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這世上最殘酷的東西，就是“安全“”兩個(gè)字永遠(yuǎn)沒(méi)有如果。
智慧分享
常見(jiàn)機(jī)械加工設(shè)備
第三單元 知識(shí)拓展
機(jī)械零件的形狀雖然多種多樣，但通過(guò)分析可知他們的表面都是由外圓面、內(nèi)圓面（孔）曲面和平面組成的。由于手工操作的加工精度有限，效率低，不適合批量生產(chǎn)高質(zhì)量的零件，而利用機(jī)械加工設(shè)備，則可輕而易舉的完成此類(lèi)任務(wù)，在金屬切削加工過(guò)程中，為使工件表面被加工成符合技術(shù)要求的形狀刀具和工件必須有一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，才能切除多余的金屬，通常稱(chēng)此運(yùn)動(dòng)為切削運(yùn)動(dòng)。
由于零件的形狀尺寸及精度具有多樣性，因此加工零件的機(jī)床也是種類(lèi)繁多常見(jiàn)的機(jī)場(chǎng)有鉆床、車(chē)床、銑床等等。
鉆床：
鉆床指主要用鉆頭在工件上加工孔的機(jī)床。通常鉆頭旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，鉆頭軸向移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。鉆床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工精度相對(duì)較低，可鉆通孔、盲孔，更換特殊刀具，可擴(kuò)、锪孔，鉸孔或進(jìn)行攻絲等加工。加工過(guò)程中工件不動(dòng)，讓刀具移動(dòng)，將刀具中心對(duì)正孔中心，并使刀具轉(zhuǎn)動(dòng)（主運(yùn)動(dòng)）。鉆床的特點(diǎn)是工件固定不動(dòng)，刀具做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
發(fā)展簡(jiǎn)史
20世紀(jì)70年代初，鉆床在世界上還是采用普通繼電器控制的。如70年-80年代進(jìn)入中國(guó)的美國(guó)的ELDORADO公司的MEGA50，德國(guó)TBT公司的T30-3-250，NAGEL公司的B4-H30-C/L，日本神崎高級(jí)精工制作所的DEG型等鉆床都是采用繼電器控制的。80年代后期由于數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)才逐漸開(kāi)始在深孔鉆床上得到應(yīng)用，特別是90年以后這種先進(jìn)技術(shù)才得到推廣。如TBT公司90年代初上市的ML系列深孔鉆床除進(jìn)給系統(tǒng)由機(jī)械無(wú)級(jí)變速器改為采用交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副，進(jìn)給用滑臺(tái)導(dǎo)軌采用滾動(dòng)直線導(dǎo)軌以外，鉆桿箱傳動(dòng)為了保證高速旋轉(zhuǎn)、精度平穩(wěn)，由交換皮帶輪及皮帶，和雙速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的有級(jí)傳動(dòng)變?yōu)闊o(wú)級(jí)調(diào)速的變頻電機(jī)到電主軸驅(qū)動(dòng)，為鉆削小孔深孔鉆床和提高深孔鉆床的水平質(zhì)量創(chuàng)造了有利條件。
為了加工某些零件上的相互交叉或任意角度、或與加工零件中心線成一定角度的斜孔，垂直孔或平行孔等需要，各個(gè)國(guó)家而專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)研制多種專(zhuān)用深孔鉆床。例如專(zhuān)門(mén)為了加工曲軸上的油孔，連桿上的斜油孔，平行孔和飼料機(jī)械上料模的多個(gè)徑向出料孔等。特別適用于大中型卡車(chē)曲軸油孔的BW250-KW深孔鉆床，它們均具有X、Y、Z、W四軸數(shù)控。為了客戶需要，在一條生產(chǎn)線上可以加工多種不同品種的曲軸油孔，于2000年設(shè)計(jì)制造了第一臺(tái)柔性曲軸加工中心，可以加工2～12缸不同曲軸上所有的油孔。MOLLART公司生產(chǎn)制造的專(zhuān)為加工顆粒擠出模具而開(kāi)發(fā)的具有六等分六根主軸同時(shí)加工同一工件上六個(gè)孔的專(zhuān)用深孔鉆床。該工件孔數(shù)量多達(dá)36000個(gè)。全都是數(shù)控系統(tǒng)控制的。
基本分類(lèi)
鉆床主要用鉆頭在工件上加工孔（如鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻絲、锪[huō]孔等）的機(jī)床。機(jī)械制造和各種修配工廠必不可少的設(shè)備。根據(jù)用途和結(jié)構(gòu)主要分為以下幾類(lèi)
大型鉆床車(chē)間
立式
工作臺(tái)和主軸箱可以在立柱上垂直移動(dòng)，用于加工中小型工件。
臺(tái)式
簡(jiǎn)稱(chēng)臺(tái)鉆。一種小型立式鉆床，最大鉆孔直徑為12～15毫米，安裝在鉗工臺(tái)上使用，多為手動(dòng)進(jìn)鉆，常用來(lái)加工小型工件的小孔等。
搖臂式
主軸箱能在搖臂上移動(dòng)，搖臂能回轉(zhuǎn)和升降，工件固定不動(dòng)，適用于加工大而重和多孔的工件，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造中。
深孔鉆床
用深孔鉆鉆削深度比直徑大得多的孔（如槍管、炮筒和機(jī)床主軸等零件的深孔）的專(zhuān)門(mén)化機(jī)床，為便于除切屑及避免機(jī)床過(guò)于高大，一般為臥式布局，常備有冷卻液輸送裝置（由刀具內(nèi)部輸入冷卻液至切削部位）及周期退刀排屑裝置等。
車(chē)床:車(chē)床是主要用車(chē)刀對(duì)旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車(chē)削加工的機(jī)床。在車(chē)床上還可用鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進(jìn)行相應(yīng)的加工。
組成部分
主軸箱：又稱(chēng)床頭箱，它的主要任務(wù)是將主電機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)一系列的變速機(jī)構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速，同時(shí)主軸箱分出部分動(dòng)力將運(yùn)動(dòng)傳給進(jìn)給箱。主軸箱中的主軸是車(chē)床的關(guān)鍵零件。主軸在軸承上運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響工件的加工質(zhì)量，一旦主軸的旋轉(zhuǎn)精度降低，則機(jī)床的使用價(jià)值就會(huì)降低。
進(jìn)給箱：又稱(chēng)走刀箱，進(jìn)給箱中裝有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的變速機(jī)構(gòu)，調(diào)整其變速機(jī)構(gòu)，可得到所需的進(jìn)給量或螺距，通過(guò)光杠或絲杠將運(yùn)動(dòng)傳至刀架以進(jìn)行切削。
絲杠與光杠：用以聯(lián)接進(jìn)給箱與溜板箱，并把進(jìn)給箱 的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給溜板箱，使溜板箱獲得縱向直線運(yùn)動(dòng)。絲杠是專(zhuān)門(mén)用來(lái)車(chē)削各種螺紋而設(shè)置的，在進(jìn)行工件的其他表面車(chē)削時(shí)，只用光杠，不用絲杠。同學(xué)們要結(jié)合溜板箱的內(nèi)容區(qū)分光杠與絲杠的區(qū)別。
溜板箱：是車(chē)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的操縱箱，內(nèi)裝有將光杠和絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成刀架直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，通過(guò)光杠傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)刀架的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)，通過(guò)絲杠帶動(dòng)刀架作縱向直線運(yùn)動(dòng)，以便車(chē)削螺紋。
刀架：有兩層滑板(中、小滑板)、床鞍與刀架體共同組成。用于安裝車(chē)刀并帶動(dòng)車(chē)刀作縱向、橫向或斜向運(yùn)動(dòng)。
尾架：安裝在床身導(dǎo)軌上，并沿此導(dǎo)軌縱向移動(dòng)，以調(diào)整其工作位置。尾架主要用來(lái)安裝后頂尖，以支撐較長(zhǎng)工件，也可安裝鉆頭、鉸刀等進(jìn)行孔加工。
床身：是車(chē)床帶有精度要求很高的導(dǎo)軌(山形導(dǎo)軌和平導(dǎo)軌)的一個(gè)大型基礎(chǔ)部件。用于支撐和連接車(chē)床的各個(gè)部件，并保證各部件在工作時(shí)有準(zhǔn)確的相對(duì)位置。
冷卻裝置：冷卻裝置主要通過(guò)冷卻水泵將水箱中的切削液加壓后噴射到切削區(qū)域，降低切削溫度，沖走切屑，潤(rùn)滑加工表面，以提高刀具使用壽命和工件的表面加工質(zhì)量。
古代的車(chē)床是靠手拉或腳踏，通過(guò)繩索使工件旋轉(zhuǎn)，并手持刀具而進(jìn)行切削的。1797年，英國(guó)機(jī)械發(fā)明家莫茲利創(chuàng)制了用絲杠傳動(dòng)刀架的現(xiàn)代車(chē)床，并于1800年采用交換齒輪，可改變進(jìn)給速度和被加工螺紋的螺距。1817年，另一位英國(guó)人羅伯茨采用了四級(jí)帶輪和背輪機(jī)構(gòu)來(lái)改變主軸轉(zhuǎn)速。為了提高機(jī)械化自動(dòng)化程度，1845年，美國(guó)的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)塔車(chē)床。1848年，美國(guó)又出現(xiàn)回輪車(chē)床1873年，美國(guó)的斯潘塞制成一臺(tái)單軸自動(dòng)車(chē)床，不久他又制成三軸自動(dòng)車(chē)床。 [1]
普通車(chē)床
20世紀(jì)初出現(xiàn)了由單獨(dú)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的帶有齒輪變速箱的車(chē)床。第一次世界大戰(zhàn)后，由于軍火、汽車(chē)和其他機(jī)械工業(yè)的需要，各種高效自動(dòng)車(chē)床和專(zhuān)門(mén)化車(chē)床迅速發(fā)展。為了提高小批量工件的生產(chǎn)率，40年代末，帶液壓仿形裝置的車(chē)床得到推廣，與此同時(shí)，多刀車(chē)床也得到發(fā)展。50年代中，發(fā)展了帶穿孔卡、插銷(xiāo)板和撥碼盤(pán)等的程序控制車(chē)床。數(shù)控技術(shù)于60年代開(kāi)始用于車(chē)床，70年代后得到迅速發(fā)展。 [1]
車(chē)床類(lèi)型 普通車(chē)床
加工對(duì)象廣，主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的調(diào)整范圍大，能加工工件的內(nèi)外表面、端面和內(nèi)外螺紋。這種車(chē)床主要由工人手工操作，生產(chǎn)效率低，適用于單件、小批生產(chǎn)和修配車(chē)間。
轉(zhuǎn)塔和回轉(zhuǎn)車(chē)床
具有能裝多把刀具的轉(zhuǎn)塔刀架或回輪刀架，能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序，適用于成批生產(chǎn)。
自動(dòng)車(chē)床
按一定程序自動(dòng)完成中小型工件的多工序加工，能自動(dòng)上下料，重復(fù)加工一批同樣的工件，適用于大批、大量生產(chǎn)。
多刀半自動(dòng)車(chē)床
有單軸、多軸、臥式和立式之分。單軸臥式的布局形式與普通車(chē)床相似，但兩組刀架分別裝在主軸的前后或上下，用于加工盤(pán)、環(huán)和軸類(lèi)工件，其生產(chǎn)率比普通車(chē)床提高3～5倍。
仿形車(chē)床
能仿照樣板或樣件的形狀尺寸，自動(dòng)完成工件的加工循環(huán)(見(jiàn)仿形機(jī)床)，適用于形狀較復(fù)雜的工件的小批和成批生產(chǎn)，生產(chǎn)率比普通車(chē)床高10～15倍。有多刀架、多軸、卡盤(pán)式、立式等類(lèi)型。
立式車(chē)床
主軸垂直于水平面，工件裝夾在水平的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，刀架在橫梁或立柱上移動(dòng)。適用于加工較大、較重、難于在普通車(chē)床上安裝的工件，分單柱和雙柱兩大類(lèi)。
鏟齒車(chē)床
在車(chē)削的同時(shí)，刀架周期地作徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，用于鏟車(chē)銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件，由單獨(dú)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的小砂輪鏟磨齒面。
專(zhuān)門(mén)化車(chē)床
加工某類(lèi)工件的特定表面的車(chē)床，如曲軸車(chē)床、凸輪軸車(chē)床、車(chē)輪車(chē)床、車(chē)軸車(chē)床、軋輥車(chē)床和鋼錠車(chē)床等。
聯(lián)合車(chē)床
主要用于車(chē)削加工,但附加一些特殊部件和附件后還可進(jìn)行鏜、銑、鉆、插、磨等加工，具有"一機(jī)多能"的特點(diǎn)，適用于工程車(chē)、船舶或移動(dòng)修理站上的修配工作。
馬鞍車(chē)床
馬鞍車(chē)床在車(chē)頭箱處的左端床身為下沉狀，能夠容納直徑大的零件。車(chē)床的外形為兩頭高，中間低，形似馬鞍，所以稱(chēng)為馬鞍車(chē)床。馬鞍車(chē)床適合加工徑向尺寸大，軸向尺寸小的零件，適于車(chē)削工件外圓、內(nèi)孔、端面、切槽和公制、英制、模數(shù)、經(jīng)節(jié)螺紋，還可進(jìn)行鉆孔、鏜孔、鉸孔等工藝，特別適于單件、成批生產(chǎn)企業(yè)使用。馬鞍車(chē)床在馬鞍槽內(nèi)可加工較大直徑工件。機(jī)床導(dǎo)軌經(jīng)淬硬并精磨，操作方便可靠。車(chē)床具有功率大、轉(zhuǎn)速高，剛性強(qiáng)、精度高、噪音低等特點(diǎn)。
銑[xǐ] [xiǎn] 床:
銑床（milling machine）主要指用銑刀對(duì)工件多種表面進(jìn)行加工的機(jī)床。通常銑刀以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)，工件和銑刀的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。它可以加工平面、溝槽，也可以加工各種曲面、齒輪等。
銑床是用銑刀對(duì)工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復(fù)雜的型面，效率較刨床高，在機(jī)械制造和修理部門(mén)得到廣泛應(yīng)用。
銑床是一種用途廣泛的機(jī)床，在銑床上可以加工平面（水平面、垂直面）、溝槽（鍵槽、T形槽、燕尾槽等）、分齒零件（齒輪、花鍵軸、鏈輪）、螺旋形表面（螺紋、螺旋槽）及各種曲面。此外，還可用于對(duì)回轉(zhuǎn)體表面、內(nèi)孔加工及進(jìn)行切斷工作等。銑床在工作時(shí)，工件裝在工作臺(tái)上或分度頭等附件上，銑刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，輔以工作臺(tái)或銑頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工件即可獲得所需的加工表面。由于是多刃斷續(xù)切削，因而銑床的生產(chǎn)率較高。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，銑床可以對(duì)工件進(jìn)行銑削、鉆削和鏜孔加工的機(jī)床。
發(fā)展歷程
銑床最早是由美國(guó)人E.惠特尼于1818年創(chuàng)制的臥式銑床。為了銑削麻花鉆頭的螺旋槽，美國(guó)人J.R.布朗于1862年創(chuàng)制了第一臺(tái)萬(wàn)能銑床，是為升降臺(tái)銑床的雛形。1884年前后出現(xiàn)了龍門(mén)銑床。20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了半自動(dòng)銑床，工作臺(tái)利用擋塊可完成“進(jìn)給-快速”或“快速-進(jìn)給”的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。
1950年以后，銑床在控制系統(tǒng)方面發(fā)展很快，數(shù)字控制的應(yīng)用大大提高了銑床的自動(dòng)化程度。尤其是70年代以后，微處理機(jī)的數(shù)字控制系統(tǒng)和自動(dòng)換刀系統(tǒng)在銑床上得到應(yīng)用，擴(kuò)大了銑床的加工范圍，提高了加工精度與效率。
隨著機(jī)械化進(jìn)程不斷加劇，數(shù)控編程開(kāi)始廣泛應(yīng)用與于機(jī)床類(lèi)操作，極大的釋放了勞動(dòng)力。數(shù)控編程銑床將逐步取代人工操作。對(duì)員工要求也會(huì)越來(lái)越高，當(dāng)然帶來(lái)的效率也會(huì)越來(lái)越高。
數(shù)控車(chē)床:
數(shù)控車(chē)床是目前使用較為廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。它主要用于軸類(lèi)零件或盤(pán)類(lèi)零件的內(nèi)外圓柱面、任意錐角的內(nèi)外圓錐面、復(fù)雜回轉(zhuǎn)內(nèi)外曲面和圓柱、圓錐螺紋等切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔及鏜孔等。 [1]
數(shù)控機(jī)床是按照事先編制好的加工程序，自動(dòng)地對(duì)被加工零件進(jìn)行加工。我們把零件的加工工藝路線、工藝參數(shù)、刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡、位移量、切削參數(shù)以及輔助功能，按照數(shù)控機(jī)床規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫(xiě)成加工程序單，再把這程序單中的內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)上，然后輸入到數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置中，從而指揮機(jī)床加工零件。
數(shù)控（英文名字：Numerical Control 簡(jiǎn)稱(chēng)：NC）技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號(hào)組成的數(shù)字指令來(lái)實(shí)現(xiàn)一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)械設(shè)備動(dòng)作控制的技術(shù)。數(shù)控一般是采用通用或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制，因此數(shù)控也稱(chēng)為計(jì)算機(jī)數(shù)控(Computerized Numerical Control )，簡(jiǎn)稱(chēng)CNC，國(guó)外一般都稱(chēng)為CNC，很少再用NC這個(gè)概念了。 它所控制的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和與機(jī)械能量流向有關(guān)的開(kāi)關(guān)量。數(shù)控的產(chǎn)生依賴(lài)于數(shù)據(jù)載體和二進(jìn)制形式數(shù)據(jù)運(yùn)算的出現(xiàn)。1908年，穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問(wèn)世；19世紀(jì)末，以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明；1938年，香農(nóng)在美國(guó)麻省理工學(xué)院進(jìn)行了數(shù)據(jù)快速運(yùn)算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，包括計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)是與機(jī)床控制密切結(jié)合發(fā)展起來(lái)的。1952年，第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床問(wèn)世，成為世界機(jī)械工業(yè)史上一件劃時(shí)代的事件，推動(dòng)了自動(dòng)化的發(fā)展。
數(shù)控車(chē)床自五十年代問(wèn)世以來(lái)，由于在單件生產(chǎn)、小批量生產(chǎn)中，使用數(shù)控車(chē)床加工復(fù)雜形狀的零件，不僅提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和加工質(zhì)量，而且縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期和降低了對(duì)工人技術(shù)熟練程度的要求。因此它成了單件、小批量生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)技術(shù)革新和技術(shù)革命的一個(gè)重要的發(fā)展方向。世界各國(guó)也都在大力發(fā)展這種新技術(shù)。
我們知道，對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件，使用自動(dòng)化和半自動(dòng)化的車(chē)床已能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化。但是，對(duì)于單件、小批量生產(chǎn)的零件，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化一直是個(gè)難題。在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，總是無(wú)法圓滿解決。尤其是在加工形狀復(fù)雜的、加工精度要求高的零件，一直在自動(dòng)化的道路上處于停頓狀態(tài)。雖然有些應(yīng)用仿形裝置解決了一部分，但是實(shí)踐證明，仿形車(chē)床還是不能徹底地解決這一問(wèn)題。
數(shù)控車(chē)床（機(jī)床）的出現(xiàn)，為從根本上解決這一問(wèn)題開(kāi)辟了廣闊的道路，所以成為機(jī)械加工中的一個(gè)重要發(fā)展方向。

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