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發布時間:2021-04-03 06:42  
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車鏜銑刨磨鉆等機床的歷史故事
鏜床
門制造機器的行家里手,但他們卻能制造各種各樣的手工器具,例如刀、鋸、針、鉆、錐、磨以及軸類、套類、齒輪類、床架類等等,其實機器就是由這些零部件組裝而成的。
1、早的鏜床設計者——達·芬奇鏜床被稱為“機械”。說起鏜床,還先得說說達·芬奇。2、一臺鉆床(惠特沃斯,1862年)到了1850年前后,德國人馬蒂格諾尼最早制成了用于金屬打孔的麻花鉆。這位傳奇式的人物,可能就是早用于金屬加工的鏜床的設計者。他設計的鏜床是以水力或腳踏板作為動力,鏜削的工具緊貼著工件旋轉,工件則固定在用起重機帶動的移動臺上。1540年,另一位畫家畫了一幅《火工術》的畫,也有同樣的鏜床圖,那時的鏜床專門用來對中空鑄件進行精加工。
2、為大炮炮筒加工而誕生的一臺鏜床(威爾金森,1775年)到了17世紀,由于軍事上的需要,大炮制造業的發展十分迅速,如何制造出大炮的炮筒成了人們亟需解決的一大難題。
世界上一臺真正的鏜床是1775年由威爾金森發明的。其實,確切地說,威爾金森的鏜床是一種能夠精密地加工大炮的鉆孔機,它是一種空心圓筒形鏜桿,兩端都安裝在軸承上。
1728年,威爾金森出生在美國,在他20歲時,遷到斯塔福德郡,建造了比爾斯頓的一座煉鐵爐。因此,人稱威爾金森為“斯塔福德郡的鐵匠大師”。
1775年,47歲的威爾金森在他父親的工廠里經過不斷努力,終于制造出了這種能以罕見的精度鉆大炮炮筒的新機器。有意思的是,1808年威爾金森去世以后,他就葬在自己設計的鑄鐵棺內。
3、鏜床為瓦特的蒸汽機做出了重要貢獻如果說沒有蒸汽機的話,當時就不可能出現一次工業革命的浪潮。如何發揮鏜銑頭的優勢鏜銑頭安裝在銑床主軸連接用于驅動刀,旋轉機械部件,通過銑頭銑刀驅動可以正常運作,最終完成復雜的操作,銑削工作中發揮其重要的作用。而蒸汽機自身的發展和應用,除了必要的社會機遇之外,技術上的一些前提條件也是不可忽視的,因為制造蒸汽機的零部件,遠不像木匠削木頭那么容易,要把金屬制成一些特殊形狀,而且加工的精度要求又高,沒有相應的技術設備是做不到的。比如說,制造蒸汽機的汽缸和活塞,活塞制造過程中所要求的外徑的精度,可以從外面邊量尺寸邊進行切削,但要滿足汽缸內徑的精度要求,采用一般加工方法就不容易做到了。
斯密頓是十八世紀的機械技師。斯密頓設計的水車、風車設備達43件之多。在制作蒸汽機時,斯密頓感棘手的是加工汽缸。適用于加工較大、較重、難于在普通車床上安裝的工件,一般分為單柱和雙柱兩大類。要想將一個大型的汽缸內圓加工成圓形,是相當困難的。為此,斯密頓在卡倫鐵工廠制作了一臺切削汽缸內圓用的特殊機床。用水車作動力驅動的這種鏜床,在其長軸的前端安裝上刀具,這種刀具可以在汽缸內轉動,以此就可以加工其內圓。由于刀具安裝在長軸的前端,就會出現軸的撓度等問題,所以,要想加工出真正圓形的汽缸是十分困難的。為此,斯密頓不得不多次改變汽缸的位置進行加工。
對于這個難題,威爾金森于1774年發明的鏜床起了很大的作用。這種鏜床利用水輪使材料圓筒旋轉,并使其對準中心固定的刀具推進,由于刀具與材料之間有相對運動,材料就被鏜出度很高的圓柱形孔洞。單軸臥式的布局形式與普通車床相似,但兩組刀架分別裝在主軸的前后或上下,用于加工盤、環和軸類工件,其生產率比普通車床提高3~5倍。當時、用鏜床做出直徑為72英寸的汽缸,誤差不超過六便士的厚度。用現代技術衡量,這是個很大的誤差,但在當時的條件下,能達到這個水平,已經是很不簡單了。
但是,威爾金森的這項發明沒有申請保護,人們紛紛仿造它,安裝它。1802年,瓦特也在書中談到了威爾金森的這項發明,并在他的索霍鐵工廠里進行。主傳動系統設計要克服傳統設計中存在的問題,首當其沖的是將制約滑枕結構的傳動軸結構形式進行設計更改。以后,瓦特在制造蒸汽機的汽缸和活塞時,也應用了威爾金森這架神奇的機器。原來,對活塞來說,可以在外面一邊量著尺寸,一邊進行切削,但對汽缸就不那么簡單了,非用鏜床不可。當時,瓦特就是利用水輪使金屬圓筒旋轉,讓中心固定的刀具向前推進,用以切削圓筒內部,結果,直徑75英寸的汽缸,誤差還不到一個的厚度,這在當對是很先進的了。
4、工作臺升降式鏜床誕生(赫頓,1885年)在以后的幾十年間,人們對威爾金森的鏜床作了許多改進。1885年,英國的赫頓制造了工作臺升降式鏜床,這已成為了現代鏜床的雛型。
在銑頭協調下的銑削加工類型
銑頭是一種擴大臥式銑床加工范圍的附件,利用它可以在臥式銑床上進行立銑工作,使用時卸下橫梁,裝上銑頭,根據加工需要其主軸在空間可以轉成任意方向。下面小編為大家介紹一下在銑頭協調下的銑削加工類型。
銑削是指使用旋轉的多刃刀具切削工件,是效率的加工方法。工作時刀具旋轉,工件移動,工件也可以固定,但此時旋轉的刀具還必須移動。銑削用的機床有臥式銑床或立式銑床,也有大型的龍門銑床。這些機床可以是普通機床,也可以是數控機床。
在銑頭的支持協調下,完成螺紋的加工,過孔的加工,沉孔的加工,腰圓槽的加工,型腔的加工,內外圓弧的加工,斜度孔的加工方法,工件的倒角方法,工件光潔度的保證方法,銑床的校正處理,裝夾工件的注意事項,銑床的保養,較長工件長度方向孔的加工,絞孔方法,特殊角度沉孔的加工方法,等分圓,公差大小小于0.05時槽的加工方法,銑床本身空位的排除方法,鉆深孔的方法及注意事項,沉頭盲孔的加工等一系列的加工。在使用的過程中,銑頭也可以采用手動方式進行操作,將其固定在滑枕端面。
龍門加工中心主傳動系統和滑枕結構優化設計機床結構
XHT2420龍門加工中心總體結構為由雙立柱和固定橫梁組成封閉框架、工作臺移動的龍門式定梁結構,X、Y、Z三個進給軸聯動,工作臺移動采用伺服電動機驅動消隙雙齒輪、精密齒條機構,在床身上沿直線滾動導軌做X向往復縱向運動,伺服電動機驅動滾珠絲杠副帶動拖板沿橫梁上的直線滾動導軌做Y向往復橫向運動;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。當工件表面要求粗糙度為浮一留時,可分粗銑、半精銑及精銑三步銑削。
機床主軸配置了五面加工頭,采用了立臥組合主軸頭,同時具有立式和臥式主軸,恒溫冷卻,主軸自動完成5°×72mm轉位, 主軸立臥換刀由電氣、液壓和氣動共同配合完成60把鏈條刀庫的全自動換刀。車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉表面的工件,是機械制造和修配工廠中使用最廣的一類機床。零件經一次裝夾,可以對工件進行五面加工,可完成除安裝面外其余各面及孔系的加工,確保被加工零件的各面、孔之間的加工精度,適用于多種板類、箱體類和機架類零件的數控加工,一次裝夾可以對工件進行鏜、銑、鉆、鉸和攻螺紋等各項操作。機床主體結構布置如圖1所示。
XHT2420的主要技術參數為:主軸功率22/26kW,主軸扭矩560N·m,主軸轉速200~3 500r/min,工作臺尺寸2m×6m,滑枕鏜銑頭行程(Z向)1 000mm,三坐標大移動速度12m/min。