【正文】 化。這就是生產(chǎn)流水線的原理。最常見的是應(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，諸如自動發(fā)動機模塊這樣的工件從一個加工地點到另一個加工地點，并且在每一個加工中心都運用特有的加工方式進行加工，工件會被輸送到下一個機器進行下一個加工。（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)濟的，特別是當這些種類的產(chǎn)品在加工時需要迅速轉(zhuǎn)換加工方法。一個重要的概念，在20 世紀50 年代末期得到發(fā)展，那就是機加工中心。一個機加工中心就是運用計算機控制的刀具在工件的不同表面和不同的方向上進行切削操作的能力，通常說工件是不動的，而切削工具進行旋轉(zhuǎn)，比如銑和鉆操作。（6）機加工中心的發(fā)展暗示著計算機控制的機器刀具之間關(guān)系的進步。如數(shù)字控制的車床加工中心擁有兩個轉(zhuǎn)臺帶動幾把切削刀具進行車削，端面車削，鏜孔和切螺紋。（7）工件在加工中心里是被安放在托盤上或模塊上，那樣可以被移動并且可以進行不同方向的旋轉(zhuǎn)和定位，在進行特殊的切削過程完成后，工件不需要移動到另一臺機器進行鉆孔，鉸孔，攻絲之類的附加加工。換句話說，工件和機器是被置于工件上的。（8）當所有的加工工作完成后，托盤會自動離開已加工工件，并且另一個托盤運用自動托盤變速器將工件進行定位和加工。所有的傳動機構(gòu)都有計算機控制，并且托盤定位器有1030 秒的循環(huán)時間，托盤臺能夠使得多級托盤更好的服務(wù)于加工中心，工具同樣能夠被裝備到不同的自動化部件中，諸如上料與下料機構(gòu)。（9）加工中心裝備了可變程序的自動刀具變換器，依賴于這樣的設(shè)計多達200 把切削刀具能夠被貯存在刀庫，刀鼓，刀鏈（工具庫），輔助工具庫能夠更好的為一些特殊加工中心提供更好的切削道具，這些刀具可以自動的任意選擇到達機械主軸的最短路線，刀具交換臂是一個普通的設(shè)計機構(gòu)，他可以旋轉(zhuǎn)來拾取特殊的工具（每一個工具有他自己的刀桿）和他在主軸上的位置。（10）刀具通過直接連接在刀具夾持口上的編碼標簽、條形碼或記憶芯片來標識。一次換刀時間在510 秒鐘，對于小的刀具可以少于12 秒，對于重達110 公斤的刀具可以達到30 秒，刀具變換器的設(shè)計趨勢趨向于運用簡單的原理提高換刀的時間。（11）加工中心同時裝備有工具的檢驗臺，他可以給計算機數(shù)字控制提供信息對于在換刀和刀具磨損時的誤差提供補償。接觸試探針可以自動裝入工具夾持口中以確定工件的參考平面，以便對刀具設(shè)置進行選擇并對加工的工件在線檢測。（12） 所示的一些表面可以被聯(lián)系起來，他們的相對位置可以被確立并儲存在計算機軟件的數(shù)據(jù)庫中，這些數(shù)據(jù)稍后可被用于編寫刀具工作路徑的程序同時對刀具的長度和直徑進行補償，又可以為預(yù)先加工刀具的磨損提供補償。機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)，這個術(shù)語第一次應(yīng)用在與工業(yè)機器人的聯(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。一個垂直主軸的加工中心類似于一個垂直主軸銑床。刀庫在圖示的左側(cè)并且所有的加工方法和傳動機構(gòu)通過位于右側(cè)的計算機控制托盤進行定位和修改。（15）因為在加工中心中由于推力的作用方向是向下的，機器具有高的剛度，并在對于加工部分有較好的精確補償，這些機器通常比水平主軸的機器便宜些。（16）水平主軸的加工中心或水平機加工中心是為了適用于高大工件的表面加工的需求。托盤可以在不同的軸線（ 所示）上旋轉(zhuǎn)來進行不同種類的有角定位。（17）水平主軸加工的另一個范疇是車削加工，是用特殊機床進行計算機控制的車削加工。一個三轉(zhuǎn)動架的計算機數(shù)字控制的車削 所示，這個機器是由兩個水平主軸和三個轉(zhuǎn)動架以及不同的切削刀具設(shè)計而成的來執(zhí)行一些旋轉(zhuǎn)工件的加工。（18）萬能加工中心同時裝備了垂直主軸和水平主軸的機器，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)濟的并且擁有重復(fù)的高精度的尺寸的能力來處理不同型號的磨具的能力。b．這些機器是萬能的，擁有多達6 條線性的有角傳動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，故障尋找所需的時間正在減少，應(yīng)此生產(chǎn)能力提高，減少實驗的需求尤其是對于熟練實驗的要求并且生產(chǎn)成本降到最低。d．他們可以高速的自動化并相對地緊湊，應(yīng)此一個工作人員可以在同一時間照顧到兩臺或更多的機器。e．加工機器裝備了刀具調(diào)節(jié)監(jiān)測裝置為了檢測出工具的磨損與破裂，又可以探測工具磨損的補償和工具調(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和特征，并且他們的成本范圍從5 萬到100 萬甚至更高。典型容量范圍可達75KW，并且最小軸轉(zhuǎn)速通常在40008000rpm 范圍里，一些可以達到75000rpm，還用于小補償切削的特殊應(yīng)用。一些托盤具有支撐重達7000kg 工件的能力，通常高的容量用于特殊的應(yīng)用當中。（21）現(xiàn)在大部分機器有一個標準組件的基準構(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）因為加工中心的高生產(chǎn)能力，大量的切削會產(chǎn)生并且必須被收集起來應(yīng)此一些需要一些可用于切削收集處理的設(shè)計，就像圖示所舉例那樣，兩個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，另一條系統(tǒng)會選用鏈式傳送帶。刀具的選擇（23）加工中心能夠有能力需求有效的花費可以說進行有效的成本控制，他們通常不得不每天做至少兩次移動，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)品的購買需求，因為他們固定的多功能性，但是加工中心可用于及時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．精確補償?shù)男枨蟆．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用傳統(tǒng)加工工具制造相同產(chǎn)品時的成本。UINIT 4 鑄造工藝引言1 鍛造是一種重要的成型加工工藝?？梢杂脕砩a(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。通常這個壓力是通過電錘或壓力機的錘頭打擊面形成， 所示。3 手工鍛造工具包括各種形狀的錘子。在鑄造過程中用來支撐工件的支座是砧座。4 對于半機械化鑄造的小型和中型的零件，鑄造錘所使用的各種動力都用共同的特點，例如手工鑄造錘，他們利用它下落時的重力來提供金屬成型時所需要的壓力。大型零件的鑄造是通過蒸汽或被壓縮空氣或液壓或電力來提供鑄造壓力的。大型自動化鍛造設(shè)備是用來生產(chǎn)大批量的工程部件。5 開模鍛比如通常使用錘鍛及閉模之間的差別。在錘鍛中，組件是通過錘子的撞擊和輔助的簡單工具成型的。他們包括開式模具，即不會完全把金屬封閉起來的成型。錘鍛一種最基本的操作拔長是通過錘子的撞擊金屬拉伸片狀金屬，從而使金屬變得又薄又長。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)面的進一步變形。與拔長相反的是鐓鍛，它能使壓縮方向縮短。例如，將棒料加熱并進行軸向捶打，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鍛造模中而完成的。上模通常與鍛造壓力機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。閉模鍛造通常用來加工連續(xù)加工的小工件或非常大的工件。對于后者的加工，例如噴氣式飛機的組件，要使用很大的能產(chǎn)生5000 噸或更多壓力的水壓機來提供壓力。7 一種特殊貴重的鍛造可以通過完善結(jié)構(gòu)，均勻工件來改善金屬的強度；因此對于重型鍛造，；例如螺旋槳，有時要用10000噸的水壓來擠壓金屬件。盡管水壓鍛機的比落錘鍛造設(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。對于高壓和擠壓操作還要注意，它的操作場合比落錘鍛造要低噪音少震動。對于重達30 噸或更多的鑄塊須用機械鍛造來完成加工，手工加工是無法完成的。8 鍛造細化晶粒結(jié)構(gòu)，提高金屬的物理性能。合適的設(shè)計可以使晶粒流動方向與實際使用時的主應(yīng)力方向一致。 所示，在塑性變形時晶粒沿木模方向流動。物理性能如強度韌性在鍛造中要比未鍛造要好的多。在未鍛造時，晶粒是任意方向的。9 鍛件每一部分都是一致的，沒有孔，空缺，夾雜物質(zhì)及其他缺點。因此，最終加工如機器加工不存在孔，因為里面不存在空隙。操作的薄層如盤狀或直的，使工件有光滑表面。10 已鍛部件小重量就有一個很高的強度，因此用于飛機支架設(shè)計。11 鍛造金屬可導(dǎo)致下面幾方面：1）長度增加，橫截面減小，稱為拔長。2)長度減小。12 上述鍛造使晶粒流動，形成高強度零件。13 金屬可以熱鍛也可以冷鍛。1425 / 25