外文翻译-车 床

车 床 洪军 著 陈兴富 译 摘 要 ： 在 许多情况下 初步加工成型的产品必须在尺寸 和表面 粗糙 度方面经过进一步的加工以满足设计要求。为了满足这么高要求的尺寸 ，去除少量的材料是必需的 。 机床通常用于执行这样的操作。 关键字： 机床；车床 机床介绍： 机床 加工作为 产生形状的一种方法是所有制造过程中最普遍使用的 并 且是最重要的方法。机 床 加工 是一种 成型的过程通过电机驱动， 材料以切屑的形式被去除。 大多数的机 床 加工是通过既支承工件又支承刀具的装备来完成。 尽管在某些场合，工件无 支承情况下，使用移动式装备来实现加工 。 机 床 加工在制造过程中有两 个 方面。对于铸造、锻造和压力加工，每一个要生产的具体工件形状，即使是一个零件，几乎都要花费高额的加工费用。靠焊接来产生的结构形状，在很大程度上取决于有效的原材料的形状。一般来说，通过利用贵重设备而又无需特种加工条件下，几乎可以从任何种类原材料开始，借助机 床 加工把原材料加工成任意所要求的结构形状，只要外部尺寸足够大，那都是可能的。因此对于生产一个零件， 通常选择机床加工 甚至于当零件结构及要生产的批量大小上按理都适于用铸造、锻造或压力加工来生产的 。 高 的精度和良好表面 粗糙 度。机械加工的第二方面用途是建立在高精度和可能的表面 粗糙 度基础上。许多零件，如果用别的其他方法来生产属大批量生产 ，那么在机械加工中则是属低公差且又能满足要求的小批量生产了。另 一 方面，许多零件靠较粗的生产加工工艺提供其一般表面形状，而仅仅是在需要高精度的且选择过的表面上才进行机械加工。例如内螺纹，除了机械加工之外，几乎没有别的加工方法能进行加工。再 如已锻工件上的小孔加工，也是 在 被锻后进行机械加工才完成的。 在美国材料切削业是一个很大的 产业 费用每年超过 36109美元，包括材料 、劳动力 、 管理费 、 机床装运费等所花的费用。由于 60机械和工业工程以及技术等级评定工作都跟机 床 加工工业有某些关系，或者通过买卖、设计或者机器车间中操作或在有关工业企业中加工，因此，对于工程专业学生来说，在他的学习计划中集中一 1 段时间去学习研究材料切削和机床 是个明智的做法。 机床 为 通过切削工具使工件成型以达到所需的尺寸提供了 方法 。机床通过其基础构件的功能作用，以控制相互关系方式支持、夹紧工具和工件，现将基本 结构 部件列举如下： a）床身，构架 或 机架。这是一个主要部件，该部件为主轴、拖板箱等提供一个基础和连接中介，在负载作 用下，它必须使变形和振动保持最小。 b）拖板箱和导轨。机床部件（如拖板箱）的移动，通常是在精确的导轨面约束下靠直线运动来实现。 c）主轴和轴承。角位移是围绕一个旋转轴线发生的，该轴线的位置必须在机床中极端精确的限度内保持恒定，而且是靠精密的主轴和轴承来提供保证。 d）动力装置。电动机是为机床所普遍采用的动力装置。通过对各个电机的合适定位，使皮带和齿轮传动装置减少到最少。 e）传动连杆机构。连杆机构是个通用术语，用来代表机械、液压、气动或电动机构的，这些机构与确定的角位移和线性位移相关联。 加工工艺 主要 有两个 组成部分： a）粗加工。粗加工，金属切除率高，因而往往切削力也大，但所要求的尺寸精度低。 b）精加工。精加工，金属切除率低，因而往往切削力也小，但所要求的尺 寸精度和表面 粗糙 度高。 由此可见，静载荷和动载荷，例如由不平衡的砂轮引起的动载荷，在精加工中比粗加工中有着更为重要的意义。任何加工过程所获得的精度通常将受到由于力的作用引起发生的变形量的影响。 机床 底 座 一般是用铸铁制造的，然而有些也可能用铸钢或中碳钢来制造。选用铸铁是因为它便宜，刚性好，受压强度高，并且有减弱机床操作中产生的振动的能力。为了避免床身铸件硕 大断面，精心地设计筋条构架以便提供最大的抗弯曲和抗扭转应力的能力。筋条的两种基本类型是：箱型结构和片状斜支撑式。箱型结构便于生产，箱壁上有孔口便于使型芯定位和取出。片状斜支撑筋条有较大的抗扭刚度亦能使截面上的碎屑掉落。它常常用于车床床身。机床的拖板箱和导轨是支撑和引导彼此相对运动的零部件，通常是改变刀具相对于工件的位置。运动一般以直线运动的方式，但也有时是转动，例如对应于工件的螺纹上的螺旋角方向而使万能螺纹磨床上的砂轮头转 2 动一个角度。拖板箱构件的基本的几何结构形状是平的、 V 型槽形、燕尾槽形和圆柱形的。这些构 件可根据用途，以各种方法分别使用或结合使用。导轨的特性如下： （ a）运动精确。 此拖板是要按直线移动的，这直线必定是由两个相互垂直的平面形成而且拖板必定不存在转动。机床导轨的直线度公差是每米 0 米，在水平面上这个公差可以进行处理，以使得到凸形表面，这样就抵消导轨下凹的作用。 （ b）调整手段。为了便于装配、维护精度和在发生磨损后便于限制移动构件之间的 “窜动 ”，有时在拖板内装入扁条，这扁条被叫做 “锒条 ”。通常该锒条用穿过长孔的沉头螺钉 锁 住，而用平头螺钉调整好后用锁紧螺母上紧。 （ c）润滑。导轨可用以下两 种装置进行润滑： 1）间歇润滑，通过润滑脂嘴或油嘴进行。这是一种适于运动速度低而不频繁场合的方法。 2）连续润滑，例如通过计量阀和管道将润滑油泵送到润滑点。用这种方法引入两表面间的油膜必定是很薄的，目的是避免使拖板 “浮起 ”。如果滑移表面似镜面平滑，油就会被挤出而导致表面粘贴。因而在实践上，拖板滑移表面是用凹面砂轮的刃进行磨削或进行刮研。两种工艺都可产生微小的表面凹痕，它就成为存油凹陷，相配合的零件就不会处处因 “浮起 ”而发生分离，这样使拖板确定保持接触导轨。 （ d）防护。为了维护导轨处于良好状态，以下条件必须 满足： 1）必须防止外面物质，如碎屑进入。具有某一形状的导轨那是所期望的。在这种场合，是不可能进入杂物的，例如是倒 V 形的导轨时，那就不可能保存碎屑杂物在导轨上。 2）必须保存润滑油。在垂直或倾斜的导轨面上使用的油要有粘性，那很重要。为了这种使用目的已经专门研制出多种有用的润滑油。油的粘性也要保护，以免被切削液冲毁。 3）必须用防护罩来防止意外的 破坏 。 一台机床 有 三个主要功能：（ 1）牢固地支持工件或者刀架和刀具；（ 2）在工件和刀具之间提供相对运动；（ 3）提供一定的走刀和切削速度范围。以去除切屑形式来加工金属的 机床一般被分为四大类：使用单点刀具切削的机床；使用多点刀具切削的机床；使用随机点刀具切削的机床（磨削）和考虑用于特殊场合的机床。 机床 本质上使用单点刀具切削包括：（ 1）普通车床；（ 2）塔式车床；（ 3）仿形车床；（ 4）单轴自动车床；（ 5）多轴自动车床；（ 6）牛头刨床和龙门刨床；（ 7）镗床。 3 使用多点刀具切削的机床包括：（ 1）钻床；（ 2）铣床；（ 3）拉床；（ 4）锯床；（ 5）齿轮切割机床。 使用随机点刀具切削的机床包括：（ 1）外圆磨床；（ 2）无心磨床；（ 3）平面磨床。 普通车床是基本的旋削机床，从这点出发，已经研 制出其他旋削机床。驱动电机装在床身基础上并通过齿轮、皮带相结合来驱动主轴，以提供每分钟 25 到 1500 转的转速。主轴是一根坚固的空心轴，装在重型轴承之间，其前端用来安装驱动盘（花盘），以便把确定的运动传到工件。 该驱动盘可借助螺纹、凸轮锁紧机构或借助一个螺纹垫圈和键固定在主轴上。 车床的床身是铸铁件，它提供精确的磨削的滑动表面（导轨），其上放有拖板。该车床拖板是 H 型的铸件，而刀具就安装在拖板上的刀架上。溜板箱装在拖板前面，并装有移动刀具的齿轮机构，而拖板顺着导轨或横过导轨以提供所希望的刀具的运动。拖板上面的小 刀架能使刀夹回转所要求的任意角度。为使刀具作线性运动，在小刀架上装有手轮和丝杆。以手轮和使小刀架垂直于车床导轨移动的丝杆来提供横向进给。溜板箱中的齿轮系可为拖板沿着导轨和横跨导轨提供动力进给。进给箱齿轮将运动传给拖板并控制刀具相对于工件的运动速度。 寸，大约有 50 级转速。由于进给箱的移动运动是由主轴齿轮驱动的，因此进给量直接与主轴速度有关。进给箱齿轮传动机构也用于加工螺纹并能加工每英寸 4 到 224 扣螺纹。 进给箱和车床溜板箱之间的连结轴是光杆和丝杆。许多车床 制造商把这两杆结合成一杆，实际上那就以精确的开支减少机器的费用。进给杆（光杆）用于提供刀具的运动，它对于精确的工件和好的表面光洁度是很重要的。螺纹导杆（丝杆）用于提供精确的（螺纹）导程，这对于螺纹切削是必需的。光杆是通过摩擦离合器来驱动的，那样在刀具切削超载情况下能够打滑保护。这一安全装置不能装在丝杆上，因为螺纹加工是不允许打滑的。由于螺纹全深很难一次走刀加工完成，因此装设一螺纹指示盘作为下几次走刀加工时重新对刀用。 车床装有尾座，它具有一精确的轴，该轴有一锥孔，以便安装钻头、钻夹、铰刀和车床顶针。尾座可以 沿着车床导轨移动以适应工件的不同长度以及加工锥体或锥形表面。 转塔车床基本上是具有某种附加特性的普通车床，提供作为半自动加工和减少人工操作误差的机会。转塔车床的拖板设有 T 形槽以便在车床导轨两端安装夹刀装置， 4 当转塔转入到合适位置时，要正确地装设刀具以便进行切削。拖板也装设有自动停机装置以便控制刀具行程和提供良好的切削的再生产。转塔车床的尾座是六角形结构，在六角头中可以装六把刀具。虽然装刀和加工准备要花大量时间，但转塔车床一次装刀以后无需熟练工人就可以连续地重复地操作加工，直到刀具变钝并需更换为止。这样转塔车床 仅就生产工作在经济上是可行的、合理的，于此，根据所制造零件的数量，为加工准备需要花一定数量的时间那是合理的，无可非议的。 单轴自动车床使用一个立式转塔和两个横向溜板。工件通过机床主轴孔被送入卡盘，而刀具是靠凸轮来自动操作控制。 多轴自动车床装有四、五、六或八根主轴 并且 在每根主轴中装一个工件。各主轴围绕着一根中心轴来转换位置。以主刀具溜板去接近各主轴。每根轴位上都装有一侧向可以独立操作的刀具滑板。由于各刀具滑板都是靠凸轮操作的，因此加工准备可能花几天时间，因而至少需要 5000 件的批量生产，它的使用才是合理的。 这种机床的主要优点就是所有的刀具同时工作， 并且 一个工人可以看管几部机床。对于相对简单的零件而言，多轴自动车床可以以每五秒钟一件的速度生产加工出成品来。 1 1990 2 1991 3 1990 4 1987 5 1993 6 r K S, 1991 7 1984 8 1989 5 军 著 In in to To of of is as a is of is a in a to be in is in is in to be a he by to a on of By of it is by to of so as is or a of to or if a to be is on of in be if in by On by on by 6 in be In is a in 36 109 is 0 of or of or in it is an to in to A to a to in a of as (a) is a a be to a (b) of a is by of (c) an of of be in is by of (d) is By to a (e) is to or in of (a) is (b) is 7 It as an in in of in be by of as a of in be or is of in in of to to of is to a in of to it is of a to of to of in a is of a to an of of be or in to of as (a) a is to be in a in be no of 000on be so a of (b) To a 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