4金属切削机床第四单元

金属切削机床教学单元4概述：本单元主要讲述铣床的用途、分类及组成，着重分析X6132万能升降台铣床的传动系统、典型结构及附件FW125分度头的结构与工作原理。重点介绍X6132万能升降台铣床的主运动、进给运动、纵向、横向和垂直运动、快速辅助运动等传动路线，以及实现相应运动的典型操纵机构，如孔盘变速机构、顺铣机构、纵向和横向操纵机构、主轴部件等典型结构(包括FW125分度头)的工作原理和用途。教学单元4铣床铣床目的和要求：掌握X6132A型万能卧式升降台铣床的工作原理掌握X6132A型万能卧式升降台铣床的主要部件结构掌握FW125分度头的结构及分度计算方法重点：X6132A型万能卧式升降台铣床的工作原理难点：X6132A型万能卧式升降台铣床的工作原理教学单元4铣床一、铣床的用途铣削各种平面、沟槽，利用分度头铣削螺旋面，直齿与螺旋齿圆柱齿轮。教学单元4铣床教学单元4铣床二、铣床的分类及特点多刃刀具，断续切削，冲击载荷，易振动。※对铣床要求：刚度好，抗振，功率大。2.2.铣床铣床用多齿、多刃旋转刀具加工工件、生产效率高、表面质量好、用途广泛的金属切削机床其主运动是铣刀的旋转运动，进给运动是工件在垂直于铣刀轴线方向上的直线运动、或是工件的回转运动、或是工件的曲线运动2.2.铣床铣床用多齿、多刃旋转刀具加工工件、生产效率高、表面质量好、用途广泛的金属切削机床其主运动是铣刀的旋转运动，进给运动是工件在垂直于铣刀轴线方向上的直线运动、或是工件的回转运动、或是工件的曲线运动铣床的类型主要类型有卧式升降台铣床、立式升降台铣床、圆工作台铣床、龙门铣床、工具铣床、仿形铣床以及各种专门化铣床等。卧式升降台铣床万能卧式升降台铣床卧式升降台铣床万能卧式升降台铣床1.X6132型万能升降台式铣床组成部件:X6132型万能升降台铣床主要由底座1、床身2、悬梁3、刀杆架4、工作台6、床鞍7、升降台8和回转盘9等组成。X6132型万能升降台铣床教学单元4铣床2.X6132型万能升降台式铣床的基本运动：（1）主运动：铣刀旋转（主轴5）（2）进给运动：①工作台纵向进给②床鞍横向进给③升降台垂直进给（3）辅助运动上述①、②、③快速辅助运动。三、X6132A型万能卧式升降台铣床的传动系统铣床的主运动是主轴的旋转运动，进给运动由工作台沿纵向、横向和垂直3个方向的直线运动来实现。教学单元4铣床变速级数Z＝3×3×24080263833222901501450nmax=1461r/min1.主运动传动系统教学单元4铣床主运动由主电动机（7.5kW，1450r/min)驱动。2.进给运动进给运动由进给电动机（1.5kW，1410r/min)驱动。XIXmm/min620161818384747295238494026322236442032171410max纵向f进给运动传动路线：运动平衡方程式：教学单元4铣床轴VII一IX间的两个变速组只有7种不同的传动比。因而轴X上的滑移齿轮z=49只有7x3＝21种不同的转速。由此可知，X6132A型铣床的纵向、横向、垂直进给量均为21级，纵向和横向的进给量范围为10~1000mm／min，垂直进给量范围为3.3~333mm/min。教学单元4铣床曲回运动机构：四、X6132A型万能卧式升降台铣床的主要部件结构1.主轴部件：由于铣床采用多齿刀具，引起铣削力周期性变化，从而使切削过程产生振动，这就要求主轴部件具有较高的刚度和抗振性，因此轴采用三支承结构。教学单元4铣床①三支承主轴，“前、中”为主要支承，后支承为辅助支承。②铣刀杆安装a.7:24锥度定心；b.端面键8传递转矩；c.拉杆螺钉拉紧刀杆。2.孔盘变速操纵机构：X6132A铣床的主运动和进给运动的变速操纵机构都采用孔盘变速操纵机构来控制，以主变速操纵机构为例来进行分析。教学单元4铣床(3)孔盘变速操纵机构①功用：变更主轴转速（Z＝18）或进给量（Z＝21）②结构1—拔叉2—有拔叉齿条3—无拔叉齿条4—孔盘，孔圈组合：不同的组合，改变齿轮左、中、右位置变速③变速步骤拉出孔盘；（脱开齿条，孔盘可转）a.转动孔盘；（改变孔圈组合选择转速）b.推入孔盘。（齿轮移动）教学单元4铣床④变速原理a.左位齿轮在左位，齿轮↓3，齿条2’插入大孔。b.中位齿轮↓3，齿条插入小孔，齿轮由左位变中位。c.右位齿轮↓3，齿条插入大孔，拔齿轮右位。，无孔，推齿条孔盘（大孔）（无孔）24'22，，齿条孔盘小孔）（大孔小孔）（无孔2'4'222，，齿条孔盘无孔）（小孔大孔）（小孔2'4'222教学单元4铣床3.工作台及顺铣机构（1）.工作台结构教学单元4铣床（2）．顺铣机构教学单元4铣床4.工作台的纵向进给操纵机构教学单元4铣床5.工作台的横向和垂直进给操纵机构教学单元4铣床五、万能分度头及其使用1.万能分度头的用途和传动系统万能分度头是升降台铣床所配备的重要附件之一，用来扩大机床的工艺范围。分度头安装在铣床工作台上，被加工工件支承在分度头主轴顶尖与尾座顶尖之间或安装于分度头主轴前端的卡盘上。利用分度头可进行以下工作：l)使工件绕分度头主轴轴线回转一定角度，以完成等分或不等分的分度工作。2)通过分度头使工件的旋转与工作台丝杠的纵向进给保持一定运动关系，以加工螺旋槽、交错轴斜齿轮及阿基米德螺旋线凸轮等。3)用卡盘夹持工件，使工件轴线相对于铣床工作台倾斜一定角度，以加工与工件轴线相交成一定角度的平面、沟槽及直齿锥齿轮等。教学单元4铣床万能分度头教学单元4铣床1)、用途和构造①用途a.等分或不等分圆周分度。b.铣削各种螺旋槽，螺旋齿轮。c.铣削直齿圆锥齿轮，端面齿离合器。②构造简单分度：9紧差动分度：9松2.分度方法万能分度头常用的分度方法有直接分度法、简单分度法和差动分度法。直接分度法简单分度法：9紧差动分度法：9松当需分度的工件的分度数不能与40相约，或由于分度盘的孔圈有限，使得分度盘上没有所需分度数的孔圈，则无法用简单分度法进行分度，73、83、113等。此时，应用差动分度法进行分度。教学单元4铣床教学单元4铣床简单分度法※端件与传动关系手柄转nk（r）～工件分度（r）※运动平衡方程式nk××＝nk＝＝a＋；a：整圈数，q：孔圈数※P：孔距数若Z＜40nk＝＝a＋若Z＝40nk＝＝a若Z＞40nk＝＝11401Z1Z40qpZ40Z40Z40qpqpZ40教学单元4铣床Z40差动分度法a.Z为质数（Z＞40），如Z＝73，83，101，103……，手柄nk＝＝因无孔圈可选，手柄无法准确定位。b.原理b1选择与Z近似的Z0分度：n0＝＝（）b2孔盘应补转差数（C点终点）差数＝AC－AB＝BC＝－＝Z40？qp0Z40定位有孔BAB点转至将BBCZ400Z4000ZZZZ40）－（c.差动挂轮计算c1端件：手柄～孔盘c2传动关系：nk＝～差数＝c3平衡方程:Z4000ZZZZ40）－（00)(40ZZZdcba00)(404011140ZZZZdcbaZ若Z0＞Z，u挂＞0；手柄与孔盘同向转动（BC），应加介轮，更正转向。若Z0＜Z，u挂＜0；手柄与孔盘相反转动（BC），不加介轮。教学单元4铣床例1在铣床上加工直齿圆柱齿轮，齿数z=28，求用FW250分度，每次分度手柄应转过的整数转与转过的孔数。解：计算时应将分数部分化为最简分数，然后分子、分母同乘以一个整数，使分母等于FW250分度盘上具有的孔数。计算结果表明：每次分度时，手柄转过r，即在手柄转过整数转后，应在孔数为28的孔圈上再转过12个孔数，或在孔数为42、49的孔圈上分别转过18、21个孔数。教学单元4铣床例2在铣床上加工齿数为77的直齿圆柱齿轮，用FW250型万能分度头进行分度，试进行调整计算。解：因77无法与40相约，分度盘上又无77孔的孔圈，故采用差动分度法。取假定分度数z0＝751）确定分度盘孔圈及插销应转过的孔间距数即选孔数为30的孔圈，使分度手柄转过16个孔距。2）计算交换齿轮数因z﹥z0，所以分度盘旋转方向应与手柄转向相反，需在z3、z4间加一介轮。04040816z751530n手＝＝＝＝30124040()40(7577)8016448040757515356050zzzzzzz教学单元4铣床六、铣螺旋槽的调整计算在万能升降台铣床上利用万能分度头铣削螺旋槽时，应作如下调整计算：1）工件支承在工作台上的分度头与尾座顶尖之间，扳动工作台垂直轴线偏转工件的螺旋角，使铣刀旋转平面与工件螺旋槽方向一致。铣右旋工件时工作台逆时针方向旋转，铣左旋工件时工作台顺时针方向旋转。2）在分度头侧轴与工作台丝杠间装上交换齿轮架及一组交换齿轮。3）加工多头螺旋槽或交错轴斜齿轮等工件时，加工完一条螺旋槽后，应将工件退离加工位置，然后通过分度头使工件分度。教学单元4铣床例3利用FW250型万能分度头铣削一个右旋斜齿轮，齿数z=30，法向模数mn＝4，螺旋角β=18°，所用铣床工作台纵向丝杠的导程Ph丝=6mm,试进行调整计算。解铣床工作台逆时针旋转180°1）计算工件导程Ph工Ph工=πmnz/sinβ=π×4×30/sin18=1219.97故z1z3/z2z4=40Ph丝/Ph工=40×6/1219.97=11/56=(55/77)×(25/100)交换齿轮齿数也可查工件导程与交换齿轮齿数表直接获得。2)分度时手柄转的转数与转过的孔数n手=40/z=40/30=1+1/3=1+10/30即分度手柄转1r，再在孔数为30的孔圈上转过10个孔距。教学单元4铣床工件导程与交换齿轮齿数表教学单元4铣床