2.5其他机床

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2.5其他机床2.5.1钻床2.5.2铣床2.5.3镗床2.5.4刨床、插床和拉床2.5.5组合机床2.5.6数控机床返回1

12.5.1钻床在钻床上加工时，工件固定不动，主运动是刀具(主轴)的旋转，刀具(主轴)沿轴向的移动即为进给运动。钻床主要用来加工孔径不大，精度要求较低的孔。其主要加工方法是用钻头在实体材料上钻孔，此外还可以进行扩孔、铰孔、锪平面、攻螺纹等加工。钻床的主要类型分为立式钻床、台式钻床、摇臂钻床、深孔钻床及其它钻床等。2

22.5.1钻床立式钻床的主轴轴线垂直布置，其外形如图所示。1．立式钻床进给箱和工作台可沿着立柱的导轨调整上下位置，以适应加工不同高度的工件。在立式钻床上当加工完一个孔后再钻另一个孔时，需要移动工件，使刀具与另一个孔对准，这对大而重的工件操作很不方便，生产效率低，适用于在单件、小批生产类型中加工中、小型工件。3

32.5.1钻床钻床主轴部件的结构如图所示，加工时主轴在主轴套筒中旋转，同时，由进给箱传来的运动通过小齿轮和主轴套筒上的齿条，使主轴随着主轴套筒作轴向进给运动。4

42.5.1钻床2．台式钻床台式钻床简称为“台钻”，其外形如图所示。台式钻床实质上是加工小孔的立式钻床，钻孔直径一般小于15mm。由于加工孔直径小，所以台钻主轴的转速很高。台钻结构简单、小巧灵活、使用方便，但自动化程度低，工人劳动强度大，在大批量生产中一般不用这种机床。5

52.5.1钻床3．摇臂钻床对于大而重的工件，在立式钻床上加工不方便，希望工件不动，能使主轴在空间任意调整位置，可采用摇臂钻床，其外形如图所示。机床主轴箱5可沿摇臂4的导轨作横向移动调整位置，摇臂可沿外立柱的圆柱面上下移动和绕立柱转动来调整位置，主轴6可轴向移动实现进给。摇臂钻床广泛地应用于单件和中、小批生产中加工大中型零件。6

62.5.2铣床铣床的工艺范围广，可加工平面、沟槽、分齿零件、螺旋形表面等。铣床的主运动是铣刀的旋转运动。铣床的切削速度较高，多刃连续切削，生产效率较高，应用广泛，在很大程度上代替了刨床。铣床的类型主要为卧式铣床、立式铣床、工作台不升降铣床、龙门铣床、工具铣床等。7

72.5.2铣床1．卧式铣床卧式升降台铣床的主轴是水平布置的，其外形如图所示。万能卧式铣床与一般卧式铣床的区别是：在工作台4和滑座5之间增加了一层转台，转台可相对于滑座绕垂直轴线在±45°范围内转动。工作台可沿调整转角的方向在转台上部的导轨上进给，以便加工出不同角度的螺旋槽表面。卧式升降台铣床主要用于铣削平面和成型表面。8

82.5.2铣床2．立式铣床立式铣床的主轴是竖直安装的，用立铣头代替卧式铣床的水平主轴、悬梁、刀杆及其支承部分。在立式铣床上可加工平面、斜面、沟槽、台阶、齿轮、凸轮以及封闭轮廓表面等。立式铣床与卧式铣床均适用于单件及成批生产中。数控立式升降台铣床如图所示。立式床身2装在底座1上，床身上装有变速箱3，滑动立铣头4可以升降，工作台6安装在升降台7上，可作纵向运动和横向运动，升降台还可作垂直运动。5是数控机床的吊挂控制箱，装有常用的操作按钮和开关。9

92.5.2铣床3．龙门铣床龙门铣床是一种大型高效通用铣床，主要用于加工各类大型工件上的平面、沟槽等，其外形如图所示。10

102.5.2铣床龙门铣床的外形似一个龙门，有一个龙门式的框架，在它的横梁和立柱上安装着铣削头，龙门铣床一般有3～4个铣削头。每个铣削头都是一个独立的主运动部件，内装主运动变速机构、主轴和操纵机构，法兰式主电动机固定在铣头的端部，铣刀的旋转为主运动。加工时，工作台带动工件作纵向进给运动，铣削头可沿各自的轴线做轴向移动，实现切深运动。机床的横梁5可以在立柱4上升降以适应零件的高度。横梁上装有两个立式铣削主轴箱（立铣头）3和6。两个立柱上分别装两个卧铣头2和8。工作台9上安装工件，工作台可在床身1上作水平的纵向运动。立铣头可在横梁上作水平的横向运动，卧铣头可在立柱上升降。这些运动，都可以是进给运动，也可以是调整铣头与工件间相对位置的快速调位运动。主轴装在主轴套筒内，可以手摇伸缩，调整切深。7为悬挂式按钮站。在龙门铣床上可用多把铣刀同时加工几个表面，所以，龙门铣床生产效率很高，在成批和大量生产中得到广泛应用。11

112.5.3镗床镗床适合加工大型、复杂的箱体类零件上的孔。镗床主要类型有：卧式镗床、立式镗床、坐标镗床、落地镗铣床等。1．卧式镗床对于一些较大的箱体类零件，如机床主轴箱、变速箱等，这类零件需要加工数个尺寸不同的孔，孔体本身精度要求高，孔心线之间有同轴度、垂直度、平行度及孔间距精度的要求。卧式镗床的工艺范围广，除镗孔以外，还可进行镗端面、镗外圆、镗螺纹和铣平面等工作，如图所示，零件经一次安装可以完成大部分加工工序。12

122.5.3镗床13

132.5.3镗床卧式镗床的外形如图所示。14

142.5.3镗床2．落地镗床对于大而重的工件，加工时工件运动困难，希望工件在加工过程中不动，运动由较轻的机床部件来实现。落地镗床没有工作台，工件直接装夹在地面的平板上。3．坐标镗床坐标镗床主要用于孔本身精度及位置精度要求都很高的孔系加工，如钻模、镗模和量具等零件上的精密孔加工。这种机床的主要零部件的制造和装配精度都很高，并具有良好的刚性和抗振性。依靠坐标测量装置，能精密地确定工作台、主轴箱等移动部件的位移量，实现工件和刀具的精确定位。例如，工作台面宽200～300mm的坐标镗床，定位精度可达到0.002mm。坐标镗床的工艺范围很广，除镗孔、钻孔、扩孔、铰孔以及精铣平面沟槽外，还可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。15

152.5.3镗床坐标镗床主要用于工具车间单件生产和生产车间加工孔距要求较高的零件，如飞机、汽车和机床上箱体的轴承孔。坐标镗床按其布局形式分为单柱、双柱和卧式等类型。立式单柱坐标镗床如图所示。工件固定在工作台3上，带有主轴部件的主轴箱5装在立柱4的垂直导轨上，可上下调整位置，以适应加工不同高度的工件。主轴由精密轴承支承在主轴套筒中，由主传动机构传动其旋转，完成主运动。16

162.5.3镗床当进行镗孔、钻孔、铰孔等工序时，主轴由主轴套筒带动，在垂直方向作机动或手动进给运动。镗孔坐标位置由工作台沿床鞍2导轨的纵向移动和床鞍2沿床身1导轨的横向移动来确定。当进行樘削时，则由工作台在纵向或横向移动完成进给运动。17

172.5.4刨床、插床和拉床主运动为直线的机床称为直线运动机床，这类机床有刨床、插床和拉床。1．刨床机床的主运动和进给运动均为直线运动。刀具的往复运动为主运动，进给运动由工件的移动来完成，如牛头刨床和插床。由于刨床的生产率较低，多用于单件、小批生产。龙门刨床主要用于中、小批生产，加工长而窄的平面，如导轨面和沟槽，或在工作台上安装几个中、小型零件，进行多件加工。主要用于加工各种平面和沟槽。18

182．插床2.5.4刨床、插床和拉床由滑枕2带着插刀沿立柱3上下方向往复运动实现主运动，工件安装在圆工作台1上，圆工作台的回转作间歇的圆周进给运动或分度运动。上滑座6和下滑座5可带动工件作纵向和横向进给运动。插床主要用于单件小批量生产中插削槽平面和成形表面。插床的外形如图所示19

192.5.4刨床、插床和拉床拉床用拉刀进行通孔、平面及成形表面的加工，适于拉削的一些典型表面形状如图所示。3．拉床20

202.5.4刨床、插床和拉床拉床的主参数是额定拉力，常见为50～400kN，拉床有内（表面）拉床和外（表面）拉床两类，有卧式的，也有立式的。拉削时，拉刀使被加工表面一次切削成形，所以拉床只有主运动，没有进给运动。拉刀作平稳的低速直线运动。拉刀承受的切削力很大，通常是由液压驱动的。拉削生产率较高，拉刀结构复杂，成本较高，适用于大批大量生产。1床身2液压缸3支承座4滚柱5护送夹头21

212.5.5组合机床组合机床是以系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量的专用部件组成的专用机床。它适宜于在大批、大量生产中对一种或几种类似零件的一道或几道工序进行加工。这种机床既具有专用机床的结构简单、生产率高和自动化程度较高的特点，又具有一定重新调整能力，以适应工件变化的需要。组合机床可以对工件进行多面、多主轴加工，一般采用电气程序控制系统实现自动工作循环。22

222.5.5组合机床如图2.83所示单工位三面复合组合机床。23

232.5.5组合机床组合机床的通用部件，由国家制订完整的系列和标准，并由专业厂（或专业的研究设计部门）预先设计制造好。设计制造组合机床时，可根据具体的工件和工艺要求，选用相应尺寸、功率、精度、传动与结构型式的通用部件组装而成。组合机床与一般专用机床相比，具有以下特点：①设计和制造组合机床，只需设计少量专用部件，不仅设计、制造周期短，而且也便于使用和维修。②通用部件经过了长期生产实践考验，且由专业厂集中成批制造，质量易于保证，因而机床工作稳定可靠，制造成本也较低。③当加工对象改变时，通用零、部件可以重复使用，组成新的机床。24

242.5.6数控机床1．数控机床概述数控机床是以数字量作为指令信息，通过电子计算机或专用计算装置对机床进行控制。在数控机床上加工工件时，预先将全部有关的加工信息（各种操作、工艺过程、各种辅助运动等）按照数控装置能接受的数字和代码，遵循一定的格式编写成加工程序单，并输入计算机。计算机对输入的信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的各个执行件，使机床按给定的程序，自动加工出所需的工件。数控机床一般可由以下四个基本部分组成：程序编制、数控装置、伺服机构和机床。25

252.5.6数控机床数控机床的基本组成与普通机床一样，也是由主运动系统、进给运动系统和支承件等几个主要部分组成的。由于采用了数控，数控机床与普通机床有许多不同之处。其主要区别是采用了数控装置及其控制下的伺服进给系统，具有较好的通用性和较大的灵活性，特别适用于生产对象经常改变的情况，只需要更换加工程序就能方便地实现对复杂零件的高精度加工，因而是实现单件、中小批量生产自动化的重要途径。26

262.5.6数控机床2．数控机床的特点数控机床与专用机床相比具有较大柔性，能灵活地适应加工对象的改变。加工对象改变时，只需重新编制程序，输入计算机就可以自动地加工出新的零件。同类工件系列中不同尺寸、不同精度的工件，只需局部修改零件程序的相应部分。数控机床由程序控制，可以避免操作误差，可以自动控制补偿，能够获得较高的加工精度和稳定的加工质量。数控机床能自动控制多个坐标联动，加工形状复杂的工件比较方便。数控机床的功率和刚度比普通机床高，允许的切削用量大，采用无级变速可以选择最佳的切削用量，可自动换刀，加工时减少了停机检验时间，具有较高的生产率。27

272.5.6数控机床数控机床适于与计算机和网络联系，便于自动化和现代化的生产与管理。数控机床的使用、维修技术要求高，价格较高，设备首次投资大，生产率也比高效专用机床低。总之，数控机床综合了计算机技术、自动控制技术、测试技术、机械制造技术等方面的成果，是现代机床的发展方向之一。具体内容在数控机床课程中介绍。返回28