第四章自动和半自动车床.docx
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第四章自动和半自动车床
第四章自动和半自动车床
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第四章自动和半自动车床(6学时)
基本内容:
自动和半自动车床的概念、特点和主要类型、C1312型单轴六角车床、CB3463半自动车床的用途、布局、工作原理和自动工作循环、传动和控制系统。
教学重点:
C1312自动车床主运动传动系统、CB3463半自动车床矩阵插销板控制系统。
教学难点:
C1312自动车床控制系统中分配轴、辅助轴的工作原理。
基本要求:
了解自动和半自动车床的概念、特点和主要类型;掌握C1312型单轴六角自动车床CB3463半自动车床的用途、布局、工作原理和自动工作循环、传动和控制系统,了解典型机构的工作原理。
第三章自动、半自动车床(书第八章P216)
§3-1概述
定义:
一台机床在无需人工参与下能自动完成一切切削运动和辅助运动,一个工件加工完成后,还能自动重复进行,称自动机床。
能自动地完成除上料和卸工件以外的一切切削和辅助运动的机床,称半自动机床。
——需人工装卸自动循环的实现:
靠自动控制系统:
机械(凸轮,挡块)、液压(液压元件)、电气(数字程序控制、电气程序控制)也可几种联合使用。
控制机构的运动速度、方向、行程距离、位置、动作先后顺序和起止时间。
自动控制系统控制元件:
凸轮和挡块——C1312工作稳定可靠,但在换零件时需另行设计制造凸轮,停机调整时间长,∴用于大批量生产。
矩阵插销板——CB3463
穿孔带——NC
磁带——NC
在换零件时,更换控制元件较易,缩短了生产准备时间。
在中小批量中也有应用。
自动机分类:
1.按自动化程度——自动、半自动
2.按主轴数目——单轴、多轴
3.按主轴放置方式——立式、卧式
4.按工艺方法——横切、纵切
5.按工件的复杂度,加工方式——平行作业,顺序作业,平行-顺序作业,连续作业。
参见新书P65,表2-1
自动机的选用:
自动、半自动——决定于毛坯形状和生产批量
全自动——棒料、大批量
半自动——件料
多轴——大批量(多个主轴、多把刀效率高,但主轴定位精度↓,价格贵)
卧式,立式——决定于毛坯的形状、尺寸(卧式:
棒料、卷料)立式:
直径大而重,盘、套、环类零件。
横切式——形状简单,尺寸较小的销轴类零件(刀具只作横向进给,垂直于主轴运动)
纵切式——盘、套类和细长的阶梯轴零件(主轴箱平行于主轴运动,刀具也可横向移动)。
平行作业——形状较简单零件(多把刀同时加工)
顺序作业——形状复杂,具有内孔,螺纹零件(多把刀轮流进行加工)
平行-顺序作业——生产量高,较简单零件(同时加工二种零件,每种零件按自己的顺序加工)
§3-2C1312型单轴六角自动车床(新吉大书P82)
50年代南京机床厂仿造捷克机床A12
一、用途
加工大批量、形状复杂、须多把刀顺次工作的工件、棒料用冷拔棒料(园、方、六角料等)典型零件图新吉大书P82(图2-11)
可完成的工作:
车削—外园、成形面、切槽、切断、倒角、端面、台肩等
孔加工—钻孔、扩孔、铰孔、打定心孔等
螺纹加工—内、外螺纹(用丝锥或扳牙加工)精度低
安装附件—钻横孔、车螺纹、车锥面、铣螺钉头槽等,装件料自动送料装置——加工件料毛坯
二、布局
挂图册P58第二十九挂图P58第二十九
主轴箱——工件旋转(含主轴及送夹料机构)
前刀架,后发架,上刀架(横刀架)——横向、径向进给(独立装一组刀具)
转塔刀架—六组刀具或辅具(可纵向快速进给,转位加工)
床身——安装基准
底座——下部装有冷却,电气装置
送料滑座——控制送料管移动
分配轴——转一转,完成一个工作循环,加工完一个零件。
两轴间用一对园锥齿轮相连:
分二段:
与主轴平行:
装有控制横刀架进给的工作凸轮和控制转塔刀架转位和送、夹料时间的时间轮。
与主轴垂直:
装有控制转塔刀架纵向进给的工作凸轮。
三、自动工作循环
全自动机床,机床调整好,开机后就可自动工作。
松开夹料夹送料(同时回转刀架上的档料杆限定送料长度)
辅助轴11——装有用于传递送夹料和转塔刀架转位运动的定转离合器,接受分配轴的信号,接通上述运动。
它以2r/s的固定转速转动。
按工艺过程加工各表面回转刀架转位——快速接近零件、加工——快速退回——又转位……可转6次,有时3次(与此同时,三个横刀架根据加工需要分别工作)
用横刀架(一般用上刀架),切断同时成品托盘抬起,切断后切断刀立即快速退回。
四、机床的运动
主要成形运动:
1.主轴旋转——主运动
2.三个横刀架运动——横向进给、快移
3.转塔刀架作轴向移动——纵向进给或快移
为实现自动循环:
辅助运动:
4.送夹料
5.切断、接料
6.转塔转位
五、主要技术性能
挂图册P57,新吉大书P84
最大加工棒料直么12mm
最大加工长度50mm
最大钻孔直径mm
最大加工螺纹直径钢M8;铜M10
加工工件单件循环时间2~180秒
主轴转速:
顺时865~4520转/分
逆时135~2270转/分
转塔刀架的最大行程50mm
前、后刀架的最大行程32mm
上刀架的最大行程28mm
主电机1430转/分;3千瓦
六、机床的传动、控制系统和主要结构
(一)传动与控制系统
1.主运动
低速——加工螺纹(逆时针转,相当于普通车床的正转,∵大多数为右旋螺纹)
高速——[主轴反转]车削、钻孔、扩孔、螺纹退刀,顺时针转(与普通车床相反)[主轴正转]
传动路线:
末端件:
(3KW,1430rpm)电机——主轴
电机
主轴
——高速变速挂轮M1通断控制
,
——低速高速挂轮M2通断控制,分配轴上,时间轮N控制
轮有4对,齿轮齿数
,
,
,
,∴有8种转速级数
,
配合:
∴
挂轮还是用上述4对,∴
用了一对则
只剩3对
∴有6种转速级数
∴低速逆转时Z=8×6=48(种)
低速逆转时Z=8(种)
参见书P222,表8-2
2.辅助运动
功用:
根据分配轴发出的指令使机床实现辅助运动。
新吉大书P87图2-13a)
传动路线
末端件:
电机(0.6KW420rpm)——辅助轴Ⅰ
电机
-辅助轴Ⅰ
其旋向与转速都是恒定的:
n辅=
即每转时间为0.5s。
辅助轴I上有保险销U:
发生故障,超载时,剪断。
辅助轴——四个离合器(牙嵌式)(有手轮的轴)
M3——控制自动或手动:
脱开:
手动R轮,调机应酬位置用;接通:
电机
M4——控制高速钻孔附件
M5——控制送、夹料(定转离合器)
M6——控制转塔刀架转位(定转离合器)
3.分配轴传动
每转过一转,机床就完成一个自动工作循环,转动的快慢直接影响生产率。
(是控制机就运动的发令器信,机床自动工作循环的全部运动都由分配轴上的凸轮及时间轮来控制)
传动路线:
大挂图P220,图8-5(a)
末端件:
辅助轴Ⅰ——分配轴Ⅳ、Ⅲ
辅助轴Ⅰ
平衡式:
∵辅助轴Ⅰn辅=2r/s∴完成一个工作循环所需时间T(s)Ⅰ轴共转2T转。
辅助轴Ⅰ——分配轴Ⅳ、Ⅲ
2T转1转
适当选
可得:
T=2~180(s)
,
配换齿轮齿数可查表8-3(P224)
分配轴——有四个凸轮,三个定时轮
轴Ⅳ上-E——控制转塔刀架纵向进给凸轮
轴Ⅲ上(H)——控制前切架横向进给凸轮
轴Ⅲ上(L)——控制后切架横向进给凸轮
轴Ⅲ上(M)——控制上切架横向进给凸轮
轴Ⅲ上(G)——控制M5运动(转塔转位)——定时轮
轴Ⅲ上(F)——控制M6运动(送夹料,接料盘动作)——定时轮
轴Ⅲ上(N)——控制M1M2运动(主轴变速、变向)——定时轮
4.高速钻孔附件
钻一般孔时,主轴顺转,须用左旋钻头。
钻小孔时,要提高转速,在转塔上装其附件。
传动路线:
电机
—钻削主轴(0.6KW,1420r/min)
钻头速度:
n钻=
∵钻头旋向与主轴旋向相反
∴实际钻削速度
n=n主轴+n钻
仍须用左旋钻头
习题:
1.概论学习指导书P9,1,4
2.试述自动车床、半自动车、普通车之间的主要区别
3.印顾维邦习题第三章P2,2,3,4,5
金切机床习题P15,1,P22,1,2,4,7
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