机械制造工艺与设备教案-组合机床和数控机床.docVIP

组合机床和数控机床 6.4.1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高效自动化专用机床，它既有一般专用机床结构简单、生产效率高、易保证精度的特点，又能适应工件的变化，重新调整和重新组合，对工件采用多刀、多面及多工位加工，特别适用于大批、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。组合机床可以完成钻、扩、铰、镗孔和攻螺纹、滚压以及车、铣、磨削等工序，最适合箱体类零件的加工。 图6－28所示为一立卧复合式三面钻孔组合机床。 组合机床与一般专用机床相比，具有以下特点： 图6－28　组合机床的组成 1－侧底座 2－立柱底座 3－立柱 4－主轴箱 5－动力箱 6－滑台 7－中间底座 8－夹具 1）设计组合机床只需选用通用零部件和设计少量专用零部件，缩短了设计与制造周期，经济效果好。 2）组合机床选用的通用零部件一般由专门厂家成批生产，是经过了长期生产考验的，其结构稳定、工作可靠、易于保证质量，而且制造成本低、使用维修方便。 3）当加工对象改变时，组合机床的通用零部件可以重复使用，有利于产品更新和提高设备利用率。 4）组合机床易于联成组合机床自动生产线，以适应大规模生产的需要。 组合机床的基础部件是通用部件，通用部件是具有特定功能，按标准化、系列化和通用化原则设计制造的，按功能分为动力部件、支承部件、控制部件和辅助部件。 动力部件－传递动力并实现主运动和进给运动。实现主运动的动力部件有动力箱和完成各种专门工艺的切削头；实现进给运动的动力部件为动力滑台。 支承部件－用来安装动力部件、输送部件等。 输送部件－用来安装工件并将其输送到预订的工位。 控制部件－用来控制组合机床按规定程序实现工作循环。 辅助部件－主要包括冷却、润滑、排屑等辅助装置以及各种实现自动夹紧的机械扳手。 6.4.2组合机床常用的刀具 根据工艺要求及加工精度不同，组合机床采用的刀具有：简单刀具、组合刀具及特种刀具。如果条件允许，尽量选择标准刀具。有时为了提高工序集中程度或保证加工精度，可采用组合刀具，用两把或两把以上的刀具组合在同一个刀体上，先后或同时加工两个或两个以上的表面。 １）组合刀具的类型 组合刀具是按零件加工工艺的要求设计的专用刀具，但组合刀具按不同特征有如下类型（如图6－29、图6－30所示） 图6－29　复合孔加工范例 图6－30　孔加工组合刀具 按零件工艺要求不同分为同类工艺组合刀具和不同类工艺组合刀具。如组合扩、组合镗、组合铰为同工艺组合刀具；钻－扩组合、扩－铰组合为不同工艺组合刀具。 按刀齿与刀体组合方式为整体式、焊接式和装配式。 按刀齿切削次序分为同时切削和顺序切削组合刀具。 按刀具组成部分分为有导向部组合刀具和无导向部组合刀具。有导向部组合刀具还可分为前导向、后导向及前后都有导向的组合刀具。 ２）组合刀具的特点 由于组合刀具是按零件加工工艺的要求将几道工序或工步合在一起的加工原则设计的，因此有如下特点： （１）生产效率高　由于加工工序集中，节省辅助时间，提高了生产率。 （２）加工精度高　由于几把刀组合在一个刀体上，同时加工出的零件上几个表面，因此，各表面之间具有高的位置精度。如孔的同轴度、孔与端面的垂直度等。 （３）加工成本低　由于组合刀具集中了几道工序或工步，减少了机床台数和占地面积，从而使工序成本降低。 （４）使用范围广　组合刀具可加工圆孔、锥孔、螺纹孔，也可加工平面、曲面、圆弧面等。 （５）对操作者技术要求低　这是由组合刀具以上的优点决定的 （６）与单个刀具相比，组合刀具设计、制造和刃磨都比较麻烦，成本较高，因此，适用于大批量生产或自动生产线。 6.4.3数控机床 随着科学技术的飞速发展，机械制造技术发生了深刻的变化。现代机械产品的一些关键零部件，往往都精密复杂，加工批量小，改型频繁，在专用机床或组合机床上加工显然难以满足，并且生产周期很长。而借助靠模和仿形机床，或者借助划线和样板用手工操作的方法来加工，加工精度和生产效率受到很大程度的限制。特别对空间的复杂曲线曲面，在普通机床上根本无法实现。 为了解决上述问题，一种新型的数字程序控制机床，即数控机床应运而生，它极其有效地解决了上述矛盾，为单件、小批量生产，特别是复杂型面零件提供了自动化加工手段。 数控机床是一种以数字量作为指令信息、自动控制、伺服驱动、精密测量和新型机械结构等多方面的技术成果，是今后机床控制的发展方向。数控机床采用微处理器及大规模或超大规模集成电路组成的现代数控系统后具有很强的程序存储能力和控制功能，是新一代生产技术――柔性制造系统（ＦＭＳ）、计算机集成制造系统（ＣＭＳ）等的技术基础。 １）数控机床的工作原理 数控机床加工工件时，应预先将加工过程中所需要的全部信息利用数字或