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在 数控加工中常遇到孔的加工,如定位销孔、螺纹底孔、挖槽加工预钻孔等。采用立式加工中心和数控铣床进行孔加工是最普通的加工方法。但深孔加工,则较为困 难,在深孔加工中除合理选择切削用量外,还需解决三个主要问题:排屑、冷却钻头和使加工周期最小化。本文将从编程方面讨论解决有关深孔加工的主要问题。

一、深孔加工的编程指令及自动编程

1. 深孔加工指令格式

大多数的数控系统都提供了深孔加工指令,这里以FANUC系统为例来进行叙述。FANUC系统提供了G73和G83两个指令:G73为高速深孔往复排屑钻指令,G83为深孔往复排屑钻指令。其指令格式为:

式中 X、Y——待加工孔的位置;
Z——孔底坐标值(若是通孔,则钻尖应超出工件底面);
R——参考点的坐标值(R点高出工件顶面2~5mm);
Q——每一次的加工深度;
F——进给速度(mm / min);
G98——钻孔完毕返回初始平面;
G99——钻孔完时返回参考平面(即R点所在平面)。

2.深孔加工的动作

深孔加工动作是通过Z轴方向的间断进给,即采用啄钻的方式,实现断屑与排屑的。虽然G73和G83指令均能实现深孔加工,而且指令格式也相同,但二者在Z向的进给动作是有区别的,图1和图2分别是G73和G83指令的动作过程。

图1 G73指令动作过程

图2 G83指令动作过程

从图1和图2可以看出,执行G73指令时,每次进给后令刀具退回一个d值(用参数设定);而G83指令则每次进给后均退回至R点,即从孔内完全退出,然后 再钻入孔中。深孔加工与退刀相结合可以破碎钻屑,令其小得足以从钻槽顺利排出,并且不会造成表面的损伤,可避免钻头的过早磨损。

G73指令虽然能保证断屑,但排屑主要是依靠钻屑在钻头螺旋槽中的流动来保证的。因此深孔加工,特别是长径比较大的深孔,为保证顺利打断并排出切屑,应优先采用G83指令。

3. 常规自动编程方法

这里以MasterCAM V9为例,其钻孔参数设置对话框如图3所示。

图3 钻孔参数设置对话框

(1)高度参数

高度参数包括Clearance(安全高度)、Retract(参考高度)、Feedplane(下刀位置)、Top of stock(工件顶面)和Depth(切削深度)等。

安全高度是指在此高度上刀具可以在任何位置平移而不会与工件或夹具发生碰撞;参考高度为开始一个刀具路径前刀具回缩的位置,参考高度应高于下刀位置;下刀 位置是指当刀具在下刀位置之上先快速下降,当下降到该位置后再以慢速接近工件;工件顶面是指工件上表面的高度值;切削深度是指最后的加工深度。

(2)钻孔参数

根据孔加工方式的不同,可设置的参数个数也不同,各参数的含义如下:

Lst Peck——第一次啄钻深度;
Subsequent Peck——以后每次的啄钻深度;
Peck Clearance——啄孔间隙;
Chip Break——退刀量;
Dwell——刀具暂停在孔底部的时间;
Shift——设置退刀时离开孔表面的距离。

(3)自动编程产生的程序段

由图3对话框中设定参数值所产生的程序段为:

N110G98G83Z-150.R2.Q5.F90

比较对话框设定参数与所产生的程序段,可以看出:

1)程序段中产生了第一次啄钻深度值Q5,“以后每次啄钻深度值”和“啄钻间隙值”两参数不起任何作用;
2)G73和G83指令在钻孔时孔底动作均为快速返回,不会产生暂停的动作,即Dwell设定值在此程序段中没有得到体现。而在实际加工中,当钻头退出 时,钻屑在冷却液冲刷下会落入孔中。这种情况尤其会发生在对钢料的加工中。当钻头再次进入后,它将撞击位于孔底部钻屑。钻屑在刀具的作用下开始旋转,将钻 屑切断或熔化。因此,在必要时应暂停加工来清理吹净钻屑。

3)若加工台阶深孔,如图4所示,其加工工艺一般是先加工直径为20的孔,然后再钻底部直径为10的孔。然而用G83指令加工底部直径为10mm的深孔时,将在直径20mm的长度上造成较大的时间浪费。

图4 台阶孔

二、编程技巧

鉴于存在上述几个缺陷,我们将钻孔参数设置对话框中的Lst Peck参数设置成65,而Subsequent Peck的参数设置成5,Dwell设置成0(即不延时)。同时打开后置处理文件,将Usecanpeck项的Yes,改成NO,则产生如下程序:

%O0000(文件名)
(PROGRAM NAME - T1)(程序名)
(DATE, Day-Month-Year - 26-04-04TIME, Hr:Min - 14:00)(编程时间)
N100G21(公制单位)
N102G0G17G40G49G80G90(XY平面,半径补偿取消,长度补偿取消,固定循环取消,绝对编程)
( 10. CENTER DRILL TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 10.)(刀具说明)
N104T1M6(换刀)
N106G0G90G54X0.Y0.S1145M03M08(调用工件坐标系,刀具移至X0Y0,启动主轴,开冷却泵)
N108G43H1Z50.(长度正补偿,刀具运动至安全高度)
N110Z2.(刀具运动至下刀位置)
N112G1Z-63.F90(第一次啄钻,深度至为Z-63。这段可以删除)
N114G0Z2.(快速退回至R点。此程序段可删除)
N116Z-61.(快速运动至Z-61的位置,留有2mm的啄孔间隙)
N118G1Z-68F90(钻至Z-68的深度,从Z-63钻至Z-68,每次啄钻5mm)
N120G0Z2.(快速退回至下刀位置)
N122Z-66.(快速运动至Z-66的位置,留有2mm的啄孔间隙)
N124G1Z-73.(钻至Z-73的深度,从Z-68钻至Z-73,每次啄钻5mm)
N126G0Z2.
N121G04P2000(延时2秒。此程序段为手工插入)
N128Z-71.
N130G1Z-78.
……

从上面程序中可以看出,第一次啄钻深度即达Z-68的位置,使整个加工过程的时间缩短。但因没有延时,故需用手工对程序进行修改。一般只需要在钻至较深的 位置时插入G04 P2000程序段(延时2秒),使钻头在R点延时足够的时间,以充分冷却钻头,保证钻头有足够的耐用度。

三、结论

通过合理地设置钻孔加工参数和适当地修改后置处理文件,使自动编程产生的程序能满足深孔加工的断屑、保证刀具充分冷却等实际情况。

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Viens no pirmajiem motocikliem vesturē

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Par motociklu vai mopēdu tiek saukts jebkurš divriteņu (reizēm arī trīsriteņu) transportlīdzeklis ar dzinēju. Pirmo motociklu patentējis Gotlībs Daimlers 1885. g.

Latvijā motocikli tiek klasificēti kā A vai A1 (bez blakusvāģa, motora darba tilpums zem 125 cm³, jauda nepārsniedz 11 kW) kategorijas transportlīdzekļi (mopēdi — M kategorijas transportlīdzekļi)[1]. Tiesības vadīt B, C1, D1, C vai D kategorijas transportlīdzekļus ietver arī tiesības vadīt A1 kategorijas transportlīdzekļus.

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Motokrosinis motociklas

Motokrosinis motociklas

Motociklas – dviratė motorinė transporto priemonė (su šonine priekaba arba be jos), kurios vidaus degimo variklio cilindro (cilindrų) darbinis tūris didesnis kaip 50 cm³ ir (arba) maksimalus konstrukcinis greitis didesnis kaip 45 km/h. Ši sąvoka apima ir trirates motorines transporto priemones, kurių masė be krovinio ne didesnė kaip 400 kg.

Pagal vieną skirstymų, skiriamos kelios kategorijos:

  • Chopper - tai motociklas nuo kurio nuimta viskas, kas suteikia papildomo svorio (galinio vaizdo veidrodėliai, posūkių šviesos, duslintuvai ir t.t.). Būdavo pervirinamas rėmas, ir iš šalies jie atrodydavo kaip kapoti (chop). Nereikėtų jų maišyti su kruizeriais.
  • Enduro - tai krosinis motociklas, skirtas važiuoti ne plentu. Enduro pagal rėmo sandarą dar skirstosi į hard enduro ir soft enduro.
  • Street - tai miesto motociklas, dabartiniai kiek panašesni į sportbike, tačiau ne tokie galingi. Geras manevringumas ir patogus valdymas miesto sąlygomis.
  • Sportbike - tai sportinis motociklas, galingas, neypatingai patogi sėdėsena, prie jų dar priskiriami supersport klasės motociklai.
  • Cruiser - klasės motociklai yra artimi chopper, tik su visais privalomais atributais (posūkių šviesomis, galinio vaizdo veidrodėliais ir t.t.). Būdinga daug chromo kaip ir chopper klasės motociklams.
  • Classic - tai klasikinės išvaizdos motociklai, dar vadinami neoclassic. Tai daugkam pabodę Jawa, Izh, Minsk, Voschod.

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ລົດຈັກ ແມ່ນ ລົດຖີບທີ່ຂັບເຄື່ອນໂດຍແຮງຈັກ. ສ່ວນຫຼາຍຈະມີ 2​ ກົງແຕ່ກໍ່ມີປະເພດ 3 ກົງ ແບບ ທີ່ ຕຳຫຼວດ, ທະຫານໃຊ້.


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혼다 CBR125R

혼다 CBR125R

오토바이(← Auto bicycle) 또는 모터사이클(Motorcycle)은 바퀴가 두 개 달린 자동차이다.

그 모습은 기본적으로 자전거에 엔진이 달려서 바퀴를 돌리는 형식으로 되어 있으며, 자전거에 있는 페달은 필요하지 않기 때문에 발 받침개로 대체되었다. 엔진의 속도는 오른쪽 손잡이에 달린 스로틀을 돌려서 조정하며, 속도를 줄일 때는 손잡이와 발 받침개에 달린 브레이크를 사용한다.

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弊社の製品の供給調達機能は:

(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計

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オートバイ(auto+bicycle)とは和製英語で、自動車の一種の二輪自動車である。二つの車輪を前後に配置し、人力以外の動力で走る乗り物の日本語に於ける慣用的な総称である。日本の法律上では、道路交通法においては大型自動二輪車普通自動二輪車小型自動二輪車原動機付自転車の四つに、道路運送車両法においては、小型二輪自動車、軽二輪自動車、原動機付自転車の三つに、それぞれ区分される。

エンジン付き二輪車をベースとした三輪車(トライク)もオートバイに含める場合がある(トライクは、日本の道路交通法ではオート三輪(普通免許で運転可)、道路運送車両法の分類ではサイドカー(側車付き二輪車)の扱いとなる)。

自動二輪車」と言う表記について詳細は各種の区分及び条件を参照のこと。

[編集] 歴史

1885年にダイムラー社が造ったオートバイ・Reitwagenのレプリカ

1885年にダイムラー社が造ったオートバイ・Reitwagenレプリカ

蒸気機関等の初期の熱機関が発明され、それを当時の自転車を ベースとする2輪車の形式に取り入れて、新しい移動手段を開発しようとする試みがなされる様になった。 オートバイの原型とされるものは、フランスのエンジニア・発明家のルイ-ギヨーム・ペローが考案し、1868年に特許となった(当時の特許期間は15 年)。これは、蒸気機関エンジン搭載のオートバイであり、1873年のウィーン万博に出品された。内燃機関エンジン搭載のオートバイの原型はダイムラー・モトーレン・ゲゼルシャフト(現ダイムラー)社により、1885年に作られた。1903年、現代のモペッドの原型となるオートバイをウイリアム・ハーレーとアーサー・ダビッドソンが製造した(後にハーレーダビッドソン社を創業)。第一次世界大戦中の進展を経て、1920年代になると、現在のオートバイに似た一般的な構造が確立する様になった。馬車よりも高機動・高性能であったオートバイは社会に浸透し、その後第二次世界大戦において、側車を付けて指揮官の移動手段としてや、偵察部隊などの機動部隊の装備として採用される事になる。

日本でははじめ、オートバイの利用は少なく、1910年頃に輸入車が見られるようになった程度であった。従って国産化も遅れ、1906年の島津楢蔵によるNS号が初の国産車であった。その後、スミス・モーター、インデアンハーレー等の輸入が増え、1930年代には宮田製作所(現・宮田工業)が「アサヒ号」を発売するなど、国産化も進んだ。輸入車の中でも、ハーレーは三共によって陸王として国産化された。

第二次世界大戦終戦後工業に著しい打撃を受け、軍事産業が壊滅した日本に於いては、それまで軍用機軍用車を製造していた会社がこぞってオートバイを製造販売する様になった。特に有名なのは、陸軍機で知られる中島飛行機を源流に持つ富士産業(後の富士重工)のラビット、海軍機で知られる三菱を源流に持つ中日本重工(財閥解体に伴う三菱重工の分社)のシルバーピジョンというスクーターの両雄である。終戦直前には、陸王一社のみがオートバイ製造を続けていた状態から、雨後の筍の様にメーカが乱立したが、殆どのメーカが技術開発と市場競争で遅れをとり次々脱落していった。中でも目黒製作所のメグロ、東京発動機のトーハツは人気があり、メグロはメーカが倒れた後もカワサキに技術が移転した。

現在でも続くメーカとしては、本田技研工業(ホンダ)が戦時中汎用エンジンとして製造していたエンジンを自転車に取り付けたのが同社に於ける最初のオートバイ事業であった事は有名な話である(モペッド#日本における歴史参照)。このオートバイの系譜は長く、現在はカブの愛称で親しまれる。

日常の足として利用されてきたオートバイはやがて舞台をサーキットに移し、レースに世界各国のオートバイメーカーが参加した。精密加工を得意とする日本の企業は高回転高出力エンジンである並列多気筒エンジンを搭載したオートバイで参戦した。ホンダに続いて、ヤマハ、スズキ、カワサキもオートバイ製造に参加し、各社切磋琢磨して年々高性能化、タイトルを日本勢で塗りつぶし、市場における優位性を確保した。こうして日本はオートバイ大国となる。

しかし、道路が舗装整備され、オート三輪を経て四輪自動車が 一般的な乗り物として普及すると、日本におけるオートバイ市場は頭打ちとなった。前述の様に、それまでの間に沢山のオートバイメーカーが倒産、あるいは合 併した。その後、東南アジアを中心とする発展途上国の市場が拡大し、オートバイメーカーの活路は世界を対象としたマーケットにシフトしていく。一方、日本 ではオートバイは趣味の乗り物とされる様になっていく。しかし、高い機動性はビジネスバイクという形で社会に親しまれ、バイク便など高速輸送にも使われる。救急車よりもより早く緊急現場に駆けつけることが出来ることから救急バイクなども存在する。警察交通機動隊が使用する白バイも、オートバイの高い機動性を利用するものである。

[編集] 呼称

オートバイは、日本では他にバイク単車等とも呼ばれる。「単車」は、側車とも呼ばれるサイドカーと区別するために用いられた言葉だが、サイドカーが希少なものとなった後も単車という言葉は生き残っている。

オートバイという呼称は1920年代には既に用いられていた(2008年現在も出版されている月刊誌「オートバイ」は1923年創刊である)。この言葉は米語 autobike から作られた和製英語であり、英語圏では通用しない。英語圏では、motorcycle, motorbike, autobicycle と呼ばれるほか、moto や cycle という略称も使われる。英語では、一般に「バイク(bike)」というと自転車(bicycle)を意味する(ただしmotorbikeの短縮としてbikeを自動二輪車という意味で使用することもある)。

排気量が小さいオートバイのことを、警察関係や報道関係では「ミニバイク」と呼ぶことがある。

[編集] 構造

駆動輪は、自動車では前輪駆動・後輪駆動・二輪駆動と分かれるが、オートバイにおける実用車のほとんどすべては、後輪駆動である。歴史的事例では、キャブレターで有名なフランスのソレックス社のベロ・ソレックス(日本でもダイハツがライセンス生産していた)が前輪駆動だった(後述のモペット同様の自転車にエンジンを取り付けた構造で、前輪フォーク上部に50ccエンジンを搭載していた)。また、星型5気筒エンジンを前輪に搭載したメゴラと いうオートバイも存在した。実験的には、前後二輪駆動の競技用オートバイが製造されたことがあるが、極めて特異であった上に競技の公平性を失する可能性を 秘めていた為に、その後のレギュレーション改定で禁止されている。また、通常のオートバイとは異なるが、自然公園のレンジャーなどが足として使う特殊車両 として、二輪駆動のオートバイが存在する[1]

オートバイのサスペンション(ドゥカティ・ムルティストラーダの後輪側サスペンションユニット)

オートバイのサスペンション(ドゥカティ・ムルティストラーダの後輪側サスペンションユニット)

自転車はサスペンションが無いものが多いが、オートバイは車両重量が重く、高速で走る為に、操縦安定性を確保する目的もあってサスペンション機構が有るのが一般的である(低速でしか走らない車種では受ける衝撃が少ない為に無い場合もある)。サスペンションは、前輪がテレスコピック、後輪がスイングアームになっている物が多い。

ま た、サスペンションが有ることによって快適なだけではなく、高い速度を維持したままで走ることが出来るようになった。それはサスペンションの無い オートバイで100km/hを出すよりも、サスペンションの有るオートバイで180km/hを出すほうが楽な程である。その為、サスペンション装備以前と 以降のオートバイは別物といっても過言ではない。

現在の一般的なオートバイの操作系は、ブレーキスロットルの加減速系統は右側に、クラッチレバーシフトペダルの変速系統は左側に付いている。かつての英国車や、英国車を真似たものなどにブレーキペダルが左側、シフトペダルが右側の車種があった。

パワートレインは多種多様であり、一概にこれがオートバイのパワートレインであると言える物はないが、代表するものとして、一つは無段変速機構そのもののVベルトによって最終段減速と駆動輪への動力伝達を行うもので、簡易CVTともいえるもの(一般にオートマチックトランスミッション(オートマチック、オートマ)・ATと称する)、もう一つは常時噛合シーケンシャルトランスミッションからチェーンプロペラシャフトまたはベルトによる最終段減速と駆動輪への動力伝達を行うもの(一般にマニュアル・MTと称する)の二つがあげられる。スクーターの多くは前者である。

フレーム形状は ダイアモンド、(シングル)クレードル、ダブルクレードル、モノコック、モノバックボーン、ツインスパーなど多彩であり、その車体の性格付けをするもので あるが、多くの場合において基本的な構造は、前輪を支えるフロントフォークを高い位置から結び、車体中央下の低い位置で後輪を接続しているスイングアーム へと結ばれている。例外としてリアサスペンションを持たない(ホイールをリジッドマウントしている)車種ではフレームと後輪が直結している(モペッドや、スズキ・チョイノリ等、高速走行を狙わない車種やクラシックバイク等)。

[編集] 各種の区分及び条件

日本では道路交通法および道路運送車両法にて排気量に応じた区分が定められており、その区分により運転免許等の取扱が異なる。どの免許で何が運転できるかは運転免許参照のこと。オートバイに関する法制度は度々変わっており、以下は2007年現在のものである。

排気量 50cc以下 50cc超
125cc以下
125cc超
250cc以下
250cc超
400cc以下
400cc超
一般的な排気量区分
原動機付自転車
小型自動二輪車
普通自動二輪車
大型自動二輪車
道路交通法
(運転免許区分)
大型二輪免許
普通二輪免許
普通二輪免許(小型限定)

原動機付自転車免許
または普通免許等

道路運送車両法
[プレート色]
原動機付自転車
軽自動車
(軽二輪自動車)
[白]
小型自動車(小型二輪自動車)
[白+緑枠]
第一種[白] 第二種[黄又は桃]
高速道路の通行
不可
車検
不要(制度がない)
必要
一般道最高速度
30km/h
法定速度(60km/h)
二人乗り
不可
可(構造上座席がないものは不可)
二段階右折
必要
不可[要出典]

トライク普通自動車の扱いとなっている為、普通免許等が必要となる。

ナンバープレートの色は、自家用の場合である。公用である警察・郵便、事業用であるバイク便(緑色ナンバー)などは違う色の場合がある。原付125cc以下は市区町村の裁量で、形状や色が違うところがある。

なお、大型自動二輪免許に関する法改正後は、法令上は単なる「自動二輪車」と言う表記は使われなくなった。一般的にはこの表記は、大型自動二輪車および普通自動二輪車の総称として使われる。ただし、道路標識等における「自二輪」と言う表記は、法令上も大型自動二輪車および普通自動二輪車を意味している。

[編集] 二人乗り規制

高速道路では側車付き二輪車を除き、二人乗りが禁止という状況が長年続いていたが、2005年4月1日より二人乗りが解禁された。ただし、20歳以上で、免許の期間が通算3年以上などの条件がある。

また、首都高速の一部などの道路[2]で は、側車付きを除き二人乗り禁止となっている(東京都公安委員会は禁止の理由として当該範囲は二人乗りが危険だと主張したが、これに関して二人乗り解禁の 運動をしてきた一部のライダーは「根拠が無い差別であり、仮に他の高速を走るよりは危険だとしても一般道より安全である」として、全面解禁を要望してい る)。

その他の高速道路および一般道路では、「大型自動二輪車及び普通自動二輪車二人乗り通行禁止」(310の2)の道路標識により特に規制されていない場合には、二人乗りが可能である。

い ずれの道路および自動二輪車についても、免許の期間が通算1年以上などの条件を満たさないと、二人乗りはできない。なお、トライクは普通自動車で あるため(要普通免許等)、また側車付き二輪車は二人乗り規制適用除外となるため、これらの二人乗りについてはすべて適用除外となる。

[編集] 排気量

運転免許を基準にした日本固有の分類。カッコ内は二輪の場合の原動機排気量基準

[編集] AT限定免許

AT車(クラッチ操作を必要としないオートバイであり、事実上スクーターが対象)に限定した普通自動二輪・大型自動二輪(650cc以下)のAT限定免許が2005 年6月1日から新設された。この結果、大型スクーターの運転免許が取得しやすくなり、普及への一助となると考えられている。ただし、識者の間では実際に免 許を取得する際の技量としては、特に車体操作に関してAT車両のほうが難易度が高いとの指摘がある。車体操作の要であるニーグリップが構造的に不可能で、 足首と手のみで車体を支持し操作するためと言われている。また、大型スクーターの車体の大きさや重さにより、試験場や教習所でのスラロームなどの課題をこ なすのが難しいとされる。

なお650ccを超えるスクーターが事実上存在しないので「AT限定大型二輪」は650cc限定とされ、ボスホス車などそれ以上の排気量を持つAT車に乗る場合は限定なしの大型二輪免許が必要となる。

AT車限定の二輪免許を取得させようとする自動車教習所および運転免許試験場は、クラッチの付いた大型・中型・小型、大型スクーター、中型スクーター、小型スクーターを用意する必要があり、スクーター購入の追加設備投資が必要となる。

なお、AT限定大型自動二輪免許の条件欄には「0.650リットル以下のAT車に限る」と表記される。

[編集] AT限定免許の区分

排気量 ~50cc以下 50超125cc以下 125超400cc以下 400超650cc以下 650cc超~
AT限定なし免許
原付
普通自動二輪(小型限定)
普通自動二輪
大型自動二輪
AT限定免許
-
普通自動二輪
(小型AT限定)
普通自動二輪
(AT限定)
大型自動二輪
(AT限定)
-
AT技能試験 技能試験無し 100~125ccのスクーターで教習・試験が行われる 300~400ccのスクーターで教習・試験が行われる 600~650ccのスクーターで教習・試験が行われる
-
MTに乗るには 技能試験無しでMTに乗れる
AT限定解除審査に合格が必要(または教習所で下表< >の時限「技能教習の教習時間の基準」受講)
-

二輪免許の取得への指定教習所における技能教習の教習時間の基準

現在の→
所持免許
免許なし
原付
普通(大型)
四輪
AT小型
限定
小型
限定
AT普通
二輪
普通
二輪
AT大型
二輪
大型
二輪
受ける免許↓ 学科26 学科1 学科0 学科0 学科0 学科0 学科0
AT小型限定 9 8 --- --- --- --- --- ---
小型限定 12 10 <4> --- 不明 --- 不明 ---
AT普通二輪 15 13 <5> <3> --- --- --- ---
普通二輪 19 17 <8> <5> <5>b --- 不明 ---
AT大型二輪 29 24 18 17 10 9 --- ---
大型二輪 36 31 24 20 16 12 <8>a ---
  • < >部分は限定解除審査となり、免許センター(試験場)で免許証は新規に発行されず、限定解除の裏書となる。
  • ---部分は、上位免許であり、所持免許で運転できるので、試験を受けることは出来ない。
  • 所持免許がないか、原付免許、小型特殊のみの場合は、学科が26時間必要
  • 普通(大型)四輪免許所持であれば、学科が1時間必要
  • AT小型限定、小型限定以上の二輪免許があれば学科は0時間
  • 上表の「不明」の部分は、審査であるが、時限数が不明。(段階的免許取得の順番として想定されていないためと思われる)
  • [a]大型二輪の限定解除で、AT限定大型二輪所持の場合、8時間が基準であるが、ATでない普通二輪(又はATでない小型限定普通二輪)所持の場合は5時間となる。
  • [b]普通二輪の限定解除で、AT限定普通二輪所持の場合、5時間が基準であるが、ATでない小型限定二輪免許所持の場合3時間となる。

[編集] 用途と種類

ビジネスバイク
新聞配達、飲食店の出前、郵便配達、営業用車両として利用されているタイプのバイクで、多くは原付もしくは小型自動二輪車である。高い耐久性と、低燃費が特徴で、ホイールサイズが大きいため悪路での走行性にも優れている。このタイプの元祖はホンダスーパーカブで、他社の同タイプのバイクの外観もスーパーカブに酷似している。また、自動遠心クラッチ(セミオートマ)なのでAT限定免許で運転できる。
宅配バイク
ピザなどの宅配に最適化されたもので、天井が付いた三輪のスクーター形式が多い。ホンダ・ジャイロキャノピーが代表格。株式会社ヒガ・インダストリーズが1985年に日本で初めての宅配ピザであるドミノ・ピザを創業する際に、日本の交通事情に合わせてオリジナルで設計したのが元祖。後部には宅配商品を乗せるトランクが付いている。他業種では、コピー機などOA機器エスカレーターエレベーターのメンテナンス、警備業で都心を走るのが見られる。宅配バイクがこのような形式になったのは、当時の法律で天井付きの三輪バイクが容易にミニカーとして登録できたことによる。ミニカーは自動車扱 いなのでヘルメットの着用は不要、原付の30km/hという速度制限にも縛られなくてすんだ為である。現在は、法改正されたので上記のようなメリットは無 い。(ミニカーとして登録するために、原付の定義からはみ出すように軸距を拡大またはタイヤを替えるなど、改造する場合もある)
最近では経費削減や原油高などの影響で、降雪の恐れが少ない地域では二輪タイプ使用の宅配もみられるようになってきた。ヤマハ・ギアが代表格。オプションで屋根を取り付ける事も可能。日本KFC(株)はヤマハ発動機と提携しケンタッキーフライドチキンピザハットの宅配バイクに赤く塗られた市場では売られていない赤ギアを使用している。またピザーラすかいらーくの一部エリアなども屋根なし二輪や屋根付二輪タイプを導入しているところがある。
屋根の付いた二輪は少ないが、ホンダ・キャビーナに代表されるピザ宅配バイクでないものや、後付で屋根を装着したビッグスクーターがある。
スクーター
小 径のタイヤで、乗車時に車体をまたぐ必要が無く、両足をそろえて乗ることができるバイク。(ただし、近年の排気量拡大により車体剛性を強化する 目的でフラットステップではない車体も出て来ている)多くはクラッチ操作、変速操作共不要のオートマチック・トランスミッションを採用しており、その操作 の簡単さもあり、販売台数が多い。50ccクラスから650ccクラスのものまであり、このために、自動二輪の免許制度にオートマ(AT)限定が新設された。この背景には高速走行可能ではあるが車検制度の無い250ccクラスの「ビッグスクーター」と呼ばれる車種の販売増がある。最近は環境貢献や近距離利用に着目した電動スクーターも市販されてきている。
モペット(moped)
ス テップ(足を乗せる棒)の代わりに自転車のようなペダルが配置されているバイク。免許制度上無免許で運転可能なフランスやイタリアの製品が多 い。前述のように日本では第二次大戦後広く用いられたが、法律によりエンジンの動作状態に関わらず原動機付自転車の扱いとなり、ヘルメットの着装・車道走 行・ナンバー取得が義務づけられ、免許が必要なため、現在ではほとんど普及していない。エンジンを回さずペダルを踏んで走る事も不可能ではない、文字通り の原動機付自転車であるが、自転車ベースの一部の車種をのぞいてペダル走行では極端に低速且つ重い。日本式発音で転訛してしまったのだが、本来は「モペッ ド」(motor + pedal で moped)。
コミューター
特に定義はないが、一般的には都市において通勤や通学に使われる小回りのきくオートバイをさす。主にスクーターやビジネスバイクなどが当てはまる。ちなみにコミューターとは「通勤」および「通学」の意。
オンロードバイク
舗装路を快適に走行できるように工夫されたタイプのバイク。ヨーロッパで発達したヨーロピアンタイプアメリカ合衆国で発達したアメリカン(クルーザー)タイプ、競技用車両を模したものはかつてレーサーレプリカと呼ばれ、現在はスーパースポーツなどと呼ばれている。また、長距離移動を重視するツアラータイプ、運動性能を重視するスポーツタイプ、街中での乗りやすさを重視するストリートタイプにも分類できる。
  • ヨーロピアンタイプは前傾姿勢での乗車となり、操縦性を重視したきびきびとした走りが魅力となっている。特に、カウルがないものはネイキッド (“裸”の意)と呼ばれる(ただし旧車を模したクラシックタイプと呼ばれるバイクは通常ネイキッドとは呼称しない)。また、スーパースポーツなどからカウルを取り外したり、またはそのような外観のものをストリートファイターとも呼ぶことがある。
  • アメリカンタイプはソファーに座る様な姿勢で乗車し、真っ直ぐな道を低・中速で中距離(1日数百Km以内、それ以上だとツアラータイプが楽)移動するのに向いている。低く長い車体、寝たキャスター、ステップフォワードな乗車姿勢が特徴である。
  • カウル装着車のレプリカタイプおよびスーパースポーツタイプツアラータイプの 違いとしては、車両の コンセプトが、レプリカおよびスーパースポーツがスポーツ走行に適したコンパクトなポジションと軽量なボディでスポーツ走行に優れるが前傾姿勢を強いられ るために長距離走行時の疲労がたまりやすい。ツアラータイプはネイキッドやヨーロピアンタイプ同様のゆったりとしたポジションとシートで空力特性に優れた 大柄のカウリングを持ち直進安定性と長距離走行への居住性に優れている反面、機敏に動くことが苦手なため、スポーツ走行は不利とされる。
デュアルパーパス
舗 装路のみならず、未舗装路でも快適に走行できるように工夫されたバイク。悪路での走行性を高めるため、オンロードバイクに比べホイールの径が大 きくサスペンションのストロークが長いのに加え、ホイールには衝撃を吸収しやすいスポークホイールが多用される。乗車姿勢は基本的に着座だが、路面状況に よっては中座、あるいは直立することもある。
一部未舗装路を含む道路を、より速く走ることを目的としたジャンルである、モタードタイプの母体となった。
アルプスローダータイプもしくはマルチパーパスタイプ
大排気量のエンジンとハーフカウルを搭載し、未舗装路の走破性を一部犠牲にして高速道路の走行性を高めたモデル。ツアラータイプと同様、大型のパニヤケースを追加できるものが多い。タイヤやサスペンションをよりオフ向けに振った派生モデルがラリー競技で使用される。
オフロードタイプ
未舗装路を走ることを前提にしたバイク。一般公道を走行しない競技用のものは保安基準に適合していなくてもよいので、ナンバーなし、方向指示器もヘッドライトもないなど必要最低限の装備となっている。バッテリーやセルモーターすらないものもある。
モトクロスバイク
林間や岩場などに設けられたコースを、より速く走破することを目的としている。高いジャンプから柔軟に着地できるようサスペンションのストロークが長く、最低地上高が高い。公道走行できない競技用のものが多い。
トライアルバイク
ス ピードではなく、他種のバイクではまず走破できないような荒地(岩場、沢、崖、泥濘「でいねい」地、等)および障害物等の走破性を重視してい る。乾燥重量は非常に軽く(成人2人分程度)低回転域でのトルクと瞬発力があるエンジンが搭載され、ハンドルの切れ角が大きいため小回りがきく。コースを クリアするためライダーがマシン上で様々な動きをする邪魔にならないようにシート位置は低くあるいは全く無く燃料タンクも小さい。逆に最低地上高は高い。 また前輪の動きが見やすいように泥除けはタイヤに近い。かつては公道走行できる国産車が販売されていたが、現在は2サイクル車への規制、市場規模の小ささ 等から販売されていない。なお国産中古車、競技専用車、および公道走行も可能な外車や逆輸入車は現在も入手できる。
エンデューロレーサー
耐久レースに用いる。モトクロスバイクに近いが、長時間走行しても疲れないようになっている。公道走行もできるようになっているものが多い。
ターミネーター・モタードタイプ
前後輪をオンロード仕様に換装し、オンロード仕様にしたモトクロスタイプのものをターミネーター、また、オンロード、オフロード問わずあらゆる状況においてスピード走行できるようにしたものをモタードタイプと呼ぶ。後者は主にスーパーモタードという競技が元になっており、レース用として改造された車両が多いが、最近は公道仕様もある。モタードタイプとトライアルバイクの折衷的なデザインを持ちこれらのバイクで可能なパフォーマンス走行に主眼をおいたエクストリ

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La motocicletta è un veicolo a 2 ruote, provvisto di motore, in cui la ruota anteriore è direzionale e quella posteriore si occupa della trazione. Appartiene alla categoria dei motoveicoli

Replica della prima motocicletta Daimler

Replica della prima motocicletta Daimler

Le 2 ruote sono in linea e la stabilità del mezzo in movimento viene garantita dal principio di conservazione del momento angolare. Le variazioni di direzione della motocicletta vengono comandate tramite un manubrio, con sfruttamento degli effetti giroscopici causati dalla conservazione del momento angolare.

Il centauro siede sulla motocicletta appoggiandosi su una sella, utilizzando il manubrio per l'appoggio delle mani e per comandare l'impianto frenante, l'acceleratore che regola la velocità e l'eventuale frizione. Le gambe si appoggiano invece su apposite pedane da dove il piede comanda il freno posteriore e (ad eccezione dei veicoli a cambio automatico o di alcuni tipi di scooter) il cambio delle marce.

Questo tipo di veicolo è prettamente utilizzabile da 2 persone, con l'eccezione dei ciclomotori, che secondo il Codice della strada sono monoutente, e dei sidecar, motociclette con agganciata lateralmente un'appendice che consente di trasportare un terzo passeggero.

Breve storia della motocicletta [modifica]

L'invenzione della motocicletta con motore a scoppio viene fatta risalire a due inventori tedeschi, Gottlieb Daimler e Wilhelm Maybach che costruirono il primo prototipo nel 1885 in una piccola officina di Cannstatt (nelle vicinanze di Stoccarda). Un altro progenitore viene considerato il veicolo funzionante a vapore costruito dall'inventore francese Louis-Guillaume Perreaux che ha depositato i primi brevetti nel 1868. Prima della fine del XIX secolo i primi esemplari funzionanti vennero messi in vendita e da quel momento si assistette ad una continua evoluzione della motocicletta, grazie ad aziende di tutto il Mondo, sia in Europa che negli USA. Fino agli anni sessanta la produzione era per la gran parte Europea, con l'industria Inglese, Tedesca e Italiana in particolare evidenza, negli ultimi decenni la parte del leone viene fatta dalle industrie Giapponesi..

Le tipologie di Motociclette [modifica]

Ciclomotore [modifica]

È indubbiamente il primo passo per cominciare a conoscere le due ruote motorizzate. Può essere dotato di un motore elettrico o a scoppio o, più raramente, di entrambi (motorizzazione bimodale). In ogni caso, la velocità massima del ciclomotore è limitata a 45 km/h dal Codice della strada. Quest'ultimo stabilisce inoltre che la cilindrata non può superare i 50 cc e consente il trasporto del passeggero (per i modelli omologati) solo se il conducente è maggiorenne. In Italia si può condurre dall'età di 14 anni, dopo aver conseguito il Certificato di Idoneità alla Guida (o patentino). Per circolare deve essere munito di uno speciale contrassegno identificativo (targhino), rilasciato con procedura semplificata dagli uffici della Motorizzazione Civile. Nonostante le prestazioni limitate e le dimensioni ridotte, i ciclomotori sono spesso equipaggiati con le migliori tecnologie disponibili ed utilizzate anche su motociclette ben più grandi e sofisticate, dall'alimentazione a iniezione, ai freni a disco. Oltre che come mezzo per imparare, il ciclomotore ha molto successo per la sua economicità e per l'agilità nel traffico urbano, e per questo è apprezzato da utilizzatori di ogni fascia di età, soprattutto nella versione scooter, più pratica e protettiva.

Motocicletta da Gran Turismo

Motocicletta da Gran Turismo

Motocicletta da strada [modifica]

È probabilmente il tipo di motocicletta più diffuso, inserendo in questa categoria dalle moto naked (nude), senza alcuna forma di carenatura all'avantreno per proteggere il motociclista dagli eventi atmosferici, abbastanza leggere ed agili, sino a giungere alle grand cruiser, moto con carrozzerie molto ampie ed avvolgenti e con grandi bauletti sul lato posteriore, destinate soprattutto ai grandi viaggi autostradali. La motocicletta media oggi può essere considerata quella che ha una cilindrata intorno ai 600 cc che offre un buon compromesso di peso e velocità, con una appendice aerodinamica anteriore (un cupolino) con funzioni protettive e la possibilità di installazione di contenitori posteriori (i bauletti). Tutto al fine di poter essere utilizzata piacevolmente in ogni condizione di tempo e di strada.

Motocicletta da Cross

Motocicletta da Cross

Motocicletta da fuoristrada [modifica]

Sono delle motociclette studiate appositamente per percorsi accidentati e spesso non asfaltati, vengono categorizzate in veicoli da cross, da enduro e da trial, ciascuna con le sue specificità; le prime, molto leggere, sono caratterizzate da sospensioni molto robuste e con corsa lunga, adatte ad assorbire la maggior parte delle asperità e dei salti a cui la moto viene sottoposta, le seconde con un assetto meno esasperato per agevolare l'utilizzazione mista, anche su strade asfaltate, con medie di percorrenza abbastanza elevate. Il terzo tipo invece si caratterizza da motorizzazioni con una coppia motrice molto elevata e a bassi regimi che consente il superamento anche di ostacoli a prima vista insormontabili. Ma oltre a questi tipi di motociclette, esistono anche motociclette chiamate "supermotard", derivate dalle cross, le quali montano gomme e sospensioni per la strada, seguite anche da un buon impianto frenante, il quale deve far arrestare la moto da velocità molto elevate. Questi tipi di moto, sono usate per correre in kartodromi, dove vi è la pista, che è formata da manto stradale, al quale viene aggiunto un piccolo tragitto per il fuoristrada.

Motociclette particolari [modifica]

Sul tema del veicolo a 2 ruote si sono sviluppate molte idee da cui sono uscite delle moto particolari, con caratteristiche uniche e non inseribili in una categoria specifica come:

  • Moto super sportive, derivate dalle motociclette da competizione, con potenze e velocità elevatissime (in alcune nazioni e per alcune Case motociclistiche autolimitate). Sono veicoli che offrono solo una sistemazione di fortuna per il passeggero e utilizzabili a fondo solamente in pista.
  • Custom, nate negli USA ma con molti estimatori anche in Europa, sono moto con la ruota anteriore molto spostata in avanti rispetto al manubrio, in cui il guidatore si trova a guidare in una posizione quasi sdraiata, spesso avvalendosi di un appoggiaschiena posteriore. Sono moto caratterizzate anche da molte cromature e spesso da verniciature appariscenti, non molto agili ma comode per lunghi viaggi su strade quasi rettilinee come quelle che si trovano normalmente negli USA. Il termine Custom deriva da Customize, che in inglese significa personalizzare. Infatti i possessori di questo tipo di moto sono soliti modificarne svariati particolari a seconda dei propri gusti.
  • Velocipedi, un'unione tra una bicicletta, di cui conserva gli apparati principali di propulsione, i pedali, e un motore che si può, a comando, inserire per trasformarla in un veicolo a motore.

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1 引言

超 精密加工机床的研制开发始于20世纪60年代。当时在美国因开发激光核聚变实验装置和红外线实验装置需要大型金属反射镜,因而急需开发制作反射镜的超精密 加工技术。以单点金刚石车刀镜面切削铝合金和无氧铜的超精密加工机床应运而生。1980年美国在世界上首次开发了三坐标控制的M-18AG非球面加工机 床,它标志着亚微米级超精密加工机床技术的成熟。日本的超精密加工机床的研制开发滞后于美国20年。从1981~1982年首先开发的是多棱体反射镜加工 机床,随后是磁头微细加工机床、磁盘端面车床,近来则是以非球面加工机床和短波长X线反射镜面加工机床为主。德国、荷兰以及中国台湾的超精密加工机床技术 也都处于世界先进水平。我国的超精密加工机床的研制开发工作虽起步比较晚,但经过广大精密工程研究人员的不懈努力,已取得了可喜的成绩。哈尔滨工业大学精 密工程研究所研制开发的HCM-Ⅰ超精密加工机床,主要技术指标达到了国际水平。国外部分超精密加工机床和HCM-Ⅰ超精密加工机床的性能指标如表1所 示。本文主要论述超精密加工机床的关键部件技术。
表1 国内外典型超精密车床性能指标汇总
型号(生产厂家) HCM-Ⅰ
(中国哈工大)
M-18AG
(莫尔特殊机床,美国)
Ultraprecision CNC machine
(东芝,日本)
Ultraprecision Lathe
(IPT,德国)
主轴 径向跳动(µm)
≤0.075 ≤0.05(500r/min) ≤0.048
轴向跳动(µm)
≤0.05 ≤0.05(500r/min)
径向刚度(N/µm) 220
100
轴向刚度(N/µm) 160
200
导轨 Z向(主轴)直线度 <0.2µm/100mm ≤0.5µm/230mm
0.044µm/80mm
X向(刀架)直线度 <0.2µm/100mm ≤0.5µm/410mm
0.044µm/80mm
X、Z向垂直度(") ≤1 1

重复定位精度(µm)
1(全程)
0.5(25.4mm)


加工
工件
精度
形面精度(µm) 圆度:0.1 平面度:0.3 <0.1(P-V值) 0.1
表面粗糙度(µm) Ra0.0042 0.0075(P-V值) Ra0.002 0.002~0.005RMS
位置反馈系统分辨率(µm)
25 2.5 10
温控精度(℃) ≤0.004 ±0.006 ±0.1
隔振系统固有频率(Hz) ≤2 2

加工范围(mm) 320 356 650×250

2 主轴系统

超 精密加工机床的主轴在加工过程中直接支持工件或刀具的运动,故主轴的回转精度直接影响到工件的加工精度。因此可以说主轴是超精密加工机床中最重要的一个部 件,通过机床主轴的精度和特性可以评价机床本身的精度。目前研制开发的超精密加工机床的主轴中精度最高的是静压空气轴承主轴(磁悬浮轴承主轴也越来越受到 人们的重视,其精度在迅速得到提高)。空气轴承主轴具有良好的振摆回转精度。主轴振摆回转精度是除去轴的圆度误差和加工粗糙度影响之外的轴心线振摆,即非 重复径向振摆,属于静态精度。目前高精度空气轴承主轴回转精度可达0.05µm,最高可达0.03µm,由于轴承中支承回转轴的压力膜的均化作用,空气轴 承主轴能够得到高于轴承零件本身的精度。例如主轴的回转精度大约可以达到轴和轴套等轴承部件圆度的1/15~1/20。日本学者研究表明,当轴和轴套的圆 度达到0.15~0.2µm的精度时,可以得到10nm的回转精度,并通过FFT测定其所制造的精度最高的空气轴承主轴的回转精度为8nm。HCM-Ⅰ超 精密加工机床的密玉石空气轴承主轴的圆度误差≤0.1µm。另外,空气轴承主轴还具有动特性良好、精度寿命长、不产生振动、刚性/载荷量具有与使用条件相 称的值等优点。但是在主轴刚度、发热量与维护等方面需要做细致的工作。要做到纳米级回转精度的空气轴承主轴,除空气轴承的轴及轴套的形状精度达到 0.15~0.2µm,再通过空气膜的均化作用来实现外,还需要保持供气孔流出气体的均匀性。供气孔数量、分布精度、对轴心的倾角、轴承的凸凹、圆柱度、 表面粗糙度等的不同,均会影响轴承面空气流动的均匀性。而气流的不均匀是产生微小振动的直接原因,从而影响回转精度。要改善供气系统的状况,轴承材料宜选 用多孔质材料。这是因为多孔质轴承是通过无数小孔供气的,能够改善压力分布,在提高承载能力的同时,改善空气流动的均匀性。多孔质材料的均匀性是很重要 的。因为多孔质供气轴承材料内部的空洞会形成气腔,如不加以控制会引起气锤振动,为此必须对表面进行堵塞加工。

3 直线导轨

作 为刀具和工件相对定位机构的直线导轨,是仅次于主轴的重要部件。对超精密加工机床的直线导轨的基本要求是:动作灵活、无爬行等不连续动作;直线精度好;在 实用中应具有与使用条件相适应的刚性;高速运动时发热量少;维修保养容易。超精密加工机床中的常用导轨有V-V型滑动导轨和滚动导轨、液体静压导轨和气体 静压导轨。传统的V-V型滑动导轨和滚动导轨在美国和德国的应用都取得了良好的效果。后两种都属于非接触式导轨,所以完全不必担心爬行的产生。从精度方面 来考虑后两种也是最适宜的导轨。液体静压导轨由于油的粘性剪切阻力而发热量比较大,因此必须对液压油采取冷却措施。另外液压装置比较大,而且油路的维修保 养也麻烦。气体静压导轨由于支承部是平面,可获得较大的支承刚度,它几乎不存在发热问题,如果最初的设计合理,则在后续的维修保养方面几乎不会发生什么问 题。但必须注意导轨面的防尘。空气导轨的间隙仅为十几微米,而对如此大小的尘埃肉眼是看不到的,这样的尘埃即使是洁净室也不能完全消除,尘埃落入空气导轨 面内会引起导轨面的损伤。总体看来,空气静压导轨是目前最好的导轨,但若不能保证防尘条件,则须改用液体静压导轨。目前空气静压直线导轨的直线度可达 0.1~0.2µm/250mm。


图1 气浮面上的压力分布
HCM-Ⅰ超精密加工机床上使用的即是空气直线导轨,其气浮面上的压力分布如图1所示。
通过安装调整空气静压导轨得出如下结论:(1)必须保证足够的排气通道,否则溜板将产生位置扰动,扰动量有时达数微米。(2)从理论上讲减小节流孔径和气膜厚度,可以提高溜板刚度,但带来工艺上的困难。用传统机械加工手段很难加工出<f0.15mm 的小孔,需探求其它加工手段,也对防止小孔堵塞提出了更高的要求。(3)T型导轨的侧气浮块和下气浮块均由螺钉紧固,形成悬臂结构,当用螺钉紧固和有空气 压力作用时,有可能产生变形,使气膜厚度不均匀以致于影响其性能。但经过计算证明,使用长螺钉时,气浮块和螺钉变形均稍大;使用短螺钉时,气浮块和螺钉的 变形都在亚微米级,可忽略不计。

4 进给与微量进给系统

进给系统中最常用的是各种进给丝杠,在超精密加工机床中滚珠丝杠因其反向间隙小、传动效率高而得到了广泛的应用。精度更高的静压丝杠和摩擦驱动装置也逐渐用于超精密加工机床。
超 精密加工机床的滚珠丝杠一般的精度等级为C0级。由于是闭环控制,利用最好等级的滚珠丝杠,可获得现行最高水平0.01µm的定位精度。滚珠丝杠不需要静 压丝杠所必需的附属装置,是使用极为方便的丝杠。但作为亚微米级超精密加工机床的进给丝杠必须考虑到由于滚珠的转动和滚珠间的接触滑动有微小的振动及与滑 动丝杠等相比较振动衰减特性差等问题。HCM-Ⅰ超精密加工机床采用的滚珠丝杠,在严格保证伺服电动机与丝杠、丝杠和螺母与底座和溜板的联接装配的基础 上,加大溜板气浮面积、提高其气浮刚度,从而减小由于丝杠的误差对溜板运动精度的影响。并且丝杠螺母与溜板采用了浮动连接结构,从而减小了溜板起伏造成滚 珠丝杠受压波动而引起的丝杠瞬间或永久的变形。同时也避免了由于滚珠丝杠本身弯曲引起的因丝杠旋转而造成的溜板运动误差,因此实现了运动的最小位移分辨率 ≤0.01µm。


图2 摩擦驱动原理图
静 压丝杠副的丝杠与螺母由于不直接接触,而是有一层高压液体膜相隔,所以没有由于摩擦而引起的爬行和反向间隙,因此可以长期保持精度,进给分辨率更高;又由 于油膜具有均化作用,可以提高进给精度,在较长的行程上可以达到纳米级的定位分辨率。但是静压丝杠装置较大,且必须有油泵、蓄压器、液体循环装置、冷却装 置和过滤装置等众多的辅助装置,另外还存在环境污染问题。
摩 擦驱动是通过摩擦把伺服电动机的回转运动转换成从动杆的直线运动,实现无间隙传动,其工作原理如图2所示。从微观上看,压紧轮与从动杆之间的油膜处于液体 润滑状态,润滑油的剪断特性决定牵引系统。因而要选择系数较高的润滑油。压紧轮滚动时实现进给,进给分辨率取决于伺服电动机回转一周的步进数。采用摩擦驱 动进给的一个重要问题是预压,若预压力过小,则接触面有可能产生滑动;若预压力过大,由于弹性变形,则很难实现正确的驱动。另外由于预压力的存在,还容易 产生磨损问题。新的研究表明,用扭曲滚轮摩擦驱动可以实现埃(Å)级定位。
各种进给丝杠及摩擦驱动特性如表2所示。

超精密加工机床中还广泛应用微量进给机构,以满足对更高定位精度和进给分辨率的要求。常用的方法有采用滚动丝杠进给和弹性进给并用的方法和由粗调和微调压电元件组合的方法。HCM-Ⅰ超精密加工机床采用的是压电式微量进给刀架。
表2 各种进给机构特性表
种类 优点 缺点 定位精度
进给丝杠 滑动
丝杠
制造容易,但需有研磨加工技术,衰减性好 需注意爬行 经仔细研磨加工后定位精度为0.01µm
前加工需达到0.1µm
滚珠
丝杠
已有规格化,容易搞到(C0)级 衰减性不好,
需注意爬行,
注意微小振动
最高可达0.01 µm
前加工需达到0.1µm
液体静
压丝杠
精度高,衰减性小 装置大,辅助设备多和维护难,油污染 相当好的定位精度为0.01µm,通常是
0.03 µm
气体静
压丝杠
精度高,维护容易 加工难 0.01µm
摩擦驱动 精度高,结构简单 需要适宜的预压和管理 当前的目标是0.01µm
压电元件 超微细的分辨率(亚纳米,nm) 行程微小(几微米~十几微米) nm,

5 环境条件

超精密加工的环境条件有三。其一是污染,超精密加工机床必须置于洁净的超净室内才能充分发挥其优势。室内的洁净度以一立方英尺中0.5µm以上的灰尘的数量表示。作为超精密加工机床的工作环境应为20000~3000级以下。
其 二是振动。环境振动的干扰不仅会引起机床本体的振动,更主要的是会引起切削刀具与被加工零件间的相对振动位移,后者将直接反映到被加工零件的精度和表面质 量上。因此超精密加工机床必须设置性能优异的隔振装置。目前国外超精密加工机床中,大多数采用以空气弹簧为隔振元件的隔振系统,并取得了较好的隔振效果。 这主要是因为空气弹簧在具有较大承载能力的同时,具有较低的刚度。弹簧的低刚度可使隔振系统获得较低的固有频率,远离环境干扰频率,提高隔振效果。经理论 分析研究和计算比较,HCM-Ⅰ超精密加工机床采用了直筒约束膜式结构,并取内、外变角均为0°。这样不仅弹簧刚度的线性度好,而且结构简单,便于模具的 制造以及装置的安装和调整。

表3 提高超精密加工精度的计划目标
误差原因 日本精度(µm) POMA计划值(µm)
位置检测精度
定位精度
偏摆、俯仰、倾斜
直线度
轴向跳动
径向跳动
主轴的延伸
主轴驱动
热的影响
工件的装夹
形状精度(综合精度)
0.005
0.005
(0.05")
0.02
0.005
0.005
0.025
0.01
0.025
0.025
0.05
0.05
0.01
0.02
0.02
0.02
0.02
0.05
0.01
0.05
0.05
0.1
注:POMA是在将直径为800mm的大型非球面反射镜的形状精度提高到0.1µm的前提下出来的。
其 三是温度。超精密加工机床的加工必须在恒温室内进行,加工过程中温度的变化,会造成机床运动精度下降,不能获得所定的加工精度。为了解决这一问题,通常从 两个方面入手,一是选择合适的部件材料,超精密加工机床中使用的和候选的材料有氧化铝陶瓷、铸铁、钢、殷钢、花岗岩、树脂混凝土和零膨胀玻璃。从实际出 发,HCM-Ⅰ超精密加工机床几乎全部采用花岗岩。二是保持温度的恒定控制。在总结国内外经验之后,哈尔滨工业大学提出了“有效冷流速率”的概念,在此基 础上进行的超精密恒温供油系统的温控精度达到了世界先进水平。

6 结束语

亚微米级超精密机床HCM-Ⅰ的诞生,标志着我国的超精密加工研究跨入了国际行列。但它毕竟还没有走出实验室,没有商品化,要赶上国际先进水平还需加倍的努力。表3列出的是美国POMA的精度目标值和日本学者认为的今后精度目标值。

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BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web www.tool-tool.com for more info.

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为 了尽可能长时间地以良好状态维持轴承本来的性能,须保养、检修、以求防事故于未然,确保运转的可靠性,提高生产性、经济性。保养最好相应机械运转条件的 作业标准,定期进行。内容包括监视运转状态、补充或更换润滑剂、定期拆卸的检查。作为运转中的检修事项,有轴承的旋转音、振动、温度、润滑剂的状态等等。
轴承的清洗:拆卸下轴承检修时,首先记录轴承的外观,确认润滑剂的残存量,取样检查用的润滑剂之后,洗轴承。作为清洗剂,普通使用汽油、煤油。
拆下来的轴承的清洗,分粗清洗和细清洗,分别放在容器中,先放上金属的网垫底,使轴承不直接接触容器的脏物。粗清洗时,如果使轴承带着脏物旋转,会损伤轴承的滚动面,应该加以注意。在粗清洗油中,使用刷子清除去润滑脂、粘着物,大致干净后,转入精洗。
精洗,是将轴承在清洗油中一边旋转,一边仔细的清洗。另外,清洗油也要经常保持清洁。
轴承的检修和判断:为了判断拆卸下来的轴承是否可以使用,要在轴承洗干净后检查。检查滚道面、滚动面、配合面的状态、保持架的磨损情况、轴承游隙的增加及有无关尺寸精度下降的损伤,异常。非分离型小型球轴承,则用一只手将内圈支持水平,旋转外圈确认是否流畅。
圆锥滚子轴承等分离形轴承,可以对滚动体、外圈的滚道面分别检查。
大型轴承因不能用手旋转,注意检查滚动体、滚道面、保持架、挡边面等外观,轴承的重要性愈高愈须慎重检查。
轴承润滑的目的:
滚动轴承的润滑目的是减少轴承内部摩擦及摩损,防止烧粘、其润滑效用如下。
(1)、减少摩擦及摩损。在构成轴承的套圈、滚动体及保持器的相互接触部分,防止金属接触,减少摩擦、磨损。
(2)、延长疲劳寿命。 轴承的滚动疲劳寿命,在旋转中,滚动接触面润滑良好,则延长。相反地,油粘度低,润滑油膜厚度不好,则缩短。
(3)、排出摩擦热、冷却。循环给油法等可以用油排出由摩擦发生的热,或由外部传来的热,冷却。防止轴承过热,防止润滑油自身老化。
(4)、其他。也有防止异物侵入轴承内部,或防止生锈、腐蚀之效果。
润滑方法:
轴承的润滑方法,分为脂润滑和油润滑。为了使轴承很好地发挥机能,首先,要选择适合使用条件、使用目的的润滑方法。若只考虑润滑,油润滑的润滑性占优势。但是,脂润滑有可以简化轴承周围结构的特长,将脂润滑和油润滑的利弊比较。
轴承的安装:
轴承的安装是否正确,影响着精度、寿命、性能。因此,设计及组装部门对于轴承的安装要充分研究。希望要按照作业标准进行安装。作业标准的项目通常如下:
(1)、清洗轴承及轴承关连部件;
(2)、检查关连部件的尺寸及精加工情况;
(3)、安装;
(4)、安装好轴承后的检查;
(5)、供给润滑剂。
希望在即将安装前,方才打开轴承包装。一般润滑脂润滑,不清洗,直接填充润滑脂。润滑油润滑,普通也不必清洗,但是,仪器用或高速用轴承等,要用洁净的油 洗净,除去涂在轴承上的防锈剂。除去了防锈剂的轴承,易生锈,所以不能放置不顾。 再者,已封入润滑脂的轴承,不清洗直接使用。
轴承的安装方法,因轴承结构、配合、条件而异,一般,由于多为轴旋转,所以内圈需要过盈配合。圆柱孔轴承,多用压力机压入,或多用热装方法。锥孔的场合,直接安装在锥度轴上,或用套筒安装。
安装到外壳时,一般游隙配合多,外圈有过盈量,通常用压力机压入,或也有冷却后安装的冷缩配合方法。用干冰作冷却剂,冷缩配合安装的场合,空气中的水分会凝结在轴承的表面。所以,需要适当的防锈措施。

歡迎來到Bewise Inc.的世界,首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力,我們是提供專業刀具製造商,應對客戶高品質的刀具需求,我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求,我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質,這是現有相關技術無法比擬的,我們成功的滿足了各行各業的要求,包括:精密HSS DIN切削刀具協助客戶設計刀具流程DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計超高硬度的切削刀具醫療配件刀具設計汽車業刀具設計電子產業鑽石刀具木工產業鑽石刀具等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計;從微細刀具到大型刀具;從小型生產到大型量產;全自動整合;我們的技術可提供您連續生產的效能,我們整體的服務及卓越的技術,恭迎您親自體驗!!

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机 械制造技术从提 高精度与生产率两个方面同时迅速发展起来。在提高生产率方面,提高自动化程度是各国致力发展的方向,近年来,从C N C到C I M S发展迅速,并且在一定范围内得到了应用。从提高精度方面,从精密加工发展到超精密加工,这也是世界各主要发达国家致力发展的方向。其精度从微米到亚微 米,乃至纳米,其应用范围日趋广泛,在高技术领域和军用工业以及民用工业中都有广泛应用。如激光核聚变系统、超大规模集成电路、高密度磁盘、精密雷达、导 弹火控系统、惯导级陀螺、精密机床、精密仪器、录象机磁头、复印机磁鼓、煤气灶转阀等都要采用超精密加工技术。
它与当代一些主要科学技术的发展有密切的关系,是当代科学发展的一个重要环节,超精密加工技术的发展促进了机械、液压、电子、半导体、光学、传感器和测量技术以及材料科学的发展。

1超精密加工技术概述

超精密加工目前就其质来说是要实现以现有普通精密加工手段还达不到的高精度加工,就其量来说是要加工出亚微米乃至毫微米级的形状与尺寸赖皮并获得纳米级的表面粗糙度,但究竟多少精度值才算得上超精密加工一段要视零件大小、复杂程度以及是否容易变形等因素而定。
超精密加工主要包括超精密切削(车、铣) 超精密磨削、超精密研磨
(机械研磨、机械化学研磨、研抛、非接触式浮动研磨、弹性发射加工等)以及超精密特种加工(电子束、离子束以及激光束加工等)。上述各种方法均能加工出普通精密加工所达不到的尺寸精度、形状精度和表面质量。每种超精密加工方法都是针对不同零件的要求而选择的。

1.1超精密切削加工

超 精密切削加工的特点是采用金刚石刀具。金刚石刀具与有色 金属亲和力小,其硬度、耐磨性以及导热性都非常优越,且能刃磨得非常锋利(刃口圆弧半径可小于 ρ0.01 μm,实际应用一般ρ0,05 μm) 可加工出优于Ra0.01 μm的表面粗糙度。此外,超精密切削加工还采用了高精度的基础元部件(如空气轴承、气浮导轨等)、高精度的定位检测元件(如光栅、激光检测系统等)以及高 分辨率的微量进给机构。机床本身采取恒温、防振以及隔振等措施,还要有防止污染工件的装置。机床必须安装在洁净室内。进行超精密切削加工的零件材料必须质 地均匀,没有缺陷。在这种情况下加工无氧铜,表面粗糙度可达到Ba0.005μm,加工φ800mm的非球面透镜,形状精度可达0.2/μm。超精密加工 技术在航空航天、光学及民用等领域的应用十分广泛(见表1) 并向更高精度等方向发展(见表2)。

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1.2超精密磨削

超 精密磨削技术是在一般精密磨削基础上发展起来的。超精密 磨削不仅要提供镜面级的表面粗糙度,还要保证获得精确的几何形状和尺寸。为此,除要考虑各种工艺因素外,还必须有高精度、高刚度以及高阻尼特征的基准部 件,消除各种动态误差的影响,并采取高精度检测手段和补偿手段。
目前超精密磨削的加工对象主要是玻璃、陶瓷等硬脆材料,磨削加工的目标是范成 3—5nm的平滑表面,也就是通过磨削加工而不需抛光即可达到要求的表面粗糙度。作为纳米级磨削加工,要求机床具有高精度及高刚度,脆性材料可进行可延性 磨削(Ductile Grinding)。纳米磨削技术对燃气涡轮发动机,特别是对要求高疲劳强度材料(如飞机的喷气发动机涡轮用的陶瓷材料)的加工,是重要而有效的加工技 术。
此外,砂轮的修整技术也相当关键。尽管磨削比研磨更能有效地去除
物质,但在磨削玻璃或陶瓷时很难获得镜面,主要是由于砂轮粒度太细时,砂轮表面容易被切屑堵塞。日本理化学研究所学者大森整博士发明的电解在线修整(ELID)铸铁纤维结合剂(CIFB)砂轮技术可以很好地解决这个问题。
当前的超精密磨削技术能加工出0.0 1μm圆度, O.1μm尺寸精度和Ra0.005μm粗糙度的圆柱形零件,平面超精密磨削能加工出0.03μm/100mm的平面。

1.3超精密研磨

超 精密研磨包括机械研磨、化学机械研磨、浮动研磨、弹性发 射加工以及磁力研磨等加工方法。超精密研磨加工出的球面不球度达0.025ttm,表面粗糙度达 RaO.003μm。利用弹性发射加工可加工出无变质层的镜面,粗糙度可达5A。最高精度的超精密研磨可加工出平面度为λ/200的零件。超精密研磨的的 关键条件是几乎无振动的研磨运动、精密的温度控制、洁净的环境以及细小而均匀的研磨剂。此外高精度检测方法也比不可少。

1.4超精密特种加工

1.4.1电子束加工

离 子束加工是指在真空中将阴极(电子枪)不断发射出来的负 电子向正极加速,并聚焦成极细的、能量密度极高的束流,高速运动的电子撞击到工件表面,动能转化为势能,使材料熔化、气化并在真空中被抽走。控制电子束的 强弱和偏转方向,配合工作台 X Y方向的数控位移,可实现打孔、成型切割、刻蚀、光刻曝光等工艺。集成电路制造中广泛采用波长比可见光短得多的电子束光刻曝光,所以可以达到高达 O.25μm的线条图形分辨串。

1.4.2离子束加工

在真空将离子源产生的离子加速、聚焦使之撞击工件表面。由于离子是带正电荷且质量比电子大数千万倍,加速以后可以获得更大的动能,它是靠微观的机械撞击能量而不是靠动能转化为热能来加工的,可用于表面刻蚀、超净清洗,实现原子、分子级的切削加工。

1.4.3激光束加工

由激光发生器将高能量密度的激光进一步聚焦后照.射到工件表面,光能被吸收瞬时转化为热能。根据能量密度的高低,可实现打孔、精密切割、加工精微防伪标志等。

1.4.4微细电火花加工

电 火花加工是指在绝缘的工作液中通过工具电极和工件间脉冲 火花放电产生的瞬时局部高温来熔化和气化去除金属的。加工过程中工具与工件间没有宏观的切削力,只要精密地控制单个脉冲放电能量并配合精密微量进给就可实 现极微细的金属材料的去除,可加工微细轴、孔、窄缝、平面以及曲面等。

1.4.5微细电解加工

导 电的工作液中水离解为氢离子和氢氧根离子,工件作为阳 极,其表面的金属原子成为金属正离子溶入电解液而被逐层地电解下来,随后即与电解液中的氢氧根离子发生反应形成金属氢氧化物沉淀,而工件阴极并不损耗,加 工过程中工具与工件间也不存在宏观的切削力,只要精细地控制电流密度和电解部位,就可实现纳米级精度的电解加工,而且表面不会加工应力。常用于镜面抛光、 精密减薄以及一些需要无应力加工的场合。

1.4.6复合加工

复合加工是指采用几种不同能量形式、几种不同的工艺方法,互相取长补短、复合作用的加工技术,例如电解研磨、超声电解加工、超声电解研磨、超声电火花、超声切削加工等,可比单一加工方法更有效,适用范围更广。

2纳米技术(Nanotechnology)

2.1概述

随 着生物、环境控制、医学、航空、航天、精确制导弹药、灵 巧武器、先进情报传感器以及数据通讯等的不断发展,在结构装置微小型化方面不断提出更新、更高的要求。目前,纳米技术发展十分迅猛,它使人类在改造自然方 面进入一个新的层次。它将开发物质潜在的信息和结构能力,使单位体积物质存储和处理信息的能力实现质的飞跃,从而给国民经济和军事能力带来深远的影响。
纳 米技术是指纳米级(<10纳米)的材料、设计、制造、测量和控制技术。随着纳米技术的发展。开创了纳米电子学、纳米材料学、纳米生物学、纳米机 械学、纳米制造学、纳米显微学及纳米测量等等新的高技术群。纳米技术是面向21世纪的一项重要技术,有着广阔的军民两用前景。美国、日本及西欧等国家均投 入了大量的人力、物力进行开发,并己在航空、航天、医疗及民用产品等方面得到了一定应用。

2.1.1微型机电系统( microelectron—mechanical systems, MEMS)

10年前,人们意识到用半导体批量制造技术可以生产许多宏观机械系统的微米尺度的样机后,就在小型机械制造领域开始了新的研究,这导致了微型机电系统(MEMS)的出现,如微米尺度的各类传感器以及各种阀门等。
MEMS 主要的民用领域是:医学、电于工业和航空、航天。如用静电驱动的微型电机控制计算机及通讯系统。在环境、医学应用中,微型传感器可以测量各种化学物质的流 量、压力和浓度。在军事主要有以下:有害化学战剂报警传感器、敌我识别、灵巧蒙皮、分布式战场传感器网络、微机器人电子失能系统、昆虫平台等应用。

2.1.2专用集成微型仪器( application specific integrated micro-instrument, ASIM)

微 型工程包括具有毫米、微米、纳米尺度结构的传感器和动作 器的设计、材料合成、微型机械加工、装配、总成和封装问题。利用这项技术可以把传感器、动作器和数据处理采集装置集成在一块普通的基片上。微型机电系统与 微电子技术的综合集成,导致了专用集成微型仪器(ASIM)的出现。
具有亚微米特点的ASIM会使亚毫米器件降低研制与试验费用、缩小体积、减轻重量,同时还可以降低对电源和温控的要求,降低对振动的灵敏性和通过冗余提高可靠性。 ASIM将在航天器和航天.系统技术方面引起一场革命,出现超小型卫星系统,最终实现“纳米卫星”。

2.1.3材料工程及功能织物

在材料工程方面,已经能够做到设计与控制一种材料的微观结构,从而获得所要求的宏观性能。因此,对于材料的分子、原子结构,以及在分子尺度上的物理化学性能的测试,以成为当今材料工程中不可缺少的技术。
利用纳米粒子的催化特性、极大的化学活性、极大的表面积、优异的电磁特性、光学特性等可以制造具有奇异功能的产品,如抗紫外线、抗可见光、抗红外线、抗电磁等的功能织物。
此外,纳米技术在微电子工程、生物遗传工程、微机械光学等方面也具有广泛的应用前景。

2.2纳米加工技术

正 如制造技术在当今各领域所起的重要作用一样,纳米加工技 术在纳米技术的各领域中也起着关键作用。纳米加工技术包含机械加工、化学腐蚀、能量束加工以及 STM加工等许多方法。关于纳米加工技术目前还没有一个统一的定义,尺寸为纳米级(<10纳米)的材料的加工和使用称为纳米加工。加工表面粗糙度为纳米级 的也称为纳米加工。笔者认为所谓纳米加工技术是指零件加工的尺寸精度、形状精度以及表面粗糙度均为纳米级(<10纳米)。通过以下加工技术可以实现纳米级 加工。

2.2.1超精密机械加工技术

超精密机械加工方法有单点金刚石和CBN超精密切削、金刚石和CBN超精密磨削等多点磨料加工,以及研磨、抛光、弹性发射加工等自由磨料加工或机械化学复合加工等。
目前利用单点金刚石超精密切削加工已在实验室得到了3纳米的切屑,利用可延性磨削技术也实现了纳米级磨削,而通过弹性发射加工等工艺则可以实现亚纳米级的去除,得到埃级的表面粗糙度。

2.2.2能量束加工技术

能量束加工可以对被加工对象进行除、添加和表面处理等工艺,主要包括离子束加工、电子束加工和光束加工等,此外电解射流加工、电火花加工、电化学加工、分子束外延、物理和化学气相淀积等也属于能量束加工。
离 子束加工溅射去除、沉淀和表面处理,离子束辅助蚀刻亦是用于纳米级加工的研究开发方向。与固体工具切削加工相比,离子束加工的位置和加工速率难以确定,为 取得纳米级的加工精度,需要亚纳米级检测系统与加工位置的闭环调节系统。电子束加工是以热能的形式去除穿透层表面的原子,可以进行刻蚀、光刻曝光、焊接、 微米和纳米级钻削和铣削加工等。

2.2.3 LIGA技术( Lithographie, Galvanoformung, Abformung)

LIGA工艺是由深层同步辐射X射线光刻、电铸成型、塑铸成型等技术组合而成的综合性技术,其最基本和最核心的工艺是深度同步辐射光刻,而电铸和塑铸工艺是LIGA产品实用化的关按。与传统的半导体工艺相比, LIGA技术具有许多独特的优点,主要有:
(1)用材广泛,可以是金属及其合金、陶瓷、聚合物、玻璃等。
(2)可以制作高度达数百微米至一千微米,高度比大于200的三维立体微结构。
(3)横向尺寸可以小到O.5μm,加工精度可达0.1μm
(4)可实现大批量复制、生产,成本低。
用LIGA 技术可以制作各种微器件、微装置,己研制成功或正在研制的LIGA产品有微传感器、微电机、微机械零件、集成光学和微光学元件、微波元件、真空电子元件、 微型医疗器械、纳米技术元件及系统等。 LIGA产品的应用涉及面广泛,如加工技术、测量技术、自动化技术、汽车及交通技术、电力及能源技术、航空及航天技术、纺织技术、精密工程及光学、微电子 学、生物医学、环境科学和化学工程等。

2.2.4扫描隧道显微镜( STM)技术


C. binning和H.Robrer发明的扫描 隧道显微镜不但使人们可以以单个原子的分辨率观测物体的表面结构,而且也为以单个原子为单位的纳米级加工提供了理想途径。应用扫描隧道显微镜技术可以进行 原于级操作、装配和改型。S T M将非常尖锐的金属针接近试件表面至1nm左右,施加电压时隧道电流产生,隧道电流每隔0.1nm变化一个数量级。保持电流一定扫描试件表面,即可分辨出 表面结构。一般隧道电流通过探针尖端的一个原子,因而其横向分辨率为原于级。
扫描隧道显微加工技术不仅可以进行单个原于的去除、添加和移动,而且可以进行STM光刻、探针尖电子束感应的沉淀和腐蚀等新的 S T M加工技术。

2.3纳米测控技术

实现纳米级加工离不开纳米级的测量技术,而这二者都离不开控制技术,超高精度的定位技术是实现纳米级控制的关键。

2.3.1纳米测量技术

以表面性貌等为测量对象,纳米级测量技术的主要发展方向有光干涉测量技术和扫描显微技术。
·光外差干涉仪:通常利用干涉条纹图的测量方法进行纳米级测量有其很大的局限性,而利用外差干涉测量技术可以得到O.1nm的空间分辨率,测量范围可达50mm。
· X射线干涉仪:可见光和紫外光的干涉条纹间距为数百纳米,不易测量纳米级的微小位移,而利用 X射线的超短波长干涉测量技术可以实现O.Olnm分辨率的位移测量。测量范围可达200μm。
·频率跟踪F—P标准具:而基于 F—P标准具的测量技术具有极高的
灵敏度和准确度,其精度可达到10—3nm,但测量范围仅为O.1μm,其受限于激光器的调频范围。
·激光频率分裂测长:激光频率分裂的值与分裂元件的位移有关,通过测频率测位移,精度己达到1nm,进一步激光稳频可达0.Olnm,测量范围150μm。
扫 描隧道显微镜可以直接观测原子尺度结构,垂直分辨率达到O.1nm,近年来在 S T M的基础上又派生出一系列的扫描探针显微技术,如光子扫描隧道显微镜、原子力显微镜(AFM)、磁力显'微镜(MFM) 扫描近场光学显微镜(SNOM) 横向力显微镜(LFM)、弹导电子发射显微镜(BEEM) 光于扫描隧道显微镜(PSTM)、扫描离子电导显微镜(SICM)等等。

2.3.2纳米定位控制技术

在 纳米级测量与加工中,需要纳米级的三维定位与控制。目前 用一个执行元件来实现大范围的纳米级定位是比较困难的。因此,实际的定位机构多采用大位移用的执行元件和纳米定位用的执行元件相组合方式来实现。实现三维 定位与控制,目前普遍采用压电陶瓷致动器件,它在微米级的极小范围内通过控制系统能实现近似的三维驱动。此外,利用电致材料、静电或磁轴承式结构,以及静 电致动的高精度定位控制技术也向纳米级精度发展,也可采用摩擦驱动装置和丝杠定位元件通过特殊的方法也纳米级的定位。

3非球面曲面超精密加工技术

3.1概述

非 球面光学零件是一种非常重要的光学零件,最常用的有抛物 面镜、双曲面镜、椭球面镜等。非球面光学零件具有球面光学零件所无可比拟的良好的成象质量。应用在光学系统中能够很好的矫正多种象差,改善仪器成象质量, 提高仪器鉴别能力,增大作用距,它能以一个或几个少量的非球面零件代替较多的球面零件,从而简化仪器结构,降低成本,并有效的减轻仪器重量,在航空、航天 等领域,由于近年来非球面雷达天线、非球面透镜、反射镜的应用,使产品的性能得到了极大提高。卫星中的先进的光学望远系统、高分辨串的电视摄像系统、高灵 敏度的红外传感系统等,其光学系统中都离不开非球面透镜。惯导器件的关键部件激光陀螺中由于采用了非球面反射镜,不仅大大缩小了体积,更重要的是大大提高 了控制精度以及控制稳定
性。红外抛物面反射镜是红外探测系统中的关键元件,其加工精度对导弹引爆距离的一致性影响很大。在民用方面激光核聚变 可以提供长期的、清洁的、经济的能源,生产廉价的核燃料。其中关键部件之一的激光核聚变反射镜即为一非球面反射镜,采用非球面反射镜替代成组透镜,主要减 少了反射次数,减小了功率损失。空间探测用的哈勃宇宙望远镜中直径2.4ln,重达卯OK8的大型非球面反射镜采用了磨削、抛光加工,形状精度可达O. 01LLm。
非球面光学零件在民用光电产品上的应用更为广泛,其范围涉及到摄影镜头和取景器、电视摄像管、变焦镜头、电影放影镜头、卫星红外望远镜、录象机镜头、录象和录音光盘读出头、条形码读出头、光钎通信的光钎接头、医疗仪器等等。
从上述的论述中我们可以看到无论在机载设备、卫星、惯性制导及惯性导航系统、激光制导系统、红外探测系统、激光核聚变等方面都离不开非球面零件,所以尽快提高我国非球面曲面的超精密加工技术成了当务之急,这有利于提高我国的航空、航天、武器系统等国防工业的水平。
八十年代以来,出现了许多新的现代的非球面加工技术,它们主要
是:
(1)计算机数控单点金刚车削技术:
(2)计算机数控箱磨抛光技术;
(3)计算机数控离子束成型技术:
(4)计算机数控超精密抛光技术:
(5)计算机数控磨削技术:
(6)光学玻璃非球面透镜模压技术:
(7)塑料透镜模压技术;
(8)环氧树脂复制非球面技术:
这 些加工方法,基本上解决了各种非球面镜的加工问题,前五种方法都运用了数控技术,加工零件精度较高,加工效率高,能批量生产。非球面曲面根据材料的不同采 用不同的加工方法。对于铜、铝等软质材料,目前可以利用单点金刚石切削(SPDT)进行超精密加工。对于玻璃或塑料等,目前的加工方法主要是首先超精密加 工其模具,然后用成型的方法生产非球面曲面。对于其它一些高硬度的脆性材料目前是主要通过超精密磨削和超精密研磨、抛光进行加工。此外,还有非球面零件的 特种加工技术如离子束抛光等。

3.2国内外发展状况

非 球面曲面的精密、超精密加工要从CNC超精密机床谈起。 CNC超精密加工技术在美国、英国、荷兰、日本等国得到了很大发展,主要都是基于航空、航天、军事、能源等方面的应用,英国Cranfield大学的精密 工程研究所(CUPE)研制的大型超精密金刚石镜面切削机床可以加工大型X射线天体望远镜所用的非球面反射镜(最大直径可达1400mm,最大长度 600mm的圆锥镜)。
该研究所还研制成功了可加工X射线望远镜的内侧回转抛物面和外侧回转双曲面的金刚石切削机床。哈勃望远镜上的大型非球 面反射镜超精密加工所用的 OAGM2500六轴 CNC超精密磨床的研制也正是出自该实验室,该机床主要用于光学玻璃等硬脆材料的加工,其加工形状精度可达到0.1μm。代表当今最高水平的超精密金刚石 车床LODTM于1984年在美国劳伦斯.利佛莫尔(LLNl)实验室研制成功,它可加工直径达2l00mm,重达4500Kg的工件,其加工精度可达 0.25μm,表面粗糙度Rmax0.0076μm,该机床可加工平面、球面及非球面,主要用于激光核聚变工程的零件,红外线装置用零件以及大型天体反射 镜的加工。荷兰PHILPHS公司于1978年研制成功了CNC超精密金刚石车床COLATH,主要用于非球面塑料透镜的加工,加工精度在0.5μm以 下,表面粗
糙度Ra O.02μm。此外,对于硬脆材料的非球面形状的加工,超精密研磨、抛光也是一种有效的手段,日本在这方面投入的资金和人员较多,取得了一定成果。运用特 种加工技术如离子束抛光、弹性发射加工等,可明显提高加工表面质量。美国 Frankfurt兵工厂采用氩离子束抛光火控系统用的高精度非球面镜,精度达到O.02λ。
目前,国外许多公司己将超精密车削、磨削、研磨以及抛光加工集一体,开发研制出复合超精密加工机床。 Rank Pneumo公司生产的NANOFORM600以及CUPE研制的NANOCENTRE都具有以上加工功能,这样使非球面零件的加工更加灵活。
目 前国外各种非球面加工工艺正处于比较成熟阶段,从大到几米直径小到几毫米直径,从单件到大批量,从高精度到一般精度的非球面光学零件都能加工。相比之下, 我国仍主要采用传统的加工工艺,需依赖有经验的非球面加工技术工人,利用刀口仪和箱密抛光工具,逐点修磨抛光加工出非球面曲面。工艺需要几个月,重复性 差,加工成本高,只适用于单件和极小批量的生产,仅能满足研究所和学校的单件试制要求。
国内从八十年代初开始了超精密加工技术的研究,比国外 整整落后了二十年。其中开展研究工作较好的单位有北京密云机床研究所、中国航空精密机械研究所、哈尔滨工业大学、中科院长春光机所应用光学重点实验室等。 国防科工委于1992年在中国航空精密机械研究所建立了国内第一家超精密加工重点实验室。这些单位为我国超精密加工技术的发展做出了一定的贡献,但对于非 球面加工来说,目前国内基本还是一片空白。长春光机所前几年引进了Rank Pneumo公司的MSG—325 CNC超精密车床,主要用来加工一些金属、光学零件,但这台设备目前看来己落后于国际水平,不能满足国防工业的需要,而继续从国外引进先进设备,一是受到 许多限制,二是这样只能永远落后于别人,不利于我国国防工业的发展。所以国家必须投入充足的人力、物
力,才能使我国的超精密加工技术特别是非球面的超精密加工技术在较短时间内能很快适应航空、航天、武器等国防现代化的需要。

3.3研究内容

非球面曲面的超精密加工技术涉及面宽,经费投入量大,根据我国现有国情,应首先开展以下几项研究:
(1)超精密静压主轴的研究;
(2)导轨及驱动装置的研究;
(3)机床位移测量装置的研究;
(4)高精度数控系统的研究:
(5)非球面曲面型面精度的在线测量装置的研究:
(6)可延性磨削装置的研究;
(7)恒温供油装置的研究;
(8)进行非球面曲面加工工艺及相关技术的研究,其中包括金刚石刀
具研磨技术的研究,同时还将进行环境技术等方面的研究。
利用上述技术可以综合成集CNC超精密车、磨加工于一体的复合加工装置,这台CNC超精密复合加工装置应达到的具体指标如下:
主轴精度:径向、轴向0.03—0.05μm:
导轨精度:0.1—0.2μm/lOOmm
CNC数控系统:分辨串O.0025——O.010μm;
温控技术达到控制精度为±0.Ol℃
机床位移测量装置分辨率: O.O05μm—O.01μm
型面精度在线测量装置分辨率: O.002μm
在该CNC超精密复合加工装置上加工出的非球面曲面,达到:
加工型面精度:0.3——O.5μm;
加工表面粗糙度: Ra0.005—0.020μm;

4精密偶件超精密加工技术

4.1概述

精 密偶件技其形状可分为圆柱面偶件、平面偶件、球面偶件和 导形柱面偶件。精密偶件在航空航天、精密机械、精密仪器、能源交通等部门的应用十分广泛,就其专业性质来说,液压工业应用最多。根据偶件的材料、精度、使 用场合及批量的不同有各种加工方法。对于平面偶件,主要采用超精密磨削、研磨或超精密车削等,对于圆柱面及球面偶件主要采用研磨、磨削、滚压、伤磨、金刚 石及CBN铰削等工艺。
精密偶件制造技术的发展也是精密加工、超精密加工技术时发展过
程,60年代美国制成第一台具有0.025μm的进给分辨率、加工圆度到O.125μm的外圆磨床,精密偶件的加工逐渐步入了超精密加工范畴,随后各种精密与超精密加工技术的发展使精密偶件的制造技术不断发展。
用 超精密加工技术解决精密偶件的加工,己引起了国外的重视,特别是在军事工业中投入了大量人力、物力来解决精密偶件的制造技术问题。目前利用超精密加工技术 来解决精密偶件制造中的关键问题,尚处于起步阶段,国内一些单位主要利用高精度磨床进行偶件磨别,也利用超精密技术改装原有精密设备使之提高精度,国内尚 无真正的超精密磨床、超精密研磨机等超精密加工设备。目前,三O三所针对航空、航天、舰艇及武器系统等制造技术的需要,在国防科技超精密加工重点实验室的 基础上,研制了一系列的超精密加工设备(包括超精密车、镗、外圆磨、超精密平磨、超精密研磨机、超精密金刚石研磨机)以及轴向配磨装置等,并进一步进行工 艺研究。

4.2研究内容

4.2.1内、外圆柱偶件及平面偶件超精密车削、 镗削及磨削技术研究

该项技术可直接用于工厂生产,如陀螺仪零件、油泵转子、配油盘、平面反射镜等生产,解决有色金属圆柱形偶件及平面偶件的加工。应达到的技术指标如下:
圆柱度:0.1——O.3μm
圆度: O.05——O.1μm
尺寸精度: O.1——O.5μm
粗糙度: Ra0.005——O.02μm
平面度:λ/5(φlOOmm)

4.2.2圆柱偶件的外因磨削技术研究

进行超精密外因磨削的装置的研究,并研究超精密磨削中的砂轮修
整、动平衡、尺寸控制、温度控制及超精密磨削工艺。上述技术可直接用于工厂生产,如伺服伺服阀柱塞、惯导零件、振动筒等生产,可用于黑色金属及其它高硬度材料的圆柱形偶件的加工。应达到的技术指标如下:
圆柱度: O.1——O.3μm
径向配合精度: O.3——0.8μm
粗糙度: Ra0.O05——0.02μm

4.2.3大批量外因、柱体、球及平面偶件的超精密研磨技术

进行可用于大批量生产用的研磨圆柱体、球及平面的超精密研磨装置及其相应加工工艺的研究,此技术可用于柱塞泵、惯导中超精密轴承精化、平面反射镜等元件的加工,可直接用于生产。应达到的技术指标如下:
圆柱度:0.3——O.5μm
球度: O.05——O.1μm
平面度:0.05——O.1μm
尺寸精度:0.1——O.5μm
粗糙度:0.01——O.02μm

4.2.4内孔的金刚石及CBN超硬磨料超精密研、珩技术研究

进行超精密外因磨削工艺与ELID修整工艺的研究,使研珩工具的精度达到超精密水平,从而使加工零件达到更高水平以解决现在圆拄内孔加工的技术难点。研制出一套超精密研、珩工具及加工工艺方法,提供超精密研、珩工具及夹具,可直接用于生产。应达到的技术指标如下:
圆柱度: O.1——O.5μm
尺寸精度:0.3——0.8μm
粗糙度:RaO.01——0.04μm

4.2.5内、外径高精度尺寸测量技术研究

研究一种内、外径尺寸测量的方法及仪器。其技术指标如下:
分辨率: O.Ol——O.02μm
稳定性:0.02μm/2小时
测量不稳定性:土0.05μm

5 结论

超 精密加工技术自五十年代发展至今,已有四十年的历史。随 着现代科学技术的发展,对超精密加工技术不断提出了新的要求。新材料及零件的出现、更高精度要求的提出等都需要超精密加工技术在原有的基础上不断发展,如 提高传统超精密加工的精度,并提出新的超精密加工工艺,完善现代超精密加工技术,以适应现代科技的发展。

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切削加工是机械加工应用最广泛的加工方法之一,而高速是它的重要发展方向,其中包括高速软切削、高速硬切削、高速干切削、大进给切削等。高速切削能够大幅度提高生产效率和单位时间内材料切除率,改善加工表面质量降低加工费用。

高速切削的概念与高速切削技术

高速切削是一个相对概念,如何定义,目前尚无共识。而且由于不同的加工方式、不同工件有不同的高速切削范围,因而也很难就高速切削的速度范围给出一个确切的定义。
高 速切削技术是在机床结构及材料、机床设计制造技术、高速主轴系统、快速进给系统、高性能CNC控制系统、高性能刀夹系统、高性能刀具材料及刀具 设计制造技术、高效高精度测量测试技术、高速切削机理、高速切削工艺等诸多相关硬件与软件技术均得到充分发展的基础之上综合而成的。因此,高速切削加工是 一个复杂的系统工程,涉及机床、刀具、工件、加工工艺过程参数及切削机理等诸多方面。

2 高速切削技术国外发展现状

从 德国 Carl. J. Salomon博士提出高速切削概念,并于同年申请了专利以来,高速切削技术的发展经历了高速切削的理论探索阶段、高速切削应用探索阶段、高速切削的初步 应用阶段、高速切削的较成熟阶段等四个阶段,现已在生产中得到推广应用。特别是20世纪80年代以来各工业发达国家相继投入大量人力、财力,研究开发高速 切削技术及相关技术,发展迅速。
国外近几年来高速加工机床发展迅速,美国、法国、德国、日本、瑞士、英国、加拿大、意大利等国家相继 开发了各自的高速切削机床。高速主轴是高速切 削技术最重要的关键技术,通常采用主轴、电动机一体化的电主轴部件,实现无中间环节的直接传动,主轴支承一般使用陶瓷轴承、静压轴承、动压轴承、空气轴承 以及油0气润滑、喷射润滑等技术,也有使用磁力轴承的。进给系统则开始采用直线电动机或小导程大尺寸高质量的滚珠丝杠或大导程多头丝杠,以提供更高的进给 速度和更好的加、减速特性,最大加速度可达2~10g。CNC控制系统则使用多片32位或64位CPU,以满足高速切削加工对系统快速数据处理能力的要 求,并采用前馈和大量超前程序段处理功能,以保证高速加工时的插补精度。采用强力高压、高效的冷却系统以解决极热切屑问题。采用温控循环水(或其它介质) 来冷却主轴电动机、主轴轴承、直线电动机、液压油箱、电气柜,有的甚至冷却主轴箱、横梁、床身等大构件。采取更完备的安全保障措施保证机床操作者及机床周 围现场人员的安全,避免机床、刀具、工件及有关设施的损伤;识别和避免可能引起重大事故的工况;保证产品产量与质量。
研究工件的材料 特性对加工方法的影响,一些难加工材料如镍基合金、钛合金和纤维增强塑料等,在高速条件下变得易于切削。另外,不同材料最佳切削速 度也不同,工件材料还是选择刀具及加工参数的重要依据,一般在高速加工中,宜采用高转速、中小切深、快进给、多行程,但是在高速加工的工艺参数选择方面, 目前国际上没有面向生产实用的数据库可以参考。
高速切削机理的研究主要包括高速切削过程中的切屑成形机理、切削力、切削热变化规律及 刀具磨损机理对加工效率、加工精度和加工表面完整性的影响规 律。目前对铝合金的高速切削机理研究,已取得了较为成熟的结论,并已用于指导铝合金的高速切削生产实践。但对黑色金属及难加工材料的高速切削加工机理研究 尚在探索阶段,其高速切削工艺规范还很不完善,是目前高速切削生产中的难点,也是切削加工领域研究的焦点。另外,高速切削已进入铰孔、攻丝等的应用中,其 机理也都在不断研究之中。就目前而言,对高速切削时的切削力、切削温度、刀具磨损与刀具寿命、加工表面质量与加工精度的变化规律还需要做更加深入的研究和 探讨。

3 高速切削技术国内发展现状

高 速切削在国内的研究及应用起步较晚,但进入20世纪90年代以来已普遍引起关注。目前全国大约有300多万台机床,大部分还是通用机床,数控机 床包括经济型在内大致占10%左右,在航空、航天、汽车、模具、机床和工程机械等行业进口数控机床和加工中心占了较大比例。现在国内 10000~15000r/min的立式加工中心和18000r/min的卧式加工中心已开发成功并生产问世,生产的高速数字化仿形铣床最高转速达到了 40000r/min, 3500~4000r/min的数控车床和车削中心已成批生产,8000r/min的数控车床也已问世。高速机床的高档数控系统和开放式数控系统正在深入 研究中,但目前主要还是依赖进口。目前国内正逐步开始推广应用高速切削技术,主要是应用在航空航天、模具和汽车工业,加工铝合金和铸铁较多,但采用的刀具 以进口为主。
国内刀具材料目前仍以高速钢、硬质合金刀具为主,先进刀具材料(如涂层硬质合金、金属陶瓷、陶瓷刀具、CBN和PCD刀 具等)虽有一定基础,但应 用范围不够广泛。总的来说,切削速度普遍偏低,切削水平和加工效率较低。高速切削基础理论研究起步较晚,80年代以来,国内对陶瓷刀具高速硬切削时的切屑 形成、切削温度、切削力、刀具磨损与破损、刀具寿命和加工表面质量等规律进行了系统研究,并已在生产中得到较多应用。自90年代以来,对高速切削铝合金、 钢、铸铁、高温合金、钛合金等的切削力、切削温度、刀具磨损与破损和刀具寿命进行了一定研究和探讨,但还没有进行全面系统的研究。对切削加工过程的监控技 术研究较多,但投入生产使用的较少。
附表 各种加工方法的高速切削速度范围
加工方式 切削速度(m/min)
车削 700~7000
铣削 300~6000
钻削 200~1100
拉削 30~75
铰削 20~500
磨削 5000~10000

4 高速切削的应用

由 于高速切削机床和刀具技术及相关技术的迅速进步,高速切削技术已应用于航空、航天、汽车、模具、机床等行业中,车、铣、镗、钻、拉、铰、攻丝、 磨削铝合金、钢、铸铁、钛合金、镍基合金、铅、铜及铜合金、纤维增强的合成树脂等几乎所有传统切削能加工的材料,以及传统切削很难加工的材料。刀具材料主 要使用碳素工具钢、超高速钢、硬质合金、涂层刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼、天然金刚石、人工金刚石、聚晶金刚石等。
目前国际上高速切削加工技术主要应用于汽车工业、工件本身或刀具系统刚性不足的加工领域及加工复杂曲面的领域。不同加工方式、不同工件材料有不同的高速切削范围。不同加工方式高速切削线速度的范围见附表,附图所示为几种常见工件材料高速铣削时的速度范围。
高 速切削还在进一步发展中,预计铣削加工铝的切削速度可达到10000m/min,加工铸铁可达到5000m/min,加工普通钢也将达到 2500m/min;钻削加工铝切削转速可达到30000r/min,加工铸铁达到20000r/min,加工普通钢达到10000r/min。

5 高速切削存在的问题及发展展望

高 速切削是切削加工发展的主要方向之一,它除依赖于数控技术、微电子技术、新材料和新颖构件等基础技术的发展外,自身亦存在着一系列亟待攻克的技 术问题,如刀具磨损严重,高速切削刀具切入切出时破损问题,高速切削用刀具材料价格昂贵,铣、镗等回转刀具及主轴需要动平衡,刀具夹持要牢靠安全,主轴系 统昂贵且寿命短,而且所用高速加工机床及其控制系统价格昂贵,使得高速切削的一次性投入较大,这些问题制约着高速切削的进一步推广应用。高速切削发展趋势 和未来研究方向归纳起来主要有:(1)新一代高速大功率机床的开发与研制;(2)高速切削动态特性及稳定性的研究;(3)高速切削机理的深入研究;(4) 新一代抗热振性好、耐磨性好、寿命长的刀具材料的研制及适宜于高速切削的刀具结构的研究;(5)进一步拓宽高速切削工件材料及其高速切削工艺范围;(6) 开发适用于高速切削加工状态的监控技术;(7)建立高速切削数据库,开发适于高速切削加工的编程技术以进一步推广高速切削加工技术;(8)基于高速切削工 艺,开发推广干式(准干式)切削绿色制造技术;(9)基于高速切削,开发推广高能加工技术。

6 结语

发 展先进制造技术,振兴我国制造业,迎接新世纪的挑战乃是建立强大工业国家的根本。高速切削技术是先进的制造技术,有广阔的应用前景。推广应用高 速切削技术不但可以大幅度提高机械加工的效率、质量,降低成本,而且可以带动一系列高新技术产业的发展。加强高速切削技术的基础研究,建立高速切削数据 库、高速切削安全技术标准,提高机床和工具行业的开发创新能力,加快高速切削刀具系统、高速切削机床系统的研究开发与产业化,已是当务之急。

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切削加工是机械加工应用最广泛的加工方法之一,而高速是它的重要发展方向,其中包括高速软切削、高速硬切削、高速干切削、大进给切削等。高速切削能够大幅度提高生产效率和单位时间内材料切除率,改善加工表面质量降低加工费用。

高速切削的概念与高速切削技术

高速切削是一个相对概念,如何定义,目前尚无共识。而且由于不同的加工方式、不同工件有不同的高速切削范围,因而也很难就高速切削的速度范围给出一个确切的定义。
高 速切削技术是在机床结构及材料、机床设计制造技术、高速 主轴系统、快速进给系统、高性能CNC控制系统、高性能刀夹系统、高性能刀具材料及刀具设计制造技术、高效高精度测量测试技术、高速切削机理、高速切削工 艺等诸多相关硬件与软件技术均得到充分发展的基础之上综合而成的。因此,高速切削加工是一个复杂的系统工程,涉及机床、刀具、工件、加工工艺过程参数及切 削机理等诸多方面。

2 高速切削技术国外发展现状

从 德国 Carl. J. Salomon博士提出高速切削概念,并于同年申请了专利以来,高速切削技术的发展经历了高速切削的理论探索阶段、高速切削应用探索阶段、高速切削的初步 应用阶段、高速切削的较成熟阶段等四个阶段,现已在生产中得到推广应用。特别是20世纪80年代以来各工业发达国家相继投入大量人力、财力,研究开发高速 切削技术及相关技术,发展迅速。
国外近几年来高速加工 机床发展迅速,美国、法国、德 国、日本、瑞士、英国、加拿大、意大利等国家相继开发了各自的高速切削机床。高速主轴是高速切削技术最重要的关键技术,通常采用主轴、电动机一体化的电主 轴部件,实现无中间环节的直接传动,主轴支承一般使用陶瓷轴承、静压轴承、动压轴承、空气轴承以及油0气润滑、喷射润滑等技术,也有使用磁力轴承的。进给 系统则开始采用直线电动机或小导程大尺寸高质量的滚珠丝杠或大导程多头丝杠,以提供更高的进给速度和更好的加、减速特性,最大加速度可达2~10g。 CNC控制系统则使用多片32位或64位CPU,以满足高速切削加工对系统快速数据处理能力的要求,并采用前馈和大量超前程序段处理功能,以保证高速加工 时的插补精度。采用强力高压、高效的冷却系统以解决极热切屑问题。采用温控循环水(或其它介质)来冷却主轴电动机、主轴轴承、直线电动机、液压油箱、电气 柜,有的甚至冷却主轴箱、横梁、床身等大构件。采取更完备的安全保障措施保证机床操作者及机床周围现场人员的安全,避免机床、刀具、工件及有关设施的损 伤;识别和避免可能引起重大事故的工况;保证产品产量与质量。
研 究工件的材料特性对加工方法的影响,一些难加工材料 如镍基合金、钛合金和纤维增强塑料等,在高速条件下变得易于切削。另外,不同材料最佳切削速度也不同,工件材料还是选择刀具及加工参数的重要依据,一般在 高速加工中,宜采用高转速、中小切深、快进给、多行程,但是在高速加工的工艺参数选择方面,目前国际上没有面向生产实用的数据库可以参考。
高 速切削机理的研究主要包括高速切削过程中的切屑成形 机理、切削力、切削热变化规律及刀具磨损机理对加工效率、加工精度和加工表面完整性的影响规律。目前对铝合金的高速切削机理研究,已取得了较为成熟的结 论,并已用于指导铝合金的高速切削生产实践。但对黑色金属及难加工材料的高速切削加工机理研究尚在探索阶段,其高速切削工艺规范还很不完善,是目前高速切 削生产中的难点,也是切削加工领域研究的焦点。另外,高速切削已进入铰孔、攻丝等的应用中,其机理也都在不断研究之中。就目前而言,对高速切削时的切削 力、切削温度、刀具磨损与刀具寿命、加工表面质量与加工精度的变化规律还需要做更加深入的研究和探讨。

3 高速切削技术国内发展现状

高 速切削在国内的研究及应用起步较晚,但进入20世纪90年代以来已普遍 引起关注。目前全国大约有300多万台机床,大部分还是通用机床,数控机床包括经济型在内大致占10%左右,在航空、航天、汽车、模具、机床和工程机械等 行业进口数控机床和加工中心占了较大比例。现在国内10000~15000r/min的立式加工中心和18000r/min的卧式加工中心已开发成功并生 产问世,生产的高速数字化仿形铣床最高转速达到了40000r/min, 3500~4000r/min的数控车床和车削中心已成批生产,8000r/min的数控车床也已问世。高速机床的高档数控系统和开放式数控系统正在深入 研究中,但目前主要还是依赖进口。目前国内正逐步开始推广应用高速切削技术,主要是应用在航空航天、模具和汽车工业,加工铝合金和铸铁较多,但采用的刀具 以进口为主。
国内刀具材料目前仍以高速钢、硬质合金刀 具为主,先进 刀具材料(如涂层硬质合金、金属陶瓷、陶瓷刀具、CBN和PCD刀具等)虽有一定基础,但应用范围不够广泛。总的来说,切削速度普遍偏低,切削水平和加工 效率较低。高速切削基础理论研究起步较晚,80年代以来,国内对陶瓷刀具高速硬切削时的切屑形成、切削温度、切削力、刀具磨损与破损、刀具寿命和加工表面 质量等规律进行了系统研究,并已在生产中得到较多应用。自90年代以来,对高速切削铝合金、钢、铸铁、高温合金、钛合金等的切削力、切削温度、刀具磨损与 破损和刀具寿命进行了一定研究和探讨,但还没有进行全面系统的研究。对切削加工过程的监控技术研究较多,但投入生产使用的较少。
附表 各种加工方法的高速切削速度范围
加工方式 切削速度(m/min)
车削 700~7000
铣削 300~6000
钻削 200~1100
拉削 30~75
铰削 20~500
磨削 5000~10000

4 高速切削的应用

由 于高速切削机床和刀具技术及相关技术的迅速进步,高速切削技术已应用于 航空、航天、汽车、模具、机床等行业中,车、铣、镗、钻、拉、铰、攻丝、磨削铝合金、钢、铸铁、钛合金、镍基合金、铅、铜及铜合金、纤维增强的合成树脂等 几乎所有传统切削能加工的材料,以及传统切削很难加工的材料。刀具材料主要使用碳素工具钢、超高速钢、硬质合金、涂层刀具、陶瓷刀具、立方氮化硼、天然金 刚石、人工金刚石、聚晶金刚石等。
目前国际上高速切削加工技术主要应用于汽车工业、工件本身或刀具系统刚性不足的加工领域及加工复杂曲面的领域。不同加工方式、不同工件材料有不同的高速切削范围。不同加工方式高速切削线速度的范围见附表,附图所示为几种常见工件材料高速铣削时的速度范围。
高 速切削还在进一步发展中,预计铣削加工铝的切削速度可达 到10000m/min,加工铸铁可达到5000m/min,加工普通钢也将达到 2500m/min;钻削加工铝切削转速可达到30000r/min,加工铸铁达到20000r/min,加工普通钢达到10000r/min。

5 高速切削存在的问题及发展展望

高 速切削是切削加工发展的主要方向之一,它除依赖于数控技术、微电子技 术、新材料和新颖构件等基础技术的发展外,自身亦存在着一系列亟待攻克的技术问题,如刀具磨损严重,高速切削刀具切入切出时破损问题,高速切削用刀具材料 价格昂贵,铣、镗等回转刀具及主轴需要动平衡,刀具夹持要牢靠安全,主轴系统昂贵且寿命短,而且所用高速加工机床及其控制系统价格昂贵,使得高速切削的一 次性投入较大,这些问题制约着高速切削的进一步推广应用。高速切削发展趋势和未来研究方向归纳起来主要有:(1)新一代高速大功率机床的开发与研制; (2)高速切削动态特性及稳定性的研究;(3)高速切削机理的深入研究;(4)新一代抗热振性好、耐磨性好、寿命长的刀具材料的研制及适宜于高速切削的刀 具结构的研究;(5)进一步拓宽高速切削工件材料及其高速切削工艺范围;(6)开发适用于高速切削加工状态的监控技术;(7)建立高速切削数据库,开发适 于高速切削加工的编程技术以进一步推广高速切削加工技术;(8)基于高速切削工艺,开发推广干式(准干式)切削绿色制造技术;(9)基于高速切削,开发推 广高能加工技术。

6 结语

发 展先进制造技术,振兴我国制造业,迎接新世纪的挑战乃是建立强大工业国 家的根本。高速切削技术是先进的制造技术,有广阔的应用前景。推广应用高速切削技术不但可以大幅度提高机械加工的效率、质量,降低成本,而且可以带动一系 列高新技术产业的发展。加强高速切削技术的基础研究,建立高速切削数据库、高速切削安全技术标准,提高机床和工具行业的开发创新能力,加快高速切削刀具系 统、高速切削机床系统的研究开发与产业化,已是当务之急。

歡迎來到Bewise Inc.的世界,首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力,我們是提供專業刀具製造商,應對客戶高品質的刀具需求,我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求,我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質,這是現有相關技術無法比擬的,我們成功的滿足了各行各業的要求,包括:精密HSS DIN切削刀具協助客戶設計刀具流程DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計超高硬度的切削刀具醫療配件刀具設計汽車業刀具設計電子產業鑽石刀具木工產業鑽石刀具等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計;從微細刀具到大型刀具;從小型生產到大型量產;全自動整合;我們的技術可提供您連續生產的效能,我們整體的服務及卓越的技術,恭迎您親自體驗!!

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近十多年来,由于刀具、驱动、控制和机床等技术的不断进步,高速加工和高效加工,特别是高速硬铣已在模具制造业中得到了广泛应用和推广,传统的电火花加工在很多场合已被高速硬铣所替代。

通过高速硬铣对一次装夹下的模具坯件进行综合加工,不仅大大提高了模具的加工精度和表面质量,大幅度减少了加工时间,而且简化了生产工艺流程,从而显著缩短了模具的制造周期,降低了模具生产成本。

高速加工中心不断提高的工作性能是模具制造业得以高效和高精度加工模具的重要前提。近年来,在驱动技术的推动下,涌现出结构创新、性能优良的众多不同类型 的高速加工中心。90年代中后期出现的三轴高速加工中心(如瑞士Mikron公司在1996年末推出的HSM700型高速加工中心)现已发展到五轴高速加 工中心。在驱动方式上,已从直线运动(X/Y/Z轴)的伺服电机和滚珠丝杠驱动发展到目前的直线电机驱动,回转运动(A和C轴)采用了直接驱动的转矩电 机,有的公司并通过直线电机和转矩电机使加工中心发展成全采用直接驱动的五轴加工中心。显著提高了加工中心的行程速度、动态性能和定位精度。

高速加工中心的结构特点及优点

用于模具加工的高速加工中心,一个普遍的结构特点是采用龙门式框架结构,以此增强机床刚性,且便于充分利用加工区的空间。机床床身的材料则多数采用了聚合物混凝土,由于这种材料具有较好的阻尼性能和较低的热传导率,故有利于提高模具的加工精度。

目前,根据坐标轴的配置,五轴加工中心基本上可分为两种结构型式。一种是,三个直线轴(X/Y/Z)用于刀具运动和两个附加旋转轴(A和C)用于工件的回 转和摆动的结构型式。这种类型的高速加工中心,如德国 Rder公司的RXP500DS/RXP800DS,德国Alzmetall公司的GS1000/5-T,瑞士Mikro的 HSM400U/HSM600U和称之为超高速加工中心的XSM400U/XSM600U,以及德国Hermle的C30U/C40U/C50U等。另一 种是,五个坐标轴中的一个摆动轴(A)设置在主轴头上的结构型式,通过叉形主轴头实现主轴刀具的摆动,而摆动主轴头也可通过牢固夹紧,使其定位在摆动角度 范围内的任意位置上。

这种类型的机床如德国德马吉公司的DMC75Vlinear/DMC105Vlinear,Mikro的HPM1850U和德国RolfWisser的高 速铣床GAMMA605/1200等。有个别机床有把摆动轴和回转轴均设置在主轴头上,如德国Parat公司的G996V/BSH/5A高速铣削中心和德 国Edel公司的五轴或六轴龙门铣床。

五轴高速加工中心在价格上要比三轴加工中心高很多,据德马吉DMC75V系列的五轴加工中心与三轴加工中心进行价格比较,五轴要比三轴的价格约高50%。 五轴高速加工中心价格虽高,但这种高档机床特别适合用来加工几何形状复杂的模具。五轴加工中心在加工较深、较陡的型腔时,可以通过工件或主轴头的附加回转 及摆动为立铣刀的加工创造最佳的工艺条件,并避免刀具及刀杆与型腔壁发生碰撞,减小刀具加工时的抖动和刀具破损的危险,从而有利于提高模具的表面质量、加 工效率和刀具的耐用度。用户在采购加工中心时,是选用三轴加工中心还是五轴加工中心,应根据模具型腔几何形状的复杂程度和精度等要求来决定。 从高速加工中心不断创新的过程中可以看出,充分利用当今技术领域里的最新成就,特别是利用驱动技术和控制技术的最新成果,是不断提高加工中心高速性能、动 态特性和加工精度的关键。

电主轴

高速电主轴是高速加工中心的核心部件。在模具自由曲面和复杂轮廓的加工中,常常采用2~12mm较小直径的立铣刀,而在加工铜或石墨材料的电火花加工用的 电极时,要求很高的切削速度,因此,电主轴必须具有很高的转速。目前,加工中心的主轴转速大多在18000~42000r/min,瑞士Mikro的高速 加工中心XSM400U/XSM600U其主轴转速已达54000r/min。而对于模具的微细铣削(铣刀直径一般采用0.1~2mm),则需要更高的转 速。如德国KUGler公司的五轴高精度铣床,其最高主轴转速达160000r/min(采用空气轴承),这样的高转速,当采用0.3mm直径的铣刀加工 钢模时,就可达到150m/min的切削速度。目前,德国Fraunhofer生产技术研究所正在开发转速为300000r/min的空气轴承支撑的主 轴。

加工模具时,总是采用很高的转速,而高转速产生的发热,以及切削时可能产生的振动是影响模具加工精度的重要因素。为保证高速电主轴工作的稳定性,在主轴上 装有用来测量温度、位移和振动的传感器,以便对电机、轴承和主轴的温升、轴向位移和振动进行监控。由此为高速加工中心的数控系统提供修正数据,以修改主轴 转速和进给速度,对加工参数进行优化。当主轴产生轴向位移,则可通过零点修正或轨迹修正来进行补偿。

直线电机

目前,模具加工用的高速加工中心或铣床上多数还是采用伺服电机和滚珠丝杠来驱动直线坐标轴,但部分加工中心已采用直线电机,例如德国Rders公司的 RXP500DS/RXP800DS型高速铣床和德吉马公司的DMC75Vlinear型高速加工中心(其轴加速度达2g和快速行程速度达 90m/min)。由于这种直线驱动免去了将回转运动转换为直线运动的传动元件,从而可显著提高轴的动态性能、移动速度和加工精度。

采用直线电机驱动的机床可显著提高生产率。例如在加工电火花加工用的电极时,加工时间要比采用传统高速铣床减少50%。

直线电机可以显著提高高速机床的动态性能。由于模具大多数是三维曲面,刀具在加工曲面时,刀具轴要不断进行制动和加速。只有通过较高的轴加速度才能在很高 的轨迹速度情况下,在较短的轨迹路径上确保以恒定的每齿进给量跟踪给定的轮廓。如果曲面轮廓的曲率半径愈小,进给速度愈高,那么要求的轴加速度愈高。因 此,机床的轴加速度在很大程度上影响到模具的加工精度和刀具的耐用度。

转矩电机

在高速加工中心上,回转工作台的摆动以及叉形主轴头的摆动和回转等运动,已广泛采用转矩电机来实现。转矩电机是一种同步电机,其转子直接固定在所要驱动的 部件上,所以没有机械传动元件,它像直线电机一样是直接驱动装置。转矩电机所能达到的角加速度要比传统的蜗轮蜗杆传动高6倍,在摆动叉形主轴头时加速度可 达到3g。由于转矩电机可达到极高的静态和动态负载刚性,从而提高了回转轴和摆动轴的定位精度和重复精度。 目前,已有部分厂家的高速加工中心,已采用直线电机和转矩电机来分别驱动直线轴(X/Y/Z)和回转摆动轴(C和A)。如R?er的 RXP500DS/RXP800DS,德马吉的DMC75Vlinear和Edel的CyPort五轴龙门铣床。

应该提及的是,直接驱动的直线轴与直接驱动的回转轴相组合,使机床所有的运动轴具有较高的动态性能和调节特性,从而为高速度、高精度和高表面质量加工模具自由曲面提供了最佳条件。

控制系统

CNC控制系统是高速加工中心的重要组成部分,它在很大程度上决定着机床加工的速度、精度和表面质量。因此,对于加工模具自由曲面的高速机床,数控系统的性能具有特别重要的意义。

加工高精度自由曲面时,由微段直线和圆弧构成的刀具轨迹造成庞大的零件程序,这些数据流需要由机床控制系统来储存和处理,因此,程序段处理时间的长短是决 定CNC控制系统工作效率的重要指标。目前,高档 CNC控制系统的程序段处理时间一般可达0.5ms(如海德汉的iTNC530数控系统),而个别数控系统的程序段处理时间已缩短到0.2~0.4ms。

应用于模具高速加工的现代CNC数控系统,除了具有为确保高速进给速度所必要的很短程序处理时间外,还应具有Nurbs和样条插补功能,并能以纳米的分辨率进行工作,以便在高速加工的情况下获得高的加工精度和表面质量。

目前,高档的数控系统也都能与不同厂家的 CAD/CAM系统进行连接,数据从CAD/CAM系统经以太网以很高的速度传送到控制系统上。CAD/CAM集成到控制系统上,在很大程度上能使模具复 杂轮廓的加工获得良好的效果,并对缩短调整时间和编程时间做出十分重要的贡献。

在上述所引述的五轴高速机床上,除R?er公司是采用自己开发的数控系统外,其它主要是采用了西门子的840D和海德汉公司的iTNC530数控系统。

近十年来,驱动技术和控制系统的长足进步,推动了加工中心结构的不断创新和性能的不断提高。电主轴、直线电机、转矩电机和快速数控系统的应用对提高加工中 心的高速、高动态和高加工精度起了决定性的作用。而在模具加工机床的多种结构创新中,转矩电机起到了特别重要的作用。它不仅应用于回转工作台的回转和摆动 驱动,而且还应用于叉形主轴头的摆动或主轴头的摆动和回转驱动,由此构成各种不同类型的五轴加工中心。而回转和摆动主轴头的应用,又为发展加工大型模具的 五轴龙门式高速精密铣床提供了技术支持。

今后,进一步提高主轴转速、动态性能和行程速度仍是高速加工中心的发展重点,这不仅仍要依赖于驱动技术和数控技术的进一步发展,还要有赖于机床构件轻量化 的发展和并联机床的开发。可以预料,在今后5年中,高速加工中心或高速铣床的轴加速度有望达到3~4g,坐标轴的快速行程速度达到 100~140m/min。

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1金刚石刀具的研磨方法

单晶金刚石刀具的制造工序一般包括选料、定向、锯割、开坯、装卡、粗磨、精磨和检验。将选定的金刚石原石经定向后沿最大平面锯割开,可得到两把刀具的坯 料,这样既能提高金刚石材料的利用率,又可减少总研磨量。通过开坯可使刀具形状达到装卡(镶嵌或钎焊)要求。开坯和粗、精磨加工均采用研磨的方法。

金刚石的研磨加工在铸铁研磨盘上进行。研磨盘的直径约为300mm,由材料组织中孔隙的形状、大小和比例均经过优化的研磨金刚石专用高磷铸铁制成。研磨盘 的表面镶嵌有金刚石研磨粉,其颗粒尺寸可从小于1µm直到40µm。粗颗粒的金刚石粉具有较高的研磨速率,但研磨质量较差,因此粗磨时一般采用粗粉,而精 磨时则采用尺寸小于1µm的细粉。研磨前,首先将金刚石粉与橄榄油或其它类似物质混合成研磨膏,然后涂敷在研磨盘表面,放置一段时间使研磨膏充分渗入研磨 盘的铸铁孔隙中,再用一较大的金刚石在研磨盘表面进行来回预研磨,以进一步强化金刚石粉在铸铁孔隙中的镶嵌作用。研磨时,一般将被研磨的金刚石包埋在锡斗 中,只露出需研磨的面。研磨时的研磨盘转速约为2500r/min,研磨压力约为 1kg/mm2。

金刚石的研磨与其它刀具材料的加工有很大区别,其研磨机理至今尚未得到令人信服的阐释,影响研磨质量的因素也是多方面的。下面就金刚石刀具研磨的一些工艺问题进行讨论。

2磨削量的影响因素

通过实验发现,磨削量与研磨条件的关系为V=kv式中V??研磨体积k??磨削率v??磨削速度p??研磨压力此外,金刚石的磨向、磨料的粒度、磨粒在铸铁孔隙中的镶嵌状况等因素也会改变磨削率的大小,从而影响磨削量。

3研磨质量的影响因素

金刚石硬度高、脆性大,研磨时虽然刀具表面粗糙度较易保证,但刀刃容易出现崩口,刀刃锯齿度不易降低。超精密加工要求刀具刃口在500倍显微镜下观察无崩口,因此需要从各方面优化研磨过程,以获得平直完美的刀刃

研磨粉粒度和研磨盘表面状态对研磨质量的影响

可以看出,由于粗粉对刀刃的冲击性较大,研磨后刀刃锯齿度也较大,基本上难以研磨出无崩口的刀刃;而采用细粉时,经过几分钟的研磨后刀刃即变得平直,锯齿度趋向于零。

新制造的研磨盘因加工精度的限制,其盘面不平度较大,对于研磨的稳定性有一定影响。此外,刚涂敷在盘面上的磨粒本身的等高性也较差。经过一段时间的研磨 后,盘面上的高点被研平,磨粒中的较大颗粒也被打碎或铲离盘面,从而使磨粒的等高性得到改善,刀刃锯齿度稳定减小。所以对于金刚石刀具的开刃或精磨等关键 工序,必须在稳定的研磨盘盘面上进行。

由于研磨过程中磨粒会被不断打碎或损失,若不及时加以补充,将导致因盘面磨粒密度不够而使金刚石直接与铸铁接触,不但会影响刀具研磨质量,还会因金刚石的 挤刮作用破坏或堵塞盘面上的孔隙,从而降低研磨盘的使用寿命。因此,在研磨过程中需要经常向盘面添加新的研磨膏。

此外,在涂粉之前对研磨盘盘面的预处理也至关重要,一般需用油石或较粗的SiC研磨粉对盘面进行推磨,以去除车削沟纹,提高盘面的平整性。通过用各种油石 和SiC粉研磨盘面的比较试验,发现用TL280ZY1油石推磨盘面1小时后再涂以W1细金刚石粉,可获得最理想的研磨盘面,此时盘面达到稳定的时间最 短,研磨后的刀刃锯齿度最小。而采用游离的SiC研磨粉则容易堵塞盘面上的孔隙,使金刚石粉难以大量而牢固地镶嵌于研磨盘上。

刃磨角对研磨质量的影响

刃磨角q是研磨的线速度方向与刀刃的夹角。当q>0°时,研磨方向从刀体指向刀刃,称为顺磨;当q<0°时,研磨方向从刀刃指向刀体,称为逆 磨。图2所示为刀刃锯齿度与刃磨角的关系。由于金刚石的抗拉强度极高,顺磨时,刀刃承受拉应力,因此磨后锯齿度较小;逆磨时,刀刃承受压应力,因此磨后锯 齿度较大。从图2可看出,当q大于且接近于0°时刀刃可获得最小的锯齿度,此时刃口处的应力方向与刀刃基本平行,而刀刃在此方向上有最高的抗拉应力强度。 平行于刀刃研磨的另一个好处是刀面的磨痕也与刀刃平行,在切削加工中不会复映到已加工表面,有助于提高切削加工质量。

盘面端跳和机床振动对研磨质量的影响

研磨盘面的端跳和机床的振动会引起研磨时盘面对刀刃的冲击,从而破坏刀刃的平直性,其中尤以盘面端跳的影响更为直接,这是因为由端跳引起的冲击方向垂直于 盘面。图3和图4分别为刀刃锯齿度与盘面端跳和机床振动的关系。从图中可见,盘面端跳和机床振动对刀刃锯齿度的影响都分别存在一个临界值,当小于临界值 时,刀刃锯齿度趋向于零;而当大于临界值时,刀刃锯齿度急剧上升。

为了减小盘面端跳,在用油石研磨盘面时,应同时检测盘面的端跳情况,并尽可能通过研磨消除端跳。然后还需进行研磨盘的在线动平衡,以减小运转时因机构不平衡而产生的振动。

端跳和振动还与研磨机的精度及减振性能有关。传统的木制顶尖研磨机因顶尖与转轴之间需要垫以纤维衬垫,同时由于木材刚性的限制,会导致研磨盘在高速旋转时 产生0.05~0.1mm的动态跳动;此外,木材和纤维物质的耐热性差,在高速滑动条件下很容易磨损而使转轴与顶尖之间产生间隙,因此需要经常调整间隙、 更换衬垫或木制顶尖。由于使用此类设备时不稳定因素较多,只有在设备状态最佳的某些不长的时间段内才能研磨出基本合格的天然金刚石刀具,即使是技术熟练的 操作人员,也只能达到30%~50%的加工合格率。

静压空气轴承的精度高于0.5µm,旋转平稳,且承托主轴的高压空气具有较强的吸振能力。所以采用静压空气轴承的研磨机即使研磨刀刃楔角只有45°的金刚石刀具,也能获得完美无缺的刀刃。对于一般的民用金刚石刀具,基本上可以达到100%的加工合格率。

偏向角对研磨质量的影响

偏向角w是在金刚石的被研磨面上实际研磨方向与最好磨方向之间的夹角。对于 (110)面,当在最好磨方向(w=0°)研磨时,金刚石表面非常光洁,且表面有较大起伏,这是因为在最好磨方向上,研磨盘面的不平度在金刚石表面得到了 充分复映;当w=45°时,金刚石表面仍然相当光洁,但起伏程度变小,并出现细小沟痕;当w=60°时,金刚石表面产生密集的深沟,研磨速率变得很低;在 最难磨方向,金刚石表面充满一个个凹坑,研磨速率基本为零。w<45°的区域均可认为是好磨方向,可以获得光洁的表面。对于(100)面,其好磨区 域为w<15°。在好磨区域内锯齿度趋向于零,当w>45°后,刀刃上迅速出现较大崩口。对于(100)面同样可得到类似结果。 偏向角对表面质量的影响规律还可用于判断金刚石的最好磨方向,因为在最好磨方向研磨时,金刚石表面光亮且有较大起伏。

综上所述,金刚石刀具的研磨质量对各种加工条件都相当敏感,特别在研磨小刀刃楔角的金刚石刀具(如眼科手术刀、光纤切割刀和生物切片刀等)时尤其如此。因 此,在研磨时必须仔细处理研磨盘表面,使用极细的金刚石研磨粉,找到最好磨方向,并采用精度高、运转平稳且振动小的研磨机床(如空气静压轴承研磨机),在 保证各种加工条件处于较理想状态时,即可研磨出无崩口、刀刃锯齿度小的高质量金刚石刀具。

歡迎來到Bewise Inc.的世界,首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力,我們是提供專業刀具製造商,應對客戶高品質的刀具需求,我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求,我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質,這是現有相關技術無法比擬的,我們成功的滿足了各行各業的要求,包括:精密HSS DIN切削刀具協助客戶設計刀具流程DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計超高硬度的切削刀具醫療配件刀具設計汽車業刀具設計電子產業鑽石刀具木工產業鑽石刀具等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計;從微細刀具到大型刀具;從小型生產到大型量產;全自動整合;我們的技術可提供您連續生產的效能,我們整體的服務及卓越的技術,恭迎您親自體驗!!

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Imme R 100,Jerman, 1948/1949

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Sebuah motor 125 cc, Produsen Italia Cagiva Planet.

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Sebuah sepeda motor adalah kendaraan beroda dua yang ditenagai oleh sebuah mesin. Rodanya sebaris dan pada kecepatan tinggi sepeda motor tetap tidak terbalik dan stabil disebabkan oleh gaya giroskopik; pada kecepatan rendah pengaturan berkelanjutan setangnya oleh pengendara memberikan kestabilan.

Motor banyak variasinya: beberapa motor dilengkapi dengan papan kaki dan bukan "gagang injekan", seperti motor Tiongkok, dan mobil samping dan juga beroda tiga, yang biasa disebut sebagai trike.

Sepeda motor yang akan menyeberang pada saat mudik di Merak

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Penggunaan motor di Indonesia sangat populer karena harganya yang relatip murah, penggunaan bahan bakarnya rendah serta biaya operasionalnya juga sangat rendah. Pada periode lebaran sepeda motor digunakan mudik untuk perjalanan jarak jauh, dari Jakarta sampai ke Jawa Timur, Lampung.

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Motorkerékpár (hagyományos becenevén motorbicikli vagy egyszerűen motor), egy nyomon haladó, kétkerekű motoros közlekedési eszköz.

Gottlieb Daimler

Gottlieb Daimler

A két kerék egy sorban van. A magasabb sebességeknél a motorkerékpár a giroszkóp effektus miatt nem dől el.

Az első motorkerékpárt a német Gottlieb Daimler és Wilhelm Maybach tervezte és építette 1885-ben. Egyúttal ez volt az első belső égésű motorral hajtott jármű a világon.

Motorkerékpárok stabilitási problémái [szerkesztés]

A motorkerékpároknak három féle stabilitási problémájuk lehet:

  • Az eldőlés jól ismert jelenség alacsony sebességeknél, és könnyű elkerülni egy kicsit gyorsabb sebességgel.
  • A remegés (AVI file) az első kerék magas frekvenciájú (7-9 Hz) oszcillációja. Gyakran viszonylag veszélytelen, de idegesítő. Ez mérsékelt sebességeknél jelenhet meg.
  • A lengés (AVI file) a teljes jármű alacsony frekvenciájú (2-3 Hz) oszcillációja. Nagyobb sebességeknél instabillá válhat végzetes következményekkel.

A kutatások az alábbiakat tudták mondani a témáról eddig:

  • A lengő oszcillációk tompulnak ha a vezető csökkenti a gördülési szöget.
  • A kerék karakterisztika és a keréknyomás fontos változói a motor viselkedésének nagy sebességnél.
  • A stabilitás nézőpontjából kívánatos az odalirányú merevséget a lehetséges mértékben növelni, és lehetséges hogy a hátső keretnél létezik optimuma a torziós merevségnek.
  • Az oldalirányú merevség szokásos szintjei a kerék orsónál jelentősen rontják a remegési módú csillapítást, a remegési frekvencia jelentős módosítása mellett, és enyhén csökkentik a lengési mód csillapítását is nagy sebességeknél.
  • Az oldalirányú torzításnak a lehetséges mértékben ellen kell állni, az első villa torziós tengelyének a lehetőség szerint alacsonyra való állításával.
  • Az lengés csillapításában a legnagyobb szerepe a hátsó kerék kanyarodási és kerékdőlési merevségének és relaxációs hosszának van, és az első kerék hasonló paramétereinek kevésbé.
  • Többek között a merev vázak, a hosszú kerékalap, a hosszú nyom és a lapos kormányszög növeli az lengési módú csillapítást.
  • A hátsó lengéscsillapító legyengült csillapítása, a hátsó terhelés és a megnövekvő sebesség erősíti kenyarodáskor az lengési tendenciákat.
  • A hátsó terhelést viselő szerkezet megfelelő merevsége és csillapításai sikeresen csillapíthatják az lengési és remegési oszcillációkat.

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Motocikl ili Motorkotač je putničko vozilo s dva kotača jedan iza drugoga koje se pokreće motorom. Namijenjen je prijevozu jedne (ili dviju) osobe. Vozač na njemu sjedi (jaše) obuhvaćajući šasiju nogama.

Hrvatski zakon o prometu definira motocikl ovako: motorno vozilo s dva kotača, s bočnom prikolicom ili bez nje, i motorno vozilo na tri kotača – ako njegova masa nije veća od 400 kg.

Razvoj motocikla [uredi]

Kada su biciklu dodali motor s unutrašnjim izgaranjem nastao je motorkotač. Učinio je to 1885. njemački inženjer Daimler, ugradivši u drveni okvir bicikla benzinski motor sa zračnim hlađenjem. Motorkotači su čvršće i masivnije građeni od bicikla.

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אופנוע כביש בעל מנוע בנפח 600 סמ&quot;ק מתוצרת הונדה

אופנוע כביש בעל מנוע בנפח 600 סמ"ק מתוצרת הונדה

אופנוע הוא כלי רכב דו-גלגלי המונע במנוע בעירה פנימית (מנוע בנזין) והמיועד לשאת נוסע אחד או שניים. האופנוע נבדל מן הקטנוע במספר מאפיינים:

  • תמסורת: בעוד שהאופנוע הינו בעל תמסורת הילוכים בדרך כלל, הקטנוע הינו בעל תמסורת אוטומטית בדרך כלל.
  • מיקום המנוע: בקטנוע המנוע ממוקם בחלקו האחורי של כלי הרכב, בניגוד לאופנוע, שמנועו ממוקם בחלק הקידמי. זאת על מנת לפשט את העברת הכוח מהמנוע לגלגל האחורי, אשר באופנוע נעשית באמצעות שרשרת בדרך כלל. הבדל זה משפיע גם על הצורה החיצונית של כלי הרכב ויוצר את ההבדל הוויזואלי המשמעותי בין שני סוגי כלי הרכב.
  • גודל המנוע: מנוע האופנוע לרוב חזק יותר ממנוע הקטנוע ומאפשר להגיע למהירויות גבוהות, עד יותר מ־300 קמ"ש באופנועים החזקים ביותר.

האופנוע נחשב כלי רכב מסוכן יחסית, משום שהנוסע חשוף ואינו מוגן במרכב כמו במכונית. מסיבה זו במרבית המדינות מחויבים רוכבי אופנועים להשתמש בקסדה להגנת הראש במקרה תאונה. בישראל חלה חובת חבישת קסדה ולפי דיונים בכנסת, ייתכן שבהמשך תחול חובת שימוש במיגון נוסף.

[עריכה] היסטוריה

כלי הרכב הדו גלגלי הראשון בעל מנוע בעירה פנימית הוצג בגרמניה ב-1885 על ידי גוטליב דיימלר ווילהלם מייבאך. למעשה היו אלו אופניים שהוצמד להם מנוע עזר קטן. כלי זה יכול להיחשב כאופנוע הראשון, כל עוד לא מחשיבים רכב דו גלגלי שהוצג בתערוכה בארצות הברית ב-1867 והתבסס על מנוע קיטור. האופנוע הראשון שהוצע למכירה היה אופנוע גרמני בשם הילדברנד-וולפמילר ב-1894.

עד שנת 1920 היה אינדיאן יצרן האופנועים הגדול ביותר. בשנים אלו החליף אותו יצרן האופנועים הוותיק ביותר הפעיל כיום, הרלי דייווידסון האמריקאי, שהחל את פעילותו ב־1903. בשנת 1928 הפך DKW הגרמני ליצרן הגדול ביותר והחזיק בתואר עד לאחר מלחמת העולם השנייה, עת התואר עבר לחברת BSA הבריטית. משנת 1955 ועד ל-1970 חזרה חברה גרמנית, NSU, לשאת בתואר. בשנה זו הפכה חברת הונדה ליפנית הראשונה שנשאה בתואר יצרן האופנועים הגדול ביותר ומאז לא איבדה אותו.

כיום מיוצרים אופנועים במפעלים רבים ביפן, ארצות הברית, אירופה, המזרח הרחוק ודרום אמריקה.

[עריכה] סוגי אופנועים

[עריכה] כביש

אופנוע כביש, דוקאטי 749, מודל 2004

אופנוע כביש, דוקאטי 749, מודל 2004

אופנועי כביש מבוססים לעתים קרובות על אופנועי מירוצי מסלול, ודומים להם חיצונית. אופנועים אלה מצוידים לרוב במנועים רבי עוצמה, בנפח 500 סמ"ק ומעלה, המאפשרים להם להתקרב ואף לעבור את ה־300 קמ"ש. גוף האופנוע מכוסה בכיסויי פלסטיק כדי לשפר את האווירודינמיות של האופנוע ולהקטין את התנגדות האוויר. צמיגיהם של אופנועים אלה חלקים למדי, למעט חריצים מועטים מדי מספר סנטימטרים, וזאת כדי לשפר את אחיזת הכביש. הם מאופיינים לרוב בצמיג אחורי רחב הרבה יותר מן הצמיג הקדמי. תנוחת הרכיבה באופנועים אלה היא תנוחה רכונה, המיועדת להקטין את תרומתו של הרוכב להתנגדות האוויר בזמן הרכיבה.

תנופת הפיתוח של אופנועי הכביש החלה בשנות ה-70 של המאה ה-20, כשהיצרנים היפנים הגדולים, הונדה, קוואסקי, סוזוקי וימאהה זיהו את אופנוע הכביש ככלי להוכחת עליונותם הטכנולוגית ויוקרתם. הספקי המנועים עלו תוך זמן קצר למאה כוח סוס ואף יותר מכך.

בשנות ה-80 גברה התחרות כשהדגמים החדשים היו בעצם רפליקות של אופנועי המירוצים המקצועניים. ההתפתחות הטכנולוגית בתחום השלדות לא הדביקה את התפתחות המנועים, וכך הפכו אופנועי הכביש לכלים קשים לשליטה הדורשים מיומנות רבה, ובמקביל פרץ גל תאונות, ולאחריו מחאה עולמית נגד יצרני האופנועים, ודרישה לתעריפי ביטוח, אכיפה מוגברת, הגבלות גיל וכדומה. יצרני האופנועים הקטינו את ההספקים של המנועים והתמקדו במנועים בנפח עד 600 סמ"ק. גם השלדות הפכו שקולות יותר, ותנוחת הרכיבה קיצונית פחות.

בשנות ה- 90 המגמה השתנתה שוב. יצרני האופנועים לא רצו לאבד את התועלת הנובעת מהפופולריות הרבה של מירוצי הגרנד-פרי, ובעקבותיהם העניין באופנועים כבדים יותר וחזקים יותר הדומים יותר לאופנועי המירוצים. ההתפתחות ביכולת העיבוד של חומרים אקזוטיים הביאה ליצור של שלדות ברמה גבוהה התואמות את דרישות המנועים החזקים. שדה התחרות היה עתה אופנועי ה-1,000 סמ"ק, אופנועים סדרתיים חזקים מאוד עם מושב כפול, ארבעה צילינדרים ויחסי הספק שמתתקרבים לכוח סוס אחד לכל קילוגרם משקל, וכמובן אבזור בטיחות ופינוק רב. את המגמה הוביל הימאהה R1 ששקל 180 ק"ג והגיע להספק של 150 כוח סוס, וביצועים זריזים של אופנוע 600 סמ"ק. כיום כבר נשבר מחסום ה 1:1. לסוזוקי GSX-R1000 יש 175 כוח סוס, ומשקלו 166 ק"ג בלבד. לימאהה YZF-R1 משקל 172 קילו והספקו 172 כוח סוס. בשני האופנועים הללו, כמו באופנועים אחרים בשנים האחרונות מותקנת מערכת מגח-אוויר (Ram-Air) המעלה את הספק המנוע עוד יותר. זוהי מערכת הדוחסת אוויר קר ודחוס ועשיר בחמצן היישר למערכת היניקה של המנוע, ובכך מגבירה את הבעירה ואת ההספק. המערכת נכנסת לפעולה רק במהירויות גבוהות מאוד, ופעולתה אופטימלית ב-240 קמ"ש.

בסוכנויות היצרנים הגדולים מצויים גם אופנועי 1,200 ו- 1,300 סמ"ק, המשמשים יותר לטורינג, ונסיעות ארוכות. אלו אופנועים מאובזרים ומפנקים, מצוידים בבלמי ABS, מושבים נוחים, תנוחת ישיבה גבוהה יותר ומהירות גבוהה הנושקת ל-300 קמ"ש.

אופנועי העל כיום מצוידים במערכות פליטה מטיטניום, ראשי צילינדר עשויים תרכובת קרמיקה וסיליקון, וחלקי מרכב מקוולאר.

[עריכה] שטח

אופנועי שטח בנויים כך שיוכלו לנסוע בתנאי שטח, כאשר הדרך לא סלולה או לא קיימת כלל. הם קלי משקל, ואינם כוללים רכיבים ואביזרים מיותרים, שאינם נדרשים להפעלת האופנוע. ניתן למצוא אופנועי שטח בנפח החל מ־50 סמ"ק, ועד נפחים גדולים יחסית, של 800 סמ"ק. עם זאת, מקובל לחשוב שאופנועי שטח בנפח גדול מ־600 סמ"ק הם כבדים ומסורבלים מדי לשליטה בתנאי הרכיבה הקשים.

צמיגיהם של אופנועי שטח מאופיינים בחריצים עמוקים וסמוכים, המאפשרים להם להיאחז בקרקע בקלות רבה יותר. צורת הקוביות מאפיינת את צמיגי השטח במיוחד. המתלים של אופנועים אלה ארוכי מהלך, וזאת כדי לאפשר להם להתגבר על מהמורות קשות מבלי להגיע אל סוף מהלך המתלה. האופנועים מאופיינים בצורת חרגול - מושב וגחון האופנוע גבוהים מאוד (כדי להגדיל את יכולת העבירות של האופנוע) וגזרה צרה (בניגוד לאופנועי הכביש הנמוכים והרחבים).

תת משפחה של אופנועי השטח הם אופנועי פאן-דורו, שהתפתחו במסלולי הראלי הארוכים דוגמת ראלי דקר (ידועים גם כאופנועים דו שימושיים). אופנועים אלה הם בעלי צמיגים מעט יותר חלקים, וכנף קדמית הצמודה לגלגל. הם גם בעלי נפח מנוע הקרוב לקצה העליון המקובל בסוג זה.

[עריכה] סופרמוטו

אופנועי סופרמוטו תוכננו על בסיס אופנועי שטח, כדי לנצל את יתרונות אופנועי השטח (משקל נמוך, מרכז כובד גבוה, תנוחת רכיבה זקופה וכו'), לצורך שימוש עירוני או מסלול, וזאת על ידי שימוש במכלולים שנלקחו מאופנועי כביש.

התחום עצמו נולד בשנות ה-70 בארצות הברית תחת השם "סופרבייקרס", במסגרת ליגה שהוקמה בחסות רשת הטלוויזה ABC-TV. סדרת המירוצים הזו ניסתה לקבוע מי הם ה"סופר-רוכבים" - אותם אלו שיכולים להתמודד בהצלחה, עם אופנוע אחד, הן בטכניקת רכיבה המיועדת לכביש, והן בטכניקה המיועדת למסלול עפר. במירוצים דאז, כמו היום, השתתפו רוכבים ממגוון רחב של דיספלינות ספורט מוטורי דו גלגלי. במהלך 1985, דעכה הסדרה בהיעדר מממנים לסיקור הטלוויזיוני, והתחום כמעט ונעלם.

לקראת סוף שנות ה-80 של המאה ה-20, התעורר התחום מחדש בצרפת, שם זכו האופנועים המוסבים לשם סופרמוטו ("סופר אופנוע" בצרפתית) והרוכבים על אותם כלים נקראו "סופר מוטארד" ("סופר רוכבים"). התחום התפשט במהירות ברחבי אירופה וסדרות מירוצים לאומיות החלו להתארגן במסגרות מקומיות. החל משנת 2001 מתקיימת גם "אליפות העולם בסופרמוטו" במסגרת ה-FIM. משנה זו ואילך, בעקבות ההתעניינות הגוברת והולכת בתחום, הצטרפו היצרניות היפניות לאירופאיות (שעוסקות בייצור אופנועי סופרמוטו סדרתיים מאמצע שנות ה-90), ומציעות גם הן דגמים שירדו מפס הייצור כשהם בתצורת סופרמוטו.
בעוד הבסיס הוא במקורו מהשטח, הרי שהגלגלים (והצמיגים), וכן מערכת הבלימה, מגיעים מאופנועי הכביש. אופנועי הסופרמוטו בנויים כך שיוכלו לנוע הן בדרכי אספלט והן בשבילים מהודקים, כאשר הדרך לא סלולה או לא קיימת כלל. ניתן למצוא אופנועי סופרמוטו בנפח החל מ-50 סמ"ק, ועד נפחים גדולים יחסית, של 660 סמ"ק.

סופרמוטו ישראלי 2005 - צילום באדיבות: פול גז

סופרמוטו ישראלי 2005 - צילום באדיבות: פול גז

צמיגיהם של אופנועי הסופרמוטו מאופיינים בתרכובת גומי רכה המיועדת לאופנועי כביש ספורטיביים, על מנת להשיג אחיזה רבה ככל האפשר מהתוואי בו נע האופנוע. המתלים של אופנועים אלה ארוכי מהלך, וזאת כדי לאפשר להם להתגבר על מהמורות קשות מבלי להגיע אל סוף מהלך המתלה - זו הסיבה שמלבד תחום המירוצים, נחשבים אופנועים אלו ליעילים ביותר לשימוש עירוני. האופנועים, בשל היותם נצר למשפחת אופנועי השטח, מאופיינים בצורת חרגול - מושב וגחון האופנוע גבוהים מאוד (כדי להגדיל את יכולת העבירות של האופנוע) וגזרה צרה (בניגוד לאופנועי הכביש הנמוכים והרחבים).

אופנועי הסופרמוטו מתאפיינים בכנף קדמית גבוהה, אך מקוצרת ביחס לאלו הקיימות אצל אופנועי השטח.
בישראל מתקיימים מירוצי סופרמוטו מחתרתיים מאז שנת 2003, כשהמסלולים, בדומה למקובל בעולם בתחום זה, מורכבים משילוב בין מסלול אספלט לעפר. המסלולים הינם איטיים יחסית למקובל בתחום אופנועי הכביש, ומחייבים שליטה גבוהה בטכניקת הרכיבה, מאשר הספקי מנוע גבוהים כדי לנצח. באוגוסט 2004 החלה לפעול בארץ "עמותת הסופרמוטו הישראלית" (מס' עמותה 580431039), המייצגת את הרוכבים והמתחרים בתחום, גם בהתאחדות הספורט המוטורי הישראלית.

[עריכה] טורינג

אופנועים בעלי מבנה פשוט, המיועדים לנסיעה יומיומית בכביש. גוף אופנועים אלה חשוף, צמיגיהם חלקים בדומה לאלה של אופנועי הכביש, אך הם צרים יותר, משום שאינם מיועדים להגיע למהירויות גבוהות כל כך. אופנועים אלה מצוידים לרוב במנועים בינוניים, בנפח 250-500 סמ"ק.
אופנועי ה"ספורט-טורינג" הם תת קבוצה של אופנועי הטורינג. אלה אופנועי טורינג בנפחים גדולים (מעל 500 סמ"ק), המיועדים לטיולים ונסיעות ארוכות, ומאופיינים באביזרי נוחות רבים על מנת לשפר את חווית הרכיבה.

[עריכה] קאסטום

כפי ששמם מרמז, את האופנועים האלה ניתן להתאים אישית בעת ההזמנה, כך שאין שני אופנועים הדומים זה לזה. ניתן להזמין צבע, צורת כידון, אורך מתלים, אביזרים שונים ועוד. היצרן הבולט ביותר של אופנועים אלה הוא הארלי דייווידסון, אך בשנים האחרונות גם יצרנים יפניים ניסו להשיג דריסת רגל בשוק זה. עם זאת, בכנס השנתי של בעלי הארלי דייווידסון בארצות הברית, נוהגים המתכנסים להשליך אופנועי קאסטום יפניים מראש מנוף גבוה, כדי להביע את דעתם על אופנועים אלה. אופנועי קאסטום בולטים בשפע הקישוטים המוכספים בניקל הנמצאים בכל פינה, במיטב המסורת האמריקאית.

[עריכה] מבנה האופנוע

האופנוע מורכב ממספר חלקים עיקרים -

  • המנוע וסביבתו - המנוע מתחלק ל2 חלקים עיקרים - מנוע עליון (בוכנה, טבעות וכו׳) ומנוע תחתון (ארכובה, טלטל וכו׳). כמו כן יש מאייד(הקרבורטור) שאחראי על עירוב ביחס תקין של דלק ואוויר למנוע, מקרן (רדיאטור) שאחראי על העברת נוזל קירור לחלקי המנוע על מנת לשמור אותו בטמפ' הרצויה, למניעת נזק למנוע (ישנם אופנועים בעלי קירור אוויר, בלי מקרן). המקרן פועל על ידי קירור נוזל הקירור בעזרת האוויר שעובר דרכו בזמן הנסיעה. הנוזל נשמר בתוכו או במיכל לידו. נוזל הקירור מוזרם למנוע בעזרת משאבה. מסנן (פילטר) אוויר) - אחראי על סינון הלכלוך מן האוויר כדי שלא יכנס למנוע. המצת (פלאג) אחראי על הצתת התערובת של אוויר ודלק.
ישנם שני סוגי מנועים עיקרים באופנועים. מנועי 2 פעימות ו-4 פעימות. מנועי שתי פעימות עושים את 4 הפעולות (יניקה, דחיסה, בעירה ופליטה) בשני מחזורים, לעומת מנוע הארבע פעימות, שעושה מחזור לכל פעולה. מנועי שתי פעימות בדרך כלל נמצאים באופנועים קטנים (50-250 סמ״ק), כמו כן באופנועי שטח (מוטוקרוס), וזאת בגלל הכוח הרב שיש להם ומשקלם הנמוך, אך הם פחות אמינים ממנועי ארבע פעימות.
  • מערכת ההינע - באופנוע ישנה תיבת הילוכים אשר אחראית על העברת הכוח (בקטנוע קיים מנגנון בשם וריאטור שעובד עם משקולות ומאפשר העברה אוטומטית). על מנת להעביר הילוך יש להפריד בין תיבת ההילוכים למנוע בעזרת המצמד (קלאץ׳) אשר בלחיצה מפריד ומאפשר העברת הילוכים נכונה. ישנם אופנועים עם מערכת מצמד אוטומטי בה הם לא לוחצים עליו בהעברת הילוך. מצמד זה נקרא חצי אוטומטי. ההילוכים באופנוע מועברים בעזרת רגלית הילוכים הנמצאת בצידו השמאלי של האופנוע. המצמד נלחץ עם ידית הנמצאת גם כן בצידו השמאלי של האופנוע. ברוב דגמי האופנועים העברת הכוח מן המנוע לגלגל האחורי מתבצע בעזרת גלגלשים (גלגלי שיניים) ושרשרת. גלגל השיניים הקדמי קטן בקוטרו מן האחורי. על ידי שינוי מספר השיניים ניתן לקבל יותר כוח (מומנט) או יותר מהירות.
  • תמסורת - כאמור, לרוב מועבר הכוח מן המנוע אל הגלגל האחורי בעזרת שרשרת חזקה, אך במהלך ההיסטוריה יוצרו גם אופנועים שהשתמשו בשיטות אחרות. חברת ב. מ. וו. הגרמנית ייצרה כמה דגמים בהם הועבר הכוח באמצעות גל הנעה, בדומה למכוניות בעלות הנעה אחורית ומנוע קידמי. ניתן גם למצוא אופנועים בהם מועבר הכוח בעזרת רצועת גומי משוננת. יתרונה של הרצועה הוא שאין צורך לשמן אותה, והיא אינה מתיזה שמן על חלקי האופנוע. מצד שני, גמישותה גורמת לאובדן מסוים של כוח.
  • מערכת החשמל - מערכת החשמל באופנוע עובדת על עיקרון דינמו. בנסיעה האופנוע יוצר תנועה סיבובית שמתורגמת לאות סינוס (AC) ועל ידי מיישר זרם (דיודה + קבל) וווסת טעינה (מייצב) אנו מקבלים מתח ישר (DC) יציב. רוב האופנועים מצוידים במצבר. אלו שאינם עושים שימוש במצבר, מתבססים באופן ישיר על עבודת המנוע. כמו כן קיימת מערכת CDI שאחראית על שליחת הזרם ברגע ההצתה.
  • בלמים - באופנועים החדשים הבלמים הם מסוג בלמי דיסק, באופנועים הישנים הבלמים היו בלמי תוף. רגלית בצד הימני של האופנוע אחראית על הבלם האחורי וידית בצדו הימני של האופנוע אחראית על הבלם הקדמי.
  • שלדה ובולמים - השלדה באופנועי שטח (קרוס) למיניהם עשויה בדרך כלל מחומר קל ומחוזק ביותר כדי שיחזיק מעמד בקפיצות וטלטלות. הבולמים באופנוע שטח חייבים להיות איכותיים, במקרה של קפיצה על הבולם להתכווץ כדי למנוע פגיעה בשלדה ולאחר מכן לחזור לגודלו המקורי.
  • מערכת קירור - באופנועים מסוימים, מקובל להשתמש בצלעות קירור צפופות לצידי בית הבוכנה כדי לקרר את המנוע. במנועים בעלי הספק גדול יותר המיועדים לעבודה מאומצת לאורך זמן (למשל אופנועי ספורט) משתמשים בשיטות אחרות, כגון קירור שמן וקירור מים המאפשרות ויסות חום המנוע. בשיטת קירור המים, בדומה למכונית, מועברים המים בצינורות לאורך המנוע, סופגים ממנו את החום, ומאבדים אותו במקרן (רדיאטור).

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Unha motocicleta de 125 cc Cagiva Planet, de orixe italiano.

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Réplica da Reitwagen de Daimler-Maybach.

Réplica da Reitwagen de Daimler-Maybach.

Unha motocicleta é un vehículo de dúas rodas impulsado por un motor de combustión interno a gasolina. O cadro e as rodas constitúen a estrutura fundamental do vehículo. A roda directriz é a dianteira e a roda motriz é a traseira. Comunmente, en galego coñécese mediante a abreviatura moto.

[editar] Historia

O americano Sylvester Howard Roper (1823-1896) inventou un motor de dous cilindros a vapor (accionado por carbón) en 1867. Esta pode ser considerada a primeira motocicleta, se se permite que a descrición dunha motocicleta inclúa un motor a vapor.

Wilhelm Maybach e Gottlieb Daimler construíron unha moto con cadro e catro rodas de madeira e motor de combustión interna en 1885. A súa velocidade era de 18 km/h e o motor desenvolvía 0,5 cabalos.

Gottlieb Daimler usou un novo motor inventado polo enxeñeiro Nikolaus August Otto. Otto inventou o primeiro motor de combustión interna de catro tempos en 1876. Chamouno "Motor de Ciclo Otto" e, axiña que como o completou, Daimler (antigo empregado de Otto) converteuno nunha motocicleta que algúns historiadores consideran a primeira da historia. En 1894 Hildebrand e Wolfmüller presentan en Munich a primeira motocicleta fabricada en serie e con claros fins comerciais. A Hildebrand e Wolfmüller mantívose en produción ata 1897.Os irmáns rusos fincados en París Eugéne e Michel Werner montaron un motor nunha bicicleta. O modelo inicial co motor sobre a roda dianteira comezouse a fabricar en 1897.

En 1902 inventouse o escúter (provén do inglés 'scooter'), tamén coñecido como auto cadeira de brazos, polo francés Georges Gauthier. A escúter é unha moto munida dun cadro de mandos de protección. Foi fabricada en 1914. Tivo unha gran popularidade, sobre todo entre os mozos. Está composto por dúas rodas de pouco diámetro e un cadro aberto que permite ao condutor estar sentado no canto de ao carricho. Tamén contén unha carrocería que protexe todos os mecanismos, e ofrece algún pequeno espazo de almacenaxe de obxectos pequenos e dunha roda de recambio. Son vehículos urbanos, aínda que tamén se poden facer viaxes longas. O que destaca neste tipo de motos é a comodidade do manexo e facilidade de condución, e non o desenvolvemento de grandes velocidades.

Moto con sidecar.

Moto con sidecar.

En 1910 apareceu o sidecar, un carro cunha roda lateral que se une ao carón da motocicleta. Consta dun bastidor (dunha soa roda) e dunha carrocería que protexe ao pasaxeiro. A motocicleta que o arrastra, convértese nun vehículo de tres rodas e a súa condución contrólase mediante o xiro do manillar, ao non poder executarse a basculación. Xa aparecera anos antes, pero en bicicletas e coa proliferación dos vehículos chamados "utilitarios" desapareceu practicamente da circulación.

Logo de volver da Segunda Guerra Mundial (1945), os soldados estadounidenses parecían descontentos coas motocicletas que eran construídas por Harley-Davidson e Indian. As motos que montaran en Europa eran máis lixeiras e máis divertidas de conducir. Estes veteranos comezaron a andar con outros ex-soldados para volver vivir algo da camaradería que sentiran no servizo. Estes grupos déronse conta que as súas motocicletas necesitaban os cambios que Harley non lles proporcionaba. Así naceu a Chopper.

[editar] Partes dunha motocicleta


  • Chasis que é a espiña dorsal da motocicleta e a partir do cal colócanse todos os demais elementos que a compón.
  • Pinza que é a peza á cal únese o manillar e a roda dianteira e que actúa á súa vez de suspensión dianteira.
  • Pipa de dirección, que une a pinza ao chasis e que aloxa no seu interior uns rodamientos, que son os que permiten virar a dirección a un ou outro lado.
  • Basculante que é a peza que unida ao chasis mediante un eixo (eixo do basculante), suxeita a roda traseira e un dos extremos do amortecemento traseira de suspensión.
  • Depósito de combustible que é o recipiente que aloxa a gasolina.
  • Motor que ancorado ao basculante, e á roda traseira mediante unha cadea, unha correa ou un cardan é o encargado de impulsar todo o conxunto. Dependendo do ciclo de funcionamento, os motores poden ser de dous ou catro tempos.
  • Freos dianteiro e traseiro que son os encargados de deter a motocicleta, e que poden ser de disco ou de tambor, aínda que estes últimos están case en desuso.

[editar] Tipos de Motocicleta

Dependendo do seu uso, as motocicletas pódense englobar en varias categorías:

[editar] Motocicletas de estrada

Están destinadas a un uso exclusivo por estrada debido á configuración da súa construción, e estas á súa vez poden ser:

    • Turismo que se utilizan para viaxar, e que teñen unha posición de condución relaxada, co corpo máis ou menos dereito e polo xeral veñen equipadas con maletas e parabrisas alto.
    • Custom (do inglés personalizar) que son motocicletas de non moita potencia onde o que prima é o par motor e poucas revolucións. Caracterízanse polo son característico do seu motor (moi rouco) tanto que marcas como Harley Davidson ten patentado o son dos seus modelos. As motos custom, son por dicilo dalgún xeito motos tuning, xa que cada propietario adoita modificalas segundo os seus gustos, (dentro da legalidade), sendo moi difícil atopar dúas motos custom iguais.
    • Sport turismo que como o seu nome indica están dacabalo entre as motos turísticas e as deportivas, axuntando calidades de ambos os estilos.
    • HI Sport que son o máis parecido a unha moto de carreiras, e nas cales, o que prima por encima de todo son as prestacións deportivas, sacrificando as calidades turísticas, Polo xeral, as motocicletas "HI Sport" adoitan estar provistas da tecnoloxía máis avanzada dispoñible no mundo da motocicleta de rúa.

[editar] Motocicletas de campo

Tamén coñecidas como "Off Road", están conformadas para unha utilización por terreos irregulares e divídense en:

    • Motocicletas de "trial" caracterizadas por un cambio de velocidades moi curto e un par motor moi elevado. Utilízanse circular por terreos moi abruptos e para salvar grandes obstáculos.
    • Motocicletas de "cros" caracterizadas pola súa capacidade para circular por terreos irregulares a unha velocidade relativamente grande. Non é posible a súa matriculación (aínda que en determinados modelos existen kits para iso) polo que só son utilizables en circuíto, carecen de sistema de iluminación.
    • Motocicletas "enduro" que tendo unha forma moi parecida ás motocicletas de cros diferénciase destas en que son matriculables e están homologadas para o seu uso na estrada.
    • Motocicletas "Trail" que son motocicletas que están adaptadas para rodar tanto na estrada como fóra dela. Son unha mestura entre as motos de estrada e as motos de campo, a súa maior virtude é a súa versatilidade.
    • Motocicletas "Supermotard" que son motocicletas que teñen a forma dunha motocicleta enduro pero están destinadas a circular por lugares esfaltados xa que posúen rodas de tipo liso.

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车 刀

车刀是用于普通车床、转塔车床、自动车床和数控车床的刀具,它是生产中加工回转面工件时应用最为广泛的一种刀具。车刀在形式上,通常根据加工表面特征可分 为外圆车刀、端面车刀、螺纹车刀、切断刀、内孔切槽刀等。也可以从结构上分为整体式、焊接式、机夹式和可转位车刀。

本节主要介绍焊接式、机夹式和可转位三类车刀的结构特点与设计要点。


一、焊接式车刀

焊接式车刀是将具有一定形状的硬质合金刀片,用紫铜或其它焊料钎焊在普通(常为45钢)刀杆上而成。焊接车刀由于结构紧凑、制造方便,目前在我国仍广泛使用。

焊接式车刀的设计包括选择车刀类型、刀片材料与型号、刀杆材料、确定刀杆外形尺寸、选择合理几何参数、确定刀槽参数、绘制工作图、选择焊料、制定技术条件等。下面就其中主要项目作必要介绍。

1.硬质合金刀片型号及选用

硬质合金各种型号刀片的主要用途为:A型用于90°外圆车刀、端面车刀等;B型用于直头外圆车刀、端面车刀、镗孔刀等;C型用于直头、弯头外圆镗孔、宽刃刀等;D型用于切断、切槽刀等;E型用于螺纹车刀。

2.刀杆外形及尺寸的确定

普通车刀外形尺寸主要有长、宽、高尺寸,刀杆断面形状为矩形或方形,一般选矩形,刀杆高度H按机床中心选。当高度尺寸受限制时,可加宽为方形,以提高其刚性。

刀杆外形分为直头和弯头两类。直头简单便于制造,弯头通用性好,既能车端面又能车外圆。

对于镗孔刀杆,其工作部分断面一般为圆形,直径与长度应按加工孔径与深度尺寸来选择。

3.刀槽的形式及参数确定

为使刀片焊接牢固,刃磨量小,故要在刀杆上加工出槽形,常见刀槽形式有以下几种。

(1)开口槽 形状简单,加工容易,但焊接面积小,适用于C型刀片。

(2)半封闭槽 制造较困难,但焊接刀片牢固,适用于A、B型刀片。

(3)封闭槽 夹持刀片牢固,焊接可靠,用于螺纹刀具,适用于E型刀片。

(4)切口槽 用于底面积较小的切断刀、切槽刀,从而增大焊接面积提高结合强度,适用于D型刀片。

二、机夹式车刀

为了避免焊接车刀因焊接使硬质合金刀片产生裂纹、降低刀具耐用度,使用时出现脱焊和刀杆只能使用一次等缺点。机夹车刀采用将刀片用机械夹持的方法固定在刀杆上,刀片用钝后可更换新刃磨好的刀片。

下面仅对常用的几种作一简单介绍。

1、上压式

这种形式是采用螺钉和压板从上面压紧刀片,通过调整螺钉来调节刀片位置的一种机夹车刀。其特点是结构简单,夹固牢靠,使用方便,刀片平装,用钝后重磨后面。上压式是加工中应用最多的一种。

2.侧压式

这种形式一般多利用刀片本身的斜面,由楔块和螺钉从刀片侧面来夹紧刀片。其特点是刀片竖装,对刀槽制造精度的要求可适当降低,刀片用钝后重磨前面。

3.切削力夹固式

这种形式通常是指切削力自锁车刀,它是利用车刀车削过程中的切削力,将刀片夹紧在1:30的斜槽中。其特点是结构简单,使用方便,但要求刀槽与刀片紧密配合,切削时无冲击振动。

三、可转位车刀

可 转位车刀是将可转位的硬质合金刀片用机械方法夹持在刀杆上形成的。刀片具有供切削时选用的几何参数(不需磨)和三个以上供转位用的切削刃。当一个切削刃磨 损后,松开夹紧机构,将刀片转位到另一切削刃后再夹紧,即可进行切削,当所有切削刃磨损后,则可取下再代之以新的同类刀片。

可转位车刀是一种先进刀具,由于其不需重磨、可转位和更换刀片等优点,从而可降低刀具的刃磨费用和提高切削效率。

几种典型的夹紧结构:

(1)偏心式 它是利用螺钉上端部的一个偏心销,将刀片夹紧在刀杆上。该结构靠偏心夹紧,靠螺钉自锁,结构简单,操作方便,但不能双边定位。由于偏心量过小,容易使刀片松动,故偏心式夹紧机构一般适用于连续平稳切削的场合。

(2)杠杆式 应用杠杆原理对刀片进行夹紧。当旋动螺钉时,通过杠杆产生的夹紧力将刀片定位夹紧在刀槽侧面上;旋出螺钉时刀片松开。该结构特点是:定位精度高,夹固牢靠,受力合理,使用方便,但工艺性较差,适合于专业工具厂大批量的生产。

(3)楔块式 该结构是把刀片通过内孔定位在刀杆刀片槽的销轴上,由压紧螺钉下压带有斜面的楔块,使其一面紧靠在刀杆凸台上,另一面将刀片推往刀片中间孔的圆柱销上,将刀片压紧。该结构简单易操作,但定位精度较低,且夹紧力与切削力相反。

第二次课

§6-2 麻 花 钻

麻花钻作为一种重要的孔加工刀具,它既可在实心材料上钻孔,也可在原有孔的基础上扩孔。它可用来加工钢材、铸铁,也可以加工铝、铜及其合金,甚至还可加工有机材料和木材等非金属材料。因此,从18世纪至今,麻花钻一直得以广泛应用。

一、钻削运动

钻削是一种常用的切削加工方法,在孔加工中占有相当大的比重,它是一种使用钻头在实体材料上加工出孔(一般加工精度为ITll~ITl2,表面粗糙度值为Ra100~50μm),或作为攻丝、扩孔、铰孔和镗孔前的预加工。

钻削运动由主运动νc。(钻头或工件的旋转运动)和进给运动νf (钻头的轴向运动)所组成,其合成运动为νe,如下图所示。



二、麻花钻的组成

如下图为麻花钻外形图。由图可知,麻花钻由柄部、颈部和工作部分三部分组成。

1.柄部

钻头的装夹部分,用来传递力和力偶矩。当钻头直径小于13mm时通常采用直柄(即圆柱柄),大于12mm时则采用圆锥柄。工作时扁尾部分位于机床主轴孔的扁槽内,防止在机床主轴中转动,而且顶端还作为卸取的敲击部分。

2.颈部

柄部和工作部分的连接处,并作为磨削外径时砂轮退刀和打标记的地方,也是柄部与工作部分不同材料的焊接部位。

3.工作部分

由导向部分和切削部分组成。



(1)导向部分 钻头的导向部分由两条螺旋槽所形成的两螺旋形刃瓣组成,两刃瓣由钻芯连接。为减小两螺旋形刃瓣与已加工表面的摩擦,在两刃瓣上制出了两条螺旋棱边(称为刃 带),用以引导钻头并形成副切削刃;螺旋槽用以排屑和导入切削液,从而形成前面;导向部分的直径向柄部方向逐渐减小,形成倒锥,其倒锥量为(O. 05~O.12)/lOOmm,类似于副偏角,以减小刃带与工件孔壁间的摩擦;钻芯直径(即与两槽底相切圆的直径)影响钻头的刚性和螺旋槽截面积。对标准 麻花钻而言,为提高钻头的刚性,钻芯直径制成向钻柄方向增大的正锥,其正锥量一般为(1.4~2)/100mm。此外,导向部分也是切削部分的备磨部分。

(2)切削部分 钻头的切削部分由两个螺旋形前面、两个由刃磨得到的后面、两条刃带(副后面)、两条主切削刃、两条副切削刃(前面与刃带的交线)和一条横刃组成。

三、麻花钻的几何角度

尽 管麻花钻的结构较车刀复杂,但从切削刃来看,麻花钻只是有两条对称的主切削刃、两条对称的副切削刃和一条横刃。因此,讨论麻花钻的几何角度,同样可按确定 车刀几何角度的方法,即以切削刃为单元确定选定点,根据该点处假定的主运动方向和进给运动方向建立坐标平面,给定测量平面,从而确定其相应的几何角度。麻 花钻的主要几何角度如下图所示。

1.坐标平面与测量平面

为了确定切削部分各面在空间的位置,要人为地建立一些坐标平面和测量平面,并由这些平面构成参考系,从而可以确定刀具的各个几何角度以及各面所在的空间位置。

由于刀具的几何角度是在切削过程中起作用,因而坐标平面的建立应以切削运动为依据,即首先要在钻头切削刃的选定点D上假定主运动方向和进给运动方向,而后则可建立D点的坐标平面,它包括基面PrD和切削平面PsD,如图所示。

(1)基面PrD 它是指经过D点且包括钻头轴线在内的平面,显然,它与主运动方向垂直,如图中的PrD。由于钻头主切削刃上各点的主运动方向不同,因而基面的位置也不相同。

(2)切削平面PsD 它是指经过D点,与主切削刃相切,且垂直于该点基面PrD的平面。由于主切削刃上各点基面不同,切削平面的位置也就不同,如图中的PsD。

在研究钻头的几何角度时,除了假定钻头的主运动方向和进给运动方向、确定选定点、建立坐标平面外,还必须给定测量平面。此外,确定钻头的刃磨角度时,也须给出测量平面。除主剖面、进给剖面外,常用的测量平面还有三个,如图所示。

(1)端平面Pt 指与钻头轴线垂直的端面投影平面。

(2)中剖面Pc 指过钻头轴线与两主切削刃平行的平面。

(3)柱剖面Pz 指过主切削刃上某选定点作与钻头轴线平行的直线,该直线绕钻头轴线旋转所形成的圆柱面。

2.主切削刃几何角度

(1)主偏角κr 钻头主切削刃上选定点D的主偏角是指主切削刃在该点基面PrD上的投影与进给运动方向间的夹角,如图所示。由于主切削刃上各点基面位置不同,因而主切削刃上各点的主偏角κrD随钻头半径R的变化而变化,外径处大,钻芯处小。

(2)刃倾角λs 钻头主切削刃上选定点D的刃倾角λsD是指在该点的切削平面PsD内,切削刃与基面PrD之间的夹角;而端面刃倾角λstD则是该点的刃倾角λsD在端平面Pt中的投影。若该点处主偏角κrD已知,则λsD和λstD有如下关ω系:

tanλstD=tanλsD sinκrD

由于钻头主切削刃的刀尖(钻头外径处的转折点)是主切削刃上的最低点,因而钻头主切削刃刀尖处的刃倾角为负值。对于标准麻花钻,其刃倾角λsD在钻头外径处约为一4° 30',在切削刃与横刃交界处约为一40° 31'。主切削刃刃倾角λs的变化范围很大。

(3)前角γo 钻头主切削刃上选定点D的前角γoD是指主剖面P。内前面与基面PrD间的夹角。

标准麻花钻主切削刃各点的前角变化很大,从外径到钻芯处,约由+30。减小到-30°。此外,由于主切削刃前角不是直接刃磨得到的,因而钻头的工作图上一般不标注前角。

(4)后角αo 钻头主切削刃选定点D的后角αoD是指在主剖面Po内后面与切削平面PrD间的夹角。但为了测量方便,麻花钻常采用进给剖面Pf内的进给后角αf。钻头切削刃的后角通过刃磨得到。

3.横刃几何角度

钻头的横刃是由两条主切削刃的后面相交而成的。按照横刃的工作情况,以钻头轴线为界进行分区,即分为四个区域,其中Ⅱ、Ⅳ为前面,I、Ⅲ为后面。这样便可得到横刃的几何角度。

(1)主偏角κrψ κrψ=90°。

(2)刃倾角λsψ λsψ=0°。

(3)前角γoψ γoψ=-(90°-αoψ)。

(4)后角αoψ 十横刃后角αoψ是钻头经刃磨后得到的,一般αoψ取30°~36°,则横刃前角γoψ=-(90°-αoψ)=一54°~-60°。

(5)横刃斜角ψ 钻头的横刃斜角ψ是指在端平面中横刃与中剖面间的夹角,该角度通过刃磨得到。


第三次课

四、麻花钻刃磨角度

麻花钻在制造或发生允许范围内的磨损时,都需要进行刃磨。麻花钻的一些几何角度,如主切削刃上的后角αf,只能通过刃磨来得到。

下面简述麻花钻的三个刃磨角度。

1.锋角2φ

锋 角2φ是指钻头两主切削刃在中剖面Pс上的夹角。加工钢、铸铁的标准麻花钻的锋角(即钻头的设计角度)称为原始锋角2φ。=118°,麻花钻在使用或用钝 后根据加工条件刃磨后得到的锋角称为使用锋角2φ,当标准麻花钻的使用锋角2φ< 2φ。时,主切削刃为凸形;当2φ=2φ。时,主切削刃为直线;当2φ>2φ。时,主切削刃为凹形。

麻花钻在磨出锋角2φ之后,主切削刃上各点的主偏角κrD也随之确定。

由前述可知,由于λstD在钻芯处大,而外径处小,故使κrD在外径处大,而钻芯处小。通常可取κr=φ。

2.后角αf

后角αf是指主切削刃上选定点D在对应的柱剖面中所测量的后面与端平面的夹角。在刃磨钻头时,要注意使后角αf沿主切削刃各点不能相等,外径处小而内径处大。这样做还可起到:

(1)与主切削刃前角γοD的变化相适应,使主切削刃各点的楔角基本相等,有利于主切削刃的强度和传热的均匀性;

(2)横刃处的后角大,使横刃前角增大,改善了横刃的切削条件。

麻花钻的名义后角αf是指钻头外径处的后角。

3.横刃斜角

横刃斜角ψ(其定义前面已述)是在刃磨钻头时形成的,其值大小与锋角2φ、横刃后角αοψ有关。生产中经常通过检验ψ角的数值来控制横刃后角αοψ值的大小。ψ值愈小,αοψ值愈大,横刃愈锋利;但若ψ值过小,则横刃过长,钻头在引钻时不易定中心。

普通麻花钻标准中规定ψ=47°~55°(对于直径小的钻头,ψ角允许较小),此时钻头锋角值2φ=116°~118°,横刃后角值αοψ=36°~39°。

五、钻削用量和切削层参数

1.钻削用量

钻削用量同车削一样,也包括切削深度ap、进给量f和钻削速度νc。

(1)切削深度ap 即为钻削时的钻头半径, 即ap=dο/2,单位为mm。

(2)进给量 钻削的进给量有以下三种表示方式。

①每齿进给量fz 指钻头每转一个刀齿,钻头与工件间的相对轴向位移量,单位为mm/z。

②每转进给量f 指钻头或工件每转一转,它们之间的轴向位移量,单位为mm/r。

③进给速度νf 是在单位时间内钻头相对于工件的轴向位移量,单位为mm/min或mm/s。

以上三种进给量的关系为:

式中 n——钻头或工件转速,r/min; z——钻头齿数,即切削刃数,对于麻花钻,z=2。

(3)钻削速度νc 指钻头外缘处的线速度,其计算公式为:

式中d。——钻头外径,mm; n——工件或钻头的转速,r/rain。

2.切削层横截面要素

钻孔时切削层横截面要素是在基面内度量的,但为了便于测量与计算,切削层横截面要素常取在中剖面中度量,它包括切削厚度hD、切削宽度bD和切削面积AD,如图6—25所示。

(1)切削厚度hD

(2)切削宽度bD

(3)切削层横截面积AD 钻削中的切削层横截面积AD有下述两种表达方式。

①每齿切削面积AD

②切削总面积ADΣ

六、钻削力和功率

1.钻削力

钻 头切削时要受到工件材料变形抗力和切屑与孔壁间摩擦力的影响,从而使钻头主切削刃、副切削刃和横刃都要承受轴向抗力Ff、径向抗力FΡ和主切削力(切向 力)Fc。其中,径向抗力FΡ对钻孔质量影响很大,会造成孔的扩大与偏斜,但在比较理想的情况下,即刃磨正确,各切削刃都相互对称,该力基本上相互平衡而 抵消;其余的轴向抗力Ff和主切削力Fc分别合并成轴向力F和力偶矩Mc。

取不同的加工材料,在固定的钻孔条件下,改变切削用量,从而测出钻削轴向力和力偶矩,经过数据回归处理则可得到钻削力的实验计算公式如下:

式中,CF和cM均为系数;xF和yF,xM和yM均为指数;KF和KM均为修正系数乘积。

2.钻削功率

钻削功率是指钻削过程中消耗的功率。根据上述经验公式计算出力偶矩Mc,则可计算钻削功率,计算公式为:

式中Mc——力偶矩,N·m; n——工件或钻头的转速,r/min。

七、麻花钻的修磨与群钻

(一)麻花钻的修磨

麻花钻的修磨是指在普通刃磨的基础上,根据具体加工要求对其参数不够合理的部分进行的补充刃磨。

标准麻花钻本身存在一些缺陷:

(1)主切削刃上各点前角相差较大(由30。~一30。),切削能力悬殊;

(2)横刃前角小(负值)而长,钻削轴向力大,定心差;主切削刃长,切削宽度大,切屑卷曲困难,不易排屑;

(3)主切削刃与副切削刃转角处(即刀尖)切削速度最高,但该处后角为零,因而刀尖磨损最快等。

这些缺陷的存在,严重地制约了标准麻花钻的切削能力,影响了加工质量和切削效率。因此,必须对标准麻花钻进行修磨。常见的修磨有以下几种。

1.修磨出过渡刃(即双重刃)

在钻头的转角处磨出过渡刃(其锋角值2φ1=70°~75°),从而使钻头具有了双重刃。由于锋角减小,相当于主偏角κr减小,同时转角处的刀尖角εr′增大,改善了散热条件。

2.修磨横刃

将原来的横刃长度修磨短,同时修磨出前角,从而有利于钻头的定心和轴向力减小。

3.修磨分屑槽

在原来的主切削刃上交错地磨出分屑槽,使切屑分割成窄条,便于排屑。主要用于塑性材料的钻削。

4.修磨棱边

在加工软材料时,为了减小棱边(其后角等于零)与加工孔壁的摩擦,对于直径大于12mm以上的钻头,可对棱边进行修磨,这样可使钻头的耐用度提高一倍以上。

(二)群钻(简介)

群钻是对麻花钻经合理修磨后而创造的一种新钻型,在长期的生产实践中已演化扩展成一整套钻型。与普通麻花钻比较,群钻具有以下一些优点:

①钻削轻快,轴向力和力偶矩分别下降35%~50%和lO%~30%:

②钻孔进给量较普通麻花钻可提高3倍,大大提高钻孔效率;

③耐用度约提高2~3倍,钻头寿命延长;

④钻孔尺寸精度提高,形位误差和加工表面粗糙度值减小;

⑤使用不同钻型,可改善对不同材料如铜、铝合金、有机玻璃等的钻孔质量,并能满足薄板、斜面、扩孔等多种情况的加工要求。

群钻的种类很多,标准群钻(即钢群钻)应用最广,是其中的基本形式。下面就标准群钻的几何形状、刃磨参数和结构特点作一介绍。

1.标准群钻的几何形状

标准群钻在主切削刃、横刃等几何形状上,与普通麻花钻显著不同。

(1)主切削刃分成三段(即“三刃”),并形成三个尖

①外刃 AB段主切削刃长度为ι。

②圆弧刃 BC段切削刃是月牙槽后面2与螺旋槽的交线,其圆弧半径为R。

③内刃 CD段切削刃是修磨的内刃前面7与月牙槽后面2的交线。

形成的三个尖分别是钻心尖(0点)和两边的刀尖(B点)。

(2)横刃变窄、变尖、变低

①变窄 由于磨出内刃前面7,使横刃变窄,约为标准麻花钻横刃的1/4~1/6。

②变尖由于磨出了月牙槽后面2,从而使横刃变尖。

③变低 由于月牙槽后面2向内凹,使横刃降低(其尖高h=O.04do)。

(3)在一边的外刃上磨出分屑槽

2.标准群钻的刃磨参数(略)

3.标准群钻的结构特点

由上述可见,群钻的结构概括为“三尖七刃(两条外刃、两条圆弧刃、两条内刃,再另加一横刃)”,用顺口溜可总结为:三尖七刃锐当先,月牙弧槽分两边,一侧外刃开屑槽,横刃磨低窄又尖。其特点为:

(1)外刃上不对称地开出分屑槽,可有效地将宽切屑分割成窄切屑,而且在外刃与圆弧刃的转折点处切屑流向变化也增大,形成自然分屑点,从而使切屑容易折断排出;

(2)圆弧刃可增大中段切削刃的前角,使切削刃锋利,而且由圆弧刃切出的加工表面有一圈凸起的圆环筋镶嵌在圆弧中,可有效定心,防止钻头轴线偏斜,提高钻孔精度,同时圆弧刃还分别控制钻尖和外刃,使钻刃的高度下降,内刃锋角增大,保证钻头强度不致降低;

(3)内刃是修磨横刃时形成的,它大大缩短了横刃长度,其前角较横刃前角大,从而改善了切削条件;

(4)横刃在磨短、磨低的同时也增大了前角,可降低轴向力。

八、硬质合金钻头简介

加工硬脆材料如铸铁、绝缘材料、玻璃、淬硬钢等,当采用硬质合金钻头时,可显著提高切削效率。

对于小直径(即d0≤5mm)硬质合金钻头都做成整体结构,除用于加工硬材料外,也适用于非金属压层材料的加工,效果较好。

当 直径大于6mm时,硬质合金钻头都做成镶片结构。与高速钢麻花钻相比,镶片式硬质合金钻头的钻芯较粗,dc=(O.25~O.3)do,工作部分缩短,加 宽容屑槽,增大倒锥量,制成双螺旋角;刀片采用YG8,刀体采用9SiCr合金钢,并淬硬到50~52HRC。这些措施都是为了提高钻头的刚性和强度,减 小振动,便于排屑,防止刀片崩裂。

目前国内外还出现了许多不同结构的硬质合金可转位刀片钻头。它装有两个凸三角形刀片,用沉头螺钉夹紧在刀体上,一个刀片靠近中心,另一个在外径处,切削时可起分屑作用。该钻头的几何角度可由刀体上的安装角度来决定。


第四次课

§6-3 深孔钻、套料钻与扩孔钻简介

一、深孔钻

深孔是指孔深与孔径比超过5的孔,加工深孔用的刀具称为深孔刀具。这里只介绍深孔的类型及特点、深孔钻的结构与工作原理。

(一)深孔的类型与加工特点

1.深孔的类型

深孔按长度与直径之比(L/D)分为三类。

(1)L/D=5~20属一般深孔。这类零件在普通车床、钻床上用深孔刀具或用接长麻花钻就可以加工。

(2)L/D=20~30属中等深孔。如各类机床主轴内孔。这类零件可在普通车床上加工,但须使用深孔刀具。

(3)L/D=30~100属特殊深孔,如枪管、炮管、电机转子等。这类零件必须使用深孔机床或专用设备,并须用深孔刀具加工。

2.深孔加工的特点

深孔加工有很多不同于一般孔加工的特点和不利因素,应特别注意:

(1)不易观测刀具切削情况,只能靠听声音、看出屑、测油压等手段来判断排屑与刀具磨钝情况;

(2)切削热不易传散,须采用有效冷却方式;

(3)切屑排出困难,必须设计合理的切削图形,保证断屑与排屑通畅;

(4)加工时孔易偏斜,刀具结构上应有导向装置;

(5)刀杆细长,刚性差,易振动,精深孔的表面粗糙度也难控制,需选择合理的加工工艺与切削用量。

以上诸点以排屑、导向和冷却最为重要,它们是保证加工精度、提高刀具耐用度及生产率的关键。

(二)三种典型深孔钻

下面仅介绍三种典型深孔钻的结构特点与工作原理。

1.枪钻

枪 钻是一种单刃外排屑小深孔钻,因最早用于钻枪孔而得名。它主要用来加工直径约1~35mm 的小深孔。枪钻工作部分采用高速钢或硬质合金与用无缝钢管压制成形的钻杆对焊而成。钻杆滚压出120°排屑槽,钻头中心制有120°凹槽,外径有 1/1000倒锥。工作时工件旋转,钻头进给,同时高压切削液由钻杆尾部注入,冷却切削区后沿钻杆外部凹槽将切屑冲刷出来呈外排屑。枪钻切削部分主要特点 是:仅在轴线一侧有切削刃,没有横刃。将切削刃分成外刃和内刃。钻尖偏心距为e,此外,切削刃的前面偏离钻头中心一个距离h。

由于枪钻外 刃所受径向力略大于内刃的径向力。这样使钻头的支撑面始终紧贴于孔壁,从而保证了钻削时具有良好的导向性,并可防止孔径扩大。此外,由于钻头前面及切削刃 不通过中心,避免了切削速度为零的不利情况,并在孔底形成一直径为2h的芯柱,此芯柱在切削过程中具有阻抗径向振动的作用。在切削力的作用下,小芯柱达到 一定长度后会自行折断。

2.错齿内排屑深孔钻(BTA深孔钻)

直径大一些的孔,例如从20~70mm,可以用内排屑深孔 钻。工作时,压力切削液从钻杆外圆与工件孔壁之间的间隙流入,冷却润滑切削区后挟带着切屑从钻杆内孔排出。钻杆外径比外排屑钻增大,因而钻杆刚性较大,允 许的进给量大,钻孔效率高;冷却排屑效果较好,也有利于钻杆稳定。但是内排屑钻头必须装置一套供液系统,如受液器、油封头等。

3.喷吸钻

喷 吸钻是一种新型内排屑深孔钻,适用于加工直径为20~65mm的深孔。它的切削部分与 BTA深孔钻相同。喷吸钻的钻杆由内钻管和外钻管组成,二钻管之间留有环形空隙。工作时,高压切削液从进液口进入连接套,其中1/3从内钻管四周月牙形喷 嘴喷人内管。由于月牙槽隙缝很窄,切削液喷出时产生喷射效应,使内管里被抽吸形成负压区。另外2/3的切削液经内、外管壁间进入切削区,汇同切屑被吸入内 管,并迅速向后排出。这种喷吸效应有效地改善了排屑条件。

普通喷吸钻由于采用双钻管结构,故加工直径较小时排屑空间受到限制。近年来出现的DF深孔钻采用单钻管双加油器实现喷吸效应,较好地解决了这一问题。

二、套料钻

在实心材料上加工直径较大(50mm以上)的孔时,可采用套料钻。因为它只切出一环形孔而留下一个料芯,这样不仅可以减少切削工作量,提高生产效率,中间留下的芯材还可以利用,这对于节约贵重材料尤为重要。

套 料钻是空心圆柱体,在其端面固定有切削齿,齿数一般为3~12齿。当被钻的孔较深时,断屑和排屑仍然是首先要解决的问题。钻孔时钻杆的内、外圆柱面与被加 工表面的间隙较小,排屑困难,往往需要强迫注入高压切削液,通过钻杆内部(称内排屑)或钻杆外部(称外排屑)将切屑排出。

设计套料钻时,为保证排屑通畅,一般采用多刃分段切削法,将实际切屑的宽度控制为排屑间隙尺寸的1/3左右。

三、扩孔钻

扩孔钻是用来扩大孑L径、提高孔的加工精度的刀具。它用于孔的最终加工或铰孑L、磨孔前的预加工。扩孔钻与麻花钻相似,但齿数较多,一般有3~4齿。主切削刃不通过中心,无横刃,钻心直径较大,因此扩孔钻的强度和刚性均比麻花钻好,可获得较高的加工质量及生产效率。



§6-4 铰 刀

铰刀是对预制孔进行半精加工或精加工的多刃刀具。铰孔是一种操作方便、生产率高、能够获得高质量孔的切削方式,故在生产中应用极为广泛。

一、各种铰刀简介

根据使用方法铰刀可分为手用和机用两大类。手用铰刀工作部分较长,齿数较多;机用铰刀工作部分较短。按铰刀结构有整体式(锥柄和直柄)和套装式。

铰刀常见类型如图6所示。选用铰刀时,要根据生产条件及加工要求而定。单件或小批量生产时,选用手用铰刀;成批大量生产时,采用机用铰刀。

铰刀的精度等级分为H7、H8、H9三级,其公差由铰刀专用公差确定,分别适于铰削H7、H8、H9公差等级的孔。上述的多数铰刀,每一类又可分为A、B两种类型,A型为直槽铰刀,B型为螺旋槽铰刀。螺旋槽铰刀切削过程稳定,故适于加工断续表面。

二、铰刀外径

铰刀的结构,一般它由工作部分、颈部及柄部组成。工作部分包括引导锥、切削部、校准部,其中校准部由圆柱与倒锥两部分组成。为了使铰刀易于切入预制孔,在 铰刀前端制出引导锥。圆柱部分用来校准孑L的直径尺寸并提高孔的表面质量,以及切削时增强导向作用。倒锥用以减少摩擦。

铰刀直径公差对被 加工孔的尺寸精度、铰刀制造成本和铰刀的使用寿命有直接影响。铰孔时,由于铰刀径向跳动等因素的影响会使铰出孔的直径往往大于铰刀直径,称为铰孔“扩 张”;而由于已加工表面的弹性变形恢复和热变形恢复等原因,会使孔径缩小,称为铰孔“收缩”。铰孔后是扩张还是收缩由实验或凭经验确定。经验表明,用高速 钢铰刀铰孔一般会发生扩张,用硬质合金铰刀铰孔一般会发生收缩。

铰刀直径的基本尺寸等于孔的直径基本尺寸。铰刀直径的上下偏差应根据被加工孔的公差、铰孔时产生的扩张量或收缩量、铰刀的制造公差和磨损公差来决定。

铰孔后发生扩张现象时,设计及制造铰刀的最大、最小极限尺寸分别为:

若铰孔后发生收缩现象,则设计及制造铰刀的最大、最小极限尺寸分别为:

国家标准规定:铰刀制造公差G=O.35IT。通常情况下,高速钢铰刀最大扩张量Pmax可取O.15IT;硬质合金铰刀最小收缩量Pamin常取0或0.1IT。Pmax和Pamin的可靠确定办法是通过实验测定。

三、铰刀的几何角度、齿数与齿槽

1.铰刀的几何角度

(1) 主偏角κr 主偏角愈小,铰刀受到的轴向力愈小,导向性愈好,但κr过小时,铰削时挤压摩擦较大,铰刀耐用度低,切入、切出时间长。故手用铰刀选择较小的主偏角,以减 轻工人劳动强度和获得良好导向性,而机用铰刀选择较大的主偏角,以减少切削刃长度和机动时间,加工铸铁取κr=3°~5°;加工钢料取κr=12° ~15°;加工盲孔取κr=45°。

(2)前角γр 铰刀的前角规定在切深剖面(即铰刀的端剖面)内表示。铰削时,由于切屑与前面在切削刃附近处接触,切削厚度较小,故前角对切削变形的影响并不显著。为便于 制造,通常高速钢铰刀在精加工时取γр=O°;粗铰塑性材料时取γр=5°~10°。硬质合金铰刀一般取γр=0°~5°。

(3)后角 αp 校准刃后角αp在切深剖面内表示;切削刃后角αo在主剖面中表示。由于铰削时切削厚度小,磨损主要发生在后面上,因此后角应该选得稍大些。但铰刀又是定尺 寸刀具(即由刀具尺寸直接确定工件尺寸),后角过大在铰刀重磨后会使其直径减小得快而降低铰刀的使用寿命,故铰刀后角不能选得过大。通常硬质合金铰刀校准 刃后角αp=10°~15°,切削刃后角αo=6°~10°。刃带bα=0.1~0.5mm。

2.铰刀的齿数及齿槽

铰刀齿数影响铰孔精度、表面粗糙度、容屑空间及刀齿强度。其值按铰刀直径或工件材料确定。一般可按下式计算:

式中do——铰刀的直径。

加工塑性材料时,齿数应取小值;加工脆性材料时,齿数可取大值。为了便于测量铰刀 直径,齿数一般取偶数。在常用直径do=8~40mm范围内,取齿数z=4~8。

铰刀刀齿沿圆周可以等齿距分布或不等齿距分布。等齿距分布制造简单,得到广泛应用;不等齿距分布切削时可减少周期性振动。为便于铰刀制造,铰刀一般取等齿距分布。另外,铰刀直径小于20mm时,采用直线齿背;铰刀直径大于20mm时,采用圆弧齿背。

为改善排屑条件,提高铰孔质量,铰刀齿槽常做成左旋螺旋槽,螺旋角取3°~5°。为便于制造与刃磨,也可取直槽,槽形如同尖齿铣刀容屑槽的形状,用单面角度铣刀铣削而成。

四、铰刀的重磨、研磨及其它

1.铰刀的重磨与研磨

铰刀是精加工刀具,其重磨和研磨的质量对被加工孔的表面粗糙度和精度有很大的影响。

为 避免铰刀重磨后的直径减小或校准部分刃带宽度的减小,故一般只磨切削部分的后面。重磨通常在工具磨床上进行,铰刀轴线相对磨床导轨倾斜坼,并使砂轮的端面 相对于切削部分后面倾斜1°~3°,以免两者接触面积过大而烧伤刀齿。磨削时,后面与砂轮端面应处于平行位置,前面下的支撑片应比铰刀中心低h,其值为h =dosinαo/2,这样便可得到所要求的后角αo。重磨后的铰刀用油石在切削刃与校准刃的交接处研磨出宽度为0.5~1mm的倒角刀尖,以提高铰削质 量和铰刀耐用度。

工具厂供应的新铰刀,一般留有0.01mm左右的直径研磨量,使用前需经研磨才能达到要求的铰孔精度。磨损后的铰刀通过研磨可用于铰削其它配合精度的孔。研磨铰刀可在车床上进行,铰刀低速转动,研具沿轴线均匀移动。研具由研磨套及外套组成,研磨时应加入少量研磨膏。

2.确定合理的铰削用量

铰削用量对铰削质量、生产效率及铰刀磨损影响较大。

铰削余量A,一般粗铰时0.2~O.6mm,精铰时取0.05~O.2mm。孔的精度较高时,A取小值;反之取大值。

切削速度νс对铰孔表面粗糙度Ra值影响最大,所以一般采用低速铰削来提高铰孔质量。用高速钢铰刀铰削钢或铸铁孔时,选νс<10m/min;用硬质合金铰刀铰削钢或铸铁孔时,可取νс=8~20m/min。

进给量f对铰孔质量、刀具耐用度和生产率也有明显的影响。所以在保证加工质量的前提下,f值可取得大些。用硬质合金铰刀加工铸铁时,通常取f=0.5~3mm/r;加工钢时,可取f=O.3~2mm/r。用高速钢铰刀铰孔时,通常取f<1mm/r。

3.合理选用切削液

一般用高速钢铰刀铰削钢件时,常用10%~15%乳化液或硫化油;铰削铸铁件时,常用煤油。用硬质合金铰刀铰孔时应连续、充分地供给切削液,以免骤冷骤热造成刃口崩裂。另外在切削液中加入极压添加剂,有利于改善铰削效果。

4.金刚石铰刀

金刚石铰刀是采用电镀的方法将金刚石磨料颗粒包镶在45钢(或40Cr)刀体上制得的。用金刚石铰刀铰孔,铰削质量很高,加工精度可达IT5~IT4级,表面粗糙度值可低于Ra0.05μm。





§6-5 其它回转面加工刀具简介

一、镗刀

镗刀是在车床、镗床、转塔车床、自动机床以及组合机床上使用的孔加工刀具。一般镗孔的加工精度可达IT7级,表面粗糙度值可达RaO.8μm。若在高精度 镗床上进行高速精镗,可以获得更高的加工精度。镗孔尤其适用于箱体孔系及大直径孔的加工。镗刀种类很多,按切削刃刃数可分为单刃镗刀和双刃镗刀。

1.单刃镗刀

普通镗床上常用的单刃镗刀,结构简单,制造方便。

2.双刃镗刀

双 刃镗刀是一种定尺寸刀具,两个对称的切削刃,分布在镗杆轴线的两侧,可相互抵消切深抗力 Fp,镗杆不受弯曲变形。常用的有固定式镗刀和浮动镗刀。固定式双刃镗刀,该镗刀刚性好,不易引起振动,又因容屑空间大,生产效率较高,适用于粗镗和半精 镗,还可用于锪沉头孔及端面的加工。

浮动镗刀,它是一种尺寸可调,并可自动定心的双刃镗刀。镗刀片与镗杆浮动连接,通过切削时作用在两刃的切削力实现刀片的自动定心,以自动补偿由于刀具安装误差、机床主轴偏差造成的加工误差。该刀具使用方便,常用在镗床或钻床上进行扩孔的粗加工。

二、复合钻

孔加工复合刀具是由两把或两把以上单个孔加工刀具组合成一体的刀具。这种刀具目前在组合机床及其自动线上获得广泛使用。

1.复合刀具的种类

复合刀具种类繁多,按工艺类型可分为同类工艺复合刀具和不同类工艺复合刀具。

(1)同类工艺复合刀具如复合铰刀、复合镗刀、复合钻头、复合扩孔钻、复合丝锥等。

(2)不同类工艺复合刀具如钻-镗复合刀具、钻-扩-铰复合刀具,钻-扩、钻-铰、钻-攻螺纹、镗-锪、钻-扩-锪等复合刀具。在组合机床及其自动线上复合扩孔钻应用的很多,结构形式也有多种。

2.复合刀具的特点

(1)工序集中 有利于减少机床台数或工位数,机动和辅助时间少,生产率高,加工成本低。

(2)工件安装次数少 从而减少了工件的安装及定位误差。此外,工件加工表面之间的位置精度容易保证。因此,使用复合刀具有利于提高工件的加工质量。

(3) 复合刀具的结构较复杂 在制造、刃磨及使用过程中都可能出现一些特殊问题。设计时须考虑:诸如当各单个刀具的直径、切削时间等切削条件悬殊时,应选用不同的刀具材料;根据工件加 工质量要求以及刀具的强度、刚度和刃磨工艺等因素,确定适宜的刀具结构形式;根据工艺系统刚性等条件,合理设计导向装置等。

使用复合刀具时还应注意几点特殊要求:如由于最小直径刀具的强度最弱,故应按最小直径刀具确定进给量;而由于最大直径刀具的切削速度最高,磨损最快,故应按最大直径刀具确定复合刀具的耐用度。总之,使用复合刀具时,须按各单个刀具所进行的加工工艺不同,兼顾其不同特点。

三、中心钻与锪钻

1.中心钻

中心钻用于加工中心孔。其类型有简单式中心钻、复合式中心钻和带保护锥的复合式中心钻。

(1)简单式中心钻简单式中心钻与普通麻花钻的区别是其工作部分长度较短,因为它所钻的孔很浅,常用于加工高强度材料。

(2)复合式中心钻复合式中心钻做成两部分,既加工中心孔的圆柱表面,同时又加工中心孔的锥面,可以提高加工效率。带保护锥的复合中心钻不仅可以加工中心孔的圆柱及圆锥表面,又可加工锥角等于120°的护锥表面。

2.锪钻

锪钻是对工件上已有孔进行加工的一种刀具,它可刮平端面或切出锥形、圆柱形凹坑。它常用于加工各种沉头孔、孔端锥面、凸凹面等。

带导柱平底锪钻,它适于加工六角头螺栓、带垫圈的六角螺母、圆柱头螺钉的沉头孔。这种锪钻在端面和圆周上都有刀齿,并且有一个导向柱,以保证沉头座和孔保持同轴。

锥面锪钻,适于加工锥角为60°、90°、120°的沉头螺钉的沉头座。

端面锪钻,这种锪钻只有端面上有切削齿,以刀杆来导向,保证加工平面与孔垂直。标准锪钻可查阅GB 4258~4266—84。单件或小批生产时,常把麻花钻修磨成锪钻使用。

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