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機床零件是怎麼造出來的

發布時間:2023-02-10 19:59:55

Ⅰ 精密機床是怎麼製造出來的

高精度機床的製造涉及的東西很多,根據我現在所學,我覺得雖然零件的加工製造固然重要,但是一顆淡定的心其實更是不可或缺。
比如精密機床的床身加工好了後,是不能急著用的,要在室外拿油布包好放幾年,釋放應力。這是為了防止機床裝配調平好後,底座再發生形變。現在一般超精密磨床和機床的底座都採用大理石,因為大理石消除振動的性能比較好,熱變形也比鋼結構小。
又比如精密機床一般都裝配在一個恆溫罩或者是恆溫廠房內,如果是超精密機床,這個恆溫房一般還要精確控制室內溫度,不僅要做到冬暖夏涼,也要考慮到快速排出機床運行加工時的產熱,盡可能把熱形變控制在最小。
零件加工方面,說最好的機床都是手工做的實在不靠譜,的確如劍寒秋水所說,牛逼的師傅能做出0級精度平板平面,也就是說把課桌大小的一塊平面的平面度公差控制在7微米,大概頭發絲的百分之一粗細那麼個波動,但是再精密些的平面,大師傅就比不過大工程師和巨額的資金了。
前段時間查資料[1],看到清華大學設計裝配了一個光學鏡面超精密加工機床,最大能加工直徑為880毫米的光學鏡面。他們在硬鋁上加工出了表面粗糙度5納米,直徑400毫米球面,用無氧銅加工出了直徑100毫米,表面粗糙度8納米的非球形面。注意,這里表面粗糙度的單位是只有微米千分之一的納米了,8納米只相當於20個水分子一字排開那麼長,大師傅是肯定辨認不出來的,因為他的一滴淚中就有10的22次方個水分子。
那麼這樣的精度是怎麼達到的,最高的精度從理論上來說取決於什麼呢?
我在文章開頭提到要做好機床就要淡定,在此基礎之上,精度主要取決於對機床誤差的控制,根本上又取決於檢測手段的解析度和機床的分辨力(以下都是教學狀態下的典型栗子,不代表該機床的實際運行情況):
根據機床誤差控制手段的不同,對機床精度的檢測手段也不一樣,比如要在加工工件時檢測機床的誤差,就要用在線檢測手段,邊加工邊檢測。上文我提到的機床就很典型,它採用裝在導軌上的納米光柵測量加工檯面到底跑了多少(這個納米光柵的解析度我忘了,總之就是幾個納米的范圍內。不要糾結於細節,來看栗子吧)。如果伺服軸根據命令要運行5000納米,光柵檢測到由於熱誤差,這個加工檯面其實跑了5010納米,那麼控制系統就讓伺服軸就移回4090納米,再向前運行到5000納米。這樣就把誤差從10納米縮小到了光柵能檢測到的最小范圍內。至於為什麼要回到4090而不是5000,因為有「反向間隙」的問題,有興趣的同學自己搜一下吧。
然後就是分辨力,上面我提到的那個超精密機床採用大理石床身,4軸數控聯動,以及全氣浮支承和零傳動結構,機床主軸回轉精度0.05μm,直線伺服軸分辨力1.25 nm,回轉作台角位移分辨力0.009~bala~bala。不管那麼多復雜的名詞,我們要簡單的理解誤差補償,只用理解分辨力就夠了,分辨力1.25納米就是說機床走一步最少要邁出去1.25納米。為什麼分辨力重要呢,比如納米光柵檢測到刀具在伺服軸上實際運動到了5002納米,要回到5000納米的位置,就不可能了,理想狀況下的最小誤差也會有0.5納米。
實際狀況下,要做到效果較好的誤差補償比以上這個栗子復雜多了,因為誤差可能分布在某軸的6個自由度上,再帶上個導軌直線度誤差、導軌間垂直度誤差什麼的。如果說這些硬著頭皮還能用數學算出來,再考慮下加工的工件不一樣,加工平台起始的動量就都不一樣,加工時間也有區別,那麼機床產熱也自然不一樣,產熱的區間有變化時機床的熱膨脹就跟著變化,一會兒拖板翹了個蘭花指給X軸帶來俯仰誤差,一會Y軸又熱變形扭曲了直線度變化了,冷卻液撒到工件上尼瑪縮下去了好幾微米啊腫么辦,喂我花了一個普通數控機床的錢買來的納米光柵就只能補償一個自由度上的誤差?呃,總之要做最精密的機床,一顆淡定的心絕對是不可或缺,當包括但不僅限於以上的問題一個一個逐步解決掉的時候,就能在精度上更進一步,就能製造出大家所泛指的工業拇姬了。

機械設備是怎麼製造出來的

祖先們所製造的一些簡單設備,全部都是依靠能工巧匠們人工打造出來的。內靠想像零件的形狀容、尺寸,用小紅爐加熱鋼鐵、鍛打成型,再一步步組裝,依靠「過硬的雙手」。因為沒有電,所以也不存在什麼「工作母機」或任何機床,全部都是手工打造,在我們這些搞機械專業人的眼裡,無比崇尚和贊嘆我們智慧的祖先!只是沒有見過專門研究古人造設備的專著。

Ⅲ 機床用什麼材料做的

  1. 機床材料常用45鋼,精度較高的軸可選用40Cr、軸承鋼GCr15、彈簧鋼65Mn,也可選用球墨鑄鐵;對高速、重載的軸,選用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金鋼或38CrMoAL氮化鋼。

  2. 機床指的是機床上帶動工件或刀具旋轉的軸。通常由主軸、軸承和傳動件(齒輪或帶輪)等組成主軸部件。在機器中主要用來支撐傳動零件如齒輪、帶輪,傳遞運動及扭矩,如機床主軸;有的用來裝夾工件,如心軸。

  3. 也有新出現的電主軸,通常採用復合陶瓷軸承,耐磨耐熱,壽命是傳統軸承的幾倍;有時也採用電磁懸浮軸承或靜壓軸承,內外圈不接觸,理論上壽命無限。

Ⅳ 第一台機床是怎麼製造出來的,在沒有機床之前的人類幾大製造工藝是什麼,難道用鐵錘砸出各種形狀嗎

你問的很好!
不過你的思維跳的太快了!製造和使用工具是人類區別於其他動物最大的不同點,也是人類進步的基礎。機床這個東西相信古人類是完全沒有意識到會出現的。人類文明的進步經過了幾千年的淬煉,舉個例子(討論哈~),猿人落地-站立-擴大生存范圍-使用樹枝等天然工具可以幫助自己打獵-石器的發明(更尖銳)-石器可以加工木器(木器就可以慢慢精緻了)-用火-發現了青銅器-製造一般的金屬件(粗糙)-冶煉-更高強度精密的金屬被造出-鍛造(有了鐵匠爐匠)-一些簡單的金屬器件可以被製造(戰車,刀,斧,茅,飾品,戰甲...)-西方進入蒸汽/工業時代(中國封建社會)-初級的設備在這個時期被大量發明使用,原始的機床代替人力出現-精細製造-電子時代-信息時代-今天,互時代,上一代的生產技術可以促進產生更高更精密的新技術,這樣一步步累積下來,才有了今天的製造業。
20.30年前我們有黑白電視就覺得了不起了,發個電報已經是最快的溝通方式了,誰會想到今天一部手掌大的智能手機可以瞬間全球溝通?!但是沒有黑白電視電報技術的積累,直接跳到今天的電子技術恐怕不可能的。多了解一些工業通史,你會了解的更多.

Ⅳ 數控機床是怎麼製造出來的

【1】數控機床先由技術中心把機床設計出來,然後加工各個零件,采購外購件,然後是組裝,最後是調試、檢驗、出廠!流程很簡單,做起來很煩瑣。

【2】數控機床:數控機床是數字控制機床(Computer numerical control machine tools)的簡稱,是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序,並將其解碼,用代碼化的數字表示,通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號,控制機床的動作,按圖紙要求的形狀和尺寸,自動地將零件加工出來。數控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題,是一種柔性的、高效能的自動化機床,代表了現代機床控制技術的發展方向,是一種典型的機電一體化產品。

Ⅵ 機械零件 從設計到生產產品的全過程

呵呵。螺帽只是機械生產中的一個很簡單的零件,屬於標准件,一般都是直接去買的,很少自己製造,都是專門的緊固件廠生產。不過按你的例子來說吧。
開始,設計零件時。一般是螺栓和螺母是一起設計的,在設計的時候就保證了他門兩個的配合關系,至於尺寸,不是你想有什麼尺寸就有什麼尺寸的,這個有國家規定,螺紋國家標准有螺紋類型,就是螺紋的截面形狀,然後螺紋的大徑大小,螺紋螺距,這些都是有一系列的尺寸系列,是斷層的,比如是M1,M2,M3,M4,M5,M6,M8,M10等等。不會冒出來個M9的。按你的例子就是先測量螺桿,先目測螺紋類型,必要使用儀器分別螺紋種類,比如普通螺紋,梯形螺紋,矩形螺紋,鋸齒螺紋。然後就是需要是兩個數據,一個是螺紋大徑,一個是螺紋螺距。這兩個尺寸一般是整數。就可以推斷出螺紋規格。要是出現非公制整數,考慮是管螺紋或則英制螺紋,這些尺寸都可以在機械手冊中查詢確定。
螺母結構是要考慮很多因素的,要考慮到螺母強度,扳手的擰動的時候大扭矩會不會破壞螺母,還要考慮螺母厚度,在不同場合有不同的螺母厚度。但會有圓整數據和需要符合國家標准。
最後螺母的圖紙出來了,接下來就是生產,機械行業多的是鑄造,鍛造或則直接用型鋼做毛坯,然後進入金屬切削。過程中有很多時候有熱處理過程。但也有沒切削過程就出零件的,就比如你那個螺母,一般就沒有金屬切削過程,金屬切削對與他來說效率太低,對這種需求量巨大的產品來說不劃算。他一般是直接用型鋼做原料,進入冷變形加工,直接用模具在常溫用強大的壓力下直接讓鋼材發生變形成螺母的形狀(有很多變形步驟才成型的)我門換一般的金屬切削原理就是用一跟圓鋼或者直接用六角型的型鋼在車床上先鑽一個螺紋底孔,然後會有專門的攻絲刀具絲錐攻進去這個孔里,螺紋就出來了,這個絲錐就是一個具有切削刃的螺桿,在切削的過程中也模擬了螺桿和螺母的旋合過程,所以就切出了螺紋。機器是怎麼保證尺寸的,機床上都有刻度機構,按刻度運動進給機構就能保證加工尺寸。最後檢驗有專門的量具來檢驗是否合格

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