车床和铣床-中文翻译

中文译文车 床 和 铣 床车间里拥有一台车床和一台普通铣床就能加工出具有适合尺寸的各种产品。用于车外圆、端面和镗孔等加工的机床称作车床。车削很少在其他种类的机床上进行，因为其他机床都不能像车床那样方便地进行车削加工。由于车床除了用于车外圆外还能用于镗孔、车端面、钻孔和铰孔，车床的多功能性可以使工件在一次定位安装中完成多种加工。这就是在生产中普遍使用各种车床比其他种类的机床都要多的原因。两千多年前就已经有了车床。现代车床可以追溯到大约 1797 年，那时亨利莫德斯利发明了一种具有丝杠的车床。这种车床可以控制工具的机械进给。这位聪明的英国人还发明了一种把主轴和丝杠相连接的变速装置，这样就可以切削螺纹。图中标出了车床的主要部件：床身、主轴箱组件、尾架组件、拖板组件、变速齿轮箱、丝杠和光杠。床身是车床的基础件。它通常是由经过充分正火或时效处理的灰铸铁或者球墨铸铁制成，它是一个坚固的刚性框架，所有其他主要部件都安装在床身上。通常在床身上面有内外两组平行的导轨。一些制造厂生产的四个条导轨都采用倒“V ”形，而另一些制造厂则将倒“ V ”形导轨和平面导轨相结合。由于其他的部件要安装在导轨上并（或）在导轨上移动，导轨要经过精密加工，以保证其装配精度。同样地，在操作中应该小心，以避免损伤导轨。导轨上的任何误差，常常会使整个机床的精度遭到破坏。大多数现代车床的导轨要进行表面淬火处理，以减小磨损和擦伤，具有更大的耐磨性。主轴箱安装在床身一端内导轨的固定位置上。它提供动力，使工件在各种速度下旋转。它基本上由一个安装在精密轴承中的空心主轴和一系列变速齿轮类似于卡车变速箱所组成，通过变速齿轮，主轴可以在许多种转速下旋转。大多数车床有 8-18 种转速，一般按等比级数排列。在现代车床上只需扳动 2-4 个手柄，就能得到全部挡位的转速。目前发展的趋势是通过电气的或机械的装置进行无级变速。由于车床的精度在很大程度上取决于主轴，因此主轴的结构尺寸较大，通常安装在紧密配合的重型圆锥滚子轴承或球轴承中。主轴中有一个贯穿全长的通孔，长棒料可以通过该孔送料。主轴孔的大小是车床的一个重要尺寸，因为当工件必须通过主轴孔供料时，它确定了能够加工棒料毛坯的最大外径尺寸。主轴的内端从主轴箱中凸出，其上可以安装多种卡盘、花盘和挡块。而小型的车床常带有螺纹截面供安装卡盘之用。很多大车床使用偏心夹或键动圆锥轴头。这些附件组成了一个大直径的圆锥体，以保证对卡盘进行精确地装配，并且不用旋转这些笨重的附件就可以锁定或松开卡盘或花盘。主轴由电动机经 V 带或无声链装置提供动力。大多数现代车床都装有 5-15 马力的电动机，为硬质合金和金属陶瓷合金刀具提供足够的动力，进行高速切削。尾座组件主要由三部分组成。底座与床身的内侧导轨配合，并可以在导轨上做纵向移动，底座上有一个可以使整个尾座组件夹紧在任意位置上的装置。尾座安装在底座上，可以沿键槽在底座上横向移动，使尾座与主轴箱中的主轴对中并为切削圆锥体提供方便。尾座组件的第三部分是尾座套筒，它是一个直径通常在 2-3 英寸之间的钢制空心圆柱轴。通过手轮和螺杆，尾座套筒可以在尾座体中纵向移入和移出几英寸。活动套筒的开口一端具有莫氏锥度，可以用于安装顶尖或诸如钻头之类的各种刀具。通常在活动套筒的外表面刻有几英寸长的刻度，以控制尾座的前后移动。锁定装置可以使套筒在所需要的位置上夹紧。拖板组件用于安装和移动切削工具。拖板是一个相对平滑的 H 形铸件，安装在床身外侧导轨上，并可在上面移动。大拖板上有横向导轨，使横向拖板可以安装在上面，并通过丝杠使其运动，丝杠由一个小手柄和刻度盘控制。横拖板可以带动刀具垂直于工件的旋转轴线切削。大多数车床的刀架安装在复式刀座上，刀座上有底座，底座安装在横拖板上，可绕垂直轴和上刀架转动。上刀架安装在底座上，可用手轮和刻度盘控制一个短丝杠使其前后移动。溜板箱装在大拖板前面，通过溜板箱内的机械装置可以手动和动力驱动大拖板以及动力驱动横拖板。通过转动溜板箱前的手轮，可以手动操作拖板沿床身移动。手轮的另一端与溜板箱背面的小齿轮连接，小齿轮与齿条啮合，齿条倒装在床身前上边缘的下面。利用光杠可以将动力传递给大拖板和横拖板。光杠上有一个几乎贯穿于整个光杠的键槽，光杠通过两个转向相反并用键连接的锥齿轮传递动力。通过溜板箱前的换向手柄可使啮合齿轮与其中的一个锥齿轮啮合，为大拖板提供“向前”或“向后”的动力。适当的离合器或者与齿条小齿轮连接或者与横拖板的螺杆连接，使拖板纵向移动或使横拖板横向移动。对于螺纹加工，丝杠提供了第二种纵向移动的方法。光杠通过摩擦离合器驱动拖板移动，离合器可能会产生打滑现象。而丝杠产生的运动是通过溜板箱与丝杠之间的直接机械连接来实现的，对开螺母可以实现这种连接。通过溜板箱前面的夹紧手柄可以使对开螺母紧紧包合丝杠。当对开螺母闭合时，可以沿丝杠直接驱动拖板，而不会出现打滑的可能性。现代车床有一个变速齿轮箱，齿轮箱的输入端由车床主轴通过合适的齿轮传动来驱动。齿轮箱的输出端与光杠和丝杠连接。主轴就是这样通过齿轮传动链驱动变速齿轮箱，再带动丝杠和光杠，然后带动拖板，刀具就可以按主轴的转数纵向地或横向地精确移动。一台典型的车床的主轴每旋转一圈，通过光杠可以获得从 0.002 到 0.118 英寸尺寸范围内的 48 种进给量；而使用丝杠可以车削从 1.5 到 92 牙 /英寸范围内的 48 种不同螺纹。一些老式的或价廉的车床为了能够得到所有的进给量和加工出所有螺纹，必须更换主轴和变速齿轮箱之间的齿轮系中的一个或两个齿轮。铣削是机械加工的一个基础方法。在这一加工过程中，当工件沿垂直于旋转刀具轴线方向进给时，在工件上形成并去除切屑从而逐渐地铣出表面。有时候，工件是固定的，而刀具处于进给状态。在大多数情况下，使用多齿刀具，金属切削量大，只需一次铣削就可以获得所期望的表面。在铣削加工中使用的刀具称做铣刀。它通常是一个绕其轴线旋转并且周边带有同间距齿的圆柱体，铣刀齿间歇性接触并切削工件。在某些情况下，铣刀上的刀齿会高出圆柱体的一端或两端。由于铣削切削金属速度很快，并且能产生良好的表面光洁度，故特别适合大规模生产加工。为了实现这一目的，已经制造出了质量一流的铣床。然而在机修车间和工具模具加工中也已经广泛地使用了非常精确的多功能通用的铣床。车间里拥有一台铣床和一台普通车床就能加工出具有适合尺寸的各种产品。铣削操作类型：铣削操作可以分成两大种类，每一类又有多种类型。1.圆周铣削在圆周铣削中，使用的铣刀刀齿固定在刀体的圆周面上，工件铣削表面与旋转刀具轴线平行，从而加工表面。使用这种方法可以加工出平面和成型表面，加工中表面横截面与刀具的轴向外轮廓相一致。这种加工过程常被称为平面铣削。2.端面铣削铣削平面与刀具的轴线垂直，被加工平面是刀具位于周边和端面的齿综合作用形成的。刀具周边齿完成铣削的主要任务，而端面齿用于精铣。圆周铣削和端面铣削的基本概念，圆周铣削通常使用卧式铣床，而端铣削则既可在卧式铣床又可以在立式铣床上进行。铣削面的形成：铣削时可以采用两种完全不同的方法。应注意，在逆铣时，铣刀旋转方向与工件进给方向相反，而在顺铣时铣刀旋转与工件进给方向相同。在逆铣过程中，当铣刀齿刚切入工件时，切屑是非常薄的，然后渐渐增厚，在刀齿离开工件的地方，切屑最厚。在两种铣削方法中，切屑的形成是不同的，逆铣过程中，刀具有推动工件并使工件从工作台上提升的趋势，这种作用有助于消除铣床工作台进给螺杆和螺母间的间隙，从而形成平稳的切削。然而，这种作用也有造成工件与夹紧装置之间的松动的趋势，这时应施加更大的夹紧力。此外，铣削表面的平整度主要取决于切削刃的锋利程度。顺铣时，最大切屑厚度产生于靠近刀具与工件接触点处。由于相对运动趋于把工件拉向铣刀，如果采用顺铣法，要消除工作台进给螺杆可能产生的松动。因此，对于不能用于顺铣的铣床，不要采用顺铣方法。因为在铣刀结束切削时，处于切线方向的被切材料发生屈服，所以与逆铣相比，顺铣的被加工表面没有什么切痕。顺铣的另一个优势是切削力趋于将工件压紧在工作台上，因此对工件的夹紧力可以小于逆铣。这一优势可以用于铣削较薄的工件或进行强力切削。顺铣的弱点是铣刀齿刚一切削每片铁屑时，刀齿会撞击工件的表面。如果工件表面坚硬，像铸件，就会使刀齿迅速地变钝。铣刀分类有多种方法，一种方法是根据刀具后角将铣刀分为两大类：1.仿形铣刀 每个刀齿在切削刃的背面磨了一个很小的棱面形成后角，切削刃可以是直线或曲线的。2.成形或凸轮形后角铣刀 每个齿的横截面在切削刃的背面呈偏心曲线状，以产生后角。偏心后角的各面与切削刃平行，具有切削刃的相同形状。这种类型的铣刀仅需磨削齿的前刀面就可以变得锋利，只要切削刃的外形保持不变。铣刀的另一种分类方法是根据铣刀安装的方法进行分类。心轴铣刀带有一个中心孔以使铣刀安装在心轴上。带柄铣刀有一锥柄或直柄轴，含锥形轴柄的铣刀可以直接安装在铣床的主轴上，而直柄轴的铣刀则是夹持在卡盘里。平面铣刀通常用螺栓固定在刀轴的末端上。根据这种分类方法，通用型的铣刀可分类如下：心轴铣刀：圆柱形铣刀，角度铣刀，侧刃铣刀，嵌齿铣刀，错齿铣刀，成形铣刀 ，开槽铣刀，高速切削刀。带柄铣刀：端面铣刀，T 形槽铣刀，整体式铣刀，半圆键座铣刀，套式铣刀，高速切削刀，空心铣刀。铣刀的类型圆柱形铣刀是在圆周上有直的或螺旋形的齿的圆柱形或盘形铣刀。它们可以用来铣削平面，这种铣削称做平面铣削。螺旋形的铣刀上的每个齿是逐渐地接触工件，在给定的时间内，一般有多齿进行铣削，这样可以减少震动，获得一个较平滑的表面。因此，与直齿铣刀相比，这种类型的铣刀，通常使用得更多。侧刃铣刀的齿除了在圆柱刀体的一端或两端向径向延伸之外，与圆柱形铣刀是相似的。侧刃铣刀的刀齿既可以是直线的，也可以是螺旋形的，这种铣刀一般较窄小，具有盘形的形状。在跨式铣削加工中，常常将两个或更多的侧刃铣刀同时相间地安装在一个刀杆上同步并行切削。双联槽铣刀是由两个侧刃铣刀组成，但是在铣槽时，作为一组铣刀进行操作。在两个铣刀之间添加一些薄垫片，以调整之间的间距。错齿铣刀是较薄的圆柱形铣刀，刀上有相互交错的刀齿，相邻刀齿具有相反的螺旋角。这种铣刀经研磨后仅用于周铣，在每个齿突出的一边，留有供切屑排出的缝隙。这种类型的铣刀可用于高速切削，在铣削深槽时可以发挥独特的作用。开槽铣刀是一种薄型的圆柱形铣刀，厚度一般为 1/32- 3/16 英寸。这种铣刀的侧面呈盘状，有间隙，可以防止粘连。与圆柱形铣刀相比，这种类型的铣刀每英寸直径上的齿数更多，通常用于铣削较深的、狭窄的槽，并可用于切割加工。