组合机床讲义

机电工程学院 制造工程系
机械制造技术装备及设计 2-2
第二章 组合机床
组合机床是用已经系列化、标准化的通用 部件和少量专用部件组成的多轴、多刀、 多工序、多面或多工位同时加工的高效专 用机床，生产效率比通用机床高几倍至几 十倍，可进行钻、镗、铰、攻丝、车削、 铣削等切削加工。
第一节 组合机床的组成及工艺特点
三、组合机床的工艺范围及特点
工艺范围
组合机床最适宜于加工各种大中型箱体类零件，如气缸体、 气缸盖、变速箱箱体、电机座及仪表壳等零件，也可用来完 成轴套类、转盘类、叉架类和盖板类零件的部分或全部工序 的加工。
目前组合机床主要用于平面加工和孔加工2类工序。平面加工 包括铣平面、锪(刮)平面、车端面；孔加工包括钻、扩、铰、 镗孔及倒角、切槽、攻螺纹、锪沉孔、滚压孔等。随着自动 化的发展，组合机床的工艺范围已扩展到车外圆、行星铣削 等工序。
2．液压滑台所能实现的工作 循环
(二)HJ系列机械滑台
机械滑台首创于德国洪斯伯格(HONSBERG)公司，在60 年代才大量使用，之后法、美、俄、日、意都研制并生产 了。 机械滑台的快进速度为7m/min～10m/min，工作进给速度 为在17mm/min～900mm/min。它与液压滑台相同，具有 组装机床灵活的优点。其性能基本上取决于安装在滑座尾 端的驱动装置。
航空航天发电机
现代高速飞机多数使用喷气式发动机，原理是将空气吸入，与燃油混合， 点火，爆炸膨胀后的空气向后喷出，其反作用力则推动飞机向前。下图 的发动机剖面图里，一个个压气风扇从进气口中吸入空气，并且一级一 级的压缩空气，使空气更好的参与燃烧。风扇后面橙红色的空腔是燃烧 室，空气和油料的混和气体在这里被点燃，燃烧膨胀向后喷出，推动最 后两个风扇旋转，最后排出发动机外。而最后两个风扇和前面的压气风 扇安装在同一条中轴上，因此会带动压气风扇继续吸入空气，从而完成 了一个工作循环。

除夹具和多轴箱是专用部件外，其余都是通用部件，而且专用部件中的绝大多数零件 也是通用的，如多轴箱的主轴、传动轴、齿轮和润滑装置以及夹具的定位和夹紧元件等。
图 9-1 单工位双面复合式组合机床 1—滑台 2—镗削头 3—夹具 4—多轴箱 5—动力箱 6—立柱 7—立柱底座 8—中间底座 9—侧
底座
二、组合机床的型号编制方法
图91单工位双面复合式组合机床1滑台2镗削头3夹具4多轴箱5动力箱6立柱7立柱底座8中间底座9侧底座二组合机床的型号编制方法三组合机床的类型根据大型组合机床的配置形式可将其分为具有固定夹具的单工位组合机床具有移动夹具的多工位组合机床和转塔式组合机床三类
第1讲 教学目的与要求：
1、掌握组合机床的应用场合、组合机床的组成、组合机床的类型、组合机床的通用部件。 掌握组合机床的总体设计中的工艺方案的确定、配置形式和结构方案的确定、“三图一卡” 的编制。 教学内容： 第 1 节 组合机床概述 一、组合机床的组成
法”。
6
图 9-20 攻螺纹靠模装置原理图 1—动力头 2—攻螺纹主轴箱 3—螺纹主轴 4—靠模装置 5—螺纹卡头 6—滑台
图 9-21 T0281 型攻螺纹靠模装置 1—靠模螺杆 2—套筒 3—压板 4—衬套 5—弹簧 6—结合子 7—靠模螺母 8—螺纹卡头
图 9-22 螺纹卡头 1—卡头体 2—压缩弹簧 3—销 4—卡头心杆
CZ
钻削头
TZ
侧底座
CC
3．常用通用部件 （1）动力滑台 （2）动力箱 （3）单轴头 1）铣削头；2）镗削头与车端面头；3）钻削头。 （4）支承部件 第 2 节 组合机床总体设计 一、制定工艺方案 1．选择合适、可靠的工艺方法 2．粗、精加工分开原则 3．工序集中的原则 4．定位基准及夹紧点的选择原则 二、确定组合机床的配置形式和结构方案 通常，在确定工艺方案的同时，也就大体上确定了组合机床的配置形式和结构方案。但 是还要考虑下列因素的影响。 1．加工精度的影响 2．工件结构状况的影响 3．生产率的影响 4．现场条件的影响 三、“三图一卡”的编制 编制“三图一卡”的工作内容包括：绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺 寸图，编制生产率计算卡。 1．被加工零件工序图

• 1）在同一台多工位机床( 如回转工作台式机 床} 上.粗、精加
• 工工序分开在相隔工位数较多的两个位置 上进行；
• 2） 粗、精加工分开在自动线或流水线相隔机 床数( 工序数)
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• 第一节 组合机床工艺方案的拟定
• 工序集中原则： • 1）相同内容工序集中加工； • 2）相近内容工序集中加工； • 3）相对位置精度要求较高时集中加工；
• 1、钻孔 • 2、扩孔 • 3、铰孔 • 4、镗孔 • 5、攻丝 • 6、铣削
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• 第一节 组合机床工艺方案的拟定 • 1、钻孔 • 1）刚性钻孔 • 2）带导向套的钻孔
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项
L1
目
与直 （1～2 径d ）d
的关 （导向 系 长度 ）
说明 小直径 2020/4/13
，粗糙度Ra6.3 • ⑤ 钻不通孔的孔深精度，行程开关（XK）控
制滑台终点位置精度达1-2mm，采用死挡铁 停2020/留4/13 方法，精度达0.3mm。（钻孔后可倒角
• 钻孔注意的一些问题 • ① 对于进一步加工的孔，特别是要攻丝的韧性刚性，V不能太低，否则孔
表面产生硬化层，造成攻丝困难，丝锥拆断； • ② 采用固定滑动导套，刀具的线速度V不要超过20m/min，否则导套粘着
• 二、确定方案要注意的事项 • 1、一般工艺限制条件 • 2、其他注意事项
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• 第一节 组合机床工艺方案的拟定
一般限制条件 1）最小中心距的限制；（滚针主轴等） 2）工件结构工艺性的限制；（多层孔、孔壁距离小等
）
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• 第一节 组合机床工艺方案的拟定
• 其他注意事项 • 1)精镗孔退刀痕； • 2）结合面开始加工； • 3）阶梯孔加工顺序； • 4）平面的加工方法； • 5）攻丝放在最后面。

第一章组合机床的简介1.1 组合机床的发展历程为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用，往往需要应用成组技术，把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工，以提高机床的利用率。

这类机床常见的有两种，可换主轴箱式组合机床和转塔式组合机床。

组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。

在中小批量生产中组合机床是如何应用的？组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。

它一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。

由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。

因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。

组合机床一般用于加工箱体类或非凡外形的零件。

加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等。

有的组合机床采用车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工。

专用机床是随着汽车工业的兴起而发展起来的。

在专用机床中某些部件因重复使用，逐步发展成为通用部件，因而产生了组合机床。

最早的组合机床是1911年在美国制成的，用于加工汽车零件。

初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。

为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户使用和维修，1953年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。

通用部件按功能可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件五类。