木材加工装备学 教学课件 第10章热磨机

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10.3 机体加工工艺的制定 | 定位基准的选择
2. 精基准的选择
精基准选择时应尽量符合“基准重合”和“基准统一”原则，保证主要加工表面（主要轴径的支承孔） 的加工余量均匀，同时定位基面应形状简单加工方便，以保证定位质量和夹紧可靠。
机体零件典型的精基准定位方案有两种： 采用装配基面定位 采用“一面两孔”定位（如图10-3所示）
主要平面的形状精度、相 互位置精度和粗糙度要求
• 机体的主要平面大多是装配基面或加工时的定位基面，影响总 装时的相对位置和接触刚度，影响机体加工时的定位精度，因 而对主要平面有较高的平面度和较低粗糙度要求。
支承孔与主要平面的尺寸 • 机体上各支承孔对装配基面有一定的尺寸精度与平行度要求，对
精度和相互位置精度
图10-9 粗镗各孔
第10章 机体加工
作业：1、课后全部作业
目录 content
10.1 机体概述 10.2 材料与毛坯 10.3 机体加工工艺的制定 10.4 机体加工工序案例
10.1 机体概述
10.1 机体概述 | 机体功用
机体是机器的基础零件，具有较大的承托和容纳空腔，它将机器中的一些零部件组成一个整体，并 使之保持正确的相对位置，完成预定的运动。以往复式压缩机机体为例，其机体零件是机器的骨架，主 要起到的作用有：
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10.2 材料与毛坯
铸钢用于工作温度较高的汽缸毛坯。在400℃以下用中碳铸钢ZG25，当工作温度在400~500℃时用 锰 钢 ZG22Mn ， 铬 钼 钢 ZG20CrMo 用 于 500~520℃ 以 下 的 汽 缸 。 当 温 度 更 高 时 应 加 入 钒 和 钛 ， ZG20CrMoV钢用于540℃以下的汽缸，ZG15Cr1Mo1V钢用于570℃以下的汽缸。

1.按照加工中心布局方式分类(4)
万能加工中心（复合加工中心） 具有立式和卧式加工中心的功能，工件一次装夹 后能完成除安装面外的所有侧面和顶面（五个面） 的加工，也叫五面加工中心。 具有数控回转工作台
MAHO两轴数控转台图例
它
除了 可绕水平 轴回转以 外，还可 绕垂直轴 作360° 回转。
三、加工中心的分类
1.按照加工中心布局方式分类(1)
立式加工中心 立式加工中心是指主轴轴心线为垂直状态设置的 加工中心，其结构形式多为固定立柱式，工作台 为长方形，无分度回转功能，适合加工盘类零件。 在工作台上安装一个水平轴的数控回转台，可用 于加工螺旋线类零件。立式加工中心的结构简单， 占地面积小，价格低。


２．能够自动改变加工工艺参数
加工中心能自动改变主轴转速、进给量、和刀具 相对工件的运动轨迹及其它辅助机能。

３．有些加工中心可以 将加工和安装工件同时进行
加工中心如果配有交换工作台，工件在工作位置 的工作台上加工的同时，另外的待加工工件可在 处于装卸位置的工作台上进行安装，减少辅助工 作时间，提高了工作效率。

5．自动换刀装置

它由刀库、机械手和驱动机构等部件组成。刀库是存放 加工过程所使用的全部刀具的装置。刀库有盘式、鼓式 和链式等多种形式，容量从几把到几百把，当需换刀时， 根据数控系统指令，由机械手(或通过别的方式)将刀具 从刀库取出装入主轴中。机械手的结构根据刀库与主轴 的相对位置及结构的不同有多种形式。有的加工中心不 用机械手而利用主轴箱或刀库的移动来实现换刀。尽管 换刀过程、选刀方式、刀库结构、机械手类型等各不相 同，但都是在数控装置及可编程序控制器控制下，由电 机、液压或气动机构驱动刀库和机械手实现刀具的选择 与交换。当机构中装入接触式传感器，还可实现对刀具 和工件误差的测量。

1 m
R0 lg t1 R1 t 2 R0 lg R 2
Q2 Q1
(10-17) RETURN
•设Q１为0．08 mm方孔筛筛余量10％时的产量，而粉磨前筛余量为100％， •以Kc＝Q２／Q１，则 1 Kc 1 100 m lg( ) R2
第十章 粉磨系统
• 第一节粉磨系统概述 • 第二节粉磨动力学 • 第三节粉磨系统影响产量质量的因素及对 策
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• 1. 比较三种挤压粉磨挤压通道有何异同? 为什么说筒辊 磨的粉磨稳定性较好?
第一节粉磨系统概述
• 过程工业中往往要进行粉磨作业。常用于粉磨的设 备有以冲击为主的管(球)磨机、以料层挤压为主的辊 压机、辊式磨、筒辊磨 • 从节约利用能源出发，除具备传统的研磨功能外， 还有可大量利用热废气进行烘干效能的烘干磨，以 及集粉磨、烘于、选粉效能于一体的辊式磨等等。 • 水泥粉磨流程主要有下列几种型式： • 1 开路流程： • 2 闭路流程
3.应用粉磨动力学分析磨机产量与细度的关系
由于磨机产量与物料在磨内通过的时间成反比，即
Q2 Q1

t1 t2
•(10-14)
•式中Q1、Q2分别为细度R1 R2时的磨机产量，由粉磨动力学方程式得
R1 R0 e
kt1m
(10-15)
R2 R0 e
kt2 m
(10-16)
对于一定的物料，一定的操作条件，参数k和m的值都是不变的，将（10-16) 式中l换回t则有
1 100 1 (lg ) 100 R2 lg( ) R2
Kc
(10-18)
按(10-86)算出不同细度的细度系数值，如表10-4所示．
•

2.、内圆磨具的传动链
170 n1 2840 50 10000r / min
170 n2 2840 32 15000r / min
变速：更换皮带轮 内圆砂轮电动机的启动与内圆磨具支架的位置
有联锁作用
工件主轴传动链
工件主轴传动链
172.7/95
头架电机（双速）— I —60/178 — 178/142.4
• 3、由于磨削时，同时工作的磨粒很多，而磨粒又是负前 角切削，所以径向切削力很大，一般为主切削力的
• 1.5～3倍。因此磨削时，要用中心支架支撑，以提高工 件的刚性，减小因变形引起的加工误差。
• 4、砂轮磨粒硬度高，热稳定性，不但可磨钢材、铸铁等 材料，还可磨各种硬度高的材料，如淬炎钢、硬质
• 合金、玻璃、陶瓷、石材等。这些材料用一般的车、铣 都很难加工。
• 工件支承在前后顶尖上，拧动螺杆1， 顶紧摩擦环2，使头架主轴和顶尖固定不能 转动。
（2）卡盘磨削
•
用三爪或四爪卡盘夹持工件磨削，
拧松螺杆1，使主轴可自由转动。
• 卡盘装在法兰盘12上，而法兰盘以 其锥柄安装在主轴锥孔内，并用通过主 轴通孔的拉杆拉紧。
• 旋转运动由拨盘8上的螺钉传给法兰
盘12，同时主轴也随着一起转动。
1．砂轮架
• 组成: 壳体、砂轮主轴及其轴承、 传动装置、滑鞍
• 关键部分:砂轮主轴及其支承部分
• 砂轮主轴：支承并传动高速旋转的砂轮
砂轮架要求
• 要求： 主轴旋转精度高且稳定 主轴系统刚性好 振动小，发热低，不漏油 制造装配简单，调整方便
主轴部件结构
1、接长轴 2，4、套筒 3、弹簧
23-封口螺钉 22-锁紧螺钉 21-螺套 20-球头螺钉 19-轴挖

四. 破坏性试验
1. 化学成分的分析 常规化学成分分析： 是设备制造、维修和使用事故分析中最常用的试验分析方 法。在设备制造中，化学成分的分析用于原材料的检验上和焊缝和工艺评定中。 常规分析一般仅要求测定C, Si, Mn, S, P等五个元素的成分比。 特殊成分的分析： 机械性能试验 常规机械性能试验： 对原材料、焊接接头所必须进行的一种破坏性试验方法。 一般包括拉力试验、冷弯试验和常温冲击韧性试验等。对于管子焊接接头则多 以管子压扁试验代替弯曲试验。 特种机械性能试验方法：应变时效及时效冲击试验；脆性转变温度和低温冲击 韧性试验 金相检验：是设备制造中焊接和热处理工艺评定以及设备事故分析所必须的检 验程序。主要用来检查钢材的金相组织及其内部可能存在的显微缺陷。根据检 查的目的及其方式的不同，又分为宏观检查和微观组织检查两种。 宏观检查： 又称为低倍组织检查，包括酸蚀和断口检查。前者是将试样研磨至 Ra1.6的断面，经酸蚀处理后，用5-10倍的放大镜检查断面的未焊透、未溶合、 裂纹及组织的偏析等焊接缺陷，并测定其焊口尺寸。 显微组织检查：用金相显微镜观察其显微组织状态，并作出定性和定量方面的 分析以及照相备存等。
2.
质量控制标准是压力容器规范设计中质量检验的依据，它可以不必过细地考虑 设计和使用中的种种复杂情况，只要求用常规的检验方法，便于一般制造厂所 掌握，且具有较高的安全性。是目前容器制造和维修中普遍采用的检验标准。
3.
质量控制标准是从保证容器制造和修复质量出发的，并未考虑各种具体情况， 因此在一定程度上具有较多的安全保守性。
感屏来增强胶片的感光效果，加快感光速度，减少透照时间，提高效率和 底片质量。增感屏有金属增感屏、荧光增感屏和金属荧光增感屏。
4.
象质计的选择： 线型象质计构造如图所示，由7根不同直径的金属丝构成。其原理是将其 放在射线源一侧被检工件部位(如焊缝)的一端（约被检区长度的1/4处)，金 属丝与焊缝方向垂直，细丝置于外侧，与被检部位同时曝光，则在底片上

把内外圈相对轴向位移，可以调整间隙，实现预紧； 多用于高速主轴； 为适应数控机床转速的提高，国外已开发了超高速 角接触球轴承，采用陶瓷滚珠和减小滚珠直径。
金属切削机床
双列圆柱滚子轴承
特轻型；常用； 滚道环槽开在内圈上；滚动 体、保持架、内圈为一体。 外圈可分离； 内圈锥度1:12。
金属切削机床
金属切削机床
金属切削机床
圆柱滚子轴承 深沟球轴承 滚针轴承
角接触球轴承
接触角α=15° 转速高、 轴向刚度低， 多用于轴向载荷小，转速
较高的地方（磨床主轴） 或不受轴向载荷的车、镗、 铣床的主轴后轴承
金属切削机床 接触角α=25°
轴向刚度高； 径向刚度和允许的转速略低； 多用于轴向载荷大的地方； 如车、镗、铣床和加工中心主轴。
1）旋转精度 无载荷、手动或低速转动条件下，主轴前端安装
刀具或工件的基准面的径向跳动、端面跳动
取决于主轴、轴承、箱体孔的制造精度和装配、 调整精度。
金属切削机床 2）静刚度
主轴抵抗外力引起变形的能力
3）抗振性 抵抗受迫振动和自激振动而保持平稳地运转的能力 影响因素：主轴组件的静刚度；固有频率；阻尼特性。
特点
滚子数多（50～60个），两列滚子交错排列，与其 它轴承相比在大小相同时，这类轴承刚度较高、承载能 力大、允许转速较高。
内圈有1:12的锥孔与主轴的锥形轴颈相配轴向移动， 内圈胀大以消除间隙并预紧。
轴承内外圈可分离，只能承受径向载荷。 适用于载荷和刚度较高、中等转速的场合。
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金属切削机床
双向推力角接触球轴承
结构上： 解决工件或刀具在主轴上的定位和装夹； 主轴与轴承以及轴承与支承座孔的定位和装夹； 主轴轴承的润滑与密封以及轴承间隙的调整等问题。

木工锯机类
技术参数
通用或结构特性代号式
1 普通木工带锯机
Z 自动
2 跑车木工带锯机
B 半自动 带 4 细木工带锯机
K 数控
锯 5 自动进料带锯机
X 数显
机 6 其他木工带锯机
7 卧式木工带锯机
Z 左向
8 多联对列木工带锯机
9 台式木工带锯机
如：MJ3212——锯轮直径1220mm带跑车木工带锯
压铊式自动张紧装置有单杠杆式和双杠 杆式两种形式。通过顶针和支杆形成的力 偶与压铊所产生的力矩保持平衡，达到张 紧锯条的目的。
第三章 制材设备
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2、穿孔带锯 在带锯条上制作一定形状（圆形或椭圆形）的穿孔。 优点： 排屑性能好，稳定性高，抗阻性能强，节省动力，噪声小。 耐切削，换锯次数减少。 适用： 东北、内蒙冰冻材的锯解。 缺点： 强度小。
第三章 制材设备
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因此，应掌握好两者之间的关系。最大原木直径dmax可由锯轮中心距 L和锯轮直径D之间的关系决定：
d/D=
1(L/D)2 1
因此，为提高锯解能力，应增加D保持L/D不变。 L/D：国产锯机 1.4～2.0 , 国外 <1.5 。
第三章 制材设备
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二、刀具库及自动换刀系统
CNC机床类型很多，加工工件的复杂程度 也不一样，简单CNC机床大都采用人工换刀。 而复杂的加工中心都具有铣、钻、刨、直线 锯切等加工功能，因而需要的刀具种类、品 种较多，所以大都有带自动换刀机构的刀具 库。
刀具库有转盘式刀具库和链式刀具库。 转盘式刀具库存贮8~12把刀，转盘旋转实现 换刀；链式刀具库可存贮更多刀具，它是将 刀具固定在一特殊链条上，通过链条运动实 现换刀。
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生产效率高：
由于CNC机床大多采用工序集中的加工 方式，一般只需一次装夹工件，节省了大量 的辅助时间。另外目前CNC机床主轴转速已 达25000转/分，X、Y轴的定位速度已达 24m/min，Z轴定位速度9m/min，所以可实 现快速定位。这些都可大大提高其生产效率。
可运用现代管理技术：
适用性受限制：当制造批量很小且形状较复杂的工 件时，由于同样需要高技术人员编写程序，所以编 程的工作量显得大，很不经济。
小刀具不宜：当加工所用刀具直径小于5mm时，由 于刀具太小，线速度很低，对加工质量有较大影响。
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第三节、 CNC机床的基本结构
CNC机床的种类很多，不同用途 的CNC机床其结构也不近相同。一般 CNC机床其基本结构包括：床身、工作 台及工件固定定位装置、主轴及主传动 系统、刀具库及自动换刀系统、微电子 系统、辅助装置等。
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一、 选用CNC机床应考虑的因素
木工机械
悬臂式加工中心
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C
单 轴 （ 型 ） 四轴
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木工机械
双 轴
六 轴
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