常用的加工設備
1.飽床
飽床是一種作直線切削運動的粗加工設備,結構和動作簡單,不能連續切削。但操作簡單,尤其适用于生産數量少且更換頻繁的模具制造。飽床也有多種不同的結構形式。
(1)牛頭飽床。圖5-25是一台常見的牛頭飽床。
①工件的安裝固定。.根據被加工工件的外形、尺寸大小及加工内容,可分别采用平口鉗夾緊固定,或直接在工作台面或側面安裝固定。特殊工件或批量生産産品也可安排專門的夾具來安裝固定,有時也可借助萬能通用工夾具來完成工件的安裝固定。
②刀具的安裝固定。飽床所使用的刀具就是飽刀,安裝固定在滑枕頭部的刀架上。
③牛頭飽床的基本動作。工作台可作升降運動,根據工件的高度或厚度來進行調整,保證被加工部位與刀具有理想的位置關系,工作時必須鎖定,以保證被加工面的平直度。工作台還可以橫向往複運動,可用于進刀。
刀架可做升降運動,用于調整吃刀深度,工作時也應鎖定。刀架還可沿水平軸左右旋轉一定角度,用來加工斜面。
滑枕沿床身導軌作縱向往複運動,帶動刀具完成慢進快退的動作,完成走刀切削和退刀。滑枕的工作速度可通過變速箱來調節,還可以根據切削面的長度和在工作台上的位置,對行程長度和刀具的移動位置作出調整。
④牛頭飽床的工作内容。牛頭飽床以加工平面為主,也可以加工側面、斜面、台階面、倒角、簡單直通槽或為成型面去餘量。
⑤所能達到的經濟精度。牛頭飽床為粗加工設備,所能獲得的經濟精度約0.2mm,表面粗糙度妙。
牛頭飽床也有多種不同的型号,主要的區别在于加工工件的大小不一樣。另外還有傳動方式的區别,一般中小型号為機械傳動,較大型号則為液壓傳動。
(2)龍門飽床。龍門飽床主要是用于大型工件的加工,它與牛頭飽床不同的是:工件安裝固定在工作台上,且随工作台作快進(退刀)慢退(走刀切削)的往複運動。刀具安裝固定在龍門架上的多台刀架上,并完成吃刀深度和走刀量的調節。
(3)插床。插床是飽床的一種特殊形式,刀具随滑枕做上下往複運動來完成切削加工,所以又被稱為立飽。水平工作台可以做縱、橫兩個方向的往複運動,還有一個旋轉工作台可作360°旋轉運動。工件可直接安裝固定在工作台上,也可以借助其他通用或專用工具來實現安裝固定。插床可以對非圓成型孔進行清角或去餘量,所能獲得的精度不高,表面較為粗糙,加工面的長度受刀具限制不大。
(4)仿型飽。仿型飽是飽床的又一種特殊型式,它的刀具從上往下進行切削,且在終了時有一個擺動動作,主要用于全長度内截面形狀不一樣的非圓成型零件加工,如固定部分加粗簡化形狀的非圓成型凸模的精加工。借助工作台可縱、橫移動和夾持工具轉動,尤其利于中、小型成型凸模的加工。加工精度可達0.01mm,表面粗糙度可達倭或更好。預留工藝夾頭,也可加工直通成型凸模。
2.車床
車床是利用工件轉動加刀具的移動來完成回轉體加工的設備,種類雖多,但工作原理大緻相同。圖5-26所示是-一台比較常見的普通萬能型車床。
(1)工件的安裝固定。工件在普通車床上,可根據形狀、大小、加工内容的不同,分别采用三爪卡盤、四爪卡盤,花盤,莫氏錐孔或頂尖來實現安裝固定。必要時還可借助彎闆、中心架、甚至車床夾具。
(2)刀具及其安裝固定。常用車刀如用于内外圓加工、端面加工,镗孔、倒角、切槽切斷刀具,内外螺紋加工刀具、滾花刀具等,均安裝固定在刀架上。其餘如絲錐、闆牙、鑽頭、餃刀等則借助輔助工具安裝在尾座上。
( 3)車床的基本動作。變速箱将通過帶傳來的電動機固定的旋轉運動,經多次齒輪變速,使主軸獲得正、反兩個方向多種不同的轉速,并帶動工件按不同加工需要的轉速轉動。
大拖闆沿機床床身導軌作橫向往複運動,實現刀具接近工件,橫向走刀或吃刀。這個運動既可手動,也可将主軸的旋轉運動通過柱輪、進給箱變速傳給溜闆箱後,實現自動走刀或運動。也可使中拖闆形成縱向走刀和運動。中拖闆縱向吃刀用手動完成。
小拖闆可随大、中拖闆運動,也可用手動方式作橫向或斜向移動,實現刀具位置調節或加工錐度。
尾座可沿車床床身實現整體位置移動,工作時再鎖定。還可以通過頂尖完成軸類零件以中心定位和支撐。尾座上還可以通過輔助工具裝卡鑽頭,絲錐、餃刀等加工中心孔、鑽孔、擴孔、攻絲、餃孔等加工。
(4)車床可以完成的加工内容。車床上的加工,通過工件的旋轉、刀具種類和切削方向、速度的變化,可以完成:偏端面,内外圓柱、圓錐、螺紋、環形槽、台階面的加工,以及滾花、鑽孔、镗孔、倒角、研磨、抛光、攻絲、套絲、铵孔、切斷及繞彈簧等。
(5)所能達到的經濟精度。受車床本身及工件材料、加工内容、切削刀具、潤滑及操作工技術多種因素的影響。車削加工的精度和表面粗糙度也會有所不同,一般情況,所能達到的經濟精度為0.02~0.1mm,表面粗糙度可達等
(6))車床的其他類型。普通型車床适合中小型工件加工,其他還有用于大型零件加工的落地車床和立式車床等。
3.銑床
銑床是利用刀具的旋軸和工件各種移動或轉動動作的配合來完成加工的。銑床通常分為卧式和立式兩大類。
(1)卧式銑床。圖5-27就是一台普通的卧式銑床。
①工件的安裝。被加工工件可以直接,也可通過夾具或輔助工具安裝固定在工作台上,随工作台、回轉台、溜闆、升降台等,作縱、橫方向移動和升降移動,或傾斜一定角度,來實現吃刀、進給和走刀。工作台的橫向、縱向溜闆及升降台的運動,都可以分别采用手動、快速和慢速的自動方式來完成,以便适應不同工作狀态的需要。如手動用于調整吃刀深度,快速自動用于調整工件加工面與刀具的位置,以便盡快進入加.工狀态,或脫離加工狀态,方便檢查或檢測。慢速自動則用于走刀,可以減輕工人勞動強度。
②刀具的安裝。卧式銑床的刀具是安裝固定在水平主軸上,并随主轉一起轉動的,也可以安裝固定在懸梁支架與主軸連接在一起的芯軸上。主軸經變速可以獲得多種不同的轉速,從而帶動刀具轉動,在工件各種移動的配合下完成加工作業。
③卧式銑床的加工内容。卧式銑床利用兩種不同的刀具安裝方式,可以完成平面、側面、台階面、銑槽、切斷和側面鑽孔等加工内容。還可以通過挂輪将工作台轉動一定角度,在中心夾具的配合下,完成螺旋槽的加工。
(2)立式銑床(見圖5-28)。立式銑床是銑床中應用較為廣泛的一種,其工作台部分的結構及運動和卧式銑床基本相同。主要的不同點在于主軸是垂直方向的,軸向可作适當調整,用于鑽孔時還可以手動進給。另外,主軸頭還可以沿水平軸順、逆時針方向轉動一定角度,用來銑削斜面或鑽斜孔。另外就是立式銑床的加工内容更加廣泛,還可以利用多種通用、專用夾具或輔助工具完成工件定位安裝固定。加工内容包括:平面、側面、台階面、斜面、通或不通的溝槽、通或不通的各種型孔,平面孔系加工,鑽孔、擴孔、觎孔、镗孔、餃孔等,而且更方便觀察和加工過程中的檢測。
(3)萬能工具銑床。同時兼有卧銑和立銑的雙重功能,在各種萬能夾具或工具的配合下,适應範圍大,還可配插頭進行插削作業。設備型号不大,主要用于中小型工件的成型加工,尤其适合于工具、模具制造,使用和操作都很方便。
(4)普通銑床所使用的刀具。銑床常用刀具為杆銑刀和圓盤銑刀。杆銑刀多為螺旋齒,又分有端齒和側齒、直柄和錐柄等多種類型。圓盤銑刀又有鋸片銑刀、整體及鑲嵌組合圓盤銑刀。以及各種成型銑刀、專用銑刀、非标準車刀、中心鑽、麻花鑽、德孔鑽、餃刀及特别改制的刀具。
(5)銑削時的經濟精度。一般尺寸精度可控制在0.10mm,可達0.05mm或更好。加工表面粗糙度一般可達 ,精銑時可達。影響的因素包括設備精度,工件材料、形狀及尺寸大小,操作工的技術水平等。
(6)數控加工機床。數控加工機床利用自身的高精度,外加多軸轉動的特點,以及用程序控制代替手工操作的優勢,大多用于特殊成型零件的批量生産,也可用于模具成型工作零件的加工,尤其對一些大型立體成型的凸模和凹模的成型面精加工更為有利。
4.磨床
磨床的種類很多,磨床的切削工具是用不同種類、性質和粒度的砂粒,拌入膠黏劑,經模壓成型後燒結而成的砂輪,加工時大多不受被加工材料硬度的限制。而且,經磨削成型後,零件的形狀和尺寸精度高,還可以獲得比較理想的表面粗糙度。所以是模具制造不可缺少的精加工設備。
(1)平面磨床。圖5-29就是一台普通的平面磨床。
①平面磨床的動作原理。砂輪安裝固定在砂輪架上,順時針旋轉進行切削,砂輪架可沿床身導軌升降,實現砂輪接近被加工面和調整吃刀深度,均為手動方式。砂輪架還可以自動和手動方式作縱向往複運動,實現進刀。工作台由液壓傳動方式作橫向往複運動,并可根據磨削面的長短和位置進行調整,減少空程時間。
②工件的安裝固定。一般平面磨床都有一個平面的磁力工作台,多數零件可直接靠電磁吸力固定在工作台面上直接進行加工。必要時也可借助附磁鐵、平口鉗、方箱、彎闆、V形體、分度頭、三爪卡盤及正弦磁力工作台等,來為被加工零件提供定位和安裝固定。特殊情況也可選用簡易的自制專用夾具。
③平面磨床上可以完成的工作内容。平面磨床以磨削平面為主,需要時也可以磨削台階面,借助夾具磨斜面。通常不宜采用靠磨方式磨側面,既不安全,所能獲得的質量也有限。
(2)外圓磨床。圖5-30就是一台普通的外圓磨床。
①外圓磨床的動作原理。安裝固定砂輪的砂輪架可作縱向往複運動,用于調整吃刀深度,并有快速退出和接近的功能。工作台沿床身導軌作橫向往複運動完成走刀。主軸用低速旋轉的方式帶動工件轉動形成圓周切削。
②工件的安裝固定。外圓磨床主要是對軸類零件的外圓面進行加工,大多數零件都在兩端安排中心孔,依靠機床兩端的頂尖來定位和安裝,并調整尾座頂尖的壓力實現固定,再根據情況在主軸一端采取不同的撥動方式,使零件和主軸一起慢速旋轉。小型零件無法加工中心孔的,可适當加長作成60°尖狀,再與機床反頂尖配合來實現定位安裝,也可以和端面不允許有孔的零件一樣,另加工藝夾頭來實現定位和安裝,待加工完後去除多餘部分。
③外圓磨床上可以完成的加工内容。外圓磨床以加工各種外圓表面為主,若為台階軸類零件,各外圓直徑應從大到小順序排列,或中間大,再往兩端逐漸變小的排列方式,不便加工凹進的外圓面。調整工件中心支架與機床導軌的關系,使之形成一定角度,外圓磨床還可以磨圓錐面。零件台階側面有粗糙度或裝配要求時,還可以靠磨側面。但零件在根部應安排加工出合适的退刀槽,方能保證靠磨質量和安全。
(3)内圓磨床。内圓磨床是用來加工圓形、圓錐形的通或不通孔的,也可對内外軸向端面進行加工。工件夾持在與主軸相連的三爪卡盤之上随主軸慢速旋轉,砂輪用芯軸固定作高速旋轉運動。加工過程中砂輪還要和工件作軸向往複運動來完成全圓柱面的磨削加工。
(4)萬能工具磨床。這是一種模具制作不可缺少的加工設備,它可以完成平面、側面、台階面、斜面、直槽及簡單成型面的加.工。工件可直接或通過平口鉗、V形體、彎闆、正弦磁力工作台、分度頭等安裝固定在用手動操作橫向往複運動的工作台上。砂輪架可升降和縱向往複運動實現接近工件、吃刀和進刀操作。很适合小型特殊零件的加工,隻是加工精度有限、表面粗糙度較高,隻能幹磨,粉塵較重、環境質量較差,有噪聲,還要注意安全,防止砂輪破裂飛濺傷人。
(5)磨削時的經濟精度。磨削加工屬精加工,形狀及尺寸精度都能控制在0.01~0.02mm,加工表面粗糙度一般都在
左右,除萬能工具磨及内圓磨外,達到0.4也是比較容易的。這樣的加工精度已能滿足大多數冷沖壓模具的加工要求。
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