第3章 其它类型机床(1)

第3章其它类型机床普通机床除车床、齿轮加工机床外，常用的还有铣床、钻床、镗床、磨床、刨床与拉床等。3.1铣床•3.1.1铣床的功用及其加工特点铣床是利用铣刀进行切削加工的机床，铣床的加工范围相当广泛。如图3-1所示，铣床可以加工平面（水平面、垂直面、斜面）、沟槽（键槽、T型槽、燕尾槽等）、齿槽（齿轮、链轮、花键轴等）、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽）及各种曲面。此外，它还可用于加工回转体表面和内孔，以及进行切断等工作。图3-1铣床的加工范围•铣床的加工特点•1.优点铣床使用的铣刀多齿多刃，同时有数个齿刃参加切削，可采用大的进给量，所以生产率较高。•2.缺点•(1)铣刀的每个刀齿的切削过程是断续的，在切入和切离时会造成冲击现象；•(2)铣削时，每个刀齿的切削厚度又是变化的，这就使切削力相应地发生变化，容易引起振动，从而影响铣刀的耐用度和切削速度的提高，降低加工精度，增大表面粗糙度。一般，铣削的经济精度为IT10～IT9，表面粗糙度Ra值为3.2～1.6μm。铣床的分类及其结构铣床的种类很多，根据其结构和用途可分为卧式升降台铣床、立式升降台铣床、龙门铣床、工具铣床和各种专用铣床等。1.卧式升降台铣床卧式升降台铣床的主轴呈水平布置，习惯上称为卧铣。图3-2所示为Ｘ6132型万能升降台铣床的外形图。1-底座；2-床身；3-悬梁；4-刀杆支架；5-主轴；6-工作台；7-床鞍；8-升降台；9-回转盘图3-2Ｘ6132型万能升降台铣床X6132型铣床的工作范围：X6132型铣床的工作范围较广，它可以安装各种类型的铣刀，适宜对中小型工件进行各种铣削加工，如铣平面、台阶、沟槽、螺旋槽和成形面等。在同类铣床中，它的转速高、刚度好、功率大，故可进行高速铣削和强力铣削，工作台纵向丝杠有间隙调整装置，因此它既能顺铣又能逆铣。2.立式升降台铣床立式升降台铣床与卧式升降台铣床的主要区别是它的主轴是垂直布置的，如图3-3所示铣头1可根据加工要求在垂直平面内旋转一定的角度，立轴2可沿其轴线方向进给或调整位置，其它部分与卧铣相同。立铣可用端铣刀或立铣刀加工平面、斜面、沟槽、台阶、齿轮、凸轮等表面。1-铣头；2-主轴；3-工作台；4-床鞍5-升降台图3-3立式升降台铣床3.龙门铣床龙门铣床如图3-4所示，由连接梁4、立柱2和6、床身12所构成的“龙门”式框架而得名。龙门铣床一般有4个铣头或3个铣头（少一个垂直铣头）。每个铣头都具有单独的驱动电动机、变速传动机构、立轴部件及操纵机构等，各自可独立或联合工作，互不干扰。两个垂直铣头3和5，可在横梁8上水平移动，横梁8、水平铣头1和9可沿立柱2和6上的导轨上下移动。各铣刀的切削深度均由其主轴套筒带动铣刀主轴沿其轴向移动来实现。加工时，工作台13带动工件沿床身12的纵向导轨作往复纵向进给运动。1、9-水平铣头；2、6-立柱；3、5-垂直铣头；4-连接梁；7、10、11-进给箱；8-横梁；12-床身；13-工作台；图3-4龙门铣床龙门铣床的特点：龙门铣床有足够的刚度，可采用硬质合金面铣刀进行高速铣削和强力铣削，一次进给可同时加工工件上3个方位（上，左，右）的平面，并能确保加工面之间的位置精度，有较高的生产率，适用于大型工件精度较高的平面和沟槽加工。4.1.3常用铣床附件常用铣床附件指万能分度头，平口钳、万能铣头、回转工作台等.1.分度头分度头是一种用来进行分度的装置，如图3-5(a)所示，由底座、转动体、分度盘、主轴及顶尖等组成。图3-5(a)分度头的组成及作用•工作时，将分度头底座固定在铣床的纵向工作台上，分度头主轴前端有莫氏锥孔，以便插入顶尖支撑工件。•主轴外部有螺纹可以旋装卡盘以装夹工件。主轴装在转动体内，可以带动工件在360°范围内扳转任意角度，进行加工面转换，完成铣四方、六方、齿轮、花键等多项分度工作。•另外，主轴可以随转动体在向上90°和向下6°的范围内倾斜任意角度,图3-6为分度头传动示意图。•简单分度法•使工件转过一定角度，从一个加工面转换到另一个加工面的过程称为分度。•简单分度法，就是直接利用分度盘上的多圈等分孔进行分度的方法。两块分度盘的正反面都有很多圈精确等分的定位孔，以FW250型分度头为例，其分度盘上的定位孔数为：•第一块正面：24、25、28、30、34、37；•反面：38、39、41、42、43。•第二块正面：46、47、49、51、53、54；•反面：57、58、59、62、66。•分度手柄转数与主轴转数之比叫分度头定数。FW250型分度头的定数为40（也就是图中的蜗轮蜗杆的传动比为1:40），则分度手柄转一圈，主轴转过1/40圈。若要进行Z等分，欲使主轴转过1/Z圈，则分度头手柄应转n圈：•n=40/Z圈•显然，若Z=2，4，5，8，10，20，40，则n为整数，只要使手柄转动n圈就可完成简单分度。图3-6分度头传动示意图1—蜗轮2—蜗杆3—螺旋齿轮输入轴（机动时用）4—分度盘5—插销•当n不是整数时，则要选用不同的分度盘进行分度。•①n为真分数时，例如Z=65时，则：n=40/65=8/13=24/39，应选具有39个孔的分度盘面，使手柄沿39孔圈转过24个孔距，就使主轴（即工件）完成一次分度。•②n为假分数时，例如Z=27时，则：n=40/27=1+13/27=1+26/54，应选用具有54个孔的分度盘面，使手柄转过1圈后再沿54孔圈转过26个孔距，即完成一次分度。•为使操作简便可靠，可用分度叉记录手柄转过整数圈后应转过的孔距数：•分度叉间的孔数＝应转过的孔数＋1（第一个孔作为起点而不计入）。•每次分度时，应先拔出定位销，摇动手柄转过整数圈后，再转动手柄使销子从分度叉的斜面上滑入最后一个孔中，即完成一次分度。•2.平口钳•如图3-5(b)所示，它具有结构简单、夹紧可靠、使用方便等特点，广泛用于装夹矩形工件。图3-5(b)平口钳•3.万能铣头•如图3-5(c)所示，它是一种扩大卧式铣床加工范围的附件，利用它可以在卧铣上进行立铣工作。使用时，先卸下卧式铣床的横梁、刀杆，再装上万能铣头,并根据加工需要，调整其主轴的方向。图3-5（c)万能铣头•4.回转工作台•如图3-5(d)所示，为机动回转工作台，主要用来加工带有内外园弧面的工件及对工件进行分度，可手动进给和机动进给。图3-5(d)回转工作台3.2钻床与镗床•钻床和镗床都是加工孔的主要设备，与车床加工孔相比，它们主要用于加工外形复杂、没有对称旋转轴线的工件，尤其是多孔工件，如杠杆、盖板、箱体、机架等零件上的单个孔或孔系。•3.2.1钻床•钻床一般用于加工直径不大、精度要求较低的孔。主要用钻头在实心材料上钻孔，还可进行扩孔、铰孔、攻螺纹等加工。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，如图3-7所示。图3-7钻床的主要工作•1.台式钻床•台式钻床是一种小型钻床，用来钻Φ13mm以下的孔。如图3-8所示1—电动机;2—头架;3—园立柱;4—手柄;5—保险环;6—紧定螺钉;7—工作台;8—锁紧手柄;9—锁紧螺钉;10—底座图3-8台式钻床•2.立式钻床•立式钻床的特点是主轴轴线垂直布置，且主轴只能上下移动，靠移动工件来对准钻孔中心，适于加工中、小型工件。立式钻床可以自动进给，它的功率较大，强度较高，可采用较大的切削用量，生产率和加工精度较高。图3-9立式钻1—底座2—立柱3—进给箱4—电动机5—变速箱6—主轴7—工作台•3、摇臂钻床•如图3-10所示，摇臂钻床由底座、立柱、摇臂和主轴箱等组成，主轴箱4装在摇臂3上，并可沿其导轨大范围移动，摇臂3可绕立柱2上下移动或转动。因此可将主轴5调整至钻床尺寸范围内的任意位置。适用于大型和重型工件上孔的加工。1—底座2—立柱3—摇臂4—主轴箱5—主轴6—工作台图3-10摇臂钻床•钻孔时注意：•当孔径小于Φ30mm时，可一次钻出；•当孔径大于Φ30mm时要先钻孔再扩孔，钻头直径取孔径的0.5～0.7倍。•调整主轴转速时，小钻头转速可高些；大钻头因切削量大，转速要低些。•起钻时，要仔细对准孔中心，以防钻偏，将要钻通时，应减小进给量，避免钻头折断。•孔较深时，应间歇地退出钻头，及时排屑。•钻削过程中，要不断地加注切削液进行冷却润滑。•3.2.2镗床•镗床指主要用镗刀对工件上铸出或已粗钻出的孔进行加工的机床。•由于镗床的主轴、工作台等部件刚性好、精度高，所以能加工出尺寸较大且精度要求较高的孔。•适合于加工外形尺寸较大，结构复杂，精度要求较高的孔，如各类箱体、发动机缸体等零件上的孔系。除镗孔外，镗床还可以进行钻孔、扩孔、铰孔、铣削、车削等工作。•镗床的主要类型有卧式镗床、立式镗床、坐标镗床、精镗床、深孔镗床等。•1.卧式镗床•卧式镗床以主轴水平布置为特点，其规格由主轴直径大小来区分。常见的有卧式镗床、落地镗床、卧式铣镗床和落地铣镗床等。•(1)卧式镗床（如图3-11所示）1—后立柱2—后立柱支承3—床身4—下滑座5—上滑座6—工作台7—主轴8—平旋盘9—立柱10—主轴箱图3-11卧式镗床卧式镗床的典型加工方法如图3-12所示：(a)悬臂镗刀杆镗小孔(b)支承刀杆镗孔(c)平旋盘上悬伸刀杆镗大图3-12卧式镗床的典型加工方法（一）(d)端铣刀铣平面(e)车槽(f)车端面图3-12卧式镗床的典型加工方法（二）(2)落地镗床落地镗床是加工大型、重型工件的镗床，一般不设工作台，工件安装在与机床分开的大型回转平台上。如图3-13所示，落地镗床由床身1、滑板2、立柱3、主轴4、平旋盘5、主轴箱6等部件组成。滑板2可沿床身1上的导轨移动，主轴箱6可沿立柱3上的导轨作升降运动，主轴4除作旋转运动外，还可作轴向进给运动，平旋盘5作旋转运动，其上的刀架可作径向进给运动。落地镗床的主轴直径一般大于125mm。1—床身2—滑板3—立柱4—主轴5—平旋盘6—主轴箱图3-13落地镗床2.坐标镗床坐标镗床是一种高精度的孔加工机床，主要用于孔本身精度及位置精度都要求很高的精密工件上孔系的加工。它主要零部件的制造和装配精度高，刚性好，具有坐标位置的精密测量装置，能精确地确定工作台、主轴箱等移动部件的位移量，实现工件和刀具精确定位。•坐标镗床除镗孔外还可进行钻孔、扩孔、铰孔、锪端面、铣平面和沟槽、精密刻线、精密划线、孔距及直线尺寸的精密测量等工作.•坐标镗床按其布局形式分立式单柱、立式双柱和卧式等类型。3.3磨床•磨床是指利用磨具或磨料（砂轮、砂带、油石和研磨料等）对工件表面进行精密切削加工的机床。•磨床可以加工外圆柱表面、内圆柱表面、圆锥表面、平面、渐开线齿廓面、螺旋面以及各种成形表面等，还可以做刃磨刀具、进行切断等工作，工艺范围十分广泛。•磨床的种类很多，主要有外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床以及各种专用磨床等。3.3.1外圆磨床•1.外圆磨床的种类外园磨床的主要类型有普通外圆磨床、万能外圆磨床、端面外圆磨床及无心外圆磨床等。外圆磨削的主要形式如图3-14所示：1—拨盘2—拨杆3、5—顶尖4—夹头6—磨削轮7—托板8—导轮图3-14外圆磨削的形式2.M1432A型万能外圆磨床如图3-15为M1432A型万能外圆磨床，主要由床身、工作台、头架、尾座、砂轮架横向进给手轮和内圆磨具等组成。1—传动变速机构2—头架3—拨盘4、11—顶尖5—拨杆6—横向进给手轮7—砂轮8—切削液喷嘴9—内圆磨具10—砂轮架12—尾座13—快速手柄14上工作台15下工作台16撞块17手轮18床身图3-15M143A型万能外圆磨床图3-16万能外圆磨床的典型加工方法3.3.2内圆磨床1.内圆磨床的种类内圆磨床的主要类型有普通内圆磨床、无心内圆磨床、行星式内圆磨床等。内圆磨削的主要形式如图3-17所示图3-17内圆磨削的主要形式1—压轮2—导轮3—支承轮2.M2110A型内圆磨床这是一种常用的普通内圆磨床，如图3-18所示，它由床身11、工作台2、主轴箱4、内圆磨具7和砂轮修整6等部件组成。图3-18M2110A型内圆磨床1、10—手轮2—工作台3—底板4—主轴箱5—挡铁6—砂轮修整器7—内圆磨具8—横滑板9—桥板11—床身•3.3.3平面磨