第五章 其他机床.ppt

1、第五章 其他机床,金属切削机床与数控机床,本章主要内容,钻床,镗床,二,一,刨床、插床、拉床,三,第一节 钻床,钻床是用钻头在实体工件上加工孔的机床。 用于加工直径不大、精度要求不高的孔 钻床加工能力的主参数:最大钻孔直径,钻床的工艺范围,钻削加工是在钻床上加工孔的工艺方法。主要用来加工外形复杂、没有对称回转轴线的孔及直径不大、精度不太高的孔，如连杆、盖板、箱体、机架等零件上的单孔和孔系；也可以通过钻孔扩孔铰孔的工艺手段加工精度要求较高的孔；利用夹具还可加工要求一定相互位置精度的孔系。钻床还可进行攻螺纹、锪孔和锪端面等工作。,钻床的工艺范围,知识扩展,在工件实体材料上钻孔或扩大已有孔的刀具统称

2、为孔加工刀具。 钻孔直径一般小于80mm。 机械加工中的孔加工刀具分为两类： 一类是在实体工件上加工出孔的刀具，如扁钻、麻花钻、中心钻及深孔钻等； 另一类是对工件上已有孔进行再加工的工具，如：扩孔钻、锪钻、铰刀、镗刀及圆拉刀等。,知识扩展,孔加工 刀具,扁钻,麻花钻,中心钻,知识扩展,孔加工 刀具,深孔钻,括孔钻,铰刀,知识扩展,孔加工 刀具,镗刀,锪钻,知识扩展,孔加工 刀具,带导柱平底锪钻,带导柱锥面锪钻,不带导柱锥面锪钻,知识扩展,孔加工 刀具,钻削的工艺特点,在钻床上加工时，钻头或工件的旋转运动为主运动，钻头的轴向运动为进给运动。 属于内表面加工，排屑困难，所以在钻头上开出螺旋槽，但导

3、致钻头本身强度及刚度都比较差。 钻孔在半封闭的状态下进行，切下来的切屑沿刀具两侧的螺旋槽上升，容易与已经加工出的表面发生摩擦和挤压，刮伤已加工表面，降低表面质量。,钻削的工艺特点,容易产生“引偏”，是加工过程中由于钻头弯曲产生孔径扩大、孔不圆等缺陷。原因是刀具呈细长状，刚性较差。 切削热不容易传散，切削液难以传到切削区。从而限制切削速度的提高。 钻削属于低精度（IT11-IT13）和高表面粗糙度的(Ra50-12.5)加工方法 冷却、排屑和导向定心是三大突出而又必须重点解决的问题。,钻床的类型,钻床,立式钻床,摇臂钻床,台式钻床,数控钻床,组合钻床,深孔钻床,一、台式钻床,台式钻床是一种放在工

4、作台上的小型立式钻床，简称台钻。 主要用于小型零件上直径在16mm以下小孔的加工，最小可达十几分之几毫米。 台钻通常采用手动进给，自动化程度较低，结构简单、重量轻、使用方便。,1工作台 2进给手柄 3主轴 4带罩 5电动机 6主轴架 7立柱 8机座,台式钻床,应用 台式钻床，是一种小型钻床，由于它的最 低转速较高（一般不低于400r/min），不 适于锪孔、铰孔、攻螺纹，主要用于加工 小型工件上的各种小孔。它在仪表制造、 钳工和装配中用得较多。其规格指所钻孔 的最大直径，常用6mm和12mm等几种规格。,台式钻床,二、立式钻床,主轴,主轴箱,立柱,进给操纵机构,工作台,立式钻床是钻床中应用较广

5、的一种，其特点为主轴轴线垂直布置，而且其位置是固定的。,立式钻床的特点,加工时，为使刀具旋转中心线与被加工孔的中心线重合，必须调整工件位置。每加工一个工件，刀具与孔的中心都要对准。 加工时，工件直接或通过夹具安装在工作台上,主轴既旋转又作轴向进给运动。 它的结构较完善，刚性好，功率较大，又可实现机动进给，可获得较高的生产效率和加工精度。,立式钻床的特点,主轴转速和机动进给量变动范围较大，可以适应不同材料的钻孔、扩孔、锪孔、铰孔及攻螺纹等多种工作。其规格有25mm、35mm、40mm、50mm 等几种。 对于大而重的工件，操作很不方便，因此，立式钻床适用于单件、小批生产中加工中小型零件。,可调式

6、多轴立式钻床,主轴箱上装有若干主轴，主轴在水平面内的位置可根据被加工件上孔的位置进行调整。加工时，主轴箱带着全部主轴沿主柱导轨垂直进给，对工件上多孔同时加工。常采用液压进给，并可实现半自动工作循环。能较灵活地适应工件的变化，且采用多刀切削，生产效率高，常用于成批生产中。,三、摇臂钻床,摇臂钻床的主轴能在空间任意调整其位置，因此能做到工件不动而方便地加工工件上不同位置的孔，这对于加工大而重的工件更为适用。 如图所示，是摇臂钻床的外形图。摇臂钻床的主轴箱4可沿摇臂3的导轨横向调整位置，摇臂3可沿外立柱2的圆柱面上下调整位置。,底座,立柱,摇臂,主轴箱,主轴,工作台,摇臂钻床,特点： 调整摇臂和主轴

7、箱的位置来对正被加工孔的中心 。,工艺范围 摇臂钻床广泛应用于单件和中、小批生产中加工大、中型零件,摇臂钻床,运动分析： 主运动（主轴的旋转运动） 进给传动（主轴的轴向进给运动） 辅助运动（主轴箱沿摇臂的水平移动、摇臂的升降运动及回转运动）,四、深孔钻床,深孔钻床是专门化机床，专门用于加工深孔（孔长度大于其直径五倍以上） ，例如加工枪管、炮筒和机床主轴等零件的深孔。,深孔钻床,深孔钻床加工的孔较深，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，

8、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。深孔钻削加工示意图如图所示。 深孔钻床的主参数是最大钻孔深度。,a）内排屑方式 b）外排屑方式,五、数控钻床,1）加工时，工件不移动； 2）采用点位控制，减少定位时间； 3）具有X、Y坐标控制功能，操作方便、位置精确。,特点,工艺范围 用来加工有位置精度要求的孔和孔系。,第二节 镗床,镗床是一种主要用镗刀在工件上加 工孔的机床。通常用于加工尺寸较 大，精度要求较高的孔，特别是分布 在不同表面上，孔距和位置精度要求 较高的孔。如箱体上的孔，还可以进 行铣削、钻孔、扩孔、铰孔等工作。,镗床的工艺范围,a) 镗

9、刀镗孔； b)双镗刀镗同轴孔； c)悬伸镗刀镗大直径孔； d)镗轴装端铣刀铣平面； e)平旋盘上装车刀车内沟槽； f)平旋盘上装车刀车端面；,镗床的工艺特点,镗孔是对已铸、锻、钻的孔进行加工，以扩大孔径、提高精度、降低表面粗糙度以及孔位置的纠偏； 镗削加工的主运动是镗刀的旋转运动，进给运动可以是主轴的轴向或径向移动，也可以是工作台的纵向或横向移动； 镗削刀具结构简单、种类多样，具有较好的通用性，但镗削加工（特别是单刃镗刀加工）生产效率较低； 适用于批量生产的零件加工及位置精度要求较高的孔的加工。,镗床的工艺特点,镗床主要用于加工大型工件或形状复杂工件上的孔和孔系。例如变速箱、发动机缸体等。 镗

10、孔尺寸公差等级可达IT8IT7，表面粗糙度值一般为1.60.8m。 镗孔可以校正孔原有的轴线偏差或位置偏差。 镗刀是唯一可精加工大孔的刀具,镗床的主要类型,镗床,卧式镗床,坐标镗床,金刚镗床,立镗床,深孔镗床,按其用途和结构的不同，可分为多种镗床。,一、卧式镗床,常用的镗床有T68型卧式镗床和 T611型卧式镗床,T68型卧式镗床实物图,卧式镗床,卧式镗床既要完成粗加工（如粗镗、粗铣、钻孔等），又要进行精加工（如精镗孔）。因此对镗床的主轴部件的精度、刚度有较高的要求。 卧式镗床的主参数是镗轴直径。,T611型卧式镗床实物图,卧式镗床的工艺范围,加工范围广，可镗孔、车端面、车外圆、车螺纹、车沟槽

11、、铣平面、铣成形表面及钻孔等。 加工体积较大的复杂箱体类零件时，能在一次安装中完成各种孔和箱体表面的加工，保证其尺寸精度和形状位置精度。,卧式镗床的工艺范围,a）镗轴上装悬伸刀杆镗孔 b）用平旋盘上的悬伸刀杆镗大直径孔 c）用平旋盘径向刀架上的车刀车端面 d）钻孔,卧式镗床的工艺范围,e）镗轴上装端铣刀铣平面 f）用后支架支撑长刀杆镗两同轴孔 g）用平旋盘径向刀架上的车刀车螺纹 h）用装在镗杆上的刀具车内沟槽,卧式镗床的主要结构,T68卧式镗床主要由床身、前立柱、镗头架、工作台、后立柱和尾架等组成。,后立柱,尾架,工作台,前立柱,镗头架,床身,主轴,花盘,卧式镗床的主要结构,T68型卧式镗床实

12、物图,卧式镗床的主要运动形式,主运动,进给运动,辅助运动,镗轴和平旋盘的旋转运动,镗轴的轴向进给运动。 平旋盘上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。,主轴箱、工作台等的进给运动上的快速调位移动 后立柱的纵向调位移动。 后支承架与主轴箱的垂直调位移动。 工作台的转位运动。,二、坐标镗床,坐标镗床是一种高精度机床，由于它装有精密光学仪器坐标测量装置，机床的主要零部件的制造和装配精度很高，并有良好的刚度和抗振性，因此，它主要用来镗削精密的孔（IT5级或更高）和位置精度要求很高的孔系（定位精度达0.0020.0lmm），如钻模、镗模等的精密孔。,坐标镗床,特点

13、及应用 坐标镗床装备了坐标位置的精密测量装置，可保证刀具和工件具有精确的相对位置； 坐标镗床加工的孔可获得很高的尺寸和形状精度，也可保证精确的孔间或孔与某基准面间的位置精度； 镗削精密孔(IT5以上)和孔系（0.00020.01mm）； 镗孔、钻孔、扩孔、铰孔、精铣平面、外沟槽、刻线、划线等 主要用于加工精度要求较高的工件、夹具、模具和量具等。 主参数：工作台宽度,坐标镗床的主要布局形式,坐标镗床有立式单柱、立式双柱和卧式等主要类型。,立式单柱坐标镗床,工作台,主轴,主轴箱,立柱,床鞍,床身,这种机床的主轴在水平面上的位置是固定的，镗孔坐标位置由工作台1沿床鞍5导轨的纵向移动和床鞍5沿床身6导

14、轨的横向移动来确定。装有主轴组件的主轴箱3装在立柱4的垂直导轨上，可上下调整位置以适应加工不同高度的工件。,这种机床的主轴由精密轴承支承在主轴套筒中（旋转精度和刚度都有很高的要求），主轴的旋转运动是由立柱4内的电动机经带轮和变速箱传动以完成主运动。当进行镗孔、钻孔、扩孔、铰孔等工序时，主轴由主轴套筒带动，在垂直方向作机动或手动进给运动。 这种机床工作台的三个侧面都是敞开的，操作比较方便。立式单柱的布局形式多为中、小型坐标镗床采用。,立式单柱坐标镗床,立式双柱坐标镗床,工作台,横梁,立柱,顶梁,主轴箱,主轴,床身,立柱,立式双柱坐标镗床两个坐标方向的移动分别由主轴箱5沿横梁2的导轨作横向移动（Y

15、向）和工作台1沿床身8的导轨作纵向移动（X向）实现。横梁2可沿立柱3和6的导轨上下调整位置，以适应不同高度的工件。,立式双柱坐标镗床,立式双柱坐标镗床的立柱3是双柱框架式结构，刚性好。工作台1、床身8和顶梁4之间的层次比单柱式的少，主轴中心线离横梁2导轨面的悬伸距离也较小，所以刚度较高，这对保证加工有利。大、中型坐标镗床常采用此种布局。,卧式坐标镗床,上滑座,回转工作台,主轴,立柱,主轴箱,床身,下滑座,卧式坐标镗床的主轴3是水平的。机床两个坐标方向的移动分别由下滑座7沿床身6的导轨横向移动（X向）和主轴箱5沿立柱4的导轨上下移动（Y向）来实现。回转工作台2可以在水平面内回转至一定角度位置，以

16、进行精密分度。进给运动由上滑座1的纵向移动或主轴3的轴向移动（Z向）实现。,卧式坐标镗床,其特点是生产效率高，可省去镗模等复杂工艺装备，且装夹方便。,三、金刚镗床,单面卧式金刚镗床,一种高速精密镗床。主要特点是主运动vc很高，ap和f很小，加工精度可达IT5IT6，Ra达0.63-0.08m。 金刚镗床的主轴短而粗，刚度较高，传动平稳，能加工出低表面粗糙度和高精度孔。,金刚镗床,金刚镗床的特点：,金刚镗床以前常采用金刚石刀具而得其名（现在用硬质合金）； 金刚镗床具有很高的切削速度和极小的吃刀量和进给量，以便对工件孔进行精细镗削，可获得极高的尺寸精度和很小的表面粗糙度； 主要用于批量加工连杆、活

17、塞、液压泵壳体、气缸套等重要零件的精密孔。,第三节 刨床、插床和拉床,主运动为直线运动的机床称为直线运动机床，这类机床有： 刨床 插床 拉床,一、刨床,刨床是用来加工各种 平面和槽的机床。,按其用途和结构的不同，可分为：,牛头刨床,龙门刨床,悬臂刨床,曲线刨床,刨床的主要加工范围,刨床的主要加工特点,刨床刀具简单，通用性好。刃磨简单、生产准备周期短、成本低廉； 刨削加工有工作行程和空回行程之分，故生产效率较较低； 刨削吃刀时有冲击，刀具易损坏，切削速度受到限制，切削热低，一般不需切削液冷却（除精刨外）； 刨削加工的主运动是刨刀（牛头刨）或工作台（龙门刨）的往复直线的运动，进给运动是工作台带动工

18、件横向间歇移动（牛头刨）或刀架带动刨刀的横向间歇移动（龙门刨）,牛头刨床,牛头刨床的特点：,机械式牛头刨床结构简单、工作可靠、调整维修方便； 液压式牛头刨床传力较大，运动平稳，可实现无级调速。结构较复杂、成本较高； 主要用于加工中小型工件，工件的长度一般不超过1m。,牛头刨床因其滑枕刀架形似“牛头”而得名，它主要用于加工小型零件。,1刀架,2转盘,3滑枕,4床身,5横梁,6工作台,牛头刨床,牛头刨床的滑枕刀架带着刀具在水平方向作往复直线运动，而工作台带着工件作间歇的横向进给运动。由于刀具反向运动 时不加工（称为空行程），浪费工时，在滑枕换向的瞬间有较大的惯性冲击，限制了主运动速度的提高，所以，牛头刨床的生产效率较低。 在成批大量生产中，它多为铣床所代替。牛头刨床使用的刀具较简单，它主要用于单件、小批生产或修理车间中。,龙门刨床,1、8一左、右侧刀架,2一横梁,3、7一立柱,4一顶梁,5、6一垂直刀架,9一工作台,10一床身,龙门刨床主要用于加工大型或重型零件上的各种平面、沟槽和各种导轨面，也可在工作台上一次装夹数个中小型零件进行多件加工。,龙门刨床,龙门刨床的主运动采用直流电机，可