畢業(yè)設計--機床的發(fā)展與使用

1、<p>　　畢業(yè)設計（論文）任務書</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）題目： 機床的發(fā)展與使用 </p><p>　　畢業(yè)設計（論文）工作起止時間： 2014年6月1日-2014年6月11日 </p><p>　　畢業(yè)設計（論文）的內容要求：</p><p>　　本論文介紹了什么是機床與機床簡史。由于實習期間所使用的機床為銑床，

2、所以介紹了銑床的發(fā)展史，在對自己所使用的銑床進行了詳細的介紹與使用中易損壞部件的更換方法 </p><p>　　2014年 6 月 11 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　機床…………

3、……………………………………………………………………3</p><p>　　機床簡史…………………………………………………………………………3</p><p>　　銑床………………………………………………………………………………6</p><p>　　XA5032立式升降臺銑床…………………………………………………………7</p><p>　

4、　XA5032立式銑床易損部件維修方法……………………………………………8</p><p>　　總結………………………………………………………………………………9</p><p><b>　　機床</b></p><p>　　機床是制造機器的機器，也是能制造機床本身的機器，這是機床區(qū)別于其他機器的主要特點，全稱為為金屬切削機床，又稱為工作母機或

5、工具機。 機床對金屬或其他材料的坯料或工件進行加工，使之獲得所要求的幾何形狀、尺寸精度和表面質量的機器。機械產品的零件通常都是用機床加工出來的?！?lt;/p><p>　　機床是機械工業(yè)的基本生產設備，它的品種、質量和加工效率直接影響著其他機械產品的生產技術水平和經濟效益。因此，機床工業(yè)的現代化水平和規(guī)模，以及所擁有的機床數量和質量是一個國家工業(yè)發(fā)達程度的重要標志之一。</p><p><

6、;b>　　機床簡史</b></p><p>　　1、 古代樹木機床公元前二千多年出現的樹木車床是機床最早的雛形。工作時，腳踏繩索下端的套圈，利用樹枝的彈性使工件由繩索帶動旋轉，手拿貝殼或石片等作為刀具，沿板條移動工具切削工件。中世紀的彈性桿棒車床運用的仍是這一原理。</p><p>　　2、 十五世紀的機床雛形十五世紀由于制造鐘表和武器的需要，出現了鐘表匠用的螺紋車床和齒

7、輪加工機床，以及水力驅動的炮筒鏜床。1501年左右，意大利人列奧納多·達芬奇曾繪制過車床、鏜床、螺紋加工機床和內圓磨床的構想草圖，其中已有曲柄、飛輪、頂尖和軸承等新機構。中國明朝出版的《天工開物》中也載有磨床的結構，用腳踏的方法使鐵盤旋轉，加上沙子和水來剖切玉石。</p><p>　　3、 工業(yè)革命導致了各種機床的產生和改進十八世紀的工業(yè)革命推動了機床的發(fā)展。1774年，英國人威爾金森(全名約翰

8、3;威爾金森)發(fā)明了較精密的炮筒鏜床。次年，他用這臺炮筒鏜床鏜出的汽缸，滿足了瓦特蒸汽機的要求。為了鏜制更大的汽缸，他又于1775年制造了一臺水輪驅動的汽缸鏜床，促進了蒸汽機的發(fā)展。從此，機床開始用蒸汽機通過曲軸驅動。</p><p>　　1797年，英國人莫茲利創(chuàng)制成的車床由絲杠傳動刀架，能實現機動進給和車削螺紋，這是機床結構的一次重大變革。莫茲利也因此被稱為“英國機床工業(yè)之父”。</p><

9、;p>　　19世紀，由于紡織、動力、交通運輸機械和軍火生產的推動，各種類型的機床相繼出現。1817年，英國人羅伯茨創(chuàng)制龍門刨床；1818年美國人惠特尼（他的全名叫伊萊·惠特尼）制成臥式銑床；1876年，美國制成萬能外圓磨床；1835和1897年又先后發(fā)明滾齒機和插齒機。</p><p>　　十九世紀最優(yōu)秀的機械技師應數惠特沃斯（全名約瑟夫·惠特沃斯），他于1834年制成了測長機，該測長機

10、可以測量出長度誤差萬分之一英寸左右。這種測長機的原理和千分尺相同，通過轉動分度板可以進出的螺紋夾持住工件，使用滑尺讀出分度板上的分度。1835年，惠特沃斯在他32歲時發(fā)明滾齒機。除此以外，惠特沃斯還設計了測量圓筒的內圓和外圓的塞規(guī)和環(huán)規(guī)。建議全部的機床生產業(yè)者都采用同一尺寸的標準螺紋。后來，英國的制定工業(yè)標準協會接受了這一建議，從那以后直到今日，這種螺紋作為標準螺紋被各國所使用。</p><p>　　工業(yè)技術發(fā)展

11、的中心，從十九世紀起，就悄悄從英國移向美國。把英國的技術聲望奪過去的人中，惠特尼堪稱佼佼者。惠特尼聰穎過人，具有遠見卓識，他率先研究出了作為大規(guī)模生產的可更換部件的系統。至今還很活躍的惠特尼工程公司，早在19世紀四十年代就研制成功了一種轉塔式六角車床。這種車床是隨著工件制做的復雜化和精細化而問世的，在這種車床中，裝有一個絞盤，各種需要的刀具都安裝在絞盤上，這樣，通過旋轉固定工具的轉塔，就可以把工具轉到所需的位置上。</p>

12、<p>　　隨著電動機的發(fā)明，機床開始先采用電動機集中驅動，后又廣泛使用單獨電動機驅動。</p><p>　　二十世紀初，為了加工精度更高的工件、夾具和螺紋加工工具，相繼創(chuàng)制出坐標鏜床和螺紋磨床。同時為了適應汽車和軸承等工業(yè)大量生產的需要，又研制出各種自動機床、仿形機床、組合機床和自動生產線。</p><p>　　4 、1900年進入精密化時期19世紀末到20世紀初，單一的車床

13、已逐漸演化出了銑床、刨床、磨床、鉆床等等，這些主要機床已經基本定型，這樣就為20世紀前期的精密機床和生產機械化和半自動化創(chuàng)造了條件。 </p><p>　　在20世紀的前20年內，人們主要是圍繞銑床、磨床和流水裝配線展開的。由于汽車、飛機及其發(fā)動機生產的要求，在大批加工形狀復雜、高精度及高光潔度的零件時，迫切需要精密的、自動的銑床和磨床。由于多螺旋線刀刃銑刀的問世，基本上解決了

14、單刃銑刀所產生的振動和光潔度不高而使銑床得不到發(fā)展的困難，使銑床成為加工復雜零件的重要設備。</p><p>　　被世人譽為“汽車之父”的福特，提出：汽車應該是“輕巧的、結實的、可靠的和便宜的”。為了實現這一目標，必須研制高效率的磨床，為此，美國人諾頓于1900年用金剛砂和剛玉石制成直徑大而寬的砂輪，以及剛度大而牢固的重型磨床。磨床的發(fā)展，使機械制造技術進入了精密化的新階段。</p><p&g

15、t;　　5、 1920年進入半自動化時期在1920年以后的30年中，機械制造技術進入了半自動化時期，液壓和電氣元件在機床和其他機械上逐漸得到了應用。1938年，液壓系統和電磁控制不但促進了新型銑床的發(fā)明，而且在龍門刨床等機床上也推廣使用。30年代以后，行程開關——電磁閥系統幾乎用到各種機床的自動控制上了。</p><p>　　6、 1950年進入自動化時期第二次世界大戰(zhàn)以后，由于數控和群控機床和自動線的出現，機床

16、的發(fā)展開始進入了自動化時期。數控機床是在電子計算機發(fā)明之后，運用數字控制原理，將加工程序、要求和更換刀具的操作數碼和文字碼作為信息進行存貯，并按其發(fā)出的指令控制機床，按既定的要求進行加工的新式機床。</p><p>　　6.1、 世界第一臺數控機床（銑床）誕生（1951年）數控機床的方案，是美國的帕森斯（全名約翰·帕森斯）在研制檢查飛機螺旋槳葉剖面輪廓的板葉加工機時向美國空軍提出的，在麻省理工學院的參加

17、和協助下，終于在1949年取得了成功。1951年，他們正式制成了第一臺電子管數控機床樣機，成功地解決了多品種小批量的復雜零件加工的自動化問題。以后，一方面數控原理從銑床擴展到銑鏜床、鉆床和車床，另一方面，則從電子管向晶體管、集成電路方向過渡。1958年。美國研制成能自動更換刀具，以進行多工序加工的加工中心。</p><p>　　6.2、 世界第一條數控生產線誕生（1968年）1968年，英國的毛林斯機械公司研制成

18、了第一條數控機床組成的自動線，不久，美國通用電氣公司提出了“工廠自動化的先決條件是零件加工過程的數控和生產過程的程控”，于是，到70年代中期，出現了自動化車間，自動化工廠也已開始建造。</p><p>　　1970年至1974年，由于小型計算機廣泛應用于機床控制，出現了三次技術突破。第一次是直接數字控制器，使一臺小型電子計算機同時控制多臺機床，出現了“群控”；第二次是計算機輔助設計，用一支光筆進行設計和修改設計及

19、計算程序；第三次是按加工的實際情況及意外變化反饋并自動改變加工用量和切削速度，出現了自適控制系統的機床。</p><p>　　經過100多年的風風雨雨，機床的家族已日漸成熟，真正成了機械領域的“工作母機”。</p><p><b>　　銑床</b></p><p>　　銑床系指主要用銑刀在工件上加工各種表面的機床。通常銑刀旋轉運動為主運動，工件

20、(和)銑刀的移動為進給運動。它可以加工平面、溝槽，也可以加工各種曲面、齒輪等。銑床是用銑刀對工件進行銑削加工的機床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復雜的型面，效率較刨床高，在機械制造和修理部門得到廣泛應用。</p><p>　　19世紀，英國人為了蒸汽機等工業(yè)革命的需要發(fā)明了鏜床、刨床，而美國人為了生產大量的武器，則專心致志于銑床的發(fā)明。銑床是一種帶有形狀各異銑刀的機器，它可以切削出特

21、殊形狀的工件，如螺旋槽、齒輪形等。</p><p>　　早在1664年，英國科學家胡克就依靠旋轉圓形刀具制造出了一種用于切削的機器，這可算是原始的銑床了，但那時社會對此沒有做出熱情的反響。在十九世紀四十年代，普拉特設計了所謂林肯銑床。當然，真正確立銑床在機器制造中地位的，要算美國人惠特尼了。</p><p>　　1 第一臺普通銑床（惠特尼，1818年）1818年，惠特尼制造了世界上第一臺普

22、通銑床，但是，銑床的專利卻是英國的博德默（帶有送刀裝置的龍門刨床的發(fā)明者）于1839年捷足先“得”的。由于銑床造價太高，所以當時問津者不多。</p><p>　　2 第一臺萬能銑床（布朗，1862年）銑床沉默一段時間后，又在美國活躍起來。相比之下，惠特尼和普拉特還只能說是為銑床的發(fā)明應用做了奠基性的工作，真正發(fā)明能適用于工廠各種操作的銑床的功績應該歸屬美國工程師約瑟夫·布朗。</p>&l

23、t;p>　　1862年，美國的布朗制造出了世界上最早的萬能銑床，這種銑床在備有萬有分度盤和綜合銑刀方面是劃時代的創(chuàng)舉。萬能銑床的工作臺能在水平方向旋轉一定的角度，并帶有立銑頭等附件。他設計的“萬能銑床”在1867年巴黎博覽會上展出時，獲得了極大的成功。同時，布朗還設計了一種經過研磨也不會變形的成形銑刀，接著還制造了磨銑刀的研磨機，使銑床達到了現在這樣的水平。</p><p>　　XA5032立式升降臺銑床&

24、lt;/p><p>　　重量：500（kg）</p><p>　　主電機功率：7.5（kw）</p><p>　　主軸轉速范圍：30-1500（rpm）</p><p>　　工作臺尺寸：320*1250（mm）</p><p><b>　　T型槽數目：3</b></p><p>

25、;<b>　　布局形式：立式</b></p><p><b>　　作用對象：五金</b></p><p><b>　　作用對象材質：金屬</b></p><p><b>　　適用范圍：通用</b></p><p><b>　　適用行業(yè)：通用<

26、;/b></p><p><b>　　類型：升降臺銑床</b></p><p><b>　　控制形式：</b></p><p>　　XA5032立式升降臺銑床供應</p><p>　　XA5032 B1-400K</p><p>　　工作臺 工作面積 寬*長 mm 32

27、0*1250 400*1600</p><p>　　承載重量 kg 500 800</p><p>　　T型槽數目 個 3 3</p><p>　　T型槽寬度 mm 18 18</p><p>　　T型槽間距 mm 70 90</p><p>　　行程 X向（工作臺縱向）手動/機動 mm 700/680 900/880

28、</p><p>　　Y向（滑座橫向）手動/機動 mm 255/240 315/300</p><p>　　Z向（升降臺垂向）手動/機動 mm 370/350 385/365</p><p>　　主軸 最大回轉角度 deg ±45 ±45</p><p>　　轉速 r/min 30-1500 300-1500</p&

29、gt;<p>　　轉速級數 Step 18 18</p><p>　　錐孔 . ISO7：24 NO.50 ISO7：24 NO.50</p><p>　　軸向移動距離 mm 85 85</p><p>　　主軸端面至工作臺距離最小/最大 mm 45/415 30/500</p><p>　　主軸中心線至床身垂直導軌面距離 mm

30、 350 450</p><p>　　進給 切削進給速度 mm/min X，Y：23.5-1180，Z：8-394 X：19-950 Y：12.6-634 Z：6.3-317</p><p>　　快速移動進給速度 mm/min X，Y：2300，Z：770 X，Y：2300，Z：770</p><p>　　進給級數 Step 18 18</p><

31、;p>　　電動機 主軸電機功率 KW 7.5 11</p><p>　　進給電機功率 KW 1.5 3</p><p>　　其他 機床外形尺寸（長*寬*高） mm 2272*1770*2094 2556*2159*2298</p><p>　　機床凈重（約） kg 2800 4250</p><p>　　XA5032立式銑床易損部件維修

32、方法</p><p>　　在立式銑床的立銑頭中，主要易損部件有主軸、主軸套筒及套筒體孔。當這些零件在不發(fā)生嚴重磨損以致失效的情況下，一般都是可以對其進行簡單日常維修以便繼續(xù)使用。那么對于立式銑床易損部件維修方法有哪些，本文為大家推薦了以下幾種方法：</p><p>　　1、 主軸的修復：xa5032立式銑床的銑頭的主軸結構與xa6132臥式銑床銑頭主軸結構基本一致，其修復方法可參照xa61

33、32臥式銑床銑頭主軸維修方法進行即可。 2、 套筒體孔的修復：套筒體孔的磨損會導致孔的圓度、圓柱度誤差增加，表面粗糙度變差。由于在正常使用下，不會產生嚴重的磨損，故一般只需要通過研磨修復，即可恢復精度，但在修復之前需要單獨做一套研磨棒以供研磨時使用。 3、 套筒的修復：當套筒磨損量不大，體孔修復量也小的情況下，對套筒修復后可以繼續(xù)使用。修復的目的是補償其外徑磨損量，使套筒與體孔的配合間隙達到要求，套筒的修復一般采用鍍鐵修

34、復工藝，或更換新套筒。 4、 主軸外錐面損傷的修復：xa5032立銑主軸前端1:12外錐面是軸承3的安裝基準面，左側外圓是調整環(huán)2的安裝基準面，他們之間的磨損影響主軸精度及切削性能。本次修理采用電刷鍍技術進行修復，電刷鍍主要優(yōu)點是電刷鍍層與主軸材質（45#鋼）的結合強度大于70n/mm2，工件加熱溫度小于70℃，不會引起主軸變形和金相變化，能夠滿足主軸的修復要求。使用電刷鍍操作流程如下：</p><p>

35、　　a. 電刷鍍工藝流程：主軸表面機械準備→電凈→自來水沖洗→1#活化液活化→自來水沖洗→3#活化液活化→自來水沖洗→無電擦拭→刷鍍特種鎳打底層→刷鍍快速鎳作尺寸層至規(guī)定厚度→鍍后處理→鍍層的機械加工。 b. 電刷鍍工藝流程內容：</p><p>　　a. 鍍前機械準備。將主軸裝夾在車床上，分別修復兩端60°中心孔，表面粗糙度ra0.8，然后上萬能外圓磨床以中心孔為基準磨1:12外錐面及左側

36、外園，磨量少些較好，然后再用丙酮清洗待鍍表面，并用滌綸膠紙將不鍍的鄰近部位粘貼保護好，以防誤鍍。 b. 電凈。在上述清理的基礎上，用電凈液通電處理工件待鍍表面，去油除銹，去油標準是沖水時水膜能在工件表面均勻分開。需特別注意電凈時間要短，以減少工件滲氫。 c. 活化。選用合適的活化液對工件表面進行活化，以除去工件表面的氧化膜使工件表面露出金屬基體，為鍍層與基體良好結合創(chuàng)造條件。但要注意避免由于電流大、活化時

37、間長、工件溫升大而造成的工件表面產生氧化層，當發(fā)現氧化層后應立即清除干凈。 d. 刷過渡層。在活化的基礎上，緊接著就刷鍍特殊鎳作為過渡層，其刷鍍層厚2μm即可，刷鍍它主要是為了提高鍍層與基體的結合強度及穩(wěn)定性。 e. 刷鍍工作層。刷鍍過渡層后刷鍍工作層快速鎳，不必水洗，先無電擦拭3~5μm后，極性、電壓、轉速不變即可通電接著刷鍍，用溫水浸泡主軸，給鍍液加熱到50℃，開始鍍時用低電流，</p>

38、<p>　　5. 軸承e46117的預加負荷工作</p><p>　　這主要是為了能夠提高主軸支承的剛度，減少主軸軸向竄動量，應對軸承e46117施加預加負荷，使?jié)L動體和內外環(huán)間產生預變形，以消除間隙、提高軸旋轉精度和剛性、降低振動和噪聲、提高軸承負荷均勻性和使用壽命。</p><p><b>　　總結</b></p><p>