【正文】 化。這就是生產(chǎn)流水線的原理。最常見(jiàn)的是應(yīng)用于高容量或大批量的生產(chǎn)，生產(chǎn)流水線是由幾種加工刀具按一定的次序排列組成的，諸如自動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)模塊這樣的工件從一個(gè)加工地點(diǎn)到另一個(gè)加工地點(diǎn)，并且在每一個(gè)加工中心都運(yùn)用特有的加工方式進(jìn)行加工，工件會(huì)被輸送到下一個(gè)機(jī)器進(jìn)行下一個(gè)加工。（5）有這樣一些產(chǎn)品或加工方法，他們的生產(chǎn)路線是不可行或不經(jīng)濟(jì)的，特別是當(dāng)這些種類的產(chǎn)品在加工時(shí)需要迅速轉(zhuǎn)換加工方法。一個(gè)重要的概念，在20 世紀(jì)50 年代末期得到發(fā)展，那就是機(jī)加工中心。一個(gè)機(jī)加工中心就是運(yùn)用計(jì)算機(jī)控制的刀具在工件的不同表面和不同的方向上進(jìn)行切削操作的能力，通常說(shuō)工件是不動(dòng)的，而切削工具進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，比如銑和鉆操作。（6）機(jī)加工中心的發(fā)展暗示著計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器刀具之間關(guān)系的進(jìn)步。如數(shù)字控制的車(chē)床加工中心擁有兩個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)幾把切削刀具進(jìn)行車(chē)削，端面車(chē)削，鏜孔和切螺紋。（7）工件在加工中心里是被安放在托盤(pán)上或模塊上，那樣可以被移動(dòng)并且可以進(jìn)行不同方向的旋轉(zhuǎn)和定位，在進(jìn)行特殊的切削過(guò)程完成后，工件不需要移動(dòng)到另一臺(tái)機(jī)器進(jìn)行鉆孔，鉸孔，攻絲之類的附加加工。換句話說(shuō)，工件和機(jī)器是被置于工件上的。（8）當(dāng)所有的加工工作完成后，托盤(pán)會(huì)自動(dòng)離開(kāi)已加工工件，并且另一個(gè)托盤(pán)運(yùn)用自動(dòng)托盤(pán)變速器將工件進(jìn)行定位和加工。所有的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)都有計(jì)算機(jī)控制，并且托盤(pán)定位器有1030 秒的循環(huán)時(shí)間，托盤(pán)臺(tái)能夠使得多級(jí)托盤(pán)更好的服務(wù)于加工中心，工具同樣能夠被裝備到不同的自動(dòng)化部件中，諸如上料與下料機(jī)構(gòu)。（9）加工中心裝備了可變程序的自動(dòng)刀具變換器，依賴于這樣的設(shè)計(jì)多達(dá)200 把切削刀具能夠被貯存在刀庫(kù)，刀鼓，刀鏈（工具庫(kù)），輔助工具庫(kù)能夠更好的為一些特殊加工中心提供更好的切削道具，這些刀具可以自動(dòng)的任意選擇到達(dá)機(jī)械主軸的最短路線，刀具交換臂是一個(gè)普通的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，他可以旋轉(zhuǎn)來(lái)拾取特殊的工具（每一個(gè)工具有他自己的刀桿）和他在主軸上的位置。（10）刀具通過(guò)直接連接在刀具夾持口上的編碼標(biāo)簽、條形碼或記憶芯片來(lái)標(biāo)識(shí)。一次換刀時(shí)間在510 秒鐘，對(duì)于小的刀具可以少于12 秒，對(duì)于重達(dá)110 公斤的刀具可以達(dá)到30 秒，刀具變換器的設(shè)計(jì)趨勢(shì)趨向于運(yùn)用簡(jiǎn)單的原理提高換刀的時(shí)間。（11）加工中心同時(shí)裝備有工具的檢驗(yàn)臺(tái)，他可以給計(jì)算機(jī)數(shù)字控制提供信息對(duì)于在換刀和刀具磨損時(shí)的誤差提供補(bǔ)償。接觸試探針可以自動(dòng)裝入工具夾持口中以確定工件的參考平面，以便對(duì)刀具設(shè)置進(jìn)行選擇并對(duì)加工的工件在線檢測(cè)。（12） 所示的一些表面可以被聯(lián)系起來(lái)，他們的相對(duì)位置可以被確立并儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)軟件的數(shù)據(jù)庫(kù)中，這些數(shù)據(jù)稍后可被用于編寫(xiě)刀具工作路徑的程序同時(shí)對(duì)刀具的長(zhǎng)度和直徑進(jìn)行補(bǔ)償，又可以為預(yù)先加工刀具的磨損提供補(bǔ)償。機(jī)加工與切削加工中心的種類（13）盡管這里有不同種類的刀具設(shè)計(jì)在加工中心中，兩種最基本的種類垂直主軸和水平主軸；大部分的機(jī)器擁有上述兩種軸線的能力，在加工中心中最大的切削刀具的尺寸可以繞工具一周，就像我們知道的工具包絡(luò)，這個(gè)術(shù)語(yǔ)第一次應(yīng)用在與工業(yè)機(jī)器人的聯(lián)系上。（14）垂直主軸加工中心或是水平主軸加工中心都是為了適用在工件具有深腔的平面上執(zhí)行加工工藝，如鑄型和模具制造。一個(gè)垂直主軸的加工中心類似于一個(gè)垂直主軸銑床。刀庫(kù)在圖示的左側(cè)并且所有的加工方法和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)位于右側(cè)的計(jì)算機(jī)控制托盤(pán)進(jìn)行定位和修改。（15）因?yàn)樵诩庸ぶ行闹杏捎谕屏Φ淖饔梅较蚴窍蛳碌?，機(jī)器具有高的剛度，并在對(duì)于加工部分有較好的精確補(bǔ)償，這些機(jī)器通常比水平主軸的機(jī)器便宜些。（16）水平主軸的加工中心或水平機(jī)加工中心是為了適用于高大工件的表面加工的需求。托盤(pán)可以在不同的軸線（ 所示）上旋轉(zhuǎn)來(lái)進(jìn)行不同種類的有角定位。（17）水平主軸加工的另一個(gè)范疇是車(chē)削加工，是用特殊機(jī)床進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制的車(chē)削加工。一個(gè)三轉(zhuǎn)動(dòng)架的計(jì)算機(jī)數(shù)字控制的車(chē)削 所示，這個(gè)機(jī)器是由兩個(gè)水平主軸和三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)架以及不同的切削刀具設(shè)計(jì)而成的來(lái)執(zhí)行一些旋轉(zhuǎn)工件的加工。（18）萬(wàn)能加工中心同時(shí)裝備了垂直主軸和水平主軸的機(jī)器，他們具有不同種類的特色，并且具有加工所有表面的能力（垂直的、水平的、斜的）。機(jī)加工中心的特征和能力（19）下面是加工中心的大部分特征：a．他們有能力有效的，經(jīng)濟(jì)的并且擁有重復(fù)的高精度的尺寸的能力來(lái)處理不同型號(hào)的磨具的能力。b．這些機(jī)器是萬(wàn)能的，擁有多達(dá)6 條線性的有角傳動(dòng)的軸線并且有能力快速的從一種加工方式向另一種加工方式轉(zhuǎn)變來(lái)滿足不同種類的加工刀具和有效的減小地板空間。c．裝載工作和卸載工作，轉(zhuǎn)換刀具，矯正，故障尋找所需的時(shí)間正在減少，應(yīng)此生產(chǎn)能力提高，減少實(shí)驗(yàn)的需求尤其是對(duì)于熟練實(shí)驗(yàn)的要求并且生產(chǎn)成本降到最低。d．他們可以高速的自動(dòng)化并相對(duì)地緊湊，應(yīng)此一個(gè)工作人員可以在同一時(shí)間照顧到兩臺(tái)或更多的機(jī)器。e．加工機(jī)器裝備了刀具調(diào)節(jié)監(jiān)測(cè)裝置為了檢測(cè)出工具的磨損與破裂，又可以探測(cè)工具磨損的補(bǔ)償和工具調(diào)位。f．前處理和后處理的矯正和工件加工監(jiān)測(cè)在加工中心的功能。（20）加工中心可應(yīng)用于更廣闊范圍的不同種類型號(hào)和特征，并且他們的成本范圍從5 萬(wàn)到100 萬(wàn)甚至更高。典型容量范圍可達(dá)75KW，并且最小軸轉(zhuǎn)速通常在40008000rpm 范圍里，一些可以達(dá)到75000rpm，還用于小補(bǔ)償切削的特殊應(yīng)用。一些托盤(pán)具有支撐重達(dá)7000kg 工件的能力，通常高的容量用于特殊的應(yīng)用當(dāng)中。（21）現(xiàn)在大部分機(jī)器有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組件的基準(zhǔn)構(gòu)造，應(yīng)此不同種類的外圍裝備和附件可以被安裝并且和修改不同種類產(chǎn)品的修改要求。（22）因?yàn)榧庸ぶ行牡母呱a(chǎn)能力，大量的切削會(huì)產(chǎn)生并且必須被收集起來(lái)應(yīng)此一些需要一些可用于切削收集處理的設(shè)計(jì)，就像圖示所舉例那樣，兩個(gè)在橫軸加工中心截面圖底部的切削傳送帶這些特殊的加工傳送帶是螺旋形或螺桿型，他們沿著導(dǎo)槽收集切削并且將他們輸送到收集點(diǎn)，另一條系統(tǒng)會(huì)選用鏈?zhǔn)絺魉蛶?。刀具的選擇（23）加工中心能夠有能力需求有效的花費(fèi)可以說(shuō)進(jìn)行有效的成本控制，他們通常不得不每天做至少兩次移動(dòng)，所以他們必須有效并且可以連續(xù)調(diào)整在加工中心中產(chǎn)品的購(gòu)買(mǎi)需求，因?yàn)樗麄児潭ǖ亩喙δ苄?，但是加工中心可用于及時(shí)的制造大范圍的特殊產(chǎn)品。（24）種類的選擇和加工中心的尺寸依賴于以下幾種因素。a．產(chǎn)品的種類，尺寸和模具的復(fù)雜性。b．加工方法的種類及執(zhí)行方式和切削工具的需求次數(shù)。c．精確補(bǔ)償?shù)男枨?。d．生產(chǎn)速率的需求。（25）盡管多功能性是選取加工中心的一個(gè)關(guān)鍵因素，我們必須考慮到權(quán)衡高成本高精度需求和比較在運(yùn)用傳統(tǒng)加工工具制造相同產(chǎn)品時(shí)的成本。UINIT 4 鑄造工藝引言1 鍛造是一種重要的成型加工工藝?？梢杂脕?lái)生產(chǎn)各種形狀和尺寸的零部件，這些零部件從非常小的到重達(dá)幾噸的。2 鍛造是把金屬加熱并且在合適的壓力下使其塑性變形而成型的一種加工。通常這個(gè)壓力是通過(guò)電錘或壓力機(jī)的錘頭打擊面形成， 所示。3 手工鍛造工具包括各種形狀的錘子。在鑄造過(guò)程中用來(lái)支撐工件的支座是砧座。4 對(duì)于半機(jī)械化鑄造的小型和中型的零件，鑄造錘所使用的各種動(dòng)力都用共同的特點(diǎn)，例如手工鑄造錘，他們利用它下落時(shí)的重力來(lái)提供金屬成型時(shí)所需要的壓力。大型零件的鑄造是通過(guò)蒸汽或被壓縮空氣或液壓或電力來(lái)提供鑄造壓力的。大型自動(dòng)化鍛造設(shè)備是用來(lái)生產(chǎn)大批量的工程部件。5 開(kāi)模鍛比如通常使用錘鍛及閉模之間的差別。在錘鍛中，組件是通過(guò)錘子的撞擊和輔助的簡(jiǎn)單工具成型的。他們包括開(kāi)式模具，即不會(huì)完全把金屬封閉起來(lái)的成型。錘鍛一種最基本的操作拔長(zhǎng)是通過(guò)錘子的撞擊金屬拉伸片狀金屬，從而使金屬變得又薄又長(zhǎng)。在手工鍛造中，工件在撞擊下要旋轉(zhuǎn)90176。，從而可以完全鍛造并阻止其側(cè)面的進(jìn)一步變形。與拔長(zhǎng)相反的是鐓鍛，它能使壓縮方向縮短。例如，將棒料加熱并進(jìn)行軸向捶打，其直徑即可增大。6 閉模鍛造廣泛應(yīng)用于大量的工業(yè)生產(chǎn)中，金屬的成型是被壓入一對(duì)鍛造模中而完成的。上模通常與鍛造壓力機(jī)的撞擊工具或鍛錘相連接，下模是固定的。把他們結(jié)合在一起就形成了閉模。閉模鍛造可以生產(chǎn)非常復(fù)雜和精度很高的組建，他們與傳統(tǒng)的加工方法相比可得到更好的加工表面。磨具通常是由耐熱和耐磨材料制作而成的。將一塊大小足以填充模腔并能稍溢出的金屬放入底模，并將頂模加壓合攏。這塊金屬便獲得該模腔的形狀。閉模鍛造通常用來(lái)加工連續(xù)加工的小工件或非常大的工件。對(duì)于后者的加工，例如噴氣式飛機(jī)的組件，要使用很大的能產(chǎn)生5000 噸或更多壓力的水壓機(jī)來(lái)提供壓力。7 一種特殊貴重的鍛造可以通過(guò)完善結(jié)構(gòu)，均勻工件來(lái)改善金屬的強(qiáng)度；因此對(duì)于重型鍛造，；例如螺旋槳，有時(shí)要用10000噸的水壓來(lái)擠壓金屬件。盡管水壓鍛機(jī)的比落錘鍛造設(shè)備要貴的多，但它們可以給大型部件提供更大的壓力和更均勻的組織。對(duì)于高壓和擠壓操作還要注意，它的操作場(chǎng)合比落錘鍛造要低噪音少震動(dòng)。對(duì)于重達(dá)30 噸或更多的鑄塊須用機(jī)械鍛造來(lái)完成加工，手工加工是無(wú)法完成的。8 鍛造細(xì)化晶粒結(jié)構(gòu)，提高金屬的物理性能。合適的設(shè)計(jì)可以使晶粒流動(dòng)方向與實(shí)際使用時(shí)的主應(yīng)力方向一致。 所示，在塑性變形時(shí)晶粒沿木模方向流動(dòng)。物理性能如強(qiáng)度韌性在鍛造中要比未鍛造要好的多。在未鍛造時(shí)，晶粒是任意方向的。9 鍛件每一部分都是一致的，沒(méi)有孔，空缺，夾雜物質(zhì)及其他缺點(diǎn)。因此，最終加工如機(jī)器加工不存在孔，因?yàn)槔锩娌淮嬖诳障?。操作的薄層如盤(pán)狀或直的，使工件有光滑表面。10 已鍛部件小重量就有一個(gè)很高的強(qiáng)度，因此用于飛機(jī)支架設(shè)計(jì)。11 鍛造金屬可導(dǎo)致下面幾方面：1）長(zhǎng)度增加，橫截面減小，稱為拔長(zhǎng)。2)長(zhǎng)度減小。12 上述鍛造使晶粒流動(dòng)，形成高強(qiáng)度零件。13 金屬可以熱鍛也可以冷鍛。1425 / 25