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車鏜銑刨磨鉆等機(jī)床的歷史故事

鏜床  

　　門(mén)制造機(jī)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(shí)機(jī)器就是由這些零部件組裝而成的。

　　1、早的鏜床設(shè)計(jì)者——達(dá)·芬奇鏜床被稱為“機(jī)械”。說(shuō)起鏜床，還先得說(shuō)說(shuō)達(dá)·芬奇。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(jì)者。他設(shè)計(jì)的鏜床是以水力或腳踏板作為動(dòng)力，鏜削的工具緊貼著工件旋轉(zhuǎn)，工件則固定在用起重機(jī)帶動(dòng)的移動(dòng)臺(tái)上。1540年，另一位畫(huà)家畫(huà)了一幅《火工術(shù)》的畫(huà)，也有同樣的鏜床圖，那時(shí)的鏜床專門(mén)用來(lái)對(duì)中空鑄件進(jìn)行精加工。龍門(mén)加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)和滑枕結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)滑枕主傳動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)（1）滑枕主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)。

　　2、為大炮炮筒加工而誕生的一臺(tái)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(tái)真正的鏜床是1775年由威爾金森發(fā)明的。其實(shí)，確切地說(shuō)，威爾金森的鏜床是一種能夠精密地加工大炮的鉆孔機(jī)，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(guó)，在他20歲時(shí)，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(guò)不斷努力，終于制造出了這種能以罕見(jiàn)的精度鉆大炮炮筒的新機(jī)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(jì)的鑄鐵棺內(nèi)。

　　3、鏜床為瓦特的蒸汽機(jī)做出了重要貢獻(xiàn)如果說(shuō)沒(méi)有蒸汽機(jī)的話，當(dāng)時(shí)就不可能出現(xiàn)一次工業(yè)革命的浪潮。而蒸汽機(jī)自身的發(fā)展和應(yīng)用，除了必要的社會(huì)機(jī)遇之外，技術(shù)上的一些前提條件也是不可忽視的，因?yàn)橹圃煺羝麢C(jī)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(méi)有相應(yīng)的技術(shù)設(shè)備是做不到的。比如說(shuō)，制造蒸汽機(jī)的汽缸和活塞，活塞制造過(guò)程中所要求的外徑的精度，可以從外面邊量尺寸邊進(jìn)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。銑頭的加工方向作為有影響力的銑頭供應(yīng)商，我們致力于為客戶提供的產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)態(tài)度，客戶的滿意就是我們大的目標(biāo)。

　　斯密頓是十八世紀(jì)的機(jī)械技師。斯密頓設(shè)計(jì)的水車、風(fēng)車設(shè)備達(dá)43件之多。在制作蒸汽機(jī)時(shí)，斯密頓感棘手的是加工汽缸。要想將一個(gè)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(tái)切削汽缸內(nèi)圓用的特殊機(jī)床。用水車作動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的這種鏜床，在其長(zhǎng)軸的前端安裝上刀具，這種刀具可以在汽缸內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，以此就可以加工其內(nèi)圓。由于刀具安裝在長(zhǎng)軸的前端，就會(huì)出現(xiàn)軸的撓度等問(wèn)題，所以，要想加工出真正圓形的汽缸是十分困難的。1、古代滑輪、弓形桿的“弓車床”早在古埃及時(shí)代，人們已經(jīng)發(fā)明了將木材繞著它的中心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)用刀具進(jìn)行車削的技術(shù)。為此，斯密頓不得不多次改變汽缸的位置進(jìn)行加工。

　　對(duì)于這個(gè)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(duì)準(zhǔn)中心固定的刀具推進(jìn)，由于刀具與材料之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，材料就被鏜出度很高的圓柱形孔洞。當(dāng)時(shí)、用鏜床做出直徑為72英寸的汽缸，誤差不超過(guò)六便士的厚度。用現(xiàn)代技術(shù)衡量，這是個(gè)很大的誤差，但在當(dāng)時(shí)的條件下，能達(dá)到這個(gè)水平，已經(jīng)是很不簡(jiǎn)單了。立銑頭對(duì)模具鋼處理有什么作用立銑頭可以協(xié)助完成立銑功能，而立銑功能主要對(duì)模具鋼等產(chǎn)品進(jìn)行處理。

　　但是，威爾金森的這項(xiàng)發(fā)明沒(méi)有申請(qǐng)專利保護(hù)，人們紛紛仿造它，安裝它。1802年，瓦特也在書(shū)中談到了威爾金森的這項(xiàng)發(fā)明，并在他的索霍鐵工廠里進(jìn)行。以后，瓦特在制造蒸汽機(jī)的汽缸和活塞時(shí)，也應(yīng)用了威爾金森這架神奇的機(jī)器。原來(lái)，對(duì)活塞來(lái)說(shuō)，可以在外面一邊量著尺寸，一邊進(jìn)行切削，但對(duì)汽缸就不那么簡(jiǎn)單了，非用鏜床不可。當(dāng)時(shí)，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(jìn)，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(gè)的厚度，這在當(dāng)對(duì)是很先進(jìn)的了。在一般的機(jī)器制造中，機(jī)床所擔(dān)負(fù)的加工工作量占機(jī)器總制造工作量的40％－60％，機(jī)床在國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的建設(shè)中起著重大作用。

　　4、工作臺(tái)升降式鏜床誕生（赫頓，1885年）在以后的幾十年間，人們對(duì)威爾金森的鏜床作了許多改進(jìn)。1885年，英國(guó)的赫頓制造了工作臺(tái)升降式鏜床，這已成為了現(xiàn)代鏜床的雛型。

刨床  

　　在發(fā)明過(guò)程中，許多事情往往是相輔相承、環(huán)環(huán)相扣的：為了制造蒸汽機(jī)，需要鏜床相助；由圖2可見(jiàn)，兩傳動(dòng)軸5與9必須通過(guò)4、6、8、10共4組軸承支撐，滑枕零件傳動(dòng)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(dòng)鏈松垮，減弱傳動(dòng)剛性，增大切削噪聲。蒸汽機(jī)發(fā)明發(fā)后，從工藝要求上又開(kāi)始呼喚龍門(mén)刨床了?？梢哉f(shuō)，正是蒸汽機(jī)的發(fā)明，導(dǎo)致了“工作母機(jī)”從鏜床、車床向龍門(mén)刨床的設(shè)計(jì)發(fā)展。其實(shí)，刨床就是一種刨金屬的“刨子”。

　　1、加工大平面的龍門(mén)刨床（1839年）由于蒸汽機(jī)閥座的平面加工需要，從19世紀(jì)初開(kāi)始，很多技術(shù)人員開(kāi)始了這方面的研究，其中有理查德·羅伯特、理查德·普拉特、詹姆斯·?？怂挂约凹s瑟夫·克萊門(mén)特等，他們從1814年開(kāi)始，在25年的時(shí)間內(nèi)各自獨(dú)立地制造出了龍門(mén)刨床。這種龍門(mén)刨床是把加工物件固定在往返平臺(tái)上，刨刀切削加工物的一面。但是，這種刨床還沒(méi)有送刀裝置，正處在從“工具”向“機(jī)械”的轉(zhuǎn)化過(guò)程之中。到了1839年，英國(guó)一個(gè)名叫博德默的人終于設(shè)計(jì)出了具有送刀裝置的龍門(mén)刨床。可以說(shuō)，正是蒸汽機(jī)的發(fā)明，導(dǎo)致了“工作母機(jī)”從鏜床、車床向龍門(mén)刨床的設(shè)計(jì)發(fā)展。

　　2、加工面的牛頭刨床另一位英國(guó)人內(nèi)從1831年起的40年內(nèi)發(fā)明制造了加工面的牛頭刨床，它可以把加工物體固定在床身上，而刀具作往返運(yùn)動(dòng)。

　　此后，由于工具的改進(jìn)、電動(dòng)機(jī)的出現(xiàn)，龍門(mén)刨床一方面朝高速切割、高精度方向發(fā)展，另一方面朝大型化方向發(fā)展。

銑頭工作角度計(jì)算

銑床在機(jī)械加工的過(guò)程中經(jīng)常用到，特別在加工斜面的時(shí)候，可以通過(guò)銑頭的水平軸和斜軸的旋轉(zhuǎn)來(lái)獲得各種不同的主軸工作位置，以適應(yīng)加工中各種零件的不同要求．利用立體幾何學(xué)的方法，分析主軸空間位置的形成原理；工作時(shí)刀具旋轉(zhuǎn)（作主運(yùn)動(dòng)），工件移動(dòng)（作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)），工件也可以固定，但此時(shí)旋轉(zhuǎn)的刀具還必須移動(dòng)（同時(shí)完成主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)）。推導(dǎo)出加工任意斜面時(shí)銑頭水平軸和斜軸旋轉(zhuǎn)角度和所要加工的斜面角度間的關(guān)系．對(duì)工作臺(tái)角度的計(jì)算，具有直接的參考價(jià)值．