3.2 铣床
3.2.1 铣床的工艺范围
1.铣削加工的工艺范围
铣削加工的适应范围很广,可以加工各种零件的平面、台阶面、沟槽、成形表面、型孔表面、螺旋表面等,如图3-12所示。
图3-12 铣削加工应用范围
2.铣床的种类
铣床的类型很多,主要以布局形式和适用范围可分为:卧式升降台铣床、立式升降台铣床、龙门铣床、工具铣床、圆台铣床、仿形铣床和各种专门化铣床。
(1)卧式升降台铣床 卧式升降台铣床简称卧式铣床,是目前应用比较广泛的一种铣床,如图3-13所示。卧式升降台铣床可用各种圆柱铣刀、圆片铣刀、角度铣刀、成形铣刀和端面铣刀加工各种平面、斜面、沟槽等。如果使用适当铣床附件,可加工齿轮、凸轮、弧形槽及螺旋面等特殊形状的零件,配置万能铣头、圆工作台、分度头等铣床附件,可扩大铣床使用范围。
卧式铣床的主轴是水平安装的,卧式升降台铣床、万能升降台铣床和万能回转头铣床都属于卧式铣床。
图3-13 卧式升降台铣床
1—床身;2—悬梁;3—刀杆;4—悬梁支架;5—工作台;6—床鞍;7—升降台;8—底座
(2)立式升降台铣床 立式升降台铣床是一种具有广泛用途的通用铣床,立式铣床的主轴是垂直安装的。立铣头取代了卧铣的主轴悬梁、刀杆及其支承部分,且可在垂直面内调整角度。立式升降台铣床利用端面铣刀、立铣刀、圆柱铣刀、锯片铣刀、圆片铣刀、端面铣刀及各种成形铣刀,加工单件及成批生产中的平面、沟槽、台阶等表面的加工,还可加工斜面。若与分度头、圆形工作台等配合,还可加工齿轮、凸轮及铰刀、钻头等的螺旋面,在模具加工中,立式升降台铣床最适合加工模具型腔和凸模成形表面。立式升降台铣床的外形如图3-14所示。
图3-14 立式升降台铣床
1—立铣头;2—主轴;3—工作台;4—床鞍;5—升降台
由于机床具备了足够的功率和刚性以及有较大的调速范围,因此可充分利用硬质合金刀具来进行高速切削。
(3)龙门铣床 龙门铣床是一种大型高效能的铣床,如图3-15所示。它是龙门式结构布局,具有较高的刚度及抗振性。在龙门铣床的横梁及立柱上均安装有铣削头,每个铣削头都是一个独立部件,横梁可沿两立柱导轨作升降运动。横梁上有2个带垂直主轴的铣头,可沿横梁导轨作横向运动。两立柱上还可分别安装一个带有水平主轴的铣头,它可沿立柱导轨作上下升降运动。其中包括单独的驱动电机、变速机构、传动机构、操纵机构及主轴部件等。在龙门铣床上可利用多把铣刀同时加工几个表面,生产率很高。
图3-15 龙门铣床
1—工作台;2,4,8,9—铣头;3—横梁;5,7—立柱;6—顶梁;10—床身
龙门铣床加工精度和生产率均较高,所以,广泛应用于成批、大量生产中大中型工件的平面、沟槽加工。
(4)万能工具铣床 常配备有可倾斜工作台、回转工作台、平口钳、分度头、立铣头、插削头等附件,所以,万能工具铣床除能完成卧式与立式铣床的加工内容外,还有更多的万能性,故适用于工具、刀具及各种模具加工,也可用于仪器、仪表等行业加工形状复杂的零件。
3.2.2 X6132A万能卧式升降台铣床的组成
如图3-16所示,X6132A万能升降台铣床由底座1、床身2、悬梁3、刀杆支架4、主轴5、工作台6、床鞍7、升降台8和回转盘9等组成。床身2固定在底座1上。床身内装有主轴部件、主变速传动装置及其变速操纵机构悬梁3可在床身顶部的燕尾导轨上沿水平方向调整前后位置。悬梁上的刀杆支架4用于支承刀杆,提高刀杆的刚性。升降台8可沿床身前侧面的垂直导轨上、下移动,升降台内装有进给运动的变速传动装置、快速传动装置及其操纵机构。床鞍7装在升降台的水平导轨上,床鞍7可沿主轴轴线方向移动(亦称横向移动)。床鞍7上装有回转盘9,回转盘上的燕尾导轨上又装有工作台6,因此,工作台可沿导轨作垂直于主轴轴线方向移动(亦称纵向移动),工作台通过回转盘可绕垂直轴线在±45°范围内调整角度,以铣削螺旋表面。
图3-16 X6132A万能卧式升降台铣床的组成
1—底座;2—床身;3—悬梁;4—刀杆支架;5—主轴;6—工作台;7—床鞍;8—升降台;9—回转盘
3.2.3 X6132A万能卧式升降台铣床的传动系统
如图3-17所示,X6132A万能卧式升降台铣床的传动系统由主运动传动链、横向进给运动传动链、纵向进给运动传动链、上下进给运动传动链及相应方向的快速空行程进给运动传动链组成。
图3-17 X6132型万能卧式升降台铣床传动路线
3.2.4 主运动传动链
主运动是指带动铣刀旋转,并对工件进行切削的运动。铣床主运动传动装置的主要任务是获得加工时所需的各种转速、转向以及停止加工时的快速平稳制动,它的18级转速通过相互串联的变速组变速后得到。由于加工时主轴换向不频繁,因此由主电动机正、反转实现换向,轴Ⅱ右端安装电磁制动器,用于机床停止加工时对主传动装置实施制动。
3.2.5 进给运动传动链
进给运动是指带动工作台作直线运动,并使工件获得连续切削的运动。工作台除可作3个相互垂直方向的进给运动外,还可沿进给方向作快速移动。进给运动传动链表达式如下: