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(shè)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(shè)計者。他設(shè)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(zhuǎn)，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(shù)》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(jì)，由于軍事上的需要，大炮制造業(yè)的發(fā)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(fā)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(jīng)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(shè)計的鑄鐵棺內(nèi)。

　　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(dāng)時就不可能出現(xiàn)一次工業(yè)革命的浪潮。如何發(fā)揮鏜銑頭的優(yōu)勢鏜銑頭安裝在銑床主軸連接用于驅(qū)動刀，旋轉(zhuǎn)機械部件，通過銑頭銑刀驅(qū)動可以正常運作，最終完成復(fù)雜的操作，銑削工作中發(fā)揮其重要的作用。而蒸汽機自身的發(fā)展和應(yīng)用，除了必要的社會機遇之外，技術(shù)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(yuǎn)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(yīng)的技術(shù)設(shè)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(nèi)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(jì)的機械技師。斯密頓設(shè)計的水車、風(fēng)車設(shè)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(nèi)圓加工成圓形，是相當(dāng)困難的。為此，斯密頓在卡倫鐵工廠制作了一臺切削汽缸內(nèi)圓用的特殊機床。用水車作動力驅(qū)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(nèi)轉(zhuǎn)動，以此就可以加工其內(nèi)圓。由于刀具安裝在長軸的前端，就會出現(xiàn)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(fā)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(zhuǎn)，并使其對準(zhǔn)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(huán)和軸類工件，其生產(chǎn)率比普通車床提高3～5倍。當(dāng)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(xiàn)代技術(shù)衡量，這是個很大的誤差，但在當(dāng)時的條件下，能達到這個水平，已經(jīng)是很不簡單了。

　　但是，威爾金森的這項發(fā)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(fā)明，并在他的索霍鐵工廠里進行。主傳動系統(tǒng)設(shè)計要克服傳統(tǒng)設(shè)計中存在的問題，首當(dāng)其沖的是將制約滑枕結(jié)構(gòu)的傳動軸結(jié)構(gòu)形式進行設(shè)計更改。以后，瓦特在制造蒸汽機的汽缸和活塞時，也應(yīng)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(dāng)時，瓦特就是利用水輪使金屬圓筒旋轉(zhuǎn)，讓中心固定的刀具向前推進，用以切削圓筒內(nèi)部，結(jié)果，直徑75英寸的汽缸，誤差還不到一個的厚度，這在當(dāng)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(xiàn)代鏜床的雛型。

在銑頭協(xié)調(diào)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(jù)加工需要其主軸在空間可以轉(zhuǎn)成任意方向。下面小編為大家介紹一下在銑頭協(xié)調(diào)下的銑削加工類型。

　　銑削是指使用旋轉(zhuǎn)的多刃刀具切削工件，是效率的加工方法。工作時刀具旋轉(zhuǎn)，工件移動，工件也可以固定，但此時旋轉(zhuǎn)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(shù)控機床。

　　在銑頭的支持協(xié)調(diào)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(nèi)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(yǎng)，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(tǒng)和滑枕結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計機床結(jié)構(gòu)

　　XHT2420龍門加工中心總體結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，X、Y、Z三個進給軸聯(lián)動，工作臺移動采用伺服電動機驅(qū)動消隙雙齒輪、精密齒條機構(gòu),在床身上沿直線滾動導(dǎo)軌做X向往復(fù)縱向運動，伺服電動機驅(qū)動滾珠絲杠副帶動拖板沿橫梁上的直線滾動導(dǎo)軌做Y向往復(fù)橫向運動；由伺服電動機驅(qū)動滾珠絲杠副帶動垂直滑枕上的鏜銑頭做Z向往復(fù)運動。當(dāng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jīng)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(shù)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(jié)構(gòu)布置如圖1所示。

XHT2420的主要技術(shù)參數(shù)為：主軸功率22/26kW，主軸扭矩560N·m，主軸轉(zhuǎn)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(biāo)大移動速度12m/min。