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? 車床是主要用車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進行車削加工的機床。在車床上還可用鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應(yīng)的加工。車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉(zhuǎn)表面的工件,是機械制造和修配工廠中使用最廣的一類機床。
一、二手機床回收的發(fā)展歷史
十五世紀的機床雛形,由于制造鐘表和武器的需要,出現(xiàn)了鐘表匠用的螺紋車床和齒輪加工機床,以及水力驅(qū)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(nèi)圓磨床的構(gòu)想草圖,其中已有曲柄、飛輪、頂尖和軸承等新機構(gòu)。中國明朝出版的《天工開物》中也載有磨床的結(jié)構(gòu),用腳踏的方法使鐵盤旋轉(zhuǎn),加上沙子和水來剖切玉石。
工業(yè)革命導致了各種機床的產(chǎn)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·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(qū)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(qū)動。
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(xiàn)機動進給和車削螺紋,這是機床結(jié)構(gòu)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”。
19世紀,由于紡織、動力、交通運輸機械和軍火生產(chǎn)的推動,各種類型的機床相繼出現(xiàn)。1817年,英國人羅伯茨創(chuàng)制龍門刨床;1818年美國人惠特尼(全名伊萊·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。
工業(yè)技術(shù)發(fā)展的中心,從十九世紀起就悄悄從英國移向美國。在把英國的技術(shù)聲望奪過去的人中,惠特尼堪稱佼佼者?;萏啬崧敺f過人,具有遠見卓識,他率先研究出了作為大規(guī)模生產(chǎn)的可更換部件的系統(tǒng)。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(zhuǎn)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(zhuǎn)固定工具的轉(zhuǎn)塔,就可以把工具轉(zhuǎn)到所需的位置上。
隨著電動機的發(fā)明,機床開始先采用電動機集中驅(qū)動,后又廣泛使用單獨電動機驅(qū)動。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(yīng)汽車和軸承等工業(yè)大量生產(chǎn)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(chǎn)線。
1900年進入精密化時期。19世紀末到20世紀初,單一的車床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(jīng)基本定型,這樣就為20世紀前期的精密機床和生產(chǎn)機械化和半自動化創(chuàng)造了條件。
在20世紀的前20年內(nèi),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(chǎn)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,基本上解決了單刃銑刀所產(chǎn)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(shè)備。
被世人譽為“汽車之父”的福特提出:汽車應(yīng)該是“輕巧的、結(jié)實的、可靠的和便宜的”。為了實現(xiàn)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(shù)進入了精密化的新階段。
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(shù)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(yīng)用。1938年,液壓系統(tǒng)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(guān)——電磁閥系統(tǒng)幾乎用到各種機床的自動控制上了。
1950年進入自動化時期。第二次世界大戰(zhàn)以后,由于數(shù)控和群控機床和自動線的出現(xiàn),機床的發(fā)展開始進入了自動化時期。數(shù)控機床是在電子計算機發(fā)明之后,運用數(shù)字控制原理,將加工程序、要求和更換刀具的操作數(shù)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。
世界第一臺數(shù)控機床(銑床)誕生(1951年)。數(shù)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和協(xié)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(shù)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(shù)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。
世界第一條數(shù)控生產(chǎn)線誕生于1968年。英國的毛林斯機械公司研制成了第一條數(shù)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(shù)控和生產(chǎn)過程的程控”。于是,到1970年代中期,出現(xiàn)了自動化車間,自動化工廠也已開始建造。1970年至1974年,由于小型計算機廣泛應(yīng)用于機床控制,出現(xiàn)了三次技術(shù)突破。第一次是直接數(shù)字控制器,使一臺小型電子計算機同時控制多臺機床,出現(xiàn)了“群控”;第二次是計算機輔助設(shè)計,用一支光筆進行設(shè)計和修改設(shè)計及計算程序;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(xiàn)了自適控制系統(tǒng)的機床。經(jīng)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(lǐng)域的“工作母機”。
二、二手機床回收的常見類型
車床
古代滑輪、弓形桿的“弓車床”
早在古埃及時代,人們已經(jīng)發(fā)明了將木材繞著它的中心軸旋轉(zhuǎn)時用刀具進行車削的技術(shù)。起初,人們是用兩根立木作為支架,架起要車削的木材,利用樹枝的彈力把繩索卷到木材上,靠手拉或腳踏拉動繩子轉(zhuǎn)動木材,并手持刀具而進行切削。
這種古老的方法逐漸演化,發(fā)展成了在滑輪上繞二三圈繩子,繩子架在彎成弓形的彈性桿上,來回推拉弓使加工物體旋轉(zhuǎn)從而進行車削,這便是“弓車床”。
中世紀曲軸、飛輪傳動的“腳踏車床”
到了中世紀,有人設(shè)計出了用腳踏板旋轉(zhuǎn)曲軸并帶動飛輪,再傳動到主軸使其旋轉(zhuǎn)的“腳踏車床”。16世紀中葉,法國有一個叫貝松的設(shè)計師設(shè)計了一種用螺絲杠使刀具滑動的車螺絲用的車床,可惜的是,這種車床并沒有推廣使用。
十八世紀誕生了床頭箱、卡盤
時間到了18世紀,又有人設(shè)計了一種用腳踏板和連桿旋轉(zhuǎn)曲軸,可以把轉(zhuǎn)動動能貯存在飛輪上的車床上,并從直接旋轉(zhuǎn)工件發(fā)展到了旋轉(zhuǎn)床頭箱,床頭箱是一個用于夾持工件的卡盤。
英國人莫茲利發(fā)明了刀架車床(1797年)
在發(fā)明車床的故事中,最引人注目的是一個名叫莫茲利的英國人,因為他于1797年發(fā)明了劃時代的刀架車床,這種車床帶有精密的導螺桿和可互換的齒輪。
各種專用車床的誕生為了提高機械化自動化程度。1845年,美國的菲奇發(fā)明轉(zhuǎn)塔車床。1848年,美國又出現(xiàn)回輪車床。1873年,美國的斯潘塞制成一臺單軸自動車床,不久他又制成三軸自動車床。20世紀初出現(xiàn)了由單獨電機驅(qū)動的帶有齒輪變速箱的車床。由于高速工具鋼的發(fā)明和電動機的應(yīng)用,車床不斷完善,終于達到了高速度和高精度的現(xiàn)代水平。
第一次世界大戰(zhàn)后,由于軍火、汽車和其他機械工業(yè)的需要,各種高效自動車床和專門化車床迅速發(fā)展。為了提高小批量工件的生產(chǎn)率,1940年代末,帶液壓仿形裝置的車床得到推廣,與此同時,多刀車床也得到發(fā)展。1950年代中,發(fā)展了帶穿孔卡、插銷板和撥碼盤等的程序控制車床。數(shù)控技術(shù)于1960年代開始用于車床,1970年代后得到迅速發(fā)展。
車床的分類車床依用途和功能區(qū)分為多種類型。
普通車床的加工對象廣,主軸轉(zhuǎn)速和進給量的調(diào)整范圍大,能加工工件的內(nèi)外表面、端面和內(nèi)外螺紋。這種車床主要由工人手工操作,生產(chǎn)效率低,適用于單件、小批生產(chǎn)和修配車間。
轉(zhuǎn)塔車床和回轉(zhuǎn)車床具有能裝多把刀具的轉(zhuǎn)塔刀架或回輪刀架,能在工件的一次裝夾中由工人依次使用不同刀具完成多種工序,適用于成批生產(chǎn)。
自動車床能按一定程序自動完成中小型工件的多工序加工,能自動上下料,重復加工一批同樣的工件,適用于大批、大量生產(chǎn)。
多刀半自動車床有單軸、多軸、臥式和立式之分。單軸臥式的布局形式與普通車床相似,但兩組刀架分別裝在主軸的前后或上下,用于加工盤、環(huán)和軸類工件,其生產(chǎn)率比普通車床提高3~5倍。
仿形車床能仿照樣板或樣件的形狀尺寸,自動完成工件的加工循環(huán),適用于形狀較復雜的工件的小批和成批生產(chǎn),生產(chǎn)率比普通車床高10~15倍。有多刀架、多軸、卡盤式、立式等類型。
立式車床的主軸垂直于水平面,工件裝夾在水平的回轉(zhuǎn)工作臺上,刀架在橫梁或立柱上移動。適用于加工較大、較重、難于在普通車床上安裝的工件,一般分為單柱和雙柱兩大類。
鏟齒車床在車削的同時,刀架周期地作徑向往復運動,用于鏟車銑刀、滾刀等的成形齒面。通常帶有鏟磨附件,由單獨電動機驅(qū)動的小砂輪鏟磨齒面。
專門車床是用于加工某類工件的特定表面的車床,如曲軸車床、凸輪軸車床、車輪車床、車軸車床、軋輥車床和鋼錠車床等。
聯(lián)合車床主要用于車削加工,但附加一些特殊部件和附件后,還可進行鏜、銑、鉆、插、磨等加工,具有“一機多能”的特點,適用于工程車、船舶或移動修理站上的修配工作。