《金屬切削機(jī)床》-教學(xué)單元7

7-1鉆床

鉆床(drillingmachine)是一種用途廣泛的孔加工機(jī)床。鉆床主要是用鉆頭鉆削加工精度要求不高、尺寸較小的孔。在鉆床上加工時(shí)，工件不動(dòng)，刀具作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沿軸向移動(dòng)，完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。鉆床主參數(shù)是最大鉆孔直徑。鉆床可分為立式鉆床、臺(tái)式鉆床、搖臂鉆床和專(zhuān)門(mén)化鉆床等。通常以鉆頭的回轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，鉆頭的軸向移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。它們中的大部分是以最大鉆孔直徑為其主參數(shù)值。鉆床的主要功用為鉆孔和擴(kuò)孔，一也可以用來(lái)鉸孔、攻螺紋、惚沉頭孔及凸臺(tái)端面。在上述鉆床中，應(yīng)用最廣泛的是搖臂鉆床和立式鉆床。圖7-1為鉆床的加工方法。下一頁(yè)返回7-1鉆床

一、Z3040型搖臂鉆床組成及傳動(dòng)系統(tǒng)分析在大中型工件上鉆孔，希望工件不動(dòng)，而主軸可以很方便地任意調(diào)整位置，這就要采用搖臂鉆床。

1.Z3040型搖臂鉆床組成及基本運(yùn)動(dòng)如圖7-2所示，23040型搖臂鉆床主軸箱4裝在搖臂3上，并可沿?fù)u臂3上的導(dǎo)軌作水平移動(dòng)。搖臂3可沿立柱2作垂直升降運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)的日的是為了適應(yīng)高度不同的工件需要。此外，搖臂還可以繞立柱軸線回轉(zhuǎn)。為使鉆削時(shí)機(jī)床有足夠的剛性，并使主軸箱的位置不變，當(dāng)主軸箱在空間的位置完全調(diào)整好后，應(yīng)對(duì)產(chǎn)生上述相對(duì)移動(dòng)和相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的立柱、搖臂和主軸箱用機(jī)床內(nèi)相應(yīng)的夾緊機(jī)構(gòu)快速夾緊。搖臂鉆床的主軸能任意調(diào)整位置，可適應(yīng)工件上不同位置的孔的加工。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-1鉆床

搖臂鉆床具有下列運(yùn)動(dòng):主軸的旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)、主軸的軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、主軸箱沿?fù)u臂的水平移動(dòng)、搖臂的升降運(yùn)動(dòng)及回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)等，其中，前兩個(gè)運(yùn)動(dòng)為表面成型運(yùn)動(dòng)，后三個(gè)運(yùn)動(dòng)為輔助運(yùn)動(dòng)。

2.Z3040型搖臂鉆床傳動(dòng)系統(tǒng)搖臂鉆床的傳動(dòng)系統(tǒng)，如圖7-3所示。二、Z3040型搖臂鉆床主要部件結(jié)構(gòu)

1.主軸部件

圖7-4為Z3040型搖臂鉆床的主軸部件。搖臂鉆床的主軸在加工時(shí)既作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)又作軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，所以主軸1用軸承支承在主軸套筒2內(nèi)，主軸套筒則裝在主軸箱體的鑲套11中，由齒輪4和主軸套筒2上的齒條，驅(qū)動(dòng)主軸套筒連同主軸作軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-1鉆床

主軸的旋轉(zhuǎn)由主軸箱內(nèi)的齒輪經(jīng)主軸尾AIS的花鍵傳人，而齒輪通過(guò)軸承支承在主軸箱體上，使主軸卸荷。主軸的徑向支承采用兩個(gè)深溝球軸承，因鉆床主軸的旋轉(zhuǎn)精度要求不高，故深溝球軸承的間隙不需要調(diào)整。主軸的軸向支承采用兩個(gè)推力球軸承，前端的推力球軸承承受鉆削時(shí)產(chǎn)生的向上軸向力，后端的推力球軸承主要承受在空轉(zhuǎn)時(shí)主軸的重量。軸承的間隙由螺母3調(diào)整。由于鉆床的主軸是垂直安裝的，為了防止主軸因自重下落，同時(shí)使操縱主軸升降輕便，在搖臂鉆床上設(shè)有平衡機(jī)構(gòu)。由彈簧7產(chǎn)生的彈力，經(jīng)鏈條5、鏈輪6,凸輪8,齒輪9,4作用在主軸套筒2上，與主軸部件的重量相平衡。這一套機(jī)構(gòu)稱(chēng)為彈簧一凸輪平衡機(jī)構(gòu)。如圖7-5所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-1鉆床

主軸1的前端有一個(gè)4號(hào)莫氏錐孔，用于安裝和緊固刀具。主軸前端還有2個(gè)腰形孔，上面一個(gè)與刀柄相配，以傳遞轉(zhuǎn)矩，并可做卸刀用。下面一個(gè)用于特殊加工方式下固定刀具。如圖7-5所示。

2.立柱

23040型搖臂鉆床的立柱采用圓形雙柱式結(jié)構(gòu)如圖7-6,這種結(jié)構(gòu)由內(nèi)外立柱組成。內(nèi)立柱4用螺釘固定在底座8上，外立柱6通過(guò)上部的推力球軸承2和深溝球軸承3及下部滾柱7支承在內(nèi)立柱上。搖臂5以其一端的套筒部分套在外立柱上，并用滑鍵連接(圖7-6中未標(biāo)出)。當(dāng)內(nèi)外立柱未夾緊時(shí)，外立柱在平板彈簧1的作用下相對(duì)于內(nèi)立柱向上抬起0.2~0.3mm，使內(nèi)外立柱間的圓錐配合面A脫離接觸，搖臂可以輕便地轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整位置。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-1鉆床

當(dāng)搖臂位置調(diào)整好以后，利用夾緊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生向下的夾緊力使平板彈簧1變形，外立柱壓緊在圓錐面A上，依靠摩擦力將外立柱鎖緊在內(nèi)立柱上。3.夾緊機(jī)構(gòu)為了保證鉆床在切削時(shí)，有足夠的剛度和定位精度，當(dāng)主軸箱、搖臂、立柱調(diào)整好位置后，必須用各自的夾緊機(jī)構(gòu)夾緊。夾緊機(jī)構(gòu)必須保證夾緊可靠，夾緊力足夠，夾緊前后主軸位移小，在松開(kāi)時(shí)對(duì)其他運(yùn)動(dòng)部件的移動(dòng)不產(chǎn)生影響，操縱靈活方便。圖7-7為搖臂的夾緊機(jī)構(gòu)。搖臂22與外立柱12配合的套筒上有縱向切U，可產(chǎn)生彈性變形而夾緊在立柱上。該夾緊機(jī)構(gòu)由液壓缸8、菱形塊15、墊塊17、夾緊杠桿3,9，連接塊21,2,10,13等組成。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-1鉆床

夾緊搖臂時(shí)，液壓缸8的下腔通壓力油，活塞桿7向上移動(dòng)，兩塊墊塊推動(dòng)兩塊菱形塊成水平位置(圖7-7所示位置)，左菱形塊通過(guò)頂塊16撐緊在搖臂的筒壁上，而右菱形塊通過(guò)頂塊6、杠桿3和杠桿9，使杠桿繞銷(xiāo)釘轉(zhuǎn)動(dòng)。而杠桿3和9的一端分別與連接塊21,2,10,13用銷(xiāo)釘連接，這四塊連接塊又通過(guò)螺釘1,20,14和11與搖臂套筒切日兩側(cè)的筒壁相連接。當(dāng)液壓缸8的上腔通油，活塞桿7下移，菱形塊向下移動(dòng)呈向下傾斜位置，杠桿3和9隨即一也松開(kāi)。搖臂夾緊力的大小可過(guò)螺釘1,20,14和11調(diào)整。活塞桿7的上端有彈簧片19，當(dāng)其上下至終點(diǎn)、搖臂夾緊或松開(kāi)時(shí)，彈簧片觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)4和18，發(fā)出相應(yīng)電訊號(hào)，通過(guò)電氣一液壓控制系統(tǒng)與搖臂的升降保持連鎖。

上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-1鉆床三、其他種類(lèi)鉆床簡(jiǎn)介

1.立式鉆床

(1)立式鉆床的結(jié)構(gòu)。圖7-8為方柱立式鉆床的外形圖。立式鉆床又分為圓柱立式鉆床、方柱立式鉆床和可調(diào)多軸立式鉆床三個(gè)系列。因?yàn)槠渲饕考涣⒅史叫螜M截面而得其名。之所以稱(chēng)為立式鉆床(簡(jiǎn)稱(chēng)立鉆)，是由于機(jī)床的主軸是垂直布置，并且其位置固定不動(dòng)，被加工孔位置的找正必須通過(guò)工件的移動(dòng)。立柱4的作用類(lèi)似于車(chē)床的床身，是機(jī)床的基礎(chǔ)件，必須有很好的強(qiáng)度、剛度和精度保持性。其他各主要部件與立柱保持正確的相對(duì)位置。立柱上有垂直導(dǎo)軌。主軸箱和工作臺(tái)上有垂直的導(dǎo)軌槽，可沿立柱上下移動(dòng)來(lái)調(diào)整它們的位置，以適應(yīng)不同高度工件加工的需要。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-1鉆床

調(diào)整結(jié)束并開(kāi)始加工后，主軸箱和工作臺(tái)的上下位置就不能再變動(dòng)了。

(2)立式鉆床的傳動(dòng)原理，如圖7-8所示。

2.多軸立式鉆床

(1)排式多軸立式鉆床:它有多個(gè)主軸，用于順序加工同一工件上的不同孔徑的孔，或分別進(jìn)行各種孔工序(鉆、擴(kuò)、鉸和攻螺紋等)。主要適用于中小批生產(chǎn)中加工中小型工件。

(2)可調(diào)式多軸立式鉆床:如圖7-9所示。鉆床有多個(gè)主軸，且可根據(jù)加工需要調(diào)整主軸位置。可多孔同時(shí)加工，生產(chǎn)效率較高，適用于成批生產(chǎn)。

3.臺(tái)式鉆床臺(tái)鉆適合加工小型工件上的孔，通常采用手動(dòng)進(jìn)給，如圖7-10所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-1鉆床4.深孔鉆床

圖7-11所示深孔鉆床是專(zhuān)門(mén)用于加工深孔的專(zhuān)門(mén)化鉆床。通常為臥式布局。加工時(shí)，工件轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng);鉆頭不轉(zhuǎn)動(dòng)，只作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，其主參數(shù)是最大鉆孔深度。上一頁(yè)返回7-2鎖床

鎖床(boringmachine)一般用于尺寸和質(zhì)量都比較大的工件上大直徑孔的加工，而且這些孔分布在工件的不同表面上。它們不僅有較高的尺寸和形狀精度，而且相互之間有著要求比較嚴(yán)格的相互位置精度，如同軸度、平行度、垂直度等。相互有一定聯(lián)系的若干孔稱(chēng)為孔系。如同一軸線上的若干孔稱(chēng)為同軸孔系;軸線互相平行的孔稱(chēng)平行孔系。例如臥式車(chē)床主軸箱上的許多孔系就是在鎖床上加工出來(lái)的。鎖孔以前的預(yù)制孔可以是鑄孔，也可以是粗鉆出的孔。鎖床除用于鎖孔外，還可用來(lái)鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻螺紋、銑平面等加工。臥式銑鎖床是以鎖軸直徑為其主參數(shù)的。常用的臥式銑鎖床型號(hào)有T68,T611等，其鎖軸直徑分別為85mm和110mm。下一頁(yè)返回7-2鎖床一、撞床的分類(lèi)鎖床主要是用鎖刀在工件上鎖孔的機(jī)床，通常，鎖刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，鎖刀或工件的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。它的加工精度和表面質(zhì)量要高于鉆床。鎖床是大型箱體零件加工的主要設(shè)備。鎖床的主要類(lèi)型有臥式銑鎖床、精鎖床和坐標(biāo)鎖床等，以臥式銑鎖床應(yīng)用最廣泛。1.臥式橙床臥式鎖床是鎖床中應(yīng)用最廣泛的一種。它主要是孔加工，鎖孔精度可達(dá)IT7，表面粗糙度R值為1.6~0.8um臥式鎖床的主參數(shù)為主軸直徑。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-2鎖床2.坐標(biāo)橙床坐標(biāo)鎖床是高精度機(jī)床的一種。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是有坐標(biāo)位置的精密測(cè)量裝置。坐標(biāo)鎖床可分為單柱式坐標(biāo)鎖床、雙柱式坐標(biāo)鎖床和臥式坐標(biāo)鎖床。

(1)單柱式坐標(biāo)鎖床:主軸帶動(dòng)刀具作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，主軸套筒沿軸向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，特別適宜加工板狀零件的精密孔，但它的剛性較差，所以這種結(jié)構(gòu)只適用于中小型坐標(biāo)鎖床。

(2)雙柱式坐標(biāo)鎖床:主軸上安裝刀具作主運(yùn)動(dòng)，工件安裝在工作臺(tái)上隨工作臺(tái)沿床身導(dǎo)軌作縱向直線移動(dòng)。它的剛性較好，日前大型坐標(biāo)鎖床都采用這種結(jié)構(gòu)。雙柱式坐標(biāo)鎖床的主參數(shù)為工作臺(tái)面寬度。

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(3)臥式坐標(biāo)鎖床:工作臺(tái)能在水平面內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以由工作臺(tái)縱向移動(dòng)或主軸軸向移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。它的加工精度較高。二、臥式撞床工藝范圍除鎖孔外，還可車(chē)端面、銑平面、車(chē)外圓、車(chē)內(nèi)外螺紋以及鉆、擴(kuò)、鉸孔等。主要加工方法，如圖7-12所示。三、TP619型臥式銑撞床的組成及運(yùn)動(dòng)分析

1.TP619型臥式銑橙床組成臥式銑鎖床的主要組成部件，如圖7-13所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-2鎖床

床身10為機(jī)床的基礎(chǔ)件，前立柱7與其固定連接在一起，承受來(lái)自其他部件的重力和加工時(shí)的切削力，因此要求有足夠的強(qiáng)度、剛度和吸振性能，而且后立柱2和工作臺(tái)部件3要沿床身作縱向(y軸方向)移動(dòng);主軸箱8要沿前立柱上的導(dǎo)軌作垂直(x軸方向)移動(dòng)，兩種移動(dòng)的運(yùn)動(dòng)精度直接影響著孔的加工精度，所以要求床身和前立柱有很高的加工精度和表面質(zhì)量，且精度能夠長(zhǎng)期保持。工作臺(tái)部件的縱向移動(dòng)是通過(guò)其最下層的下滑座11相對(duì)于床身導(dǎo)軌的平移實(shí)現(xiàn)的;工作臺(tái)部件的橫向(二方向)移動(dòng)，是通過(guò)其中層的上滑座12相對(duì)于下滑座的平移實(shí)現(xiàn)的。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-2鎖床

上滑座上有圓環(huán)形導(dǎo)軌，工作臺(tái)部件最上層的工作臺(tái)面可以在該導(dǎo)軌內(nèi)繞鉛垂軸線相對(duì)于上滑座回轉(zhuǎn)360。以便在一次安裝中對(duì)件上相互平行或成一定角度的孔和平面進(jìn)行加工。主軸箱8沿前立柱導(dǎo)軌的垂直(x軸方向)移動(dòng)，一方面可以實(shí)現(xiàn)垂直進(jìn)給;另一方面可以適應(yīng)工件上被加工孔位置的高低不同的需要。主軸箱內(nèi)裝有主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的變速機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)。2.TP619型臥式銑橙床運(yùn)動(dòng)臥式銑鎖床的主運(yùn)動(dòng)有:鎖軸和平旋盤(pán)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);進(jìn)給運(yùn)動(dòng)有:鎖軸的軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，平旋盤(pán)溜板的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，主軸箱的垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)的縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-2鎖床

輔助運(yùn)動(dòng)有:工作臺(tái)的轉(zhuǎn)位，后立柱縱向調(diào)位，后支承架的垂直方向調(diào)位，主軸箱沿垂直方向和工作臺(tái)沿縱、橫方向的快速調(diào)位運(yùn)動(dòng)。圖7-14是TP619型臥式銑鎖床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖，其運(yùn)動(dòng)歸納劃分如下:a.桿的旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng);b.平旋盤(pán)的旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng);c.桿的軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng);d.主軸箱的垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng);e.工作臺(tái)的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng);f.工作臺(tái)的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng);g.平旋盤(pán)上徑向刀架進(jìn)給運(yùn)動(dòng);h.輔助運(yùn)動(dòng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-2鎖床

TP619型臥式銑鎖床主軸箱Ⅲ-V軸間采用公共齒輪變速組，如圖7-15。

(2)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈:進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由主電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，各進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的一端為鎖軸或平旋盤(pán)，另一端為各進(jìn)給運(yùn)動(dòng)執(zhí)行件。各傳動(dòng)鏈采用公用換置機(jī)構(gòu)，即自軸Ⅷ至軸Ⅶ間的各變速組是公用的，運(yùn)動(dòng)傳至垂直光杠XⅣ后，再經(jīng)由不同的傳動(dòng)路線表達(dá)式，實(shí)現(xiàn)各種進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。四、TP619型臥式銑撞床典型

1.主軸部件結(jié)構(gòu)

圖7-16為T(mén)P619型臥式銑鎖床的主軸部件。鎖軸2由壓人鎖軸套筒3的三個(gè)精密襯套8,9及12作支承，保證鎖軸有較高的旋轉(zhuǎn)精度和平穩(wěn)的軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-2鎖床

其前端還有一個(gè)1:20的錐孔，可以安裝鎖刀或其他刀具。鎖軸的前部有兩個(gè)形孔a,b，其中a孔用于拉鎖孔或倒刮端面時(shí)，插人楔塊，b孔用于拆卸刀具。鎖軸套筒采用三支承結(jié)構(gòu)，前支承采用雙列圓柱滾子軸承，中間和后支承采用圓錐滾子軸承。鎖軸的旋轉(zhuǎn)由齒輪通過(guò)平鍵11傳給鎖軸套筒，然后由鎖軸套筒上的導(dǎo)鍵10傳給鎖軸，使鎖軸旋轉(zhuǎn)。鎖軸上加工有兩條長(zhǎng)鍵槽，一方面可以接受由導(dǎo)鍵傳來(lái)的扭矩，一方面可以在鎖軸軸向進(jìn)給時(shí)起導(dǎo)向作用。

2.平旋盤(pán)結(jié)構(gòu)及工作原理

(1)平旋盤(pán)結(jié)構(gòu)。如圖7-17所示，平旋盤(pán)7通過(guò)雙列圓錐滾子軸承支承在法、介盤(pán)4上，法蘭盤(pán)則固定于箱體上。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-2鎖床

平旋盤(pán)端面上加工有四條徑向T形槽14，刀具溜板1上加工有兩條T形槽15，供安裝刀具和刀盤(pán)之用。刀具溜板可沿平旋盤(pán)的燕尾導(dǎo)軌作徑向進(jìn)給，導(dǎo)軌的間隙由鑲條調(diào)整。如不需作徑向進(jìn)給時(shí)，可由螺塞5擰緊銷(xiāo)釘6，將刀具溜板鎖緊在平旋盤(pán)上，以增加其剛性。

(2)平旋盤(pán)溜板工作原理。利用平旋盤(pán)加工大端面(鎖車(chē))及環(huán)形槽時(shí)，需要刀具一邊隨平旋盤(pán)繞主軸軸線旋轉(zhuǎn)，一邊隨溜板作徑向進(jìn)給。圖7-18所示為平旋盤(pán)溜板徑向進(jìn)給傳動(dòng)原理圖。五、其他撞床簡(jiǎn)介講給傳動(dòng)原理圖

1.坐標(biāo)橙床坐標(biāo)鎖床是一種高精度機(jī)床，其特征是具有測(cè)量坐標(biāo)位置的精密測(cè)量裝置。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-2鎖床

它主要用來(lái)鎖削精密孔(ITS級(jí)或更高精度等級(jí))和位置精度要求很高的孔系，如鎖削鉆模和鎖模上的精密孔。坐標(biāo)鎖床的工藝范圍很廣，除鎖孔、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、惚端面以及精銑平面和溝槽外，還可進(jìn)行精密刻線和劃線，以及進(jìn)行孔距和直線尺寸的精密測(cè)量工作。坐標(biāo)鎖床主要用于工具車(chē)間加工工具、模具和量具等，也可用于生產(chǎn)車(chē)間成批地加工精密孔系，如在飛機(jī)、汽車(chē)、拖拉機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和機(jī)床等行業(yè)中加工某些箱體零件的軸承孔。坐標(biāo)鎖床有立式的和臥式的。立式坐標(biāo)鎖床適宜于加工軸線與安裝基面垂直的孔系和銑削頂面;臥式坐標(biāo)鎖床適宜于加工與安裝基面平行的孔系和銑削側(cè)面。立式坐標(biāo)鎖床還有單柱和雙柱之分。

上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-2鎖床

(1)立式坐標(biāo)鎖床。立式單柱坐標(biāo)鎖床見(jiàn)圖7-19。主軸2由精密軸承支承在主軸套筒中，由立柱4內(nèi)的電動(dòng)機(jī)，經(jīng)主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)完成主運(yùn)動(dòng)，主軸可隨套筒作軸向進(jìn)給。主軸箱3可沿立柱的導(dǎo)軌上下調(diào)整位置以適應(yīng)加工不同高度的工件。主軸在水平面上的位置是固定的，鎖孔坐標(biāo)位置由工作臺(tái)1沿床鞍5導(dǎo)軌的縱向移動(dòng)和床鞍沿床身6的橫向移動(dòng)來(lái)確定。這類(lèi)機(jī)床一般為中、小型機(jī)床。

(2)立式雙柱坐標(biāo)鎖床。圖7-20為立式雙柱坐標(biāo)鎖床的外形圖。由兩個(gè)立柱3,6和頂梁4床身8構(gòu)成龍門(mén)框架。兩個(gè)坐標(biāo)方向的移動(dòng)，分別由主軸箱5沿橫梁的導(dǎo)軌作橫向移動(dòng)和工作臺(tái)1沿床身導(dǎo)軌作縱向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)。橫梁2可沿立柱導(dǎo)軌上下調(diào)整位置，以適應(yīng)不同高度的工件加工。這種機(jī)床屬于中、大型機(jī)床。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-2鎖床(3)臥式坐標(biāo)鎖床。臥式坐標(biāo)鎖床(圖7-21)的特點(diǎn)是其主軸3水平安裝，與工作臺(tái)臺(tái)面平行。安裝工件的工作臺(tái)由下滑座7、上滑座1和可精密分度的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)2三層組成。鎖孔坐標(biāo)位置由下滑座沿床身6導(dǎo)軌的橫向移動(dòng)和主軸箱5沿立柱4導(dǎo)軌上下移動(dòng)來(lái)確定。機(jī)床進(jìn)行加工的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，可由主軸軸向移動(dòng)完成，也可由上滑座的縱向移動(dòng)完成。臥式坐標(biāo)鎖床具有較好的工藝性能，工件高度不受限制，安裝方便，利用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的分度運(yùn)動(dòng)，可在工件一次安裝中完成工件幾個(gè)平面上孔的加工，適于在生產(chǎn)車(chē)間中成批加工箱體等零件。

(4)坐標(biāo)鎖床的測(cè)量系統(tǒng)。坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)主要是確定工作臺(tái)、主軸等的位移距離，以實(shí)現(xiàn)工件和刀具的精確定位。坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)有機(jī)械的、光學(xué)的、光柵的等，現(xiàn)簡(jiǎn)單介紹兩種。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-2鎖床①精密刻線尺—光屏讀數(shù)頭坐標(biāo)測(cè)量裝置這種測(cè)量裝置日前應(yīng)用最為普遍，它主要由精密刻線尺、光學(xué)放大器和讀數(shù)器三部分組成。圖7-22為T(mén)4145型立式單柱坐標(biāo)鎖床工作臺(tái)縱向位移光學(xué)測(cè)量裝置的工作原理。光屏讀數(shù)頭(圖7-23)的光屏上，刻有0~10共11組等距離的雙刻線，相鄰兩刻線之間的距離為4mm。②光柵—數(shù)字顯示器坐標(biāo)測(cè)量裝置這種坐標(biāo)測(cè)量裝置以光柵作基準(zhǔn)元件。光柵是在長(zhǎng)條形(或圓形)的光學(xué)玻璃或反光金屬尺上刻上密集的間距相等的線紋所構(gòu)成。光柵上兩相鄰刻線之間的距離W，稱(chēng)為光柵節(jié)距，如圖7-24(a)。光柵節(jié)距越小，測(cè)量精度越高。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-2鎖床

當(dāng)光源1經(jīng)聚光鏡2射出的平行光束照射到光柵上時(shí)，由于光柵上不透光線紋的遮光作用，產(chǎn)生幾條明暗條紋相間的粗條紋，稱(chēng)之為莫爾條紋，如圖7-25。莫爾條紋的節(jié)距B比光柵節(jié)距W大得多，傾斜角e越小，節(jié)距B越大。當(dāng)莫爾條紋移動(dòng)時(shí)，通過(guò)縫隙板5使光電元件6接受明暗條紋發(fā)生變化的光訊號(hào)，并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娪嵦?hào)。光電元件6接受的光強(qiáng)度發(fā)生一次周期變化，于是輸出一個(gè)正弦波電訊號(hào)，經(jīng)電子系統(tǒng)放大，計(jì)數(shù)后，便在數(shù)碼顯示器7中以數(shù)字形式顯示出機(jī)床部件的正確位移量。光柵具有位移測(cè)量精高、數(shù)碼顯示、讀數(shù)直觀方便等優(yōu)點(diǎn)。光柵坐標(biāo)測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)如圖7-26所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-2鎖床2.精橙床精鎖床，又稱(chēng)為金剛鎖床。其特點(diǎn)是:切削速度很高，切深和進(jìn)給量極小，加工精度和表面質(zhì)量高。金剛鎖床是一種高速鎖床，通常采用硬質(zhì)合金刀具(以前采用是金剛石刀具，機(jī)床由此得名)，以極高的速度，很小的切削深度和進(jìn)給量主要對(duì)有色金屬和鑄鐵工件上的內(nèi)孔進(jìn)行精細(xì)加工。根據(jù)主軸的位置不同，金剛鎖床可分為臥式和立式兩類(lèi)。圖7-27為單面臥式金剛鎖精鎖床種類(lèi)很多，圖7-27為單面臥式精鎖床外形圖。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-2鎖床3.落地橙床及落地銑橙床落地鎖床及落地銑鎖床主要用于加工大而重的工件，沒(méi)有工作臺(tái)，工件直接固定在地面平板(或平臺(tái))上，運(yùn)動(dòng)由機(jī)床實(shí)現(xiàn)。其外形如圖7-28所示。上一頁(yè)返回7-3直線運(yùn)動(dòng)機(jī)床

刨床、插床和拉床的共同特點(diǎn)是主運(yùn)動(dòng)都是直線運(yùn)動(dòng)，因此又把這三類(lèi)機(jī)床稱(chēng)為“直線運(yùn)動(dòng)機(jī)床”。一、刨床刨床主要用于加工各種平面和溝槽。刨床類(lèi)機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)是刀具或工件所作的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由刀具或工件完成，其方向與主運(yùn)動(dòng)方向相垂直，它是在空行程結(jié)束后的短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的，因而是一種間歇運(yùn)動(dòng)。刨床類(lèi)機(jī)床由于所用刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在單件小批量生產(chǎn)條件下，加工形狀復(fù)雜的表面比較經(jīng)濟(jì)，且生產(chǎn)準(zhǔn)備工作時(shí)間短。此外，用寬刃刨刀以大進(jìn)給量加工狹長(zhǎng)平面時(shí)的生產(chǎn)率較高，因而在單件小批量生產(chǎn)中，特別在機(jī)修和工具車(chē)間，是常用的設(shè)備。下一頁(yè)返回7-3直線運(yùn)動(dòng)機(jī)床

但這類(lèi)機(jī)床由于其主運(yùn)動(dòng)反向時(shí)需克服較大的慣性力，限制了切削速度和空行程速度的提高，同時(shí)還存在空行程所造成的時(shí)間損失，因此在多數(shù)情況下生產(chǎn)率較低，在大批大量生產(chǎn)中常被銑床和拉床所代替。刨床類(lèi)機(jī)床主要有牛頭刨床、龍門(mén)刨床等，插床可以看做立式刨床，分別介紹如下:

牛頭刨床因其滑枕刀架形似“牛頭”而得名，牛頭刨床的主運(yùn)動(dòng)由刀具完成，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由工件或刀具沿垂直于主運(yùn)動(dòng)方向的移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。它主要用于加工中小型零件。牛頭刨床工作臺(tái)的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是間歇進(jìn)行的。它可由機(jī)械或液壓傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)。機(jī)械傳動(dòng)一般采用棘輪機(jī)構(gòu)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-3直線運(yùn)動(dòng)機(jī)床1.牛頭劍床

(1)牛頭刨床的組成。如圖7-29所示為B6065型牛頭刨床，主要由床身、滑枕、刀架、工作臺(tái)、橫梁、底座等部分組成。

B6065型牛頭刨床各主要組成邵分及作用為:

工作臺(tái)1是用來(lái)安裝工件的，它可隨橫梁作上下調(diào)整，并可沿橫梁作水平方向移動(dòng)或作間歇進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。刀架2用以?shī)A持刨刀，其結(jié)構(gòu)如圖7-30所示。

(2)牛頭刨床的傳動(dòng)系統(tǒng)。B6065型牛頭刨床的傳動(dòng)系統(tǒng)主要包括擺桿機(jī)構(gòu)和棘輪機(jī)構(gòu)。①擺桿機(jī)構(gòu)。其作用是將電動(dòng)機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛淼耐鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)如圖7-31所示。

上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-3直線運(yùn)動(dòng)機(jī)床②棘輪機(jī)構(gòu)。其作用是使工作臺(tái)在滑枕完成回程與刨刀再次切人零件之前的瞬間，作間歇橫向進(jìn)給，橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)如圖7-32(a)所示，棘輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖7-32(b)所示。齒輪5與擺桿齒輪為一體，擺桿齒輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪5帶動(dòng)齒輪6轉(zhuǎn)動(dòng)，使連桿4帶動(dòng)棘爪3逆時(shí)針擺動(dòng)。棘爪3逆時(shí)針擺動(dòng)時(shí)，其上的垂直面撥動(dòng)棘輪2轉(zhuǎn)過(guò)若干齒，使絲杠8轉(zhuǎn)過(guò)相應(yīng)的角度，從而實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的橫向進(jìn)給。而當(dāng)棘輪順時(shí)針擺動(dòng)時(shí)，由于棘爪后面為一斜面，只能從棘輪齒頂滑過(guò)，不能撥動(dòng)棘輪，所以工作臺(tái)靜止不動(dòng)，這樣就實(shí)現(xiàn)了工作臺(tái)的橫向間歇進(jìn)給。③變速機(jī)構(gòu)。由1,2兩組滑移齒輪組成，改變1,2兩組滑移齒輪位置，可以使軸Ⅲ獲得3x2=6種轉(zhuǎn)速，使滑枕變速，見(jiàn)圖7-33。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-3直線運(yùn)動(dòng)機(jī)床3.牛頭劍床的調(diào)整牛頭刨床的傳動(dòng)系統(tǒng)、各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)及調(diào)整包括以下內(nèi)容:①變速機(jī)構(gòu);②擺桿機(jī)構(gòu);③行程長(zhǎng)度的調(diào)整;④行程位置的調(diào)整;⑤橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)及進(jìn)給量的調(diào)整;⑥滑枕往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)速度的變化。

(1)滑枕行程長(zhǎng)度、起始位置、速度的調(diào)整。刨削時(shí)，滑枕行程的長(zhǎng)度一般應(yīng)比零件刨削表面的長(zhǎng)度為30~40mm，如圖7-34所示，滑枕的行程長(zhǎng)度調(diào)整方法是通過(guò)改變擺桿齒輪上偏心滑塊的偏心距離，其偏心距越大，擺桿擺動(dòng)的角度就越大，滑枕的行程長(zhǎng)度一也就越長(zhǎng);反之，則越短。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-3直線運(yùn)動(dòng)機(jī)床

螺母移動(dòng)，帶動(dòng)偏心滑塊13移動(dòng)，曲柄銷(xiāo)14帶動(dòng)滑塊5(圖7-33中編號(hào)5)改變偏心位置，從而改變滑枕的行程長(zhǎng)度，圖7-35。改變1,2兩組滑移齒輪位置，可以使軸111獲得3x2=6種轉(zhuǎn)速，使滑枕變速，圖7-33。調(diào)整滑枕速度時(shí)，必須在停車(chē)之后進(jìn)行，否則將打壞齒輪。

(2)工作臺(tái)橫向進(jìn)給量的大小、方向的調(diào)整。工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)既要滿(mǎn)足間歇運(yùn)動(dòng)的要求，又要與滑枕的工作行程協(xié)調(diào)一致，即在刨刀返回行程將結(jié)束時(shí)，工作臺(tái)連同零件一起橫向移動(dòng)一個(gè)進(jìn)給量。牛頭刨床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由棘輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。如圖7-32所示，棘爪架空套在橫梁絲杠軸上，棘輪用鍵與絲杠軸相連。工作臺(tái)橫向進(jìn)給量的大小，可通過(guò)改變棘輪罩的位置，從而改變棘爪每次撥過(guò)棘輪的有效齒數(shù)來(lái)調(diào)整。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-3直線運(yùn)動(dòng)機(jī)床(3)擺桿機(jī)構(gòu)。齒3帶動(dòng)齒4轉(zhuǎn)，滑塊5在擺桿6槽內(nèi)滑動(dòng)并帶動(dòng)6繞下支點(diǎn)7擺動(dòng)，于是帶動(dòng)滑枕8作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，圖7-33。

(4)滑枕往復(fù)速度的變化。滑枕往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度在各點(diǎn)上都不一樣(見(jiàn)圖7-34速度曲線)。其工作行程轉(zhuǎn)角為a,空程為β，a>β，因此回程時(shí)間比工作行程短;(即慢進(jìn)快回)，圖7-34。

(5)橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)。

2.龍門(mén)刨床(planingmachine)

龍門(mén)刨床主要用于加工大型或重型零件上的各種平面、溝槽和各種導(dǎo)軌面，也可在工作臺(tái)上一次裝夾多個(gè)中小型零件進(jìn)行多件同時(shí)加工。其外形如圖7-36所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-3直線運(yùn)動(dòng)機(jī)床(1)龍門(mén)刨床組成及工作特點(diǎn)。龍門(mén)刨床由床身1、工作臺(tái)2,橫梁3、垂直刀架4、頂梁5、立柱6、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置7、主驅(qū)動(dòng)裝置8、側(cè)刀架9組成。

(2)B2012A型龍門(mén)刨床的傳動(dòng)系統(tǒng)。圖7-37為B2012A型龍門(mén)刨床傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖。①主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)，如圖7-38所示。工作臺(tái)的速度是按一定規(guī)律變化并循環(huán)的，如圖7-39所示。工作行程運(yùn)動(dòng)速度較慢，回程(空行程)運(yùn)動(dòng)速度加快，減少輔助時(shí)間。②進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-3直線運(yùn)動(dòng)機(jī)床

由于兩垂直刀架和側(cè)刀架結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)原理基本相同，現(xiàn)以垂直刀架為例加以說(shuō)明。

圖7-40為垂直刀架進(jìn)給箱傳動(dòng)系統(tǒng)圖。

(3)間歇進(jìn)給機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作原理(圖7-41、圖7-42)。

3.插床

(1)插床的組成及工藝范圍。插床(slottingmachine;verticalshapingmachine)實(shí)際上是一種立式的刨床，它的結(jié)構(gòu)原理與牛頭刨床屬于同一類(lèi)型，只是在結(jié)構(gòu)形式上略有區(qū)別。插床的滑枕2在垂直方向上下往復(fù)移動(dòng)—主運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)由床鞍6,溜板7及圓工作臺(tái)1等部分組成。床鞍6可作橫向進(jìn)給，溜板7可作縱向進(jìn)給，圓工作臺(tái)1可帶動(dòng)工件回轉(zhuǎn)，圖7-43。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-3直線運(yùn)動(dòng)機(jī)床

插床的主運(yùn)動(dòng)是刀具的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是工作臺(tái)的圓周運(yùn)動(dòng)或分度運(yùn)動(dòng)。插床的主要用途是加工工件的內(nèi)部表面，如內(nèi)孔中的鍵槽、平面、多邊形孔等，有時(shí)也用于加工成型內(nèi)外表面。插削孔內(nèi)鍵槽見(jiàn)圖7-44。插床與刨床一樣，生產(chǎn)效率低。而且要有較熟練的技術(shù)工人，才能加工出要求較高的零件。

(2)插床附件。插床上使用的裝夾工具，除牛頭刨床上所用的一般常用的平日鉗、壓板、螺釘?shù)妊b夾工具外，還有三爪卡盤(pán)、四爪卡盤(pán)和插床分度頭等。在插床上加工孔內(nèi)表面時(shí)，刀具要穿人工件的孔內(nèi)進(jìn)行插削，因此工件的加工部分必須先有一個(gè)孔，如果工件原來(lái)沒(méi)有孔，就需要先加工一個(gè)足夠大的孔，才能進(jìn)行插削加工。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-3直線運(yùn)動(dòng)機(jī)床4.拉床

(1)拉床(broaching)的用途、特點(diǎn)及類(lèi)型。拉床是用拉刀進(jìn)行加工的機(jī)床。可完成各種形狀的通孔、通槽、平面及成型表面的加工。圖7-45是適合于拉削的一些典型表面形狀。工件的外形應(yīng)具有易于準(zhǔn)確地安裝在拉床上的形狀，否則加工時(shí)易產(chǎn)生誤差。若工件在拉削前，孔的端面未經(jīng)加工，則應(yīng)將其端面墊以球面墊圈，圖7-47。拉削時(shí)可以使工件上的孔自動(dòng)調(diào)整到和拉刀軸線一致的方向。常用的拉床，按加工的表面可分為內(nèi)表面拉床和外表面拉床兩類(lèi);按機(jī)床的布局形式可分為臥式拉床和立式拉床兩類(lèi)。此外，還有連續(xù)式拉床和專(zhuān)用拉床。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-3直線運(yùn)動(dòng)機(jī)床(2)拉床的基本運(yùn)動(dòng)。拉床只有主運(yùn)動(dòng):是拉刀的低速直線運(yùn)動(dòng)。沒(méi)有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

(3)典型拉床。①臥式內(nèi)拉床:主要用于加工內(nèi)花鍵、鍵槽等內(nèi)表面，圖7-46為其外形圖。②立式拉床。立式拉床有:立式內(nèi)拉床、立式外拉床兩類(lèi)。立式內(nèi)拉床可完成各種形狀的通孔加工。圖7-48為立式內(nèi)拉床。立式外拉床可完成通槽、平面及成型表面的加工。圖7-49為立式外拉床。上一頁(yè)下一頁(yè)返回7-3直線運(yùn)動(dòng)機(jī)床③連續(xù)式拉床。連續(xù)式拉床用于大批量生產(chǎn)中加工小型零件的外表面。圖7-50是連續(xù)式拉床的工作原王甲圖。

(4)L7220型雙柱立式拉床插裝閥液壓系統(tǒng)。該拉床液壓系統(tǒng)具有左、右滑板一上一下的雙柱拉削功能和左、右滑板分別進(jìn)行單柱拉削的功能，適用性強(qiáng)，調(diào)整方便。(見(jiàn)圖7-51)。上一頁(yè)返回7-4組合機(jī)床簡(jiǎn)介一、組合機(jī)床工藝范圍及組成組合機(jī)床(modularmachinetool)是根據(jù)特定的加工要求，以系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量的專(zhuān)用部件所組成的專(zhuān)用機(jī)床。它適宜于在大批量生產(chǎn)中對(duì)一種或幾種類(lèi)似零件的一道或幾道工序進(jìn)行加工。組合機(jī)床的工藝范圍有:銑平面、車(chē)平面、惚平面、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鎖孔、倒角、切槽、攻螺紋等。組合機(jī)床最適于加工箱體零件，例如汽缸體、汽缸蓋、變速箱體、閥門(mén)與儀表的殼體等。另外，軸類(lèi)、盤(pán)類(lèi)、套類(lèi)及叉架類(lèi)零件，例如曲軸、汽缸套、連桿、飛輪、法鑄盤(pán)、撥叉等也能在組合機(jī)床上完成部分或全部加工工序。下一頁(yè)返回7-4組合機(jī)床簡(jiǎn)介

如圖7-52所示為單工位三面復(fù)合組合機(jī)床。被加工工件安置在夾具8中，加工時(shí)工件固定不動(dòng)，分別由電動(dòng)機(jī)通過(guò)動(dòng)力箱5、多軸箱4和傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)刀具作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，并由各自的滑臺(tái)6帶動(dòng)作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，完成一定形式的運(yùn)動(dòng)循環(huán)。整臺(tái)機(jī)床的組成部件中，除多軸箱和夾具外，其余均為通用部件。通常一臺(tái)組合機(jī)床的通用部件占機(jī)床零、部件總數(shù)70%~90%。圖7-53為立式多工位組合機(jī)床。

(1)通用部件:日前已制訂了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，如機(jī)械滑臺(tái)、側(cè)底座等。①動(dòng)力部件:動(dòng)力箱、動(dòng)力滑臺(tái)(分為機(jī)械、液