第四章教案

第四章 机修钳工常用设备及工具

【课题】

§4-1 钻 床 §4-2 常用工具 【教学目的与要求】

1、了解机修钳工的常用设备及工具。

2、掌握机修钳工常用设备及工具的基本操作方法。 3、掌握机修钳工常用设备及工具操作的注意事项。 4、为机修钳工的实习打下坚实的理论基础。 【教学重点】

1、机修钳工常用设备及工具的基本操作方法。

2、机修钳工常用设备及工具基本操作的注意事项。 【教学教具】实物、模型及挂图

【教学方法】讲授法、提问法、行为引导法、直观教学法 【教学时间】180分钟 【教学过程】

Ⅰ、课堂组织：检查到课情况及课堂准备情况，为新课教学作好准备。 Ⅱ、讲授新课：

§4-1 钻 床

钻床是钳工常用的孔加工机床，在钻床上可进行钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、攻螺纹、研磨等多项操作。钳工最常用的钻床有台钻、立钻、摇臂钻等。

板书并讲解 一、台钻

定义：台钻是一种小型钻床，是机修钳工常用的钻孔设备。 1．Z4012型台钻技术规格

最大钻孔直径 ￠12mm 主轴下端锥度 莫氏2号短型 主轴最大行程 lOOmm 主轴中心线至立柱表面距离 193mm 主轴端面到底座面距离 20一240mm 电动机功率 0.6kW 主轴转速 分5级 480～4100r／min 主轴绕立柱回转角度 360° 机床外形尺寸(长X宽X高) 690×350×695mm

2．Z4012型台钻传动系统

Z4012型台钻的主运动：由电动机→主动V带轮→V带→从动V带轮→主轴，改变V带位置可获得五种变速。

Z4012型台钻的进给运动：由三球式手轮→同轴齿轮→主轴齿条→主轴，实现主轴的进给运动。 3．Z4012型台钻的结构

（1）机头 机头3安装在立柱10上，用手柄7进行锁紧。主轴装在机头孔内，主轴下端的锁母4供更换或卸下钻夹头时使用。机头右侧为进给手柄6。

（2）立柱 立柱截面为圆形，它的顶部是机头升降机构，当旋转机头手把l升到所需高度后应将手柄7旋紧，将机头锁住。

（3）电动机 松开螺钉11，可推动电机托板带动电机前后移动，借以调节V带的松紧。 （4）底座 中间有一条T形槽，用来装夹工件或夹具．四角有安装用的螺栓孔。 （5）电气部分 操作转换开关(又称倒顺开关)可使主轴正、反转或停机。

板书并讲解 二、Z525立式钻床

图4-2是Z525立式钻床的外形图。 1．Z525型立钻的主要技术规格

最大钻孔直径 25mm

主轴锥孔 莫氏3号锥度 主轴最大行程 175mm 进给箱行程 200mm

主轴中心线到导轨面距离 250mm 工作台面积 500X 375mm 主轴端面至工作台面距离 0~700mm 主轴端面到底座距离 725～1100mm 主电动机功率 2.8kW 主轴最大扭矩 250Nm

主轴最大进给力 9000N 主轴转速 分9级 97～1360一r／min 主轴进给量 分9级 o．1～0.881mm／r 冷却泵电动机功率及流量 0.125kW 22L／min承 机床外形尺寸(长X宽X高) 962×825×2300mm

2．Z525型立钻的传动系统

该机床的切削工作由两种运动来完成，即主运动（主轴的旋转）和进给运动。

(1)主运动 电动机(n=1420r／min)经一对V带轮(Ф114mm及Ф152mm)将运动传给变速箱轴I。轴I上的三联滑动齿轮又将运动传给轴Ⅱ，使轴Ⅱ得到三种转速。轴Ⅱ上的三联滑动齿轮再将运动传给轴Ⅲ，使轴Ⅲ得到九种转速。

轴Ⅲ是带内花键的空心轴，主轴上端的花键与它相配合，使主轴也可得到九种转速。

主运动传动链的结构式如下：

根据主运动传动链的结构式，可列出主运动平衡方程式如下：

式中

n主轴—主轴转速，r／mini

u变 —主轴变速箱的传动比．

根据运动平衡方程式，求出主轴的最高和最低转速如下：

(2)进给运动 主轴带动进给变速箱内的齿轮(z=Z7)，经轴Ⅳ上的空套齿轮将运动传给轴V。轴V是根空心轴，轴上的三个空套齿轮内装有拉键，通过改变拉键与三个空套齿轮键槽的相对位置，就可使轴Ⅳ得到三种转速。轴Ⅵ上有五个固定齿轮，通过改变轴Ⅶ上三个空套齿轮的键槽与拉键的相对位置，进而可使轴Ⅶ得到九种转速。再经轴Ⅶ上的钢球式安全离合器，使蜗杆(z=1)带动蜗轮(z=47)旋转。再通过与蜗轮同轴的小齿轮(z=14)带动主轴上的齿条，使旋转运动变成主轴的轴向进给运动。进给运动传动链的结构式如下：

根据进给运动链的结构式，列出进给运动平衡方程式如下：

式中 s—主轴进给量，mm／r u

进给—进给箱的总传动比，

主轴进给运动除上述九级进给运动可由机动进给系统获得外，还可手动进给。

(3)辅助运动

1）进给箱的升降运动 转动手柄使蜗杆(Z=1)带动蜗轮(z=32)转动，通过与蜗轮同轴的齿轮(z=18)与固定在床身立柱上的齿条啮合，从而带动进给箱沿床身立柱作升降运动。当进给箱调整到需要的位置后，必须把它在立柱上夹紧固定，然后再进行切削加工。

2）工作台的升降运动 转动手柄使一个小圆锥齿轮(z=29)带动另一个大圆锥齿轮(z=36)，然后通过与大圆锥齿轮(Z=36)同轴的丝杠(T30×6)旋转，工作台即可作升降运动。

3．Z525立钻的结构

Z525型立式钻床由主轴箱、进给箱、主轴部件、工作台部件、底座、立柱、冷却装置 和电器控制箱等几大主要部件组成。见图4—2所示。

（1）主轴箱 其结构如图4-4所示。转矩由主电动机经V带轮输入，经花键轴及其上的齿轮输出。两组三联滑移齿轮靠拨叉控制，使主轴得到九种转速。

（2）主轴部件 其结构如图4-5所示。主轴的上部有花键，与主轴箱中空心轴的花键孔联结并获得旋转运动。主轴的两端由向心轴承支承，进给时的进给抗力主要由主轴下端的推力轴承传给套筒承受。主轴的下部有莫氏3号锥孔，用来安装刀具或钻夹头。轴的一侧铣成齿条，与小齿轮啮合，使主轴得到进给运动。主轴套筒的上端固定有链条，其另 一端则经过变速箱上的滑轮后通入机床的内腔，并挂有 铸铁重锤，用以平衡主轴部件的重量，使主轴操纵轻便。

（3）进给变速机构 如图4-6所示。轴Ⅳ和轴Ⅵ是两根空心轴，轴上分别装有可以空转的齿轮3、2、1和9、8、7，轴内均装有拉键。当扳动进给箱正面两个较短的变速手柄时，就可以改变两个拉键与这六个空转齿轮键槽的配合状态，使主轴获得九级机动进给速度。

板书并讲解 二、Z3040摇臂钻床

Z3040型摇臂钻床适用于加工大、中型零件，可以进行钻孔、扩孔、铰孔、锪平面及攻螺纹等工作。它通过移动主轴来进行找正，因此使用方便灵活。 1.Z3040型摇臂钻床的技术规格

最大钻孔直径 Ф40mm 主轴锥孔莫氏 4号锥度 主轴最大行程 315mm 主轴中心线至立柱母线距离 1250mm 主轴箱水平移动距离 900mm 主轴端面至底座工作面距离 350～125mm 播臂升降距离 600mm 摇臂升降速度 1.2m／min 摇臂回转角度 360° 主轴转速 9级 25～2000r／min

主轴进给量 9级 0.04～3.2mm／r 刻度盘每转钻孔深度 122.5mm 主轴最大扭矩 400Nm 主轴最大进给抗力 1600kg 主电动机功率 3kW 机床轮廓尺寸(长X宽X高) 2170×1035×2625mm

机床重量 3200kg

2．Z3040型摇臂钻床的传动系统

整个系统可实现主轴回转，主轴进给，摇臂升降及主轴箱在摇臂上的移动。

（1）主运动的传动结构式：

（2）进给运动的传动结构式：

3．Z3040型摇臂钻床的结构

Z3040型摇臂钻床的结构主要由底座、工作台、立柱、主轴变速箱和摇臂等组成。见图4—6所示。 钻孔时，根据工件加工情况需要，摇臂可沿立柱上下升降和绕立柱回转360o角。主轴变速箱可沿摇臂导轨作大范围移动，便于钻孔时借正钻头与钻孔之间的位置。由此可知，摇臂钻床能在很大范围内钻孔，比立式钻床更方便。钻孔时，中、小型工件可在工作台上固定；钻削大型工件，可将工作台拆除，工件在底座上固定。摇臂和主轴变速箱位置调正结束后，都必须锁紧，防止钻孔时产生摇晃而发生事故。

板书并讲解 四、钻床附具

1．钻夹头

钻夹头用来装夹13mm以内的直柄钻头。

夹头体1的上端有一锥孔，用以与夹头柄紧配，夹头柄做成莫氏锥体，装入钻床的主轴锥孔内。钻夹头中的三个夹爪4用来夹紧钻头的直柄，当带有小圆锥齿轮的钥匙3带动夹头套2上的大圆锥齿轮转动时，与夹头套紧配的内螺纹圈5也同时旋转。此内螺纹圈与三个夹瓜上的外螺纹相配，于是三个夹爪便伸出或缩进，钻头直柄被夹紧或放松。

2．钻头套

钻头套(又称钻库、锥套)用来装夹13mm以上的锥柄的钻头，根据钻头锥柄莫氏锥度的号数选用相应的钻头，一般立式钻床主轴的锥孔为3号或4号莫氏锥度，摇臂钻床主轴的锥孔为4号、5号或6号莫氏锥度。

当用较小直径钻头钻孔时，用一个钻头套有时不能直接与钻床主轴锥孔相配，此时就要把几个钻头套配接起来应用。 钻头套共有五种：

1号钻头套：内锥孔为1号莫氏锥度，外圆锥为2号莫氏锥度。 2号钻头套：内锥孔为2号莫氏锥度，外圆锥为3号莫氏锥度． 3号钻头套；内锥孔为3号英氏锥度，外圆锥为4号英氏锥度。 4号钻头套：内锥孔为4号莫氏锥度，外圆锥为5号莫氏锥度． 5号钻头套；内锥孔为5号莫氏锥度，外圆锥为6号莫氏锥度．

把几个钻头套配接起来使用时，即增加装拆的麻烦，同时也增加了钻床主轴与钻头的同轴度误差

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