1、中文译文 车床加工 J.J.Raphael and J.A.M.Boulet 刊登于 2002 年 12 月 5 日， 2003 年 5 月 14 日修订 车床主要是为了进行车外圆、车端面和镗孔等项工作而设计的机床。车削很少在其他种类的机床上进行 ,而且任何一种其他机床都不能像车床那样方便地进行车削加工。由于车床还可以用来钻孔和铰孔 ,车床的多功能性可以使工件在一次安装中完成几种加工。因此 ,在生产中使用的各种车床比任何其他种类的机床都多。 车床的基本部件有 :床身、主轴箱组件、尾座组件、溜板组件、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铁制成。它是一
2、个坚固的刚性框架 ,所有其他基本部件都安装在床身上。通常在床身上有内外两组平行的导轨。有些制造厂对全部四条导轨都采用导轨尖朝上的三角形导轨 (即山形导轨 ) ,而有的制造厂则在一组中或者两组中都采用一个三角形导轨和一个矩形导轨。导轨要经过精密加工以保证其直线度精度。为了抵抗磨损和擦伤 ,大多数现代机床的导轨是经过表面淬硬的 ,但是在操作时还应该小心 ,以避免损伤导轨。导轨上的任何误差 ,常常意味着整个机床的精度遭到破坏。 主轴箱安装在内侧导 轨的固定位置上 ,一般在床身的左端。它提供动力 ,并可使工件在各种速度下回转。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
3、 )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 812 种转速 ,一般按等比级数排列。而且在现代机床上只需扳动 24 个手柄 , 就能得到全部转速。一种正在不断增长的趋势是通过电气的或者机械的装置进行无级变速。 由于机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 ,通常安装在预紧后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 ,因此当工件必须通过主轴孔供料时 ,它确定了能够加工的棒料毛坯的最大尺寸。 尾座组件主要由三部分组成。底板与床身的内侧导轨配合 ,并可以在导轨上作纵向移动。底板
4、上有一个可以使整个尾座组件夹紧在任意位置上的装置。尾座体安装在底板上 ,可以沿某种类型的键槽在底板上横向移动 ,使尾座能与主轴箱中的主轴对正。尾座的第三个组成部分是尾座套筒。它是一个直径通常大约在 5176mm(23 英寸 )之间的钢制空心圆柱体。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个 英寸。 车床的规格用两个尺寸表示。第一个称为车床的床面上最大加工直径。这是在车床上能够旋转的工件的最大直径。它大约是两顶尖连线与导轨上最近点之间距离的两倍。第二个规格尺寸是两顶尖之间的最大距离。车床床面上最大加工直 径表示在车床上能够车削的最大工件直径 , 而两顶尖之间的最大距离则表示在两个
5、顶尖之间能够安装的工件的最大长度。 普通车床是生产中最经常使用的车床种类。 它们是具有前面所叙的所有那些部件的重载机床 ,并且除了小刀架之外 ,全部刀具的运动都有机动进给。它们的规格通常是 :车床床面上最大加工直径为 305610mm(1224 英寸 ) ；但是 ,床面上最大加工直径达到 1270mm(50 英寸 )和两顶尖之间距离达到 3658mm 的车床也并不少见。 这些车床大部分都有切屑盘和一个安装在内部的冷却液循环系统。小型的普通车床 车床床面最大加工直径一般不超过 330mm(13 英寸 ) 被设计成台式车床 ,其床身安装在工作台或柜子上。 虽然普通车床有很多用途 ,是很有用的机床
6、,但是更换和调整刀具以及测量工件花费很多时间 ,所以它们不适合在大量生产中应用。通常 ,它们的实际加工时间少于其总加工时间的 30%。此外 ,需要技术熟练的工人来操作普 通车床 ,这种工人的工资高而且很难雇到。然而 ,操作工人的大部分时间却花费在简单的重复调整和观察切屑过程上。因此 ,为了减少或者完全不雇用这类熟练工人 ,六角车床 ,螺纹加工车床和其他类型的半自动和自动车床已经很好地研制出来 ,并已经在生产中得到广泛应用。 先进制造技术中的一个基本的概念是数字控制 (NC)。在数控技术出现之前，所有的机床都是由人工操纵和控制的。在与人工控制的机床有关的很多局限性中 ,操作者的技能大概是最突出的
7、问题。采用人工控制是产品的质量直接与操作者的技能有关。数字控制代表了从人工控制机床走出来的第一步 。 数字控制意味着采用预先录制的、存储的符号指令来控制机床和其他制造系统。一个数控技师的工作不是去操纵机床 ,而是编写能够发出机床操纵指令的程序。对于一台数控机床 ,其上必须安有一个被称为阅读机的界面装置 ,用来接受和解译出编程指令。 发展数控技术是为了克服人类操作者的局限性 ,而且它确实完成了这项工作。数字控制的机器比人工操纵的机器精度更高 ,生产出零件的一致性更好、生产速度更快、而且长期的工艺装备成本更低。数控技术的发展导致了制造工艺中其他几项新发明的产生 : 电火花加工技术、激光切割、电子束焊接。 数字控制还使得 机床比它们采用有人工操的前辈们的用途更为广泛。一台数控机床可以自动生产很多类的零件 , 每一个零件都可以有不同的和复杂的加工过程。数控可以使生产厂家承担那些对于采用人工控制的机床和工艺来说 ,在经
