本讲是机电评估基础的第六讲,讲述教材第三章金属切削机床的内容。本讲的内容主要包括特种加工机床和组合机床及其自动线的结构、性能和特点。
历年考题:
99. 19.组合机床的通用部件品种代号“cj”代表( b )。
a.立柱底座
b.支架
c.动力箱
d.机械滑台
99.60.组合机床通用部件, 目前已制订了国家标准,如( abc )。
a.机械滑台
b.侧底座
c.立柱
d.多轴主轴箱
e.夹具
2000.24.组合机床自动线适用于加工(d)工件。
a.较简单
b.特殊结构
c.复杂
d.箱体类
2001.54.与通用机床相比,组合机床的特点有( ab )。
a.自动化程度高
b.设计制造周期短
c.能够加工复杂曲面
d.加工对象灵活可变
2002.57.以下所列电火花加工的特点中,表述正确的有(cdb )
a.可以加工任何硬、脆、韧、软、高熔点的非金属材料
b.加工时无切削刀,有利于小孔、薄壁、窄槽及具有复杂截面零件的加工
c.加工中几乎不受热的影响,因此可以减少热影响层,高加工后的工件质量
d.由于脉冲参数可调节,因此同一台机床可进行粗、半精加工
e.打孔速度极高,易于实现自动化生产和流水作业
该讲内容主要从选择题的角度来出题,所以大家主要掌握
1、它们的组成、特点及优缺点
2、主运动、进给运动
先就就2003年教材内具体变化情况给大家说一下,同2002年教材相比,该2003年教材该章的内容变化不大,主要变化如下:
2003年教材的从p170(二、组合机床的组成)到p172的(三、组合机床自动线)上面一段均为今年新增的内容。
(一)、特种加工机床(熟悉原理、组成及加工特点)
特种加工机床是利用电能、电化学能、光能及声能等进行加工的机床。主要用于加工难切削材料及精密细小和复杂形状的零件。应用较广的有电火花加工、激光加工、超声波加工。
1、电火花加工概念及原理
电火花加工是直接利用电能对零件进行加工的一种方法。
加工原理:当工具电极与工件电极在绝缘体中靠近达到一定距离时,形成脉冲放电,在放电通道中瞬时产生大量热量,使工件局部金属熔化甚至气化,并在放电爆炸力的作用下,把熔化的金属抛出,达到蚀除金属的目的。
电火花加工设备应由以下部分组成:
①、脉冲电源。它是放电蚀除的功能装置。
②、间隙自动调节器:它自动调节极间距离,使工具电极的进给速度与电蚀速度相适应③、机床本体:实现工件和工具电极的装夹、固定及调整其相对位置精度等的机械系统④、工作液及其循环过滤系统:为火花放电、除去悬浮的金属微粒和冷却表面等提供绝缘液体介质。火花放电必须在绝缘液体介质中进行。: [NextPage]
常见的电火花加工机床:成形加工、穿孔加工、电火花切割加工、电火花磨削以及电火花雕刻花纹等
(1)电火花成形加工机床:主要由脉冲电源箱、工作液箱和机床本体组成。其中机床本体由主轴头、工作台、床身和立柱组成。主轴头是电火花成型加工机床的关键部件,它与间隙自动调节装置组成一体。主轴头的性能直接影响电火花成型加工的加工精度和表面质量。结构图参见教材的p161的图3-37。
(2)电火花切割加工机床:它是利用一根运动的金属丝作为工具电极,在工具电极和工件电极之间通以脉冲电流,使之产生电腐蚀,工件被切割成所需要的形状。
组成:机床本体、数空装置、脉冲电源和工作液循环系统 。结构图参见教材的p162的图3-38。
电火花加工特点:
a、可以加工任何硬、脆、韧、软、高熔点等导电材料,在一定条件下还可以加工半导体材料和非导电材料;
b、加工时“无切削力”有利于小孔、薄壁、窄槽及具有复杂截面零件的加工;
c、加工中几乎不受热的影响,可以提高加工后的工件质量;
d、由于脉冲参数可调,因此同一台机床可进行粗、半粗、精加工;
e、直接使用电能加工,便于实现自动化。
2、超声波加工
(1)超声波加工原理:它是利用工具作超声频振动,冲击磨料进行撞击和抛磨工件而实现加工的。
(2)超声波加工机床的组成:超声波加工机床主要包括超声电源(超声发生器)、超声振动系统及加工机床本体三部分。结构图参见教材的p165的图3-40。
(3)超声波加工特点:
a、适用于加工各种不导电的硬脆材料;如玻璃、陶瓷、金刚石等
b、由于在加工过程中工具通常不需要旋转,因此易于加工出各种复杂形状的型孔、型腔、成型表面等;
c、加工过程受力很小,适于加工薄壁、薄片等不能承受较大机械应力的零件。
3激光加工
(1)加工原理:通过激光器等一系列装置,把激光聚集成一个极小的能量密度大、温度高的光斑而聚于工件上,使其瞬时急剧熔化和汽化,并产生冲击波,使熔化物爆炸式地喷射去除,从而进行加工。主要用于打孔和切割。
(2)激光加工装置:主要由激光器、电源、光学系统和机械系统四部分组成。
激光器主要将电能变成光能,产生所需要的激光束。
电源为激光器提供所需要的能量。
光学系统主要作用是把激光引向聚焦物镜,调整焦点位置,使激光聚焦在加工工件上。
机械系统包括床身、工作台、机电控制系统、冷却系统等。
(3)激光加工特点:
a、不受材料性能限制,几乎所有金属材料和非金属材料都能加工。
b、加工时不需用刀具,属于非接触加工,无机械加工变形
c、打孔速度极高,易于实现自动化生产和流水作业
d、可通过透明介质(如玻璃、真空)进行加工。
(二)组合机床及其自动线
组合机床的产生:因需要高效、自动化程度高、结构简单而产生专用机床;而且有通用机床能更新、调整适应新工件的特点。
组合机床组成特点:用大量通用部件和少量专用部件组成。
加工范围:钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削、滚压等工序加工。
1、组合机床特点
组合机床通常采用多刀、多面、多工位同时对工件进行加工的方法。
加工时,装在机床主轴上的刀具做旋转主运动,工件做进给运动,或者刀具做旋转主运动又做进给运动,以完成工作循环。
组成部件:参见教材p169图3-42
通用部件:动力滑台、中间底座、侧底座、立柱底座、立柱、动力箱
专用部件:夹具、主轴箱及刀具
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