
鏜銑床的分類、主要應用范圍,所用夾具結(jié)構(gòu)、定位和夾緊方式以及鏜銑床的主要零部件構(gòu)成; (1)銑床:分類有立式銑床、臥式銑床、龍門銑床、工具銑床、方形銑床、數(shù)控銑床等。 應用主要用于加工平面(水平面、垂直面、斜面)、溝槽、復雜曲面以及進行孔的加工。 銑床主要由床身、主軸、工作臺、床鞍,升降臺、銑刀等 所用夾具結(jié)構(gòu)有三種類型——直線進給式銑床夾具,圓周進給式銑床夾具,靠模銑床夾具。 定位以平面定位有支撐釘、支撐板、可調(diào)支撐和輔助支撐;以圓柱孔定位可用圓柱銷、圓柱心軸、圓錐銷、圓錐心軸。 夾緊常用斜楔夾緊機構(gòu)、螺旋夾緊機構(gòu)、偏心夾緊機構(gòu)、絞鏈夾緊機構(gòu)等夾緊。 (2)鏜床:分類主要由臥式鏜床、坐標鏜床等。 主要用于加工直徑較大的已有孔和孔系,還可以加工外圓和平面。 鏜床結(jié)構(gòu)主要由主軸箱,主軸,立柱,工作臺,滑座,床身等組成。 鏜床夾具為鏜模。 定位以平面定位有支撐釘、支撐板、可調(diào)支撐和輔助支撐;以圓柱孔定位可用圓柱銷、圓柱心軸、圓錐銷、圓錐心軸。 夾緊常用斜楔夾緊機構(gòu)、螺旋夾緊機構(gòu)、偏心夾緊機構(gòu)、絞鏈夾緊機構(gòu)等夾緊。 (3)鏜銑床:數(shù)控鏜銑床結(jié)構(gòu)包括床身、架設(shè)在該床身上的工作臺及數(shù)控電路控制系統(tǒng)。 主要用于——切削余量大的工件;批量小而多次生產(chǎn)的零件;工藝、設(shè)計會發(fā)生變化的零件;形狀復雜加工精度高,通用機床無法加工或很難保證加工質(zhì)量的零件;在加工過程中,必須進行多工序加工,如必須在一次裝夾中完成銑、鏜、锪鉸或攻絲等工序;具有難測量、難控制進給、難控制型腔尺寸的殼體或箱型零件。 夾具結(jié)構(gòu)定位夾緊參考鏜床和銑床。 鏜銑床的分類、主要應用范圍,所用夾具結(jié)構(gòu)、定位和夾緊方式以及鏜銑床的主要零部件構(gòu)成; 答: 1)齒輪毛坯的形成:鍛件、棒料或鑄件;? ??? 2)粗加工:切除較多的余量;???? ?? 3)半精加工:車、滾、插齒;?? 4)熱處理:調(diào)質(zhì)、滲碳淬火、齒面高頻感應加熱淬火等?? ? ?5)精加工:精修基準、精加工齒形? 鉆、鏜和銑等加工方法在應用對象等方面都有什么異同點? 同:鉆,鏜,銑均可用于孔的加工,均屬于去除材料的加工方法。 異:鉆和鏜應用于加工孔時更多,鉆用于加工小孔,鏜用于加工大孔,銑更多用于加工厚度足夠的平面。 鉆孔和鏜孔一般主運動在工件上,進給運動在刀具上, 主軸加工設(shè)備、夾具、量具及機床布置? 主軸通常由鍛造毛坯經(jīng)車床及磨床加工而成,夾具一般選用通用夾具如三爪自定心卡盤,量具選通用量具如游標卡尺或百分表,機床則主要布置機床與磨床 刀庫的主要結(jié)構(gòu)形式和換刀機構(gòu)的工作方式? 答: 刀庫結(jié)構(gòu): 1 斗笠式刀庫 工作方式:斗笠式刀庫在換刀時整個刀庫向主軸移動。當主軸上的刀具進入刀庫的卡槽時,主軸向上移動脫離刀具,這時刀庫轉(zhuǎn)動。當要換的刀具對正主軸正下方時主軸下移,使刀具進入主軸錐孔內(nèi),夾緊刀具后,刀庫退回原來的位置。 2圓盤式刀庫 工作方式:圓盤式刀庫通常應用在小型立式綜合加工機上。圓盤式的刀庫容量不大,頂多二、三十把刀,需搭配自動換刀機構(gòu)進行刀具交換,自動換刀機構(gòu)通過圓周的旋轉(zhuǎn)將刀具送到具體換刀位置。 3 鏈條式刀庫 工作方式:它是藉由鏈條將要換的刀具傳到指定位置,由機械手將刀具裝到主軸上。換刀動作均采用馬達加機械凸輪的結(jié)構(gòu),此設(shè)計之結(jié)構(gòu)簡單、動作快速。 機床裝配為什么要劃分成若干裝配單元?它是根據(jù)什么劃分的? 答: 機床體積質(zhì)量較大,若以一個整體進行裝配會很費力,同時也會降低裝配效率,將裝配過程劃分成若干單元,會使裝配過程簡化,大事化小,分步驟裝配,最終完成總的裝配。 劃分原則是以獨立完成一定功能的單元劃分的,先裝配一個單元,再將各個單元在機架主體上組裝。 7. 機床總裝配時有哪些主要工序? 答: 總裝配順序如下: (1)檢驗床身導軌的幾何精度及安裝進給箱、托架。 (2)測量溜板箱光杠支承孔的位置尺寸。 (3)安裝溜板箱和齒條。 (4)安裝絲杠和光杠。 (5)安裝主軸箱和校正主軸軸線.鏜銑床工作過程中的受力情況,并據(jù)此分析受力對鏜孔等加工質(zhì)量的影響? 答: 鏜桿受力變形是影響鏜孔加工質(zhì)量的主要原因之一。尤其當鏜桿與主軸剛性聯(lián)接采用懸臂鏜孔時,鏜桿的受力變形最為嚴重,現(xiàn)以此為例進行分析。 懸臂鏜桿在鏜孔過程中,受到時切削力矩M、切削力Fr及鏜桿自重G的作用,如圖8-46、8-47所示,切削力矩M使鏜桿產(chǎn)生彈性扭曲,主要影響工件的表面精糙度和刀具的壽命;切削力Fr和自重G使鏜桿產(chǎn)生彈性彎曲(撓曲變形),對孔系加工精度的影響嚴重,下面分析Fr和G的影響。 1.由切削力Fr所產(chǎn)生的撓曲變形 作用在鏜桿上的切削力Fr,隨著鏜桿的旋轉(zhuǎn)不斷地改變方向,由此而引起的鏜桿的撓曲變形也不斷地改變方向,如圖8-46所示,使鏜桿的中心偏離了原來的理想中心。由圖可見,當切削力大小不變時刀尖的運動軌跡仍然呈正圓,只不過所鏜出孔的直徑比刀具調(diào)整尺減少了2fF,fF的大小與切削力Fr和鏜桿的伸出長度有關(guān),F(xiàn)r愈大或鏜桿伸出愈長,則fF就愈大。但應該指出,在實際生產(chǎn)中由于實際加工余量的變化和材質(zhì)的不勻,切削力Fr是變化的,因此刀尖運動軌跡不可能是正圓。同理,在被加工孔的軸線方向上,由于加工余量和材質(zhì)的不勻,或者采用鏜桿進給時,鏜桿的撓曲變形也是變化的。 2.鏜桿自重G所產(chǎn)生的撓曲變形 鏜桿自重G在鏜孔過程中,其大小和方向不變。因此,由它所產(chǎn)生的鏜桿撓曲變形fG的方向也不變。高速鏜削時,由于陀螺效應,自重所產(chǎn)生的撓曲變形很??;低速精鏜時,自重對鏜桿的作用相當于均布載荷作用在懸臂梁上,使鏜桿實際回轉(zhuǎn)中心始終低于理想回轉(zhuǎn)中心一個fG值。G愈大或鏜桿懸伸愈長,則fG愈大,如圖8-47所示。? 3.鏜桿在自重G和切削力Fr共同作用下的撓曲變形? 事實上,鏜桿在每一瞬間所產(chǎn)生的撓曲變形,是切削力Fr和自重G所產(chǎn)生的撓曲變形的合成??梢?,在Fr和G的綜合作用下,鏜桿的實際回轉(zhuǎn)中心偏離了理想回轉(zhuǎn)中心。由于材質(zhì)勻、加工余量的變化、切削用量的不一,以及鏜桿伸出長度的變化,使鏜桿的實際回轉(zhuǎn)中心孔過程中作無規(guī)律的變化,從而引起了孔系加工的各種誤差;對同一孔的加工,引起圓柱差;對同軸孔系引起同軸度誤差;對平行孔系引起孔距誤差和平行度誤差。粗加工時,切切削力大,這種影響比較顯著;精加工時,切削力小,這種影響也就比較小。 從以上分析可知:鏜桿在自重和切削力作用下的撓曲變形,對孔的幾何形狀精度和相互位度都有顯著的影響。因此,在鏜孔中必須十分注意提高鏜桿的剛度,一般可采取下列措施:第一盡可能加粗鏜桿直徑和減少懸伸長度;第二,采用導向裝置,使鏜桿的撓曲變形得以約束。此外,也可通過減小鏜桿自重和減小切削力對撓曲變形的影響來提高孔系加工精度。對鏜桿直徑較大時(?80mm以上),應加工成空心,以減輕重量;合理選擇定位基準,使加工余量均勻;精加工時采用較小的切削用量,并使加工各孔所用的切削用量基本一致,以減小切削力影響。 采用導向裝置或鏜模鏜孔時,鏜桿由導套支承,鏜桿的剛度較懸臂鏜時大大提高。此時,與導套的幾何形狀精度及其相互的配合間隙,將成為影響孔系加工精度的主要因素之一,現(xiàn)分析如下。 由于鏜桿與導套之間存在著一定的配合間隙,在鏜孔過程中,當切削力Fr大于自重G時,刀具不管處在任何切削位置,切削力都可以推動鏜桿緊靠在與切削位置相反的導套內(nèi)表面這樣,隨著鏜桿的旋轉(zhuǎn),鏜桿表面以一固定部位沿導套的整個內(nèi)圓表面滑動。因此,導套的圓度誤差將引起被加工孔的圓度誤差,而鏜桿的圓度誤差對被加工孔的圓度沒有影響。? 精鏜時,切削力很小,通常FrG,切削力Fr不能抬起鏜桿。隨著鏜桿的旋轉(zhuǎn),鏜桿軸頸以不同部位沿導套內(nèi)孔的下方擺動,如圖8-48所示。顯然,刀尖運動軌跡為一個圓心低于導套中心的非正圓,直接造成了被加工孔的圓度誤差;此時,鏜桿與導套的圓度誤差也將反映到被加工孔上而引起圓度誤差。當加工余量與材質(zhì)不勻或切削用量選取不一樣時,使切削力發(fā)生變化,引起鏜桿在導套內(nèi)孔下方的擺幅也不斷變化。這種變化對同一孔的加工,可能引起圓柱度誤差,對不同孔的加工,可能引起相互位置的誤差和孔距誤差。所引起的這些誤差的大小與導套和鏜桿的配合間隙有關(guān):配合間隙愈大,在切削力作用下,鏜桿的擺動范圍愈大所引起的誤差也就愈大。 綜上所述,在有導向裝置的鏜孔中,為了保證孔系加工質(zhì)量,除了要保證鏜桿與導套本身必須具有較高的幾何形狀精度外,尤其要注意合理地選擇導向方式和保持鏜桿與導套合理的配合間隙,在采用前后雙導向支承時,應使前后導向的配合間隙一致。此外,由于這種影響還與切削力的大小和變化有關(guān),因此在工藝上應如前所述,注意合理選擇定位基準和切削用量,精加工時,應適當增加走刀次數(shù),以保持切削力的穩(wěn)定和盡量減少切削力的影響。 鑲鋼導軌 機床上最常用的導軌形式是鑲鋼導軌,它的使用已有很長的歷史。鑲鋼導軌是導軌系統(tǒng)的固定元件,其截面為矩形。它可水平裝在機床的床身上,也可以與床身鑄成一體,分別被稱為鑲鋼式或整體式。鑲鋼式導軌是由鋼制成的,經(jīng)淬硬和磨削。硬度在洛氏硬度60度以上、把鑲鋼導軌用螺釘或粘結(jié)劑(環(huán)氧樹脂)貼在機床床身或經(jīng)刮研的立柱配合表面上,確保導軌獲得最佳的平面度。這種形式,維修更換方便、簡單,很受維修工人的歡迎。 整體導軌或鑄造導軌,即鋼導軌與底座鑄成一體,加工后再經(jīng)精磨到要求的尺寸和光潔度。導軌必須經(jīng)過火焰淬火提高表面硬度,以提高導軌的耐磨性。床身一般為球墨鑄鐵,當然球墨鑄鐵的硬度比不上鋼,整體導軌可以重新修理和淬硬,但更換它幾乎是不可能的。 為了實現(xiàn)上述的目的,機床制造者過去的通常做法是:鋼導軌的邊緣設(shè)計有鉤形的“耳朵”,在澆鑄底座前,把鋼導軌置于底座的鑄模內(nèi),再把鐵水澆入鑄模內(nèi),這樣便把鋼導軌與底座鑄成一體。 滑動導軌 傳統(tǒng)導軌的發(fā)展,首先表現(xiàn)在滑動元件和導軌形式上,滑動導軌的特點是導軌和滑動件之間使用了介質(zhì),形式的不同在于選擇不同的介質(zhì)。 液壓被廣泛用于許多導軌系統(tǒng)。靜壓導軌是其中的一種,液壓油在壓力作用下,進入滑動元件的溝槽,在導軌和滑動元件之間形成油膜,把導軌和移動元件隔開,這樣大大減少移動元件的摩擦力。靜壓導軌對大負荷是極其有效的,對偏心負荷有補償作用。例如:一個大型的砂型箱在加工時,正好走到機床行程的末端,負載導軌能夠增大油壓,使導軌準確地保持著水平負載的狀態(tài)。有的臥式鏜銑床使用這種技術(shù)補償深孔加工時主軸轉(zhuǎn)速的下降。 利用油作為介質(zhì)的另一種導軌形式是動壓導軌,動壓導軌與靜壓導軌的不同點是:油不是在壓力下起作用的,它利用油的粘度來避免移動元件和導軌之間的直接接觸,優(yōu)點是節(jié)省液壓油泵。 空氣也可以用于移動元件和導軌之間的介質(zhì),它也有兩種形式,氣動靜壓導軌和氣動動壓導軌,工作原理與液壓導軌相同。 使用比較普通的抗摩擦導軌,它是在移動元件上安裝一種抗摩擦材料(如聚氯乙烯或青銅混合材料等),以替代液體介質(zhì),如油或空氣。其作用與液體介質(zhì)相似,安裝在移動元件上的抗摩擦材料應設(shè)計有油槽,滿足移動元件和導軌表面之間油潤滑或其它形式潤滑的需要。 眾所周知,平面導軌和移動元件之間的接觸面積比較大,移動元件要作快速微量進給.需要克服移動元件的慣量,因此將會產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。當滾珠絲杠或其它驅(qū)動力推動移動元件移動時,產(chǎn)生一個輕微粘附阻力,移動元件開始運動時,由于移動元件處于被抓住的狀態(tài),出現(xiàn)了輕微的跳動,導致產(chǎn)生爬行,這種現(xiàn)象對于大的移動影響不大,而對于微量移動,就成為一個問題。 可調(diào)性是平面導軌特有的優(yōu)點,根據(jù)導軌的使用情況,平面導軌系統(tǒng)至少有一個或一個以上的可調(diào)邊。由于移動元件沿著直線導軌的側(cè)邊移動,保證移動元件與導軌側(cè)面緊密接觸是極為重要的。普遍使用調(diào)整的方法是斜鐵,斜鐵位于移動元件和導軌接觸面相對的側(cè)面之間。形狀為錐形條塊角鐵,可以精確地調(diào)整,以消除移動部件和導軌之間的間隙。如果滑動部件或?qū)к壞p,接觸表面之間的間隙加大,可調(diào)整斜鐵進行補償。 機床制造廠已發(fā)明了斜鐵自動調(diào)整的專利技術(shù),它的基本原理是使斜鐵保持固定的彈簧壓力,一旦導軌系統(tǒng)被磨損,斜鐵能自動地消除移動部件與導軌之間的間隙。 直線導軌 新的導軌系統(tǒng)使機床可獲得快速進給速度,在主軸轉(zhuǎn)速相同的情況下,快速進給是直線導軌的特點。直線導軌與平面導軌一樣,有兩個基本元件;一個作為導向的為固定元件,另一個是移動元件。由于直線導軌是標準部件,對機床制造廠來說.唯一要做的只是加工一個安裝導軌的平面和校調(diào)導軌的平行度。當然,為了保證機床的精度,床身或立柱少量的刮研是必不可少的,在多數(shù)情況下,安裝是比較簡單的。 作為導向的導軌為淬硬鋼,經(jīng)精磨后置于安裝平面上。與平面導軌比較,直線導軌橫截面的幾何形狀,比平面導軌復雜,復雜的原因是因為導軌上需要加工出溝槽,以利于滑動元件的移動,溝槽的形狀和數(shù)量,取決于機床要完成的功能。例如:一個既承受直線作用力,又承受顛覆力矩的導軌系統(tǒng),與僅承受直線作用力的導軌相比.設(shè)計上有很大的不同。 直線導軌的移動元件和固定元件之間不用中間介質(zhì),而用滾動鋼球。因為滾動鋼球適應于高速運動、摩擦系數(shù)小、靈敏度高,滿足運動部件的工作要求,如機床的刀架,拖板等。直線導軌系統(tǒng)的固定元件(導軌)的基本功能如同軸承環(huán),安裝鋼球的支架,形狀為“v”字形。支架包裹著導軌的頂部和兩側(cè)面。為了支撐機床的工作部件,一套直線導軌至少有四個支架。用于支撐大型的工作部件,支架的數(shù)量可以多于四個。 機床的工作部件移動時,鋼球就在支架溝槽中循環(huán)流動,把支架的磨損量分攤到各個鋼球上,從而延長直線導軌的使用壽命。為了消除支架與導軌之間的間隙,預加負載能提高導軌系統(tǒng)的穩(wěn)定性,預加負荷的獲得.是在導軌和支架之間安裝超尺寸的鋼球。鋼球直徑公差為±20微米,以0.5微米為增量,將鋼球篩選分類,分別裝到導軌上,預加負載的大小,取決于作用在鋼球上的作用力。如果作用在鋼球上的作用力太大,鋼球經(jīng)受預加負荷時間過長,導致支架運動阻力增大。這里就有一個平衡作用問題;為了提高系統(tǒng)的靈敏度,減少運動阻力,相應地要減少預加負荷,而為了提高運動精度和精度的保持性,要求有足夠的預加負數(shù),這是矛盾的兩方面。 工作時間過長,鋼球開始磨損,作用在鋼球上的預加負載開始減弱,導致機床工作部件運動精度的降低。如果要保持初始精度,必須更換導軌支架,甚至更換導軌。如果導軌系統(tǒng)已有預加負載作用。系統(tǒng)精度已喪失,唯一的方法是更換滾動元件。 導軌系統(tǒng)的設(shè)計,力求固定元件和移動元件之間有最大的
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