1.钻床
钻床是一种常用的孔加工机床。在钻床上可装夹钻头、扩孔钻、锪钻、铰刀、镗刀、丝锥等刀具,用来进行钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔以及攻螺纹等工作。因此,钻床是钳工所需要的主要设备。
根据钻床结构和适用范围不同,可将其分为台式钻床(简称台钻)、立式钻床(简称立钻)和摇臂钻床三种。
1)台式钻床
台式钻床是一种可放在台子上或专用的架子上使用的小型钻床。其最大钻孔直径一般为12mm以下。台式钻床主轴转速很高,常用V带传动,由多级V带轮来变换转速。但有些台式钻床也采用机械式的无级变速机构,或采用装入式电动机,电动机转子直接装在主轴上。
台式钻床主轴的进给一般只有手动进给,而且一般都具有控制钻孔深度的装置,如刻度盘、刻度尺、定程装置等。钻孔后,主轴能在弹簧的作用下自动复位。
Z512台式钻床是钳工常用的一种钻床,其结构与外形如图1-5所示。
2)立式钻床
立式钻床安放在钳工工作场地的边缘,方便操作之处。立式钻床最大钻孔直径有25mm、35mm、40mm和50mm等几种,一般用来加工中型工件。立式钻床可以自动进给。由于它的功率及机构强度较高,因此加工时允许采用较大的切削用量。
图1-6所示为是钳工常用的Z5140立式钻床,最大钻孔直径为φ40mm,它主要由底座、床身、电动机、主轴变速箱、进给变速箱、主轴和工作台等零部件组成。
3)摇臂钻床
摇臂钻床需要安放在具有较大活动空间的地方,应考虑摇臂旋转半径满足钻大型工件的需要,并且还要考虑与工作场地的起重设备相结合,以满足工件的起吊运输和工件翻转的需要。摇臂钻床适用于单件、小批和中批生产的中等件和大件以及多孔件进行各种孔加工的工作,如钻孔、扩孔、铰孔、锪平面及攻螺纹等。由于它是靠移动主轴来对准工件上的中心的,所以使用时比立式钻床更方便。
摇臂钻床的主轴变速箱能在摇臂上做较大范围的移动,摇臂能绕立柱中心做360°回转,并可沿立柱上下移动,所以摇臂钻床能在很大范围内工作。摇臂钻床的主轴转速范围和走刀量范围比较广,因此工作时可获得较高的生产效率和加工精度。
图1-5 Z512台式钻床
图1-6 Z5140立式钻床
目前,我国生产的摇臂钻床规格较多。其中,Z3040摇臂钻床是在制造业中应用比较广泛的一种,最大钻孔直径为φ40mm,其结构和外形如图1-7所示。
图1-7 Z3040摇臂钻床
2.钻床附件
1)钻夹头
钻夹头用来装夹直径不大于13mm的直柄钻头,其结构如图1-8所示。
图1-8 钻夹头
1—夹头体;2—夹头套;3—钥匙;4—夹爪;5—内螺纹圈
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,当带有小锥齿轮的钥匙3带动夹头套2上的大锥齿轮转动时,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爪上的外螺纹相配,三个夹爪便可以同时伸出或缩进,钻头直柄被夹紧或放松。(www.xing528.com)
2)钻头套
钻头套[图1-9(a)]用来装夹锥柄钻头,根据钻头锥柄莫氏锥度的号数选用相应的钻头套。
图1-9 钻头套和钻头的拆卸
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5号或6号莫氏锥度。
当用较小直径的钻头钻孔时,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。
钻头套共有五种规格:
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号莫氏锥度,外圆锥为4号莫氏锥度。
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应用时,要增加装拆的麻烦,同时也要增加钻床主轴与钻头的同轴度误差。为此,有时可采用特制的钻头套,如锥孔为1号莫氏锥度而外圆为3号莫氏锥度或更大的号数。
图1-9(b)表示用楔铁将钻头从钻床主轴锥孔中拆下的方法。拆卸时楔铁带圆弧的一边要放在上面,否则要把钻床主轴(或钻头套)上的长圆孔敲坏。同时,要用手握住钻头或在钻头与钻床工作台之间垫上木板,以防钻头跌落而损坏钻头或工作台。
3.快换钻夹头
在钻床上加工同一工件时,往往需要调换直径不同的钻头或铰刀等刀具,这时如用普通的钻夹头或钻头套来装夹工具就显得很不方便,而且多次借助于敲打来装卸刀具,不仅容易损坏刀具和钻头套,甚至会影响钻床的精度。使用快换钻夹头能避免上述缺点,并可做到不停车换装刀具,大大提高了生产效率,快换钻夹头的结构如图1-10所示。
图1-10中夹头体5的莫氏锥柄装在钻床主轴锥孔内。根据孔加工的需要,可换套3可以准备多个,并预先装好所需要的刀具。可换套的外圆表面有两个凹坑,钢珠2嵌入时便可传递动力。滑套1的内孔与夹头体为间隙配合,当需要更换刀具时可不必停车,只要用手把滑套向上推,夹头体上对称的两粒钢球受离心力作用而使两粒钢球贴于滑套端部的大孔表面,此时就可把装有刀具的可换套取出,把另一个可换套插入并放下滑套,使两粒钢球重新嵌入可换套的两个凹坑内,可换套就装好了。弹簧环4可限制滑套上下时的位置。
快换钻夹头或普通钻夹头和钻头套,加工完毕后从钻床主轴锥孔中退卸这些工具时,一般都用斜铁敲打的方法,这对钻床主轴和钻头扁尾都会造成损坏。为了避免这种情况,可采用自动退卸装置。只要在钻床主轴上装上这个装置,就可方便地退卸钻头或钻头套等工具,其结构如图1-11所示。其外套5和挡圈8与钻床主轴9空套在一起,横销6穿过主轴的长圆孔和外套固定在一起。两个螺钉销7卡在主轴长圆孔的下圆弧面上,将挡圈托住,在外套和挡圈之间装有两个弹簧11,用来支承外套。退卸钻头等工具时,只要将钻床主轴向上提起,使外套上端面碰到装在钻床主轴箱1上的垫圈4,横销6就会迫使钻头等工具退出。垫圈4和导向套2之间应留有一定的间隙。垫圈与钻床主轴箱、导向套的接触部分要垫一个橡胶垫3,以减少退卸时对钻床主轴箱和导向套的振动,保护钻床的精度。垫圈的结构可根据钻床的具体结构来确定。
图1-10 快换钻夹头
1—滑套;2—钢珠;3—可换套;4—弹簧环;5—夹头体
图1-11 自动退卸装置
1—钻床主轴箱;2—导向套;3—橡胶垫;4—垫圈;5—外套;6—横销;7—螺钉销;8—挡圈;9—钻床主轴;10—钻头;11—弹簧
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