大连工业大学机床概论镗床与镗刀
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镗刀的毕业设计一、引言镗刀是机械加工中重要的切削工具,主要用于孔的精加工,其精度和性能对加工质量和效率有着重要影响。
本文主要探讨了镗刀的设计原则、结构特点以及加工性能。
二、镗刀设计原则1、刚性原则:镗刀必须具有足够的刚性以承受切削力和振动,从而保证加工精度和刀具寿命。
2、精度原则:镗刀的精度必须符合加工要求,包括尺寸精度、形状精度和表面粗糙度等。
3、耐磨性原则:镗刀材料应具有较好的耐磨性,以延长刀具寿命。
4、结构简单原则:镗刀设计应简单、易于制造和维修。
三、镗刀结构特点1、刀杆:刀杆是镗刀的支撑部分,必须具有足够的刚性和强度。
2、刀头:刀头是镗刀的切削部分,由切削刃、前角、后角和切削刃形状等组成。
3、紧固件:紧固件用于将刀头紧固在刀杆上,确保切削刃的正确位置。
4、调节机构:调节机构用于调整切削刃的位置,以控制孔的尺寸精度。
四、镗刀加工性能1、切削速度:切削速度是影响加工效率的主要因素,同时也影响加工表面质量和刀具寿命。
2、进给速度:进给速度影响加工效率和质量,同时也影响切削力和刀具磨损。
3、切削深度:切削深度影响加工效率和加工表面质量,同时也影响刀具刚性和振动。
4、冷却液:冷却液可以降低切削温度,减少刀具磨损和工件变形,提高加工精度和效率。
五、结论本文对镗刀的设计原则、结构特点以及加工性能进行了详细探讨。
为了提高加工效率和精度,需要优化镗刀的设计,包括选择合适的材料、结构和切削参数等。
同时,在实际加工过程中,应根据工件材料、孔径和孔深等因素进行适当调整,以达到最佳的加工效果。
六、参考文献[此处列出相关的参考文献]。
镗床基础知识总括镗床和钻床都是孔加工机床。
他们的主要区别是所使用的刀具不同。
镗床使用镗刀加工孔,钻床使用钻头钻孔。
详细说来,钻床通常用于加工尺寸较小,精度要求不太高的孔,在钻床上钻孔时,工件一般固定不动,刀具作旋转主运动,同时沿轴向作进给运动。
而镗床通常用于加工尺寸较大,精度要求较高的孔,特别是分布在不同表面上,孔距和位置精度要求较高的孔,如各种箱体,汽车发动机缸体等零件上的孔。
一般镗刀的旋转为主运动,镗刀或工件的移动为进给运动。
1、镗床的功能和主要工作范围答:镗床的主要功能是镗削工件上各种孔和孔系,特别适合于多孔的箱体类零件的加工。
此外,还能加工平面、沟槽等。
镗床的主要工作范围有:(1)在镗床上可以对工件进行钻孔、扩孔和铰孔等一般加工。
(2)能对各种大、中型零件的孔或孔系进行镗削加工。
(3)能利用镗床主轴,安装铣刀盘或其他铣刀,对工件进行铣削加工。
(4)在卧式镗床上,还可以利用平旋盘和其他机床附件,镗削大孔、大端面、槽及进行螺纹等一些特殊的镗削加工。
2、T68型卧式镗床由哪些主要部件组成? 答:T68裂卧式镗床主要由床身、主轴箱、主轴部件、工作台和带尾座的后立柱组成。
其中工作台部件由下滑座、上滑座和回转工作台三部分组成。
3、镗床的润滑方式有哪几种?T68型卧式镗床哪些部位需每班进行一次润滑?答:镗床的润滑方式有浇油润滑、油泵循环润滑、溅油润滑、弹子油杯润滑、油脂润滑五种。
T68型卧式镗床每班需进行一次润滑的部位有:工作台回转轴承;主轴进给丝杠轴承;操纵手轮;工作台驱动螺母,以及床身、滑座的导轨。
3、镗床累计运转多少小时后需进行一级保养?一级保养的主要内容有哪些? 答:镗床累计运转800h后,按规定需进行一级保养。
一级保养的主要内容有:(1)外保养主要清除机床的外部污秽、锈蚀,并保持传动件的清洁,补齐紧固手柄及螺钉等。
(2)主轴箱及进给变速箱的保养调节V带和主轴箱夹紧拉杆;清洗各滤油器、油槽;检查平衡锤的钢丝绳的紧固情况;擦洗平旋盘滑板及调整镶条等。
镗床浅谈及镗削加工过程中预防和消除振动的方法摘要镗床是一种主要用镗刀在工件上加工孔的机床。
通常用于加工尺寸较大,精度要求较高的孔,特别是分布在不同表面上,孔距和位置精度要求较高的孔,还可以进行铣削,钻孔,扩孔,铰孔等工作,在机械加工工艺中应用非常广泛。
本文从镗床的基本知识、镗刀的种类及特性,以及加工过程中预防和消除振动的方法与措施等方面入手来简要阐述一下镗床的基础知识和加工特性。
关键词镗床镗刀分类工艺特点振动强迫振动自激振动预防消除一、镗床概述(一)、镗床的基本特性镗床是一种主要用镗刀在工件上加工孔的机床。
通常用于加工尺寸较大,精度要求较高的孔,特别是分布在不同表面上,孔距和位置精度要求较高的孔。
如箱体上的孔,还可以进行铣削,钻孔,扩孔,铰孔等工作。
镗床的镗削特点为:刀具结构简单,通用性达,可粗加工也可半精加工和精加工,适用批量较小的加工,镗孔质量取决于机床精度。
镗床的运动分析为:主运动为镗刀的旋转运动,进给运动为镗刀或工件的移动。
(二)、镗床的主要类别镗床可以分为以下三类:1、卧式镗床:卧式镗床既要完成粗加工(如粗镗、粗铣、钻孔等),又要进行精加工(如精镗孔)。
因此对镗床的主轴部件的精度、刚度有较高的要求.卧式镗床的主参数是镗轴直径。
卧式镗床主轴箱;前立柱;主轴;平旋盘;工作台;上滑座;下滑座;床身导轨;后支承套;后立柱2、坐标镗床一种高精度的机床。
其主要特点是具有坐标位置的精密测量装置;有良好的刚性和抗振性。
它主要用来镗削精密孔(IT5级或更高),例如钻模、镗模上的精密孔。
工艺范围:可以镗孔、钻孔、扩孔、铰孔以及精铣平面和沟槽,还可以进行精密刻线和划线以及进行孔距和直线尺寸的精密测量工作。
坐标镗床的主要技术参数是工作台的宽度。
图卧式坐标镗床1--下滑座;2—上滑座;3—工作台;4—立柱;5—主轴箱;6—床身底座3、金刚镗床一种高速精密镗床。
主要特点是主运动vc很高,ap和f很小,加工精度可达IT5—IT6,Ra达0.63--0.08μm。
磨床习题:1.万能外圆磨床必须具备以下运动:1) , 2) ,3) , 4) 。
1.万能外圆磨床必须具备以下运动:1)砂轮旋转运动(主运动) , 2)工件圆周进给运动 ,3)工件纵向进给运动 , 4)砂轮周期或横向进给运动。
2.M1432B型万能外圆磨床的头架工作方式有、、,其中以加工的精度高。
3.平面磨床的种类主要有以下几种: , , ,。
4. 分析卧轴矩台平面磨床与立轴圆台平面磨床在磨削方法、加工质量、生产率等方面有何不同?答:卧轴矩台平面磨床采用砂轮周边磨削,磨削时砂轮和工件的接触面积小,发热量少,冷却和排屑条件较好,可获得较高的加工精度和表面质量,且工艺范围较宽,除了用砂轮周边磨削水平面外,还可以用砂轮的端面磨削沟槽,台阶等的垂直侧平面。
立轴圆台平面磨床,由于采用砂轮端面磨削,砂轮与工件接触面积大,同时参与磨削的磨粒多,且为连续磨削,没有工作台换向时间损失,故生产率高。
但磨削时发热量大,冷却和排屑条件差,加工精度和表面质量差,且工艺范围较窄,主要用于成批,大量生产中磨削小零件和大直径的环形零件的端面,但不能磨削窄长零件。
5.为什么中型万能外圆磨床的尾架顶尖通常采用弹簧顶紧?6. M1432B万能外圆磨床具有哪些运动?磨削外圆锥面有哪几种方法?7.在M1432B万能外圆磨床中,用顶尖磨削外圆和用卡盘夹持工件磨削外圆,哪一种情况加工精度较高?为什么?8.采用定程磨削法磨削一批零件,磨10个零件后,发现工件直径大了0.02mm,应如何进行补偿?说明调整步骤?9.M1432B磨床主运动的砂轮只有一级转速?10. M1432B磨床砂轮主轴轴承是什么种类的?什么形式的?11. M1432B磨床保证加工精度和表面粗糙度的主要措施是什么?12. 计算M1432B磨床头架最高转速、最低转速的值。
普镗便捷精准对刀装置1 引言镗削加工中的“试切法”就是在零件加工过程中通过不断试切并对已加工尺寸进行测量,每次测量后都相应调整刀具相对于工件加工表面的位置,直至达到零件尺寸精度要求的加工方法。
由于每次试切后调整刀具(对刀) 都要花费时间,尤其在加工尺寸精度较高的工件时,试切—检测—调刀这一过程需反复进行多次,因此采用试切法加工时应考虑对生产率的影响。
对于批量镗孔加工而言,当采用试切法来获得对刀尺寸,然后利用已调好的对刀尺寸完成一批工件的加工,获得本工序孔的尺寸精度时,由于采用试切法对刀所花费的时间由批量中的每个工件分担,因此,采用试切法对镗削生产率的影响很小。
但对于单件小批量零件孔的镗削加工来说,采用试切法对刀所花的时间对于孔加工生产率的影响则相当显著。
此外,操作者的熟练程度对加工效率的影响也非常明显。
研制一种镗削加工快速对刀装置,既能显著缩短刀具调整时间,又对操作者的技能水平无特殊要求,这就是本文所要解决的问题。
2 快速对刀装置的设计镗削加工时刀具对刀示意。
可知,镗孔的加工尺寸(即对刀尺寸) 是镗刀尖点a到镗杆中心距离的2倍,即Ød1=2(Ød/2+ab) (1)则ab=(Ød1- Ød)/2(2)由于已知式(1)中的镗杆直径Ød,因此只要确定镗刀刀尖a到镗杆外圆表面在半径oa上的距离ab,就能确定镗孔的对刀尺寸Ød1。
但因ab的距离难以直接用量具或量仪测量,故无法直接根据式(1)确定对刀尺寸Ød1。
本文设计的镗削加工快速对刀装置可解决这一难题。
镗削加工快速对刀装置的设计,该装置由磁力V形块、绝缘垫、标尺支架、活动标尺、标尺锁紧螺钉、直流电源、对刀指示灯等组成。
利用磁力将装置中的磁力V形块固定在镗杆上,利用磁力V形块的对中作用,使镗杆的外圆中心对中在V 形块两斜面的对称面上,用装配保证活动标尺位于磁力V形块两斜面的对称面上,以保证无论磁力V形块处在镗杆外圆的何处,都能确保活动标尺面通过镗杆外圆的中心轴截面,即保证活动标尺底面与刀尖最高点的接触点位于刀尖a与镗杆中心o的半径连线上,从而利用活动标尺上标示的通用刻度值测量出ab的距离,再根据式(1) 确定镗孔直径的对刀尺寸Ød1;对某一特定镗杆还可根据镗杆的直径尺寸直接在活动标尺上标出所测刀尖最高点的直径刻度值,这样就可直接给出镗孔直径的对刀尺寸Ød1。
第三节镗床与镗刀
镗床是主要用镗刀在工件上加工已有预制孔的机床。
镗床主要有卧式镗床、坐标镗床和金刚镗床等。
一、卧式镗床
卧式镗床因其工艺范围非常广泛和加工精度高而得到普遍应用。
卧式镗床除了镗孔以外,还可车端面、铣端面、车外圆、车螺纹等,零件可在一次安装中完成大量的加工工序,而且其加工精度比钻床和一般的车床、铣床高,因此特别适合加工大型、复杂的箱体类零件上精度要求较高的孔系及端面。
图5-24为卧式镗床的主要加工方法。
图5-25 为卧式镗床的外形图。
在主轴箱中,装有主轴部件、主运动和进给运动变速机构以及操纵机构。
根据加工情况不同,刀具可以装在镗杆主轴3 上或平旋盘 4 上。
加工时,当刀具装在镗杆主轴 3 上时,镗轴 3 既可旋转完成主运动,又可沿轴向移动完成进给运动(图5-24a 、d);当刀具装在平旋盘4 上时,平旋盘只能作旋转主运动(图5-24b );当刀具装在平旋盘4 的径向刀架上时,径向刀架可带着刀具作径向进给运动,以车削端面(见图5-24c )。
主轴箱1 可沿前立柱2 的导轨上下移动进行调位或进给(图5-24e)。
工件安装在工作台 5 上,可与工作台一起随下滑
座 7 或上滑座 6 作纵向或横向运动(图 5-24e 、 f 、 g)。
工作台还可绕上滑座的圆导轨在水平面内转位,以便加工互相成一定角度的平面或孔。
装在后立柱 10 上的后支架 9 ,用于支撑较长的镗杆,以增加刚性(图 5-26),后支架可沿后立柱上的导轨与主轴箱同步升降,以保持其支撑孔与镗轴在同一轴线上。
后立柱可沿床身 8 的导轨左右移动,以适应镗杆不同长度的需要。
这种情况在加工箱体类零件和较大的支架类零件时是其他机床不容易实现的。
图 5-24 卧式镗床的主要加工方法
图 5-25 卧式镗床外形图
1 —主轴箱
2 —立柱
3 —主轴
4 —平旋盘
5 —工作台
6 —上滑座
7 —下滑座
8 —导轨
9 —
后支架 10 —后立柱
图 5-26 使用镗杆的卧式镗床
综上所述,卧式镗床具有下列工作运动:镗杆的旋转主运动、平旋盘的旋转主运动、镗杆的轴向进给运动、主轴箱垂直进给运动、工作台纵向进给运动、工作台横向进给运动、平旋盘径向刀架进给运动。
卧式镗床的辅助运动有主轴箱、工作台在进给方向上的快速调位运动、后立柱的纵向调位运动、后支架的垂直调位运动、工作台的转位运动。
这些辅助运动由快速电机传动。
二、坐标镗床
图 5-27 卧式单柱坐标镗床图 5-28 立式双柱坐标镗床
1-下滑座 2—上滑座 3—工作台4—立柱 1—横梁 2—主轴箱 3—立柱4—工作台
5—主轴箱 6—床身 5—床身
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很高,并有良好的刚性和抗震性。
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 ~ 0.01 ),如钻模、镗模等精密孔。
坐标镗床的工艺范围很广,除镗孔、钻孔、扩孔、铰孔、精铣平面和沟槽外,还可进行精密划线和刻线,以及孔距和直线尺寸的精密测量等工作。
坐标镗床有立式和卧式的。
立式坐标镗床还有单柱和双柱之分。
图 5-27 为卧式单柱坐标镗床,图 5-28 为立式双柱坐标镗床,
三、金刚镗床
金刚镗床是一种高速精密镗床,因以前采用金刚石镗刀而得名。
现在已大量采用硬质合金刀具。
这种机床的特点是切削速度很高(加工钢件v = 1.7 ~ 3.3m/s ,加工有色合金件v =5 ~ 25m/s ),而背吃刀量 ( 切削深度 ) 和进给量极小 ( 背吃刀量一般不超过 0.1mm ,进给量一般为 0.01 ~ 0.14mm/r) ,因此可以获得很高的加工精度(孔径精度一般为 IT6 ~ IT7 级,圆度不大于 3 ~ 5 μm )和表面质量 ( 表面粗糙度一般为 0.08 μm <R a ≤ 1.25 μm =。
金刚镗床常用于在成批生产、大量生产中加工有色金属零件上的精密孔。
图 5-29 单面卧式金刚镗床
1—主轴箱 2—主轴 3—工作台 4—床身
图 5-29 是单面卧式金刚镗床的外形图。
机床的主轴箱 1 固定在床身 4 上,主轴 2 高速旋转带动镗刀作主运动。
工件通过夹具安装在工作台 3 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。
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、双面和多面的,按其主轴的位置可分为立式、卧式和倾斜式;按状主轴的数且可分为单轴、双轴及多轴的。
四、镗刀
镗床上用的刀具种类较多,除了采用钻床所用的各种孔加工刀具和铣床所用的各种铣刀外,还可用单刃镗刀、微调镗刀
和浮动镗刀。
在镗床上使用钻
头、扩孔钻、铰刀等钻床所
用的各种孔加工刀具时,可
把刀具直接安装在镗杆主轴
的莫氏锥孔中,如图 5-24d
所示。
在镗床上使用各种
铣刀时,可把刀具直接安装在镗杆或平旋盘 4 上,如图 5-24e 、 f 所示。
单刃镗刀切削部位与普通车刀相似,刀体较小,安装在镗杆的孔中(图 5-30 ),尺寸靠操作者调整。
在镗床上用微调镗
刀可以提高调整精度(图 5-31 )。
图中镗杆 3 上装有镗刀头 6 ,刀片 5 装在镗刀头 6 上,镗刀头的外螺纹上装有锥形调整螺母 4 。
拉紧螺钉 2 可将带有调整螺母 4 的镗刀头 6 拉紧在镗杆的锥窝中,螺纹尾部的两个导向键 7 用来防止镗刀头转动。
转动调整螺母可将刀片调整到所需尺寸。
为了消除镗孔时径向力对镗杆的影响,可采用浮动镗刀。
浮动镗刀的刀块以间隙配合状态浮动地安装在镗杆的径向孔中(图 5-24i ),工作时刀块在切削力的作用下保持平衡位置,可以减少镗刀块安装误差及镗杆径向跳动所引起的加工误差。
图 5-32 为可调式浮动镗刀块,拧动尺寸调节螺钉 3 可以推动斜面垫板 4 ,调整刀片 1 的位置。
图 5-31 微调镗刀 1—垫块 2—拉紧螺钉 3—镗杆 4 —调整螺母 5—刀片 6—镗刀头 7—导向键
图 5-32 可调式浮动镗刀块 1—刀片 2—镗刀块 3—调整螺钉 4—斜面垫板 5—紧固螺钉。