外文翻译车削铣削和磨削.doc

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1、附录1车削、铣削和磨削 用于车外圆，端面和镗孔等加工的机床称作机床。车削很少在其他种类的机床上进行，因为其他的车床都不能向车床那样方便得进行车削加工。由于车创出了用于车外圆外还能用于镗孔，车断面，钻孔和铰孔，车床的多功能型可以使工件在一次定位安装中完成多种加工。这就是在生产中普遍使用各种车床比其他种类的车床都要多的原因。 两千多年前就已经有了车床。现代车床可以追述到大约1797年，那时候亨利*莫德斯利发明了一种具有丝杠的车床。 这种车床可以控制工具的机械进给。 这位聪明的英国人还发明了一种把主轴和丝杠相连接的变速装置， 这样就可以切削螺纹。 车床的主要部件：床身，主轴箱组件，尾架组件，托板组件

2、变速齿轮箱，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铸铁制成， 它是一个坚固的刚性框架，所有其他主要部件都安装在床身上。 通常在床身上面有内外两组相平行的导轨。 一些制造厂生产的四个条导轨都采用倒v 形，而另一些制造厂则将倒 V 形导轨和平面导轨相结合。 由于其他的部件要安装在导轨上并（或）在导轨上移动，导轨要经过精密的加工，以保证其装配精度。同样的，在操作中应当小心，以避免损伤导轨。导轨上的任何误差，常常会使整个机床的精度遭到破坏。 大多数现代车床的导轨要进行表面淬火处理，以减少摩擦和擦伤，具有更大的耐磨性。 主轴箱安装在床身一端内导轨的固定位置上

3、 它提供动力，使工件在各种速度下旋转。 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818种转速，一般按等比级数排列。 在现代车床上只需要搬动24个手柄，就能得到全部挡位的转速。 目前发展的趋势是通过电气的或者机械的装置进行无极变速。 由于车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，通常安装在紧密配合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，因为当工件必须通过主轴孔供料时，它确定了能够加工棒料毛胚的最大外径尺寸。

4、 主轴的内端面从主轴箱中凸出，其上可以安装多种卡盘，花盘，档块。而小型的车床常带有螺纹截面供安装卡盘之用。大多数车床使用偏心夹或键动圆锥轴头。这些附件组成了一个大直径的圆锥体， 以保证对卡盘进行精确的装配，并且不用旋转这些笨重的附件就可以锁定或者松开卡盘或者花盘。 主轴由电动机经V带或者无声链装置提供动力。大多数现代车床都装有515 马力的电动机，为硬质合金和金属陶瓷合金刀具提供了足够的动力，进行高速切削。 尾座组件主要由三部分组成。 底座与床身的内侧导轨相配合，并可以在导轨上作纵向移动， 底座上有一个可以使整个尾座组件夹紧在任意位置上的装置。尾座安装在底座上，可以沿键槽在底座上横向移动，使尾

5、座与主轴箱中的主轴对中并为切削圆锥体提供方便。尾座组件的第三部分是尾座套筒，它是一个直径通常在23英寸之间的刚制空心圆柱轴。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英寸。 活动套筒的开口一端具有莫式锥度，可以用于安装顶尖或者诸如钻头之类的各种工具。通常在活动套筒的外表面刻有几英寸的刻度，以控制尾座的前后移动。锁定装置可以使套筒在所需要的位置上夹紧。 托板组件用于安装和移动切削工具。托板是一个相对平滑的H形状的铸件， 安装在床身外侧导轨上，并可以在上面移动。大托板上有横向导轨，使横向托板可以安装在上面，并通过丝杠使其运动，丝杠由一个小手柄和刻度盘控制。横托板可以带动刀具垂直于工件的

6、旋转轴线切割。 大多数车床的安装架安装在复式刀座上，刀座上有底座，底座安装在横托板上，可绕垂直轴和上刀架转动，上刀架安装在底座上，可用手轮和刻度盘控制一个段丝杠使其前后移动。 溜板箱在大托板前面，通过溜板箱内的机械装置可以手动和动力驱动大托板以及动力驱动横托板。通过转动溜板箱前的小轮，可以手动操作托板沿床身移动。手轮的另一端与溜板箱背面的小齿轮连接，小齿轮与齿条啮合，齿轮倒装在床身前上边缘的下面。 利用光杠可以将动力传递给大托板和横托板。光杠上有一个几乎可以贯穿整个光杠的键槽，光杠通过两个转向相反并用键连接的锥齿齿轮传递动力。 通过溜板箱前的换向手柄可使啮合齿轮与其中的一个锥齿轮啮合，为大托板

7、提供“向前”或者“向后” 动力。适当的离合器或者与齿条小齿轮连接或者与横托板的螺杆连接，使托板纵向移动或者使其横托板横向移动。 对于螺纹加工，丝杠提供了第二种纵向移动的方法。光杠通过摩擦力离合器驱动托板移动，离合器可能会产生打滑现象。而丝杠产生的运动是通过溜板箱与丝杠之间的直接机械连接来实现的，对开螺母可以实现这种连接。通过溜板箱前面的夹紧手柄可以使对开螺母紧紧包合丝杠。对开螺母闭合时，可以沿丝杠直接驱动托板，而不会出现打滑的可能性。现代的车床由一个变速齿轮箱，齿轮箱的输入端由车床主轴通过合适的齿轮传动来驱动。 齿轮箱的输出端与丝杠连接。主轴就是这样通过齿轮传动链驱动变速齿轮箱，再带动丝杠和光

8、杠，然后带动托板，刀具就可以按照株洲的转速纵向地或者横向的精确移动。一台典型的车床主轴每旋转一圈，通过光杠可以获得从0.002到0.118英寸范围内的48种进给量，而使用丝杠可以车削从1.5到92牙/英寸的48种不同的螺纹。一些老式的或者廉价的车床为了能够得到所有的进给量和加工出所有的螺纹，必须更换主轴和变速齿轮箱之间的齿轮系中的一个或者两个齿轮。 铣削是机械加工的一个基本方法。在这一加工过程中，当工件沿垂直旋转刀具轴线方向进给时，在工件上形成并除去切屑从而逐渐的铣出表面。有时候，工件是固定的，而刀具处于进给状态。大多数情况之下，使用多齿刀具，金属切削量大，只需一次铣削就可以获得所期望的表现。

9、 在铣削加工中使用的刀具称作铣刀。它通常是一个绕其轴线旋转并且周边带有同间距齿的圆柱体，铣刀齿间歇性接触并铣削工件。在某些情况下，铣刀上的刀齿会高出圆柱体的一端或两端。 由于铣削切削金属速度快，并且能产生良好的表面光洁度，故特别适合大规模生产加工。为了实现这一目的，已经制造出了质量一流的铣床。然而在机修车间和工具模具加工中心也已经广泛的使用了非常精确的多功能通用的铣床。 车间里拥有一台铣床和一台普通车床就能加工出具有适合尺寸的各种产品。 铣削操作类型 铣削操作可以分为两大类，每一类又有多种类型。1圆周铣削 在圆周铣削中， 使用的铣刀刀齿固定在刀体的圆周上，工件铣削表面与旋转刀具轴线平行，从而加

10、工表面。 使用这种方法可以加工出平面和成型表面，加工中表面横截面与刀具的轴向外轮廓相一致。这种加工过程常被称为平面铣削。2端面铣削 铣削平面与刀具的轴线垂直，被加工平面是刀具位于周边和端面的齿综合作用形成的。 刀具周边齿完成铣削的主要任务，而端面齿用于精铣。圆周铣削和端面铣削的基本概念，圆周铣削通常使用卧式铣床，端面铣削则既可以在卧式铣床又可以在立式铣床上进行。铣削面的形成： 铣削时可以采用两种完全不同的方法。应注意，在铣削时， 铣刀旋转方向与工件进给方向相反，而在顺铣时候铣刀旋转与工件进给方向相同。在逆铣削过程中，当铣刀齿刚刚切入工件时候，切削时非常薄的，然后渐渐增厚，在刀齿离开工件的地方，

11、切屑最厚。在两种铣削方法中，切屑的形成是不同的，逆铣削过程中，道具推动工件并使工件从工作台上提升的趋势，这种作用有助于消除铣床工作台进给螺旋杆和螺母的间隙，从而形成平稳的切削。然而，这种作用也有造成共建与夹紧装置之间的松动的趋势，这是应当施加更大夹紧力。 此外，铣削平面的平整度主要取决于切削刃的锋利程度。 顺铣时，最大切屑厚度产于靠近刀具与工件的接触点处。由于相对运动趋于把工件拉向铣刀，如果采用顺铣法，要消除工作台进给螺杆可能产生的松动。因为，对于不能于用于顺铣的铣床，不要采用顺铣的方法。因为在铣刀结束切削时，处于切线方向的被切材料发生屈服，所以与逆铣削相比，顺铣的被加工表面没有之类的切很。顺

12、铣的另一个优势是切削力趋于将工件压紧在工作台上，因此对工件的夹紧力可以小于逆铣。这一优势可以用于铣削较薄的工件时或进行强力切削。 顺铣的弱点是铣刀刚刚一切削每片铁屑时，刀齿会撞击工件的表面。如果工件表面坚硬，向铸铁，就会使刀齿迅速变钝。 铣刀 铣刀的分类有多种的方法，一种方法是根据刀具后角将铣刀分为两大类：1.仿型铣刀 每个刀齿在切削力的背面磨了一个很小的棱面形成后角，切削刃可以是直线的也可以是曲线的。2.成型或凸轮型后角铣刀 每个齿的横截面在切削刃的背面成偏心曲线状，以产生后角。偏心后角的各面与切削刃平行，具有切削刃的相同形状。这种类型的铣刀仅需要磨削齿的前刀面就可以变得锋利，只要切削刃的外

13、形保持不变。铣刀的另一种分类方法是根据铣刀安装的方法进行分类。 心轴铣刀带有一个中心孔以使铣刀安装在心轴上。 带柄铣刀有一锥柄或直柄轴，含锥形柄的铣刀可以直接安装在铣床的心轴上，而直柄轴的铣刀则是夹持在卡盘里。平面铣刀通过常用螺栓固定在刀轴的末端上。 根据这种分类的方法，通用型的铣刀可分类如下： 心轴铣刀： 圆柱形铣刀 ，角度铣刀，侧刃铣刀 ，嵌齿铣刀，错齿铣刀，成型铣刀，开槽铣刀，高速切削刀。 带柄铣刀：端面铣刀， T形槽铣刀， 整体式铣刀，半圆键座铣刀 套式铣刀，高速切削刀，空心铣刀。 铣刀的类型 圆柱形铣刀是在圆周上有直的或者螺旋形的齿的圆柱形或者盘形铣刀。他们可以用来铣削平面，这种铣削

14、称作平面铣削。螺旋形的铣刀上的每个齿是逐渐地接触工件，在给定的时间内，一般有多齿进行铣削，这样可以减少震动，获得一个比较平滑的表面。因此，与直齿铣刀相比，这种类型的铣刀，通常使用的更多。 侧刃铣刀的齿除了在圆柱刀体的一端或者两端向径向延伸之外，与圆柱形铣刀是相似的。侧刃铣刀的刀齿既可以是直线运动，也可以是螺旋形的，这种铣刀一般较狭小，具有盘形的形状。在跨式铣削加工中常常讲两个或更多的侧刃铣刀同时相间的安装在一个刀杆上同步进行切削。 双联槽铣刀是由两个侧刃铣刀组成，但是在铣槽时，作为一组铣刀进行操作。在两个铣刀之间增加了一些薄 垫片，以调整之间的间距。错齿铣刀是较薄的圆柱形铣刀，刀上有互相交错得

15、刀齿，乡邻刀齿具有相反的螺旋角。这种铣削经研磨后仅用于周铣，在每个齿突出的一边，留有供切屑排除的缝隙。 这种类型的铣刀可用于高速切削，在铣削深槽时可以发挥独特的作用。 开槽铣刀是一种薄型的圆柱形铣刀，厚度一般为1/323/16英寸。 这种铣刀的侧面呈盘状，有间隙，可以防止粘连。与圆柱形铣刀相比，这种类型的铣刀每英寸直径上的齿数更多，通常用于铣削较深的，狭窄的槽，并可以用于切割加工。磨削分类与无心磨削 近20年来，人们对磨削加工的研究一直非常的感兴趣。 一般来说，磨削是被用来作为精加工工序是产品道刀所要求的表面光洁度，正确的尺寸和精确的外形。但是，近期的研究表明磨削也可以像车削，铣削等加工方法那

16、样很经济的利用于大量去除不需要的材料。 磨削的分类 磨削加工可以根据被磨削工件表面形状，磨床的类型或者磨削的产品类型进行分类，根据表面的类型和磨床的分类，分类如下：1 平面磨削 ：用于磨削平面。2 内圆，外圆磨削：用于磨削内外圆柱表面。3 无心磨削: 用于磨削内，外圆柱表面，在这一加工过程中，使用的磨床不同于常规的内外圆磨床。4 成型磨削：包括齿轮的磨削，螺纹磨削和花键轴磨削等等。5磨削切割加工：使用高速旋转的薄型的砂轮加工金属和非金属的材料。这种加工方法取决于磨粒的切割作用。在切割过程中，产生的热量有助于切割。6 砂带磨削：这种方法在磨削加工中被看作是一个重要的加工方法。由于砂带易于粘合零件

17、的形状，因此，可以用来磨削平滑的，圆柱的和曲面的形状。7 手工磨削加工：在这一加工过程中，工件或者砂轮在手中，移动并加工。所用的机械有台式磨床，便携式磨床，模具磨床等。然而，对很多零件已设计出专用磨床，如曲轴磨床，凸轮磨床等等。在各种磨削加工中，可以根据磨制产品的类型，或根据磨床控制的类型作选择。例如：在圆柱磨削加工中，可以使用下列各种不同的类型的磨床：1普通外圆磨床。2重型平面或轧辊磨床。3万能外圆磨床。4 计算机数控外圆磨床。5 仿型磨床，如计算机控制的凸轮磨床。6 曲轴磨床。在现代计算机数控机床中，已经实现了砂轮自动修整和工件自动控制。 无心磨削在无心磨削加工中，磨削圆柱时工件既不要像外

18、圆磨床那样用顶尖住圆柱两个中心孔，也不要使用卡盘，圆柱形工件被支撑在砂轮，导轮和工件支架上，用于外圆表面的无心磨削。 工件的旋转速度是由导轮的表面速度控制的。通过调节工件支架，工件的中心就可以保持在砂轮和导轮的中心连接线上。工件支架表面相对中心线有一倾角，其倾斜度和工件中心的高度时获得精确的圆柱表面的重要参数。 外圆无心磨削 为了加工不同外形的产品，工业上使用4种外圆无心磨削，这4种方法：1纵向进给贯穿式无心磨削。2横向进给无心磨削。3纵向定程进给无心磨削。4纵向和横向进给组合无心磨削。纵向进给加工用于普通圆柱形工件。控制轮轴相对对砂轮轴稍有倾斜。这样工件就可以获得两种类型的行动：即：1，绕自

19、身轴的旋转；2 平行于砂轮轴的直线运动。由于第二种运动，工件可以从一侧进给，在磨削过程中，工件会移动到另一侧，因此这一加工过程能够自动化。横向进给加工用于阶梯圆柱体工件加工，这种工件不能贯穿进给，在这种情况下，导轮回退，送进工件，然后推进导轮，进行磨削加工。为了使所有直径都能够同步的进行磨削，砂轮和导轮应该具有类似步骤。纵向定程进给磨削加工用于圆锥形表面或仅仅在末端有一定的长度需要磨削的工件。横向和纵向进给组合用于阶梯轴的加工，其阶梯轴长度大于砂轮的宽度。内圆磨削，有两种加工方法，管状的工件放置在导轮，支撑轮和压辊之间，导轮，工件和砂轮的中心全都在相同的一条直线上，这种磨削就称作同心内圆无心磨

20、削。 在第二种加工方法中，工件也是支撑在导轮，支撑辊和加压辊之间，但是砂轮的中心并不位于导轮中心和工件中心的连接线上。 这种磨削称作偏心内圆无心磨削。 在第一种加工方法中，即使是非常薄的管状工件，其壁厚也能精确的研磨。附录2Turning, milling and grindingThe basic machines that are designed primarily to do turning, facing and boring are called lathes. Very little turning is done on other types of machine tools,

21、 and none can do it with equal facility. Because lathe can do boring, facing, drilling, and reaming in addition to turning, their versatility permits several operations to be performed with a single setup of the work piece. This account for the fact that lathes of various types are more widely used

22、in manufacturing than any other machine tool.Lathes in various forms have existed for more than two thousand years. Modern lathes date from about 1797, when Henry Maudsley developed one with a lead screw. It provided controlled, mechanical feed of the tool. This ingenious Englishman also developed a

23、 change gear system that could connect the motions of the spindle and leads crew and thus enable threads to be cut.Lathe Construction. The essential components of a lathe are depicted in the block diagram of Fig.15. These are the bed, headstock assembly, tailstock assembly, carriage assemble, quick-

24、change gear box, and the leads crew and feed rod.The bed is the backbone of lathe. It usually is made of well-normalized or aged gray or nodular cast iron and provides a heavy, rigid frame on which all the other basic components are mounted. Two sets of parallel, longitudinal ways, inner and outer,

25、and contained on the bed, usually on the upper side. Some makers use an inverted V-shape for all four ways, whereas others utilize one inverted V and one flat ways intone or both set. Because several other components are mounted and /or move on the ways they must be made with precision to assure acc

26、uracy of alignment. Similarly, proper precaution should be taken in operating a lathe to assure that the ways are not damaged; any inaccuracy in them usually means that the accuracy of the entire lathe is destroyed. The ways on most modern lathes are surface hardened to offer greater resistance to w

27、ear and abrasion.The headstock is mounted in affixed position on the inner ways at one end of the lathe bed. It provides a provides a powered means of rotating the work at various speeds. It consists, essentially, of a hollow spindle, mounted in accurate bearings, and a set of transmission gears-sim

28、ilar to a truck transmission-through which the spindle can be rotated at a number of speeds. Most lathes provide from eight to eighteen speeds, usually in a geometric ratio, and on modern lathes all the speeds can be obtained merely by moving from two to four levers. An increasing trend is to provid

29、e a continuously variable speed range through electrical or mechanical drives.Because the accuracy of a lathe is greatly dependent on the spindle, it is of heavy construction and mounted in heavy bearings, usually preloaded tapered roller or ball types, A longitudinal hole extends through the spindl

30、e so that long bar stock can be fed through it. The size of this hole is an important size dimension of a lathe because it determines the maximum size of bar stock that can be machined when the material must be fed through the spindle.The inner end of the spindle protrudes from the gear box and cont

31、ains a means for mounting various types of chucks , face plates , and dog plates on it .Whereas small lathes often employ a threaded section to which the chucks are screwed, most large lathes utilize either cam-lock or key-drive taper noses . These provide a large-diameter taper that assures the acc

32、urate alignment of the chuck, and a mechanism that permits the chuck or face plate to be locked or unlocked in position without the necessity of having to rotate these heavy attachment.Power is supplied to the spindle by means of an electric motor through a V-belt or silent-chain drive. Most modern

33、lathe has motors of from 5 to 15 horsepower to provide adequate power for carbide and ceramic tools at their high cutting speeds.The tailstock assembly consists, essentially, of three parts. A lower casting fits on the inner ways of the bed and can slide longitudinally thereon, with a means for clam

34、ping the entire assembly in any desired location. An upper casting fits on the lower one and can be moved transversely upon it on some type of keyed ways. The transverse motion permits aligning the tailstock and headstock spindles and provides a method of turning tapers .The third major component of

35、 the assembly is the tailstock quill. This is a hollow steel cylinder, usually about 2 to 3 inches in diameter, that can be moved several inches longitudinally in and out of the upper casting by means of a hand wheel and screw. The open end of the quill hole terminates in a Morse taper in which a la

36、the center, or various tools such as drills, can be held. A graduated scale, several inches in length, usually is engraved on the outside of the quill to aid in controlling its motion in and out of the upper casting. A locking device permits clamping the quill in any desired position.The carriage as

37、sembly provides the means for mounting and moving cutting tools. The carriage is a relatively flat H-shaped casting that rests and moves on the outer set of ways on the bed. The transverse bar of the carriage contains ways on which the cross slide is mounted and can be moved by means of a feed screw

38、 that is controlled by a small hand wheel and a graduated dial. Through the cross slide is a means is provided for moving the lathe tool in the direction normal to the axis of rotation of the work.On most lathes the tool post actually is mounted on a compound rest .This consists of a base, which is

39、mounted on the cross slide so that it can be pivoted about a vertical axis, and an upper casting. The upper casting is mounted on ways on this base so that it can be moved back and forth and controlled by means of a short lead screw operated by a hand wheel and a calibrated dial.Manual and powered m

40、otion for the carriage, and powered motion for the cross slide, is provided by mechanisms within the apron, attached to the front of the carriage. Manual movement of the carriage along the bed is effected by turning a hand wheel on the front of the apron, which is geared to a pinion on the back side

41、 This pinion engages a rack that is attached beneath the upper front edge of the bed in an inverted position.To impart powered movement to the carriage and cross slide, a rotating feed rod is provided. The feed rod, which contains a keyway throughout most of its length, passes through the two rever

42、sing bevel pinions and is keyed to them. Tighter pinion cam be brought into mesh with a mating bevel gear by means of the reversing lever on the front of the apron and thus provide “forward” or “reverse” power to the carriage. Suitable clutches connect either the rack pinion or the cross-slide screw

43、 to provide longitudinal motion of the carriage or transverse motion of cross slide.For cutting threads, a second means of longitudinal drive is provided by a lead screw. Whereas motion of the carriage when driven by the feed-rod mechanism takes place through affrication clutch in which slippage is

44、possible, motion through the lead screw is by a direct, mechanical connection between the apron an the lead screw. This is achieved by a split nut. By means of a clamping lever on the front of the apron, the split nut can be closed around the lead screw. With the split nut closed, the carriage is mo

45、ved along the lead screw by direct without possibility of slippage.Modern lathes have a quick-change gear box. The input end of this gear box is driven from the lathe spindle by means of suitable gearing. The output end of the gear box is connected to the feed rod and lead screw. Thus through this g

46、ear train, leading from the spindle to the quick-change gear box. Thence to the lead screw and feed rod, and then to the carriage, the cutting tool can be made to move a specific distance, either longitudinally or transversely, of each revolutions of the spindle. A typical lathe provides, through th

47、e feed rod, forty-eight feeds ranging from 0.002 inch to 0.118 inch per revolution of the spindle, and, through the lead screw, leads for cutting forty-eight different threads from 1.5 to 92 per inch. On some older and some cheaper lathes, one or two gears in the gear train between the spindle and t

48、he change gear box must be changed in order to obtain a full range of threads and feed. Milling is basic machining process in which the surface is generated by the progressive formation and removal of chips of material from the work piece as it is fed to a rotating cutter in a direction perpendicular to the axis of the cutter. In some cases the work piece is stationary and the cutter is fed to the work .In most instances a multiple-tooth cutter is used so that the metal removal rate is high and frequently the desired surface is detained in a single pass of