机械制造技术装备及设计-1-4组合机床

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
机电工程学院 制造工程系
机械制造技术装备及设计 2-2
第二章 组合机床
组合机床是用已经系列化、标准化的通用 部件和少量专用部件组成的多轴、多刀、 多工序、多面或多工位同时加工的高效专 用机床,生产效率比通用机床高几倍至几 十倍,可进行钻、镗、铰、攻丝、车削、 铣削等切削加工。
第一节 组合机床的组成及工艺特点
三、组合机床的工艺范围及特点
工艺范围
组合机床最适宜于加工各种大中型箱体类零件,如气缸体、 气缸盖、变速箱箱体、电机座及仪表壳等零件,也可用来完 成轴套类、转盘类、叉架类和盖板类零件的部分或全部工序 的加工。
目前组合机床主要用于平面加工和孔加工2类工序。平面加工 包括铣平面、锪(刮)平面、车端面;孔加工包括钻、扩、铰、 镗孔及倒角、切槽、攻螺纹、锪沉孔、滚压孔等。随着自动 化的发展,组合机床的工艺范围已扩展到车外圆、行星铣削 等工序。
2.液压滑台所能实现的工作 循环
(二)HJ系列机械滑台
机械滑台首创于德国洪斯伯格(HONSBERG)公司,在60 年代才大量使用,之后法、美、俄、日、意都研制并生产 了。 机械滑台的快进速度为7m/min~10m/min,工作进给速度 为在17mm/min~900mm/min。它与液压滑台相同,具有 组装机床灵活的优点。其性能基本上取决于安装在滑座尾 端的驱动装置。
航空航天发电机
现代高速飞机多数使用喷气式发动机,原理是将空气吸入,与燃油混合, 点火,爆炸膨胀后的空气向后喷出,其反作用力则推动飞机向前。下图 的发动机剖面图里,一个个压气风扇从进气口中吸入空气,并且一级一 级的压缩空气,使空气更好的参与燃烧。风扇后面橙红色的空腔是燃烧 室,空气和油料的混和气体在这里被点燃,燃烧膨胀向后喷出,推动最 后两个风扇旋转,最后排出发动机外。而最后两个风扇和前面的压气风 扇安装在同一条中轴上,因此会带动压气风扇继续吸入空气,从而完成 了一个工作循环。
1.铣头
铣头分为A,B2种型号。它由主轴组件、主轴套筒移动机 构和主轴套筒夹紧机构3部分组成。
图2.2-10 A型铣头结构图 1—手柄轴;2—口螺旋齿轮;3—丝杠;4—螺母;5—套筒;6—螺栓;7—
弹簧涨套;8—垫环;9—压盖;10—凸台;11—凸台
A型铣头的结构见图2.2-10。其特点是,主轴刚 性好,回转精度高,温升小,热变形时向后伸长; 但结构复杂,调整不便。主要用于精加工。
30 — 主轴5 (n = 450 r/min) 32
30 — 主轴6 (n = 450 r/min) 32
I排
30 —轴10—29 —轴11 (润滑油泵,n =870 r/min)
20
25
小资料: 发动机结构 汽油发动机
柴油发动机
1.曲柄连杆机构 曲柄连杆机构是由气缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴和飞轮等组成。
(一)单工位组合机床
在这种机床上加工时工件安装在机床的固定夹具里不动, 由动力部件移动来完成各种加工。这类机床能保证较高 的位置精度,适用于大、中型箱体类零件的加工。
(二)多工位组合机床
在各个工位上完成同一加工 部位的多工步加工或不同部 位的加工,从而完成一个或 数个表面的较复杂的加工工 序。多工位组合机床工序集 中程度和生产率比单工位组 合机床高,其装卸料的辅助 时间与其它工位的机动时间 重合。但由于存在移位或转 位的定位误差,所以加工精 变较单工位组合机床低,而 且成本也较高。多工位组合 机床适用于大批、大量生产 中加工较复杂的中、小型零 件。
第三节 组合机床实例
一、被加工零件工序图
工序图应按加工位置画出,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,夹压点的位置、方向,在本机床加工前毛坯的状 况等。
加工时,工件以底面(限制3个自由度)、H面(限制2个自 由度)和L面(限制1个自由度)定位;并以顶面上的4点夹 压.
B型铣头与A型铣头的主要区别是:主轴组件前 支承采用两个圆锥滚子轴承结构。其特点是调整 方便,结构简单,抗振性能较好,但温升较高, 主要用于粗加工。
2.传动装置
图2.2-11 铣削头的传动装置结构图 1—法兰盖;2—过渡盘;3—油泵;
4—端盖;5—法兰盖
3.布局形式
a)顶置式;b)侧置式;c)侧置式;d)尾置式 1—主轴组件;2—转动装置;3—尾罩
⑤自动化程度高,劳动强度低。
⑥配置灵活。因为结构模块化、组合化,可按工件或工序要 求,用大量通用部件和少量专用部件灵活组成各种类型的 组合机床及自动线;机床易于改装;产品或工艺变化时, 通用部件还可重复利用。
第二节 组合机床的通用部件
一、通用部件的型号编制 ▲ ■ ■■ ■-▲
型别(用I、II区分) 结构特性代号(用字母A、B区分) 主参数(用其头两位数表示) 通用部件字头 改进设计顺序号 例如: HY40A-I,表示为液压滑台,台面宽为400mm,导轨为双 矩形,滑台行程长度为短行程型。HJ40B-Ⅱ,表示为机械 滑台,台面宽为400mm,导轨为—山—矩形,滑台行程长 度为长行程。TC63A-I,表示为镗孔车端面头,台面宽为 630mm,导轨为双矩形,为手柄变速形式的。
组合机床具有如下特点。
①主要用于加工箱体类零件和杂件的平面和孔。
②生产率高。可多面、多工位、多轴、多刀同时自动加工。
③加工精度稳定。因为工序固定,可选用成熟的通用部件、 精密夹具和自动工作循环来保证加工精度的一致性。
④研制周期短,便于设计、制造和使用维护,成本低。因为 通用化、系列化、标准化程度高,通用零部件占70%—90 %,而且通用零部件可组织批量生产。
二、机床的联系 尺寸图
三、加工示意图
五、主轴箱(多轴箱)
主轴箱上主轴的数量和位置是与被加工工件孔的数量和 位置相一致的。
由中间箱体、前盖和后盖组成。前盖和中间箱体的半成 品(未加工轴孔)和后盖都是通用件。前盖和中间箱体应根 据主轴及传动轴的数量和位置,加工出相应的孔。前盖 和后盖用定位销和螺钉固定在中间箱体上。
驱动轴(轴0)- 21 -轴830
(n = 715 r/min)
Ⅱ排
21 —轴7— 30
Ⅲ排
24 25 — 主轴1 (n = 450 r/min)
24 — 主轴2 (n = 450 r/min) 25
I排
29 —轴9— 29
Ⅳ排
Ⅲ排
30 — 主轴3 (n = 450 r/min) 32
30 — 主轴4 (n = 450 r/min) 32
3.立柱及其底座
立柱用于立式组合机床安装动力部件。立柱安装在立柱 底座上面,根据需要也可以在二者之间加调整垫。
六、回转工作台
图2.2-17 液压回转工作台工作原 理图
1—上端齿盘;2—工作台;3—碰 块;4—油缸;5—活塞;6.7— 离合器;8—油缸;9—活塞;10、 11—限位块;12—电磁阀;13— 油池;14—单向阀;5—电磁阀
整个主轴箱部件用后盖的后端面及2个定位销孔与动力箱 的前端平面及两个定位销相配合,并用螺钉固定在动力 箱上。
主轴箱中的全部零件中仅有前盖、中间箱体和齿轮是专 用件,其余零件都是通用件或标准件。
图2.2-22 主轴箱箱体
主轴箱中的传动齿轮在轴向位置有2种安装方式:一种是装有4排齿 轮(I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ排),即中间箱体内装3排齿轮,中间箱体与后盖 之间装1排,此时,箱体内的每个齿轮宽度为24mm;另一种是在中 间箱体内装2排齿轮(此时每个齿轮宽度为32mm),后盖与中间箱体 间仍为1排。究竟采用哪种排布方式,要根据传动系统的复杂程度 决定。
1.机械滑台的结构
a) B型;b) A型 1一丝杠;2-—滑台;3——底座
2.机械滑台的传动系统和能实现的工作循环
图2.2-7 机械滑台的传动系统
进给速度按下式计算:
20 A C 2
18
v f n 56 B D 34 i合 24 t
式中 vf —— 滑台工作进给速度(mm/min); n —— 工进电机转速,n=1350r/min;
i合
——
合成电机传动比,
i合
1
20 28
20 28
t —— 丝杠导ห้องสมุดไป่ตู้(mm)
变换交换齿轮A、B、C、D即可改变工作进给速度。
3.交流伺服数控机械滑台
三、动力箱
TD系列齿轮传动动力箱
四、单轴头
单轴头是标准化了的专用主轴头,用以实现切削 的主运动。它包括铣削头、镗削头、镗孔车端面 头和钻削头等。单轴头只有1根主轴,且属于刚性 主轴结构,在加工时不设置导向装置,加工精度 主要靠主轴部件及滑台的精度来保证。它可以与 相应规格的滑台配置成不同形式的动力部件,以 适应不同的加工工艺的要求。
二、动力滑台
动力滑台可分为液压滑台(HY系列)和机械滑台(HJ系 列)2个系列。
在滑台上可以安装动力箱、主轴箱、各种单轴头,以 组成各种工艺用途的动力部件。
(一)HY系列液压滑台
1.液压滑台的结构
主要由滑座1、滑台体(简称滑台)2和液压缸3三个主要部分组成。
滑座的导轨形式有两种:A型——双矩形导轨,它能够承受较大的 颠覆力,故多用于 粗加工,如钻孔、 铣削和带导向套的 镗孔;B型——山 形—矩形导轨,其 导向性好,一般用 于精加工,如采用 刚性主轴镗孔、镗 孔车端面等。
2.结构特点
主轴纵向进给运动用于镗孔. 纵向进给运动由滑台实现。 刀盘滑板的径向进给运动用于车端面,由安装在镗孔车 端面头尾部油缸1中的活塞推动主轴中心孔中的推杆2带 动前端齿条3,齿条3传动齿轮4,齿轮4又传动齿条5,齿 条5带动刀盘滑板6实现径向进给,完成车端面运动。
图2.2-14 镗孔车端面头结构图 1—油缸;2—推杆;3—齿条;4—齿轮;5—齿条;6—刀盘滑板
这是发动机产生动力,并将活塞的直线往复运动转变为曲轴旋转运动而 对外输出动力。 2.配气机构 配气机构是由进气门、排气门、气门弹簧、挺杆、凸轮轴和正时齿轮等 组成。其作用是将新鲜气体及时充入气缸,并将燃烧产生的废气及时排 出气缸。 3.燃料供给系 由于使用的燃料不同,可分为汽油机燃料供给系和柴油机燃料供给系。 4.冷却系 机动车一般采用水冷却式。水冷式由水泵、散热器、风扇、节温器和水 套(在机体内)等组成,其作用是利用冷却水的循环将高温零件的热量 通过散热器散发到大气中,从而维持发动机电动正常工作温度。 5.润滑系润滑系由机油泵、滤清器、油道、油底壳等组成。其作用是将 润滑油分送至各个相对运动零件的摩擦面,以减小摩擦力,减缓机件磨 损,并清洗、冷却摩擦表面。 6.点火系 汽油机点火系由电源(蓄电池和发电机)、点火线圈、分电器和火花塞 等组成,其作用是按规定时刻及时点燃气缸内被压缩的可燃混合气。 7.起动系 起动系由起动机和起动继电器等组成,用以使静止的发动机起动并转入 自行运转状态。
(四)钻削头
钻削头与同规格动力滑台配套组成组合钻床,用以对铸 铁、钢及有色金属工件的钻孔、扩孔、倒角及锪窝等加 工。
图2.2-15 钻削头主轴组件结构
图2.2-16 以滑台为基础的各种动力部件
五、支承部件
支承部件是组合机床的基础部件,在它的上面安装着其 它部件。支承部件应有足够的刚度,以保证各部件之间 能长期保持正确的相对位置,它是组合机床能否长期保 持精度的重要条件之一。
1.中间底座
中间底座的顶面用以安装夹具和工件,它的侧面与侧底 座、立柱底座及支架等相联接,构成组合机床的支承骨 架。 中间底座一般按专用部件进行设计
2.侧底座
它是卧式组合机床的主要支承部件,其顶面安装滑台, 端面与中间底座联接。侧底座的长度由滑台的长度决定, 它的高度均为定值,为适应一定的装料高度,在侧底座 和滑台之间可增加调整垫。 侧底座的顶面除具有与滑座结合的平面外,其周围有收 集冷却液或润滑油的槽。它的内部可安放回收油液的贮 存箱和设有供安装电器元件的壁龛。
(二)镗削头
镗削头与同规格动力滑台配置,组成组合镗床,用以完成 对铸铁、钢及有色金属零件的刚性镗削。镗孔精度可达IT7 级,表面粗糙度Ra值达1.6μm。
图2.2-13 镗削头主轴组件结构
(三)镗孔车端面头
1.用途 用于对钢、铸铁及有色金属工件进行粗、精镗孔和车端 面、车止口、倒角、切槽等加工。其加工精度一般可达 IT7级,最高可达IT6级,表面粗糙度Ra值可达0.8μm。
一、组合机床的组成 侧底座、立柱底座、立柱、动力箱、滑台、
中间底座,等通用部件及多轴箱、夹具
二、组合机床的配置形式 (一)单工位组合机床 (二)多工位组合机床
一、组合机床的组成
二、组合机床的配置形式
图2.2-2单工位组合机床 a)单面卧式;b)双面卧式; c)三面卧式;d)立式;e)、f)复合式
相关文档
最新文档