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机械工程英语
Machinetools
Introduction(简介)
Machiningaimstogeneratetheshapeofwork-pieceformasolidbody,ortoimprovethetolerancesandsurfacefinishofapreviouslyformedwork-piece,byremovingexcessmaterialsintheformofchips.(切削的目的是以切屑的形式去除多余材料,把毛坯加工成工件,提高上述成型工件的公差精度、表面光洁度。
)Machiningiscapableofcreatinggeometricconfigurations,tolerances,andsurfacefinishesoftenunobtainablebyanyothertechnique.(切削加工能够生产出其他技术不能加工的几何外形、尺寸公差和表面光洁度)However,machiningremovesmaterials,whichhasalreadybeenpaidfor,intheformofrelativelysmallparticlesthataremoredifficulttorecycleandareingreaterdangerofbecomingmixed.(然而,切削去除材料是有成本的,因为切屑呈颗粒状,很难回收利用并且收拾切屑有危险性)Therefore,developmentsoftenaimatreducingor-ifatallpossible-eliminatingmachining,especiallyinmassproduction.(因此,研究的目的往往是减少或淘汰切屑加工,尤其在大规模生产时。
)Forthesereasons,machininghaslostsomeimportantmarkets,yet,atthesametime,ithasalsobeendevelopingandespeciallyhavingcapturednewmarketswiththeapplicationofnumericalcontrol.(基于这些原因车削加工已经失去了许多重要市场,与此同时,随着数控机床的应用,切削加工又获得了新的市场。
)
Somefeelfortheimportantofmachiningmaybegainedfromtheobservationthatin1983therewereabout2millionmetal-cuttingmachinetoolsintheunitestates(ofwhichsome5%werenumericallycontrolled)andthatlaborandoverheadcostsamountedto$125billion,or3%oftheGNP.(1983年,美国大约有2百万台机床,其中有5%是数控机床,他的劳动力和总价值高达150亿,占GDP的3%,从这个统计中我们可以看到切削加工的重要性)
Turningmachinetools(车床)
Turningmachinetoolsarewidelyusedinindustrytoproduceallkindsofmachinedparts.(车床被广泛应用在工业中生产各种各样的切削零件)Somearegeneral-purposemachines,andothersareusedtoperformhighlyspecializedoperations.(一些是通用机床,另一些是用于特殊切削的专用机床)Themostwidelyusedmachinetoolistheenginelathe,whichprovidesaprincipleaxisrotaryprimarymotiontowhiletheappropriatefeedmotionsareimpartedtothetool.(应用最广泛的车床是通用车床<如图14.1>,主轴旋转运动的一部分分派给工件成为进给运动。
)Thework-piecemustbefirmlyheld,frequentlyinachuck.(工件必须被牢固装夹在卡盘上)Barsmayalsobeheldincollets,whichconsistofasplitbushingpushedorpulledagainstaconicalsurface.(棒料通常装夹在组合式的套筒和锥面组成的夹头)Workpieceofawkwardshapeisoftenheldbyboltsonafaceplate.(不规则形状的工件通常用螺栓固定在卡盘上)
Theheadstockcontainsthedrivemechanism,usuallyincorporatingchangegearsandavariable-speeddrive.(床头箱里有传动机构,通常包括变速齿轮和变速传动。
)Longwork-piecesaresupportedattheirendswithacenterheldinthetailstock.(长工件需要用尾座上的顶针固定其端部)Thetoolitselfisheldinatoolpostwhichallowssettingthetoolatanangle(horizontallyandvertically).(刀具自身装夹在可以设置任意角度的刀架上,包括水平和垂直)Thetoolpostismountedonacarriage,whichinturnreceivessupportfromthewaymachinedinthebedthatensurerigidityandfreedomfromvibrations.(刀架装配在进给箱上以至于当工件在床身上被切削时保证刀具具有足够的刚性并避免震动)Anoverhangingpart,theapronofthecarriage,maybeengagedwiththefeedrodtogivecontinuousfeedmotion,orwithaleadscrewforcuttingofthreads.(进给箱的托板箱是车床的外伸部分,可以与光杠啮合以提供连续的进给运动,或者与丝杠啮合来切削螺纹)Verylongwork-piecesaresecuredagainstexcessivedeflectionbytwofingerscenterrestorsteadyrestboltedtothelathebed;afollowrestisclampedtothecarriage.(非常非常长的工件要确保不发生过度变形,一般有两个由螺栓固定在床身上的指状固定架,而跟刀架固定在进给箱上。
)
Sometimesthetoolpostsitsonacompoundtoolrestwhichincorporatesaslidethatcanbesetatanyangle;(通常,刀架装在具有可以以任何角度摆动的滑块的组合刀架上)thus,conicalsurfacesmaybeformedbyhandfeedingthetool.(因此,通过手进给工具就可以加工锥面)Atour-waytoolpostcanberotatedaboutaverticalshaftandallowsquickchangingoftoolsinpresetpositions,thusspeedingupsuccessiveoperations.(旋转刀架可以相对于垂直轴旋转,并在预定位置快速换刀,从而保证了加工的连续性。
)
Thetracerorduplicatinglatheisdesignedtoproduceirregularlyshapedpartsautomatically.(仿形车床可以自动加工不规则形状的工件)Thebasicoperationofthislatheisasfollows.(这种车床的基本操作如下)Atemplateofeitheraflatorthree-dimensionalshapeisplacedinaholder.(平面或三维形状的模板放置在保持器里面)Aguiderorpointerthenmovesalongthisshapeanditsmovementcontrolsthatofthecuttingtool.(然后导向器按照模板的形状移动,他的移动控制刀具的移动)Theduplicationmayincludeasquareortapered,shoulder,radii,grooves,tapers,andcontours,Worksuchasmotorshafts,spindles,valuestems,pistons,rods,caraxles,turbineshafts,andavarietyofotherobjectscanbeturnedusingthistypeoflathe.(仿形加工的形状包括方形、锥形、台阶、放射形、沟槽、尖锥形和滑轮机轴,比如发动机轴、心轴、阀门杆、活塞杆、棒、汽车轴和各种各样形状的工件可以在转塔机床上加工)Theturretlatheisaproductionlatheusedtomakeanynumberofidenticalpieces.(转塔机床是一种用于任意批量,同一尺寸工件生产的机床)
Screwmachinearesimilarinconstructiontoturretlathes,exceptthattheirheadsaredesignedtoholdandfeedlongbarsofstock.(在结构上,除了他们的床头设计的可以装夹长棒料并完成进给以外,切丝机和转塔车床相似。
)Otherwisethereislittledifferencebetweenthem.(此外他们几乎不同)
GrindingMachines(磨床)
Grindingisachip-makingmetalcuttingprocess,everybitasmuchasturningormilling,exceptthatit’sperformedona"micro"levelwherethechipsaretoosmalltobeeasilyseenandidentified.(磨削是用磨粒进行金属加工的工艺,每一个磨粒都像一把车刀或铣刀一样,它很细小以至于加工时不是那么容易的鉴别)Anotherbasicdifferencebetweengrindinganditslarge-scalecousins,isthatthegrinding"tools",whichabrasiveparticles,arenotuniformlyshapedandorientedinthecarrier, be itawheel,stone,orsomeotherdevice.(和其他的加工方式相比磨削加工一个最基本的区别在于磨削工具,它由形状不一致排列不规则的颗粒粘附在砂轮、磨石或者其他载体上形成。
)
Ingeneral,auniversalgrindingmachineisaplainorcylindricalgrinderwiththefollowingadditions:
(一般来说,通用磨床是一种磨平面或磨外圆的磨床,并带有如下附属设备:
)
(1)Swivelworkhead.(旋转工作头)
(2)Liveworkspindlethatcanbelockedfordeadcentergrinding.(可用于死点磨削的旋转工作主轴)(3)Swivelwheelhead.(旋转砂轮头)(4)Internalgrindingspindleforusewithworkchuckedonthelivespindleworkhead.(内圆磨削轴装夹在旋转工作头上使用。
)SuchamachineisshowninFigure14.2.(这一类的磨床如图14.2)Itwillbeappreciatedthatthestandardtypeofuniversalgrindingmachineisnotonlyvaluableinthetool-roombutalsohasitscommonwithmostplaingrinderthatthetableoftheuniversalmachinecanbeswiveledforgrindingtapers.(标准类型的通用磨床不仅可以应用在车间,而且与平面磨床有相同之处,即通用磨床的工作台可以旋转以便进行锥形磨削)Onmanyofthelatesttypesofgrindingmachineaninternalgrindingspindlecanbebroughtintousewithoutdisturbingthemaingrinding-wheel.(许多最新类型的磨床的内圆磨削轴可以工作时与主磨削轮不相干涉)Universalgrinders,forconvenienceinawiderangeofwork,areinvariablyfittedwithaflattabletop,andinthistheyfollowtheestablishedpracticewithinternalgrindingmachines.(为了便于扩大加工范围通用磨床总是装配一个平面的工作台并且这种磨床采用了已有的内圆磨床的加工方法。
)Universalgrindingmachinesaremadeinallsizes,fromtheverysmallestforinstrumentworkuptothoseof24in,swingand10ft.(通用磨床有许多规格从可以加工的零件的尺寸最小为24英寸,最大为10英尺。
)Ormorethaninlength;auniversalgrinderofspecialtypeforlargerollerbearingraceswillaccommodatebearingringupto72in.indiameter.(至于更大的加工尺寸,特殊型号的通用磨床配备大型圆柱滚珠轴承环可以加工直径为72英寸的轴承环。
)
Anothertypeofgrindingmachinesissurfacegrindingmachine.(另外一种类型的磨床是平面磨床。
)Thesurfacegrindingmachinesshouldbedesignedsothatthesurfaceofthetablecanbegroundbythewheelofthemachine.(平面磨床应该被设计成它的工作台表面可以被砂轮磨到。
)Notonlydoesthisallowthetabletobetruedupatanytime,butitensuresthatallwork-pieceplacedonthemachinewillbegroundparallelwiththetable.(这样不仅可以在任何时候对工作台进行校正,而且能够确保磨床上的所有被加工的工件都与工作台平行。
)Thisisanadvantagewhichcannotbeexaggerated,Thegrindingwheelspindleshould,fornearlyalloperation,betiltedsothatoneedgeofthewheelclearsthework-piecebyafewthousandthsofaninch.(这是一个毫不夸张的优点,在几乎所有的加工过程中,砂轮主轴斜置以至于只有砂轮的很小的边缘部分参与磨削。
)Unlessthework-pieceisnearlyaswideasthewheelthehollowingeffectoftiltingthewheelinthiswayisnegligible,butthemetalremovalcapacityofthemachineisgreatlyincreased.(除非工件的宽度很小,几乎和砂轮一样宽,那么这种加工误差是可以忽略的,然而磨床磨削金属的能力大大增加。
)Mostmachinestodayarefittedsothatthetiltofthewheelheadcanbeadjusted;inanexceptionalcasewhereawidesurfacemustbefinishedtoextremeflatnesstheheadcanbebroughtintothestrictlyuprightposition,andverylightfinishingcutsapplied.(现在大多数的机床的砂轮头倾斜的角度可以调整;在宽的平面必须被加工到极高的平面度的特殊情况下,砂轮头是处于垂直位置的,并且采用极小量的加工参数。
)
Millingmachines(铣床)
Millingisoneoftheversatilecuttingprocesses.(铣削加工是一种常见的加工工艺。
)Itcanallclassifyaccordingtotheorientationoftoolrelativelytothework-piece.(所有的铣床都可以按照刀具相对于工件的位置进行分类。
)Horizontalmillshavetheaxisofthecutterparalleltothework-piecesurface(seeFigure14.3).(卧式铣床的刀具主轴与工件平行,参见图14.3)Thecutteraxisisusuallyhorizontal,withbothendsofthecuttersupported.(刀具主轴通常是水平的,轴的末端有两个支撑。
)Verticalmillshavetheaxisofthecutterperpendiculartothework-piecesurface.(立式铣床刀具主轴垂直于工件。
)Thecutteraxisisusedtobevertical,butinnewerCNCmachinesitisoftenhorizontal.(刀具轴通常是垂直的,但是在最新的数控铣床上刀具轴常常是水平的。
)Thecutterisalwayscantilevered(supportedatoneendonly).(刀具轴的末端仅有一个支撑,常常悬臂。
)Themillingmachinesmainlyusedinengineeringworkshopsare(在车间中常用的铣床类型有)(a)kneetypemachines;(升降台类型)(b)Fixed-bedproductionmachines;(固定床身铣床)(c)Plano-millers.(平面铣床)Thevariousfeedmotionsofamillingmachinemaybecontrolledbyhandalthoughthemillingofcomplexshapesrequiresconsiderableskill.(铣床的各种各样的进给运动可以有手动完成,尽管形状复杂的铣削加工需要相当熟练的技巧)Forquantityproduction,themillingmachinescanbeautomatedtovariousdegrees.(对于大批量生产铣床可以达到不同程度的自动化水平。
)
Othermachinetools(其他类型的机床)
Shapingmachinesaredesignedtogenerateflatsurfacesbymeansofoneormoresingle-pointcuttingtools.(牛头刨床通过一个或多个单点切削刀具来完成平面加工。
)Duringthecuttingoperationtherelativemotionbetweenthetoolandthework-pieceisinastraightline.(在切削过程中,刀具和工件之间的相对运动是一条直线。
)Inshapingmachines,thework-pieceisstationaryduringcutting,whilesthetoolreciprocates,thecutbeingtakeninonedirectiononlywhilethefeedisnormallyprovidedbymovingthework.(在刨床上加工时工件是固定的,刀具往复运动,进给通常由工件来实现的。
)Theearliershaperhadstationaryorfixedworktablesandthereciprocatingheadtraveledsidewaysacrosstheworktogivefeed.(最初的刨床有固定的
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