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1、第三章第三章 组合机床设计组合机床设计时间:34学时教学内容导 读第一节 组合机床的组成、设计特点及步骤(2学时)第二节 组合机床通用部件及选择(4学时)第三节 组合机床总体设计(12学时)第四节 组合机床多轴箱设计(12学时)第五节 组合机床设计常用资料的使用(4学时)复习思考题导读导读本章主要介绍了组合机床的组成、设计特点及步骤,组合机床通用部件及选择、总体设计、多轴箱设计、以及组合机床设计常用资料的使用等内容。本章涉及的知识多,如金属切削机床、夹具、刀具、机械加工工艺等,学习时需要养成一个整体、全局意识。重点掌握组合机床设计步骤、组合机床总体设计和多轴箱设计的方法,同时通过通用部件及组合
2、机床设计常用资料的学习与使用,对组合机床的设计有一个总体的认识。第一节第一节 组合机床的组成、设计特点组合机床的组成、设计特点及及步骤步骤主要内容主要内容一一、组合机床的组成及特点、组合机床的组成及特点二、组合机床的工艺范围及配置形式二、组合机床的工艺范围及配置形式三、组合机床自动线的组成和分类三、组合机床自动线的组成和分类四、组合机床设计步骤四、组合机床设计步骤一、组合机床的组成及特点一、组合机床的组成及特点1.定义定义组合机床是根据工件加工的需要,以独立的通用部 件为基础,配以部分专用部件的专用机床。组合机床的各部件都设计成独立存在的,具有高度 的系列化、标准化和通用化。组合机床按自动循环
3、方式工作。2.用途用途用于大批大量生产企业加工量大的大、中型箱体和 箱体类工件,完成钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹孔、镗孔、车端面和凸台、孔内切槽以及铣削平面和成 形面等。一、组合机床的组成及特点一、组合机床的组成及特点3.组成组成图3-1 双面复合式组合机床1-侧底座 2-滑台 3-镗削头 4-夹具 5-多轴箱 6-动力箱 7-立柱 8-垫铁9-立柱底座 10-中间底座 11-刀具和工具 12-液压装置 13-电气控制设备支承部件主运动部件进给运动部件夹具部件刀具部件防护罩冷却系统控制系统一、组合机床的组成及特点一、组合机床的组成及特点4.特点特点1)主要用于箱体类零件和复杂件的孔、面加工2)生产
4、率高3)加工精度稳定4)研制周期短,便于设计、制造和使用、维护,成本低5)自动化程度高,劳动强度低6)配置灵活二、组合机床的工艺范围及配置形式二、组合机床的工艺范围及配置形式1.组合机床的工艺组合机床的工艺范围范围非非切削加工切削加工平面加工孔加工其它加工包括铣平面、锪(刮)平面、车端面包括钻、扩、铰、镗孔以及倒角、切槽、攻螺纹、锪沉孔、滚压孔等包括车外圆、行星铣削、拉削、推削、磨削、珩磨、抛光及冲压等焊接、热处理、自动装配和检测、清洗和零件分类及打印等。切削切削加工加工l从加工工序看二、组合机床的工艺范围及配置形式二、组合机床的工艺范围及配置形式1.组合机床的工艺范围组合机床的工艺范围大量生
5、产行业中小批量生产行业汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器仪表、军工及缝纫机、自行车机床、机车、工程机械等气缸盖、气缸体、变速箱体、电机座及仪表壳等零件;轴套类、轮盘类、叉架类和盖板类零件的部分或全部工序的加工。l从适应行业看l从加工零件类型看二、组合机床的工艺范围及配置形式二、组合机床的工艺范围及配置形式2.组合机床的配置形式组合机床的配置形式大型组合机床小型组合机床常用两个以上实现主运动和进给运动的小型动力头分散布置、组合加工。动力头有套筒式、滑台式,横向尺寸小,配置灵活性大,操作使用方便,易于调整和改装分单工位和多工位两大类,而每类中又有多种配置形式二、组合机床的工艺范围及配置形式二、组合机
6、床的工艺范围及配置形式 二、组合机床的工艺范围及配置形式二、组合机床的工艺范围及配置形式 二、组合机床的工艺范围及配置形式二、组合机床的工艺范围及配置形式 二、组合机床的工艺范围及配置形式二、组合机床的工艺范围及配置形式 二、组合机床的工艺范围及配置形式二、组合机床的工艺范围及配置形式 (a)跨挡式立柱中增设卧式动力部件 (b)鼓轮式组合机床上增设辐射安装动力部件(c)鼓轮式组合机床上赠设后动力部件(d)倒挂工作台式图3-2 工序高度集中的组合机床配置形式二、组合机床的工艺范围及配置形式二、组合机床的工艺范围及配置形式 用于大批量生产的组合机床配置(a)水平两次安装 (b)水平三次安装 (c)
7、垂直两次安装 (d)回转工作台或鼓轮上两次安装图3-3 采用多次不同安装对工件不同表面进行加工的示意图二、组合机床的工艺范围及配置形式二、组合机床的工艺范围及配置形式 图3-4 转塔头式及转塔动力箱式组合机床示意图(a)单面卧式转塔头式 (b)单面倾斜转塔头式 (c)单面转塔动力箱式 (d)多面复合式二、组合机床的工艺范围及配置形式二、组合机床的工艺范围及配置形式 图3-5 小型组合机床的配置形式二、组合机床的工艺范围及配置形式二、组合机床的工艺范围及配置形式 图3-5 小型组合机床的配置形式三、组合机床自动生产线的组成和分类三、组合机床自动生产线的组成和分类组合机床自动生产线将几台组合机床按
8、照合理的工艺路线布置成流水线形式,如果把流水线中各台组合机床实现单机自动化,并把它们和各种辅助设备通过工件自动传送装置联系起来,统一控制,机床和所有机构按照规定的动作顺序和节奏自动进行工作。三、组合机床自动生产线的组成和分类三、组合机床自动生产线的组成和分类 组合机床(少量专机)零件输送装置转位装置排屑装置电气控制系统液压控制系统1.组合组合机床自动机床自动生产线的组成生产线的组成图3-6 组合机床自动线的组成示意图1-中央操纵台 2-翻转鼓轮 3-排屑装置 4-液压站 5-转位台 6-工件输送装置三、组合机床自动生产线的组成和分类三、组合机床自动生产线的组成和分类 2.组合组合机床自动机床自
9、动生产线的分类生产线的分类(按零件的输送方式分)直接输送的组合机床自动生产线间接输送的组合机床自动生产线通过式输送自动生产线外移式输送自动生产线水平返回上方返回下方返回三、组合机床自动生产线的组成和分类三、组合机床自动生产线的组成和分类 1-棘爪式输送带 2-摆杆式输送带 3-抬起式输送带 4-吊起式输送带图3-7 直接输送的组合机床自动线的分类三、组合机床自动生产线的组成和分类三、组合机床自动生产线的组成和分类 图3-8 间接输送的组合机床自动生产线(a)水平返回(b)上方返回(c)下方返回四、组合机床设计步骤四、组合机床设计步骤组合机床设计是根据设计、制造合同进行的。合同规定了具体的加工对
10、象(工件)、加工内容、加工精度、生产率要求、交货期及价格等设计原始数据。设计设计力求力求做到做到:l采用先进的工艺方案和合理的机床结构方案l正确选择组合机床通用部件及机床布局型式l保证加工精度和生产率以及操作使用的方便性l设计出技术先进、经济合理、工作可靠的组合机床四、组合机床设计步骤四、组合机床设计步骤 调查研究总体方案设计技术设计工作设计l阅读、研究零件图样l深入到组合机床使用和制造单位l研究、分析合同要求l制订工艺方案l确定机床配置形式l制订主要部件的结构方案l编制“三图一卡”l根据“三图一卡”,设计专用部件总图l设计液压和电气控制原理图l必要的计算、验算以及数据、结构等的调整或修改。l
11、绘制专用部件的施工图样(审查后进行)l编制各部件零件明细表第二节第二节 组合机床通用部件及其选用组合机床通用部件及其选用 主要内容主要内容一、通用部件的类型及标准一、通用部件的类型及标准二、常用通用部件及性能特点二、常用通用部件及性能特点三、通用部件的选用三、通用部件的选用一、通用部件的类型及标准一、通用部件的类型及标准 1通用部件的分类通用部件的分类动力部件支承部件输送部件控制部件辅助部件提供主运动和进给运动,包括动力滑台、动力箱、动力头等用于安装动力部件、输送部件等,包括侧底座、中间底座、立柱、立柱底座、支架等具有定位和夹紧装置、用于安装工件并运送到预定工位。包括回转、移动工作台和回转鼓轮
12、等用来控制具有运动动作的各个部件,保证实现组合机床工作循环。包括PLC、液压传动装置、分级进给机构、自动检测装置及操纵台电气柜等包括定位、夹紧、润滑、冷却、排屑以及自动生产线的清洗机等各种辅助装置一、通用部件的类型及标准一、通用部件的类型及标准 2通用部件的标准、型号、规格及其配套的关系通用部件的标准、型号、规格及其配套的关系(1)以滑台为基础的通用部件型号编制方法一、通用部件的类型及标准一、通用部件的类型及标准 滑台适用范围液压机械风动液压机械液压短台面型HYHJHQHU长台面型HYAHJAHQAHUA十字滑台小型组合机床HYSHJS-HUS动力箱短台面型TD长台面型TDA转塔型TDZ主轴部
13、件(切削头)适用范围铣削头镗削头偏心镗削头精镗头镗车头可调动力头钻削头攻螺纹头单轴多轴单轴多轴短台面型TXTATAPTJTCTKTZTZDTGTGD长台面型TXATAA-TCATKATZA-动力头滑套式机械箱体式转塔式自动更换式机械液压风动风动液压机械液压机械液压LHJLHYLHFLHQLXJLZJLZYLGJLGY支承部件适用范围侧底座立柱落地式有导轨立柱有导轨立柱立柱底座中间底座支架短台面型CCCLCLCCLLCDCDCJ长台面型CECLA-CLHCZY,CZDCJY,CJDCJK,CJF表3-2 组合机床通用部件分类字头一、通用部件的类型及标准一、通用部件的类型及标准 部件名称标准名义尺
14、寸(mm)250320400500630800液压滑台GB3668.419831HY251HY321HY401HY501HY631HY80机械滑台1HJ251HJ321HJ401HJ501HJ631HJ80动力箱GB3668.519831TD251TD321TD401TD501TD631TD80侧底座GB3668.619831CC2511CC3211CC4011CC5011CC6311CC801立柱GB3668.719831CL251CL321CL401CL501CL63-铣削头GB3668.919831TX251TX321TX40lTX501TX631TX80钻削头1TZ251TZ321TZ
15、40-镗削头与车端面头1TA251TA321TA401TA501TA63-表3-3 “1字头”系列通用部件的型号、规格及配套关系注:l.机械滑台型号中,1HJ型使用滚珠丝杠传动;lHJb型使用铜螺母,普通丝杠传动。2.侧底座型号中,ICCl型高度为560mm,1CC2型高度为630mm。二、常用通用部件二、常用通用部件 1动力滑台动力滑台l定义:动力滑台是由滑座、滑鞍和驱动装置等组成而实 现直线进给运动的动力部件。l用途:根据零件的工艺要求,在滑鞍上安装动力箱(用 以配多轴箱)或切削头(如钻削头、镗削头、铣 削头、攻螺纹头等),完成钻、扩、铰、镗孔、倒 角、刮端面、铣削及攻螺纹等工序。台面宽3
16、20mm以下的滑台配有分级进给装置,可 完成深孔加工。可当作移动工件台使用,装上检测装置也可完成 自动检测等工序。l安装方式:安装在侧底座上、立柱上或倾斜的底座上,配置成卧式、立式或倾斜式等形式的组合机床。二、常用通用部件二、常用通用部件 l分类液压滑台机械滑台数控滑台二、常用通用部件二、常用通用部件(1)液压滑台)液压滑台图3-9 1HY液压滑台结构图1-滑座 2-滑鞍 3-液压缸 4-活塞杆 5-支架 6-单向阀1)结构特点)结构特点l采用双矩型导轨结构型式,以单导轨两侧面导向,导向的长宽比较大,导向性好。l滑座体为箱形框架结构,滑座底面中间增加了接合面,结构刚度高。l导轨淬火,硬度高,寿
17、命长 l液压缸活塞和后盖上分别装有双向单向阀和缓冲装置,可减轻滑台换向和退至终点时的冲击。l滑台分普通级、精密级和高精度级三个精度等级,可按要求选用,提高经济性。二、常用通用部件二、常用通用部件 2)液压滑台的典型工作循环及其)液压滑台的典型工作循环及其应用应用图3-10 液压滑台典型工作循环(a)一次工作进给(b)二次工作进给(c)超越进给(d)反向进给(e)分级进给二、常用通用部件二、常用通用部件 3)液压滑台的主要技术性能及其配套关系)液压滑台的主要技术性能及其配套关系 滑台型号主要性能1HY251HY321HY401HY501HY631HY80台面宽度(mm)2503204005006
18、30800台面长度(mm)500630800100012501600行程(mm)型250型400型400型630型400型630型1000型400型630型1000型630型1000型630型1000最大进给力(N)80001250020000320005000080000工进速度(mm/min)328002065012.5500103506.52504250快移动速度(mm/min)121086.354表3-21 1HY系列液压滑台的主要技术性能二、常用通用部件二、常用通用部件 配套部件滑台型号行程(mm)二级进给及压力继电器装置导轨防护装置分级进给装置滑台侧底座立柱立柱侧底座1HY25A/
19、B2501HY25-F511HY25-F811HY25-F911CC2511CC2521CL251CD2511CD252A/B4001HY32A/B4001HY32-F511HY32-F811HY32-F911CC3211CC3221CL321CD3211CD322A/B6301HY40A/B4001HY40-F511HY40-F81-1CC4011CC4021CL401CD4011CD402A/B630A/B10001HY50A/B4001HY50-F511HY50-F81-1CC5011CC5021CL501CD5011CD502A/B630A/B10001HY63A/B6301HY63-
20、F511HY63-F81-1CC6311CC6321CL631CD6311CD632A/B10001HY63A/B6301HY80-F511HY80-F81-1CC8011CC8021CL801CD8011CD802A/B1000表3-22 1HY系列液压滑台与附属部件、支承部件配套表“A”铸铁导轨,“B”镶钢导轨二、常用通用部件二、常用通用部件 表3-23 1HY系列液压滑台卧式配置时的联系尺寸型号1HY251HY321HY401HY501HY631HY80型式ABABABABABABABABABABABABABABB250320400500630800B125032040050063080
21、0B210310396969696B375.565.560.555.550.540.5B4200260330420530680B5556585105135170b1220280355450580740L2504004006304006301000400630100063010006301000L1790940107013001240147018401440167020401920229022702640L2500630800100012501600L31042541553857730767795190560105370110110l8015585160100180110190125205140
22、220e115401154012090120401254512540H1250280320360400450H2200220245265290320n1356275386811119m21003033031003d0M12M16M20以上为液压滑台尺寸,滑台侧底座尺寸省略。二、常用通用部件二、常用通用部件 表3-24 1HY系列液压滑台立式配置时的联系尺寸液压滑台型号1HY251HY321HY401HY501HY63型式ABABA/BABABABA/BA/BB250320400500630L250400400400630400630630H1最大800650650860630860630580
23、最小450H2最大107012801230最小72087011008701100H350063080010001250H41042541557730795190105N1250280320360400N2200220245265290立柱型号1CL251CL321CL401CL501CL63B1320400500630800H5275325410435460H619002000242025202620N3860970109012201330N4580660740830900立柱底座N56307108009001000N6800900100011201250B25206007008301000二
24、、常用通用部件二、常用通用部件(2)机械)机械滑台滑台 机械滑台有1HJ、1HJb、1HJc三个系列。其中1HJ、1HJb两个系列机械滑台都有普通级、精密级两个精度等级,其刚度高、热变形小、进给稳定性高,常用于粗加工及半精加工;1HJc系列为高精度级机械滑台,适用于精加工。HJ结构为蜂腰形滑鞍和u形滑座双封闭、双导轨单导轨导向结构双封闭、三导轨、中间导轨导向结构二、常用通用部件二、常用通用部件 1)机械滑台的结构机械滑台由滑座、滑鞍、丝杠副及传动装置等组成.图3-11 机械滑台结构比较图1HJ 滚珠丝杠传动1HJb普通丝杠(铜螺母)传动1HJc滚珠丝杠传动、三矩形导轨导向及塑料导轨板导轨:双矩
25、形、单导轨 两侧面导向结构二、常用通用部件二、常用通用部件 2)机械滑台的传动系统和工作循环图3-12 机械滑台的传动系统1-制动器 2-快进电动机 3-工作进给电动机 4-杠杆机构典型典型工作循环工作循环一次工作进给超越进给反向进给分级进给二、常用通用部件二、常用通用部件 液压滑台机械滑台优点1进给速度无级调速范围大2可以获得较大的进给力3由于液压驱动,零件磨损小,使用寿命长4工艺上要求多次进给时,通过液压换向阀,很容易实现5过载保护简单可靠6由行程调整阀来控制滑台的快进转工进,转换精度高,工作可靠1进给量稳定,慢速无爬行,高速无振动,可以降低加工工件的表面粗糙度2具有较好的抗冲击能力,断续
26、铣削、钻头钻通孔将要出口时,不会因冲击而损坏刀具。3运行安全可靠,易发现故障,调整维修方便4没有液压驱动的管路、泄漏、噪声和液压站占地的问题缺点1进给量由于载荷的变化和温度的影响而不够稳定2液压系统漏油影响工作环境,浪费能源3调整、维修比较麻烦1只能有级变速,变速比较麻烦2一般没有可靠的过载保护3快进转工进时,转换位置精度较低表3-4 液压滑台与机械滑台的优缺点二、常用通用部件二、常用通用部件(3)数控机械滑台)数控机械滑台数控机械滑台是1HJ系列机械滑台的派生产品,只是传动装置采用了大连组合机床研究所研制的ZHSAC04D交流伺服数控系统(也可选择其它品牌的数控系统),其它组成部分及主要联系
27、尺寸与lHJ系列机械滑台相同。其特点是可自动变换进给速度和工作循环,可在较宽范围实现自动调速和位控、执行零件加工的数控程序图3-13 交流伺服数控机械滑台传动原理图二、常用通用部件二、常用通用部件 2主轴主轴部件部件l结构特点结构特点端部安装刀具,尾部联接传动装置,均采用刚性主轴结构,刀杆(或刀具)不需要导向装置,加工精度由主轴部件本身以及滑台的精度来保证。l应用与相应规格的传动装置(跨系列)配套使用,主轴部件与传动装置一起安装在动力滑台上,组成立式或卧式组合机床,可进行铣削、镗削、钻削及攻螺纹等单轴加工工序。二、常用通用部件二、常用通用部件(1)铣削头)铣削头1)铣削头的)铣削头的用途用途铣
28、削头与相应规格的1HJ系列滑台配套,或与1XG系列铣削工作台配套,可组成各种型式组合铣床,用以完成对铸铁、钢及有色金属件的平面铣削、沟槽铣和成形铣等工序。1NG同步带传动装置1NGb顶置式交换齿轮变速传动装置lNGc尾置式交换齿轮变速传动装置1NGd手柄变速传动装置二、常用通用部件二、常用通用部件2)铣削头的结构)铣削头的结构1-法兰盘 2-液压缸 3-铣削头体 4-挡铁 5-螺杆 6-挡铁 7-螺母 8-螺母套9-圆螺母 10、12-楔块 11-夹紧液压缸 13-夹紧螺杆 14-滑套图3-14 1TX系列铣削头结构二、常用通用部件二、常用通用部件 表3-25 1TX、1TXb系列铣削头主要性
29、能及参数 型号b1L1dL2b2d1h刀盘直径D功率(Kw)滑套调整量L3有滑套1TX2020032088.882125170M12100802001.1/1.5631TX252504002201251002502.2/31TX32320500128.571602801601253203/4/5.5801TX40400630355M162001604007.5/111TX50500800221.4420045025020050015/18.5/221001TX63630100058031525063022/30/37无滑套1TXb1212520069.832100100M1063501250.
30、751TXb1616025013580631601.11TXb2020032088.882220170M12100802001.51TXb252504002201251002502.2二、常用通用部件二、常用通用部件 表3-26 1TX、1TXb系列铣削头端部尺寸(JB/T2462.25-1999)型号DD1(h5)D2d1d2d3d4l1l2b(h5)1TXb121TXb1631.7569.83254M6M10M12M6321215.9351TX201TXb201TX251TXb2544.4588.88266.7M12M16M1241261TX321TX4069.85128.57101.6M
31、12M16M24M16583225.41TX501TX63107.95221.44177.8M20M30M2411945二、常用通用部件二、常用通用部件 表3-27 带传动铣削头联系尺寸 型号BB1B2LL1L2L4L5HH1H2H3Cd1TX32320280316500160230-160369692325125141TX40400355402630160260-200425813410125181TX50500450440800200320-250495944500125181TXb121251002002001001452452063205378133100121TXb161601352
32、00250177245208022642116850121TXb2020017020032012519526020100247462.5213100141TXb2525022025040021028522125299.5571.526310014二、常用通用部件二、常用通用部件 表3-28 顶置式齿轮传动铣削头联系尺寸型号BB1B2LL1L2L3L4(最大)L5HH1H2H3Cd1TX202001702263201251803028530100225460213100141TX2525022022040012519530320102125245505260100141TX32320280316
33、50016022419435137160310.3590325125141TX40400355353630160250125535130200376.4791410125181TX5050045047080020027512666594250468911500125181TX636305806001000200320143790203315576.11141630200181TXb12125100200200100120252452063175324133100121TXb161601352002501403724544.58021139216850121TXb2020017022632012
34、51554026045100236.5438213100141TXb25250220280400170402856712527553126310014二、常用通用部件二、常用通用部件 表3-29 尾置式齿轮传动铣削头联系尺寸型号BB1B2LL1L2L3HH1H2H3Cd1TX32320280316500160315435160225.3530325125141TX40400355400630160380535200275.1650410125181TX50500450470800200449665250355805500125181TX63630580600100020048068031535
35、6.5896630200181TXb16160135200250100207256.58015833916850121TXb20200170224320125155281.5100177.5378213100141TXb25250220280400170344125211.546126310014二、常用通用部件二、常用通用部件 表3-30 手柄变速铣削头联系尺寸 型号BB1B2LL1L2L3L5HH1H2H3Cd1TX32320280374500160285130572160320697325125141TX404003554526301604251607032003887824101251
36、81TX5050045047080020035015084025046896750012518二、常用通用部件二、常用通用部件(2)镗削头及车端面头)镗削头及车端面头1)镗削头的)镗削头的用途用途l与同规格的主传动装置配套单独作为镗削头使用,用以完成对铸铁、钢及有色金属工件的粗、精镗孔加工l与同规格的主传动装置以及附件单向刀盘或双向刀盘、刀盘传动装置等配套作为镗孔车端面头使用,用以完成对工件的粗或精镗孔、车端面、车止口、切槽及倒角等工序加工图3-15 多表面加工示意图1、12-镗孔刀 2、11-倒角刀 3-镗车后端面 4-后端面倒角刀 5-外圆倒角刀 6-镗车外圆刀 7、10-镗车端面刀 8-
37、锪端面刀9-切槽刀二、常用通用部件二、常用通用部件 2)镗镗削削头的结构头的结构图3-16 1TA系列镗削头和车端面头外形图1-镗削头 2-径向进给刀盘 3-径向进给刀具溜板 4-主传动装置 5-径向进给刀盘传动装置l主轴前支承双列圆柱滚子轴承 接触角球轴承l后支承单列圆柱滚子轴承l主轴前端部内孔:莫氏锥孔外圆:短圆锥面和端面定位 端面键传递转矩二、常用通用部件二、常用通用部件 表3-31 1TA系列镗削头型号及性能参数型号规格性能参数1TA121TA161TA201TA251TA321TA401TA50功率(kW)0.751.11.52.23/4/5.57.5/1115/18.5/22A型主
38、轴轴端号33456811主轴前轴承轴径(mm)5055708090110135图3-16 1TA系列镗削头和车端面头外形图1-镗削头 2-径向进给刀盘 3-径向进给刀具溜板 4-主传动装置 5-径向进给刀盘传动装置二、常用通用部件二、常用通用部件 表3-32镗削头、钻削头与1NG系列传动装置配套关系及技术参数 主轴部件型号传动装置参数1TZ121TA12及车端面头1TZ161TA16及车端面头1TZ201TA20及车端面头1TZ251TA25及车端面头1TZ321TA32及车端面头1TA40及车端面头1TA50及车端面头功率(kW)0.751.11.52.23/4/5.57.5/1115/18
39、.5/22皮带型号、规格1NG121NG161NG201NG251NG321NG401NG50转速(r/min)125050001000400080032006302500500160040012503201000顶置型号、规格1NGb121NGb161NGb201NGb251NGb321NGb401NGb50转速(r/min)低速组1256301005008040063320804006332050250高速组32016002501250200100016080012563010050080400尾置型号、规格-1NGc161NGc201NGc251NGc321NGc401NGc50转速(r
40、/min)低速组-2501250200100016080012540010032080250高速组3201000250800200630手柄型号、规格-1NGd321NGd401NGd50转速(r/min)-20063016050063100二、常用通用部件二、常用通用部件 表3-33 带传动镗削头联系尺寸型号BB1B2LL1L2L4L5HH1H2H3Cd1TA121251002002001001452452063200373133100121TA16160135200250100177245208021716816850121TA2020017020032012519526020100238
41、453213100141TA2525022025040012521028522125283555263100141TA32320280316500160230435137160369674325125141TA40400355402630160260535100200425813405125181TA5050045040080020033660013025049594350012518二、常用通用部件二、常用通用部件(3)钻削头)钻削头1TZ系列钻削头与同规格的主传动装置配套使用(表3-32),用于完成对铸铁、钢、有色金属的钻孔、扩孔、倒角及锪沉孔等工序。主轴结构采用钻床主轴轴承配置方式主轴与
42、刀具之间联接标准接杆联接,压紧螺钉固定接杆二、常用通用部件二、常用通用部件(4)攻螺纹头)攻螺纹头 1TG系列攻螺纹头与同规格的各种传动装置、液压滑台或机械滑台、攻螺纹行程控制装置、制动器等配套组成组合机床,用以完成对铸铁、钢及有色金属零件的攻螺纹。攻螺纹头攻螺纹头主轴结构主轴结构(图3-17所示)外层主轴套中层主轴套内层主轴(靠模螺杆)图3-17 攻螺纹头主轴及攻螺纹靠模结构1-弹簧 2-键 3-靠模 4-主轴 5-传动轴6-键 7-套筒二、常用通用部件二、常用通用部件 3主运动主运动驱动装置驱动装置主运动驱动装置主要有两大类:一类是与通用主轴部件配套使用的主运动传动装置;一类是与多轴箱(专
43、用部件)相配的动力箱。1NG系列传动装置联系尺寸应与相配套的主轴部件匹配二、常用通用部件二、常用通用部件 3主运动主运动驱动装置驱动装置(1)1NG系列主运动传动装置 1)传动装置的用途及配置形式 2)传动装置的类型及应用(a)齿形皮带(b)顶置式 (c)尾置式 (d)手柄变速图3-18 1TX系列铣削头分别配置四种传动装置二、常用通用部件二、常用通用部件 (a)1TZ系列钻削头 (b)1TG系列攻螺纹头 (c)1TA系列镗削头(d)1TC镗车头 (e)1TX系列铣削头 (f)1TK系列可调动力头图3-19 各种主轴部件顶置式齿轮传动装置二、常用通用部件二、常用通用部件 3)主运动传动装置的结
44、构图3-20 1NGb顶置式齿轮传动装置结构1-法兰 2-联轴器 3-润滑泵A、B-交换齿轮 C、D-齿轮二、常用通用部件二、常用通用部件(2)动力箱 动力箱是将电动机的动力传递给多轴箱、并使刀具作旋转运动的动力部件,它与多轴箱配套使用。图3-21 1TD系列齿轮传动动力箱结构图二、常用通用部件二、常用通用部件 4工作台工作台 工作台是多工位组合机床的输送部件,它用来将被加工工件从一个工位转换到另一个工位。分度回转工作台多工位移动工作台机械传动工作台液压传动工作台气压传动工作台按运动方式按传动方式二、常用通用部件二、常用通用部件(1)液压回转工作台 1AHY系列液压回转工作台是按国家标准(GB
45、3668.31983)设计的。图3-22 液压回转工作台工作原理1-牙嵌式离合器 2、7-液压缸 3-回转工作台台面 4-齿盘 5-活塞 6-齿轮 8-底座定位定位方式方式:圆柱销或菱形销定位圆锥销定位反靠定位齿盘定位钢球定位二、常用通用部件二、常用通用部件(2)多工位移动工作台 l多工位移动工作台实际上就是滑台,用于安装夹具和工件,并将其直线输送到预定工位的输送部件。l具备的功能按要求位置移位、准确定位、牢 固夹紧二、常用通用部件二、常用通用部件 5支承部件支承部件中间底座侧底座立柱及立柱底座二、常用通用部件二、常用通用部件 6自动生产线通用部件自动生产线通用部件(1)工件输送装置图3-23
46、 棘爪式工件输送带缺点缺点:工件无限位机构,输送速度较高时易 导致工件惯性位移,不能保证终止位 置的准确用处用处:输送带速度在(812)mmin内B=15mmB=25mm二、常用通用部件二、常用通用部件 图3-24 摆杆式工件输送带1-刚性棘爪 2-限位挡块 3-支承滚优点优点:克服了棘爪式输送带的缺点。刚性棘爪1和限位挡铁2,可以 保证工件的终止位置准确。用处用处:输送速度20mmin二、常用通用部件二、常用通用部件 图3-25 液压缸直接推动的传动装置二、常用通用部件二、常用通用部件(2)转位装置 用于使工件改变方向和位置的装置。转位台(1ZXT4912型)工件绕垂直轴旋转转位鼓轮(1ZX
47、T4922型、lZXT4923型)工件绕水平轴旋转二、常用通用部件二、常用通用部件(3)排屑装置 在组合机床自动钱中常设有贯穿全线的集中排屑装置,以便及时排除各台机床的切屑。螺旋排屑装置刮板排屑装置图3-26 螺旋排屑装置1-减速器 2-万向联轴器 3-螺旋器图3-27 刮板排屑装置(a)安装在中间底座内的刮屑装置(b)安装在地沟内的刮屑装置三、通用部件的选用三、通用部件的选用 1通用部件选用的方法和原则通用部件选用的方法和原则(1)选用的基本方法 根据所需的功率、进给力、进给速度等要求,选择动力部件及其配套部件。(2)选用原则l切削功率应满足加工所需的计算功率l进给部件应满足加工所需的最大计
48、算进给力、进给速度和工作行程及工作循环的要求,考虑装、调刀方便性l动力箱与多轴箱尺寸应相适应和匹配。l应满足加工精度的要求。l尽可能按通用部件的配套关系选用有关通用部件。三、通用部件的选用三、通用部件的选用 2通用部件的选用通用部件的选用(1)动力部件的选用1)动力部件品种的确定根据加工要求,机床配置型式、制造及使用条件等确定。l主主运动的动力运动的动力部件部件(如钻削头、铣削头、镗削头等)根据加工工艺要求和配置型式等确定。l进进给运动的动力给运动的动力部件部件(如液压滑台、机械滑台)根据进给速度的稳定性、进给量的可调性、工作循环等要求来确定;注意用户地区气温条件及用户使用的方便性。三、通用部
49、件的选用三、通用部件的选用 2)动力部件规格的确定l影响动力部件规格的因素功率、进给力、进给速度、最大行程及多轴箱外形尺寸等l步骤 计算切削功率和进给力;根据选用原则,综合、全面地考虑其它因素来确定三、通用部件的选用三、通用部件的选用(2)其它通用部件的确定支承部件:选与动力滑台规格相配套的相应规格输送部件:按所需工作台的运动形式、工作台台面尺寸、工位数、驱动方式及定位精度等来选用通用部件的精度等级:根据加工精度要求、制造成本确定第三节第三节 组合机床总体设计组合机床总体设计 主要内容主要内容一、工艺方案拟订方法一、工艺方案拟订方法二、切削用量的确定二、切削用量的确定三、组合机床总体设计三、组
50、合机床总体设计一、工艺一、工艺方案的拟订方法方案的拟订方法 1确定组合机床工艺方案的基本原则及注意问题确定组合机床工艺方案的基本原则及注意问题(1)粗、精加工分开原则l在同一机床的不同工位完成粗、精加工l在自动生产线安排不同机床完成粗、精加工l先粗、后精(2)工序集中原则l条件许可,将相同工序集中在一台机床或同一工位上加工,简化机床工作循环和结构。如集中攻螺纹、深孔加工、小孔钻铰、镗孔。l有相对位置精度要求的工序集中加工,如箱体轴承孔l充分考虑加工节拍要求一、工艺一、工艺方案的拟订方法方案的拟订方法(3)其它注意事项l孔间中心距的限制l工件结构工艺性不好的限制l粗镗孔时应注意孔表面是否允许留有