镗削加工
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图10-5 卧式坐标镗床
1—上滑座 2—回转工作台
3—主轴 4—立柱 5—主轴 箱 6—床身 7—下滑座
(三)卧式坐标镗床
卧式坐标镗床如图10-5所示,其主 轴水平布置,与工作台台面平行。 安装工件的工作台由下滑座7、上 滑座1以及可作精密分度的回转工 作台2等三层组成。镗孔的坐标位 置由下滑座沿床身6的导轨纵向移 动和主轴箱5沿立柱4的导轨垂直 移动来确定。镗孔时的进给运动, 可由主轴3轴向移动完成,也可由 上滑座1横向移动完成。
(1)镗杆的旋转主运动; (2)平旋盘的旋转主运动; (3)镗杆的轴向进给运动; (4)主轴箱垂直进给运动; (5)工作台纵向进给运动; (6)工作台横向进给运动; (7)平旋盘径向刀架进给运动; (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。这些辅助运动由快速电机传动。
三 金刚镗床
图10-6是单面卧式金刚镗床 的外形图。机床的主轴箱固 定在床身上,主轴高速旋转 带动镗刀作主运动。工件通 过夹具安装在工作台上,工 作台沿床身导轨作平稳的低 速纵向移动以实现进给运动。 工作台一般为液压驱动,可 实现半自动循环。
图10-6 单面卧式金刚镗床外形图
主轴组件是金刚镗床的关键部件,它 的性能好坏,在很大程度上决定着机 床的加工质量。这类机床的主轴短而 粗,在镗杆的端部设有消振器;主轴 采用精密的角接触球轴承或静压轴承 支承,并由电动机经皮带直接传动主 轴旋转,可保证主轴组件准确平稳地 运转。 金刚镗床的种类很多,按其布局形式 可分为单面、双面和多面;按其主轴 的位置可分为立式、卧式和倾斜式; 按其主轴的数量可分为单轴、双轴及 多轴。
图10-9 微调镗刀 1—镗刀头 2—微调螺母 5—调节螺母 3—螺钉 6—固定座套 4—波形垫圈
镗刀的刚性差,切削时易引起振动,所以镗刀的主 偏角选得较大,以减小径向力Fp。镗铸件孔或精镗 时,一般取kr=90°;粗镗钢件孔时,取kr=60°~ 75°,以提高刀具的耐用度。镗杆上装刀孔通常对 称于镗杆轴线,因而,镗刀头装入刀孔后,刀尖一 定高于工作中心,而使切削时工作前角减小,工作 后角增大,所以在选择镗刀的前、后角时要相应的 增大前角,减小后角。 镗盲孔时,镗刀头在镗杆上倾斜53°8ˊ。微调螺 母的螺距为0.5mm,微调螺母上刻线80格,调节时, 微调螺母每转过一格,镗刀头沿径向移动量为 mm=0.005mm R 0.5 / 80sin 538
2.浮动镗刀
质合金刀片。制造时直接磨到尺寸,不能调节。 (2)可调焊接式 如图10-11a所示,调节尺寸时,稍微 松开紧固螺钉3、旋转调节螺钉2推动刀体,就可增大尺寸, 一般调节量为3mm~10mm。它已列入国家标准,并由工 具厂生产。 (3)可转位式 图10-11b为可转位式浮动镗刀,将刀片6 套在销子5上,旋转压紧螺钉4,压块3向下移动,压块3的 3°斜面将刀片楔紧在销子5上。压块靠专用调节螺钉2顶 紧定位,刀片承受切削力时不会松动。硬质合金刀片的切 削刃磨损后,可转位后继续使用。当刀片上的两刃都磨损 后可进行重磨。只需旋松螺钉2、4,便可方便地装卸刀片、 调节直径尺寸,一般调节范围在1mm~6mm内。
图10-4 立 式双柱坐 标镗床 1—工作台 2—横梁 3、 6—立柱 4—顶梁 5—主轴箱
7—主轴 8—床身
(二)立式双柱坐标镗床 立式双柱坐标镗床如图10-4所示,它具有由两侧立柱、顶梁和床身构 成的龙门框架式结构。主轴箱5装在可沿立柱导轨上下调整位置的横 梁2上,工作台1则直接支承在床身8的导轨上。镗孔的坐标位置由主 轴箱沿横梁导轨横向移动和工作台沿床身导轨纵向移动来确定。立式 双柱坐标镗床的主轴箱(装在龙门框架上)其悬伸距离较小,并且工 作台和床身之间层次少,所以,这种坐标镗床刚度较高,承载能力较 强。因此,大、中型坐标镗床常采用这种布局形式。
a)
图10-22 后单支承孔
b)
2. 后单支承镗模 图10-22所示为采用后单支承镗孔,镗套设置在刀具的后方。用于立镗时, 切屑不会影响镗套。 当镗削D<60mm、L<D的通孔或盲孔时,如图10-22a)所示,可使镗杆导向 部分的尺寸d>D。这种形式的镗杆刚度好,加工精度高,装卸工件和更换刀 具方便,多工步加工时可不更换镗杆。 当加工孔长度L=(1~1.25)D时,如图10-22b)所示,应使镗杆导向部分直 径d<D,以便镗杆导向部分可进入加工孔,从而缩短镗套与工件之间的距离 h及镗杆的悬伸长度L1。 为便于刀具及工件的装配和测量,单支承镗模的镗套与工件之间的距离h一 般在20~80mm之间,常取h=(0.5~1.0)D。
T68卧式镗床系统图(含子系统图)
旋转(并带动刀架) 径向进给 轴向进给及旋转 后支架 镗主轴 平旋盘 径向刀架 带轮
主轴箱
用平旋盘时鏜杆可缩回去
立柱 后立柱 横向进给 纵向进给
主电机
工作台
上滑座 下滑座
垂 直 进 给
进给电机
T68卧式镗床床身
图10-2 卧式铣镗床的典型加工方法
图10-2所示为卧式铣镗床的几种典型加工方法:图10-2a) 所示为用装在镗轴上的悬伸刀杆镗孔,图10-2b)所示为利 用长刀杆镗削同一轴线上的两孔,图10-2c)所示为装在平 旋盘上的悬伸刀杆镗削大直径的孔,图10-2d)所示为用装 在镗轴上的端铣刀铣平面,图10-2e)和f)所示为用装在平 旋盘刀具溜板上的车刀车内沟槽和端面。
第三节 镗床夹具
一、双支承镗模 二、单支承镗模 三、无支承镗床夹具 一、双支承镗模
(一)前后双支承镗模 (二)后双支承镗模 (三)镗套 (四)镗杆 (五)浮动接头 (六)镗模支架和底座
图10-12 镗削车床尾座孔镗模 1-镗模支架 2-回转镗套 3、4-定位板 5、8-压板 6-夹紧螺钉 7-支承钉 9-镗刀杆 10-浮动接头
图 10-3 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
立式单柱坐标镗床如图10-3所示。 这种类型机床工作台的三个侧面都是敞开的,操作比较方便。但由于这 种坐标镗床的工作台须实现两个坐标方向的移动,使工作台和床身之间 层次增多,削弱了刚度。此外,由于主轴箱悬臂安装,当机床尺寸较大 时,给保证加工精度增加了困难。因此,此种布局形式多为中、小型坐 标镗床采用。
图10-7 采用镗削加工的箱体
图10-8 机夹式单刃镗刀
a)盲孔镗孔刀 b)通孔镗刀 c)、d)阶梯孔镗刀 二、镗刀的类型及应用 (一) 单刃镗刀 单刃镗刀 它适用于孔的粗、精加工。单刃镗刀的切削效率低,对工人操作技术要 求高。加工小直径孔的镗刀通常作成整体式,加工大直径孔的镗刀可作 成机夹式。图10-8为机夹式单刃镗刀,它的镗杆可长期使用,镗刀头通 常作成正方形或圆形。 镗杆、镗刀头尺寸与镗孔直径的关系见表10-1。
(二)双刃镗刀
常用的有固定式镗刀块和浮动镗刀。 1.固定式镗刀块 高速钢固定式镗刀块如图10-10所示,也可制成焊接式或 可转位式硬质合金镗刀块。固定式镗刀块用于粗镗或半精 镗直径大于40mm的孔。工作时,镗刀块可通过楔块或者 在两个方向倾斜的螺钉等夹紧在镗杆上。安装后,镗刀块 相对于轴线的不垂直、不平行与不对称,都会造成孔径扩 大,所以,镗刀块与镗杆上方孔的配合要求较高,方孔对 轴线的垂直度与对称度误差不大于0.01mm。 固定式镗刀块镗削通孔时kr取45°,镗削盲孔时kr取90°, 而取5°~10°, 取8°~12°,修光刃起导向和修光 作用,一般取L=(0.1~0.2)dw。
三、无支承镗床夹具
工件在刚性好、精度高的金刚镗床、坐标镗床或数控机床、 加工中心上镗孔时,夹具上不设置镗模支承,加工孔的尺 寸和位置精度均由镗床保证。这类夹具只需设计定位装置、 夹紧装置和夹具体即可。 图10-23为镗削曲轴轴承孔的金刚镗床夹具。在卧式双头 金刚镗床上,同时加工两个工件。工件以两主轴颈及其一 端面在两个V形块1、3上定位。安装工件时,将前一个曲轴 颈放在转动叉形块7上,在弹簧4的作用下,转动叉形块7使工 件的定位端面紧靠在V形块1的侧面上.当液压缸活塞5向下 运动时,带动活塞杆6和浮动压板8、9向下运动,使四个浮 动压块2分别从两个工件的主轴颈上方压紧工件。当活塞 上升松开工件时,活塞杆带动浮动压板8转动90°,以便 装卸工件。
第二节 镗刀
源自文库
一、镗削特点 二、镗刀的类型及应用 。 一、镗削特点 除了在车床、钻床上加工孔以外,用镗孔刀具在镗床上也可以加工孔。对于 直径较大的孔、内成形面以及有一系列位置精度要求的孔,镗孔是主要的切 削加工方法。 (1) 镗削可以加工机座、箱体、支架等外形复杂的大型零件上的直径较 大的孔、以及有位置精度要求的孔和孔系,特别是有位置精度要求的孔和孔 系,在一般机床上加工很困难,在镗床上利用坐标装置和镗模则很容易做到。 如图10-7所示的箱体。 (2)镗削加工灵活性大,适应性强。加工尺寸可以大亦可小,对于不同的 生产类型和精度要求的孔都可以采用这种加工方法 (3)镗削加工能获得较高的精度和较小的表面粗糙度。一般尺寸公差等级 为IT8~IT7,Ra值为1.6~0.8。 若用金刚镗床和坐标镗床则加工质量可更 好。 (4)镗削加工操作技术要求高,生产率低。要保证工件的尺寸精度和表面 粗糙度,除取决于所用的设备外,更主要的是与工人的技术水平有关,同时 花在机床、刀具上的调整时间亦较多。镗削加工时参加工作的切削刃少,所 以一般情况下,镗削加工生产效率低。若使用镗模可以提高生产率,但一般 用于大批量生产。
二、坐标镗床
坐标镗床是一种高精度级机床,它具有测量坐标位 置的精密测量装置,而且这种机床的主要零部件的 制造和装配精度都很高,并有良好的刚性和抗振性。 所以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 0.002~0.01mm),如,钻模、镗模等的精密孔。 坐标镗床按其布局和型式不同,可分为立式单柱、 立式双柱和卧式等主要类型。
(1)整体式 通常用高速钢制作或在45钢刀体上焊两块硬
图10-11
硬质合金浮动镗刀
a)可调焊接式 1-刀体 2-调节螺钉 3-紧固螺钉 b)可转位式 1-刀体 2-调节螺钉 3-压块 4-压紧螺钉 5-销子 6刀片
浮动镗刀的主偏角kr取得很小,通常取kr为1°30′~2°30′,若kr角取得 过大,而使轴向力增大,从而引起镗刀在刀孔中的摩擦力过大,将失去 浮动作用。镗杆上装浮动镗刀的方孔对称于镗杆中心线,因而镗刀工作 时,主切削刃比工件中心线高0.5H,H为浮动镗刀刀体的厚度。由于刀 体较厚,所以实际切削前角为负值;切削铜和铸铁时影响不大,而切削 韧性材料时切削条件较差。所以在选择前角时,必须考虑工作前角的变 化值,以保证切削轻快和加工表面质量。一般切铸件时γp取0°,切钢 时取6°~8°。 浮动镗刀切削时若工作后角过大,易引起振动,影响切削速度的提高。 因此在选择浮动镗刀的后角时,应考虑工作时后角的变化值,以保证实 际工作后角为6°。 浮动镗刀工作时,其镗削用量为:v c=5m/min~8m/min;ƒ=0.5mm/r~ 1mm/r;ap=0.03mm~0.06mm。切钢时采用乳化油或硫化切削油,加 工铸铁时采用煤油或柴油。
图10-13 后支座镗孔
图10-21 前单支 承孔
1.前单支承镗模
图10-21所示采用前单支承镗孔,镗模支承设置在刀具前方。主要用于加工孔 径D>60mm、加工长度L<D的通孔。一般镗杆的导向部分直径d<D。因导向 部分直径不受加工孔径大小的影响,故在多工步加工时,可不更换镗套。这 种布置也便于在加工中观察和测量。但在立镗时,切屑会落入镗套,应设置 防屑罩。
镗削加工
§1 镗床§2 镗刀§3 镗床夹具
开封大学机电工程学院
教师:孙敏
第一节 镗床
一、卧式铣镗床
图10-1 卧式铣镗床 1-后支架 2 —后立柱 8—主轴箱 3 —工作台 9—后尾筒 4—镗轴 10—床身 5—平旋盘 6—径向刀具溜板 7—前立柱 12—上滑座
11—下滑座
卧式镗床具有下列工作运动: