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、最早的鏜床設(shè)計者——達·芬奇鏜床被稱為“機械之母”。說起鏜床，還先得說說達·芬奇。這位傳奇式的人物，可能就是最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。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。

　　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。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。銑頭在使用中可以通過一個過渡連接墊與機床連接，可能很多用戶會擔(dān)心機床接口與銑頭接口不搭配等問題，其實這完全可以放心，用戶可以按照機床接口尺寸進行定做。

　　斯密頓是十八世紀(jì)最的機械技師。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，斯密頓最感棘手的是加工汽缸。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。2、雙輸出銑頭—該銑頭采用雙向輸出，且雙向的同心精度、垂直精度較佳，可以很好地解決使用者在需求高精度時手動轉(zhuǎn)角度、打表校正的麻煩，避免重復(fù)誤差，提高生產(chǎn)加工效率和精度。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。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。在一般的機器制造中，機床所擔(dān)負的加工工作量占機器總制造工作量的40％－60％，機床在國民經(jīng)濟現(xiàn)代化的建設(shè)中起著重大作用。

　　但是，威爾金森的這項發(fā)明沒有申請專利保護，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。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、1797年英國人莫茲利發(fā)明了劃時代的刀架車床，這種車床帶有精密的導(dǎo)螺桿和可互換的齒輪。

　　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。

龍門加工中心主傳動系統(tǒng)和滑枕結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計機床原滑枕主傳動設(shè)計及分析

　　滑枕主傳動部件是影響龍門五面加工中心整機切削性能、強度、剛性和熱平衡的關(guān)鍵部件?；硎侵鱾鲃硬考年P(guān)鍵零件，其結(jié)構(gòu)與工藝性將直接影響主傳動部件的性能，其作用是把主軸電機和主軸連接起來并作Z向進給運動，在機床加工過程中，滑枕既要承擔(dān)自身的質(zhì)量，還要承受主電機及減速箱的質(zhì)量，為了實現(xiàn)機床快速平穩(wěn)地運動，滑枕必須保持很好的動態(tài)特性。在車床上還可用鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應(yīng)的加工。

　?。?）原滑枕主傳動設(shè)計及工藝性分析。如圖2所示為龍門加工中心原滑枕主傳動系統(tǒng)。主軸伺服電動機1與方滑枕鏜銑頭主傳動ZF減速箱2組配，ZF減速箱與滑枕采用分離式設(shè)計結(jié)構(gòu)，ZF減速箱置于滑枕頂端，通過兩根傳動軸5、9和中間花鍵軸套7及聯(lián)軸器3、11將ZF減速箱的動力傳遞給立臥鏜銑頭主軸12，驅(qū)動刀具完成切削運動。間單的說,頭是頭基本上可以轉(zhuǎn)任何角度,對工件多面多方位加工,而分度頭只是工件在轉(zhuǎn),一把只能加工小的工件,而加工的范圍也是有限的,只能加工旋轉(zhuǎn)軸方向的平面。

　　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。此外，長軸孔不易裝配，裝配質(zhì)量穩(wěn)定性、可靠性不高，影響傳動剛性。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。

景瑞機械技術(shù)優(yōu)點

與現(xiàn)有技術(shù)相比優(yōu)點在于：方滑枕萬向側(cè)銑頭具備C軸自 動轉(zhuǎn)位功能，C軸自動轉(zhuǎn)位機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，通過拉頭油缸中位功能，使得上下牙盤脫開，再利 用轉(zhuǎn)位內(nèi)齒輪和轉(zhuǎn)位外齒輪的嚙合實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)位，自動化程度較高，解決了以往側(cè)銑頭的C 軸無法轉(zhuǎn)位的缺陷，填補了以往加工一些復(fù)雜零件特別是需要進入深腔實現(xiàn)多角度加工的 零件加工領(lǐng)域的空白。與傳統(tǒng)的金屬傳動軸相比，具有輕質(zhì)高效、低振動、低噪聲、易維修及節(jié)約能源等特點。

在側(cè)銑頭的C軸自動轉(zhuǎn)位功能的基礎(chǔ)上，還可進一步實現(xiàn)A軸手動轉(zhuǎn)位功 能，進一步拓展側(cè)銑頭的加工范圍。A軸手動轉(zhuǎn)位鎖定機構(gòu)設(shè)計巧妙，只需要松開de 鎖緊的螺 母和第五壓蓋，旋松螺紋套至一定高度使得左右牙盤脫開，通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位小齒輪就能使主 軸箱整體旋轉(zhuǎn)，A軸手動轉(zhuǎn)位相對于以往那些手動轉(zhuǎn)位的附件頭來說更加省力，同時也更加 安全可靠；5．主軸前后軸承的潤滑均采用1號合成鈉基脂，在裝配和維修時，必須在軸承處涂上適量鈉基脂，以保證正常運轉(zhuǎn)。相對于那些依靠力矩電機或者渦輪蝸桿的附件頭來說成本大幅降低，提高了萬 向側(cè)銑頭的性價比。