1、机械制造装备设计机械制造装备设计 主讲人：李爱芝主讲人：李爱芝 4.3.1 4.3.1 概述概述 4.3.2 4.3.2 组合机床的组成、特点及根本配置形式组合机床的组成、特点及根本配置形式 4.3.3 4.3.3 组合机床的通用部件组合机床的通用部件 4.3.4 4.3.4 组合机床总体设计组合机床总体设计 4.3.5 4.3.5 组合机床主轴箱设计组合机床主轴箱设计 4.3 4.3 机械加工生产线专用机床总体设计机械加工生产线专用机床总体设计 生产线上的加工装备：生产线上的加工装备：通用机床、数控机床或加工中心、专用机床或组合通用机床、数控机床或加工中心、专用机床或组合机床机床 1 1通用
2、的自动机床和半自动机床通用的自动机床和半自动机床 2 2经自动化改造的通用机床经自动化改造的通用机床 3 3数控机床或加工中心数控机床或加工中心 4 4专用机床或组合机床专用机床或组合机床 组合机床定义：根据工件的加工需要，以大量系列组合机床定义：根据工件的加工需要，以大量系列化、标准化、标准 化的通用部件为根底，配以少量专用部件，对一种化的通用部件为根底，配以少量专用部件，对一种或数种工件按预先确定的工序进行加工的一种高效或数种工件按预先确定的工序进行加工的一种高效专用机床。专用机床。4.3.1 4.3.1 概述概述 1 1组合机床的组成及特点组合机床的组成及特点 组成：组成：通用部件通用部
3、件 侧底座、立柱底座、立柱；滑台、动力箱、动力头、辅助部件；侧底座、立柱底座、立柱；滑台、动力箱、动力头、辅助部件；专用部件专用部件主轴箱、夹具、刀具、中间底座、控制部件。主轴箱、夹具、刀具、中间底座、控制部件。特点：特点：P405P405 4.3.2 4.3.2 组合机床的组成、特点及根本配置形式组合机床的组成、特点及根本配置形式 4.3.2 4.3.2 组合机床的组成、特点及根本配置形式组合机床的组成、特点及根本配置形式 组合机床组成组合机床组成 1 1 滑台；滑台；2 2 镗削头；镗削头；3 3 夹具；夹具；4 4 主轴箱；主轴箱；5 5 动力箱；动力箱；6 6 立柱、立柱底座；立柱、立
4、柱底座；7 7 中间底座；中间底座；8 8 侧底座侧底座 工艺范围工艺范围 主要用于平面加工、内孔外表加工。主要用于平面加工、内孔外表加工。铣平面、锪平面刮平面、车端面；铣平面、锪平面刮平面、车端面；钻、扩、铰、镗孔；钻、扩、铰、镗孔；倒角、切槽、攻螺纹、锪沉孔、滚压孔；倒角、切槽、攻螺纹、锪沉孔、滚压孔；车外圆、行星铣削、拉削、推削车外圆、行星铣削、拉削、推削 4.3.2 4.3.2 组合机床的组成、特点及根本配置形式组合机床的组成、特点及根本配置形式 2 2大型组合机床的配置形式大型组合机床的配置形式 具有固定夹具的单工位组合机床：图具有固定夹具的单工位组合机床：图7 7-3 3 夹具和工
5、作台中间底座固定不动。夹具和工作台中间底座固定不动。动力滑台动力滑台(通用部件通用部件)进给运动；进给运动；动力箱和主轴箱或动力头动力箱和主轴箱或动力头主运动。主运动。可以从单面、双面或多面三面对工件进行加工。可以从单面、双面或多面三面对工件进行加工。4.3.2 4.3.2 组合机床的组成、特点及根本配置形式组合机床的组成、特点及根本配置形式 单工位机床常见配置形式单工位机床常见配置形式 单面卧式单面卧式 双面卧式双面卧式 单面立式单面立式 三面卧式三面卧式 立卧复合式立卧复合式 双面倾斜式双面倾斜式 2 2大型组合机床的配置形式大型组合机床的配置形式 具有移动夹具的多工位组合机床：图具有移动
6、夹具的多工位组合机床：图7 7-4 4、7 7-5 5 夹具安装在直线移开工作台或回转运动的工作台上，并按照夹具安装在直线移开工作台或回转运动的工作台上，并按照一定的节拍时间作间歇移动或转动周期性的移动或转动一定的节拍时间作间歇移动或转动周期性的移动或转动实现工位的转换。实现工位的转换。配置形式配置形式4 4种：种：移开工作台式组合机床移开工作台式组合机床:如柴油机汽缸盖、机体定位销孔的加如柴油机汽缸盖、机体定位销孔的加工钻工钻-铰，铰，2 2工位。工位。回转工作台式组合机床回转工作台式组合机床:单缸机机体挺柱孔的加工钻单缸机机体挺柱孔的加工钻-扩扩-铰铰滚压，滚压，5 5工位工位 4.3.2
7、 4.3.2 组合机床的组成、特点及根本配置形式组合机床的组成、特点及根本配置形式 2 2大型组合机床的配置形式大型组合机床的配置形式 具有移动夹具的多工位组合机床：图具有移动夹具的多工位组合机床：图7 7-4 4、7 7-5 5 配置形式配置形式4 4种：种：移开工作台式组合机床移开工作台式组合机床:如柴油机汽缸盖、机体定位销孔的加如柴油机汽缸盖、机体定位销孔的加工钻工钻-铰，铰，2 2工位。工位。回转工作台式组合机床回转工作台式组合机床:单缸机机体挺柱孔的加工钻单缸机机体挺柱孔的加工钻-扩扩-铰铰滚压，滚压，5 5工位，夹具和工件绕垂直轴旋转。图工位，夹具和工件绕垂直轴旋转。图7 7-5
8、5 鼓轮式组合机床鼓轮式组合机床:夹具和工件绕水平轴旋转。图夹具和工件绕水平轴旋转。图7 7-6 6 中央立柱式组合机床中央立柱式组合机床:夹具和工件安装在绕垂直轴旋转的环形夹具和工件安装在绕垂直轴旋转的环形 回转工作台上，并随其作周期转动以实现工位转换。图回转工作台上，并随其作周期转动以实现工位转换。图7 7-7 7 4.3.2 4.3.2 组合机床的组成、特点及根本配置形式组合机床的组成、特点及根本配置形式 2 2大型组合机床的配置形式大型组合机床的配置形式 转塔主轴箱式组合机床：图转塔主轴箱式组合机床：图7 7-8 8 几个主轴箱安装在转塔回转工作台上，各个主轴箱一次转到几个主轴箱安装在
9、转塔回转工作台上，各个主轴箱一次转到加工位置对工件进行加工。可以组成二面或三面式，可以同加工位置对工件进行加工。可以组成二面或三面式，可以同时对工件进行二面或三面加工。时对工件进行二面或三面加工。类型按主轴箱是否作进给运动分：类型按主轴箱是否作进给运动分：只实现主运动的转塔式主轴箱组合机床：进给运动由滑台带只实现主运动的转塔式主轴箱组合机床：进给运动由滑台带开工件实现；开工件实现；既实现主运动又可随滑台作进给运动的转塔式主轴箱组合机既实现主运动又可随滑台作进给运动的转塔式主轴箱组合机 床：主轴箱安装在滑台上，工件固定不定也可作周期转床：主轴箱安装在滑台上，工件固定不定也可作周期转位。位。4.3
10、.2 4.3.2 组合机床的组成、特点及根本配置形式组合机床的组成、特点及根本配置形式 2 2大型组合机床的配置形式大型组合机床的配置形式 转塔主轴箱式组合机床：图转塔主轴箱式组合机床：图7 7-8 8 类型按组成分：类型按组成分：单头转塔动力头式组合机床；单头转塔动力头式组合机床；多轴转塔头式组合机床。多轴转塔头式组合机床。配置形式：配置形式：转塔主轴箱式只实现切削运动主运动，夹具工件安转塔主轴箱式只实现切削运动主运动，夹具工件安 装在滑台上，由滑台实现进给运动；装在滑台上，由滑台实现进给运动；转塔主轴箱安装在滑台上，转塔主轴箱安装在滑台上，既实现主运动又可随滑台作进给既实现主运动又可随滑台
11、作进给运动。运动。4.3.2 4.3.2 组合机床的组成、特点及根本配置形式组合机床的组成、特点及根本配置形式 3 3小型组合机床的配置形式小型组合机床的配置形式 图图7 7-9 9 配置特点：配置特点：常用具有常用具有主运动和进给运动的小型动力头主运动和进给运动的小型动力头分散布置，组合加分散布置，组合加 工。动力头有套筒式和滑台式。工。动力头有套筒式和滑台式。分单工位组合分单工位组合机床、机床、多工位组合多工位组合机床机床 4.3.2 4.3.2 组合机床的组成、特点及根本配置形式组合机床的组成、特点及根本配置形式 4.3.3.1 4.3.3.1 通用部件的分类按作用分通用部件的分类按作用
12、分 动力部件动力部件实现主运动和进给运动实现主运动和进给运动 动力滑台、动力箱、动力头动力滑台、动力箱、动力头 支承部件支承部件根底部件，用于支承和安装各部件根底部件，用于支承和安装各部件 侧底座、立柱底座、立柱、中间底座侧底座、立柱底座、立柱、中间底座 输送部件输送部件带动夹具和工件转动和移动，实现工位转换带动夹具和工件转动和移动，实现工位转换 移开工作台、回转工作台移开工作台、回转工作台 4.3.3 4.3.3 组合机床的通用部件组合机床的通用部件 4.3.3.1 4.3.3.1 通用部件的分类按作用分通用部件的分类按作用分 控制部件控制部件用于控制组合机床按预定的加工程序进行循环用于控制
13、组合机床按预定的加工程序进行循环 工作，包括可编程控制器工作，包括可编程控制器PLCPLC、液压元件、操纵板、控制挡铁、液压元件、操纵板、控制挡铁、按钮台。按钮台。辅助部件辅助部件用于实现自动夹紧工件的液压或气压装置、机用于实现自动夹紧工件的液压或气压装置、机 械扳手、冷却和润滑装置、排屑装置、上下料机械手。械扳手、冷却和润滑装置、排屑装置、上下料机械手。4.3.3 4.3.3 组合机床的通用部件组合机床的通用部件 4.3.3.2 4.3.3.2 通用部件的型号、规格及配套关系通用部件的型号、规格及配套关系 通用部件主参数，均用与其配套的滑台台面宽度表示。通用部件主参数，均用与其配套的滑台台面
14、宽度表示。机械滑台：铸铁导轨机械滑台：铸铁导轨A A、镶钢导轨、镶钢导轨B B 1.HJ(A1.HJ(A-双矩形导轨、双矩形导轨、B B-矩形与三角型导轨矩形与三角型导轨)；1HJ1HJ滚珠丝杠、滚珠丝杠、1HJb1HJb铜螺母丝杠铜螺母丝杠2525 3232 4040 5050 6363采用双矩形导轨，分普通、采用双矩形导轨，分普通、精密精密M M，精密级采用塑料导轨板。，精密级采用塑料导轨板。如：如：1HJ251B1HJ251B、1HJ25M1B1HJ25M1B、1HJ25M2A1HJ25M2A、1HJb321A1HJb321A 4.3.3 4.3.3 组合机床的通用部件组合机床的通用部件
15、 机械滑台：机械滑台：2.1HJT2.1HJT普通、精密普通、精密M M、高精度、高精度G G，与，与1HYT1HYT、NCNC-1HJT1HJT系列交流伺服数控机械滑台跨系列通用。系列交流伺服数控机械滑台跨系列通用。1HJT401A 1HJT401A、1HJT40M1A 1HJT40M1A、1HJT40G2B1HJT40G2B 3.XG3.XG、1XG1XG铣削工作台铣削工作台滚珠丝杠、滚珠丝杠、T T型丝杠型丝杠 规格：规格：4040 5050 6363 80 80 如如1XG4011XG401 1XG502 1XG502、1XG6311XG631 与铣削头配套组成组合铣床，选用较铣削头大
16、一个与铣削头配套组成组合铣床，选用较铣削头大一个规格。规格。4.3.3 4.3.3 组合机床的通用部件组合机床的通用部件 4.3.3.2 4.3.3.2 通用部件的型号、规格及配套关系通用部件的型号、规格及配套关系 液压滑台：铸铁导轨液压滑台：铸铁导轨A A、镶钢导轨、镶钢导轨B B、贴塑导轨、贴塑导轨 1.HY1.HYA A-双矩形导轨、双矩形导轨、B B-矩形与三角型导轨；矩形与三角型导轨；1HY1HY普通、精密普通、精密M M、高精度、高精度G G，；双矩形导轨；双矩形导轨 规格：规格：2525 3232 4040 5050 6363 8080，如如1HY251B1HY251B、1HY25M1B1HY25M1B、1HY25M2A1HY25M2A、1HY32G1A1HY32G1A 滑台宽度滑台宽度320320、250250可配置分级进给装置实现深孔加工。可配置分级进给装置实现深孔加工。4.3.3 4.3.3 组合机床的通用部件组合机床的通用部件 4.3.3.2 4.3.3.2 通用部件的型号、规格及配套关系通用部件的型号、规格及配套关系 液压滑台：铸铁导轨液压滑台：铸铁导轨A A、
