第二章 X6132型萬能臥式銑床

1、第二章 X6132型萬能臥式銑床 2-1 銑床的用途、運動聯(lián)系及布局 一、銑床的用途銑床的用途 銑床的用途 銑削是以銑刀做主運動，工件或銑刀做進給運動， 在銑床上進行切削加工的過程。 銑削特點：銑削使用旋轉(zhuǎn)的多刃刀具進行加工， 同時參加切削的齒數(shù)多，整個切削過程是連續(xù)的，加加 工效率較高工效率較高；但每個刀齒的切削過程是斷續(xù)的，每個 刀齒的切削厚度是變化的，使切削力發(fā)生變化，產(chǎn)生 的沖擊會使銑刀刀齒壽命降低，嚴重時引起崩齒和機 床振動，影響加工精度。要求機床在結(jié)構(gòu)上有較高的 剛性和抗振性。 用途：主要用于各種平面、溝槽、成形表面、分 齒零件的加工，還可用于回轉(zhuǎn)體表面、內(nèi)孔的加工和 切斷等。效率

2、較刨床高。下圖是銑床上常見的加工范 圍: （2）銑床的分類 銑床種類很多，一般按布局形式和范圍來分，主要有： 升降臺銑床（包括臥式、立式、萬能等） 工作臺不升降銑床 龍門銑床 工具銑床 仿行銑床 單柱銑床和單臂銑床 儀表銑床 專門化銑床（花鍵銑床、曲軸銑床等） 臥式升降臺銑床立式升降臺銑床 萬能升降臺銑床 工作臺不升降銑床 龍門銑床 萬能工具銑床仿形銑床 單柱平面銑床 儀表銑床 在眾多的銑床中，升降臺銑床應用最廣泛。 該種機床工作臺可在相互垂直的三個方向上調(diào)整位置， 并在任一方向上實現(xiàn)進給運動，銑刀做旋轉(zhuǎn)主運動，主軸 軸線一般不動。這種機床工藝范圍較廣，操作靈活方便 等。 這種機床一般用于單件

3、小批地生產(chǎn)車間、工具車間或 機修車間。 下面以萬能臥式升降臺銑床萬能臥式升降臺銑床X6132為例說明銑床的傳 動和主要部件結(jié)構(gòu)等。 2-1機床的用途、運動聯(lián)系及布局 （3）銑床的工藝范圍 主要用各種銑刀加工平面、斜面、溝槽、螺旋槽、齒槽等。常用 的銑刀有： 二、機床的運動聯(lián)系 以以X6132型萬能臥式銑床為例。型萬能臥式銑床為例。 型號的含義：X銑床。 6臥式銑床。 1萬能升降臺銑床。 32工作臺工作面寬320mm X6132型萬能臥式銑床，有兩 條外聯(lián)系傳動鏈：一條是銑刀 的旋轉(zhuǎn)，另一條是由進給電動 機所驅(qū)動的縱向或橫向或垂直 方向的進給運動。 工作臺 刀桿支架 刀桿 懸梁 主軸 主軸變速盤

4、 回轉(zhuǎn)盤 床鞍 底座 操作盤 三、機床的 主要組成部 件 升降臺 床身床身 主傳動電動機主傳動電動機 主軸變速機構(gòu)主軸變速機構(gòu) 主軸主軸 橫梁橫梁 刀桿刀桿 吊架吊架 縱向工作臺縱向工作臺 轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)臺 橫向工作臺橫向工作臺 升降臺升降臺 床身是機床的主 體，大部分部件都 安裝在床身上，如 主軸組件、主傳動 裝置及變速操縱機 構(gòu)等裝在床身的內(nèi) 部。 主軸轉(zhuǎn)速的變換是由一個手柄和一個刻度盤來實現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速的變換是由一個手柄和一個刻度盤來實現(xiàn)， （1）床身）床身 四、機床的布局 懸梁可以沿燕尾導 軌移動，以調(diào)整工 作位置。 在橫梁上安裝著在橫梁上安裝著 支架，用來支承刀支架，用來支承刀 桿的懸出端，以增

5、桿的懸出端，以增 強刀桿的剛性。強刀桿的剛性。 床身床身 主傳動電動機主傳動電動機 主軸變速機構(gòu)主軸變速機構(gòu) 主軸主軸 懸梁懸梁 刀桿刀桿 吊架吊架 縱向工作臺縱向工作臺 轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)臺 橫向工作臺橫向工作臺 升降臺升降臺 （2）懸梁）懸梁 床身床身 主傳動電動機主傳動電動機 主軸變速機構(gòu)主軸變速機構(gòu) 主軸主軸 橫梁橫梁 刀桿刀桿 吊架吊架 縱向工作臺縱向工作臺 轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)臺 橫向工作臺橫向工作臺 升降臺升降臺 （3）升降臺）升降臺 它是工作臺的支座， 在升降臺上安裝著銑床 的縱向工作臺、橫向工 作臺和轉(zhuǎn)臺。變換進給變換進給 速度由一個蘑菇形手柄速度由一個蘑菇形手柄 控制控制，允許在開車的情允許在開車的

6、情 況下進行變速況下進行變速。升降臺 可以沿床身的垂直導軌移動。在升降臺的下面有一根 垂直絲桿，它不僅使升降臺升降，并且支撐著升降臺。 用來安裝工件或夾具， 并帶著工件作縱向進給 運動。縱向工作臺的上 面有三條T形槽，用來安 裝壓板螺栓（T形螺栓）。 這三條T形槽中，當中一 條精度較高，其余兩條 精度較低。工作臺前側(cè) 面有一條小T形槽，用來 安裝行程擋鐵。 床身床身 主傳動電動機主傳動電動機 主軸變速機構(gòu)主軸變速機構(gòu) 主軸主軸 橫梁橫梁 刀桿刀桿 吊架吊架 縱向工作臺縱向工作臺 轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)臺 橫向工作臺橫向工作臺 升降臺升降臺 （4）縱向工作臺）縱向工作臺 位于縱向工作臺的下面， 用以帶動縱向工作

7、臺作前 后移動。這樣，有了縱向 工作臺、橫向工作臺和升 降臺，便可以使工件在三 個互相垂直的坐標方向移 動，以滿足加工要求。 床身床身 主傳動電動機主傳動電動機 主軸變速機構(gòu)主軸變速機構(gòu) 主軸主軸 橫梁橫梁 刀桿刀桿 吊架吊架 縱向工作臺縱向工作臺 轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)臺 橫向工作臺橫向工作臺 升降臺升降臺 （5）橫向工作臺）橫向工作臺 萬能銑床在縱向工作臺和橫向工作臺之間，還有一 層轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)臺，其唯一作用是能將縱向工作臺在水平面內(nèi)回 轉(zhuǎn)一個正、反不超過45的角度，以便銑削螺旋槽。 有無轉(zhuǎn)臺是區(qū)分萬能臥銑和一般臥銑的唯一標志。有無轉(zhuǎn)臺是區(qū)分萬能臥銑和一般臥銑的唯一標志。 用于安裝或通過刀桿來 安裝銑刀，并帶動

8、銑刀旋 轉(zhuǎn)。主軸是一根空心軸，主軸是一根空心軸， 前端是錐度為前端是錐度為7 72424的圓的圓 錐孔，錐孔，用于裝銑刀或銑刀 桿，并用長螺栓穿過主軸 通孔從后面將其緊固。 床身床身 主傳動電動機主傳動電動機 主軸變速機構(gòu)主軸變速機構(gòu) 主軸主軸 橫梁橫梁 刀桿刀桿 吊架吊架 縱向工作臺縱向工作臺 轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)臺 橫向工作臺橫向工作臺 升降臺升降臺 （6）主軸）主軸 整個銑床的基礎(chǔ)，承受銑床的全部重量，以及盛放切削液。整個銑床的基礎(chǔ)，承受銑床的全部重量，以及盛放切削液。 （7）底座）底座 底座底座 床身床身 主軸主軸 橫梁橫梁 刀桿刀桿 吊架吊架 縱向工作臺縱向工作臺 轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)臺 橫向工作臺橫向工作臺

9、升降臺升降臺 此外，還有：此外，還有：吊架、吊架、 刀桿刀桿 底座底座 等附屬裝置。等附屬裝置。 工作臺的工作面積工作臺的工作面積（寬 長）：3201250 mm 工作臺的最大行程工作臺的最大行程（手 動）：縱向700 mm，橫向 255 mm，垂直320 mm （機動）：縱向680 mm， 橫向240 mm，垂直300 mm （1）銑床型號及規(guī)格（右圖） （2）主要技術(shù)參數(shù) 床身床身 主軸主軸 橫梁橫梁 刀桿刀桿 吊架吊架 縱向工作臺縱向工作臺 轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)臺 橫向工作臺橫向工作臺 升降臺升降臺 底座底座 工作臺的最大回轉(zhuǎn)角度工作臺的最大回轉(zhuǎn)角度：45 主軸軸心線到工作臺臺面的距離主軸軸心線到工作

10、臺臺面的距離：30430 mm 主軸轉(zhuǎn)速（18級）：301500 rpm 五、機床的主要技術(shù)性能 立式銑床與臥式銑床很立式銑床與臥式銑床很 多地方相似。多地方相似。不同的是：不同的是：它它 床身無床身無頂導軌頂導軌，也，也無橫梁無橫梁， 而是前上部是一個立銑頭，而是前上部是一個立銑頭， 其作用是安裝主軸和銑刀。其作用是安裝主軸和銑刀。 通常立式銑床在床身與通常立式銑床在床身與 立銑頭之間還有立銑頭之間還有轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)盤，可使，可使 主軸傾斜成一定角度，銑削主軸傾斜成一定角度，銑削 斜面。立式銑床可用來鏜孔。斜面。立式銑床可用來鏜孔。 立式升降臺銑床 主軸主軸 工作臺工作臺 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)盤 2-2主運動傳動

11、鏈分析及其擬定的基本原理 主電機 主軸 帶輪 三聯(lián)滑移齒輪 傳動 一、主運動傳動鏈 1.主運動傳動鏈 主運動傳動如圖所示，其傳動路線為: -（主軸）電動機（軸）- 290 150 - 36 19 33 22 38 16 - 37 27 46 17 26 38 - 40 80 71 18 （.kW 1450r/min） 主軸正反轉(zhuǎn)由電機變向?qū)崿F(xiàn)，制動由M來實現(xiàn) 共18級轉(zhuǎn)速,301500 r/min 二、機床主運動傳動鏈分析及其擬定的基本原理 1、傳動組特性 2、變速級數(shù) 主軸變速級數(shù)即主軸有多少種轉(zhuǎn)速，它等于各傳動組傳動 副數(shù)相乘積。 z=z0z1z2 zm 3、變速范圍 就是主軸的最高轉(zhuǎn)速與

12、最低轉(zhuǎn)速的比值。 min max n n Rn 3、速比的最大值和最小值的限制 升速最大速比：imax 2；降速最小速比imin 1/4 傳動組的最大變速范圍為 810 4/1/5 . 22/ minmaxmax iiR 三、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)網(wǎng)以及結(jié)構(gòu)網(wǎng)的選擇 2-3 齒輪齒數(shù)的確定 1、減小齒頂高 2、使可能相碰的齒輪不互相滑過 3、加大齒數(shù)和 4、使齒數(shù)和小的作為擴大組，齒數(shù)和大的作為基本組。 一個傳動組中的齒輪不采用同一模數(shù)；分別求出各隊齒輪的齒數(shù)和 模數(shù)；只要保持各對齒輪副的中心距相等即可。 2-5 機床的進給系統(tǒng) 一、進給運動傳動鏈及工作臺快速移動一、進給運動傳動鏈及工作臺快速移動 銑床

13、可以在三個垂直的任一方向上實現(xiàn)進給運動及快速移 動,進給方向由離合器M3、M4、M5來控制，且互鎖；機動進 給和快速移動切換由電磁摩擦離合器M1、M2來控制。傳動路 線為下圖所示： 由傳動路線可知： 三個進給方向各有21級進給量 縱向、橫向為101000mm/min 垂直為3.3333mm/min 進給方向由電機正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。 電動機- )( 49 40 左 32 17 - 40 20 - 29 29 22 36 32 26 - 26 32 29 29 36 22 - )( 49 40 40 18 40 18 中 )( 49 40 40 18 40 18 40 18 40 18 右 合（快速移

14、動） 2 49 40 42 44 26 40 M M1合 工作 進給 - - 33 22 - 47 20 - 38 47 - 18 18 - 20 16 -M5合-（縱向進給） 47 38 -M合-（橫向進給） -M合- 27 22 - 33 27 - 44 22 -(垂直進給) 2-4 X6132型銑床主要部件的結(jié)構(gòu) 一一.主軸部件主軸部件 如圖所示：如圖所示： 主軸要求：較高的主軸要求：較高的剛度剛度和和抗振性抗振性 主軸結(jié)構(gòu)如圖所示，空心階梯軸結(jié)構(gòu)，前端主軸結(jié)構(gòu)如圖所示，空心階梯軸結(jié)構(gòu)，前端 7 7：2424精密錐孔。精密錐孔。 為提高剛性，主軸采用三支撐結(jié)構(gòu)，主軸回為提高剛性，主軸采用

15、三支撐結(jié)構(gòu)，主軸回 轉(zhuǎn)精度主要由前端軸承和中間軸承保證，轉(zhuǎn)精度主要由前端軸承和中間軸承保證，調(diào)整過程調(diào)整過程： 要求：調(diào)整后主軸最高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)要求：調(diào)整后主軸最高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)1h1h，軸承溫度，軸承溫度 不超過不超過6060。 為減少斷續(xù)切削引起的沖擊和振動，提高主為減少斷續(xù)切削引起的沖擊和振動，提高主 軸運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，主軸前端裝有軸運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，主軸前端裝有飛輪飛輪。 二、工作臺二、工作臺 1、如圖所示：、如圖所示： 順銑、逆銑定義：順銑、逆銑定義： 銑刀最低點的切削速度與工銑刀最低點的切削速度與工 件的進給運動方向相反。件的進給運動方向相反。 銑刀最低點的切削速度與工銑刀最低點的切削速度與工 件

16、的進給運動方向相同。件的進給運動方向相同。 螺母給絲杠的力 工作給絲杠的力 螺母給絲杠的力 工作給絲杠的力 逆銑順銑 2.順銑機構(gòu)順銑機構(gòu) 絲杠螺母機構(gòu) 使用一定時間 后，由于磨損 會產(chǎn)生間隙。 順銑機構(gòu)的順銑機構(gòu)的作用作用 順銑時，消除絲杠螺母之間的間隙，使工作臺不產(chǎn)順銑時，消除絲杠螺母之間的間隙，使工作臺不產(chǎn) 生軸向竄動，保證順銑順利進行。生軸向竄動，保證順銑順利進行。 逆銑，快速移動時，使絲杠螺母自動松開，降低螺逆銑，快速移動時，使絲杠螺母自動松開，降低螺 母加在絲杠上的預緊力，減少絲杠與螺母之間的磨損。母加在絲杠上的預緊力，減少絲杠與螺母之間的磨損。 順銑機構(gòu)的工作原理順銑機構(gòu)的工作原

17、理 工作原理：在6彈簧的作 用下使5齒條向右移（向 里），從而使4齒輪順時 針旋轉(zhuǎn)，1、2作相反方 向運動，消除間隙。 間隙大小調(diào)整：即 調(diào)整彈簧6的壓力。 銑削重要常識 順銑與逆銑 在加工中，在加工中，銑刀的旋轉(zhuǎn)方向銑刀的旋轉(zhuǎn)方向一般是一般是不變不變的，但的，但進給進給 方向是變化方向是變化的。就出現(xiàn)了銑削加工中常見的兩種現(xiàn)象：的。就出現(xiàn)了銑削加工中常見的兩種現(xiàn)象： 順銑與逆銑。順銑與逆銑。 （一）、順銑和逆銑的定義 1、順銑：、順銑：銑刀與工件接觸部位的切削銑刀與工件接觸部位的切削 速度方向與工件進給方向速度方向與工件進給方向相同相同。 （二）、順銑和逆銑的定義 2、逆銑：銑刀與工件接觸部

18、位的切削、逆銑：銑刀與工件接觸部位的切削 速度方向與工件進給方向速度方向與工件進給方向相反相反。 （三）、切削特點（三）、切削特點 1、順銑特點：、順銑特點：順銑時，銑刀刀刃的切削厚度由最大到零，不存 在滑行現(xiàn)象，刀具磨損較小，工件冷硬程度較輕。垂直分力Fv 向下，對工件有一個壓緊作用，有利于工件的裝夾。但是水平 分力Fh方向與工件進給方向相同，不利于消除工件臺絲桿和螺 母間的間隙，切削時振動大。但其表面光潔度較好，適合精加 工。 2、逆銑特點 逆銑時，銑刀刀刃不能立刻切入工件，而是在工件已加工表面滑行 一段距離。刀具磨損加劇，工件表面產(chǎn)生冷硬現(xiàn)象，垂直分力Fv 對工件有一個上抬作用，不利于工

19、件的裝夾。但是水平分力Fh方 向與工件進給方向相反，有利于消除工件臺絲桿和螺母間的間隙， 切削平穩(wěn)，振動小。表面粗糙度較差，適合粗加工。 3、順銑與逆銑對比表（筆記） 項目 名稱 切削 厚度 滑 行 現(xiàn) 象 刀 具 磨 損 工件 表面 冷硬 現(xiàn)象 對 工 件 作 用 消除絲 桿與螺 母間隙 振 動 損 耗 能 量 表面 光潔 度 適 用 場 合 順銑順銑從大從大 到小到小 無無慢慢無無壓壓 緊緊 否否大大小小好好精精 加加 工工 逆銑逆銑從小從小 到大到大 有有快快有有抬抬 起起 是是小小大大 5% 至至 15% 差差粗粗 加加 工工 （四）、順銑和逆銑的選擇原則（四）、順銑和逆銑的選擇原則

20、（1）機床精度好、剛性好、精加工，較適應順銑。反之較適應逆）機床精度好、剛性好、精加工，較適應順銑。反之較適應逆 銑。銑。 （2）零件內(nèi)拐角處精加工強烈建議要用順銑。）零件內(nèi)拐角處精加工強烈建議要用順銑。 （3）粗加工：逆銑較好。精加工：順銑較好）粗加工：逆銑較好。精加工：順銑較好 機床變速操縱機構(gòu)機床變速操縱機構(gòu)-孔盤操縱機構(gòu)控制孔盤操縱機構(gòu)控制 X6132主運動、進給運動變速操縱機構(gòu)采用集中式孔主運動、進給運動變速操縱機構(gòu)采用集中式孔 盤操縱機構(gòu)控制。盤操縱機構(gòu)控制。 其工作原理是利用孔盤上不同孔的組合，使其控制的其工作原理是利用孔盤上不同孔的組合，使其控制的 齒條實現(xiàn)不同位置的組合形式，

21、從而達到帶動上面的撥齒條實現(xiàn)不同位置的組合形式，從而達到帶動上面的撥 叉撥動相應的滑移齒輪實現(xiàn)不同位置的傳動。其工作原叉撥動相應的滑移齒輪實現(xiàn)不同位置的傳動。其工作原 理如下圖所示：理如下圖所示： 孔盤操縱機構(gòu)的特點：孔盤操縱機構(gòu)的特點： 優(yōu)點優(yōu)點：可以從任何一種速度直接變到另一種速度，而不：可以從任何一種速度直接變到另一種速度，而不 需要經(jīng)過中間的一系列速度，變速方便。需要經(jīng)過中間的一系列速度，變速方便。 缺點缺點：結(jié)構(gòu)比較復雜。：結(jié)構(gòu)比較復雜。 可成為可成為“超級變速機構(gòu)超級變速機構(gòu)” 五.銑床輔件 銑床輔件較多,如下圖所示 分度頭 臥式分度盤 1.萬能分度頭 橫立兩用分度盤 角固式虎鉗

22、立銑頭萬能銑頭 在機床輔件中分度頭分度頭就是銑床的主要輔件之一。如銑削花 鍵、齒輪、多頭螺旋槽等都需用到分度頭進行分度。通常在 銑床上使用的分度頭有簡單分度頭、萬能分度頭、自動分度 頭等，其中萬能分度頭應用最多。 F11系列分度頭 萬能分度頭 萬能分度頭 分度頭的用途和傳動系統(tǒng) 可作等分或不等分的圓周分度； 例：齒輪，多邊形等的加工， 可將工件軸線相對于銑床工作臺臺面傾斜一定 的角度，加工各種位置的溝槽、平面； 例：斜楔 通過掛輪，分度頭主軸可帶動工件做連續(xù)旋轉(zhuǎn)， 以加工螺旋溝槽，如油槽、阿基米德螺旋線凸輪等。 比如：由圖螺旋槽的加工 作用作用 傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng) 主軸前后莫氏4號錐孔 殼體4在

23、- 6 95內(nèi)轉(zhuǎn)動 分度方法 直接分度法 用于分度數(shù)較少或分度精度要求不高時 簡單分度法 這是一種常用的分度方法，用于分度數(shù)較多的場合。分度時傳 動如下： 主軸手柄 40 1 1 1 根據(jù)傳動路線可知，手柄轉(zhuǎn)40轉(zhuǎn)時主軸 （工件）轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)。假設(shè)工件等分數(shù)為Z,手輪要 轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)為nk,則手柄轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)為： q p a z nk 40 其中： a表示受柄轉(zhuǎn)過的整轉(zhuǎn)數(shù)(z40時為0) p/q表示手柄在在q孔圈上轉(zhuǎn)過p個孔 間距 例3-1 在F1125型分度頭上銑削正10邊形工件，試確定每銑 一邊后分度手柄的轉(zhuǎn)數(shù)？ 解：應分析應該采用什么分度方法 根據(jù)方法采用相關(guān)的公式進行計算 并確定手柄應轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)

24、， 對分度頭進行相關(guān)的調(diào)整 陳述結(jié)果 10 10 4040 z nk 即每銑完一邊后，分度手柄應轉(zhuǎn)過4圈 例3-2 在F1125型分度頭上加工六邊形螺母，試確定 每銑一面，分度手柄的轉(zhuǎn)數(shù)？ 解：經(jīng)分析應采用簡單分度法分度 此時， )( 3 2 6 6 4 6 6 40 rnk 應選用3的倍數(shù)的孔圈，這可選用36的孔圈，則 )( 57 38 6 3 2 6 6 4 6 6 40 rnk 即分度手柄在57的孔圈上轉(zhuǎn)過6轉(zhuǎn)又38個孔距時， 工件轉(zhuǎn)1/6轉(zhuǎn)。 應盡量選用大的孔圈 角度分度法 角度分度法是由簡單分度法派生出來的。根據(jù)前 面的公式可知：手柄每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)（360）時 主軸手柄 40 1 1 1 9 40 360 主軸 n 所以當工件要轉(zhuǎn)過的角度為時，分度手柄應轉(zhuǎn) 過的轉(zhuǎn)數(shù)為： 9 k n 例3-3 在軸上銑兩鍵槽，其夾角為77應如何分度 解：經(jīng)分析應采用角度分度法分度 63 35 8 9 5 8 9