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車鏜銑刨磨鉆等機床的歷史故事

銑床  

　　19世紀，英國人為了蒸汽機等工業革命的需要發明了鏜床、刨床，而美國人為了生產大量的，則專心致志于銑床的發明。銑床是一種帶有形狀各異銑刀的機器，它可以切削出特殊形狀的工件，如螺旋槽、齒輪形等。

　　早在1664年，英國科學家胡克就依靠旋轉圓形刀具制造出了一種用于切削的機器，這可算是原始的銑床了，但那時社會對此沒有做出熱情的反響。在十九世紀四十年代，普拉特設計了所謂林肯銑床。當然，真正確立銑床在機器制造中地位的，要算美國人惠特尼了。

　　1、一臺普通銑床（惠特尼，1818年）1818年，惠特尼制造了世界上一臺普通銑床，但是，銑床的專利卻是英國的博德默（帶有送刀裝置的龍門刨床的發明者）于1839年捷足先“得”的。由于銑床造價太高，所以當時問津者不多。

　　2、一臺銑床（布朗，1862年）銑床沉默一段時間后，又在美國活躍起來。相比之下，惠特尼和普拉特還只能說是為銑床的發明應用做了奠基性的工作，真正發明能適用于工廠各種操作的銑床的功績應該歸屬美國工程師約瑟夫·布朗。

　　1862年，美國的布朗制造出了世界上早的銑床，這種銑床在備有萬有分度盤和綜合銑刀方面是劃時代的創舉。由伺服電動機驅動滾珠絲杠副帶動垂直滑枕上的鏜銑頭做Z向往復運動。銑床的工作臺能在水平方向旋轉一定的角度，并帶有立銑頭等附件。他設計的“銑床”在1867年巴黎博覽會上展出時，獲得了極大的成功。同時，布朗還設計了一種經過研磨也不會變形的成形銑刀，接著還制造了磨銑刀的研磨機，使銑床達到了現在這樣的水平。

龍門加工中心主傳動系統和滑枕結構優化設計

　　改進后的滑枕主傳動結構與原傳動結構相比，極大地簡化了滑枕的內腔結構，由于碳纖維復合材料傳動軸可提高轉軸的振動固有頻率以及低臨界轉速，降低系統能量損失，提高抗振性能，故使用碳纖維軸的優點主要體現在長的傳動軸系上。由圖2可見，兩傳動軸5與9必須通過4、6、8、10共4組軸承支撐，滑枕零件傳動軸孔多為深軸孔，加工精度特別是平行度、孔距和孔徑較難保證，易造成傳動鏈松垮，減弱傳動剛性，增大切削噪聲。換言之，軸承之間的距離可設計的比較長，長軸系上通常不需要布置軸承，這樣就簡化了傳動結構，由原來滑枕內腔的4個軸承孔簡化為左端的1個軸承孔，同時簡化了滑枕內腔的結構，并顯著減輕了傳動軸的質量。和原鋼質軸相比較，碳纖維軸的質量明顯減輕了約70%（包括復合管端部必要的金屬部件）。

　　由此可見，滑枕精密深腔孔的加工和測量是滑枕制造和加工的關鍵。

　　原滑枕加工工藝性分析。然后是錐齒輪的裝配，這里需要以內襯套作為基準來進行平鍵的裝配。如圖3所示即為龍門加工中心原滑枕零件圖，方滑枕尺寸為420mm×420mm×2 773mm，滑枕大行程Z = 1 0 0 0 m m，腔內軸向共6 個加工孔， 主軸孔φ 360H7， 各孔同軸度要求φ 0.025mm。結構特點是內腔孔比較深，各孔同軸度要求高。尤其是中部的軸承孔，無論從左端還是右端加工，距端面距離分別深達1 426mm和1 411.3mm，加工、測量均很困難。