機(jī)械英語機(jī)A2

1、12章Drilling and Drills鉆削和鉆頭Drilling鉆削就是通過迫使繞自身軸線旋轉(zhuǎn)的切削刀具進(jìn)入工件而在其上生成通孔或盲孔。Consequently因此，從旋轉(zhuǎn)軸線開始的切削范圍等于所需孔的半徑。實際上，使用的是兩條圍繞相同軸線旋轉(zhuǎn)的對稱切削刃。Drilling operations鉆削作業(yè)既能采用手鉆也能采用鉆床來實現(xiàn)。鉆床在尺寸和結(jié)構(gòu)上雖有差別，然而始終都是切削刀具圍繞自身軸線旋轉(zhuǎn)、工件穩(wěn)固定位的形式。這正好與在車床上鉆孔相反。 In在鉆削作業(yè)中，要用到被稱為鉆頭的圓柱形回轉(zhuǎn)端切削刀具。鉆頭可以有一條或多條直的或是螺旋狀的切削刃以及相應(yīng)的出屑槽。The function出

2、屑槽的功能是給鉆削作業(yè)中產(chǎn)生的切屑提供排出通道，并允許潤滑劑和冷卻液到達(dá)切削刃和正在被加工的表面。下面是常用鉆頭的概述。Twist drill.麻花鉆：麻花鉆是最常用的鉆頭類型。它有兩條切削刃和兩條沿鉆頭體全長連續(xù)的螺旋狀出屑槽，如圖12.1所示。麻花鉆還包括鉆頸和鉆柄，鉆柄可以是直的也可以是錐形的。In the latter 錐形鉆柄通過楔入動作安裝在主軸的錐形軸孔中，鉆柄上還有柄舌插入主軸軸孔中的插槽，從而作為傳遞轉(zhuǎn)動的可靠方法。On the other另一方面，直柄鉆頭用鉆頭卡盤夾住，接下來鉆頭卡盤則象錐形鉆柄鉆頭一樣安裝在主軸軸孔內(nèi)。As can b如圖12.1所示，兩條切削刃就是鉆唇

3、，通過鑿子狀邊緣的楔形體連在一起。麻花鉆還有兩條導(dǎo)向邊，用于作業(yè)中鉆頭的正確導(dǎo)向和定位。The tool 兩條鉆唇形成鉆頂角，并根據(jù)被鉆削材料的性能來選取其大小。商品化鉆頭的鉆頂角一般為118°，這適用于鉆削低碳鋼和鑄鐵。For harder對于更硬更韌的金屬，諸如淬火鋼、黃銅和青銅，更大的鉆頂角(130°或140°)才能有更好的效果。麻花鉆常用的出屑槽螺旋角范圍為24°到 30°。鉆削紫銅或軟塑料時，推薦采用更大的螺旋角(35°到45°)。Twist drills雖然也有硬質(zhì)合金刀尖的鉆頭，麻花鉆一般用高速鋼制成。工業(yè)實際

4、中使用的麻花鉆尺寸范圍為0.01到3.25英寸(即0.25到80毫米)。Core drills空心鉆：空心鉆包括斜面、鉆頭體、鉆頸和鉆柄，如圖12.2所示。這類鉆頭可以有三條或四條出屑槽及相同數(shù)量的保證良好導(dǎo)向的導(dǎo)向邊，這樣使得加工有高精度。It can在圖12.2中同樣能看到，空心鉆具有平坦的端部。斜面可以有三或四條切削刃或鉆唇，并且鉆唇角可以在90°到120°之間變化。Core drills 空心鉆用于擴(kuò)大已有的孔而不是打孔。這類鉆頭具有較大生產(chǎn)率、高加工精度和優(yōu)良鉆削表面質(zhì)量的特性。Gun drills.深孔鉆：深孔鉆用于鉆深孔。所有深孔鉆都是直出屑槽的，并且均為單切

5、削刃。鉆頭體中有個孔作為導(dǎo)管在相當(dāng)大的壓力下將冷卻液傳送到鉆頭頂端。There are two深孔鉆有兩種類型，即用于鉆盲孔的中心切削深孔鉆和套孔鉆。后者在其中心有一圓柱形溝槽，這樣能生成整體芯在鉆孔作業(yè)過程中引導(dǎo)鉆頭。Spade drills.扁平鉆：扁平鉆用于鉆削3.5英寸(90毫米)或更大的大孔。其設(shè)計使得鉆頭成本明顯節(jié)省、重量切實減輕，重量輕又使操作更方便。此外這種鉆頭容易磨利。TMilling and Milling Cutter銑削和銑刀Milling is銑削是采用被稱為銑刀的多刃旋轉(zhuǎn)刀具完成的機(jī)加工作業(yè)。In this process在此工藝中，金屬去除是通過銑刀的旋轉(zhuǎn)運動和工

6、件的直線運動的組合實現(xiàn)的。銑削作業(yè)既可用于生成平面、輪廓面和螺旋面，也可用于切削螺紋和齒輪。Each of在銑刀切削工件金屬時，銑刀的每條切削刃都象一單獨的單刃刀具一樣作用。所以每條切削刃都適當(dāng)?shù)那昂蠼恰ince only由于同一時間只有部分切削刃切削工件，因此可以在對刀具壽命沒有不利影響的情況下承擔(dān)重型切削。事實上，銑削允許的切削速度和進(jìn)給比車削或鉆削高三到四倍。Moreover, the quality此外，由銑削加工的表面質(zhì)量通常優(yōu)于車削、刨削或鉆削加工的表面質(zhì)量。A wide工業(yè)上可采用的銑刀類型眾多。連同銑床是極通用機(jī)床的事實，使得銑床成為機(jī)加工車間的支柱。As far as th

7、e direction至于涉及到銑刀轉(zhuǎn)動的方向和工件的進(jìn)給，銑削可以通過下列兩種方法之一進(jìn)行。Up milling逆銑(傳統(tǒng)銑削)：在逆銑中，工件逆著銑刀轉(zhuǎn)動的方向進(jìn)給，如圖12.3a所示。就像在此圖中能看到的那樣，切削深度(及作為結(jié)果的載荷)隨著切削刃持續(xù)進(jìn)入切削而逐漸增加。Therefore所以，這種工藝沒有沖擊載荷，從而保證了機(jī)床的較平穩(wěn)運行和較長壽命。通過逆銑所得機(jī)加工表面質(zhì)量不是很高。然而逆銑仍經(jīng)常被用在工業(yè)上，尤其是粗切削時。Down milling 順銑(同向銑削)：如同在圖12.3b中看到的那樣，在順銑時刀具與工件之間接觸點上銑刀旋轉(zhuǎn)與進(jìn)給方向一致。還可以看到當(dāng)?shù)毒哌M(jìn)入工件切削

8、時直接達(dá)到最大切削深度。This results這會導(dǎo)致一種沖擊，或突然加載。因此，這種方法只有當(dāng)銑床在進(jìn)給螺栓上配備間隙消除器時才采用。這種方法的優(yōu)點包括機(jī)加工表面質(zhì)量較高和工件由于切削力向下作用而較容易夾緊。There is a wide銑刀的形狀類型很多。其中每種都是為有效進(jìn)行特定的銑削作業(yè)而設(shè)計的。Generally通常，銑刀可以被描述為具有旋轉(zhuǎn)實體形狀并將切削齒安裝在周邊或一到兩個端面上的多刃切削刀具。下面是常用銑刀類型的快速綜覽。Plain milling 平面銑刀：平面銑刀是一種盤狀切削刀具，它可以具有直齒或螺旋齒，如圖12.4a所示。這類銑刀總是安裝在臥式銑床上，用于機(jī)加工平面

9、。Face milling端面銑刀：端面銑刀也可用于機(jī)加工平面。它用螺栓固定在短刀桿的端部，而短刀桿則依次安裝于立式銑床上。圖12.4b顯示了這類銑刀。Plain 平面金屬開槽鋸刃銑刀：圖12.4c顯示了一種平面金屬開槽鋸刃銑刀?？梢钥吹剿鋵嵤且环N很薄的平面銑刀。Side milling側(cè)銑刀：側(cè)銑刀用于切削狹槽、凹槽和花鍵槽。正如圖12.4d所示，它與平面銑刀十分相似，差別在于此類銑刀齒在側(cè)面。象平面銑刀的情況一樣，切削齒既可以是直的也可以是螺旋的。Angle milling傾斜銑刀：傾斜銑刀用于切削燕尾槽、棘輪之類的。圖12.4e顯示了這類銑刀。T-slot cutter. T型槽銑刀：

10、如圖12.4f所示，T型槽銑刀包括了一個平面銑刀和一根垂直于它的整體軸。正像其名字所表明的，這類銑刀用于銑削T型槽。End mill cutter.端面銑刀：端面銑刀在切削狹槽、凹槽、長凹槽、花鍵槽、凹狀工件之類時均能發(fā)現(xiàn)其普遍應(yīng)用。圖12.4g為端面銑刀。它總是安裝在立式銑床上，并具有兩到四條既可是直的也可是螺旋的長凹槽。Form milling cutter成形銑刀：成形銑刀的齒具有特定的形狀，這個形狀與銑削時要切削的那部分金屬的形狀一致。這類銑刀的例子包括齒輪銑刀、齒輪滾刀、凸形和凹形銑刀等等。成形銑刀安裝在臥式銑床上。Materials of Milling CuttersThe co

11、mmonly普通使用的銑刀用高速鋼制造，這對一般大多數(shù)工作已足夠。Milling cutters對大規(guī)模生產(chǎn)而言，因為其需要重型切削和/或高切削速度，銑刀頂端常裝有燒結(jié)碳化物或有色金屬碳合金作為切削齒。14章Dimensioning 標(biāo)注尺寸The design機(jī)械設(shè)計除了計算載荷和應(yīng)力、選擇合適的材料外，還包括許多其它因素。Before construction在建造或制造開始前，完成裝配圖和零件圖以把必要信息傳達(dá)給車間工人是必須的。在送往車間前設(shè)計者常常被召集來檢查圖紙。而在精通生產(chǎn)圖紙的所有情況之前，需要有許多經(jīng)驗并熟悉制造工藝。Drawings should圖紙必須仔細(xì)檢查其尺寸是否按

12、生產(chǎn)部門最方便易懂的方式標(biāo)注。很明顯圖紙應(yīng)該只有唯一的解釋。In particular尤其是不能要求車間工人在生產(chǎn)機(jī)械安排前進(jìn)行三角或其它復(fù)雜的計算。尺寸標(biāo)注是一項復(fù)雜的工作，要掌握它需要有豐富的經(jīng)驗。Tolerances由于要把零件加工到正好為給定尺寸是不可能的，因此圖紙的尺寸必須加上公差以限制其可允許的變化。Although small雖然較小公差能得到較高加工質(zhì)量和較好操作機(jī)構(gòu)，但隨著公差的減小制造成本會迅速增加，如圖14.1的典型曲線所示。因此公差被定為從操作或功能考慮允許的最大值是重要的。Tolerances may公差既可以是單向的也可以是雙向的。單向標(biāo)注有一公差為零，所有變化都由

13、另一公差給定。而雙向標(biāo)注則采用一平均尺寸，它將公差帶中點從該尺寸雙向擴(kuò)展為相等的正負(fù)變化范圍。The development大規(guī)模低成本制造生產(chǎn)工藝的發(fā)展很大程度取決于組成零件的互換性。因此設(shè)計者必須確定單個零件的合適公差以及配合零件裝配允許的正確間隙或過盈量。The manner在圖紙上標(biāo)注公差的方法相當(dāng)程度上依賴于產(chǎn)品的性質(zhì)或制造工藝的類型。如果尺寸公差沒有特別注明，圖紙應(yīng)該包含一個給出這些尺寸公差值的普遍適用注釋。However然而有些公司不采用普遍適用注釋，假定每個尺寸是單獨被考慮的，可能會規(guī)定出比注釋中要求的更寬的公差。在任何情況下圖紙不模棱兩可并只服從于單一的解釋是十分重要的。TD

14、imension and Tolerance尺寸和公差I(lǐng)n dimensioning在圖紙標(biāo)注尺寸時，除非設(shè)計者有意標(biāo)明，注在尺寸線上的數(shù)字代表的尺寸僅僅是近似的，并不代表任何精度等級。To specify為了詳細(xì)標(biāo)明精度等級，有必要在尺寸上增加公差數(shù)字。公差是零件允許的變動量或給定尺寸允許的總變動。A shaft一根軸可能的名義尺寸為2.5in.(63.5mm)，但由于實際原因不用大成本是不能在制造中保持這個數(shù)字的，因此要增加確定的公差。如果允許有±0.003in.(±0.08mm)的變化，則此尺寸可表達(dá)為2.500±0.003(63.5±0.08mm

15、)。 Dimensions given 具有緊密公差的尺寸表示該零件必須恰當(dāng)?shù)嘏c某些其它零件配合。所采用的制造工藝和使利潤最大化的最小生產(chǎn)及裝配成本都要求給定公差以保持所需允差。Generally speaking一般而言，零件的成本隨著公差的減小而上升。如果一個零件有若干或較多表面要機(jī)加工，且?guī)缀醪辉试S偏離名義尺寸，則成本會超過正常合理的界限。Allowance允差，有時會跟公差混淆，但其具有完全不同的含義。它是配合零件之間最小的預(yù)期間隙空間，代表著允許的最緊配合條件。If a shaft如果一根尺寸為1.498-0.003的軸與尺寸為1.500+0.003的孔配合，孔的最小尺寸為1.500

16、而軸的最大尺寸為1.498。這樣允差就是0.002，而由最小軸尺寸和最大孔尺寸形成的最大間隙為0.008。Tolerances may公差可以是單向的也可以是雙向的。單向公差意味著任何變動都是只從名義或基本尺寸出發(fā)向一個方向變動的。引用前例，孔的尺寸標(biāo)注為1.500+0.003，它表示了一個單向公差。If the dimensions如果尺寸標(biāo)為1.500±0.003，就是雙向公差；即它可以在名義尺寸之上或之下變化。單向體系允許在依然保留相同允差或配合類型的情況下改變公差。With the bilateral而雙向體系在不同時改變一個或兩個配合零件名義尺寸的情況下，這是不可能做到的。

17、大規(guī)模生產(chǎn)中配合零件必須能互換，單向公差是經(jīng)常遇到的。為了使配合零件之間具有過盈或強(qiáng)制配合，公差必須產(chǎn)生零或負(fù)允差。TTolerances, Limits and Fits公差、極限和配合The drawing圖紙必須按方便制造零件的方式將設(shè)計者的要求真實和完整地表達(dá)出來。Every dimension對每一描述產(chǎn)品所需的尺寸都只須標(biāo)注一次而不必在不同的視圖中重復(fù)。有關(guān)同一特性的尺寸，諸如孔的位置和大小，如果可能應(yīng)出現(xiàn)在同一視圖上There should除絕對需要的尺寸外，不應(yīng)該有更多的尺寸；而在任意方向上，只能在一個尺寸上標(biāo)注特性要求。It may be偶爾也可能為了檢查而必須給出供參考的輔

18、助尺寸。在這種情況下，尺寸應(yīng)該用括號括起來，以便參考。這樣的尺寸不受通用公差控制。Dimensions影響零件功能的尺寸總是應(yīng)該標(biāo)注的而不要留作其它尺寸的和或差。If this is not如果不是這樣，那尺寸允許的總的變化將形成其它尺寸及它們的公差的和或差，這會導(dǎo)致這些公差不得不定得過緊?？偝叽缫话銘?yīng)該標(biāo)注。All dimensions除非另行說明，所有尺寸都必須受圖上的通用公差控制。一般這樣的公差受到尺寸量值的控制。在影響功能或互換性的尺寸上必須標(biāo)注專門的公差。A system為了允許在制造過程中必然會發(fā)生的精度變化，并提供零件的互換性和正確功能，一個公差系統(tǒng)是必需的。A toleranc

19、e公差是為了允許工藝上不可避免缺陷而存在的尺寸上的不同。公差范圍取決于制造機(jī)構(gòu)的精度、機(jī)加工過程和尺寸的量值。The greater公差范圍越大，則制造過程的成本就越低。雙向公差是在公稱尺寸兩側(cè)都有公差帶的公差。單向公差是僅在公稱尺寸一側(cè)有公差帶的公差，在這種情況下公稱尺寸成了兩個極限中的一個。Limits極限是公差帶的極限尺寸。例如公稱尺寸30毫米 公差 極限Fits depend配合取決于兩配合零件公差帶之間的關(guān)系，并且可以概括地分為具有正允差的間隙配合，允差可以是正或負(fù)的過渡配合和總是負(fù)允差的過盈配合。TType of Limits and Fits極限和配合的類型The ISO在一些最

20、主要采用公制的國家中廣泛使用的ISO的極限和配合系統(tǒng)，比ANSI的極限和配合系統(tǒng)要復(fù)雜得多。In this system在這個系統(tǒng)中，每個零件都有基本尺寸。零件尺寸的每一極限，不管大小，都通過對基本尺寸的偏差來定義；其量值和符號由正被討論的極限減去基本尺寸得到。零件尺寸的兩個極限之差稱為公差，這是一個沒有符號的絕對量值。There are存在三種配合：1)間隙配合，2)過渡配合(裝配后可以有間隙或過盈)，和3)過盈配合。Either a基軸制或基孔制均可采用。對任何給定的基本尺寸，公差范圍和偏差可以相對于被稱為零線的零偏差線來確定。The tolerance公差是基本尺寸的函數(shù) 并通過一個被稱

21、為等級的數(shù)字符號標(biāo)明即公差等級。The position公差相對于零線的位置同樣為基本尺寸的函數(shù)通過一個或兩個字母符號表達(dá)，大寫字母表示孔而小寫字母表示軸。這樣基本尺寸為45毫米的一個孔和軸配合規(guī)格可能是45H8/g7。TwentyISO規(guī)定了二十種標(biāo)準(zhǔn)的公差等級，稱之為IT01，IT0，IT118，給在直至500毫米強(qiáng)行分段(例如03，36，610, ., 400500毫米)中的公稱直徑提供具體數(shù)值。The valu對516級而言，公差單位i的值可用下式計算這里i的單位是微米，而D的單位是毫米。Standard shaft標(biāo)準(zhǔn)的軸和孔偏差同樣都由若干公式提供；然而對實際應(yīng)用，公差和偏差都在三

22、張相當(dāng)復(fù)雜的表格中規(guī)定了。Additional tables對基本尺寸大于500毫米和在“一般用途”和“精密機(jī)械和鐘表”兩個類別中的“常用的軸和孔”而言，由附加的表格給出數(shù)值。第二章Numerical Control (NC)（1）數(shù)控是程序控制的自動化，在數(shù)字控制系統(tǒng)中，設(shè)備通過數(shù)字，字母和符號來編碼，以一種合適的格式為每一個特定的零件或工件定義一個程序指令集。當(dāng)工件變化時，程序也變化，改變程序的能力也就是適合中小批量生產(chǎn)。寫一個新程序比改變大量生產(chǎn)設(shè)備要容易的多。Basic Components基本結(jié)構(gòu)：數(shù)控系統(tǒng)由下面三部分組成：1.控制程序；2.機(jī)器控制單元；3.加工設(shè)備。The gen

23、eral三部分的基本關(guān)系，由圖2.1 所示。程序輸入到控制單元由送入的程序來引導(dǎo)加工設(shè)備控制。The program指導(dǎo)程序是一步步詳細(xì)的指導(dǎo)加工設(shè)備的指令。通常指令把主軸上刀具相對于安裝工具的工作臺定位。更多先進(jìn)的說明包括主軸的轉(zhuǎn)速，加工工具的選擇及其功能。程序刻在合適的介質(zhì)中，提交到機(jī)器控制單元中，在過去幾十年中，最常用的介質(zhì)是一英寸寬的打孔紙帶。由于打孔紙帶的廣泛使用，NC 有時也叫紙帶控制，然而這是現(xiàn)代數(shù)控使用的誤稱。現(xiàn)在進(jìn)入使用更多的是磁帶和軟盤。The machine機(jī)器控制單元（MUC）由電子和控制硬件組成，機(jī)器控制單元可以讀出和執(zhí)行指令程序，可以自動改變加工工具和其他加工設(shè)備。

24、The processing執(zhí)行單元是數(shù)控系統(tǒng)的第三基礎(chǔ)部分，執(zhí)行原件是有效執(zhí)行工作的原件，最常見的數(shù)控例子其中的一個加工操作，加工設(shè)備由工作臺和主軸組成，就像用電動機(jī)來驅(qū)動一樣。加工設(shè)備由控制單元來驅(qū)動控制系統(tǒng)的類型。Types of Control Systems控制系統(tǒng)的類型There are two數(shù)控有2種基本類型，點對點式和輪廓式控制，點對點式控制也稱定位控制，每個軸都是通過絲杠單獨驅(qū)動，根據(jù)加工類型不同，加工速度也不一樣。The machine機(jī)器開始以最大速度運行來減少非加工時間，但當(dāng)他達(dá)到數(shù)據(jù)定義的位置時，機(jī)器開始減速。Thus in an因此在一個操作中，如鉆或沖孔操作先定

25、位再加工。After the hole在鉆或沖孔之后，迅速收起工具移動到另一個位置重復(fù)此操作。The path從一個位置移到另一個位置是非常重要的，要遵循一個原則，從效率上考慮只要時間最短即可。Point-to point點對點系統(tǒng)主要用于鉆，沖孔，直銑操作中。In the contouring輪廓式也就是連續(xù)路徑式系統(tǒng)，定位和切削同時按不同速度來控制，由于刀具在指定路線運動同時切削，因此速度和運動的同步控制是非常重要的。The contouring system輪廓式系統(tǒng)常用于車床銑床磨床焊接設(shè)備和加工中心。Movement along the path沿著路徑的運動或以增量差補(bǔ)是幾個基本方

26、式的一個，在所有的差補(bǔ)中，要控制刀具的回轉(zhuǎn)中心定位，補(bǔ)償可以以不同直徑及刀具磨損，在數(shù)控程序中進(jìn)行改寫。There are a number有一些已形成差補(bǔ)方案來處理數(shù)控系統(tǒng)中連續(xù)路徑和加工系統(tǒng)產(chǎn)生的問題包括：1.線性差補(bǔ)；2.圓弧差補(bǔ)；3.螺旋線差補(bǔ)；4.拋物線差補(bǔ)；5.立體差補(bǔ)Each of these 每一種差補(bǔ)程序都允許程序源產(chǎn)生加工指令，適用于相對少的輸入?yún)?shù)的直線或曲線路徑。儲存在數(shù)控單元中的模塊預(yù)算指引工具沿計算出的路徑運動。Linear線性差補(bǔ)是最基本的差補(bǔ)方法，用于連續(xù)路徑的數(shù)控系統(tǒng)中。Two-axis兩軸和三軸線性差補(bǔ)路線在實際中有時會分辨出的，但在概念上他們是一樣的，程序

27、源要明確指定直線的起點和缺點及沿直線的進(jìn)給率。差補(bǔ)需計算兩軸或三軸的進(jìn)給速率以達(dá)到設(shè)定的進(jìn)給速度。Linear interpolation線性差補(bǔ)用來差補(bǔ)圓是不合適的因為程序源需要明確指定線段部分（線段數(shù)量）和各自的終點來大約模擬圓弧。Circular interpolation圓弧差補(bǔ)法已形成他允許程序編程的路徑，使用圓弧只要給定以下參數(shù)，圓弧終點坐標(biāo)，圓心坐標(biāo)，半徑和刀具沿圓弧路徑的走刀方向。The tool path 圓弧差補(bǔ)也是由許多小的直線段來實現(xiàn)的，但這些小線段的參數(shù)由差補(bǔ)模塊來計算出來的，而不是程序員設(shè)定的。切削是沿著每一小線段一個一個的進(jìn)行以產(chǎn)生光滑曲線路徑。圓弧差補(bǔ)的局限性是

28、圓弧路徑所在平面是由數(shù)控系統(tǒng)中兩軸所決定的平面。Helical interpolation螺旋線差補(bǔ)結(jié)合了環(huán)形差補(bǔ)兩軸在第三軸上做線性運動這樣來定義空間三維螺旋路徑。Parabolic拋物線差補(bǔ)和立方差補(bǔ)法通過高次高程來實現(xiàn)自由曲線。這通常需要有強(qiáng)的計算能力，正因如此，他不如直線差補(bǔ)和環(huán)形差補(bǔ)常見。他們主要用于汽車工業(yè)中具有自由風(fēng)格的車身面，而這是線性差補(bǔ)和圓弧差補(bǔ)不能精確容易得到的。The most common數(shù)控技術(shù)運用于數(shù)控機(jī)床，這是數(shù)控的主要應(yīng)用?，F(xiàn)在主要用于商業(yè)。我們?nèi)杂懻摂?shù)控系統(tǒng)特別是金屬數(shù)控車床。Machine Tool Technology for NC數(shù)控車床技術(shù)Each

29、of the五種加工程序的每種加工過程都可以在設(shè)計的專門車床上來實現(xiàn)加工。Turning is performed在車床上車削，在鉆床上鉆，在銑床上加工。有幾種類型的磨削方法也要有相應(yīng)種類的磨床。被設(shè)計的數(shù)控磨床可以進(jìn)行下列加工The list includes包括：1.鉆加工；2.銑床,立式和臥式主軸；3.車床,臥式主軸和立式主軸；4.臥式和立式鏜床；5.仿形銑床；6.平面磨和圓柱磨In addition 除了上述幾種機(jī)械加工方法，數(shù)控機(jī)床可用于其他金屬加工過程.These machines包括：用于薄片板的金屬板上沖孔的沖壓機(jī)，用于薄片金屬彎曲的折彎機(jī)。The introduction 數(shù)

30、控技術(shù)的介入到機(jī)加工對機(jī)床的設(shè)計和運用有著顯著的影響。數(shù)控影響之一在程序控制下切削金屬的時間與傳統(tǒng)手動機(jī)床大得多This causes所以對于一些零件如主軸驅(qū)動主軸絲杠磨損更快，這些零件要設(shè)計成持續(xù)時間長的。Second.第二，增加電子控制單元后設(shè)備成本也隨之增加，因此需要更高的利用率。Instead of 取代傳統(tǒng)手工操作的一班制，數(shù)控機(jī)床通常采用兩班或三班制來獲得更多的回報。Also數(shù)控機(jī)床的設(shè)計中減少了非操作過程的時間如裝卸工件和換刀時間。Third第三，增加的勞動成本由人工成本變?yōu)樵O(shè)備成本?？紤]到人工操作的角色，角色由技術(shù)熟練的工人控制，工件生產(chǎn)的每一個過程變?yōu)橹豢刂蒲b卸換刀和清除碎屑

31、和類似的操作，In this way這樣一個工人可以同時操作兩臺或三臺車床，機(jī)床的角色和功能也改變了。數(shù)控需要設(shè)計成高度自動化具有需要在不同車床加工幾種操作聯(lián)合在一起一定加工的能力，These changes這些變化是通過一種新型車床在數(shù)控技術(shù)存在之前是不存在的，他豐富了數(shù)控加工中心The machining加工中心是在20 世紀(jì)50 年代發(fā)展起來的具有在程序控制下在一個工件上一次裝夾完成幾種不同的加工能力的機(jī)床。加工中心能完成銑，鉆，鉸屑，攻絲，鏜，車端面及一些類似機(jī)加工工作。另外數(shù)控加工中心的典型特征包括以下方面：Automatic tool-changing capability自動換刀

32、能力: 多種機(jī)加工工作意味著需要多種刀具。刀具貝安裝在刀庫或多刀刀庫中。當(dāng)一把刀需要被調(diào)換時，多刀刀座自動旋轉(zhuǎn)到相應(yīng)的位置上。自動化的換刀機(jī)構(gòu)。在程序控制下進(jìn)行，把主軸上需換下的刀和多刀刀座上的刀調(diào)換。Automatic workpart工件的自動定位: 大多數(shù)加工中心都可以使工件沿著主軸旋轉(zhuǎn)因此允許刀具達(dá)到工件的四個表面。Pallet shuttle托架滑動裝置（平板架）: 加工中心另一個特點是有兩個或多個獨立拖板每個拖板都可以調(diào)整在刀具上。在加工過程中，一個拖板在刀具的前部，另一個拖板在遠(yuǎn)離主軸的安全位置。這樣當(dāng)機(jī)床正在加工當(dāng)前的零件時。操作人員就可以從上一個工作循環(huán)中卸下最終加工好的零件

33、，同時加緊毛坯用于下一個工作循環(huán)。Machining centres加工中心可以分為立式和臥式。這是參照機(jī)床主軸方向來劃分的。立式加工中心具有軸線相對工作臺垂直的主軸，臥式車床的主軸軸線是水平方向的。This distinction 這種區(qū)別通常會導(dǎo)致在這些加工中心加工的零件類型不同。立式加工中心用于以上進(jìn)刀的平面工作。A horizontal臥式加工中心用于立體形狀，刀具在立體側(cè)面可以進(jìn)刀。一臺數(shù)控臥式加工中心，例子如圖2.2 所示，具有上面提到的一些特征。The success加工中心的成功應(yīng)用導(dǎo)致了其他類似金屬加工機(jī)床的發(fā)展。例如：在車削中心，把車削加工設(shè)計成一個高度自動化萬能機(jī)床可以完

34、成車削，刨，鉆，螺紋加工和類似的操作DNC and CNC數(shù)控的發(fā)展在分批生產(chǎn)和小批量生產(chǎn)中有著重要意義，從技術(shù)和商業(yè)角度來說都有著重要意義。數(shù)控有兩方面的提高和擴(kuò)展，包括:1.直接數(shù)據(jù)控制；2.計算機(jī)數(shù)字控制Direct numerical control 直接數(shù)據(jù)控lDirect numerical control直接數(shù)據(jù)控制定義為一個制造系統(tǒng)，一定數(shù)量的機(jī)床有一臺計算機(jī)通過直接硬件連線實時控制。相應(yīng)的磁帶播放機(jī)忽略在直接數(shù)控中，這樣就消除系統(tǒng)中最不可靠的環(huán)節(jié)。不用磁帶播放機(jī)而用電腦信息傳給車床。In principle原則上說一臺計算機(jī)可以控制100 臺獨立機(jī)器（DNC 系統(tǒng)在1970

35、年稱為可控制26 臺機(jī)床）直接數(shù)控（DNC）電腦設(shè)計成在需要的時候提供指令給每一臺機(jī)床，當(dāng)機(jī)床需要控制指令時，計算機(jī)立即發(fā)送指令給機(jī)床。Fig.2.3 圖2.3 說明了DNC 的基本配置。這個系統(tǒng)包括4 部分：1，中央計算機(jī)；2.大量內(nèi)存，用于存放數(shù)控程序；3.通信線；4.機(jī)床刀具The computer 計算機(jī)從海量內(nèi)存中取出部分程序指令送入到需要的獨立機(jī)床中。相應(yīng)的計算機(jī)也接受機(jī)床反饋信息。這種雙工的信息流在實時控制加工系統(tǒng)中出現(xiàn)意味著每臺機(jī)床需要指令的請求能立即得到回應(yīng)。Similarly類似的，計算機(jī)必須總是要準(zhǔn)備要接受信息和進(jìn)行回應(yīng)。DNC系統(tǒng)顯著特點是：可以實時控制大量機(jī)床。Dep

36、ending更具機(jī)器數(shù)量和所需的計算機(jī)程度化。有時需要使用衛(wèi)星計算機(jī)如圖2.4 所示。衛(wèi)星計算機(jī)是更小的計算機(jī)，可以分擔(dān)中央計算任務(wù)，減輕其負(fù)擔(dān)。Each satellite每臺衛(wèi)星控制幾臺機(jī)床。零件加工指令程序由計算機(jī)接受，儲存在內(nèi)存中。當(dāng)需要時衛(wèi)星計算機(jī)發(fā)送指令程序到每個獨立機(jī)床中。來自機(jī)床的反饋數(shù)據(jù)在電腦中央存儲接受之前存儲在衛(wèi)星內(nèi)存中。Computer numerical control 計算機(jī)數(shù)字控制Since the 由于DNC 技術(shù)的介入，在計算機(jī)技術(shù)上得到了很大的發(fā)展。計算機(jī)在尺寸和成本顯著減少的同時，計算機(jī)的能力卻有很大的提高。在數(shù)控中，這些發(fā)展使得由硬件布置的MCU（）變?yōu)?/p>

37、數(shù)字電腦控制的控制單元。Initially,最早，小型機(jī)在1970 年使用。隨著計算機(jī)進(jìn)一步小型化，小型機(jī)被當(dāng)今的微型機(jī)取代。Computer numerical計算機(jī)控制也是一種數(shù)字控制，它采用微型計算機(jī)作為控制單元。由于數(shù)字電腦用于CNC 和DNC 中，只近似區(qū)分兩種類型。有三個區(qū)分原則：DNC 電腦接受和發(fā)送指令數(shù)據(jù)都是來自許多機(jī)器，CNC 電腦控制只是一個機(jī)器或多個機(jī)器。DNC computers occupy電腦占有一個位置通過控制來實現(xiàn)機(jī)器的旋轉(zhuǎn)。CNC 電腦要非?？拷嚧?。DNC softwareDNC 軟件的發(fā)展不經(jīng)可以控制生產(chǎn)設(shè)備的每個單獨零件，還可以在生產(chǎn)堅固性方面提供主要

38、控制信息。CNC 的提高可以提高特殊車床的能力The general電腦數(shù)控系統(tǒng)的大體配置如圖2.5 所示。如圖中所示，最初進(jìn)入控制器的是磁帶播放機(jī)。這樣，CNC 的外部系統(tǒng)與傳統(tǒng)的NC機(jī)相似。However然而，在程序中使用的方式，在數(shù)控是不同的。與傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)，穿孔紙帶是騎自行車通過在批次工件磁帶閱讀器。單片機(jī)在磁帶上讀取指令，在進(jìn)行下一個塊之前執(zhí)行該塊。在數(shù)控系統(tǒng)中，整個程序被輸入并存儲在計算機(jī)內(nèi)存中。每個部分的加工周期由內(nèi)存中所包含的程序控制，而不是從磁帶本身，在計算機(jī)中控制算法將零件程序指令轉(zhuǎn)換為機(jī)床（或其他加工設(shè)備）的操作。某些功能是由硬連線的元件在單片機(jī)中進(jìn)行的。例如，循環(huán)插值

39、計算通常是由硬連線的電路，而不是由存儲程序。同時，硬件接口要求與機(jī)床伺服系統(tǒng)進(jìn)行連接。特點數(shù)控控制上的重要特征和功能在數(shù)控機(jī)床控制單元進(jìn)行了描述。在傳統(tǒng)的硬連線的單片機(jī)中，數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)取得了可能的附加功能。其中的一些功能包括以下幾個部分：存儲多個部分程序。隨著計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，許多較新的數(shù)控控制器有足夠大容量存儲超過一個單一的程序。這轉(zhuǎn)化為存儲一個非常大的程序的幾個小型和中型項目的能力第四章 機(jī)加工與切削加工中心This chapter這篇文章介紹了計算機(jī)控制的機(jī)械刀具設(shè)計的能力和較大的發(fā)展，就想我們知道的機(jī)加工和切削加工中心，這些機(jī)器有其他機(jī)器工具沒有的柔性和多功能性，應(yīng)此他們作為加工工具第

40、一選擇。機(jī)加工與切削加工中心It was需要注意的是每臺機(jī)器他的自動化程度有多高，都要設(shè)計一種基本的加工樣式就像所展示的那樣，在制造過程中不同的表面是用不同的加工方法加工的，Note,for例如，如圖4.1所示，銑、端面車削、鏜、鉆、鉸孔、切絲來獲得額定的公差要求及最終表面精度。Traditionally習(xí)慣性的加工過程的執(zhí)行，始于工件的移動從一把加工刀具到另一把加工刀具直至所有的加工完成，這是一種切實可行的制造方法，并具有高度的自動化。Commonly這就是生產(chǎn)流水線的原理。最常見的是應(yīng)用于高容量或大批量的生產(chǎn)，生產(chǎn)流水線是由幾種加工刀具按一定的次序排列組成的，The workpiece諸如

41、自動發(fā)動機(jī)模塊這樣的工件從一個加工地點到另一個加工地點，并且在每一個加工中心都運用特有的加工方式進(jìn)行加工，工件會被輸送到下一個機(jī)器進(jìn)行下一個加工。There有這樣一些產(chǎn)品或加工方法，他們的生產(chǎn)路線是不可行或不經(jīng)濟(jì)的，特別是當(dāng)這些種類的產(chǎn)品在加工時需要迅速轉(zhuǎn)換加工方法。一個重要的概念，在20 世紀(jì)50 年代末期得到發(fā)展，那就是機(jī)加工中心。A machining 一個機(jī)加工中心就是運用計算機(jī)控制的刀具在工件的不同表面和不同的方向上進(jìn)行切削操作的能力，通常說工件是不動的，而切削工具進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，比如銑和鉆操作。The development機(jī)加工中心的發(fā)展暗示著計算機(jī)控制的機(jī)器刀具之間關(guān)系的進(jìn)步。如數(shù)字

42、控制的車床加工中心擁有兩個轉(zhuǎn)臺帶動幾把切削刀具進(jìn)行車削，端面車削，鏜孔和切螺紋。The workpiece工件在加工中心里是被安放在托盤上或模塊上，那樣可以被移動并且可以進(jìn)行不同方向的旋轉(zhuǎn)和定位，在進(jìn)行特殊的切削過程完成后，工件不需要移動到另一臺機(jī)器進(jìn)行鉆孔，鉸孔，攻絲之類的附加加工。換句話說，工件和機(jī)器是被置于工件上的。After all當(dāng)所有的加工工作完成后，托盤會自動離開已加工工件，并且另一個托盤運用自動托盤變速器將工件進(jìn)行定位和加工。所有的傳動機(jī)構(gòu)都有計算機(jī)控制，并且托盤定位器有10-30 秒的循環(huán)時間，托盤臺能夠使得多級托盤更好的服務(wù)于加工中心，工具同樣能夠被裝備到不同的自動化部件中

43、，諸如上料與下料機(jī)構(gòu)。The machining center加工中心裝備了可變程序的自動刀具變換器，依賴于這樣的設(shè)計多達(dá)200 把切削刀具能夠被貯存在刀庫，刀鼓，刀鏈（工具庫），輔助工具庫能夠更好的為一些特殊加工中心提供更好的切削道具，The cutting這些刀具可以自動的任意選擇到達(dá)機(jī)械主軸的最短路線，刀具交換臂是一個普通的設(shè)計機(jī)構(gòu)，他可以旋轉(zhuǎn)來拾取特殊的工具（每一個工具有他自己的刀桿）和他在主軸上的位置。Tools are刀具通過直接連接在刀具夾持口上的編碼標(biāo)簽、條形碼或記憶芯片來標(biāo)識。一次換刀時間在5-10 秒鐘，對于小的刀具可以少于1-2 秒，對于重達(dá)110 公斤的刀具可以達(dá)到30

44、 秒，刀具變換器的設(shè)計趨勢趨向于運用簡單的原理提高換刀的時間。Machining centers加工中心同時裝備有工具的檢驗臺，他可以給計算機(jī)數(shù)字控制提供信息對于在換刀和刀具磨損時的誤差提供補(bǔ)償。Touch probes接觸試探針可以自動裝入工具夾持口中以確定工件的參考平面，以便對刀具設(shè)置進(jìn)行選擇并對加工的工件在線檢測。Note in Fig.4.6圖4.6 所示的一些表面可以被聯(lián)系起來，他們的相對位置可以被確立并儲存在計算機(jī)軟件的數(shù)據(jù)庫中，The data這些數(shù)據(jù)稍后可被用于編寫刀具工作路徑的程序同時對刀具的長度和直徑進(jìn)行補(bǔ)償，又可以為預(yù)先加工刀具的磨損提供補(bǔ)償。Although盡管這里有不同種類的刀具設(shè)計在加工中心中，兩種最基本的種類垂直主軸和水平主軸；大部分的機(jī)器擁有上述兩種軸線的能力，The maximum在加工中心中最大的切削刀具的尺寸可以繞工具一周，就像我們知道的工具包絡(luò)，這個術(shù)語第一次應(yīng)用在與工業(yè)機(jī)器人的聯(lián)系上。Vertical-spindle垂直主軸加工中心或是水平主軸加工中心都是為了適用在工件具有深腔的平面上執(zhí)行加工工藝，如鑄型和模具制造。A vertical一個垂直主軸