無心外圓磨床無心外圓磨床是一種生產率很高的精加工機床。無心外圓磨床進行磨削時,工件不是支承在頂尖上或夾持在卡盤中,而是直接置于砂輪和導輪之間的托板上,以工件自身外圓為定準基準,其中心略高于砂輪和導輪的中心連線。磨削時,導輪速度與砂輪速度相比較低,由于工件和導輪之間的摩擦較大,所以工件接近于導輪轉速回轉。從而在砂輪工件間形成很大的速度差,據此產生磨削作用。無心磨床所磨削的工件,尺寸精度和幾何精度都較高,且有很高的生產率。如果配備自動上下料機構,很容易實現單機自動化,適用于大批量生產。無心磨床通常指無心外圓磨床,即工件不用頂尖或卡盤定心和支承,而以工件被磨削外圓面作定位面,工件位于砂輪和導輪之間,由托板支承,這種磨床的生產效率較高,易于實現自動化,多用在大批量生產中。
平面磨床平面磨床的工件一般是夾緊在工作臺上,或靠電磁吸力固定在電磁工作臺上,然后用砂輪的周邊或端面磨削工件平面的磨床。用砂輪的周邊磨削時,砂輪與工件的接觸面積小,磨削力小,排屑及冷卻條件好,工件受熱變形小,且砂輪磨損均勻,所以加工精度較高。但砂輪主軸承剛性較差,只能采用較小的磨削用量,生產率較低,故常用于精密和磨削較薄的工件。用砂輪的端面磨削時,砂輪與工件的接觸面積大,同時參加磨削的磨粒多,另外磨床工作時主軸受壓力,剛性較好,允許采用較大的磨削用量,故生產率高。但是,在磨削過程中,磨削力大,發熱量大,冷卻條件差,排屑不暢,造成工件的熱變形較大,且砂輪端面沿徑向各點的線速度不等;使砂輪磨損不均勻,所以這種磨削方法的加工精度不高,故多用于粗磨。
工具磨床工具磨床是專門用于工具制造和刀具刃磨的磨床,有萬能工具磨床、鉆頭刃磨床、拉刀刃磨床、工具曲線磨床等,多用于工具制造廠和機械制造廠的工具車間。
電子束焊接 電子束焊接是電子束加工中開發較早且應用較廣的技術。電子束焊接是通過材料的熔融和氣化使材料牢固地結合。由于電子束的能量密度高,焊接速度快,所以電子束焊接的焊縫深而窄,焊接熱影響區小、變形小。電子束焊一般不用焊條,焊接過程在真空中進行,因此焊縫化學成分純凈,焊接接頭的強度往往高于母材。電子束焊接可應用在核反應堆和火箭技術上,來解決高熔點金屬和活潑金屬及其合金的焊接。在電氣技術中對極薄薄膜的精密焊接,將極細的金屬絲連接于正確的位置上,或是將薄膜連結于厚鋼板上等這些技術要求,采用電子束焊接特別容易解決。另外,在某些有特殊要求的結構中采用電子束穿透焊,在穿透時熔融材料的強度不變。
智能機器人 采用計算機控制,具有視覺、聽覺、觸覺等多種感覺功能和識別功能的機器人,通過比較和識別,自主作出決策和規劃,自動進行信息反饋,完成預定的動作。
液壓傳動機器人 采用液壓元器件驅動,具有負載能力強、傳動平穩、結構緊湊、動作靈敏的特點,適用于重載、低速驅動場合。
超聲電火花磨削 超聲電火花磨削是超聲加工和電火花加工同時作用于磨削過程的復合加工方法。這種方法僅僅適用于導電材料加工,采用超聲電火花磨削時,磨削抗力的變化與其他加工方法大不相同。隨著磨削距離增加,普通磨削時,磨削抗力急劇上升,很快使砂輪失效;電火花磨削或超聲磨削時,磨削抗力上升的幅度有所降低;而超聲電火花磨削加工時,磨削抗力增加極小。由于超聲電火花磨削的磨削抗力明顯減小,砂輪鋒利度保持性好,從而發揮出極好的磨削效果。超聲電火花磨削法最適宜于各種導電性陶瓷材料和超硬材料的磨削加工。
超聲數控分層仿銑加工 對于三維曲面的型腔,采用成形工具進行超聲成形加工時,由于工具損耗嚴重、加工間隙中懸浮磨料不均勻,從而影響復雜型面的加工精度,而采用超聲旋轉加工只能加工圓形孔和簡單型腔。目前出現了借鑒快速成形技術中分層制造思想和利用數控銑削運動的超聲數控分層仿銑加工方法,簡稱超聲仿銑。超聲數按分層仿銑采用簡單工具分層加工,由于每層厚度很小,使工具磨損只產生在端面,極大地簡化了工藝過程,使工藝規律的建模簡單可行。同時由于工具損耗的補償是在每一平面層的加工過程中進行的,簡化了數控工具補償的難度,從而能保證加工過程的可控性以及被加工工件的精度。這種技術可以用于加工那些傳統成形加工有困難、甚至無法加工的工件,特別是具有三維型腔的零件。為陶瓷等硬脆材料的推廣應用提供有力的技術支持,交是硬脆材料加工的新發展方向。
CAM 技術 CAM 是計算機輔助制造(Computer Aided Manufacturing)技術的簡稱。CAM 是指任何在計算機控制下的自動化控制過程。目前認為CAM 技術主要集中在數字化控制、生產計劃、機器人和工廠管理四個方面。典型的CAM 技術包括:計算機數控制造和編程、計算機控制的機器人制造和裝配、柔性制造系統。CAM 的應用可分為CAM 直接應用和CAM 的間接應用。CAM 直接應用是指計算機直接與制造過程連接并對它進行監視和控制,這類應用分為兩種系統:計算機過程監視系統和計算機過程控制系統。CAM 間接應用是計算機并不直接與制造過程連接,只是用計算機對制造過程進行支持,此時,計算機是“離線”的,它只是用來提供生產計劃、作業調度計劃、發出指令及有關信息,以便使生產資源的管理更有效。
車床 車床是車削加工所必需的工藝裝備。它提供車削加工所需的成形運動、輔助運動和切削動力,保證加工過程中工件、夾具與刀具的相對正確位置。傳統的機械傳動式車床有許多類型,根據結構布局、用途和加工對象的不同,主要可分為臥式車床,落地車床、立式車床和轉塔車床。除上述較常見的幾類車床外,還有機械式自動與半自動車床、液壓仿形車床及多刀半自動車床等,近幾年來,數控車床和數據車削中心的應用得到迅速普及,已經逐步在車削加工設備中處于主導地位。車床盡管類型很多,結構布局各不相同,但其基本組成大致相同,包手基礎件(如床身、立柱、橫梁等)、主軸箱、刀架(如方刀架、轉塔刀架、回輪刀架等)、進給箱、尾座、溜板箱幾部分。
單軸自動車床 機床只有一根主軸,經調整和裝料后,能按一定程序自動上下料、自動完成工件的多工序加工循環,重復加工一批同樣的工件。它主要用于對棒料或盤狀線材進行加工,適用于大批量生產。
車削加工中心 機床具有刀庫。它對一次裝夾的工件,能按加工要求預先編制的程序,由控制系統發出數字信息指令,自動選擇更換刀具,自動改變車削切削用量和刀具相對工件的運動軌跡以及其他輔助機能,依次完成多工序的車削加工。它適用于工件形狀較復雜、精度要求高、工件品種更換頻繁的中小批量生產。
車刀 車刀是完成車削加工所必需的工具。它直接參與從工件上切除余量的車削加工過程。車刀的性能取決于刀具的材料、結構和幾何參數。刀具性能的優劣對車削加工的質量、生產率有決定性的影響。尤其是隨著車床性能的提高和高速主軸的應用,刀具的性能直接影響機床性能的發揮。車刀有許多種類,按用途可分為:外圓車刀、端面車刀、切斷刀、螺紋車刀等。按刀具材料有:高速鋼車刀、硬質合金車刀、陶瓷車刀、金剛石車刀等。按結構可分為:整體式、焊接式、機夾式和可轉位式車刀等。
整體式高速鋼車刀 選用一定形狀的整體高速鋼刀條,在其一端刃磨出所需的切削部分形狀就形成了整體式高速鋼車刀。這種車刀刃磨方便,可以根據需要刃磨成不同用途的車刀,尤其是適宜于刃磨各種刃形的成形車刀,如切槽刀、螺紋車刀等。刀具磨損后可以多次重磨。但刀桿也為高速鋼材料,造成刀具材料的浪費。且刀桿強度低,當切削力較大時,會造成破壞。一般用于較復雜成形表面的低速精車。
升降臺式銑床 這種銑床的工作臺安裝在垂直升降臺上,使工作臺可在相互垂直的三個方向上調整位置或完成進給運動,升降臺結構剛性較差,工作臺上不能安裝過重的工件,故該類銑床只適宜于加工中小型工件。這是一類應用較廣的一類銑床。分為臥式升降臺銑床、臥式萬能銑床、立式銑床等。臥式升降臺銑床具有水平的安裝銑刀桿的主軸,可用圓柱銑刀、盤銑刀、成形銑刀和組合銑刀等加工平面、具有直導線的曲面和各種溝槽。臥式萬能銑床結構與臥式銑床基本相同,只是在工作臺下面增加了回轉盤,使工作臺可繞回轉盤軸線作用±450 范圍的偏轉,改變工作臺移動方向,從而可加工斜槽、螺旋槽等。此外,還可換用立式銑刀、插頭等附件,擴大機床的加工范圍。立式銑床與臥式銑床的區別是安裝銑刀的主軸垂直于工作臺面,主要用端銑刀或立銑刀進行銑削。
成形車刀 成形車刀是加工回轉體成形表面的專用刀具。它的刃形根據被加工零件表面的廓形進行設計。工件的廓形取決于刀刃的形狀,質量穩定,不受操作者的技術水平影響。其中,平體成形車刀只能用來加工外成形表面,重磨次數少。主要用于加工寬度不大,成形表面比較簡單的工件。裝夾方式與普通車刀相同。棱體成形車刀也只能用來加工外成形表面,但重磨次數較多。圓體成形車刀可用于內外回轉體成形表面的加工,重磨次數最多,制造比較容易,應用較多。
車削夾具 車削夾具的基本組成包括夾具體、定位元件、夾緊裝置、輔助裝置幾部分。前三者是各種夾具所共有的。在車床夾具中,夾具體一般為回轉體形狀。并通過一定的結構與車床主軸定位連接。根據定位和夾緊方案設計的定位元件和夾緊裝置安裝在夾具體上。輔助裝置包括用于消除偏心力的平衡塊和用于高效快速操作的氣動、液動和電動操作機構。典型車削夾具包括角鐵式夾具、定心夾緊夾具、組合夾具、自動車削夾具。
龍門銑床 龍門銑床是由床身兩側有立柱和橫梁組成的門式框架而得名。工作臺在床身水平導軌上作縱向進給運動,在立柱和橫梁上都裝有立銑頭,每個立銑頭都是獨立的部件,由各自的電動機驅動主軸作主運動。橫梁可沿立柱上的導軌作垂直位置調整,橫梁上的立銑頭可沿橫梁上水平的導軌作位置調整,有些龍門銑床上的立銑頭主軸可以作傾斜調節,以便銑斜面。各銑刀的切深運動,均由立銑頭主軸移動來實現。龍門銑床的剛性和精度都很好,可用幾把銑刀同時銑削,所以生產率和加工精度都較高。適宜加工大中型或重型工件。
仿形銑床 仿形銑床是以一定方式控制銑刀按照模型或樣板形狀作進給運動,銑出工件的成形面。在模具制造中常用的小型立體仿形銑床的構造與立式銑床相似,一般在立銑頭的一側設有一個仿形頭,仿形觸頭端部與指形立銑刀頭部形狀相同,并與工件裝在同一工作臺上的模型接觸,利用電氣或液壓等方式控制銑刀按照模型的形狀進給作仿形銑削。大的立體型仿形銑床的仿形觸頭銑刀一般水平布置。
鏜銑加工中心 鏜銑加工中心是一種帶有刀庫和自動換刀裝置的數控銑床。通過自動換刀,可使工件在一次裝夾后,自動連續完成銑削、鉆孔、鏜孔、鉸孔、攻螺紋、切槽等加工,如果加工中心帶有自動分度回轉臺,則還可使工件在一次裝夾后自動完成多個平面的多工序加工。因此,加工中心除可加工各種復雜曲面外,特別適用于各種箱體類和板類等復雜零件的加工。與傳統的機床比較,采用加工中心在提高加工質量和生產效率,減少加工成本等方面,效果顯著。
磨床 磨床是利用磨具對工件表面進行磨削加工的機床。大多數的磨床是使用高速旋轉的砂輪進行磨削加工,少數的是使用油石、砂帶等其他磨具和游離磨料進行加工,如珩磨機、超精加工機床、砂帶磨床、研磨機和拋光機等。磨床能加工硬度較高的材料,如淬硬鋼、硬質合金等;也能加工脆性材料,如玻璃、花崗石。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削,也能進行高效率的磨削,如強力磨削等。隨著高精度、高硬度機械零件數量的增加,以及精密鑄造和精密鍛造工藝的發展,磨床的性能、品種和產量都在不斷的提高和增長。目前也有少數用于粗加工的高效磨床。磨床可以加工各種表面,凡是車床、鉆床、鏜床、銑床、齒輪和螺紋加工機床等加工的零件表面,都能夠在相應的磨床上進行磨削精加工。此外,還可以刃磨刀具和進行切斷等,工藝范圍十分廣泛,磨床是各類金屬切削機床中品種最多的一類,主要類型有外圓磨床、內圓磨床、平面磨床、無心磨床、工具磨床等。
加工中心 加工中心是一種備有刀庫并自動更換刀具對工件進行多工序加工的數控機床。加工中心與普通數控機床的區別主要在于一臺加工中心能完成幾臺普通數控機床或者一臺普通數控機床需經多次裝夾和換刀才能完成的工作。目前加工中心具有以下特點:(1)加工中心是在數控銑床或數控鏜床的基礎上增加了自動換刀裝置,使工件在一次裝夾后,可以連續完成對工件表面自動進行鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、攻螺紋、銑削等多工步的加工,工序高度集中。(2)加工中心一般帶有自動分度回轉工作臺或主軸可自動轉動,從而使工件一次裝夾后,自動完成多個或多個角度位置的加工。(3)加工中心能自動改變機床主軸轉速、進給量和刀具相對工件的運動軌跡及其他輔助機能。(4)加工中心若帶有交換工作臺,工件在工作位置的工作臺上進行加工的同時,另外的工件在裝卸位置的工作臺上進行裝卸,不影響正常加工工件。因此使用加工中心可以大大提高生產率。