转换为机床移动部件的运动，其性能是决定机床的加工精度、表面质量和生产效率的主要因素之一。5．自动换刀装置：它由刀库、机械手和驱动机构等部件组成。刀库是存放加工过程所使用的全部刀具的装置。6．辅助系统：包括润滑、冷却、排屑、防护、液压和随机检测系统等部分。辅助系统虽不直接参加切削运动，但对加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起到保障作用。7．自动托盘更换系统：有的加工中心为进一步缩短非切削时间，配有两个自动交换工件托盘，一个安装在工作台上进行加工，另一个则位于工作台外进行装卸工件。当完成一个托盘上的工件加工后，便自动交换托盘，进行新零件的加工，这样可减少辅助时间，提高加工工效。2.5.2加工中心的分类1、按照加工中心布局方式分类1）立式加工中心2）卧式加工中心3）龙门式加工中心4）万能加工中心(复合加工中心).2.按换刀形式分类1）带刀库、机械手的加工中心2）无机械手的加工中心3）转塔刀库式加工中心按加工中心机床的功用分类1）镗铣加工中心机床它主要用于镗削、铣削、钻孔、扩孔、铰孔及攻螺纹等工序，特别适合于加工箱体类及形状复杂、工序集中的零件。一般将此类机床简称为加工中心。2）钻削加工中心机床它主要用示钻孔，也可进行小面积的端铣。3）车削加工中心机床除用于加工轴类零件外，还进行铣(如铣扁、铣六