其他类型机床

项目5其他类型机床教学目标1）掌握钻床、镗床、铣床、刨床、插床和拉床的基本知识。2）熟悉钻床、镗床、铣床、刨床、插床和拉床的主要结构。3）了
解钻床、镗床、铣床、刨床、插床和拉床的各种类型及加工方法。4）认识钻床、镗床、铣床、刨床、插床和拉床及其典型部件。5）能正确选用钻
床、镗床、铣床、刨床、插床和拉床。任务1钻床任务2镗床任务3铣床任务4刨床、插床和拉床任务1钻床任务描述如图5-1所示
工件，其中各孔的技术要求如图所示，试问如何对此工件上的孔进行加工？图5-1制动器臂板相关知识孔的加工方式相对较多，其中在钻床上钻
孔是孔加工中最常用的加工方法，要想正确地在钻床上加工各种不同类型的孔，就必须掌握钻床的结构、功能及钻削加工的工艺特点及加工范围和加
工方式，才能对工件进行加工处理。相关知识钻床的功用和主要类型钻床(DrillingMachine)?主要用钻头在工件上加工孔的
机床。功用?钻床可完成钻孔(Drilling)、扩孔(Enlarginghole)、铰孔(Reaming)、攻螺纹(Tappin
g)、钻埋头孔(Countersinking)、刮平面(Spotfacing)、锪沉头孔(Counterboring)等工作。图5
-2钻床的加工方法a）钻孔b）扩孔c）铰孔d）攻螺纹e）、f）锪埋头孔g）锪端面钻床根据用途和结构不同，主要类型有：立
式钻床、台式钻床、摇臂钻床和专门化钻床（如深孔钻床和中心孔钻床）等。钻床的主参数是最大钻孔直径。1.立式钻床主要特点：主轴轴线垂直
布置且位置固定不动，只适用于加工中小型工件上的孔。图5-3立式钻床的外形图1-工作台2-主轴3-主轴箱4-立柱5-进给操
纵机构图5-4立式钻床传动原理图由于立式钻床主轴轴线垂直布置，且其位置是固定的，加工时必须通过移动工件才能使刀具轴线与被加
工孔的中心线重合，因而操作不便，生产率不高。常用于单件、小批生产中加工中、小型工件，且被加工孔数不宜过多。2.摇臂钻床在大型零件
上钻孔时，因工件移动不便，就希望工件不动，而钻床主轴能在空间任意调整其位置，这就产生了摇臂钻床。主轴箱可沿摇臂的导轨横向移动。摇臂
可沿外立柱上下移动。外立柱及摇臂还可以绕内立柱2在?180?范围内任意转动。主轴的位置可在空间任意地调整。摇臂钻床加工灵活，被广泛
地应用于一般精度的各种批量的大、中型零件的加工。摇臂钻床主要特点：主轴可调整坐标位置，适用于加工大而重的工件上的孔。（1）主
要组成部件图5-5摇臂钻床外形1-底座2-内立柱3-外立柱4-摇臂升降丝杠5-摇臂6-主轴箱7-主轴8-
工作台（2）传动系统Z3040型摇臂钻床传动系统图M1、M2、M3、M4、M5—离合器A、B、C—手轮T—导程（3）Z3
040型摇臂钻床的主要结构图5-6主轴部件1-主轴2-主轴套筒3-螺母4-小齿轮5-链条6-链轮7-弹簧8-凸轮
9-齿轮10-套11-镶套Z3040型摇臂钻床主轴组件Z3040型摇臂钻床立柱及夹紧机构?1—主轴2—主轴套筒3
—螺母1—平板弹簧2—推力球轴承3—深沟球轴承4—内立柱4—齿轮齿条5—镶套5—摇臂6—外立柱7—滚柱链
8—底座A—圆锥面（4）Z3040型摇臂钻床的主要技术参数项目规格主轴锥孔莫氏4号主轴转速级数16主轴转
速范围25～2?000?r/min工作台尺寸500?mm×630?mm主轴行程315?mm主轴进给量范围0.04～3.20?mm/
r主轴进给量级数16主轴箱水平移动距离900?mm最大钻孔直径40?mm主轴中心线至立柱母线最大距离1?250?mm主轴中心线至立
柱母线最小距离350?mm主轴端面至底座工作面最大距离1?250?mm主轴端面至底座工作面最小距离350?mm主电机功率3?kW3
.台式钻床台式钻床简称台钻，它实质上是一种加工小孔的立式钻床。台钻的钻孔直径一般在15mm以下，最小可达十分之几毫米。因此，台钻
主轴的转速很高，最高可达每分钟几万转。台钻结构简单，使用灵活方便，适于加工小型零件上的孔。但其自动化程度较低，通常用手动进给。台
式钻床4.其他钻床1）可调式多轴立式钻床2)深孔钻床深孔钻床1—工件；2—钻头；3—钻杆2)深孔钻床深孔钻床是用特制的深孔
钻头，专门加工深孔的钻床，常用于加工如炮筒、枪管和机床主轴等零件中的深孔。深孔钻床的结构特点如下：（1）为避免机床过高，深孔钻床一
般采用卧式布局。（2）为减少孔中心线的偏斜，主运动是工件的旋转运动，钻头只做直线进给运动而不旋转。（3）为保证获得很好的冷却效果，
在深孔钻床上配有周期退刀排屑装置及切削液输送装置，使切削液由刀具内部输入至切削部位，如图所示。任务2镗床任务描述箱体类零件有
一个共同的特性，即在箱体上存在各种不同技术要求的孔，试问应采用什么方法来加工，从而保证各孔之间的相对精度？图5-9箱体类零件及其
上孔的分布任务分析在实际应用中，如图所示箱体类零件上的孔系，一般都采用镗削加工的方法进行加工。正确掌握镗床的类型、加工范围、工艺特
点、加工方法及相应刀具的工作特性和适用范围，是正确加工箱体类零件上的大孔及孔系的前提和必备条件。镗床的类型相关知识主要工作：用镗
刀进行镗孔。还可以钻孔、扩孔、铰孔，大部分镗床还可以进行铣削和车削加工。种类：按其结构形势可分为：立式镗床、卧式镗床、坐标镗床
、金刚镗床和专门化镗床等，坐标镗床又可分为单柱、双柱和卧式等主要类型用途：大中孔的粗加工、半精加工和精加工，尤其是孔系的加工。
数控镗铣床（加工中心）落地镗床工件安置在落地工作台上，立柱沿床身纵向或横向运动。用于加工大型工件卧式铣镗床单坐标双坐标镗床双柱
坐标镗铣床单柱坐标镗床数控镗床镗床的运动镗床加工时其工作运动与钻床类似：主运动：刀具的旋转运动；进绐运动：根据机床的不同类型
和所加工工序的不同，可由刀具或工件来实观。主参数：根据机床类型的不同，由最大镗孔直径、镗轴直径或工作台宽度来表示。在车床上镗孔1、
卧式铣镗床1）主要组成部件及其运动TP619型卧式镗床如图所示。它由主轴箱、工作台、主立柱、后立柱和床身等组成。图5-9卧式
铣镗床的典型加工方法机床的传动系统2）主轴部件结构2、坐标镗床坐标镗床：主要零部件的制造和装配精度很高，具有良好的刚度和抗振
性。特征：具有测量坐标位置的精密测量装置。依靠坐标测量装置，能精确地确定工作台、主轴箱等移动部件的位移量，实现工件和刀具的精确定位
。主要用于：镗削精密孔和位置精度要求很高的孔系，例如钻模、镗模和量具等零件上的精密孔加工工艺范围除镗孔外，还可以进行钻、扩和铰孔，
惚端面以及精铣平面和沟槽加工；此外，因其具有很高的定位精度，故还可用于精密刻线、精密划线、孔距及直线尺寸的精密测量等。所以，坐标镗
床是一种用途比较广泛的精密机床。应用过去主要局限于生产工具车间,单件生产近年来成批地加工精密孔系，例如，在飞机、汽车、拖拉机、内燃
机和机床等行业中，加工某些箱体零件的轴承孔。1）坐标镗床的主要类型按布局形式分为：立式：立式单柱、立式双柱卧式立式坐标镗床：轴
线与安装基面垂直的孔系和铣削顶面卧式坐标镗床：轴线与安装基面平行的孔系和铣削侧面（1）立式单柱坐标镗床布局形式与立式钻床类似
，主轴：在水平面上的位置是固定的主运动：主轴带动刀具旋转运动进给运动：主轴套筒沿轴向运动工作台实现两个坐标方向的移动
：沿床鞍导轨的纵向移动和床鞍沿床身导轨的横向移动多了一层床鞍特点：三面敞开，特别适宜加工板状零件的精密孔。一般为中、小型机床（工作
台宽度常小于630mm）（2）立式双柱坐标镗床由两个立柱、顶梁和床身构成的龙门框架主轴箱装在可沿立柱导轨上下调整位置的横梁上工
作台则直接支承在床身导轨上主运动：主轴带动刀具作旋转运动进给运动：工件安装在工作台沿床身导轨作纵向直线移动主参数：工作台面宽度（2
）立式双柱坐标镗床与立式单柱坐标镗床的共同点：主轴垂直于工作台台面区别：主轴和工作台分别完成两个坐标方向的移动；主轴离横梁悬伸距离
小，机床刚度较大；工作台和床身之间的层次少，承载能力强；一般为大、中型机床（3）卧式坐标镗床主轴水平安装，与工作台台面平行。工作台
：下滑座、上滑座、回转工作台三层组成主运动：刀具的旋转运动进绐运动：可由主轴轴向移动完成，也可由上滑座带动工作台的纵向移动完成坐标
位置：由下滑座沿床身导轨的横向移动和主轴箱沿立柱导轨上下移动确定特点：工件高度不受限制，适于在生产车间中成批加工箱体等零件3）精
镗床高速度、高刚度镗床特点：以很小的进给量和很高的切削速度进行加工用途：对有色金属合金与铸铁工件上的内孔进行精细镗削，在成批生产
、大量生产中获得了广泛的应用，常用于加工发动机的气缸、连杆、活塞等零件上的精密孔。类型：按布局形式分为单面、双面和多面的；根据主轴
位置不同分为卧式、立式和倾斜式三种；按主轴的数量可分为单轴、双轴及多轴的。单面卧式金刚镗床主运动：主轴2高速旋转带动镗刀作主运
动机床的主轴箱1固定在床身4上，工件通过夹具安装在工作台3上，工作台沿床身导轨作平稳的低速纵向移动以实现进给运动。关键
部件：主轴组件，它的性能好坏在很大程度上决定着机床的加工质量。主轴短而粗，在镗杆的端部设有消振器；主轴采用精密的角接触球轴承或静压
轴承支承，并由电动机经皮带直接传动主轴旋转，可保证主轴组件准确平稳地运转。任务3铣床任务描述如图5-17所示一台阶零件，材
料45钢，加工数量为小批量。需完成全部平面的铣削。图5-17台阶零件相关知识图5-17所示的零件主要涉及平面的加工，加工平面为
四周面和台阶面，四周面的加工应该注意平面间的相互平行和垂直，台阶面的加工要与零件的基准面或其他表面平行。台阶面的加工可以在卧式铣床
上利用三面刃铣刀加工、在立式铣床上加工或在卧式铣床上用组合刀具加工双台阶面。相关知识铣床是用铣刀对工件进行加工的机床。可以加工平
面（水平面、垂直面等）、沟槽（键槽、Ｔ型槽、燕尾槽等）、螺旋形表面及各种曲面等，加工精度较低、表面质量较差，一般多用于粗加工或半精
加工。主要类型有：升降台式铣床、龙门铣床、工具铣床、圆台铣床、仿形铣床和各种专门化铣床等。工艺范围图5-18铣床加工的典型表
面升降台式铣床是铣床类机床中应用最广泛的一种类型。升降台式铣床的结构特征是，主轴带动铣刀旋转实现主运动，其轴线位置通常固定不动，
工作台可在相互垂直的三个方向上调整位置，并可带动工件在其中任一方向上实现进给运动。升降台式铣床根据主轴的布局可分为卧式和立式两种。
1、卧式万能升降台式铣床图5-19卧式升降台铣床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-回转盘卧式铣床主要用来加工平面、沟槽、台阶、成形面、齿轮、离合器、花键轴和螺旋槽等，加工范围广。由于铣刀刀杆较
长，可安装组合铣刀进行多刀切削，加工效率高。 X6132铣床除了电气、润滑和冷却部分外，主要由床身、主轴传动、主轴变速操纵、进给变
速、升降台和工作台等部件组成。1）床身部分它由床身、横梁、刀杆、支架和底座等构件所组成，具有足够的刚度，能够承受机床全部的重量和
铣削力。床身是机床的主体，用来安装和联接机床其他部分。它用螺钉固定在底座上，前面是燕尾导轨，供升降台上下移动之用。横梁安装在床
身顶部燕尾槽内，用来安装支架。其一侧底面成齿条形，利用床身同侧上部的齿轮可使横梁在床身燕尾槽内移动。刀杆与支架吊装在悬梁之下，用
来安装和紧固铣刀。支架可在悬梁的燕尾导轨上移动。底座是中空的方箱结构，中间用撑筋分隔，具有良好的支承刚度，可支承整个机床。2）主
轴部件万能卧式升降台铣床的主轴部件是由主轴、主轴轴承和安装在主轴上的齿轮及飞轮等零件组成的。铣削时，要求主轴部件有较高的刚性及抗
振性，同时也要保证主轴的旋转精度、耐磨性和热稳定性。图9-20X6132主轴部件结构1—后支承；2—主轴；3—中间支承；4—前
支承；5—键立式升降台铣床1—立铣头；2—主轴；3—工作台；4—床鞍；5—升降台2、立式升降台铣床主轴垂直安装的铣床称为
立式升降台铣床，如图所示。立铣头1可在垂直面内旋转一定角度以铣削斜面。主轴2可沿轴线方向进给或调整位置。3、龙门铣床龙门铣床是一
种大型、高效的通用机床，主要用于加工大型工件上的平面、沟槽。它不仅可以进行粗加工、半精加工，还可以进行精加工。如图所示为具有四个铣
头的中型龙门铣床。图5-22龙门铣床1－工作台2、9－水平铣头3-横梁4、8-垂直铣头5、7-立柱6-龙门架10-床身
1—床身2—滑座3—圆工作台4—立柱5—主轴箱图5-23圆台铣床4、圆台铣床圆台铣床可分为单轴和双轴两种形
式，图5-23所示为双轴圆台铣床。这种铣床的尺寸规格介于升降台铣床与龙门铣床之间，适用于成批大量生产中加工中小型零件的平面。5、
工具铣床图5-24万能工具铣床任务4刨床、插床和拉床任务描述现要求加工一个长、宽、高均为70mm的正方体垫块，其尺寸
误差要控制在±0.1mm范围之内，是确定其加工方法。相关知识刨削加工是常用的加工非圆柱面的加工方法，只有在掌握了刨削加工的基本原理
、特点、加工范围、刀具的选择及切削用量的选择，才能在实际应用中正确使用，并保证工件达到相应的精度要求。所以本任务就学习这方面相关的
内容。1.刨床刨削加工范围相关知识是用刨刀对加工工件的平面、沟槽或成形表面进行刨削的机床。用刨床刨削窄长表面时具有较高的效率，
它适用于中小批量生产和维修车间。?1）牛头刨床1.刨床1—工作台；2—刀架；3—滑枕；4—床身；5—传动轮；6—操纵手
柄；7—横向进给手柄；8—横梁相关知识2）龙门刨床1—床身；2—工作台；3—横梁；4—垂直刀架；5—顶梁；6—立柱；
7—进给箱；8—减速器；9—侧刀架相关知识龙门刨床龙门刨床BK20125A型高精度龙门刨床龙门刨床★龙门刨床与牛头刨床相比：
a）从结构上看，龙门刨床形体大，结构复杂，刚性好；b）从机床运动上看，龙门刨床的主运动是工作台的直线往复运动，而进给运动则是刨刀的
横向或垂直间歇运动，这刚好与牛头刨床的运动相反。c）龙门刨床由直流电机带动，并可进行无级调速，运动平稳。d）龙门刨床的所有刀架在水
平和垂直方向都可平动。3）悬臂刨床具有单立柱和悬臂的刨床，工作台沿床身导轨作纵向往复运动，垂直刀架可沿悬臂导轨横向移动、侧刀架沿
立柱导轨垂向移动。2．插床?该类机床刀具在垂直面内作往复运动，工作台做进给运动。插床实际是一种立式刨床，在结构原理上与牛头刨床同
属一类。插床的生产效率较低，加工表面粗糙度Ra为6.3-1.6微米，加工面的垂直度为0.025/300毫米。插床的主参数是最大插削长度。插床3、拉床用拉刀加工各种内、外成形表面的机床称为拉床。按加工表面种类不同分为：内拉床和外拉床按机床布局分为：立式拉床和卧式拉床加工范围各种拉削工件的表面形状3．拉床拉床的主要类型卧式拉床卧式拉床拉床加工件拉床加工件（2）拉削只能提高工件的尺寸精度，降低表面粗糙度，不能改变工件的相互位置精度。拉削特点（3）拉刀为内、外表面多齿的刀具，结构复杂，制造难度大，只适用于批量生产。（1）拉床结构简单，使用寿命长，拉削的生产效率和工件质量高。常用刀具学习情境四刨削、插削与拉削加工学习小结通过本项目学习，我们了解了钻床、镗床、铣床、刨床、插床和拉床等加工机床类型、工艺范围、加工特点和用途。应重点掌握这些机床的运动形式、结构特征及所适合的加工表面和使用场合。在实际工作中根据零件的实际加工表面灵活地进行机床及工艺装备的选择。