2022年毕业设计方案英文翻译.docx
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1、编号:毕业设计 论文外文翻译译文)学 院:机电工程学院专 业: 机械设计制造及其自动化同学姓名:赵盛伟学 号: 0801120319指导老师单位:桂林航天工业学院姓 名: 梁 伟职 称:高级工程师2021 年 5 月 15 日第一课 现代数控车床的组成数控车床9 / 22车床是一种能将工件毛坯上余外的材料切除掉的机床,毛坯被安装在主轴上并绕主轴旋转;这种机床主要用来加工旋转零件的表面和端面;在全部的金属切削中,大多数都采纳锐利的单刃刀具,现代数控车床刀具被坚固地固定在转塔刀架上,使其精确地移动;转塔刀架有自动换刀功能,用来快速将旧刀换出并将新刀换至其切削位 置;前刀架将刀具从主轴轴线之下上移至
2、工件,而后刀架就将刀具从主轴轴线之上移至工件;因此,有前后刀架的车床,可以从工件的上方和下方同时进行切削;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便利地进行车削加工;由于车床仍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;它是一个坚固的刚性框架,全部其他基本部件都安装在床身上;通常在床身上
3、有内外两组平行的导轨;有些制造厂对全部四条导轨都采纳导轨尖朝上的三角形导轨所组成;通过变速齿轮,主轴可以在多种转速下旋转;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,因此当工件必需通过主轴孔供料时,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
4、轨协作,并可以在导轨上作纵向移动;底板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 5176mm23 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;其次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
5、大距离就表示在两个顶尖之间能够安装的工件的最大长度;一般车床是生产中最常常使用的车床种类;它们是具有前面所叙的全部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 305610mm1224英寸);但是,床面上最大加工直径达到 1270mm50 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;小型的一般车床车床床面最大加工直径一般不超过 330mm13 英寸) - 被设计成台式车床,其床身安装在工作台或柜子上;虽然一般车床有很多用途,是很有用的机床,但是更换和调整刀
6、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,需要技术娴熟的工人来操作一般车床,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洁的重复调整和观看切屑 过程上;因此,为了削减或者完全不雇用这类娴熟工人,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;一般车床作为最早的金属切削机床的一种,目前仍旧有很多有用的和为人要的特性和为人们所需的特性;现在,这些机床主要用在规模较小的工厂中,进行小批量的生产,而不是进行大批量的和产;在现代的生产车间中,一般车床已
7、经被种类繁多的自动车床所取代,诸如自动仿形车床,六角车床和自动螺丝车床;现在,设计人员已经熟知先利用单刃刀具去除大量的金属余量,然后利用成型刀具获得表面光滑度和精度这种加工方法的优点;这种加工方法的生产速度与现在工厂中使用的最快的加工设备的速度相同;一般车床的加偏差主要信任于操作者的技术娴熟程度;设计工程师应当仔细地确定由娴熟工人在一般车床上加工的试验件的公差;在把试验伯重新设计为生产零件 时,应当选用经济的公差;六角车床 对生产加工设备来说,目前比过去更注意评判其是否具有精确的和快速的重复加工才能;应用这个标准来评判详细的加工方法,六角车床可以获得较高的质 量评定;在为小批量的零件 1002
8、00 件)设计加工方法时,采纳六角车床是最经济的;为了在六角车床上获得尽可能小的公差值,设计人员应当尽量将加工工序的数目减至最 少;自动螺丝车床自动螺丝车床通被分为以下几种类型:单轴自动、多轴自动和自动夹紧车床;自动螺丝车床最初是被用来对螺钉和类似的带有螺纹的零件进行自动 化和快速加工的;但是,这种车床的用途早就超过了这个狭窄的范畴;现在,它在许 多种类的精密零件的大批量生产中起着重要的作用;工件的数量对采纳自动螺丝车床所加工的零件的经济性有较大的影响;假如工件的数量少于1000 件,在六角车床上进行加工比在自动螺丝车床上加工要经济得多;假如运算出最小经济批量,并且针对工件批量正确地挑选机床,
9、就会降低零件的加工成本;自动仿形车床由于零件的表面粗糙度在很大程度上取决于工件材料、刀具、进给量和切削速度,采纳自动仿形车床加工所得到的最小公差肯定是最经济的公差;在某些情形下,在连续生产过程中,只进行一次切削加工时的公差可以达到 0.05mm;对于某些零件,槽宽的公差可以达到0.125mm;镗孔和休用单刃刀具进行精加工时,公差可达到 0.0125mm;在期望获得最大主量的大批量生产中,进行直径和长度的车削时的最小公差值为 0.125mm 是经济的;车床有以下几个部分组成:1. 倾斜的床身床身是机床的基体,用来支承安装在它上面的全部零件,并且给落下的切屑供应路径;床身一般都做成倾斜式的,目的是
10、让切屑很简洁地落下来;为了衰减振动,车床床身通常是由灰铸铁或者球墨铸铁铸造而成的;床身上有导轨,可以使拖板沿其长度方向滑动;床身的高度应当合适,使技术人员能够简洁且舒服地进行操作;2. 主轴箱主轴箱安装在床身的左侧,里面包括主轴和能供应很多不同主轴转速的变速齿轮 所组成;通过变速齿轮,主轴可以在多种转速下旋转;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;3. 支架支架的功用主要是连接主轴并夹紧工件;4. 拖板拖板是功用主要是将刀具向旋转着的工件移动;包括床鞍、横向拖板和拖
11、板箱;5. 尾架尾架主要用来支撑工件的右端;6. 加工掌握单元由电子掌握软件组成,读取和说明指令程序并将其转化成机床的机械运动或者其 他处理设备的运动;简洁地说, MCU就是一个用来储备和处理输入的数字掌握程序的运算机;7. 转塔刀架不同的加工操作需要不同的刀具,转塔刀架就是用来夹持刀具并且在换刀过程中用新的刀具代替旧刀具;大家都知道,数控车床上的转塔刀架主要是在需要的时候,快速更换刀具;由于大多数情形下,生产一个零件往往需要好几种刀具;目前使用过的刀具必需快速被替换以进行接下来的加工操作;基于这个缘由,大多数的数控机床配备有自动换刀器,比如加工中心上配有刀库,数控车床上配有转塔刀架等;他们答
12、应在操作不中断的情形下换刀;通常,自动换刀器用它的机械手将刀具夹紧,并拉出来用另外一个刀具替换;在大多数有自动换刀器的机床上,转塔刀架可以向前或者向后任意转动;转塔刀具上的每一把刀具都有编号,以区分于刀架上的其他刀具;刀具可以安装在刀架正面,也可以安装在刀架侧面;一旦接收到从 MCU发出的换刀指令,刀架就移动到安全的换刀位置,找到并拉出旧的刀具,再换上新刀,然后连续移动到程序规定的用新刀切削工件的位置;对于装 备有可编程尾架的车削中心来说,在执行换刀操作之前,尾架必需先退回;其次课数控车床的运动轴CNC设备是通过多种直线运动和旋转运动完成某种加工操作的;不同的机床的不同的运动,详细的运动方式是
13、依据机床要制造的零件设计的,例如:工作台可以在水平面运动沿 X轴、Y 轴线运动),主轴可以在垂直上运动 沿 Z 轴线运动);基本的机床轴线运动应当遵守右手定就;比如,主轴的运动基本上是沿着 +Z 轴方向的;这个系统响应这样一种指令,主轴沿着 +X 或者+Y 方向的运动要通过工作台沿着相反的方向即X或者 Y 方向的运动来实现;我们争论 CNC车床时,在本文中只考虑基本的两轴运动;数控车床中最重要的两个轴是 Z 轴和 X 轴;Z 轴表示沿着主轴轴线方向; +Z 表示远离主轴或者工件的方向,- Z 表示靠近主轴或工件的方向; X轴表示沿着横向托板运动方向; +X表示远离主轴轴线的方向, -X 表示靠
14、近主轴轴线或者进入工件的方向;除了Z 轴和 X 轴,有些机床具有可编程尾座,用W轴表示尾座的运动,这时W轴就是这类机床的第三轴;更复杂的车 削中心也可以有第四个轴;第三课数控车床加工用刀具现代刀具技术已经主生了带有可转位硬质合金刀片的刀具,虽然这些刀具的初始研制投资有点高,但是从长远的利益来看,它们却节约了工作时间和刀具的重磨费 用;用坏的刀片只需要用工厂预定的新刀换掉就可以了;只要转变机夹刀片的规格级别,就可以用同一把刀具加工不同的材料,因此刀具库存量也削减了;高强度的硬质合金刀片使得刀具可以切削很硬的工件材料,然而,很大的切削要求有足够的主轴动力,因此机床必需有足够的刚度;硬质合金刀片的主
15、要缺点是它们的脆性和对振动有敏锐性,因此,假如使用不当,会引起刀片的破旧和开裂;使用硬质合金刀片有很多优点;第一,它具有高速切削才能 硬质合金硬质合金是通过有晶格中烧结碳化钨形成的;2 涂层硬质合金给硬质合金刀片镀一层耐磨材料可以使其耐磨提高200% 500%;涂层材料包括碳化钛和氧化铝 陶瓷陶瓷是一种不含有金属结合的特别硬的材料;它具有优越的抗击磨损和热负荷的才能;形成陶瓷的最常用的材料是氧化铝;常常向氧化铝里面加入诸如碳化钛或氧化钛的添加剂,可以用很高的切削速度加工很硬的材料,而且几乎不会影响刀具寿命;另外,它加工出的表面质量也比其他材料的刀具加工出的好;陶瓷的主要缺点是它们的耐冲击和耐振
16、动性差,如此一来,仅能用于冲击载荷比较低的加工中;4 金刚石有两种类型的的金刚石刀具材料;一种是单晶自然金刚石片,它有很强的耐磨性但抗冲击性差;另外一种是由较小的人造金刚石晶体在高温、高压下与碳化物基材料溶合而成的;这种材料具有比较好的抗冲击载荷的才能;金刚石刀具比硬质合金刀具有了很大的改善;在刀具寿命得到很大改善的前提下,可以用很高的切削速度得到比较好的加工表面;2. 刀片外形刀片有不同的外形和尺寸;刀片的外形打算了它的强度和切削刃的数目;车削加工所使用的刀片主要有六种:圆形刀片、六边形刀片、方形刀片、平行四边形刀片、菱形刀片和三角形刀片;其中最硬的是圆形刀片,然后是六边形刀片、方形刀片、平
17、行四边形刀片、菱形刀片和三角形刀片;由于这些刀具特别坚硬,所以使用时可以得到比较高的精度等级;当硬质合金刀具用于镗削时,也可以磨出更精确的刀尖圆弧直径,同时可以缩短磨削时间;依据所切削的材料,切削速度常常可以提高 2 3 倍,进给量也可以增加 25%或者更多;为车削加工挑选刀片时,可参考发以下原就:(1) 尽可能挑选强度最高的刀片外形;(2) 挑选最小的刀片尺寸;(3) 尽可能挑选最大的刀尖圆弧半径;(4) 挑选柄径最大、悬臂最小的镗刀;第四课车床的基本操作本课将争论最基本的车床操作:车端面、车外圆、车槽、切断、钻孔、镗孔和车螺纹;其中有一些切削是要在零件的外表面用 OD表示)和内表面 用 I
18、D 表示)上完成;1. 端面车削端面车削得到的是一个平面,既可以是工件的整个端面,也可以是类似轴肩的环状中间平面;这种操作只切削毛坯的顶端,这样产生的端面垂直于毛坯的中心线,也比较光滑,刀具以垂直天工件中心线的方向进给;在端面车削过程中,进给是由横向拖板提给的,而切削深度是由拖板或者复合支架掌握的,在端面车削中,刀具通常被夹在拖板上,防止切削力将刀具推离工件,在大多数的端面的车削中,工件都是被装夹在支架或者法兰盘上的;2. 外圆车削外圆车削是沿着旋转工件的外圆去除余外的材料;这种操作可以产生不同的轮廓外形,包括圆柱、圆锥面、成形面以及轴肩;圆柱车削是全部车削加工最简洁和常见的;工件旋转一周可以
19、产生一个圈,其圆心落在车床主轴轴线上;轴线进给使得这个运动一次次重复;最终,已加工表面就是一个圆柱面;一般先粗加工一次,再跟一道或几道精加工;3. 切槽和切断在切槽和切断操作中,刀具只有横向进给,也就是说,这两种操作都要求刀具沿着垂直工件轴线的方向进给;切削刃在刀具的一端,车螺纹之前通常要有退刀槽,从而保证螺纹与轴肩完全切合;切断指从棒形主材上切下零件;切断操作使用切断刀,切断刀是一端有切削刃锥形体;刀具沿着垂直工件的方向进给,直到零件完全从棒形主材上分别下来为止;4. 钻孔钻削加工通常都是在钻床是完成的;有时钻削加工也可以在车床上完成,加工时,工件被装在夹头里并随着夹头一起旋转;钻头通常安装
20、在钻头卡盘或轴衬中,并向旋转的工件进给;使用高速钢的螺旋钻配备中心钻,但假如使用扁钻或硬质合金钻就没在这个必要了;中心钻中能用来扩大预先加工的孔,而不能在实体材料上钻孔;中心钻的特点是有较高的生产力、较高的加工精度和优良的钻削表面质量;5. 镗削加工镗削加工是一种内圆加工;这种操作是用镗杆或者合适的内圆加工刀具在工件内表面完成的;假如工件的初始状态是实体的,就需要先进行钻削加工;这时,钻头被装夹在尾座里并向工件进给;镗孔可以使孔的尺寸更精确、圆度更高,此外仍能加工内部锥度和轮廓;6. 螺纹车削当进行螺纹车削时,车床主轴必需保持一个不变的转速打算;两者之间的关系主要取决于所要切削的螺距大小;这种
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